混合动力汽车动力耦合技术综述_蒋科军
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为了实现动力耦合系统 的 功 能，动 力 耦 合 系 统 的 工作模式一 般 有 纯 电 动 驱 动 模 式、发 动 机 驱 动 模 式、 混合动力驱动模式和制动 能 量 回 收 模 式，此 外 有 些 动 力耦合系统还有停车发电模式。
齿圈相连。外齿圈通过链 条 与 后 桥 相 连，由 减 速 装 置 和差速器驱 动 两 前 轮。 发 电 机 （Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）和 电 动 机 （Ｍｏｔｏｒ）都是电 动／发 电 一 体 机，既 可 以 充 当 电 动 机， 也可以根据工况需 要 变 成 发 电 机，其 耦 合 原 理 如 图 ２ 所 示［４］。
１７６
机 械 传 动 ２０１５ 年
业化发展，实 现 新 能 源 汽 车 的 发 展 规 划，具 有 重 要 的 战 略 意 义 和 显 著 的 经 济 、社 会 价 值 。
１ 混合 动 力 汽 车 动 力 耦 合 系 统 的 功 能 及工作模式
丰田 ＴＨＳ 系统是一种重混合度的混联型混合动 力系统，它取 代 了 传 统 汽 车 的 变 速 器、起 动 机 和 发 电 机，可以实现 纯 电 动 行 驶、混 合 动 力 行 驶 以 及 制 动 能 量回收等功能。此外 ＴＨＳ系统还具有其它功 能 性特 征：（１）发动机高速起动。 发 动 机 起 动 时，发 电 机 充 当 起动机带动发 动 机 高 速 旋 转 至 １ ０００ｒ／ｍｉｎ 左 右，才 开始点火喷 油，起 动 发 动 机。 发 动 机 高 速 起 动，可 以 有效降低起动时尾气中有害 气 体 的 排 放。（２）混 合 动 力驱动时，通 过 发 电 机 可 以 对 传 动 比 进 行 调 节，实 现 无级变速。（３）单 排 行 星 齿 轮 结 构 决 定 了 ＴＨＳ 系 统 在对发动机 转 矩 分 配 时，分 配 比 例 是 不 可 调 的 （该 分 配比例随行 星 齿 轮 传 动 比 变 化，在 第 二 代 丰 田 Ｐｒｉｕｓ 混合动 力 系 统 中，该 比 例 为 ７２：２８，７２％ 转 矩 驱 动 车 辆，２８％转矩 驱 动 发 电 机）。（４）通 过 复 杂 控 制 系 统， 对发动机的运行工况进行 有 效 控 制，通 过 调 节 发 动 机 的 转 矩 和 转 速 ，极 大 提 高 了 发 动 机 燃 油 经 济 性 能 。
动力耦合系统是并联型与混联型混合动力汽车 的关键系统，其作用是根据 混 合 动 力 汽 车 运 行 工 况 的 需求，有效地耦合和分配 车 载 的 多 个 动 力 源。 动 力 耦 合系统的性能直接影响着混合动力汽车的动力性和 燃油经济性，已成为衡量混 合 动 力 汽 车 性 能 优 劣 的 重 要指标；如何 高 效 简 洁 地 耦 合、分 配 各 个 动 力 源 已 成 为当前动力耦合系统研究的主要问题。加大动力耦 合系统的研究和开发力度，对 推 进 混 合 动 力 汽 车 的 产
２０１２ 年 ６ 月 ２８ 日 ，由 我 国 工 信 部 牵 头 制 订 的 《节 能与新能源汽车产业发展规划（２０１２－２０２０ 年）》正式 公布，该规划 明 确 提 出：当 前 重 点 推 进 纯 电 动 汽 车 和 插电式混合动力汽车产业 化，推 广 普 及 非 插 电 式 混 合
动力汽车、节 能 内 燃 机 汽 车，提 升 我 国 汽 车 产 业 整 体 技术水平，并计划到２０２０年，纯 电 动 汽 车 和 插 电 式 混 合动力汽车的生产能力达 到 ２００ 万 辆、累 计 产 销 量 超 过５００万 辆 。 ［２］ 可 以 预 计，随 着 该 规 划 的 逐 步 落 实， 将为实现我国传统汽车产 业 的 战 略 转 型、电 动 汽 车 等 新能源汽车的快速发展提供了前所未有的机遇。
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｒａｌｌｅｌ ｈｙｂｒｉｄ ｖｅｈｉｃｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｈｙｂｒｉｄ ｖｅｈｉｃｌｅ，ｉｔｓ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ａｆｆｅｃｔｓ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｆｕｅｌ ｅｃｏｎｏｍｙ ｏｆ ｔｈｅ ｈｙｂｒｉｄ ｖｅｈｉｃｌｅ．Ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，ａｎｄ ｐｅｒ－ ｆｏｒｍａｎｃｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｅｔｃ，ｔｈｒｅｅ ｔｙｐｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ（ｇｅａｒ ｔｙｐｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｏｗｅｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌｓ．Ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｄ，ｔｈｅ ｔｒｅｎｄ ｉｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｈｙｂｒｉｄ ｖｅｈｉｃｌｅ ｉｓ ｆｏｒｅｃａｓ－ ｔｅｄ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｉｌｙ，ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｌｌ ｂｅ ｍｏｒｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ，ｗｉｌｌ ａｃｈｉｅｖｅ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ－ ｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ｔｈｅ ｈｙｂｒｉｄ ｖｅｈｉｃｌｅ，ａｎｄ ｉｔｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｉｌｌ ｂｅ ｍｏｒｅ ｄｉｖｅｒｓｉｆｉｅｄ．
混合动力汽车是传统汽车与电动汽车的混合体， 其最大的特点是车辆随车 带 有 多 个 动 力 源，这 些 动 力 源必须能和 谐 工 作，互 相 补 充。 为 此，混 合 动 力 汽 车 上动力耦合系 统 的 功 能 主 要 有 四 个 方 面：（１）动 力 合 成功能。为了满足混合动力汽车动力性能和燃油经 济性能的要求，动力耦合系 统 必 须 能 有 效 合 成 多 个 动 力源输出。由于各个动力源 的 输 出 特 性 不 同，在 动 力 合成过程中，各 个 动 力 源 不 能 形 成 相 互 干 涉，都 可 以 对外输出动力。（２）动力 分 解 功 能。 混 合 动 力 汽 车 与 电动汽车的最大区别是混合动力汽车可以在行驶中 自行对蓄电 池 充 电，因 此 当 蓄 电 池 有 充 电 需 求 时，必 须对发动机 的 动 力 进 行 分 解，一 部 分 动 力 驱 动 车 辆， 另一部分动力输入到发电机发 电。（３）制 动 能 量 回 收 功能。为了尽可能提高混合 动 力 汽 车 的 节 能 效 果，提 高车辆整体的燃油经济性，混 合 动 力 汽 车 需 要 回 收 制 动时车辆的动能，制动能量 回 收 的 方 式 目 前 主 要 有 发 电回收和液压储能回收两种。（４）控 制 发 动 机 的 负 载 和转速，让发 动 机 工 作 在 经 济 区 域，实 现 较 高 的 燃 油 经济性能。
关键词 汽车 混合动力 动力耦合系统 研究 综述
Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ
Ｊｉａｎｇ Ｋｅｊｕｎ１，２ Ｈｅ Ｒｅｎ１ Ｓｈｕ Ｃｈｉ １ Ｗａｎｇ Ｑｕｎｓｈａｎ２
（１Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ａｎｄ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ） （２Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ａｎｄ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ ２１３００１，Ｃｈｉｎａ）
２ 混 合 动 力 汽 车 动 力 耦 合 技 术 分 类
当前混合动力 汽车基 本 以 油 电 混 合 为主，即动力 源 为 内 燃 发 动 机 和 电 动 机 ，在 一 些 低 速 、频 繁 起 停 的 工 程车和公交 车 上 还 有 一 种 液 压 混 合 动 力 系 统，该 混 合 动力系统主要动力源为内燃发动机和液压马达。根据 混合动力系 统 结 构 和 原 理 的 不 同，混 合 动 力 汽 车 动 力 耦 合 系 统 可 以 分 为 三 大 类 ：齿 轮 机 械 动 力 耦 合 系 统 、电 磁式动力耦合系统以及液压混合动力耦合系统。 ２．１ 齿 轮 式 机 械 动 力 耦 合 系 统
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｈｙｂｒｉｄ ｐｏｗｅｒ Ｐｏｗｅｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｒｅｖｉｅｗ
０ 引 言
近年来，国际 原 油 价 格 跌 宕 起 伏，能 源 供 应 短 缺 和环境污染 情 况 在 我 国 日 益 严 重，节 能 减 排、低 碳 经 济已成为实现国家经济、社 会 可 持 续 性 发 展 的 重 要 举 措之一。混合动力汽车 显 著 优 点，成 为解决当前 环 境 污 染、能 源 短 缺 等 问 题 的 有 效 办 法， 已受到了国内外汽车企业和相关领域学者的广泛关 注和高度重视 。 ［１］
DOI:10.16578/j.issn.1004.2539.2015.04.042
第 ３９ 卷 第 ４ 期 混 合 动 力 汽 车 动 力 耦 合 技 术 综 述
文 章 编 号 ：１００４－２５３９（２０１５）０４－０１７５－０７
１７５
混合动力汽车动力耦合技术综述
当前混合动力汽车上常见的齿轮式机械动力耦 合系统一般采用行星齿轮机构。行星齿轮机构有两 个自由度，太 阳 齿 轮、行 星 齿 轮 以 及 齿 轮 圈 均 能 以 不 同速度旋转，能够方便、高 效 地 进 行 动 力 分 配 和 汇 聚。 齿轮式机械动力耦合系 统 最 典 型 的 例 子 是 丰 田 Ｐｒｉｕｓ 轿车的混合动力系统（ＴＨＳ）［３］，其 动 力 耦 合 系 统 由 单 排行星齿轮机构构成（如图 １ 所 示），发 动 机 输 出 轴 与 行星架相连，发 电 机 转 子 与 太 阳 轮 相 连，电 动 机 与 外
齿圈相连。外齿圈通过链 条 与 后 桥 相 连，由 减 速 装 置 和差速器驱 动 两 前 轮。 发 电 机 （Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）和 电 动 机 （Ｍｏｔｏｒ）都是电 动／发 电 一 体 机，既 可 以 充 当 电 动 机， 也可以根据工况需 要 变 成 发 电 机，其 耦 合 原 理 如 图 ２ 所 示［４］。
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机 械 传 动 ２０１５ 年
业化发展，实 现 新 能 源 汽 车 的 发 展 规 划，具 有 重 要 的 战 略 意 义 和 显 著 的 经 济 、社 会 价 值 。
１ 混合 动 力 汽 车 动 力 耦 合 系 统 的 功 能 及工作模式
丰田 ＴＨＳ 系统是一种重混合度的混联型混合动 力系统，它取 代 了 传 统 汽 车 的 变 速 器、起 动 机 和 发 电 机，可以实现 纯 电 动 行 驶、混 合 动 力 行 驶 以 及 制 动 能 量回收等功能。此外 ＴＨＳ系统还具有其它功 能 性特 征：（１）发动机高速起动。 发 动 机 起 动 时，发 电 机 充 当 起动机带动发 动 机 高 速 旋 转 至 １ ０００ｒ／ｍｉｎ 左 右，才 开始点火喷 油，起 动 发 动 机。 发 动 机 高 速 起 动，可 以 有效降低起动时尾气中有害 气 体 的 排 放。（２）混 合 动 力驱动时，通 过 发 电 机 可 以 对 传 动 比 进 行 调 节，实 现 无级变速。（３）单 排 行 星 齿 轮 结 构 决 定 了 ＴＨＳ 系 统 在对发动机 转 矩 分 配 时，分 配 比 例 是 不 可 调 的 （该 分 配比例随行 星 齿 轮 传 动 比 变 化，在 第 二 代 丰 田 Ｐｒｉｕｓ 混合动 力 系 统 中，该 比 例 为 ７２：２８，７２％ 转 矩 驱 动 车 辆，２８％转矩 驱 动 发 电 机）。（４）通 过 复 杂 控 制 系 统， 对发动机的运行工况进行 有 效 控 制，通 过 调 节 发 动 机 的 转 矩 和 转 速 ，极 大 提 高 了 发 动 机 燃 油 经 济 性 能 。
动力耦合系统是并联型与混联型混合动力汽车 的关键系统，其作用是根据 混 合 动 力 汽 车 运 行 工 况 的 需求，有效地耦合和分配 车 载 的 多 个 动 力 源。 动 力 耦 合系统的性能直接影响着混合动力汽车的动力性和 燃油经济性，已成为衡量混 合 动 力 汽 车 性 能 优 劣 的 重 要指标；如何 高 效 简 洁 地 耦 合、分 配 各 个 动 力 源 已 成 为当前动力耦合系统研究的主要问题。加大动力耦 合系统的研究和开发力度，对 推 进 混 合 动 力 汽 车 的 产
２０１２ 年 ６ 月 ２８ 日 ，由 我 国 工 信 部 牵 头 制 订 的 《节 能与新能源汽车产业发展规划（２０１２－２０２０ 年）》正式 公布，该规划 明 确 提 出：当 前 重 点 推 进 纯 电 动 汽 车 和 插电式混合动力汽车产业 化，推 广 普 及 非 插 电 式 混 合
动力汽车、节 能 内 燃 机 汽 车，提 升 我 国 汽 车 产 业 整 体 技术水平，并计划到２０２０年，纯 电 动 汽 车 和 插 电 式 混 合动力汽车的生产能力达 到 ２００ 万 辆、累 计 产 销 量 超 过５００万 辆 。 ［２］ 可 以 预 计，随 着 该 规 划 的 逐 步 落 实， 将为实现我国传统汽车产 业 的 战 略 转 型、电 动 汽 车 等 新能源汽车的快速发展提供了前所未有的机遇。
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｒａｌｌｅｌ ｈｙｂｒｉｄ ｖｅｈｉｃｌｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｈｙｂｒｉｄ ｖｅｈｉｃｌｅ，ｉｔｓ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ａｆｆｅｃｔｓ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｆｕｅｌ ｅｃｏｎｏｍｙ ｏｆ ｔｈｅ ｈｙｂｒｉｄ ｖｅｈｉｃｌｅ．Ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，ａｎｄ ｐｅｒ－ ｆｏｒｍａｎｃｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｅｔｃ，ｔｈｒｅｅ ｔｙｐｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ（ｇｅａｒ ｔｙｐｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｏｗｅｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌｓ．Ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｄ，ｔｈｅ ｔｒｅｎｄ ｉｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｈｙｂｒｉｄ ｖｅｈｉｃｌｅ ｉｓ ｆｏｒｅｃａｓ－ ｔｅｄ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｉｌｙ，ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｌｌ ｂｅ ｍｏｒｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ，ｗｉｌｌ ａｃｈｉｅｖｅ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ－ ｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ｔｈｅ ｈｙｂｒｉｄ ｖｅｈｉｃｌｅ，ａｎｄ ｉｔｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｉｌｌ ｂｅ ｍｏｒｅ ｄｉｖｅｒｓｉｆｉｅｄ．
混合动力汽车是传统汽车与电动汽车的混合体， 其最大的特点是车辆随车 带 有 多 个 动 力 源，这 些 动 力 源必须能和 谐 工 作，互 相 补 充。 为 此，混 合 动 力 汽 车 上动力耦合系 统 的 功 能 主 要 有 四 个 方 面：（１）动 力 合 成功能。为了满足混合动力汽车动力性能和燃油经 济性能的要求，动力耦合系 统 必 须 能 有 效 合 成 多 个 动 力源输出。由于各个动力源 的 输 出 特 性 不 同，在 动 力 合成过程中，各 个 动 力 源 不 能 形 成 相 互 干 涉，都 可 以 对外输出动力。（２）动力 分 解 功 能。 混 合 动 力 汽 车 与 电动汽车的最大区别是混合动力汽车可以在行驶中 自行对蓄电 池 充 电，因 此 当 蓄 电 池 有 充 电 需 求 时，必 须对发动机 的 动 力 进 行 分 解，一 部 分 动 力 驱 动 车 辆， 另一部分动力输入到发电机发 电。（３）制 动 能 量 回 收 功能。为了尽可能提高混合 动 力 汽 车 的 节 能 效 果，提 高车辆整体的燃油经济性，混 合 动 力 汽 车 需 要 回 收 制 动时车辆的动能，制动能量 回 收 的 方 式 目 前 主 要 有 发 电回收和液压储能回收两种。（４）控 制 发 动 机 的 负 载 和转速，让发 动 机 工 作 在 经 济 区 域，实 现 较 高 的 燃 油 经济性能。
关键词 汽车 混合动力 动力耦合系统 研究 综述
Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ
Ｊｉａｎｇ Ｋｅｊｕｎ１，２ Ｈｅ Ｒｅｎ１ Ｓｈｕ Ｃｈｉ １ Ｗａｎｇ Ｑｕｎｓｈａｎ２
（１Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ａｎｄ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ） （２Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ａｎｄ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ ２１３００１，Ｃｈｉｎａ）
２ 混 合 动 力 汽 车 动 力 耦 合 技 术 分 类
当前混合动力 汽车基 本 以 油 电 混 合 为主，即动力 源 为 内 燃 发 动 机 和 电 动 机 ，在 一 些 低 速 、频 繁 起 停 的 工 程车和公交 车 上 还 有 一 种 液 压 混 合 动 力 系 统，该 混 合 动力系统主要动力源为内燃发动机和液压马达。根据 混合动力系 统 结 构 和 原 理 的 不 同，混 合 动 力 汽 车 动 力 耦 合 系 统 可 以 分 为 三 大 类 ：齿 轮 机 械 动 力 耦 合 系 统 、电 磁式动力耦合系统以及液压混合动力耦合系统。 ２．１ 齿 轮 式 机 械 动 力 耦 合 系 统
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｈｙｂｒｉｄ ｐｏｗｅｒ Ｐｏｗｅｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｒｅｖｉｅｗ
０ 引 言
近年来，国际 原 油 价 格 跌 宕 起 伏，能 源 供 应 短 缺 和环境污染 情 况 在 我 国 日 益 严 重，节 能 减 排、低 碳 经 济已成为实现国家经济、社 会 可 持 续 性 发 展 的 重 要 举 措之一。混合动力汽车 显 著 优 点，成 为解决当前 环 境 污 染、能 源 短 缺 等 问 题 的 有 效 办 法， 已受到了国内外汽车企业和相关领域学者的广泛关 注和高度重视 。 ［１］
DOI:10.16578/j.issn.1004.2539.2015.04.042
第 ３９ 卷 第 ４ 期 混 合 动 力 汽 车 动 力 耦 合 技 术 综 述
文 章 编 号 ：１００４－２５３９（２０１５）０４－０１７５－０７
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混合动力汽车动力耦合技术综述
当前混合动力汽车上常见的齿轮式机械动力耦 合系统一般采用行星齿轮机构。行星齿轮机构有两 个自由度，太 阳 齿 轮、行 星 齿 轮 以 及 齿 轮 圈 均 能 以 不 同速度旋转，能够方便、高 效 地 进 行 动 力 分 配 和 汇 聚。 齿轮式机械动力耦合系 统 最 典 型 的 例 子 是 丰 田 Ｐｒｉｕｓ 轿车的混合动力系统（ＴＨＳ）［３］，其 动 力 耦 合 系 统 由 单 排行星齿轮机构构成（如图 １ 所 示），发 动 机 输 出 轴 与 行星架相连，发 电 机 转 子 与 太 阳 轮 相 连，电 动 机 与 外
