雷克萨斯LS600h车混合动力变速器结构原理分析.docx

雷克萨斯LS600h车混合动力变速器结构 原理分析
作者：蒋浩丰
来源：《汽车维护与修理•汽修职教》2018年第4期
雷克萨斯LS600h车采用了混合动力驱动系统，实现“混合动力协同驱动”理念。该系统通 过动力传输性能良好的混合动力变雷克萨斯LS600h车混合动力变速器结构 原理分析
作者：蒋浩丰
来源：《汽车维护与修理•汽修职教》2018年第4期
雷克萨斯LS600h车采用了混合动力驱动系统，实现“混合动力协同驱动”理念。该系统通 过动力传输性能良好的混合动力变速器L110F实现了对2UR-FSE发动机和MG2电动机的最佳协 同控制。本文重点分析该车混合动力变速器L110F的结构与工作原理。
1混合动力变速器L110F的结构
雷克萨斯车混合动力变速器的组成如图1所示，MG1和MG2是2个交流永磁同步电动机， MG1又称为发电机，主要作用是在行驶中提供电能以驱动MG2电动机，并对HV蓄电池充电，此 外在需要发动机起动时，MG1可用作起动机。MG2电动机主要用以驱动车辆，并利用MG1和HV 蓄电池提供的电能工作，此外在减速过程中当作发电机对HV蓄电池充电。动力分配行星齿轮机 构与2级电动机减速行星齿轮机构是动力分配与协调的核心部件。
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图1宵克萨訪车混合动力吏趣宙I」mi的结构
蓝色框中是动力分配行星齿轮机构，红色框中是2级电动机减速行星齿轮机构(图2)。
蓝色框中动力分配行星齿轮机构的太阳轮连接MG1、行星齿轮架连接发动机、齿圈连接车 轮。红色框中2级电动机减速行星齿轮机构是拉威娜式(Ravigneaux)行星齿轮机构，如图3 所示，该行星齿轮机构分前后两排，前行星排是双行星轮式。前太阳轮连接至1号制动器B1， 同时与长小齿轮啮合，长小齿轮又和短小齿轮啮合，短小齿轮再和齿圈啮合，齿圈连接至2号 制动器B2；后行星排是单行星轮式。后太阳轮连接至MG2，后太阳轮与短小齿轮啮合，短小齿 轮再和齿圈啮合，前后两排共用一个齿圈与行星齿轮架，行星齿轮架与传动轴相连。
该拉威娜式行星齿轮机构的前太阳轮齿数为 27，后太阳轮齿数为 30，长小齿轮齿数为 20 短小齿轮齿数为28，齿圈的齿数为87。
2混合动力变速器L110F原理分析
低速挡工作
当车辆在低速挡工作时，如图4所示，B1制动器不工作，B2制动器工作固定齿圈。MG2连 接到后太阳轮，因此后太阳轮顺时针转动，短小齿轮逆时针转动，因为齿圈静止，所以行星架 顺时针转动，输出动力至分动器再到车轮。后行星排的运动特性方程为：
其中n MG2是后太阳轮转速，n 3是齿圈转速，n H是行星架转速，a 2是齿圈与后太阳轮 的齿数比，因为齿圈被固定，所以n 3为零，因此可以算出传动比，传动比为正表示行星架转 向与MG2转向相同，。通过降低MG2的转速，其扭矩增至3. 9倍。 低速挡时前行星排不受约束，处于空转状态，动力是由后行星排输出的，动力传递路线如图5 所示。
高速挡工作
当车辆在高速挡工作时，如图6所示，B2制动器不工作，B1制动器工作固定前太阳轮。
MG2 连接到后太阳轮，因此后太阳轮顺时针转动，短小齿轮逆时针转动，长小齿轮顺时针转动 因为前太阳轮静止，所