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：
本發(fā)明涉及一種混合動(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I所示，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)I、與發(fā)動(dòng)機(jī)I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)I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，在車輛正常行駛過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)I驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)3，以通過電動(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)I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，用于將發(fā)動(dòng)機(jī)I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)的整體布置帶來不便，而且還使得車身重量增加。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。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明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)簡單，并且具有多種工作模式。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括具有飛輪的發(fā)動(dòng)機(jī)、具有離合器蓋的離合器、具有定子和轉(zhuǎn)子的第一電機(jī)、第二電機(jī)、儲(chǔ)能裝置、以及減速機(jī)構(gòu)，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過離合器與減速機(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，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪通過離合器蓋與第一電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定連接。
本發(fā)明提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，不僅可以通過離合器直接實(shí)現(xiàn)從發(fā)動(dòng)機(jī)到減速機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳遞，而且通過離合器蓋的巧妙設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與第一電機(jī)的聯(lián)動(dòng)，因此使得驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的整體構(gòu)造更加簡化，而且在結(jié)構(gòu)布置方面更加優(yōu)化。同時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以根據(jù)其需求功率以及儲(chǔ)能裝置的儲(chǔ)能情況來靈活控制其處于多種工作模式，并且可以使混合動(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。本發(fā)明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)說明。

[0008]圖I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；
圖2為本發(fā)明提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明一種實(shí)施方式的提供的混合動(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；
圖4為本發(fā)明一種實(shí)施方式的提供的混合動(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5為本發(fā)明一種實(shí)施方式的提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在并聯(lián)工況下的能量傳遞路徑圖；
圖6為本發(fā)明一種實(shí)施方式的提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在混聯(lián)工況下的能量傳遞路徑圖；
圖7為本發(fā)明一種實(shí)施方式的提供的混合動(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；以及
圖8為本發(fā)明一種實(shí)施方式的提供的混合動(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。
具體實(shí)施方式
下面，將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述。
如圖2所示，本發(fā)明提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括具有飛輪101的發(fā)動(dòng)機(jī)100、具有離合器蓋201的離合器200、具有定子301和轉(zhuǎn)子302的第一電機(jī)300、第二電機(jī)400、與第一電機(jī)300和第二電機(jī)400分別電連接的儲(chǔ)能裝置500、以及與第二電機(jī)400相連的減速機(jī)構(gòu)600。
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通過離合器200與減速機(jī)構(gòu)600相連，從而在離合器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的飛輪101轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)100的動(dòng)力可以通過離合器200傳遞到減速機(jī)構(gòu)600。所述發(fā)動(dòng)機(jī)100的飛輪101通過離合器200的離合器蓋201與第一電機(jī)300的轉(zhuǎn)子302固定連接，所述固定連接可以通過本領(lǐng)域公知的各種連接方式實(shí)現(xiàn)，例如鍵連接、焊接、一體形成等等。因此當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)100工作時(shí)，不論離合器200是否接合，第一電機(jī)300的轉(zhuǎn)子302都將隨發(fā)動(dòng)機(jī)100的飛輪101 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，而當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)300的轉(zhuǎn)子302轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，同樣也將帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)100的飛輪101隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
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，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)100工作，發(fā)動(dòng)機(jī)100的飛輪101帶動(dòng)第一電機(jī)300的轉(zhuǎn)子302轉(zhuǎn)動(dòng)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，即通過第一電機(jī)300的轉(zhuǎn)子302的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)100的飛輪101隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
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，當(dāng)由減速機(jī)構(gòu)600傳遞來的動(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)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。
優(yōu)選情況下，本發(fā)明所提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括開關(guān)單元501，所述開關(guān)單元501用于控制儲(chǔ)能裝置500與第一電機(jī)300之間電連接的通斷，例如可以將其置于儲(chǔ)能裝置500與第一電機(jī)300之間。在發(fā)動(dòng)機(jī)100工作，發(fā)動(dòng)機(jī)100的飛輪101帶動(dòng)第一電機(jī)
300的轉(zhuǎn)子302轉(zhuǎn)動(dòng)，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，無需充電的情況下，可以通過所述開關(guān)單元501斷開儲(chǔ)能裝置500與第一電機(jī)300之間的電連接，這樣由于第一電機(jī)300沒有負(fù)載,處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此不向外輸出電能。此時(shí)由于帶動(dòng)第一電機(jī)300空轉(zhuǎn)的動(dòng)能很小，所以可以忽略不計(jì)。
優(yōu)選情況下，所述儲(chǔ)能裝置500具有外接充電接口 502，通過該外接充電接口 502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，本發(fā)明所提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括檢測單元503，所述檢測單元503與所述儲(chǔ)能裝置500電連接，用于檢測所述儲(chǔ)能裝置500的儲(chǔ)能狀態(tài)，即用于檢測所述儲(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)所述檢測單元503檢測到所述儲(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)所述檢測單元503檢測到所述儲(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)所述檢測單元503檢測到所述儲(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)本發(fā)明提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明提供的混合動(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、或者發(fā)動(dòng)機(jī)工況。
其中，I)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儲(chǔ)能充足時(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。
具體來說，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。由于第一電機(jī)300的轉(zhuǎn)子302與發(fā)動(dòng)機(jī)100的飛輪101固定連接，因此第一電機(jī)300也處于不工作狀態(tài)，同時(shí)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3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儲(chǔ)能不足時(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。
具體來說，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，使發(fā)動(dòng)機(jī)100的飛輪101帶動(dòng)第一電機(jī)300的轉(zhuǎn)子302轉(zhuǎn)動(dòng)，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4所示(其中箭頭指向?yàn)槟芰總鬟f方向)，首先發(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儲(chǔ)能充足時(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。
具體來說，此時(shí)，由于第二電機(jī)400輸出的動(dòng)能無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，并使離合器200處于接合狀態(tài)，從而可以通過離合器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)，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，所以無需對(duì)其進(jìn)行充電，但是此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)100處于工作狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)100的飛輪101會(huì)帶動(dòng)第一電機(jī)300的轉(zhuǎn)子302轉(zhuǎn)動(dòng)，使得第一電機(jī)300將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行輸出，因此此時(shí)可以通過開關(guān)單元501斷開儲(chǔ)能裝置500與第一電機(jī)300之間的電連接，這樣由于第一電機(jī)300沒有負(fù)載，處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此不會(huì)向外輸出電能。此時(shí)帶動(dòng)第一電機(jī)300空轉(zhuǎn)的動(dòng)能很小，可以忽略不計(jì)。
并聯(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)，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)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。[0039]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儲(chǔ)能不足時(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。
具體來說，此時(shí)，一方面，由于第二電機(jī)400輸出的動(dòng)能無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，并使離合器200處于接合狀態(tài)，從而可以通過離合器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，可以通過發(fā)動(dòng)機(jī)100的飛輪101的轉(zhuǎn)動(dòng)來帶動(dòng)第一電機(jī)300的轉(zhuǎn)子302轉(zhuǎn)動(dòng)，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)生的部分動(dòng)能經(jīng)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)動(dòng)機(jī)100產(chǎn)生的另一部分動(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 ;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。
具體來說，此時(shí)，一方面，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)100，使離合器200處于接合狀態(tài)，以通過離合器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,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)能輸出至發(fā)動(dòng)機(jī)100，即通過第一電機(jī)300的轉(zhuǎn)子302的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)100的飛輪101隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)，由于此時(shí)離合器200處于接合狀態(tài)，因此可以通過離合器200將由第一電機(jī)300傳遞來的動(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自身產(chǎn)生的動(dòng)能經(jīng)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)發(fā)動(dòng)機(jī)100的飛輪101和離合器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[0048]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儲(chǔ)能嚴(yán)重不足時(shí)，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。
具體來說，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，并使離合器200處于接合狀態(tài)，以通過離合器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的飛輪101的轉(zhuǎn)動(dòng)可以帶動(dòng)第一電機(jī)300的轉(zhuǎn)子302轉(zhuǎn)動(dòng)，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)100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)100產(chǎn)生的部分動(dòng)能經(jīng)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)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)100產(chǎn)生的另一部分動(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。
7)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 502，因此在車輛停止時(shí)可以通過該外接充電接口 502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，離合器200處于分離狀態(tài)。
此外，需要說明的是，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。
本發(fā)明提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法可以根據(jù)車輛的實(shí)際行駛工況，靈活控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于各種驅(qū)動(dòng)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)，從而可以實(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)包括具有飛輪(101)的發(fā)動(dòng)機(jī)(100)、具有離合器蓋(201)的離合器(200)、具有定子(301)和轉(zhuǎn)子(302)的第一電機(jī)(300)、第二電機(jī)(400),儲(chǔ)能裝置(500)、以及減速機(jī)構(gòu)(600)，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)(100)通過離合器(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，所述發(fā)動(dòng)機(jī)(100)的飛輪(101)通過離合器蓋(201)與第一電機(jī)(300)的轉(zhuǎn)子(302)固定連接，所述第一電機(jī)(300)的動(dòng)能，經(jīng)過所述發(fā)動(dòng)機(jī)(100 )的飛輪(101)和所述離合器(200 )，傳遞至所述減速機(jī)構(gòu)(600 )，并最終傳輸至車輪(700)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括用于控制儲(chǔ)能裝置(500 )與第一電機(jī)(300 )之間電連接的通斷的開關(guān)單元(501)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
I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(502),以使用外部電源對(duì)儲(chǔ)能裝置(500)進(jìn)行充電。
4.根據(jù)權(quán)利要求
I或2所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括與所述儲(chǔ)能裝置(500)電連接的檢測單元(503)，用于檢測所述儲(chǔ)能裝置(500)的儲(chǔ)能狀態(tài)。
專利摘要
一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括具有飛輪的發(fā)動(dòng)機(jī)、具有離合器蓋的離合器、具有定子和轉(zhuǎn)子的第一電機(jī)、第二電機(jī)、儲(chǔ)能裝置、以及減速機(jī)構(gòu)，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過離合器與減速機(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，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪通過離合器蓋與第一電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定連接。本發(fā)明提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、布局優(yōu)化，且以電機(jī)驅(qū)動(dòng)為主，并可根據(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，靈活控制該驅(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)B60K6/38GKCN101612884SQ200810126507
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2008年6月24日
發(fā)明者王傳福, 羅紅斌, 任毅, 陳偉, 楊勝麟, 李德鵬 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (5), 非專利引用 (1),