專利名稱：多模式混合動(dòng)力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車動(dòng)力驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，特別是涉及一種多模式混合動(dòng)力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以其良好的節(jié)油效果被汽車行業(yè)作為研究的重點(diǎn)。由于混合動(dòng)力系統(tǒng)是在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上通過增加電機(jī)來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和工況調(diào)節(jié)，從而優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，多工況的模式切換和瞬態(tài)控制是實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的難點(diǎn)。因此如何進(jìn)行混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變得尤為重要，良好的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)耦合結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)復(fù)雜性和運(yùn)行難度，增加系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)性。當(dāng)前主流的深度混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)為豐田汽車的Prius和通用汽車的Volt，他們均采用行星齒輪結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)巧妙，但是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜；其中Volt相比與Prius增加了多個(gè)離合器，雖然增加了增程式驅(qū)動(dòng)模式，但是使得系統(tǒng)更為復(fù)雜；另一種普遍的中混ISG結(jié)構(gòu)，在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱之間增加驅(qū)動(dòng)電機(jī)，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是節(jié)油率有限，而且由于存在模式切換離合器，使得系統(tǒng)響應(yīng)的瞬態(tài)控制變得復(fù)雜。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種多模式混合動(dòng)力系統(tǒng)，能夠具有多種驅(qū)動(dòng)模式，即可實(shí)現(xiàn)增程式驅(qū)動(dòng)又可以實(shí)現(xiàn)插電式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，并獲得良好的節(jié)油效果。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種多模式混合動(dòng)力系統(tǒng)，包括:發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電動(dòng)機(jī)、第二電動(dòng)機(jī)和變速箱，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸與第一電動(dòng)機(jī)之間通過一離合器連接，所述第一電動(dòng)機(jī)的輸出軸與所述變速箱的第一輸入軸連接，所述第二電動(dòng)機(jī)的輸出軸與所述變速箱的第二輸入軸連接，所述變速箱內(nèi)設(shè)有至少3擋結(jié)構(gòu)，偶數(shù)擋與奇數(shù)擋分別設(shè)于所述變速箱的第一輸入軸與變速箱的第二輸入軸上，同一輸入軸上的各擋結(jié)構(gòu)之間通過同步器進(jìn)行擋位切換，所述變速箱的輸出軸上設(shè)有主減速器，所述主減速器與一差速器連接。在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述離合器為電控?fù)Q擋離合器或單向離合器。在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸還可通過離合器與第二電動(dòng)機(jī)連接。在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸上還設(shè)有飛輪。在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述變速箱內(nèi)設(shè)有4擋結(jié)構(gòu)，偶數(shù)擋2擋與4擋設(shè)于變速箱的第一輸入軸上，奇數(shù)擋I擋與3擋設(shè)于變速箱的第二輸入軸上，所述2擋與4擋之間設(shè)有偶數(shù)擋同步器，I擋與3擋之間設(shè)有奇數(shù)擋同步器。在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述變速箱內(nèi)設(shè)有5擋或6擋結(jié)構(gòu)。在本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)都包括電動(dòng)模式和發(fā)電模式。本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型多模式混合動(dòng)力系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多種驅(qū)動(dòng)模式，更具不同工況需求優(yōu)化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率，達(dá)到節(jié)能減排的目的；可以通過外接充電，實(shí)現(xiàn)增程式純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的雙重優(yōu)勢(shì)，既可以滿足城市工況的擁堵純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，又可以實(shí)現(xiàn)高速工況時(shí)的大功率驅(qū)動(dòng)輸出；通過電動(dòng)機(jī)的主動(dòng)調(diào)速控制，可以實(shí)現(xiàn)各種模式切換的平順過渡，無動(dòng)力中斷，整車舒適性好。

圖1是本實(shí)用新型多模式混合動(dòng)力系統(tǒng)一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型多模式混合動(dòng)力系統(tǒng)另一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型多模式混合動(dòng)力系統(tǒng)另一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖中各部件的標(biāo)記如下:1、發(fā)動(dòng)機(jī)，2、第一電動(dòng)機(jī)，3、第二電動(dòng)機(jī)，4、發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸，5、離合器,6、變速箱的第一輸入軸,7、第二電動(dòng)機(jī)的輸出軸,8、變速箱的第二輸入軸，9、偶數(shù)擋同步器，10、奇數(shù)擋同步器，11、主減速器，12、差速器，13、飛輪。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。請(qǐng)參閱圖1一圖3,本實(shí)用新型實(shí)施例1:—種多模式混合動(dòng)力系統(tǒng)，包括:發(fā)動(dòng)機(jī)1、第一電動(dòng)機(jī)2、第二電動(dòng)機(jī)3和變速箱，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸4上設(shè)有飛輪13,所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸4與第一電動(dòng)機(jī)2之間通過一單向離合器連接，所述第一電動(dòng)機(jī)的輸出軸與所述變速箱的第一輸入軸6連接，所述第二電動(dòng)機(jī)的輸出軸7與所述變速箱的第二輸入軸8連接。所述變速箱內(nèi)設(shè)有3擋結(jié)構(gòu)，I擋和3擋設(shè)于變速箱的第一輸入軸6上，2擋設(shè)于所述變速箱的第二輸入軸8上，I擋與3擋之間通過奇數(shù)擋同步器10進(jìn)行擋位切換，所述變速箱的輸出軸上設(shè)有主減速器11，所述主減速器11與一差速器12連接。本實(shí)用新型實(shí)施例2:—種多模式混合動(dòng)力系統(tǒng)，包括:發(fā)動(dòng)機(jī)1、第一電動(dòng)機(jī)2、第二電動(dòng)機(jī)3和變速箱，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸4上設(shè)有飛輪13,所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸4與第二電動(dòng)機(jī)3之間通過一單向離合器連接，所述第一電動(dòng)機(jī)的輸出軸與所述變速箱的第一輸入軸6連接，所述第二電動(dòng)機(jī)的輸出軸7與所述變速箱的第二輸入軸8連接。所述變速箱內(nèi)設(shè)有4擋結(jié)構(gòu)，偶數(shù)擋2擋與4擋設(shè)于變速箱的第一輸入軸6上，奇數(shù)擋I擋與3擋設(shè)于變速箱的第二輸入軸8上，所述2擋與4擋之間設(shè)有偶數(shù)擋同步器9進(jìn)行擋位切換，I擋與3擋之間設(shè)有奇數(shù)擋同步器10進(jìn)行擋位切換。所述變速箱的輸出軸上設(shè)有主減速器11，所述主減速器11與一差速器12連接。本實(shí)用新型實(shí)施例3:—種多模式混合動(dòng)力系統(tǒng)，包括:發(fā)動(dòng)機(jī)1、第一電動(dòng)機(jī)2、第二電動(dòng)機(jī)3和變速箱，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸4上設(shè)有飛輪13,所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸4與第一電動(dòng)機(jī)2之間通過一電控?fù)Q擋離合器連接，所述第一電動(dòng)機(jī)的輸出軸與所述變速箱的第一輸入軸6連接，所述第二電動(dòng)機(jī)的輸出軸7與所述變速箱的第二輸入軸8連接?？梢酝ㄟ^控制所述電控?fù)Q擋離合器5的結(jié)合與分離，實(shí)現(xiàn)多種工作模式，還可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)I起步和低速驅(qū)動(dòng)的模式。所述變速箱內(nèi)設(shè)有4擋結(jié)構(gòu)，偶數(shù)擋2擋與4擋設(shè)于變速箱的第一輸入軸6上，奇數(shù)擋I擋與3擋設(shè)于變速箱的第二輸入軸8上，所述2擋與4擋之間設(shè)有偶數(shù)擋同步器9進(jìn)行擋位切換，I擋與3擋之間設(shè)有奇數(shù)擋同步器10進(jìn)行擋位切換。所述變速箱的輸出軸上設(shè)有主減速器11，所述主減速器11與一差速器12連接。根據(jù)車型不同，匹配的不同的擋位數(shù)量，例如大車的變速箱內(nèi)設(shè)有5擋、6擋或更多擋位。上述的所述第一電動(dòng)機(jī)2和第二電動(dòng)機(jī)3都包括電動(dòng)模式和發(fā)電模式。本實(shí)用新型還涉及一種多模式混合動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法，當(dāng)離合器5為單向離合器時(shí)，該驅(qū)動(dòng)方法包括:純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式，所述發(fā)動(dòng)機(jī)I不工作，第一電動(dòng)機(jī)2與第二電動(dòng)機(jī)3均為電動(dòng)模式，驅(qū)動(dòng)方法包括單電機(jī)驅(qū)動(dòng)或雙電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)；當(dāng)小扭矩驅(qū)動(dòng)需求時(shí)，可選擇單電機(jī)驅(qū)動(dòng)，如采用第一電動(dòng)機(jī)2驅(qū)動(dòng)或第二電動(dòng)機(jī)3驅(qū)動(dòng)；大扭矩驅(qū)動(dòng)需求時(shí)，可選擇兩個(gè)電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)。并可選擇相應(yīng)擋位，通過調(diào)節(jié)擋位進(jìn)行驅(qū)動(dòng)效率優(yōu)化，達(dá)到純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的最優(yōu)經(jīng)濟(jì)性能。其中由于第一電動(dòng)機(jī)2與發(fā)動(dòng)機(jī)I之間設(shè)置了單向離合器，確保第一電動(dòng)機(jī)2工作時(shí)不會(huì)反拖發(fā)動(dòng)機(jī)I。純電動(dòng)倒車模式，所述發(fā)動(dòng)機(jī)I和第一電動(dòng)機(jī)2不工作，第二電動(dòng)機(jī)3反轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)方法為單電機(jī)驅(qū)動(dòng)；純發(fā)動(dòng)機(jī)I驅(qū)動(dòng)模式，第一電動(dòng)機(jī)2與第二電動(dòng)機(jī)3均不工作，發(fā)動(dòng)機(jī)I工作，奇數(shù)擋同步器10置于中間位置，偶數(shù)擋同步器9根據(jù)驅(qū)動(dòng)需求選擇換擋；混合驅(qū)動(dòng)模式，包括并聯(lián)混合驅(qū)動(dòng)模式、串聯(lián)混合驅(qū)動(dòng)模式。所述并聯(lián)混合驅(qū)動(dòng)模式是發(fā)動(dòng)機(jī)I工作，第一電動(dòng)機(jī)2與第二電動(dòng)機(jī)3分別為電動(dòng)模式或發(fā)電模式輔助驅(qū)動(dòng)，第一電動(dòng)機(jī)2與第二電動(dòng)機(jī)3輔助驅(qū)動(dòng)方法為單電機(jī)驅(qū)動(dòng)或雙電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)；根據(jù)需求扭矩大小可選擇單電機(jī)或雙電機(jī)輔助驅(qū)動(dòng)或發(fā)電，來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)I的工作區(qū)間到最優(yōu)經(jīng)濟(jì)工作曲線工作，從而優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)I的經(jīng)濟(jì)性和排放性能，并同時(shí)根據(jù)擋位選擇優(yōu)化電機(jī)驅(qū)動(dòng)或發(fā)電效率。小扭矩驅(qū)動(dòng)需求時(shí)，可選擇第一電動(dòng)機(jī)2輔助驅(qū)動(dòng)或第二電動(dòng)機(jī)3輔助驅(qū)動(dòng)，也可選擇兩個(gè)電機(jī)同時(shí)進(jìn)行助力驅(qū)動(dòng)，與此同時(shí)可選擇相應(yīng)擋位。電機(jī)輔助發(fā)電時(shí)，驅(qū)動(dòng)模式同上，電機(jī)工作在發(fā)電模式，可實(shí)現(xiàn)單電機(jī)發(fā)電和雙電機(jī)發(fā)電。串聯(lián)混合驅(qū)動(dòng)模式是發(fā)動(dòng)機(jī)I工作，第二電動(dòng)機(jī)3為電動(dòng)模式，第一電動(dòng)機(jī)2為發(fā)電模式，偶數(shù)擋同步器9置于中間位置，奇數(shù)擋同步器10進(jìn)行換擋切換；發(fā)動(dòng)機(jī)I帶動(dòng)第一電動(dòng)機(jī)2發(fā)電。串聯(lián)混合驅(qū)動(dòng)模式在城市工況時(shí)使用，可將發(fā)動(dòng)機(jī)I工作點(diǎn)優(yōu)化到經(jīng)濟(jì)區(qū)域，提聞系統(tǒng)效率，減少燃油消耗和減少排放。制動(dòng)回收模式是發(fā)動(dòng)機(jī)I不工作，第一電動(dòng)機(jī)2與第二電動(dòng)機(jī)3均為發(fā)電模式，根據(jù)回收能量的大小，可選擇回收方法為單電機(jī)回收或雙電機(jī)回收，最大化制動(dòng)能量。當(dāng)回收能量較小時(shí)，可選擇第二電動(dòng)機(jī)3，根據(jù)優(yōu)化發(fā)電機(jī)效率需要奇數(shù)擋同步器10可選擇換擋，也可以選擇第一電動(dòng)機(jī)2，偶數(shù)擋同步器9可選擇換擋。如果回收能量較大，兩個(gè)電機(jī)并聯(lián)發(fā)電。[0039]停車發(fā)電模式是發(fā)動(dòng)機(jī)I工作，第一電動(dòng)機(jī)2為發(fā)電模式,可給車載電池充電,第二電動(dòng)機(jī)3不工作，奇數(shù)擋同步器10和偶數(shù)擋同步器9均設(shè)于中間位置。下表表I所示，是本實(shí)用新型的離合器為單向離合器的多種驅(qū)動(dòng)方法。表1:
權(quán)利要求1.一種多模式混合動(dòng)力系統(tǒng),其特征在于,包括:發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電動(dòng)機(jī)、第二電動(dòng)機(jī)和變速箱，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸與第一電動(dòng)機(jī)之間通過離合器連接，所述第一電動(dòng)機(jī)的輸出軸與所述變速箱的第一輸入軸連接，所述第二電動(dòng)機(jī)的輸出軸與所述變速箱的第二輸入軸連接，所述變速箱內(nèi)設(shè)有至少3擋結(jié)構(gòu)，偶數(shù)擋與奇數(shù)擋分別設(shè)于所述變速箱的第一輸入軸與變速箱的第二輸入軸上，同一輸入軸上的各擋結(jié)構(gòu)之間通過同步器進(jìn)行擋位切換，所述變速箱的輸出軸上設(shè)有主減速器，所述主減速器與一差速器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模式混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述離合器為電控?fù)Q擋離合器或單向離合器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模式混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸還可通過離合器與第二電動(dòng)機(jī)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模式混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸上還設(shè)有飛輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模式混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述變速箱內(nèi)設(shè)有4擋結(jié)構(gòu)，偶數(shù)擋2擋與4擋設(shè)于變速箱的第一輸入軸上，奇數(shù)擋I擋與3擋設(shè)于變速箱的第二輸入軸上，所述2擋與4擋之間設(shè)有偶數(shù)擋同步器，I擋與3擋之間設(shè)有奇數(shù)擋同步器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模式混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述變速箱內(nèi)設(shè)有5擋或6擋結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模式混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電動(dòng)機(jī)和第二電動(dòng)機(jī)都包括電動(dòng)模式和發(fā)電模式。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多模式混合動(dòng)力系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸與第一電動(dòng)機(jī)之間通過單向離合器連接，所述第一電動(dòng)機(jī)的輸出軸與所述變速箱的第一輸入軸連接，所述第二電動(dòng)機(jī)的輸出軸與所述變速箱的第二輸入軸連接，所述變速箱內(nèi)設(shè)有至少3擋結(jié)構(gòu)，偶數(shù)擋與奇數(shù)擋分別設(shè)于所述第一輸入軸與第二輸入軸上，同一輸入軸上的各擋結(jié)構(gòu)之間通過同步器進(jìn)行擋位切換。通過上述方式，本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)多種驅(qū)動(dòng)模式，達(dá)到節(jié)能減排的目的；實(shí)現(xiàn)增程式純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的雙重優(yōu)勢(shì)，既可以滿足城市工況的擁堵純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，又可以實(shí)現(xiàn)高速工況時(shí)的大功率驅(qū)動(dòng)輸出；可以實(shí)現(xiàn)各種模式切換的平順過渡，無動(dòng)力中斷，整車舒適性好。
文檔編號(hào)B60K6/44GK203157690SQ20122066862
公開日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者張農(nóng), 朱波, 方煜宏 申請(qǐng)人:常州萬(wàn)安汽車部件科技有限公司