第三代混动应当改为混联结构。
前驱车双电机混联结构,一台发电机,一台驱动电机;四驱车三电机混联结构,前驱一台发电机,一台驱动电机,后驱一台驱动电机。
发动机直接连接一台额定功率15到30千瓦的发电机,离合器分离,发动机可带动发电机独立发电,任何车速下,包括停车,中低速,高速,走走停停工况,都可独立发电。
有能独立发电的发电机,随时随地任何车速可给电池充电,维持电池适度电量。低电量工况起步和中低速行驶,采用串联模式,离合器分离,发电机独立发电,给驱动电机供电,富余电能给电池充电,大油门起步,急加速,发电机和电池共同给驱动电机供电。
无论电池电量高低,永远采用纯电动起步和中低速行驶,电池电量低的时候,发电机独立发电,增程模式。速度上来,达到发动机直接驱动的速度,混动模式下,离合器结合,发动机驱动。
起步和中低速,走走停停工况,频繁换挡,频繁半联动,最容易顿挫,发热,磨损,伤离合器变速器工况,采用电机驱动。离合器变速器不工作。可以很好的保护离合器变速器,降低噪音,油耗。离合器只在混动模式,中高速行驶时工作。变速器低速档基本没有用,只保留一个低速档,用于应急情况,例如电驱动系统故障,发动机使用1档低速档起步车辆。设置三个中高速档位,相当于燃油车的4.5.6档。四速变速器就足够了。一三档一个换挡拨叉控制,二四档一个换挡拨叉控制。
混动车换挡时,电机可继续驱动,只是发动机换挡,通过电机扭矩控制,弥补换挡期间动力损失,消除冲击,即使换挡时间长点,一两秒,三四秒,只要整车动力没有大的波动和冲击,就不会产生换挡顿挫。因此,使用简单的AMT变速器就可以了。没有必要采用双离合。
混动车换挡时,可通过发电机快速调节发动机转速,主动同步后,离合器才结合。一是缩短换挡同步时间,二是离合器基本上不需要半联动,基本上没有磨损和摩擦发热,采用多片干式离合器就可以了。可简化结构,降低油耗。
需要频繁换挡,频繁半联动的起步和中低速工况,走走停停工况,都采用电机驱动,档位数量少,并且一般情况下提速时,电机辅助驱动,不需要降档增加扭矩,混动车换挡次数比燃油车少得多。2.3.4档位,每一个档位都支持0到100公里以上的加速,中途无需换挡,日常驾驶时,正常情况下都是纯电动起步,30多公里挂2档,松油门滑行期间根据车速选择合适档位换挡。松油门滑行期间,小油门期间换挡,即使换挡时间长,对整车更加没有任何影响。
例如2档设计成发动机1000转对应30公里行驶速度,5000转可对应150公里速度,6000转对应180公里,也就是深踩油门一直不放,纯电动起步后,30多公里速度发动机介入直接驱动,前半段电机驱动为主,随着速度增加,发动机转速提高,后半段发动机驱动为主,弥补电机转速升高后扭矩下降,能耗增加的不足。深踩油门一直加速到150公里以上,都可以保持在2档,提速期间不换挡。一般情况下,加速到几十公里,100公里左右,都会松油门滑行,松油门滑行期间,有充足时间完成换挡。
发动机在1500到3000转之间,2档对应45到90公里速度,在这个速度区间,用2档驱动比较适宜。
3档设计成发动机1000转对应40公里速度,5000转对应200公里速度,1500到3000转对应60到120公里,这个速度区间用3档驱动比较适宜。
4档设计成1000转对应50公里速度,5000转对应250公里速度,1500到3000转对应75到150公里速度。
各档位适宜的速度有比较大的重叠,用高档低档都可以,不需要频繁换挡,不需要降档增扭,松油门滑行期间,有充足的时间,根据车速,去切换到合适的档位。
运动模式,除了换挡和中低速,离合器一直结合,发动机再不需要驱动时只是停止供油,跟随转动,需要动力输出时,喷油即可工作,动力随叫随到。
经济模式,不需要发动机驱动时,延迟几秒后,离合器分离,发动机停机。需要发动机驱动时,发电机快速启动发动机,快速调节转速主动同步后恢复发动机驱动。比较这种方式与发动机一直跟随转动的能耗,如果有明显的能耗节约,可采取这种方式。带来的问题是离合器需要频繁动作,发动机需要频繁启停,发动机动力输出滞后。如果节能不明显,可考虑发动机一直跟随转动的设计方案,避免发动机频繁启停,离合器频繁动作。
车速低于30公里,离合器分离,发动机停机。中低速行驶,走走停停,起步工况,电机驱动。停车等红灯工况,发动机也一直处于停机状态。除非电池电量特别低,发动机带动发电机发电,给电池充电。