双模式机电复合传动方案设计与特性对比分析

摘 要：本文通过对双模式节点复合传动进行简单的概述，并提出了四种不同的传动方案，并对这四种不同传动方案速度特性、矩阵特性、功率特性进行对比分析，以为双模式机电复合传动特性优化提供重要依据，促进双模式机电复合传动系统的发展。

关键词：双模式机电；复合传动；方案设计；特性对比

中图分类号：U463.2 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 08-0000-01

一、前言

近年来，随着机电复合传动系统不断优化和发展，在车辆行业得到了广泛的应用，有效的降低能源消耗率，减少对环境的污染，是一种节能减排的方法。双模式机电复合传动主要在行星排相关机构作用下，将两个电机相连接，并在发动机基本参数不变前提下，对其行星机构内的构件进行交替切换，以使电机转速发生改变，并呈连续性变化状态，以满足车辆对传动系统的需求。

二、双模式机电复合传动设计方案

（一）传动模式设计。双模式机电复合传动系统主要由电动机和发动机两个电机组成，并利用电动机来调整速度，并使传动转速呈出无极变化状态[1]。双模式机电复合传动有两个模式，模式1主要当Z在输出转速不断提高状态下，电动机B的转速将不断提高，而电动机A转速nA则慢慢降低。模式2主要是当C在输出转速不断提高状态下，电动机A的转速将不断提高，而电动机B转速nB则慢慢降低。

（三）四种传动方案。通过对双模式机电复合传动模式及速度关系进行分析，可获得两种不同的行星排输入形式和行星输出形式。在两种不同的行星排输入形式和行星输出形式作用下，双模式机电复合传动系统可形成四种不同的传动方案。传动模式1中的电动机B与行星输出形式相连接，这时第二排行星排输出形式处于空转状态。传动模式1行星形式主要依据行星输出形式来确定的，这时即可得到传动模式1和传动模式2简化图。然后在输出系统与电动机B间添加一个离合器，即可得到双模式机电复合传动简化图。

三、双模式机电复合传动特性对比

（一）速度特性对比

1.控制关系。双模式机电复合传动系统四种设计方案控制关系主要表现为：（1）传动模式1。制动器Z呈接合状态、离合器C1呈接合状态，离合器C2呈分离状态。（2）传动模式2。制动器Z呈接合状态、离合器C1呈分离状态，离合器C2呈接合状态。

3.对比结果。在这四种传动方案中，每个方案速度特性均与转速矩阵相复合，但是这四种传动方案行车速度计电动机运行速度均不同。主要是因为传动模式1中的电动机B和输出系统连接，导致电动机B的转速低于电动机A，电动机转速特性未能得到充分发挥。在行星形式相同情况下，传动模式2电动机在传动方案2中转速较小，传动方案3中的转速较大。传动模式2在传动方案3和传动方案4中有一个对应的机械点，此时电动机B的转速位于0，电力功率也位于0，电力分流未出现任何损失现象，功率能够满足机械传递，且传递效率相对较高[3]。

四、结语

本文在两种不同传动模式和速度特性设计的基础上，提出了双模式机电复合传动系统四种不同的传动方案。通过对四种传动方案速度特性、转矩特性、功率特性进行对比分析，并在满足车辆节能减排的前提下，选出传动速率较高，转速矩阵关系良好，电力功率利用率较大的传动方案，为双模式机电复合传动系统实现与优化提供重要依据。

参考文献：

[1]李宏才，闫清东，王伟达，明波.双模式机电复合传动特性[J].机械设计与研究，2011，12（3）：89-90.

[2]王伟达，项昌乐，韩立金，马越，刘辉.机电复合传动系统综合控制策略[J].机械工程学报，2011，23（20）：65-67.

[3]项昌乐，韩立金，刘辉，李宏才.混联混合动力车辆功率分流耦合机构特性分析[J].汽车工程，2010，34（3）：65-66.