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专利面前 看吉利如何PK丰田混动技术?

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 CHS混合动力系统如何驱动车辆?

1、纯电动阶段

  在起步阶段,搭载这套混动系统的车型将完全化身为纯电动汽车,此时推动车辆起步的动力完全来自于一台电动机,发挥了纯电驱动在经济性上的优势。

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  电动机1通过行星齿轮组带动减速齿轮,然后带动车辆行驶。此时由于发动机与行星齿轮组之间的额离合器是断开的,所以也就免去了因发动机倒拖导致的能量消耗。在汽车起步之后,想要行星齿轮组的齿圈向外无级地输出的动力,那么起到调速作用的电动机2就必须出场了,通过它改变行星轮与齿圈间传动比,从而实现了无级变速功能。另外,车辆的前进和倒车也是依靠电动机2的正反转来决定的。

2、混合动力驱动阶段

  一方面由于电动机1的调速范围有限,所以纯电模式下车辆不可能达到较高的车速,另一方面为了弥补此时的扭矩不足,所当车辆行驶到一定速度后就不得不呼唤发动机开始干活了。我们知道对于普通的内燃机车型来说,想要让车辆行驶起来,第一步就是要依靠起动机来拖动发动机的曲轴旋转起来,然后再点火使发动机工作,而对于这套混合动力系统来说则完全不同。

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- 如何在行驶过程中起动发动机?

  在行驶过程中起调速作用的电动机2又能挥它的另一项关键作用——起动机。通过液压控制系统将发动机与双排行星齿轮之间的离合器啮合,将双排行星齿轮与电动机1之间的锁止离合器释放,发动机便通过与之连接的行星架介入了行星齿轮组,此时,电动机1保持原来输出动力状态下,只需要电动机2的旋转便能够带动发动机工作,由纯电动转化成了混合驱动模式。

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- 如何在行驶中为电池组充电?

  发动机运转起来后,不仅能够进一步提高车速,而且根据行星齿轮的扭矩分配原理,在电池组电量不足时,一部分多余的扭矩还能够为电池组充电。没错,此时的电动机2又发挥了它的第三个职责——发电机。发动机不会随时都为电池充电,前提是发动机保持在燃油经济性最佳的转速区间里,额外的能量才会补充到电池组内。

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- 如何在高速巡航状态提升经济性?

  当车辆在高速续航时,为了提高这套系统的传动效率,位于电动机2右边的锁止离合器会将电动机2以及与之相连的太阳轮锁死,动力源仅由发动机和电动机1来提供,减少了系统中部分齿轮的运转,从而提高了机械效率。

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3、制动能量回收阶段

  在车辆减速制动时,这套混合动力系统会通过电动机1和电动机2共同将动能回收到电池组内。

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  另外,这套CHS混动系统理论上也能够在怠速状态下为电池组充电。原理是通过锁止离合器锁止行星齿轮中的太阳轮,发动机带动行星齿轮中的齿圈,齿圈驱动行星轮,从而转动与行星轮相连的电动机1,此时电动机1则变成了发电机为电池组充电了。

● 总结

  吉利对这套CHS混合动力技术平台的愿景是服务于所有中国品牌的汽车厂商,就像是这套混动系统的名字China Hybrid System一样,正是基于这样开放的心态,他们吸引来了其他的汽车厂商,例如2016年2月份,长安汽车公司发布了与吉利和科力远达成合作协议的公告。

  当然,这套新的混合动力系统距离量产还有待考验,虽然从混合动力系统结构上来说,吉利和科力远绕开了丰田的技术专利,从理论上来说在功能和效能上可以与丰田一较高下,但前提是吉利的发动机技术能够跟上,而不拖整体燃油经济性的后腿,诸如丰田通过废气再循环(EGR)、阿特金森循环技术等能够将汽油发动机的热效率提升到40%。另外,虽然通过增加机械部件,可以一定程度上降低混动系统的控制难度,但随之而来的可靠性、耐久性问题当然也不容小觑。总之,吉利在混合动力技术迈出的这一步非常值得我们赞赏,未来仍需继续努力。(汽车之家 文/夏志猛 图/唐朝)

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