【人與車科技展】通用汽車詳細介紹「雪佛蘭Volt」的驅動方式

【人與車科技展】通用汽車詳細介紹「雪佛蘭Volt」的驅動方式

【人與車科技展】通用汽車詳細介紹「雪佛蘭Volt」的驅動方式

2011/05/25 00:00
圖1:動力傳動系統的配置(點擊放大)
圖2:由引擎、兩個馬達、三個離合器、一套行星齒輪機構組成(點擊放大)
圖3:利用引擎時,如果車速較高,則引擎的輸出功率會傳輸出去(點擊放大)
圖4:速度超過70英里時,驅動馬達的轉數會增高、損耗會增大(點擊放大)
圖5:鋰離子充電電池單元被冷卻用通路夾住(點擊放大)
  美國通用汽車在「人與車科技展」(2011年5月18~20日,太平洋橫濱會展中心)上,舉辦了插電式混合動力車(PHEV)「雪佛蘭Volt(Chevrolet Volt)」的技術說明會,並詳細介紹了該款車型的驅動方式。

  通用汽車國際業務董事、混合動力&電力傳動工程的Martin Murray表示,「Volt在電池充電狀態(SOC)低於30%之前都可以作為電動汽車(EV)行駛」。不過,在部分行駛模式中,會更早地啟動引擎。

  Volt可選擇「Normal(普通)」、「Sport(運動)」、「Mountain(山路)」以及「Low Shift」四種行駛模式。Sport是車輛響應性更高的模式,Mountain是為爬坡而加大充電電池充電量的模式,Low Shift是可以提高再生時發電量的模式。據美國通用介紹,通常為了讓SOC不低於30%而啟動引擎,但Mountain模式則會在SOC為40%左右時啟動引擎。

  引擎、馬達與離合器的配置如圖1、2所示,有2個馬達、3個離合器以及一套行星齒輪機構。此時,引擎的最高輸出功率為63kW、最高轉數為4800rpm,驅動馬達的最高輸出功率為111kW、最大扭矩為370N·m,發電機兼馬達的最高輸出功率為55kW。

  按照基於馬達的EV行駛、以及啟動引擎後的行駛模式,分別有兩種驅動模式。在EV行駛中,會首先緊固離合器1、將環形齒輪固定住,然後把驅動馬達的動力傳輸給太陽齒輪,由此經由行星齒輪架獲得驅動力。

  速度提高後,鬆開離合器1、緊固離合器2,由此將發電機兼馬達的轉動傳輸給行星齒輪。此時,驅動力是驅動馬達、發電機兼馬達的總和。

  雖然之前的距離都採用EV模式行駛,但當SOC下降時,就會自動啟動引擎,變成增程(Range Extender)型PHEV行駛。低速時,緊固離合器1和離合器3,形成與串聯混合(Series Hybrid)方式同樣的驅動模式。通過引擎轉動發電機兼馬達並進行發電,驅動馬達通過其產生的電力行駛。

  另一方面,當速度更高時,會將引擎的輸出功率傳輸到行星齒輪機構,作為行駛能量的一部分。此時,通過離合器3連接引擎、發電機兼馬達,並通過離合器2將這股力量傳輸到環形齒輪。不過,如果驅動馬達不轉動,那麼就無法獲得驅動力,因此需要在轉動引擎的同時進行充電,並通過該電力轉動驅動馬達。

  此外,當速度超過70英里(112km/h)、利用「Low Shift」模式行駛時,驅動馬達的轉數會增高、馬達損耗會增大。此時,可以提高引擎轉數、降低驅動馬達的轉數,從而提高效率。

  Volt配備的鋰離子充電電池由南韓LG化學生產,電力容量為16kWh。雖然是層壓型電池,不過在排列的各個單元間配備了冷卻水通路。水流從車輛前方流向後方,低溫時為溫水、高溫時為冷水,由此可經常將電池溫度保持在最佳水準。這樣一來,電池保修期便與車身一樣,同樣實現了8年/16萬km。(記者:林 達彥)

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