别克君越混合动力系统组成如图4-20所示。
5ET50变速器(图4-21)是一款机械驱动和电机驱动混合的自动变速器,专门用于混合动力车型。5ET50的5是指5种驱动模式(在别克君越车中只使用了4种驱动模式),E是指电子变速器,T代表横置,50是产品系列。其主要特点如下。
图4-20 别克君越混合动力系统组成示意图
1-油箱 2-5ET50变速器 3-电动机/发电机 4-发动机 5-电池组
图4-21 5ET50电控变速器
(1)通过电机的转速变化改变传动比,实现无级变速。
(2)变速器内部安装了两组单级行星齿轮机构,两个电机连接在其太阳轮上。
(3)内部设有3组多片式离合器,切换不同的驱动模式。
(4)变速器可以实现4种不同的驱动模式,应对不同工况。
(一)5ET50变速器结构与组成
5ET50变速器与发动机、电动机连接关系,如图4-22所示。
图4-22 5ET50变速器与发动机、电动机连接关系示意图
(1)行星齿轮组。
5ET50变速器有2组行星齿轮,分别为输入行星齿轮组和输出行星齿轮组。
输入行星齿轮组如图4-23所示,安装在变速器前端,其主要部件有输入太阳轮、输入内齿圈和输入行星架。其中,输入太阳轮通过轴的花键直接连接在驱动电机/发电机A的转子上。输入内齿圈外部连接在扭转减振器总成上,输入行星架通过链条直接连接至主减速器输入齿轮,直接输出,并与输出行星架直接连接。
输出行星齿轮组如图4-24所示,安装在变速器后端,其主要部件有:输出太阳轮、输出内齿圈和输出行星架。其中,输出太阳轮直接连接在驱动电机/发电机B的转子上。输出内齿圈通过低速离合器可以被固定于壳体上。输出行星架与输入行星架连接在一起作为输出,并通过链条连接至主减速器输入齿轮,然后通过主减速器输出动力。
图4-23 输入行星齿轮组
图4-24 输出行星齿轮组
(2)扭转减振器和旁通离合器。
5ET50变速器与发动机之间设置了扭转减振器,扭转减振器总成内有一个减振器旁通离合器(图4-25)。它安装在变速器前端,通过一个接合盘直接连在发动机飞轮上。它的功能是在发动机和变速器之间传递动力。在起动工况时,将由变速器内的电机驱动发动机运转,此时离合器接合,扭转减振器旁通,实现快速、平稳地起动。
图4-25 减振器旁通离合器
(3)高、低速离合器。
除了集成在扭转减振器中的旁通离合器外,5ET50变速器内还有2组离合器,分别是高速离合器和低速离合器。其中,高速离合器(图4-26)安装在驱动电机/发电机A的转子上,它的形式为液压驱动多片式离合器。离合器接合后,可以驱动驱动电机/发电机A与输出内齿圈连接在一起,也可以固定输入太阳轮。高速离合器在固定传动比模式和高速模式时接合工作。低速离合器(图4-27)安装在变速器中部,与高速离合器形式相同,为液压驱动片式离合器。离合器接合后,输出内齿圈固定在壳体上。(https://www.daowen.com)
图4-26 高速离合器
图4-27 低速离合器
(4)变速器油泵。
变速器油泵位于变速器下部(图4-28),是为变速器离合器提供油压,并为机械部件及电机提供润滑和冷却。油泵由PIM通过高压电直接驱动。
图4-28 变速器油泵
(二)别克君越30H混合动力系统的功能
混合动力汽车具备了混合动力最重要的功能:电机助力、怠速停机、再生制动和智能充电。混合动力系统工况,如图4-29所示。
电机助力是指车辆在加速或需要大功率输出时,电动机会配合发动机一起工作,驱动车辆,节约燃油。
再生制动系统能够将车辆在减速、制动时产生的多余能量通过电机转化为电能,回收到镍氢蓄电池内,作为蓄电池的电力供再次使用。此时发动机不运转,达到零油耗和零排放。
怠速停机是指车辆在停车时发动机自动停止运转,车内一切电器的正常运转都靠蓄电池中的电量维持,不但是零油耗和零排放,还能达到零噪声和零振动,营造一个极致宁静的车内空间。
图4-29 混合动力系统工况图
智能充电是指发动机运转时,电机作为发电机发电,为镍氢蓄电池充电,匀速行驶或猛踩加速踏板时,产生的多余能量以电能的形式被回收。
(1)电机助力。当起步、加速、爬坡等车辆需要大功率输出时,电机辅助驱动车辆。
(2)智能停机。车辆静止时,发动机断油不运转。松开制动踏板瞬间,发动机自行起动并恢复至怠速状态(为保持充足电量,智能停机每次最长2min。到达2min后,发动机即自动起动)。
实现智能停机(Auto Stop)的主要条件:
①在D挡;
②空调在OFF或ECO模式下;
③电池电量(SOC)指示表高于L;
④踩住制动踏板;
⑤第一次Auto Stop之前,最高车速要大于20km/h。
(3)减速断油,能量回收。当车速降低(未踩加速踏板,车辆靠惯性滑行时;或在车辆制动时),燃油供应自动切断,电机作为发电机发电,为镍氢蓄电池充电。同时,部分能量回收。当车辆降低至一定车速或再次踩下加速踏板,发动机将自动起动,恢复至正常燃油供给状态。
在进行能量回收时,车辆处于断油状态,即瞬时油耗为零,此时ECO指示灯会自动亮起。
每当车辆的瞬时油耗小于4L/100km时,ECO指示灯都会亮起,指示灯亮起的频率越高、持续时间越长,表示车辆越省油。通过观察ECO指示灯,可以帮助驾驶人养成良好的驾车习惯。建议在路况好的情况下,尽量多地使用自动巡航,将帮助车辆更加省油。
(4)智能充电。发动机运转时,电机作为发电机发电,为镍氢蓄电池充电。镍氢蓄电池会在能量回收和智能充电这两种情况下自动充电。
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