一种并联式混合动力汽车传动系设计
依据变速箱的具体位置不同, 双轴扭矩合成式PHEV 动力传动系具有2 种布置方案, 分别如图2.5、图2.6 所示。在图2.5 中, 变速箱布置于动力元件和扭矩合成装置之间, 变速箱的具体选择可以是多速、单一速比或CV T 传动, 变速箱几种可行的组合方案确定的传动系特点, 如表2-1 所列。
图2.5 双轴扭矩合成式PHEV动力传动系统之一
图2.6 双轴扭矩合成式PHEV动力传动系统之二
在图2.6 中, 变速箱布置于扭矩合成装置与主减速器之间, 变速箱的设置同等比例地提高了内燃机和电动机的输出扭矩, 改善了汽车的动力性能, 使系统采用小型内燃机和电动机成为可能。
表 2-1 双轴扭矩合成式PHEV 动力传动系之一中变速箱选择方案对比
变速箱1 变速箱2 动力传动系特点 第17页共59页
一种并联式混合动力汽车传动系设计 提高了整车的加速能力和爬坡能力; 提高了驱动多前进档变速箱 多前进档变速箱 系的总效率; 传动系复杂, 难于同时控制内燃机、电动机和变速箱 仍充分利用了牵引电机的恒功率特性并改善了内燃机的扭矩特性; 提高多前进档变速箱 单前进档变速箱 了内燃机的效率, 减小了电动机单独驱动汽车的车速范围, 从而减少了电池组的放电量。 驱动系的结构和控制都比较简单; 汽车的行驶功单前进档变速箱 单前进档变速箱 率需求难于同时满足, 因此其动力元件参数的选择应充分考虑汽车的动力性需求。 2.3.3 牵引力合成式PHEV 动力传动系
牵引力合成式PHEV 动力传动系的具体结构如图2.7所示。发动机和电动机之间无任何机械连接, 它们通过各自的传动轴分别驱动车辆的前轮和后轮。
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图2.7 牵引力合成式PHEV动力传动系
该动力传动系的显著优点是: 汽车的驱动力由2 个驱动轴承担, 因此作用于
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一种并联式混合动力汽车传动系设计
每一驱动轴上的驱动力不会超出其轮胎地面附着极限; 在标准的混合模式下, 汽车主要由发动机驱动; 在“零排放”模式下只使用电动机驱动; 当汽车需要加速或爬坡, 发动机和电动机同时驱动; 该种结构的混合动力汽车的燃料经济性和动力性均超过了传统汽车, 但由于电机驱动系统与内燃机驱动系统分离, 结构不紧凑, 给动力传动系的具体布置带来困难。
本设计选用的是单轴扭矩合成式PHEV 动力传动系结构。
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一种并联式混合动力汽车传动系设计
3 CS6120并联式混合动力大客车总体设计
3.1 基本原理
混合动力系统结构中并联式结构的实质是在传统汽车中加装一套电力驱动装置，本设计选用的是单轴扭矩合成式PHEV 动力传动系结构，其基本结构如图3.1。
图3.1 并联系统驱动布置图
该系统利用发动机和电机共同驱动车轮,由于发动机与驱动车轮之间直接相连, 所以发动机的运转受驱动工况的影响. 该系统不需要发电机, 因此提高了能量转化效率。
由于电机的数量和种类的不同、变速装置类型的多样、部件的数量（如离合器的数量）和位置关系（如电机和离合器的位置关系）的差别，并联式结构具有明显的多样性。
并联式结构中发动机和电动机是相互独立的：可以只利用发动机进行驱动，此时发动机富余的功率还可以通过动力复合装置和电机转换为电能，对电池进行充电；在高速运行和加速是，可以利用动力复合装置对发动机和电动机的输出动力进行叠加。在市郊和城间运行时，汽车经常处于高速平稳运行状态，而且对排放没有苛刻要求，并联式动力系统可以关闭效率较低、经常对电池进行管理的电驱动部分从而使系统具有更好的经济性。
在并联式动力传动系中, 发动机与电动机可以分别独立地向汽车驱动轮提供动力, 没有串联式HEV 动力传动系中的发电机, 因此更像传统的汽车动力传
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一种并联式混合动力汽车传动系设计
动系, 并具有了许多显著的优点: ①由于发动机的机械能可直接输出到汽车驱动桥, 中间没有能量的转换, 与串联式布置相比, 系统效率较高, 燃油消耗也较少。②电动机同时又可作为发电机使用, 系统仅有发动机和电动机2 个动力总成, 整车质量和成本大大减小。③假定汽车所要求的最大功率为P , 则每台动力总成的功率总和往往是在P～ 2P 之间, 由于设备功率较小, 所需的设备费用也较小。但由于发动机与车辆驱动轮间有直接的机械连接, 发动机运行工况不可避免地要受到汽车具体行驶工况的影响, 要维持发动机在最佳工作区工作, 则控制系统和控制策略较复杂。
3.2汽车轴数、驱动形式、布置形式的选择
3.2.1 确定汽车类型
由汽车的设计型号cs6120，查文献确定该车属于总长度为12m 的客车。一般客车按照长度可分为：大型客车、中型客车、轻型客车、微型客车。如图表3-1 所示。因此，该设计车型属于大、中型客车，预设载客量50 ~ 60 人，总质量约15000kg。
表3-1 客车分类
车身总长度(m) > 10 7 ~ 10 3.5 ~ 7 < 3.5 3.2.2 确定轴数
客车类型 大型客车 中型客车 轻型客车 微型客车 根据国家道路法规规定，单轴最大允许轴载质量为10 t，又因该车总质量小于19 t，故采用两轴方案。另外，两轴方案有结构简单、制造成本低廉等优点。
3.2.3 驱动形式
根据汽车用途及最大总质量，确定采用6×4 驱动形式。
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