功率耦合方式的输出转矩与转速分别是发动机与电机转矩和转速的线性和,因此发动机的转矩和转速都可控。 在采用功率耦合方式的混合动力电动汽车中,发动机的转矩和转速都可以自由控制,而不受汽车工况的影响,因此,理论上可以通过调整电机的转速和转矩,使发动机始终处在最佳油耗点工作,但实际上,频繁调整发动机工作点也可能会使经济性有所下降,因此,通常的做法是将发动机的工作点限定在经济区域内,缓慢调整发动机的工作点,使发动机工作相对稳定,经济性能提高。采用功率耦合方式的混合动力电动汽车理论上不需要离合器和变速令而且可实现无级变速。与前两种耦合系统相比,功率合方式无论是对发动机工作点的还是在整车变速方面,都更具优越性,丰田普锐斯混合动力电动汽车采用的单/双行星排混合动力系统、雷克萨斯RX400h混合动力电动汽车采用的双行星排混合动力系统,都属于功率耦合方式。 雷克萨斯RX400h混合动力电动汽车的动力耦合系统如图3-21所示,发动机和电机M1通过前排行星齿轮进行转速耦合,通过速度合成实现电机M1对发动机转速的调节,使发动机转速与车速相独立,实现动力耦合器功能,转速合成之后的动力在与M2电机的动力形成转矩耦合,混合耦合方式汇集了转矩和转速耦合方式的优点,能实现多种工作模式,可以充分发挥混合动力电动汽车节能减排的优势。虽然结构复杂,控制困难,但随着制造技术和控制技术的发展,这种耦合方式已经成为混合动力电动汽车的发展趋势。