从小型货车到泥地:混合动力系统的新应用
Jeep 和 Chrysler 的母公司 Stellantis 可能正在开发一种版本的 Chrysler Pacifica 插电式混合动力车中目前使用的先进行星齿轮混合动力系统,以部署在 Jeep 的越野车阵容中。Green Car Reports 审查的专利申请描述了功率分配行星齿轮架构(它使用一组行星齿轮来混合发动机和电动马达功率,无需传统的多速变速箱)如何能够改装用于需要强大四轮驱动能力的车辆。
Pacifica 混合动力的行星系统在混合动力工程界享有盛誉。与串联混合动力系统(发动机仅给电池充电,电池始终为车轮供电)或传统并联混合动力系统(发动机和马达通过传统齿箱运行)不同,功率分配配置可以充当串联混合动力、并联混合动力或根据驾驶条件的各种组合运行。这种灵活性允许在各种条件下实现高度优化的燃油经济性,而无需多个物理上不同的运行模式的复杂性。
越野改装挑战
将为前轮驱动小型货车设计的系统改装为车身框架或全轮驱动越野车并非易事。Pacifica 的行星混合动力装置紧凑,经过优化以适应前轮驱动车型中典型的横向方向。Jeep 的越野车辆,特别是 Wrangler 和 Gladiator,使用纵向动力总成方向和传动箱来将扭矩分配到所有四个车轮。
专利申请似乎通过描述如何重新配置行星齿轮系统以供纵向使用,以及与传动箱连接的规定来解决这个问题。结果将是一个插电式混合动力系统,具有功率分配架构的特有优势——平顺的功率输送、宽速度范围内的高效运行——结合 Jeep 传统的实心轴、低速四轮驱动能力。
为什么混合动力在越野中有意义
电动传动系统已经证明自己在越野条件下出人意料地适合。电动马达在零转速时输出最大扭矩——这正是岩石爬行、沙漠驾驶和技术越野路段所需的,其中精确的低速功率输送至关重要。Jeep Wrangler 4xe(该品牌目前的插电式混合动力车)因这一特性而受到称赞:在低速时可用的即时电力扭矩相对于纯燃烧替代品改进了越野能力。
更先进的功率分配系统可以扩展这一优势,同时也改进当前 4xe 的实际效率缺陷。Wrangler 4xe 使用传统的并联混合动力架构,这在越野使用中典型的驾驶速度范围内有效但热效率低于功率分配系统。
续航焦虑因素
越野驾驶对电池电动车辆提出了特殊的挑战:越野路线经常通过没有充电基础设施的地区,困难地形的能量需求——低速、高负载、频繁车轮打滑——可以比高速公路驾驶更快地耗尽电池。以传统燃烧发动机作为里程延伸器的插电式混合动力解决了这一限制,允许驾驶员在无需担心电池状态的情况下处理偏远地形。
行星混合动力架构特别适合于里程扩展运行,因为发动机可以在驾驶时给电池充电,维持有用的电荷状态以便在扩展越野路段中进行电力辅助。基于这种架构的车辆可能会在越野路线的前 30-40 英里上以电力行驶,然后切换到混合模式,为最技术性要求的路段保留电池电荷。
Jeep 的电气化战略
Jeep 已承诺逐步电气化其产品线,推出 Wrangler、Grand Cherokee 和其他车型的插电式混合动力版本。该品牌面临的特殊挑战是其核心身份与越野能力相关——这是一个电池电动车辆相对于燃烧替代品在偏远、扩展使用中仍有局限的领域。
更先进的混合动力架构可以使 Jeep 在日常通勤使用中提供明显更好的燃油经济性——大多数 4xe 所有者大部分驾驶时间都在这里——同时保留周末冒险所需的完整越野能力,这激励购买。这种组合比纯 EV 或传统混合动力更有效地满足大多数 Jeep 买家生活的双用途性质。
专利到产品:时间表问题
专利申请描述可能或可能不会投入生产的工程概念。Stellantis 每年在其品牌中申请数千项专利,许多描述在研究阶段停留多年或最终搁置的技术。越野用行星混合动力专利应该被理解为 Stellantis 正在积极思考这一应用的证据,而不是确认特定产品正在开发。
如果技术确实投入生产,它可能首先出现在 Jeep Wrangler 或 Grand Cherokee 应用中,考虑到 Jeep 既有的插电式混合动力阵容和买家之间的类别的强越野身份。
本文基于 Green Car Reports 的报道。阅读原始文章。

