專利名稱：一種新型的混合動(dòng)力汽車動(dòng)力總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)，特別是一種以燃油和電為能源的混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力總成。
本實(shí)用新型為雙軸雙離合器并聯(lián)結(jié)構(gòu)型式動(dòng)力總成，由發(fā)動(dòng)機(jī)、主離合器、電機(jī)、動(dòng)力合成裝置、變速器、電池、傳動(dòng)軸、后橋及車輪組成，其發(fā)明特點(diǎn)在于還包括有次離合器，即動(dòng)力合成裝置的兩個(gè)輸入端分別通過(guò)主離合器、次離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸、電機(jī)的輸出軸相聯(lián)接，動(dòng)力合成裝置的輸出端與變速器的輸入軸相連接。
本實(shí)用新型的工作原理(1)鑰匙開(kāi)關(guān)當(dāng)駕駛員打開(kāi)鑰匙開(kāi)關(guān)時(shí)，將邏輯信號(hào)key_on＝1輸入動(dòng)力總成整車控制系統(tǒng)，使整車控制系統(tǒng)開(kāi)啟。否則，整車控制系統(tǒng)鎖定。
(2)加速踏板和制動(dòng)踏板踏板開(kāi)度反映了駕駛員對(duì)驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)總功率輸出的要求，通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置將踏板的開(kāi)度轉(zhuǎn)換為電量信號(hào)輸入整車控制系統(tǒng)。
(3)動(dòng)力總成整車控制系統(tǒng)是整個(gè)動(dòng)力總成的核心。接收踏板信號(hào)和各個(gè)部件的反饋信號(hào)，通過(guò)控制算法確定各個(gè)部件的工作狀態(tài)和功率輸出，并將控制指令輸入各個(gè)部件的控制單元。以下所示的各個(gè)部件的控制單元接收來(lái)自整車控制系統(tǒng)的控制指令并將指令輸出到執(zhí)行器，控制各個(gè)部件的運(yùn)行狀態(tài)并提供要求的功率；同時(shí)通過(guò)傳感器采集各個(gè)部件的狀態(tài)信號(hào)并傳回整車控制系統(tǒng)。
(4)發(fā)動(dòng)機(jī)總成包括發(fā)動(dòng)機(jī)本體、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元和執(zhí)行器?？刂茊卧邮諄?lái)自整車控制系統(tǒng)的控制指令，向執(zhí)行器發(fā)出控制指令，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)(開(kāi)或關(guān))，并按照控制指令調(diào)節(jié)功率輸出。同時(shí)，采集發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋給整車控制系統(tǒng)。
(5)電機(jī)總成包括電機(jī)本體、逆變器和控制單元?？刂茊卧邮諄?lái)自整車控制系統(tǒng)的控制指令，向逆變器發(fā)出控制指令，控制電機(jī)的工作狀態(tài)(電動(dòng)狀態(tài)或發(fā)電狀態(tài))和輸出特性，使電機(jī)按照控制指令提供要求的功率，并采集電機(jī)的狀態(tài)信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋給整車控制系統(tǒng)。
(6)電池總成包括電池本體、電池管理器和控制單元。控制單元接收來(lái)自整車控制系統(tǒng)的控制指令，向電池管理器發(fā)出控制指令，控制電池的工作狀態(tài)(充電狀態(tài)或放電狀態(tài))使電池按照控制指令提供要求的功率，并采集電池的狀態(tài)信號(hào)、電量信號(hào)和溫度信號(hào)反饋給整車控制系統(tǒng)。
(7)離合器總成包括離合器本體主離合器和次離合器、執(zhí)行器和控制單元?？刂茊卧邮諄?lái)自整車控制系統(tǒng)的控制指令，向執(zhí)行器發(fā)出控制指令，控制離合器的工作狀態(tài)(分離或接合)，使離合器按照控制指令進(jìn)行接合或分離，并采集離合器的狀態(tài)信號(hào)反饋給整車控制系統(tǒng)。
(8)變速器總成包括變速器本體、執(zhí)行器和控制單元?？刂茊卧邮諄?lái)自整車控制系統(tǒng)的控制指令，向換檔執(zhí)行器發(fā)出控制指令，控制變速器的工作狀態(tài)(換檔或不換檔)，使變速器按照控制指令換檔，并采集變速器的狀態(tài)信號(hào)和檔位信號(hào)反饋給整車控制系統(tǒng)。
(9)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)包括制動(dòng)器本體、執(zhí)行器和控制單元?？刂茊卧邮諄?lái)自整車控制系統(tǒng)的控制指令，向執(zhí)行器發(fā)出控制指令，控制制動(dòng)器的工作狀態(tài)(啟動(dòng)或關(guān)閉)，使機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)按控制指令提供要求的制動(dòng)扭矩。
本實(shí)用新型由于電機(jī)通過(guò)次離合器與動(dòng)力合成裝置聯(lián)接，在換檔時(shí)，可以使電機(jī)與動(dòng)力合成裝置分離，減少了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，使換檔同步問(wèn)題得到改善，在發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)工作模式下，也可實(shí)現(xiàn)電機(jī)與動(dòng)力合成裝置分離，因此，減少了能量損耗，同時(shí)，不必再對(duì)電機(jī)進(jìn)行苛刻的控制要求即可實(shí)現(xiàn)，本實(shí)用新型比目前的混合動(dòng)力汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性提高5％-10％。


圖1是本實(shí)用新型動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中所示動(dòng)力合成裝置9的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是目前混合動(dòng)力汽車的一種雙軸單離合器結(jié)構(gòu)型式的動(dòng)力總成示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型混合動(dòng)力汽車動(dòng)力總成由由發(fā)動(dòng)機(jī)28、主離合器25、電機(jī)5、動(dòng)力合成裝置9、變速器22、電池10、傳動(dòng)軸19、后橋13及車輪16組成，其特征在于還包括有次離合器8，動(dòng)力合成裝置9的兩個(gè)輸入端分別通過(guò)主離合器25，次離合器8與發(fā)動(dòng)機(jī)28的輸出軸、電機(jī)5的輸出軸相聯(lián)接，動(dòng)力合成裝置的輸出端與變速器22的輸入軸相連接。
參照?qǐng)D2，動(dòng)力合成裝置9是由一對(duì)固定速比的常嚙合齒輪91、92組成。運(yùn)行過(guò)程中，在主離合器25接合的條件下，動(dòng)力分配裝置輸出端的轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相同。
主離合器25為普通干式電控離合器，次離合器8為濕式電控離合器。
參照?qǐng)D1，加速踏板1、制動(dòng)踏板3通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置與整車控制系統(tǒng)4電連接；鑰匙開(kāi)關(guān)2為整車控制系統(tǒng)啟、閉開(kāi)關(guān)。
由發(fā)動(dòng)機(jī)28、控制單元26、執(zhí)行器27構(gòu)稱為發(fā)動(dòng)機(jī)總成；由電機(jī)5、控制單元7和逆變器6構(gòu)稱為電機(jī)總成；由電池組10、電池管理器11和控制單元12構(gòu)稱為電池組總成；由主離合器25、次離合器8、執(zhí)行器24和控制單元23構(gòu)稱為離合器總成；由變速器22、執(zhí)行器21和控制單元20構(gòu)稱為變速器總成；由制動(dòng)器15、執(zhí)行器17和控制單元18構(gòu)稱為機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的工作模式(1)電啟機(jī)工況鑰匙開(kāi)關(guān)2打開(kāi)，整車控制系統(tǒng)4開(kāi)啟，整車控制系統(tǒng)4發(fā)指令，變速器控制單元20接受指令，通過(guò)執(zhí)行器21使變速器22掛空檔，離合器控制單元23接受指令，通過(guò)執(zhí)行器24使主、次離合器結(jié)合，電池組控制單元12接受指令，通過(guò)電池能量管理系統(tǒng)11，控制電池組10向電機(jī)供電，此時(shí)，電機(jī)控制單元7接受指令，通過(guò)逆變器6控制電機(jī)5工作在電動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電啟機(jī)能力，即電機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)功能(發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)/關(guān)閉)，避免了發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的高油耗和高排放缺點(diǎn)。
(2)電啟車工況鑰匙開(kāi)關(guān)2打開(kāi)，整車控制系統(tǒng)4開(kāi)啟，整車控制系統(tǒng)4發(fā)指令，離合器控制單元23接受指令，通過(guò)執(zhí)行器24使主離合器25分離，次離合器8結(jié)合；電池組控制單元12接受指令，通過(guò)電池能量管理系統(tǒng)11，控制電池組10向電機(jī)5供電；電機(jī)控制單元7接受指令，通過(guò)逆變器6控制電機(jī)5工作在電動(dòng)狀態(tài)，變速器控制單元20接受指令，通過(guò)執(zhí)行器21使變速器22掛檔；通過(guò)動(dòng)力合成裝置9，實(shí)現(xiàn)電啟車能力。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)28工作在低負(fù)荷或低轉(zhuǎn)速時(shí)，而此時(shí)電池SOC＞SOClow，實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)工作模式，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)具有開(kāi)/關(guān)功能。
(3)發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式在正常工況下，只需發(fā)動(dòng)機(jī)28單獨(dú)工作，主離合器25結(jié)合，次離合器8分離，動(dòng)力經(jīng)過(guò)變速器22驅(qū)動(dòng)整車。而無(wú)需電機(jī)輔助，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式。若此時(shí)，電池的荷電狀態(tài)SOC＜SOClow，發(fā)動(dòng)機(jī)28將發(fā)出額外的功率給電池組10充電。
(4)混合驅(qū)動(dòng)模式在車輛加速或爬坡時(shí)，電機(jī)5提供輔助功率，與發(fā)動(dòng)機(jī)28聯(lián)合驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)5的扭矩與電機(jī)扭矩經(jīng)過(guò)動(dòng)力合成裝置9疊加，進(jìn)入變速器22輸入軸驅(qū)動(dòng)整車，實(shí)現(xiàn)混合驅(qū)動(dòng)模式。
(5)再生制動(dòng)模式車輛減速或制動(dòng)時(shí)，主離合器25分離，次離合器8結(jié)合，動(dòng)能經(jīng)車輪16、后橋13、傳動(dòng)軸19、變速器22、動(dòng)力合成裝置9，實(shí)現(xiàn)電機(jī)5再生制動(dòng)能力，向電池組10充電。當(dāng)制動(dòng)強(qiáng)度增加時(shí)，整車控制系統(tǒng)4發(fā)指令，機(jī)械制動(dòng)控制單元18接受指令，通過(guò)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)17和液壓管路14，對(duì)制動(dòng)器15起作用，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種新型的混合動(dòng)力汽車動(dòng)力總成，由發(fā)動(dòng)機(jī)(28)、主離合器(25)、電機(jī)(5)、動(dòng)力合成裝置(9)、變速器(22)、電池(10)、傳動(dòng)軸(19)、后橋(13)及車輪(16)組成，其特征在于還包括有次離合器(8)，動(dòng)力合成裝置(9)的兩個(gè)輸入端分別通過(guò)主離合器(22)、次離合器(8)與發(fā)動(dòng)機(jī)(28)的輸出軸、電機(jī)(5)的輸出軸相聯(lián)接，動(dòng)力合成裝置(9)的輸出端與變速器(22)的輸入軸相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型混合動(dòng)力汽車動(dòng)力總成，其特征在于所述的動(dòng)力合成裝置(9)是由一對(duì)固定速比的常嚙合齒輪(91)、(92)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型混合動(dòng)力汽車動(dòng)力總成，其特征在于所述的主離合器(25)為普通干式電控離合器，所述的次離合器(8)為濕式電控離合器。
專利摘要一種新型的混合動(dòng)力汽車動(dòng)力總成涉及以燃油和電為能源的混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力總成。以解決目前混合動(dòng)力汽車存在的上述缺點(diǎn)，改善混合動(dòng)力汽車的使用性能、提高其燃油經(jīng)濟(jì)性、實(shí)現(xiàn)超低排放。它由發(fā)動(dòng)機(jī)28、主離合器25、電機(jī)5、動(dòng)力合成裝置9、變速器22、電池10、傳動(dòng)軸19、后橋13及車輪16組成，其特征在于還包括有次離合器8，動(dòng)力合成裝置9的兩個(gè)輸入端分別通過(guò)主離合器22、次離合器8與發(fā)動(dòng)機(jī)28的輸出軸、電機(jī)5的輸出軸相聯(lián)接，動(dòng)力合成裝置9的輸出端與變速器22的輸入軸相連接。
文檔編號(hào)B60K8/00GK2564402SQ02275089
公開(kāi)日2003年8月6日 申請(qǐng)日期2002年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月3日
發(fā)明者李駿, 趙子亮, 劉明輝, 周建國(guó) 申請(qǐng)人:中國(guó)第一汽車集團(tuán)公司