转矩耦合式动力系统是指两个(或多个)动力源的输出动力在耦合过程中,2个动力源的输出转矩相互独立,而输出转速必须互成比例,最终的合成转矩是两动力源输出转矩的耦合叠加。 转矩耦合方式可以通过齿轮耦合、磁场耦合、链或带耦合等多种方式实现。 (1)齿轮耦合方式:齿轮耦合方式是通过啮合齿轮(组)将多个输入动力合成在一起输出:这种耦合方式结构简单,可以实现单输入和多输入等多种驱动形式,耦合效率较高,控制相对简单;但由于齿轮是刚性啮合的,在动力切换、耦合过程中易产生冲击。 齿轮耦合式混合动力电动汽车系统结构如图3-17所示。
(2)磁场耦合方式:磁场耦合方式是将电机的转子与发动机输出轴做成一体,通过磁场作用力将电机输出动力和发动机输出动力耦合在一起。这种耦合方式效率高,结构紧凑,耦合冲击小,能量回馈方便;但混合度低,电机一般只能起辅助驱动的作用。由于电机转子具有一定的惯性,所以多用于轻度混合动力电动汽车上,是目前采用较多的动力耦合方式,如本田 Insight混合动力电动汽车采用的就是磁场耦合方式。
磁场耦合式混合动力电动汽车系统结构如图3-18所示。
(3)链或带耦合方式:链或带耦合方式是把齿轮改为链条或皮带,通过链条或皮带将两动力源输出动力进行合成,这种耦合方式结构简单,冲击小,但耦合效率低。
转矩耦合方式的特点是发动机的转矩可控,而发动机转速不可控。通过控制电机转矩的大小来调节发动机转矩,使发动机工作在最佳油耗曲线附近。转矩耦合方式结构简单,传动效率高,而且无需专门设计耦合机构,便于在原车基础上改装。
