混合动力汽车变速器内循环功率流的分析



混合动力汽车变速器内循环功率流的分析

许多传动系统拥有多条动力传输路径，这可能会导致输入功率过多损失及系统内出现功率循环。在行星齿轮传动和差速器齿轮传动中，系统元件内的功率循环明显不同于动力传输，因此会出现功率再循环或功率分流。这种现象是由齿轮组件之间的相对运动引起的，在某种程度上其存在于所有的行星齿轮系内，并对系统连续传输功率的性能和效率产生显著影响。循环功率的总额可能很小，也可能比输入功率幅值大几个数量级，这取决于行星齿轮系统的运动学结构。在这样的系统中，如果不能识别循环功率的概念，则可能会发生系统失效。系统固有的循环功率可用于缩小变速器的尺寸和提高变速器的整体功率传输效率。因此，在变速器行星齿轮或差动齿轮组的设计中，常常考虑功率的再循环。

由于变速器存在的多条功率流路径，因此系统中功率循环的异常会导致较大的齿轮啮合损失，进而减小系统的总体效率。详细分析了混合动力汽车行星齿轮传动内的功率循环。明确行星轮传动机构的扭矩、转速和功率流之间的基本关系是运动分析和功率流分析的前提。研究了功率流关系，并明确分析了复杂行星传动链内的循环动力，可直接推导出行星传动链内的功率流。本研究有助于带有两个输入和一个输出的行星齿轮传动的循环功率流分析方法的发展。该方法是通用的，用算例证明其适用于混合式行星齿轮结构。结果显示，循环功率取决于行星齿轮传动比和两个动力源的速度比。

刊名：Mechanism and Machine Theory（英）

刊期：2013年第64卷

作者：A.K. Gupta et al

编译：张振伟