專利名稱：一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
背景技術(shù)：
目前，由于混合動(dòng)力汽車在節(jié)能環(huán)保方面表現(xiàn)優(yōu)異，因此已逐漸成為汽
車行業(yè)的發(fā)展方向。CN1118387C中公開了一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如圖1 所示，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)1、與發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出軸2連接的發(fā)電機(jī)3、用于存儲(chǔ) 由發(fā)電機(jī)3產(chǎn)生的電力的電池4、由電池4驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)5、與發(fā)動(dòng)機(jī)l的 輸出軸2連接的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)11、以及與電動(dòng)機(jī)5和動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)11連接 的減速齒輪6，所述減速齒輪6的輸出最終將傳遞給車輪。
上述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法為，在車輛正常行駛過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)l驅(qū)動(dòng)發(fā) 電機(jī)3，以通過(guò)電動(dòng)機(jī)5將動(dòng)力輸入減速齒輪6，并最終傳遞到車輪。當(dāng)車 輛處于緊急情況下，如電動(dòng)機(jī)5損壞時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出直接經(jīng)動(dòng)力傳遞機(jī) 構(gòu)11輸入減速齒輪6，并最終傳遞到車輪。
但是，在上述這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中， 一方面，用于將發(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)力傳遞到 減速齒輪6的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)11結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不僅包括離合器，還包括轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn) 換器和另一減速齒輪，因此導(dǎo)致整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)造復(fù)雜，這不僅給系統(tǒng)的整 體布置帶來(lái)不便，而且還使得車身重量增加；另一方面，發(fā)動(dòng)機(jī)l與發(fā)電機(jī) 3直接連接在一起，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輪的同時(shí)會(huì)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)3空轉(zhuǎn)， 因此會(huì)產(chǎn)生一定的能量損失。此外，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)模式單一，能量有效 利用率低，不能滿足車輛實(shí)際行駛時(shí)各種復(fù)雜工況的動(dòng)力需求
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，能量利用率高，且具有多種工作模式。
根據(jù)本實(shí)用新型的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一離合器、第一 電機(jī)、第二電機(jī)、第二離合器、儲(chǔ)能裝置、以及減速機(jī)構(gòu)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò) 第一離合器與減速機(jī)構(gòu)相連，所述儲(chǔ)能裝置與第一電機(jī)和第二電機(jī)分別電連 接，所述第二電機(jī)與減速機(jī)構(gòu)相連，所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)第二離合器與第一電機(jī) 相連。
本實(shí)用新型提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng) 方法可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需求功率以及儲(chǔ)能裝置的儲(chǔ)能情況來(lái)靈活控制驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)處于多種工作模式，同時(shí)，當(dāng)不需要第一電機(jī)工作時(shí)可以控制第二離 合器處于分離狀態(tài)，提高了能量利用率；并且該方法可以使混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)很好地發(fā)揮自身的效能，在滿足需求功率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)能量最大效率的利 用，避免發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速或低速運(yùn)轉(zhuǎn)的工況，從而達(dá)到提高燃油利用率、減 少尾氣排放的目的，最終實(shí)現(xiàn)整車的低排放、低油耗、以及高動(dòng)能。本實(shí)用 新型的附加特征以及相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)在下面的具體實(shí)施方式
部分進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為CN1118387C中公開的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖2為本實(shí)用新型提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方框簡(jiǎn)圖3為本實(shí)用新型提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式的原理簡(jiǎn)
圖4為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在純電動(dòng)工況 下的能量傳遞路徑圖5為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在串聯(lián)工況下 的能量傳遞路徑圖；圖6為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在并聯(lián)工況下
的能量傳遞路徑圖7為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在混聯(lián)工況下 的能量傳遞路徑圖8為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在三動(dòng)力源工 況下的能量傳遞路徑圖9為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)工況 下的能量傳遞路徑圖；以及
圖10為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在制動(dòng)工況 下的能量傳遞路徑圖。
具體實(shí)施方式
下面，將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述。 如圖2所示，本實(shí)用新型提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)100、 第一離合器200、第一電機(jī)300、第二電機(jī)400、第二離合器800、儲(chǔ)能裝置 500、以及減速機(jī)構(gòu)600。其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)100通過(guò)第一離合器200與減速機(jī) 構(gòu)600相連，所述儲(chǔ)能裝置500與第一電機(jī)300和第二電機(jī)400分別電連接， 所述第二電機(jī)400與減速機(jī)構(gòu)600相連，所述發(fā)動(dòng)機(jī)100與第一電機(jī)300通 過(guò)第二離合器800相連。
如圖3所示，根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，在所述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)中，采用雙離合器900，所述雙離合器900內(nèi)部設(shè)有離合器901和離合器 902，雙離合器900的輸入端與發(fā)動(dòng)機(jī)100機(jī)械連接，離合器901的輸出端 與所述減速機(jī)構(gòu)600機(jī)械連接，離合器902的輸出端與所述第一電機(jī)300機(jī) 械連接，根據(jù)汽車工況的需求可以自由控制離合器901與離合器902的結(jié)合 與分離。所述離合器901的作用等同于所述第一離合器200，所述離合器卯2的作用等同于所述第二離合器800 。
其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)100可以為汽油機(jī)、柴油機(jī)或者甲醇、乙醇等其它燃 料發(fā)動(dòng)機(jī)等等。所述發(fā)動(dòng)機(jī)100通過(guò)第一離合器200與減速機(jī)構(gòu)600相連， 從而在第一離合器200處于接合狀態(tài)的情況下，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)100工作時(shí)，發(fā)動(dòng) 機(jī)100的動(dòng)力可以通過(guò)第一離合器200傳遞到減速機(jī)構(gòu)600。因此當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī) IOO工作時(shí)，第一離合器200接合，第二離合器800分離，則發(fā)動(dòng)機(jī)的能量 通過(guò)減速機(jī)構(gòu)600傳遞到車輪。
所述第一電機(jī)300可以為AC交流電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、直流永磁電機(jī) 等等。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，所述第一電機(jī)300既可以發(fā)電機(jī)模式工作，也可 以電動(dòng)機(jī)模式工作。以發(fā)電機(jī)模式工作時(shí)，用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。以電 動(dòng)機(jī)模式工作時(shí)，用于將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。具體地說(shuō)，第二離合器800結(jié) 合，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)100工作，發(fā)動(dòng)機(jī)100通過(guò)第二離合器800帶動(dòng)第一電機(jī)300 以發(fā)電機(jī)模式工作，以將發(fā)動(dòng)機(jī)100的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能輸出至儲(chǔ)能裝置500。 當(dāng)儲(chǔ)能裝置500向第一電機(jī)300供電時(shí)，第一電機(jī)300以電動(dòng)機(jī)模式工作， 以將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能輸出至發(fā)動(dòng)機(jī)100，即帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)100工作。
所述第二電機(jī)400可以為AC交流電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、直流永磁電機(jī) 等等。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，所述第二電機(jī)400既可以發(fā)電機(jī)模式工作，也可 以電動(dòng)機(jī)模式工作。以發(fā)電機(jī)模式工作時(shí)，用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。以電 動(dòng)機(jī)模式工作時(shí)，用于將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。具體地說(shuō)，當(dāng)由減速機(jī)構(gòu)600 傳遞來(lái)的動(dòng)能傳遞至第二電機(jī)400時(shí)，第二電機(jī)400以發(fā)電機(jī)模式工作，以 將減速機(jī)構(gòu)600的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能并輸出至儲(chǔ)能裝置500。當(dāng)儲(chǔ)能裝置500 向第二電機(jī)400供電時(shí)，第二電機(jī)400以電動(dòng)機(jī)模式工作，以將電能轉(zhuǎn)化為 動(dòng)能輸出至減速機(jī)構(gòu)600。
所述儲(chǔ)能裝置500為可控的能量存儲(chǔ)裝置，例如可以是蓄電池組、燃料 電池組等等。所述減速機(jī)構(gòu)600可以為減速齒輪、變速器等等，并且如本領(lǐng)
6域技術(shù)人員所公知的，輸送至減速機(jī)構(gòu)600的動(dòng)力可以通過(guò)聯(lián)軸器、車輪驅(qū)
動(dòng)軸等最終傳遞到車輛車輪，以驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
本實(shí)用新型所提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)100工作，第二離合 器800處于結(jié)合狀態(tài)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)100通過(guò)第二離合器800帶動(dòng)第一電機(jī)300 以發(fā)電機(jī)模式工作，使得第一電機(jī)300將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，但此時(shí)儲(chǔ)能裝 置500儲(chǔ)能充足，無(wú)需充電的情況下，可以控制第二離合器800分離，切斷 發(fā)動(dòng)機(jī)100傳向第一電機(jī)300的能量，防止發(fā)動(dòng)機(jī)100帶動(dòng)第一電機(jī)300繼 續(xù)旋轉(zhuǎn)而造成的能量損失，同時(shí)也防止了儲(chǔ)能裝置500因過(guò)充電而造成的對(duì) 儲(chǔ)能裝置500內(nèi)部的損壞。
優(yōu)選情況下，所述儲(chǔ)能裝置500具有外接充電接口 (圖中未示出)，通 過(guò)該外接充電接口可以直接使用外部電源對(duì)所述儲(chǔ)能裝置500進(jìn)行充電，例 如可以直接使用家用電源對(duì)其進(jìn)行充電，因此大大提高了使用方便性。
優(yōu)選情況下，本實(shí)用新型所提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括檢測(cè)單元 (圖中未示出)，所述檢測(cè)單元與所述儲(chǔ)能裝置500電連接，用于檢測(cè)所述 儲(chǔ)能裝置500的儲(chǔ)能狀態(tài)，即用于檢測(cè)所述儲(chǔ)能裝置500的荷電狀態(tài)。例如 可以根據(jù)需要設(shè)定當(dāng)所述檢測(cè)單元檢測(cè)到所述儲(chǔ)能裝置500的荷電狀態(tài)大 于40%時(shí)，表示所述儲(chǔ)能裝置500儲(chǔ)能充足；當(dāng)所述檢測(cè)單元檢測(cè)到所述儲(chǔ) 能裝置500的荷電狀態(tài)小于或等于40。％但大于15%時(shí)，表示所述儲(chǔ)能裝置 500處于儲(chǔ)能不足狀態(tài)；當(dāng)所述檢測(cè)單元檢測(cè)到所述儲(chǔ)能裝置500的荷電狀 態(tài)小于或等于15%時(shí)，表示所述儲(chǔ)能裝置500處于儲(chǔ)能嚴(yán)重不足狀態(tài)。
下面，對(duì)本實(shí)用新型提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
本實(shí)用新型提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法主要包括根據(jù)所述驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)的需求功率以及儲(chǔ)能裝置的儲(chǔ)能狀態(tài)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于純電動(dòng) 工況、串聯(lián)工況、并聯(lián)工況、混聯(lián)工況、三動(dòng)力源工況、發(fā)動(dòng)機(jī)工況、或者制動(dòng)工況。
其中，1)純電動(dòng)工況
當(dāng)車輛正常平穩(wěn)行駛且儲(chǔ)能裝置500儲(chǔ)能充足時(shí)，比如當(dāng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需
求功率小于或等于第二電機(jī)400的輸出功率、同時(shí)儲(chǔ)能裝置500的荷電狀態(tài) 大于40%時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于純電動(dòng)工況。在純電動(dòng)工況下，只有第 二電機(jī)400作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
具體來(lái)說(shuō)，此時(shí)，由于儲(chǔ)能裝置500電能充足，且由儲(chǔ)能裝置500輸送 到第二電機(jī)400的電能經(jīng)過(guò)能量轉(zhuǎn)化后輸出的動(dòng)能足以滿足車輛行駛的要 求，所以此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)100不工作，第二離合器800處于分離狀態(tài)，第一電機(jī) 300也處于不工作狀態(tài)，同時(shí)第二離合器200處于分離狀態(tài)。而儲(chǔ)能裝置500 處于放電狀態(tài)，以向第二電機(jī)400供電，第二電機(jī)400以電動(dòng)機(jī)模式工作， 以將由儲(chǔ)能裝置500輸送的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能并輸出至減速機(jī)構(gòu)600，最終動(dòng) 能被輸送至車輪700，從而驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
純電動(dòng)工況下的能量傳遞路徑如圖4所示(其中箭頭指向?yàn)槟芰總鬟f方 向)，首先電能從儲(chǔ)能裝置500傳輸至第二電機(jī)400，經(jīng)過(guò)第二電機(jī)400的能 量轉(zhuǎn)化，電能被轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，然后第二電機(jī)400輸出的動(dòng)能被傳輸至減速機(jī) 構(gòu)600，并最終傳輸至車輪700。
2)串聯(lián)工況
當(dāng)車輛正常平穩(wěn)行駛但儲(chǔ)能裝置500處于儲(chǔ)能不足狀態(tài)時(shí)，比如當(dāng)所述 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需求功率小于或等于第二電機(jī)400的輸出功率、同時(shí)儲(chǔ)能裝置 500的荷電狀態(tài)小于或等于40%但大于15。％時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于串聯(lián) 工況。在串聯(lián)工況下，只有第二電機(jī)400作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
具體來(lái)說(shuō)，此時(shí)，由于儲(chǔ)能裝置500電能不足，需要及時(shí)充電，以保證 繼續(xù)行駛，所以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)100，結(jié)合第二離合器800，使發(fā)動(dòng)機(jī)100通過(guò) 第二離合器800帶動(dòng)第一電機(jī)300，以將發(fā)動(dòng)機(jī)100的動(dòng)能傳遞到第一電機(jī)300，使第一電機(jī)300以發(fā)電機(jī)模式工作，以將發(fā)動(dòng)機(jī)100的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電 能輸出至儲(chǔ)能裝置500對(duì)其進(jìn)行充電。此時(shí)由于由儲(chǔ)能裝置500輸送到第二 電機(jī)400的電能經(jīng)過(guò)能量轉(zhuǎn)化后輸出的動(dòng)能足以滿足車輛行駛的要求，所以 可以控制第一離合器200處于分離狀態(tài)，因此發(fā)動(dòng)機(jī)100的動(dòng)能不會(huì)傳遞到 減速機(jī)構(gòu)600。此時(shí)只有儲(chǔ)能裝置500向第二電機(jī)400供電，使第二電機(jī)400 以電動(dòng)機(jī)模式工作，以將由儲(chǔ)能裝置500輸送的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能并輸出至減 速機(jī)構(gòu)600，最終動(dòng)能被輸送至車輪700，從而驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
串聯(lián)工況下的能量傳遞路徑如圖5所示(其中箭頭指向?yàn)槟芰總鬟f方 向)，首先結(jié)合第二離合器800，發(fā)動(dòng)機(jī)100產(chǎn)生的動(dòng)能經(jīng)第一電機(jī)300轉(zhuǎn)化 為電能后傳遞至儲(chǔ)能裝置500，然后儲(chǔ)能裝置500中的電能經(jīng)第二電機(jī)400 轉(zhuǎn)化為動(dòng)能后傳遞至減速機(jī)構(gòu)600，并最終傳輸至車輪700。
3)并聯(lián)工況
當(dāng)車輛處于爬坡或加速等行駛工況且儲(chǔ)能裝置500儲(chǔ)能充足時(shí)，比如當(dāng) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需求功率大于第二電機(jī)400的輸出功率且小于或等于第二電機(jī) 400的輸出功率與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率之和、同時(shí)儲(chǔ)能裝置500的荷電狀態(tài)大 于40。％時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于并聯(lián)工況。在并聯(lián)工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)100 和第二電機(jī)400同時(shí)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
具體來(lái)說(shuō)，此時(shí)，由于第二電機(jī)400輸出的動(dòng)能無(wú)法滿足車輛行駛要求， 需要發(fā)動(dòng)機(jī)100為其提供助力，所以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)100，并使第一離合器200 處于接合狀態(tài)，從而可以通過(guò)第一離合器200將發(fā)動(dòng)機(jī)IOO輸出的動(dòng)能傳遞 到減速機(jī)構(gòu)600。同時(shí)，電能充足的儲(chǔ)能裝置500處于放電狀態(tài)，以向第二 電機(jī)400供電，第二電機(jī)400以電動(dòng)機(jī)模式工作，以將由儲(chǔ)能裝置500輸送 的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能并輸出至減速機(jī)構(gòu)600。輸送至減速機(jī)構(gòu)600的動(dòng)能最終 將全部輸送至車輪700，以驅(qū)動(dòng)車輛行駛。此時(shí)，由于儲(chǔ)能裝置500電能充 足，所以無(wú)需對(duì)其進(jìn)行充電，因此第二離合器800處于分離狀態(tài)。并聯(lián)工況下的能量傳遞路徑如圖6所示(其中箭頭指向?yàn)槟芰總鬟f方 向)， 一條能量傳遞路徑為發(fā)動(dòng)機(jī)100產(chǎn)生的動(dòng)能經(jīng)第一離合器200傳遞 至減速機(jī)構(gòu)600，并最終傳輸至車輪700;另一條能量傳遞路徑為儲(chǔ)能裝
置500中的電能經(jīng)第二電機(jī)400轉(zhuǎn)化為動(dòng)能后傳遞至減速機(jī)構(gòu)600，并最終 傳輸至車輪700。 4)混聯(lián)工況
當(dāng)車輛處于爬坡或加速等行駛工況但儲(chǔ)能裝置500處于儲(chǔ)能不足狀態(tài) 時(shí)，比如當(dāng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需求功率大于第二電機(jī)400的輸出功率且小于或等于 第二電機(jī)400的輸出功率與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率之和、同時(shí)儲(chǔ)能裝置500的荷 電狀態(tài)小于或等于40%但大于15%時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于混聯(lián)工況。 在混聯(lián)工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)100和第二電機(jī)400同時(shí)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
具體來(lái)說(shuō)，此時(shí)， 一方面，由于第二電機(jī)400輸出的動(dòng)能無(wú)法滿足車輛 行駛要求，需要發(fā)動(dòng)機(jī)100為其提供助力，所以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)100，并使第一 離合器200處于接合狀態(tài)，從而可以通過(guò)第一離合器200將發(fā)動(dòng)機(jī)100輸出 的動(dòng)能傳遞到減速機(jī)構(gòu)600。同時(shí)，由儲(chǔ)能裝置500向第二電機(jī)400供電， 第二電機(jī)400以電動(dòng)機(jī)模式工作，以將由儲(chǔ)能裝置500輸送的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng) 能并輸出至減速機(jī)構(gòu)600。輸送至減速機(jī)構(gòu)600的動(dòng)能最終將全部輸送至車 輪700，以驅(qū)動(dòng)車輛行駛。另一方面，由于儲(chǔ)能裝置500電能不足，需要及 時(shí)充電，以保證繼續(xù)行駛，所以在發(fā)動(dòng)機(jī)100處于工作狀態(tài)的情況下，可以 通過(guò)結(jié)合第二離合器800來(lái)使發(fā)動(dòng)機(jī)100帶動(dòng)第一電機(jī)300，以將發(fā)動(dòng)機(jī)100 的動(dòng)能傳遞到第一電機(jī)300，此時(shí)第一電機(jī)300以發(fā)電機(jī)模式工作，以將發(fā) 動(dòng)機(jī)100的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能并輸出至儲(chǔ)能裝置500以對(duì)其進(jìn)行充電。
混聯(lián)工況下的能量傳遞路徑如圖7所示(其中箭頭指向?yàn)槟芰總鬟f方 向)， 一條能量傳遞路徑為發(fā)動(dòng)機(jī)100產(chǎn)生的部分動(dòng)能經(jīng)第一離合器200 傳遞至減速機(jī)構(gòu)600，并最終傳輸至車輪700;另一條能量傳遞路徑為發(fā)
10動(dòng)機(jī)100產(chǎn)生的另一部分動(dòng)能經(jīng)第二離合器800由第一電機(jī)300轉(zhuǎn)化為電能 后傳遞至儲(chǔ)能裝置500;再一條能量傳遞路徑為儲(chǔ)能裝置500中的電能經(jīng) 第二電機(jī)400轉(zhuǎn)化為動(dòng)能后傳遞至減速機(jī)構(gòu)600，并最終傳輸至車輪700。 5)三動(dòng)力源工況
當(dāng)車輛處于極其惡劣的行駛工況時(shí)，比如當(dāng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需求功率大于第 二電機(jī)400的輸出功率與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率之和時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于 三動(dòng)力源工況。在三動(dòng)力源工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)100、第一電機(jī)300、以及第二 電機(jī)400同時(shí)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
具體來(lái)說(shuō)，此時(shí)， 一方面，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)100，使第一離合器200處于接 合狀態(tài)，以通過(guò)第一離合器200將發(fā)動(dòng)機(jī)100自身產(chǎn)生的動(dòng)能傳遞到減速機(jī) 構(gòu)600。另一方面，由儲(chǔ)能裝置500向第一電機(jī)300供電，此時(shí)第二離合器 800處于結(jié)合狀態(tài)，第一電機(jī)300以電動(dòng)機(jī)模式工作，以將儲(chǔ)能裝置500輸 送的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能并通過(guò)第二離合器800輸出至發(fā)動(dòng)機(jī)100，由于此時(shí)第 一離合器200處于接合狀態(tài)，因此可以通過(guò)第一離合器200將由第一電機(jī)300 傳遞來(lái)的動(dòng)能輸送到減速機(jī)構(gòu)600。與此同時(shí)，儲(chǔ)能裝置500也向第二電機(jī) 400供電，第二電機(jī)400以電動(dòng)機(jī)模式工作，以將由儲(chǔ)能裝置500輸送的電 能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能并輸出至減速機(jī)構(gòu)600。輸送至減速機(jī)構(gòu)600的動(dòng)能最終將全 部輸送至車輪700，以驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
三動(dòng)力源工況下的能量傳遞路徑如圖8所示(其中箭頭指向?yàn)槟芰總鬟f 方向)， 一條能量傳遞路徑為發(fā)動(dòng)機(jī)IOO自身產(chǎn)生的動(dòng)能經(jīng)第一離合器200 傳遞至減速機(jī)構(gòu)600，并最終傳輸至車輪700;另一條能量傳遞路徑為儲(chǔ) 能裝置500中的電能經(jīng)第一電機(jī)300轉(zhuǎn)化為動(dòng)能后，再經(jīng)第二離合器800、 發(fā)動(dòng)機(jī)100和第一離合器200傳遞至減速機(jī)構(gòu)600，并最終傳輸至車輪700; 再一條能量傳遞路徑為儲(chǔ)能裝置500中的電能經(jīng)第二電機(jī)400轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 后傳遞至減速機(jī)構(gòu)600，并最終傳輸至車輪700。6)發(fā)動(dòng)機(jī)工況
當(dāng)儲(chǔ)能裝置500處于儲(chǔ)能嚴(yán)重不足狀態(tài)且車輛處于較好的行駛工況時(shí)， 比如當(dāng)儲(chǔ)能裝置500的荷電狀態(tài)小于或等于15%，已不足以驅(qū)動(dòng)第二電機(jī) 400、同時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需求功率小于發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)處于發(fā)動(dòng)機(jī)工況。在發(fā)動(dòng)機(jī)工況下，僅由發(fā)動(dòng)機(jī)100作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛 行駛。
具體來(lái)說(shuō)，此時(shí)，由于儲(chǔ)能裝置500的電能已經(jīng)嚴(yán)重不足，已不足以驅(qū) 動(dòng)第二電機(jī)400，因此需要及時(shí)充電，以保證繼續(xù)行駛。同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)100 產(chǎn)生的動(dòng)能除了能夠驅(qū)動(dòng)車輛正常行駛之外還有富余，以帶動(dòng)第一電機(jī)300 和第二電機(jī)400同時(shí)為儲(chǔ)能裝置500充電。于是在此情況下，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)100， 并使第一離合器200、第二離合器800處于接合狀態(tài)，以通過(guò)第一離合器200 將發(fā)動(dòng)機(jī)100產(chǎn)生的一部分動(dòng)能傳遞到減速機(jī)構(gòu)600。同時(shí)由于在發(fā)動(dòng)機(jī)100 處于工作狀態(tài)的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)100可以通過(guò)第二離合器800帶動(dòng)第一電機(jī) 300，因此可以將發(fā)動(dòng)機(jī)100產(chǎn)生的另一部分動(dòng)能傳遞到第一電機(jī)300，此時(shí) 第一電機(jī)300以發(fā)電機(jī)模式工作，以將由發(fā)動(dòng)機(jī)IOO傳遞的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能 并輸出至儲(chǔ)能裝置500以對(duì)其進(jìn)行充電。并且，此時(shí)傳遞到減速機(jī)構(gòu)600的 一部分動(dòng)能被最終傳遞到車輪700以驅(qū)動(dòng)車輛行駛，而另一部分動(dòng)能則被傳 遞至第二電機(jī)400，此時(shí)第二電機(jī)400以發(fā)電機(jī)模式工作，以將由減速機(jī)構(gòu) 600傳遞來(lái)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能并輸出至儲(chǔ)能裝置500以對(duì)其進(jìn)行充電。
發(fā)動(dòng)機(jī)工況下的能量傳遞路徑如圖9所示(其中箭頭指向?yàn)槟芰總鬟f方 向)， 一條能量傳遞路徑為發(fā)動(dòng)機(jī)100產(chǎn)生的部分動(dòng)能經(jīng)第一離合器200 傳遞至減速機(jī)構(gòu)600后，其中一部分最終傳輸至車輪700;另一條能量傳遞 路徑為發(fā)動(dòng)機(jī)100產(chǎn)生的部分動(dòng)能經(jīng)第一離合器200傳遞至減速機(jī)構(gòu)600 后，其中另一部分傳輸?shù)降诙姍C(jī)400，經(jīng)第二電機(jī)400轉(zhuǎn)化為電能后傳遞 至儲(chǔ)能裝置500;再一條能量傳遞路徑為發(fā)動(dòng)機(jī)IOO產(chǎn)生的另一部分動(dòng)能經(jīng)第二離合器800由第一電機(jī)300轉(zhuǎn)化為電能后傳遞至儲(chǔ)能裝置500。
7) 制動(dòng)工況
當(dāng)車輛進(jìn)入剎車狀態(tài)時(shí)，制動(dòng)踏板被踩下，油門踏板被松開，來(lái)自車輪 700的動(dòng)能經(jīng)過(guò)減速機(jī)構(gòu)600驅(qū)動(dòng)第二電機(jī)400發(fā)電以回收能量。通過(guò)這種 工作模式，可以通過(guò)第二電機(jī)400被拖動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的制動(dòng)。當(dāng)?shù)诙姍C(jī) 400被拖動(dòng)發(fā)電不足以制動(dòng)車輛時(shí)，還可以通過(guò)接合第一離合器200來(lái)反拖 發(fā)動(dòng)機(jī)100以進(jìn)一步提高制動(dòng)能力。當(dāng)然，也可以使用車輛上的制動(dòng)器實(shí)現(xiàn) 車輛的制動(dòng)操作。
制動(dòng)工況下的能量傳遞路徑如圖10所示(其中箭頭指向?yàn)槟芰總鬟f方 向)，能量傳遞路徑為車輪700的動(dòng)能經(jīng)過(guò)減速機(jī)構(gòu)600傳輸?shù)降诙l(fā)電 機(jī)400，經(jīng)第二發(fā)電機(jī)400轉(zhuǎn)化為電能后傳遞至儲(chǔ)能裝置500。
8) 外接電源充電工況
由于所述儲(chǔ)能裝置500具有外接充電接口，因此在車輛停止時(shí)可以通過(guò) 該外接充電接口直接使用外部電源，如家用電源對(duì)所述儲(chǔ)能裝置500進(jìn)行充 電，以提高使用方便性。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)100、第一電機(jī)300、以及第二電機(jī) 400都不工作，第一離合器200和第二離合器800處于分離狀態(tài)或接合狀態(tài)。
此外，需要說(shuō)明的是，當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)100的動(dòng)能可以通過(guò)第一 電機(jī)300和第二電機(jī)400回收，以使第一電機(jī)300和第二電機(jī)400均以發(fā)電 機(jī)模式工作，從而為儲(chǔ)能裝置500充電。
本實(shí)用新型提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以根據(jù)車輛的實(shí)際行駛工況，靈 活處于各種工作模式，而且驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以電機(jī)驅(qū)動(dòng)為主，并使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在其 最大效率區(qū)，不但實(shí)現(xiàn)能量合理利用的目的，而且可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。
權(quán)利要求1、一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)(100)、第一離合器(200)、第一電機(jī)(300)、第二電機(jī)(400)、儲(chǔ)能裝置(500)、以及減速機(jī)構(gòu)(600)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)(100)通過(guò)第一離合器(200)與減速機(jī)構(gòu)(600)相連，所述儲(chǔ)能裝置(500)與第一電機(jī)(300)和第二電機(jī)(400)分別電連接，所述第二電機(jī)(400)與減速機(jī)構(gòu)(600)相連，其特征在于所述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括第二離合器(800)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)(100)與第一電機(jī)(300)通過(guò)第二離合器(800)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用 雙離合器(900)，所述雙離合器(900)內(nèi)部包含離合器(901)和離合器(902)， 所述雙離合器(900)的輸入端與發(fā)動(dòng)機(jī)(100)機(jī)械連接，所述離合器(901) 的輸出端與所述減速機(jī)構(gòu)(600)機(jī)械連接，所述離合器(902)的輸出端與 所述第一電機(jī)(300)機(jī)械連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括 檢測(cè)所述儲(chǔ)能裝置(500)荷電狀態(tài)的檢測(cè)單元，所述檢測(cè)單元與所述儲(chǔ)能 裝置(500)電連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述儲(chǔ)能裝置(500) 具有外接充電接口，以使用外部電源對(duì)儲(chǔ)能裝置(500)進(jìn)行充電。
專利摘要一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一離合器、第一電機(jī)、第二電機(jī)、第二離合器、儲(chǔ)能裝置、以及減速機(jī)構(gòu)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)第一離合器與減速機(jī)構(gòu)相連，所述儲(chǔ)能裝置與第一電機(jī)和第二電機(jī)分別電連接，所述第二電機(jī)與減速機(jī)構(gòu)相連，所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)第二離合器與第一電機(jī)相連，根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需求功率以及儲(chǔ)能裝置的儲(chǔ)能狀態(tài)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于純電動(dòng)工況、串聯(lián)工況、混聯(lián)工況、三動(dòng)力源工況、發(fā)動(dòng)機(jī)工況、或者制動(dòng)工況。本實(shí)用新型提供的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)方法以電機(jī)驅(qū)動(dòng)為主，并且可以靈活控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于多種工作模式，以滿足實(shí)際行駛的需要。
文檔編號(hào)B60K6/50GK201291756SQ20082014707
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
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