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通用汽车详细介绍雪佛兰Volt的驱动方式


通用汽车详细介绍雪佛兰 Volt 的驱动方式
美国通用汽车举办了插电式混合动力车(PHEV)雪佛兰 Volt(Chevrolet Volt) 的技术说明会,并详细介绍了该款车型的驱动方式。 通用汽车国际业务董事、混合动力&电力传动工程的 Martin Murray 表示,Volt 在电池充电状态(SOC)低于 30%之前都可以作为电动汽车(EV)行驶。不过, 在部分行驶模式中,会更早地启动发动机。 Volt 可选择 Normal(普通)、Sport(运动)、Mountain(山路)以及 Low Shift 四种行驶模式。Sport 是车辆响应性更高的模式,Mountain 是为爬坡而加大充电 电池充电量的模式,Low Shift 是可以提高再生时发电量的模式。据美国通用介 绍,通常为了让 SOC 不低于 30%而启动发动机,但 Mountain 模式则会在 SOC 为 40%左右时启动发动机。

图 1:动力传动系统的配置(点击放大) 发动机、马达与离合器的配置如图 1、2 所示,有 2 个马达、3 个离合器以及一 套行星齿轮机构。此时,发动机的最高输出功率为 63kW、最高转数为 4800rpm, 驱动马达的最高输出功率为 111kW、最大扭矩为 370N·m,发电机兼马达的最高 输出功率为 55kW。

图 2:由发动机、两个马达、三个离合器、一套行星齿轮机构组成(点击放大)

按照基于马达的 EV 行驶、以及启动发动机后的行驶模式,分别有两种驱动模式。 在 EV 行驶中,会首先紧固离合器 1、将环形齿轮固定住,然后把驱动马达的动 力传输给太阳齿轮,由此经由行星齿轮架获得驱动力。 速度提高后,松开离合器 1、紧固离合器 2,由此将发电机兼马达的转动传输给 行星齿轮。此时,驱动力是驱动马达、发电机兼马达的总和。

图 3:利用发动机时,如果车速较高,则发动机的输出功率会传输出去(点击放 大) 虽然之前的距离都采用 EV 模式行驶,但当 SOC 下降时,就会自动启动发动机, 变成增程(Range Extender)型 PHEV 行驶。低速时,紧固离合器 1 和离合器 3, 形成与串联混合(Series Hybrid)方式同样的驱动模式。通过发动机转动发电 机兼马达并进行发电,驱动马达通过其产生的电力行驶。 另一方面,当速度更高时,会将发动机的输出功率传输到行星齿轮机构,作为行 驶能量的一部分。此时,通过离合器 3 连接发动机、发电机兼马达,并通过离合 器 2 将这股力量传输到环形齿轮。不过,如果驱动马达不转动,那么就无法获得 驱动力,因此需要在转动发动机的同时进行充电,并通过该电力转动驱动马达。

图 4:速度超过 70 英里时,驱动马达的转数会增高、损耗会增大(点击放大)

此外,当速度超过 70 英里(112km/h)、利用 Low Shift 模式行驶时,驱动马达 的转数会增高、马达损耗会增大。此时,可以提高发动机转数、降低驱动马达的 转数,从而提高效率。

图 5:锂离子充电电池单元被冷却用通路夹住(点击放大) Volt 配备的锂离子充电电池由韩国 LG 化学生产,电力容量为 16kWh。虽然是层 压型电池,不过在排列的各个单元间配备了冷却水通路。水流从车辆前方流向后 方,低温时为温水、高温时为冷水,由此可经常将电池温度保持在最佳水平。这 样一来,电池保修期便与车身一样,同样实现了 8 年/16 万 km。(记者:林 达 彦)


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