新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制技術(shù) 課件 項(xiàng)目三 新能源汽車動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元

新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制技術(shù)高等職業(yè)教育新能源汽車類專業(yè)Contents項(xiàng)目一新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)項(xiàng)目二新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)項(xiàng)目三新能源汽車動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元項(xiàng)目四新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻系統(tǒng)項(xiàng)目五新能源汽車能量管理系統(tǒng)知識(shí)目標(biāo)(１)掌握混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)類型(２)掌握混合動(dòng)力電動(dòng)汽車不同驅(qū)動(dòng)類型的特點(diǎn)(３)掌握純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)單元的功能和基本結(jié)構(gòu)(４)掌握純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)類型(５)掌握純電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的類型(６)掌握常見(jiàn)純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)技能目標(biāo)(１)能夠檢索資料，總結(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車各種驅(qū)動(dòng)類型的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)(２)能夠檢索資料，總結(jié)純電動(dòng)汽車各種驅(qū)動(dòng)類型的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)素質(zhì)目標(biāo)(１)能夠制訂工作計(jì)劃，獨(dú)立完成工作學(xué)習(xí)任務(wù)(２)能夠在工作中與小組其他成員合作、交流并進(jìn)行學(xué)習(xí)任務(wù)分工，具備團(tuán)隊(duì)合作和安全操作的意識(shí)(３)養(yǎng)成服從管理、規(guī)范作業(yè)的良好工作習(xí)慣(４)培養(yǎng)安全工作的習(xí)慣??學(xué)時(shí):１２學(xué)時(shí)項(xiàng)目三新能源汽車動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元任務(wù)1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知任務(wù)2純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知1.任務(wù)描述“hybrid”譯為混合，車尾部標(biāo)有hybrid字樣的汽車稱為混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是個(gè)大的概念，范圍較廣，由于實(shí)用的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是由內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種動(dòng)力混合作為輸出，因此稱為油電混合動(dòng)力汽車。本課的“混合動(dòng)力電動(dòng)汽車”特指油電混合動(dòng)力汽車。本次課的任務(wù)是介紹混合動(dòng)力電動(dòng)汽車幾種不同的驅(qū)動(dòng)類型分別具有哪些特點(diǎn)。任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知根據(jù)內(nèi)燃機(jī)與電力之間連接的方式，可以將混合動(dòng)力電動(dòng)汽車分為串聯(lián)式混合動(dòng)力、并聯(lián)式混合動(dòng)力以及混聯(lián)式混合動(dòng)力三種類型?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)類型2.知識(shí)準(zhǔn)備圖３-１混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)類型任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知2.知識(shí)準(zhǔn)備不同的驅(qū)動(dòng)類型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)串聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元指車輛驅(qū)動(dòng)力只來(lái)源于電機(jī)的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電電能通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器輸送給電機(jī)，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車行駛。動(dòng)力蓄電池可以單獨(dú)向電機(jī)提供電能驅(qū)動(dòng)汽車行駛。圖３-２雪佛蘭ＶＯＬＴ任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知2.知識(shí)準(zhǔn)備不同的驅(qū)動(dòng)類型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)串聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元１)驅(qū)動(dòng)單元主要結(jié)構(gòu)形式雪佛蘭ＶＯＬＴ驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)部設(shè)置有單級(jí)單排行星齒輪機(jī)構(gòu)、２個(gè)電機(jī)和２個(gè)離合器。行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽(yáng)輪與驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ｂ剛性連接，齒圈受Ｃ１和Ｃ２離合器的控制，行星架實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出。行星齒輪安裝于輸出行星架總成內(nèi)。太陽(yáng)輪與輸出太陽(yáng)輪軸嚙合。齒圈與Ｃ２外圈及Ｃ１內(nèi)圈配合。Ｃ１工作時(shí)，齒圈處于靜止?fàn)顟B(tài)。Ｃ２工作時(shí)，齒圈與發(fā)電電機(jī)Ａ連接。圖３-３雪佛蘭ＶＯＬＴ驅(qū)動(dòng)單元結(jié)構(gòu)示意圖任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知2)驅(qū)動(dòng)單元運(yùn)行模式：（1）純電動(dòng)單電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式

（2）純電動(dòng)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式（3）內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式(１)純電動(dòng)單電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式該模式下內(nèi)燃機(jī)處于關(guān)閉的狀態(tài)僅由電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛，驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)部部件的動(dòng)力傳遞方式是:Ｃ１離合器接合以保持行星齒輪組的齒圈處于靜止?fàn)顟B(tài)，動(dòng)力蓄電池通過(guò)逆變器等部件驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ｂ運(yùn)轉(zhuǎn)，由于行星齒輪組的齒圈保持靜止?fàn)顟B(tài)，因此旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩通過(guò)行星架輸送到差速器，并最終傳輸?shù)津?qū)動(dòng)輪上。2.知識(shí)準(zhǔn)備不同的驅(qū)動(dòng)類型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)串聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元圖３-３雪佛蘭ＶＯＬＴ驅(qū)動(dòng)單元結(jié)構(gòu)示意圖任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知(２)純電動(dòng)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式在該模式，內(nèi)燃機(jī)仍然關(guān)閉，驅(qū)動(dòng)車輛通過(guò)兩個(gè)電機(jī)進(jìn)行的。驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ｂ提供移動(dòng)車輛所需的轉(zhuǎn)矩，電機(jī)Ａ輔助電機(jī)Ｂ驅(qū)動(dòng)車輛行駛。內(nèi)部的動(dòng)力傳遞方式是:動(dòng)力蓄電池為兩個(gè)電機(jī)提供電源動(dòng)力，電機(jī)Ａ驅(qū)動(dòng)齒圈，轉(zhuǎn)矩通過(guò)行星架輸送到差速器齒輪，并通過(guò)差速器傳遞至驅(qū)動(dòng)輪；電機(jī)Ｂ驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)輪，太陽(yáng)輪驅(qū)動(dòng)行星架的行星齒輪，轉(zhuǎn)矩通過(guò)行星架輸送到差速器齒輪，并通過(guò)差速器傳遞至驅(qū)動(dòng)輪。2.知識(shí)準(zhǔn)備不同的驅(qū)動(dòng)類型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)串聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知(３)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式該模式下，內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行，并驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ａ產(chǎn)生電能以提供電能至驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ｂ，將轉(zhuǎn)矩提供至車輪，同時(shí)將多余的電能或存儲(chǔ)在動(dòng)力蓄電池中。此時(shí)驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)部動(dòng)力傳遞形式是:Ｃ１離合器將保持行星齒輪組的齒圈處于靜止?fàn)顟B(tài)，Ｃ３離合器將電機(jī)Ａ與內(nèi)燃機(jī)相連接。電機(jī)Ａ產(chǎn)生的電能傳遞給電機(jī)Ｂ驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)輪，由于齒圈保持靜止?fàn)顟B(tài)，因此旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩則通過(guò)行星架傳輸?shù)讲钏倨?，并通過(guò)差速器傳輸?shù)津?qū)動(dòng)輪上。2.知識(shí)準(zhǔn)備不同的驅(qū)動(dòng)類型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)串聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元圖３-３雪佛蘭ＶＯＬＴ驅(qū)動(dòng)單元結(jié)構(gòu)示意圖任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知2.知識(shí)準(zhǔn)備不同的驅(qū)動(dòng)類型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元指車輛的驅(qū)動(dòng)力由電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)或單獨(dú)供給的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以單獨(dú)使用電機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，也可以同時(shí)使用電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)汽車行駛。圖３-６本田Ｉｎｓｉｇｈｔ混合動(dòng)力電動(dòng)汽車任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知2.知識(shí)準(zhǔn)備不同的驅(qū)動(dòng)類型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)混聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元指具備串聯(lián)式和并聯(lián)式兩種結(jié)構(gòu)的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車特點(diǎn)：可以在串聯(lián)混合模式下工作，也可以在并聯(lián)混合模式下工作。混聯(lián)混合動(dòng)力多了動(dòng)力分離裝置，動(dòng)力一部分用于驅(qū)動(dòng)車輪另一部分用于發(fā)電。圖３-７豐田普銳斯混合動(dòng)力電動(dòng)汽車任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知準(zhǔn)備工作閱讀維修手冊(cè)，制訂拆裝方案，準(zhǔn)備所需防護(hù)裝備、車輛、臺(tái)架、工具、輔助材料等操作流程操作提示在維修新能源汽車中，所有黃色高壓線都有高壓互鎖裝置，須互鎖到位。3.任務(wù)實(shí)施本任務(wù)要求完成混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元類型和特點(diǎn)認(rèn)知任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知(一)工作準(zhǔn)備(１)防護(hù)裝備:無(wú)(２)車輛、臺(tái)架、總成:豐田普銳斯混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元掛圖、模型及視頻資料(３)專用工具、設(shè)備:無(wú)(４)手工工具:無(wú)(５)輔助材料:無(wú)3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知(二)實(shí)施步驟１.混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元類型和特點(diǎn)認(rèn)知參觀實(shí)訓(xùn)室的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元掛圖、模型；檢索資料、網(wǎng)上搜索或走訪周邊汽車銷售店面，了解混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元的類型和特點(diǎn)。２.豐田普銳斯混聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元運(yùn)行模式認(rèn)知對(duì)照實(shí)車或臺(tái)架，分析混聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元的運(yùn)行模式。(１)起動(dòng)車輛(２)純電動(dòng)模式由動(dòng)力蓄電池給驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電，再由電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛(圖３-８)(３)傳統(tǒng)燃油模式由發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車輛行駛(圖３-９)圖３-８混合動(dòng)力電動(dòng)汽車純電動(dòng)模式圖３-９混合動(dòng)力電動(dòng)汽車傳統(tǒng)燃油模式3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知圖３-11

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車怠充電模式速圖３-10混合動(dòng)力電動(dòng)汽車能量回收模式(４)能量回收模式在制動(dòng)或慣性滑行中釋放出多余能量?并通過(guò)發(fā)電機(jī)將其轉(zhuǎn)化為電能(圖３-１０)(５)怠速充電模式由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)給動(dòng)力蓄電池充電(圖３-１１)3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知圖３-１３混合動(dòng)力電動(dòng)汽車全速驅(qū)動(dòng)模式圖３-１２混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)與發(fā)電模式(６)驅(qū)動(dòng)與發(fā)電模式由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛，驅(qū)動(dòng)輪牽引電機(jī)給動(dòng)力蓄電池供電(圖３-１２)(７)全速驅(qū)動(dòng)模式需求更大加速度時(shí)，電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)一起傳輸動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輛行駛(圖３-１３)3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知油電混合動(dòng)力汽車按串并聯(lián)分類傳統(tǒng)的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車分為串聯(lián)式和并聯(lián)式兩種。近年來(lái)出現(xiàn)了一種同時(shí)具有串并聯(lián)特征的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，因而其分類延伸為三種:串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式。2000年混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的類型進(jìn)一步延伸增加了復(fù)合式電動(dòng)汽車，至今混合動(dòng)力電動(dòng)汽車共分為四種。3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知圖３-１４串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖油電混合動(dòng)力汽車按串并聯(lián)分類（１)串聯(lián)式串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車也稱為“增程式”電動(dòng)汽車。工作方式就是用傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)直接通過(guò)發(fā)電機(jī)為電池充電，然后完全由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的汽車。其目的在于使發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間保持在最佳工作狀態(tài)，從而達(dá)到減排效果。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能首先通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化后的電能一部分用來(lái)給蓄電池充電，另一部分經(jīng)由電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)車輪。3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知油電混合動(dòng)力汽車按串并聯(lián)分類（１)串聯(lián)式和燃油車相比，它是一種發(fā)動(dòng)機(jī)輔助型的電動(dòng)汽車，主要是為了增加車輛的行駛里程。由于在發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的機(jī)械連接裝置中沒(méi)有離合器，它有一定的靈活性。盡管其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但它需要三個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置:發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)。如果串聯(lián)混合型電動(dòng)車在設(shè)計(jì)時(shí)考慮下長(zhǎng)坡，為提供最大功率，三個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的尺寸就會(huì)較大，如果僅用作短途運(yùn)行，例如作為通勤車用或只是用于購(gòu)物，相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)裝置應(yīng)采用低功率的。這種形式的好處是發(fā)動(dòng)機(jī)可以不受行駛狀態(tài)的影響，一直處于最佳工作狀態(tài)，對(duì)于改善排放大有好處，但轉(zhuǎn)換效率偏低。豐田曾經(jīng)將這種串聯(lián)形式應(yīng)用在考斯特上，并進(jìn)行了批量生產(chǎn)。3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知圖３-１４串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖油電混合動(dòng)力汽車按串并聯(lián)分類（１)串聯(lián)式串聯(lián)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①車載電能源環(huán)節(jié)的混合②單一的動(dòng)力生成裝置③發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速解耦④結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布置方便⑤控制策略簡(jiǎn)單⑥效率低，造價(jià)高⑦串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)間的聯(lián)合是車載電能源環(huán)節(jié)的聯(lián)合3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知圖３-１５并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖油電混合動(dòng)力汽車按串并聯(lián)分類(２)并聯(lián)式指電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)并行排布，動(dòng)力可以由兩者單獨(dú)提供或是共同提供。在并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)同時(shí)也是發(fā)電機(jī)，其作用是讓發(fā)動(dòng)機(jī)處于靠近最有效率的運(yùn)行狀態(tài)，從而達(dá)到節(jié)油的效果。并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車受電動(dòng)機(jī)和電池能力的限制，仍然要以發(fā)動(dòng)機(jī)為主要?jiǎng)恿?，但由于保留了常?guī)汽車的動(dòng)力傳遞形式，效率更高。3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知油電混合動(dòng)力汽車按串并聯(lián)分類(２)并聯(lián)式與串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車不同的是，并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車采用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)車輪。發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)通常通過(guò)不同的離合器來(lái)驅(qū)動(dòng)車輪，可以采用發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)或者發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)三種工作模式。從概念上講，并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是電力輔助型的燃油車，目的是降低排放和燃油消耗，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的功率大于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車所需的功率或者再生制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài)，將多余的能量充入動(dòng)力蓄電池。與串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車相比，它只需兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置———發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)，而且在蓄電池放完電之前，如果要滿足相同的性能要求，并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的體積比串聯(lián)式的小。即使在長(zhǎng)途行駛時(shí)，并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率也可以達(dá)到最大，而電動(dòng)機(jī)的功率只需發(fā)出一半即可。3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知油電混合動(dòng)力汽車按串并聯(lián)分類(２)并聯(lián)式并聯(lián)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①機(jī)械動(dòng)力的混合②兩個(gè)或兩個(gè)以上動(dòng)力生成裝置③每個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)都有獨(dú)立的車載能源④動(dòng)力系統(tǒng)效率高⑤并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之間的聯(lián)合是車輛動(dòng)力傳遞系統(tǒng)環(huán)節(jié)的聯(lián)合，通過(guò)對(duì)不同的動(dòng)力生成裝置輸出動(dòng)能的聯(lián)合或耦合，滿足車輛行駛要求圖３-１５并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知圖３-１６混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖油電混合動(dòng)力汽車按串并聯(lián)分類(3）混聯(lián)式混聯(lián)式也稱功率分流式，結(jié)合了并聯(lián)和串聯(lián)兩種形式?；炻?lián)式在并聯(lián)式的基礎(chǔ)上，將發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)分離開(kāi)，電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中也能進(jìn)行充電，使車輛能以串聯(lián)和并聯(lián)兩種形式工作。目前的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車基本屬于這種模式。與串聯(lián)式相比，它增加了機(jī)械動(dòng)力的傳遞路線；與并聯(lián)式相比它增加了電能的傳輸路線。盡管混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車同時(shí)具有串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點(diǎn)，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，不過(guò)隨著控制技術(shù)和制造技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代混合動(dòng)力電動(dòng)汽車更傾向于選擇這種結(jié)構(gòu)。3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知油電混合動(dòng)力汽車按串并聯(lián)分類(3）混聯(lián)式功率分流式混聯(lián)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):①轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩混合耦合方式②發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速解耦,工作平穩(wěn)③實(shí)現(xiàn)ECVT(電控?zé)o級(jí)變速器)功能結(jié)構(gòu)緊湊為優(yōu)化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的綜合效率和充分發(fā)揮車輛的節(jié)能、低排放潛力,在實(shí)際應(yīng)用中,混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)并非單純是簡(jiǎn)單的串聯(lián)式結(jié)構(gòu)或并聯(lián)式結(jié)構(gòu),而是由串聯(lián)式結(jié)構(gòu)和并聯(lián)式結(jié)構(gòu)復(fù)合組成的串并聯(lián)綜合式結(jié)構(gòu),即所謂的混聯(lián)式結(jié)構(gòu)。并聯(lián)式與混聯(lián)式是如今混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的應(yīng)用主流。圖３-１６混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知油電混合動(dòng)力汽車按串并聯(lián)分類(3）混聯(lián)式開(kāi)關(guān)式混聯(lián)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):①轉(zhuǎn)矩耦合方式②工況適應(yīng)性強(qiáng)③節(jié)能潛力大④技術(shù)難度小圖３-１６混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知圖３-１７復(fù)合式混合動(dòng)力汽車簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖油電混合動(dòng)力汽車按串并聯(lián)分類(４)復(fù)合式復(fù)合式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,難以把它歸于上述三種中的一種。其結(jié)構(gòu)似乎與混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車相似，因?yàn)樗鼈兌加衅鸢l(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)作用的電機(jī)，二者的主要區(qū)別在于復(fù)合型中的電動(dòng)機(jī)允許功率流雙向流動(dòng)，而混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車中的發(fā)電機(jī)只允許功率流單向流動(dòng)。雙向流動(dòng)的功率流可以有更多的運(yùn)行模式，這對(duì)于采用三個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車而言是不可能達(dá)到的。復(fù)合式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車同樣具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高的缺點(diǎn)，不過(guò)現(xiàn)在有些新型的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車也采用這種雙軸驅(qū)動(dòng)的復(fù)合式系統(tǒng)。3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知油電混合動(dòng)力汽車按串并聯(lián)分類(４)復(fù)合式為了實(shí)現(xiàn)混聯(lián)式以及復(fù)合式的混合駕駛模式，發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電/電動(dòng)機(jī)之間以及電動(dòng)機(jī)與變速器之間必須進(jìn)行機(jī)械連接，其中機(jī)械連接裝置可以選擇行星齒輪機(jī)構(gòu)。復(fù)合結(jié)構(gòu)特點(diǎn):①地面附著性能好②具有兩套或兩套以上獨(dú)立驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)③整車布置方便圖３-１７復(fù)合式混合動(dòng)力汽車簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知油電混合動(dòng)力汽車按串并聯(lián)分類(４)復(fù)合式復(fù)合式結(jié)構(gòu)中機(jī)械動(dòng)力的混合是在車輛驅(qū)動(dòng)輪處通過(guò)路面實(shí)現(xiàn)的，由于具有兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直接驅(qū)動(dòng)車輛，因此在充分利用地面附著力方面具有優(yōu)勢(shì)，通過(guò)合理的控制，可大大改善車輛的動(dòng)力性能。

復(fù)合式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車擁有１臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)和２臺(tái)電機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)１安裝于前橋上。電機(jī)２則安裝于后橋上。這種方案適用于四輪驅(qū)動(dòng)車輛。發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)１通過(guò)行星齒輪組連接至車輛變速器。同樣在這種情況下，各動(dòng)力源輸出的動(dòng)力并不全部傳遞給車輪。后橋上的電機(jī)２會(huì)在需要時(shí)起動(dòng)。由于采用這樣的設(shè)計(jì)，高壓蓄電池通常安裝在車輛前、后橋之間。圖３-１７復(fù)合式混合動(dòng)力汽車簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)示意圖3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知按照混合度分類

微混：電機(jī)的峰值功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率比小于或等于５％輕混：電機(jī)的峰值功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率比在５％~１５％分類中混：電機(jī)的峰值功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率比在１５％~４０％重混：電機(jī)的峰值功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率比在４０％以上3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知按照混合度分類(１)微混“微混”也稱“起?！?Start-Stop)式，一般情況下電機(jī)的峰值功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率比小于等于５％的為微混合動(dòng)力。在交通擁堵的城市，節(jié)油率可達(dá)５％~１０％。微混合動(dòng)力車型的電機(jī)基本不具備驅(qū)動(dòng)車輛的功能，一般是用作迅速起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)起停功能。其優(yōu)點(diǎn)是汽車結(jié)構(gòu)改變很小，成本增加很少，易于實(shí)現(xiàn)，有可能成為乘用車的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置；主要缺點(diǎn)是當(dāng)停車需要空調(diào)時(shí)，空調(diào)不起作用。推廣“起停式”結(jié)構(gòu)，需要提高公眾的節(jié)能意識(shí)，學(xué)術(shù)界有人認(rèn)為“起停式”算不上混合動(dòng)力系統(tǒng)。3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知(２)輕混電機(jī)的峰值功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率比在５％~１５％的為輕度混合動(dòng)力。在這種類型中，發(fā)動(dòng)機(jī)依然是主要?jiǎng)恿?，電?dòng)機(jī)不能單獨(dú)驅(qū)動(dòng)汽車，只是在爬坡或加速時(shí)輔助驅(qū)動(dòng)，平時(shí)主要使用發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，電池電機(jī)在汽車加速爬坡時(shí)提供輔助動(dòng)力，同時(shí)具有制動(dòng)能量回收和“起停”功能。輕度混合動(dòng)力車型發(fā)動(dòng)機(jī)排量可減少１０％~２０％，節(jié)油率可為１０％~１５％；技術(shù)難度相對(duì)低，成本增加不是很多。別克君越Eco-Hybrid即屬于這種輕度混合動(dòng)力車型。

輕度混合動(dòng)力汽車的特性:車輛停止時(shí)，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。起步和加速時(shí)，電動(dòng)機(jī)起輔助發(fā)動(dòng)機(jī)作用；減速/制動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)依據(jù)傳統(tǒng)電控發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)控制而執(zhí)行斷油模式，并將獲得的再生制動(dòng)能量充入蓄電池。其有技術(shù)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、成本低、應(yīng)用廣泛的優(yōu)勢(shì)。按照混合度分類3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知(３)中混電機(jī)的峰值功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率比在１５％~４０％的為中度混合動(dòng)力。(４)重混電機(jī)的峰值功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率比在４０％以上的為重度混合動(dòng)力。這類車型可由電動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。重度混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)可以獨(dú)立或聯(lián)合驅(qū)動(dòng)車輛，低速起步、倒車和低速行駛時(shí)可以純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)具有制動(dòng)能量回收和“起?！惫δ埽浑妱?dòng)機(jī)的功率約為發(fā)動(dòng)機(jī)功率的５０％，節(jié)油率為３０％~５０％；技術(shù)難度較大，成本增加多。典型的重度混動(dòng)力電動(dòng)汽車是豐田普銳斯(Ｐｒｉｕｓ)。按照混合度分類3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知按能否外接電源進(jìn)行充電分類圖３-１８插電式混合動(dòng)力示意圖１-充電插頭２-動(dòng)力蓄電池組３-電動(dòng)機(jī)分為混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(HybridElectricVeｈicleHEV)和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(Plug-inHybridElectricVeiclePHEV如圖３-１８所示)兩種。國(guó)外研究機(jī)構(gòu)根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)得出結(jié)論，法國(guó)城鎮(zhèn)居民80％以上日均行車?yán)锍躺儆?0ｋｍ，美國(guó)汽車駕駛者也有60％以上日均行車?yán)锍躺儆?0ｋｍ，80％以上日均行車?yán)锍躺儆?0ｋｍ，因此在車輛上安裝一套巨大的動(dòng)力蓄電池組，使其電量足以滿足這一續(xù)駛里程，就可以在大部分日常行駛中達(dá)到零排放。3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)的特征是可以由電能單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，并配備一個(gè)大容量的可外部充電的動(dòng)力蓄電池組，顯著的特性是可通過(guò)外部工業(yè)380Ｖ或家庭220Ｖ電源進(jìn)行充電.插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車電機(jī)的功率接近發(fā)動(dòng)機(jī)，可實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)距離的純電動(dòng)行駛，電池容量依純電動(dòng)行駛里程來(lái)選定，電池成本增加很多，節(jié)油率在不計(jì)電能時(shí)最大可達(dá)到100％。

比亞迪Ｆ３ＤＭ和雪佛蘭ＶＯＬＴ以及長(zhǎng)春一汽新能源汽車公司下線并投入市場(chǎng)的奔騰Ｂ50插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車都屬于這種類型

。按能否外接電源進(jìn)行充電分類圖３-１８插電式混合動(dòng)力示意圖１-充電插頭２-動(dòng)力蓄電池組３-電動(dòng)機(jī)3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知混合動(dòng)力起停(Stop-Start)系統(tǒng)圖３-１９傳動(dòng)帶式怠速起停系統(tǒng)在交通擁堵的城市，停車怠速時(shí)間超過(guò)總行駛時(shí)間的30％以上，耗能較多，停車停機(jī)功能可節(jié)省汽油消耗。混合動(dòng)力電動(dòng)汽車電機(jī)具有制動(dòng)能量回收功能，在頻繁加減速的城市行駛工況下，制動(dòng)消耗的能量會(huì)占到車輛行駛能量消耗的50％；可減小發(fā)動(dòng)機(jī)排量，傳統(tǒng)汽車為滿足加速性和最大車速要求，內(nèi)燃機(jī)的峰值功率為車輛巡航所需功率的３~５倍；可優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)，傳統(tǒng)汽車內(nèi)燃機(jī)必須滿足很大的速度和負(fù)載范圍的油耗與排放要求(如乘用車15工況標(biāo)準(zhǔn))。對(duì)于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車而言，起停系統(tǒng)可謂是最基本的一個(gè)系統(tǒng)。3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知國(guó)內(nèi)如長(zhǎng)安和奇瑞等廠商都已經(jīng)宣布，在今后的幾年內(nèi)，全系車輛都將標(biāo)配這樣一套起停系統(tǒng)。在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)汽車上可采用三線三相式交流電機(jī)作為起動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，也可采用強(qiáng)化起動(dòng)機(jī)，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車多采用發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)后集成電機(jī)的起動(dòng)方式，如圖３-１９所示為傳動(dòng)帶式怠速起停系統(tǒng)。的起停系統(tǒng)是一套可以在車輛怠速狀態(tài)下自動(dòng)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)從而起到降低油耗作用的系統(tǒng)，它可以在車輛怠速等待狀態(tài)下(腳踩制動(dòng)踏板后)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)車內(nèi)電器，而在駕駛員再次起動(dòng)車輛[踩離合器踏板(對(duì)于手動(dòng)變速器車輛)，踩加速踏板(對(duì)于自動(dòng)變速器車輛)]的０.１~０.３ｓ之內(nèi)迅速作出反應(yīng)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，起停系統(tǒng)適合于那些經(jīng)常在交通擁堵的城市中運(yùn)行的車輛?；旌蟿?dòng)力起停(Stop-Start)系統(tǒng)3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知皮帶傳動(dòng)起動(dòng)/發(fā)電技術(shù)(BeltStarterGenerartorＢＳＧ)是一種采用皮帶傳動(dòng)方式進(jìn)行動(dòng)力混合，具備怠速停機(jī)和起動(dòng)功能(STOP/START)的弱混合動(dòng)力技術(shù)。與一般車輛不同的是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的起停系統(tǒng)完全是自動(dòng)起停，不需要人去操控。相對(duì)ＢＳＧ技術(shù)集成起動(dòng)/發(fā)電技術(shù)(IntegratedStarterGeneratorＩＳＧ)會(huì)更高級(jí)一些，它在ＢＳＧ的基礎(chǔ)上增加了加速時(shí)電動(dòng)機(jī)輔助的功能?；旌蟿?dòng)力起停(Stop-Start)系統(tǒng)3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知起停功能是車輛電子控制單元(ＥＣＵ)通過(guò)布置在車輛上的傳感器，收集及處理車輛工作信息來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火或起動(dòng)。該功能可有效降低車輛行駛在城市道路時(shí)因頻繁堵車，發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間怠速工作產(chǎn)生的油耗。起停模式開(kāi)啟/關(guān)閉:在駕駛室操作面板上有起停功能開(kāi)關(guān)，當(dāng)起動(dòng)車輛后，按下該開(kāi)關(guān)，功能開(kāi)關(guān)上的指示燈常亮，表示起停模式開(kāi)啟；當(dāng)組合儀表常亮?xí)r車輛具備起停功能，當(dāng)５ｓ閃爍時(shí)，表示起停系統(tǒng)出現(xiàn)故障；若再次按下開(kāi)關(guān)指示燈熄滅，表示起停模式關(guān)閉。起停功能操作方式:車輛行駛中，在組合儀表常亮情況下，用戶只需將車速降至系統(tǒng)限定的安全車速，將擋位掛到空擋并完全松開(kāi)加速踏板或離合器踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)便自動(dòng)熄火。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火后，用戶若要起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，只需輕踏加速踏板或離合器踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)將自動(dòng)起動(dòng)?；旌蟿?dòng)力起停(Stop-Start)系統(tǒng)3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)一混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知為保證用戶使用安全，起停功能系統(tǒng)設(shè)置了相應(yīng)保護(hù)措施，具體如下:發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火后，若無(wú)法自動(dòng)起動(dòng)，請(qǐng)檢查車門是否開(kāi)啟或未緊閉；發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火后，若故意多次踩制動(dòng)踏板會(huì)導(dǎo)致車輛制動(dòng)真空度不足，為保證車輛行車安全，發(fā)動(dòng)機(jī)將自動(dòng)起動(dòng)；車輛出現(xiàn)溜坡現(xiàn)象，車速超過(guò)２.５ｋｍ/ｈ，發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)起動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)起動(dòng)后，用戶不掛擋和加速踩踏離合器踏板，發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)熄火?；旌蟿?dòng)力起停(Stop-Start)系統(tǒng)1.任務(wù)描述純電動(dòng)汽車是指主要以電池為動(dòng)力源，全部或部分由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，符合道路交通安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。純電動(dòng)汽車是涉及機(jī)械、電子、電力、微機(jī)控制等多學(xué)科的高科技產(chǎn)品，是與燃油汽車相對(duì)應(yīng)的。本任務(wù)將介紹純電動(dòng)汽車各種驅(qū)動(dòng)類型的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知1.任務(wù)描述純電動(dòng)汽車最早出現(xiàn)在英國(guó)，1834年ThomasDwenport在布蘭頓演示了采用不可充電的玻璃封裝蓄電池的蓄電池車，此車的出現(xiàn)時(shí)間比世界上第一部采用內(nèi)燃機(jī)的汽車早半個(gè)世紀(jì)。電動(dòng)汽車在20世紀(jì)20年代達(dá)到鼎盛時(shí)期，然而在燃油汽車出現(xiàn)后，純電動(dòng)汽車在整車質(zhì)量、動(dòng)力性能、續(xù)駛里程、機(jī)動(dòng)性和靈活性方面越來(lái)越落后于燃油汽車。但在全球溫室效應(yīng)與能源問(wèn)題逐漸受到各國(guó)政府重視的情況下，主要國(guó)家的污染法規(guī)漸趨嚴(yán)格，因此對(duì)低污染車輛的需求勢(shì)必增加。隨著各種高性能蓄電池和高效率電動(dòng)機(jī)的不斷出現(xiàn)，人們又把目光轉(zhuǎn)向了零污染或超低污染排放的電動(dòng)汽車。從20世紀(jì)70年代起，新一代純電動(dòng)汽車脫穎而出，涌現(xiàn)了各種高性能的純電動(dòng)汽車。例如比亞迪E6純電動(dòng)車可續(xù)駛300ｋｍ，最高車速160ｋｍ/ｈ；長(zhǎng)安奔奔純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛150ｋｍ，最高車速120ｋｍ/ｈ；寶馬Ｍｉｎｉ純電動(dòng)汽車可續(xù)駛240ｋｍ，最高車速160ｋｍ/ｈ；三菱ｉＭｉＥＶ純電動(dòng)汽車可續(xù)駛150ｋｍ，最高車速130ｋｍ/ｈ；日產(chǎn)Ｌｅａｆ純電動(dòng)汽車可續(xù)駛160ｋｍ，最高車速140ｋｍ/ｈ，只需30ｍｉｎ可充電80％，而通過(guò)10ｍｉｎ充電可行駛50ｋｍ；奔馳SmartFortwo純電動(dòng)汽車可續(xù)駛121ｋｍ，最高車速135ｋｍ/ｈ。任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知2.知識(shí)準(zhǔn)備純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)單元功能和結(jié)構(gòu)純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)單元功能純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)單元的功能是將儲(chǔ)存在動(dòng)力蓄電池中的電能高效地轉(zhuǎn)化為車輪的動(dòng)能，進(jìn)而推進(jìn)汽車行駛，并能夠在汽車減速制動(dòng)或者下坡時(shí)，實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功能是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)或直接驅(qū)動(dòng)車輪。早期的純電動(dòng)汽車上廣泛采用直流串激電動(dòng)機(jī)，這種電動(dòng)機(jī)具有“軟”的機(jī)械特性，與汽車的行駛特性非常適應(yīng)。但直流電動(dòng)機(jī)由于存在換向火花，比功率較小，效率較低，維護(hù)工作量大等缺點(diǎn)，隨著電機(jī)技術(shù)和電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，正在逐漸被直流無(wú)刷電機(jī)、永磁同步電機(jī)和交流異步電機(jī)所取代。任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知2.知識(shí)準(zhǔn)備純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)單元功能和結(jié)構(gòu)純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)單元基本結(jié)構(gòu)與混合動(dòng)力電動(dòng)汽車相比，純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)單元結(jié)構(gòu)要更加簡(jiǎn)單，沒(méi)有混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)部需要兼顧內(nèi)燃機(jī)與電力驅(qū)動(dòng)兩個(gè)動(dòng)力的復(fù)雜連接結(jié)構(gòu)。純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)部通常主要包括一個(gè)大功率的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和用于將電機(jī)進(jìn)行減速的行星齒輪減速機(jī)構(gòu),或者其他形式的減速齒輪機(jī)構(gòu),同時(shí)根據(jù)驅(qū)動(dòng)單元的設(shè)計(jì)不同,有的車輛驅(qū)動(dòng)單元還包括有差速機(jī)構(gòu)。圖３-２０純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)單元任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知2.知識(shí)準(zhǔn)備純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)單元功能和結(jié)構(gòu)純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)單元基本結(jié)構(gòu)純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)單元是純電動(dòng)汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同點(diǎn)。純電動(dòng)汽車對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求很高，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)符合下列要求:(１)瞬時(shí)功率大，短時(shí)過(guò)載能力強(qiáng)，以滿足爬坡及加速的需要。(２)調(diào)速范圍寬廣。(３)在運(yùn)行的全部速度范圍和負(fù)載范圍內(nèi)，具有較高的效率。也就是在電機(jī)所有工作范圍內(nèi)綜合效率高，以盡量提高純電動(dòng)汽車一次續(xù)駛里程。(４)可靠性高，使用方便簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。(５)功率密度高，體積小，質(zhì)量輕。任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知2.知識(shí)準(zhǔn)備純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)單元功能和結(jié)構(gòu)純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)單元基本結(jié)構(gòu)圖３-２１純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知傳遞裝置的作用是將電機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳給汽車的驅(qū)動(dòng)軸。因?yàn)殡姍C(jī)可以帶負(fù)載起動(dòng)，所以純電動(dòng)汽車上無(wú)須安裝傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的離合器，并且驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)向可以通過(guò)電路控制來(lái)實(shí)現(xiàn)變換，因此，純電動(dòng)汽車不需要內(nèi)燃機(jī)汽車變速器中的倒擋。當(dāng)采用電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速控制時(shí)，純電動(dòng)汽車可以省去傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的變速器。在采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，純電動(dòng)汽車也可以省去傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的差速器。2.知識(shí)準(zhǔn)備純電動(dòng)汽車的典型驅(qū)動(dòng)類型:集中驅(qū)動(dòng)

車輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)集中驅(qū)動(dòng)圖３-２２集中驅(qū)動(dòng)形式任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知集中驅(qū)動(dòng)是指利用一個(gè)動(dòng)力源通過(guò)變速器和減速器(或只通過(guò)減速器)降速增矩，最后經(jīng)差速器將驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩大致平均地分配給左右驅(qū)動(dòng)半軸，可以采用前輪驅(qū)動(dòng)、后輪驅(qū)動(dòng)或四輪驅(qū)動(dòng)的形式。2.知識(shí)準(zhǔn)備純電動(dòng)汽車的典型驅(qū)動(dòng)類型車輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)圖３-２３車輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)形式任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知車輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)是指利用多個(gè)動(dòng)力源分別驅(qū)動(dòng)單個(gè)車輪，可以分為兩輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)和四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。2.知識(shí)準(zhǔn)備純電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)類型純電動(dòng)汽車常用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有四種類型:直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。１.直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用有刷直流電機(jī)，電機(jī)控制器一般采用斬波器控制方式。它具有成本低、易于平滑調(diào)速、控制器簡(jiǎn)單、控制相對(duì)成熟等優(yōu)點(diǎn)。但由于需要電刷和換向器，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行時(shí)有火花和機(jī)械磨損，所以電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速不宜太高。尤其是對(duì)無(wú)線電信號(hào)會(huì)產(chǎn)生干擾，這對(duì)高度智能化的未來(lái)電動(dòng)汽車是致命的弱點(diǎn)。２.交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)這種電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，效率比直流電機(jī)高，與永磁同步電機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)相比，其成本最為低廉，但控制較為復(fù)雜。總的說(shuō)來(lái)，交流異步電機(jī)系統(tǒng)的綜合性價(jià)比具有一定的優(yōu)勢(shì)，尤其是異步電機(jī)具有高可靠性、免維護(hù)、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知2.知識(shí)準(zhǔn)備純電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)類型３.永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率高是其最大特點(diǎn)，同時(shí)具有質(zhì)量輕、體積小、無(wú)須維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。與異步電機(jī)相比，永磁同步電機(jī)成本較高，可靠性和使用壽命也較差，同時(shí)永磁體還存在失磁的可能。另外其制造工藝也比異步電機(jī)復(fù)雜。在控制上由于永磁體的存在，弱磁控制有一定的難度。因此目前大多數(shù)純電動(dòng)汽車的永磁同步電機(jī)都帶有冷卻系統(tǒng)。４.開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子沒(méi)有繞組做成凸極，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，快速響應(yīng)好，效率與異步電機(jī)相當(dāng)。由于轉(zhuǎn)子無(wú)繞組，該電機(jī)系統(tǒng)特別適合頻繁的正反轉(zhuǎn)及沖擊負(fù)載等工況。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路采用的功率開(kāi)關(guān)元件較少，電路簡(jiǎn)單，能較方便地實(shí)現(xiàn)寬調(diào)速和制動(dòng)能量的反饋。因此這種系統(tǒng)在純電動(dòng)汽車中亦有一定的應(yīng)用，缺點(diǎn)主要在于其結(jié)構(gòu)帶來(lái)的噪聲和振動(dòng)較大。任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知準(zhǔn)備工作閱讀維修手冊(cè)，制訂拆裝方案，準(zhǔn)備所需防護(hù)裝備、車輛、臺(tái)架、工具、輔助材料等操作流程操作提示在維修新能源汽車中，所有黃色高壓線都有高壓互鎖裝置，須互鎖到位。本操作任務(wù)主要是掌握對(duì)純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知(一)工作準(zhǔn)備(１)防護(hù)裝備:無(wú)(２)車輛、臺(tái)架、總成:北汽新能源、比亞迪Ｅ６純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)單元總成及部件，純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)單元掛圖、模型及視頻資料(３)專用工具、設(shè)備:無(wú)(４)手工工具:無(wú)(５)輔助材料:無(wú)3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知圖３-２４驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成(二)實(shí)施步驟主要由中央控制單元、驅(qū)動(dòng)控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)裝置等組成。為適應(yīng)駕駛員的傳統(tǒng)操縱習(xí)慣，純電動(dòng)汽車仍保留了加速踏板、制動(dòng)踏板及有關(guān)操縱手柄或按鈕等。不過(guò)在純電動(dòng)汽車上是將加速踏板、制動(dòng)踏板的機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)輸入中央控制單元來(lái)對(duì)汽車的行駛實(shí)行控制的。對(duì)于變速桿，為遵循駕駛員的傳統(tǒng)習(xí)慣，一般仍需保留，同樣除傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)模式外也就只有前進(jìn)、空擋、倒退三個(gè)擋位，并且以開(kāi)關(guān)信號(hào)傳輸?shù)街醒肟刂茊卧獊?lái)對(duì)汽車進(jìn)行前進(jìn)、停車、倒車控制。3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成(１)中央控制單元中央控制單元不僅是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制中心，還要對(duì)整輛純電動(dòng)汽車的控制起到協(xié)調(diào)作用。它根據(jù)加速踏板與制動(dòng)踏板的輸入信號(hào)，向驅(qū)動(dòng)控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指令，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行起動(dòng)、加速、減速、制動(dòng)控制。在純電動(dòng)汽車減速和下坡滑行時(shí)，中央控制單元配合車載電源模塊的能源管理系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電回饋，使蓄電池反向充電。對(duì)于與汽車行駛狀況有關(guān)的速度、功率、電壓、電流及有關(guān)故障診斷等信息，還需傳輸?shù)捷o助模塊的駕駛室顯示操縱臺(tái)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)字或模擬顯示，也可采用液晶屏幕顯示來(lái)提高其信息量。另外，如驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用輪轂電機(jī)分散驅(qū)動(dòng)方式，當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，中央控制單元也需與輔助模塊的動(dòng)力轉(zhuǎn)向單元配合，即控制左右輪轂電機(jī)來(lái)實(shí)行電子差速轉(zhuǎn)向。為減少純電動(dòng)汽車各個(gè)控制部分間的硬件連線，提高可靠性，當(dāng)代汽車控制系統(tǒng)已較多地采用了微機(jī)多ＣＰＵ總線控制方式，特別是對(duì)于采用輪轂電機(jī)進(jìn)行前后四輪驅(qū)動(dòng)控制的模式，更需要運(yùn)用總線控制技術(shù)來(lái)簡(jiǎn)化純電動(dòng)汽車內(nèi)部線路的布局，提高其可靠性，也便于故障診斷和維修，并且采用該模塊化結(jié)構(gòu)，一旦技術(shù)成熟，其成本也將隨批量生產(chǎn)而大幅下降。3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知(２)驅(qū)動(dòng)控制器驅(qū)動(dòng)控制器的功能是按中央控制單元的指令和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的速度、電流反饋信號(hào)，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的速度、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行控制。驅(qū)動(dòng)控制器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)必須配套使用，目前對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的調(diào)速主要采用調(diào)壓、調(diào)頻等方式，這主要取決于所選用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)類型。由于動(dòng)力蓄電池組以直流電方式供電，所以對(duì)于直流電機(jī)主要是通過(guò)ＤＣ/ＤＣ轉(zhuǎn)換器進(jìn)行調(diào)壓調(diào)速控制，對(duì)于交流電機(jī)需通過(guò)ＤＣ/ＡＣ轉(zhuǎn)換器進(jìn)行調(diào)頻調(diào)壓矢量控制，對(duì)于磁阻電機(jī)是通過(guò)控制其脈沖頻率來(lái)進(jìn)行調(diào)速，當(dāng)汽車倒車時(shí)，需通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制器使驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)車輪反向行駛。當(dāng)純電動(dòng)汽車處于減速和下坡滑行時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制器使驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行于發(fā)電狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)利用其慣性發(fā)電，將電能通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制器回饋給動(dòng)力蓄電池組，所以驅(qū)動(dòng)控制器與動(dòng)力蓄電池組電源的電能流向是雙向的。純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知(３)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)在純電動(dòng)汽車中被要求承擔(dān)電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的雙重功能，即在正常行駛時(shí)發(fā)揮其主要的電動(dòng)機(jī)功能，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；而在減速和下坡滑行時(shí)又被要求進(jìn)行發(fā)電將車輪的慣性動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能。對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選型一定要根據(jù)其負(fù)載特性來(lái)進(jìn)行。由對(duì)汽車行駛時(shí)的特性分析可知，汽車在起步和上坡時(shí)要求有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和相當(dāng)?shù)亩虝r(shí)過(guò)載能力，并有較寬的調(diào)速范圍和理想的調(diào)速特性，即在起動(dòng)低速時(shí)為恒轉(zhuǎn)矩輸出，在高速時(shí)為恒功率輸出。驅(qū)動(dòng)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)控制器所組成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是純電動(dòng)汽車中最為關(guān)鍵的部件，純電動(dòng)汽車的運(yùn)行性能主要取決于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的類型和性能，它直接影響著汽車的各項(xiàng)性能指標(biāo)，如汽車在各工況下的行駛速度、加速與爬坡性能及能源轉(zhuǎn)換效率。純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知(４)機(jī)械傳動(dòng)裝置純電動(dòng)汽車機(jī)械傳動(dòng)裝置的作用是將驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳輸給汽車的驅(qū)動(dòng)軸，從而帶動(dòng)汽車車輪行駛。由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)本身具有較好的調(diào)速特性，其變速機(jī)構(gòu)可被大大簡(jiǎn)化，較多的是為放大驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩僅采用一種固定的減速裝置。又因?yàn)轵?qū)動(dòng)電機(jī)可帶負(fù)載直接起動(dòng)，省去了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的離合器。由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以容易地實(shí)現(xiàn)正反向旋轉(zhuǎn)，所以也無(wú)須通過(guò)變速器中的倒擋齒輪組來(lái)實(shí)現(xiàn)倒車。對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)在車架上合理布局，即可省去傳動(dòng)軸、萬(wàn)向節(jié)等傳動(dòng)部件。當(dāng)采用輪轂電機(jī)分散驅(qū)動(dòng)方式時(shí)，又可以省去傳統(tǒng)汽車的驅(qū)動(dòng)橋、機(jī)械差速器、半軸等一切傳動(dòng)部件，所以該驅(qū)動(dòng)方式也可被稱為“零傳動(dòng)”方式。純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知由于純電動(dòng)汽車是單純用蓄電池作為驅(qū)動(dòng)能源的汽車，采用合理的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式來(lái)充分發(fā)揮電機(jī)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)勢(shì)是尤其重要的。純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置的原則是:符合車輛動(dòng)力學(xué)對(duì)汽車重心位置的要求，并盡可能降低車輛質(zhì)心高度，特別是對(duì)于采用輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)“零傳動(dòng)”方式的純電動(dòng)汽車，不僅去掉了發(fā)動(dòng)機(jī)、冷卻系統(tǒng)、排氣消聲系統(tǒng)和油箱等相應(yīng)的輔助裝置，還省去了變速器、驅(qū)動(dòng)橋及所有傳動(dòng)鏈，既減輕了汽車自重，也留出了許多空間，其結(jié)構(gòu)可以說(shuō)發(fā)生了脫胎換骨的變化，車輛的整個(gè)結(jié)構(gòu)布局需重新設(shè)計(jì)并全面考慮各種因素。純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知圖３-２５純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式１-電動(dòng)機(jī)２-離合器３-變速器４-傳動(dòng)軸５-驅(qū)動(dòng)橋６-電機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋組合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)７-電機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)８-輪轂電機(jī)９-轉(zhuǎn)向器純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式目前主要有四種基本典型結(jié)構(gòu)，即傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式、電機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋組合式驅(qū)動(dòng)方式、電機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)方式、輪轂電機(jī)分散驅(qū)動(dòng)方式。純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知圖３-２６傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和簡(jiǎn)化的傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式Ｃ-離合器ＦＧ-固定傳動(dòng)比減速器ＧＢ-變速器Ｍ-驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ｄ-驅(qū)動(dòng)橋(１)傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式如圖３-２５ａ)和圖３-２６ａ)所示，傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仍然采用內(nèi)燃機(jī)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式，包括離合器、變速器、傳動(dòng)軸和驅(qū)動(dòng)橋等總成，只是將內(nèi)燃機(jī)換成電機(jī)，屬于改造型電動(dòng)汽車。這種布置形式可以提高純電動(dòng)汽車的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，增加低速時(shí)純電動(dòng)汽車的后備功率。這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式有電機(jī)前置-驅(qū)動(dòng)橋前置(Ｆ-Ｆ)、電機(jī)前置-驅(qū)動(dòng)后置(Ｆ-Ｒ)等驅(qū)動(dòng)形式。但是這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式結(jié)構(gòu)復(fù)雜、效率低，不能充分發(fā)揮電機(jī)的性能，在此基礎(chǔ)上還有一種簡(jiǎn)化傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式如圖３-２６ｂ)所示采用固定傳動(dòng)比減速器，去掉離合器，這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式可減少機(jī)械傳動(dòng)裝置的質(zhì)量，縮小其體積。純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知圖３-２６傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和簡(jiǎn)化的傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式Ｃ-離合器ＦＧ-固定傳動(dòng)比減速器ＧＢ-變速器Ｍ-驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ｄ-驅(qū)動(dòng)橋傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式的工作原理類同于傳統(tǒng)汽車，離合器是用來(lái)切斷或接通驅(qū)動(dòng)電機(jī)到車輪之間傳遞動(dòng)力的機(jī)械裝置，變速器是一套具有不同傳動(dòng)比的齒輪機(jī)構(gòu)，駕駛員按需要來(lái)選擇不同的擋位，使得低速時(shí)車輪獲得大轉(zhuǎn)矩低轉(zhuǎn)速，而高速時(shí)車輪獲得小轉(zhuǎn)矩高轉(zhuǎn)速。由于采用了調(diào)速電動(dòng)機(jī)，其變速器可相應(yīng)簡(jiǎn)化，擋位數(shù)一般有兩個(gè)就夠了，倒擋也可利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)的機(jī)械式差速器使得汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)左右車輪以不同的轉(zhuǎn)速行駛。這種模式主要用于早期的純電動(dòng)汽車，省去了較多的設(shè)計(jì)，也適于對(duì)原有汽車的改造。純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知圖３-２７Ｆ-Ｆ電機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋組合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式(２)電機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋組合式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式如圖３-２５ｂ)所示這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式即在驅(qū)動(dòng)電機(jī)端蓋的輸出軸處加裝減速齒輪和差速器等，電機(jī)、固定傳動(dòng)比減速器、差速器的軸互相平行，一起組合成一個(gè)驅(qū)動(dòng)整體。它通過(guò)固定傳動(dòng)比的減速器來(lái)放大驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，但沒(méi)有可選的變速擋位，也就省掉了離合器。這種布置形式的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)效率較高，便于安裝。但這種布置形式對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的調(diào)速要求較高。按傳統(tǒng)汽車的驅(qū)動(dòng)模式來(lái)說(shuō)，可以有驅(qū)動(dòng)電機(jī)前置-驅(qū)動(dòng)橋前置(Ｆ-Ｆ如圖３-２７所示)或驅(qū)動(dòng)電機(jī)后置-驅(qū)動(dòng)橋后置(Ｒ-Ｒ)兩種方式。這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式具有良好的通用性和互換性，便于在現(xiàn)有的汽車底盤(pán)上安裝，使用、維修也較方便。純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知圖３-２８電機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式(３)電機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式如圖３-２５ｃ)和圖３-２７所示這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式與發(fā)動(dòng)機(jī)橫向前置-前輪驅(qū)動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)汽車的布置方式類似，把電機(jī)、固定傳動(dòng)比減速器和差速器集成為一個(gè)整體，兩根半軸連接驅(qū)動(dòng)車輪。電機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式有同軸式[圖３-２８ａ)]和雙聯(lián)式[圖３-２８ｂ)]兩種。純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知圖３-２９同軸式電機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)１-左半軸２-驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子３-驅(qū)動(dòng)電機(jī)外殼４-右半軸５-驅(qū)動(dòng)電機(jī)空心軸６-驅(qū)動(dòng)橋差速器①如圖３-２９所示同軸式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)軸是一種特殊制造的空心軸，在電機(jī)左端輸出軸處的裝置裝有減速齒輪和差速器，再由差速器帶動(dòng)左右半軸，左半軸直接帶動(dòng)，而右半軸通過(guò)電機(jī)的空心軸來(lái)帶動(dòng)。純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知圖３-３０雙聯(lián)式電機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)１-左半軸２-左驅(qū)動(dòng)電機(jī)３-電控差速器４-右驅(qū)動(dòng)電機(jī)５-右半軸②如圖３-３０所示雙聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也稱為雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，由左右兩臺(tái)永磁電機(jī)直接通過(guò)固定傳動(dòng)比減速器分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)車輪，左右兩臺(tái)電機(jī)由中間的電控差速器控制，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以獨(dú)立地調(diào)節(jié)控制，便于實(shí)現(xiàn)電子差速，不必選用機(jī)械差速器。純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知圖３-３１汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的情況③如圖３-３１所示汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，ａ)采用機(jī)械式差速器，ｂ)采用電控差速器。電控差速器的優(yōu)點(diǎn)是體積小、質(zhì)量輕，在汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)可以實(shí)現(xiàn)精確的電子控制，提高純電動(dòng)汽車的性能。其缺點(diǎn)是由于增加了驅(qū)動(dòng)電機(jī)和功率轉(zhuǎn)換器，增加了初始成本，而且在不同條件下對(duì)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行精確控制的可靠性需要進(jìn)一步發(fā)展。同樣電機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在汽車上的布局也有電機(jī)前置-驅(qū)動(dòng)橋前置(Ｆ-Ｆ)和電機(jī)后置-驅(qū)動(dòng)橋后置(Ｒ-Ｒ)兩種驅(qū)動(dòng)模式。該電機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋構(gòu)成的機(jī)電一體化整體式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)更緊湊、傳動(dòng)效率高、質(zhì)量輕、體積小、安裝方便的特點(diǎn)，并具有良好的通用性和互換性，在小型純電動(dòng)汽車上應(yīng)用最普遍。純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知圖３-３２內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子電動(dòng)輪(４)輪轂電機(jī)分散驅(qū)動(dòng)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式①如圖３-３２所示內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)分散驅(qū)動(dòng)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式采用低速內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子電機(jī)，其外轉(zhuǎn)子直接安裝在車輪的輪緣上，可完全去掉變速裝置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速和車輪轉(zhuǎn)速相等，車輪轉(zhuǎn)速和車速控制完全取決于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制，由于不通過(guò)機(jī)械減速，通常要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)為低速大轉(zhuǎn)矩電機(jī)，低速內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)須采用齒輪變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，但其體積大、質(zhì)量大、成本高。純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置3.任務(wù)實(shí)施任務(wù)二純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制單元認(rèn)知圖３-３３內(nèi)轉(zhuǎn)子外定子電動(dòng)輪(４)輪轂電機(jī)分散驅(qū)動(dòng)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式②如圖３-３３所示內(nèi)轉(zhuǎn)子外定子輪轂電機(jī)分散驅(qū)動(dòng)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式采用一般的高速內(nèi)轉(zhuǎn)子外定子電機(jī)，其轉(zhuǎn)子作為輸出軸與固定減速比的行星齒輪變速器太陽(yáng)輪相連，而車輪輪轂通常與其齒圈連接，它能提供較大的減速比，來(lái)放大其輸出轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電機(jī)裝在車輪內(nèi)，形成輪轂電機(jī)，可進(jìn)一步縮短從起動(dòng)電機(jī)到驅(qū)動(dòng)輪的傳遞路徑，采用高速內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)(轉(zhuǎn)速約1000ｒ/ｍｉｎ)，需安裝固定傳動(dòng)比減速器來(lái)降低車