驱动机电一体化控制系统在HE变速器装置上的串联式应用

在HE DBW 2WD驱动机电一体化控制系统的一个串联式变速器装置中（图2.122），ECE/ICE驱动一个M-E发电机。该M-E发电机使CH-E/E-CH蓄电池充电并分别向机电控制的两个E-M/M-E电动机/发电机供应或吸收电能【WÄLTERMANN 1997】。两个IPME-M/M-E电动机/发电机（称为级联电机，2×30kW）被自主地用于RWD。这种电机可以从一个CH-E/E-CH蓄电池（如NiCd或NiMH）或ICE+车载M-E发电机装置（即能源供应单元，ESU）接收其电能。

这种HE DBW 2WD驱动机电一体化控制系统使HEV具有可以全电动驱动的优势，如在市中心。然而，如果需要更多的机械能，或者CH-E/E-CH蓄电池的荷电状态（state of charge，SoC）较低，则ICE可以启动，从而通过车载M-E发电机提供额外电能。

因此，与AEV不同，这种车的续驶里程就像一辆传统汽车那样只是依赖燃料箱的容量。牵引传动与ESU之间完全的机械解耦，使得ICE可以在其最高能量转换效率下和/或低尾气排放区域内无限期地运行。两个E-M/M-E电动机/发电机（称为级联电机）分别驱动HEV。

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图2-122 H-E DBW 2WD驱动机电一体化控制系统的一个串联HE变速器装置的总布置图【WALTERMANN 1997】

在这种变速器装置中，ECE/ICE工作在一个支持最大能量转换效率的角速度常量。机电一体化控制简化MT/SAT/FAT/CVT和M-M差速器。这种HE变速器装置的一个缺点是，ECE/ICE和电力推进器两者不得不与最大输出功率值相关。另一个问题是其较低的总能量转换效率。在采用串联式HE变速器装置的情况下，E-M/M-E电动机/发电机完成全部的驱动。这些获得或产生的电能直接来自一台ECE/ICE驱动的M-E发电机和CH-E/E-CH蓄电池。就在这时，内燃机的动作可以被限制于其主要范围，但另一方面，全部机械能不得不在再次被转换成机械能之前全部转换成电能。在串联式HE变速器装置的情况下，全部驱动由车载电能量系统来执行，车载电能量系统允许内燃机在一个特别窄的范围内工作。当在这个有限范围内动作时，就能够使用内燃机的最高能量转换效率的综合利用。相比并联式概念，至少50%的机械能必须转换成电能（反之亦然），这一功能会造成SFC增大。然而，可以对污染尾气排放进行机电一体化控制，实现零排放应该是可能的。