图1 在Boosted Range Extender混合动力轿车中发动机参与了车轮的直接驱动

驱动技术专家Getrag公司在Boosted Range Extender混合动力轿车中采用了行星齿轮变速器，从而赢得了更多的自由度，实现了串并联的集成。这使得Boosted Range Extender混合动力轿车行驶距离得到了明显的提高，并且也把电力驱动的费用降了下来。

降低并联驱动功率

通用汽车推出的Boosted Range Extender混合动力轿车和前期的纯Range Extender模式有所不同。在Range Extender模式上，通用汽车的供应商Getrag公司采用了承载能力更好的双速行星齿轮变速器，这种驱动配置方式类似于丰田公司的并联式配置混合动力系统，由于它的发动机全面介入了动力驱动，因此新型的Boosted Range Extender混合动力轿车的销量非常可观。

图2 电动机始终与行星齿轮变速器耦合在一起

由于Getrag公司研发生产的双速行星齿轮变速器能够在需要时把内燃机动力与电动机动力连接在一起，提供一种特殊的驱动速比。因此，与并联的混合动力驱动系统相比较，这种具有动力推进功能的Boosted Range Extender混合动力轿车在系统功率相同的情况下总驱动功率减少了60％。在行驶过程中，电动机以其很好的转矩特性承担着加速和大部分制动能的回收。只有在车辆高速行驶时，内燃机才发挥“基本动力发动机”的作用。

串联下的复合效能优势明显

因为采用了独特的双速行星齿轮变速器，Boosted Range Extender混合动力轿车还能实现串联驱动，通过车载的发电机可以把发动机的动力转变为电力。

图3 Boosted Range Extender混合动力轿车配置（红色）与批量生产的Range Extender混合动力轿车（蓝色）配置方式的比较

1. 日常行驶时

Boosted Range Extender的主要动力是一台持续功率可达45kW的异步电动机，借助于行星齿轮变速机构使它能够比其他混合动力驱动方案在车辆启动、加速以及爬坡时有更低的功率。当车辆高速行驶时，控制模块自动把行星齿轮变速器转换到第二挡（液压离合器把太阳轮与行星轮架直接连接起来），此时行星齿轮变速器作为一个整体运转，有着很好的传动效率。在这种行驶状态下，电动机负责车辆的加速，在低速时也单独提供车辆的动力。

2. 负载较大时

日常使用过程中，有时会遇到车载负荷较大的情况，例如上坡、载货等。这种工况下，蓄电池耗电较多，发动机开始介入工作，驱动车辆继续行驶。但值得注意的是，此时由于电动机不能机械耦合，因此电动机是随着发动机空转，产生两方面的功用：一方面是发电，另一方面是电动机本身附带的阻力矩加大了发动机负荷，使得发动机工作点提高，保证了发动机工作在最佳工作特性范围内。当车辆停止后，可以利用插座为蓄电池充电。

图4 Boosted Range Extender混合动力系统在福特Fiesta轿车发动机舱中的配置模拟

3. 其他工况

Getrag公司建议在车辆上附带一台持续功率为10kW的发电机。因为当时速低于20km/h时内燃机不再直接驱动车辆行驶。而此时，如果遇到堵车，车辆需要频繁的起停，那么蓄电池会在经常变换的电力启动过程中变得筋疲力尽。在这种情况下将通过发动机和发电机提供动力能源驱动电动机。另外，发电机还有一个功能就是带动车载空调的压缩机和冷却蓄电池。

较低的成本费用

Getrag公司考虑到驱动系统的成本费用，建议使用容量只有8kW/h的锂离子蓄电池。在小型车辆中，这一蓄电池系统可以保持车辆行驶50km，基本可以满足人们日常使用的需要。而Boosted Range Extender混合动力轿车的发动机也是一种小型发动机：2缸或者3缸进气管喷射的发动机，最大45kW功率就足够了。在它的最佳工作点它能发出30kW的功率。在它作为“基本发动机”没有峰值负载和高速工作时，无需增压器、可变气门控制技术或者直接喷射技术。承受高负载零部件简约的结构设计、辅助装备，例如油泵、冷却系统等较低的峰值功率也都大大的降低了生产成本。