專利名稱：一種混聯(lián)式混合動力汽車動力總成的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種混合動力汽車動力總成，尤其涉及一種以燃油和電為能源的混聯(lián)式混合動力汽車的動力總成。
背景技術：
進入二十一世紀，我國城市化建設的發(fā)展進一步加快，城市數(shù)量和規(guī)模的擴大以及基礎設施的完善，城市客車面臨著空前的發(fā)展機遇。隨著城市現(xiàn)代化的發(fā)展，國際、國內(nèi)保護環(huán)境、節(jié)約能源的呼聲不斷高漲，城市環(huán)保法規(guī)不斷嚴格，車輛低排放、低噪聲、節(jié)能降耗，已成為國民的普遍追求。在這種背景下，混合動力電動車作為一種既能滿足更高環(huán)保要求，又可節(jié)能降耗的高新技術產(chǎn)品，近年來，被汽車行業(yè)普遍關注、而得到迅猛發(fā)展。
現(xiàn)有混合動力汽車的動力偶合方式大致可分為三種串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)，三種方式的技術難度與最終效果各有差異。國內(nèi)現(xiàn)行并聯(lián)式較多，但動力結合分離裝置都沒有得到很好解決，使得整車的工況過渡不平順、且能量損失較大。油機、電機的分離和結合大都采用電磁離合器，但因電磁離合器傳遞扭矩較小，承受沖擊、振動載荷的能力無法滿足車用需要，易損壞；如采用普通摩擦片式離合器，則因體積大，無法安裝，電控也很困難。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的問題是提供一種既能滿足純電動及燃油、電混合驅動的工況要求、又簡化了整車控制系統(tǒng)的混聯(lián)式混合動力汽車動力總成。
本實用新型所采用的技術方案是混聯(lián)式混合動力汽車動力總成包括啟動發(fā)電電機、發(fā)動機、動力混合裝置、電機、主離合器、變速箱、蓄電池、電機控制器，啟動發(fā)電電機與發(fā)動機聯(lián)接，啟動發(fā)電電機連接蓄電池，用于啟動發(fā)動機時從蓄電池得到能量以高轉速啟動發(fā)動機，以及給蓄電池充電，電機經(jīng)電機控制器連接蓄電池，其中電機也可兼為發(fā)電機，在純發(fā)動機工作時或是減速制動及下坡滑行時回收能量給蓄電池充電，動力混合裝置為單向離合器，單向離合器優(yōu)選為楔塊型，發(fā)動機與電機通過單向離合器聯(lián)接后再經(jīng)主離合器聯(lián)接變速箱輸出動力。
本實用新型利用單向離合器的特點，當發(fā)動機的轉速高于或等于電機的轉速時，單向離合器自動接合，根據(jù)工況需求，可以實現(xiàn)發(fā)動機單獨驅動或燃油、電混合驅動車輛；在發(fā)動機單獨驅動的同時，富余能量用于發(fā)電；當發(fā)動機(怠速)的轉速低于電機轉速時，單向離合器自動脫開，實現(xiàn)純電動驅動。
整個控制方式為起動/低速運行時，蓄電池供電，電機驅動車輛，發(fā)動機怠速或關機。
正常行駛時，控制發(fā)動機運行在經(jīng)濟工作點，根據(jù)扭矩需求，車輛可以分別實現(xiàn)純電動、發(fā)動機+電機混合驅動、發(fā)動機單獨驅動、同時利用富余能量發(fā)、充電等不同形式驅動，并可在車輛制動或下坡滑行時回收能量。
爬坡/加速時，發(fā)動機+電機輸出動力混合，共同驅動車輛。
當蓄電池充電過多，SOC(蓄電池剩余電量)超過一定值時，都為電機驅動車輛。
當蓄電池放電過多，SOC(蓄電池剩余電量)低于一定值時，都為發(fā)動機驅動并發(fā)、充電。
本實用新型的能量流包括三種方式A、純電動發(fā)動機(發(fā)電或怠速或停機)---蓄電池---電機---主離合器---變速箱B、純機動發(fā)動機---單向離合器(接合)---電機(被動或發(fā)電)---主離合器---變速箱C、混合驅動發(fā)動機---單向離合器(接合)---電機(電動)---主離合器---變速箱本實用新型的有益效果是本實用新型使用簡單安全可靠，實現(xiàn)了發(fā)動機與電機的自動瞬間離合，操作簡單，不改變駕駛員的操作習慣，并解決了在純電動狀態(tài)下反拖發(fā)動機的問題，免除了由此帶來的能量損耗，實現(xiàn)了混聯(lián)式的混合動力合成，純電動工況的實現(xiàn)使得車輛在起步和低速停車時，達到零排放、低噪音，整車節(jié)能、綜合排放和乘坐舒適性上得到很大改善，提高了汽車的燃油經(jīng)濟性、實現(xiàn)了超低排放。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明


圖1是本實用新型具體實施方式
的結構示意圖；圖2是本實用新型具體實施方式
的機械連接布置方案圖；圖3是本實用新型具體實施方式
的起步/低速行駛狀態(tài)時傳動方案示意圖；圖4是本實用新型具體實施方式
的發(fā)動機起動狀態(tài)時傳動方案示意圖；圖5是本實用新型具體實施方式
的純發(fā)動機工作狀態(tài)傳動方案示意圖；圖6是本實用新型具體實施方式
的發(fā)動機驅動、電機發(fā)電狀態(tài)傳動方案示意圖；圖7是本實用新型具體實施方式
的發(fā)動機發(fā)電、電機驅動狀態(tài)傳動方案示意圖；
圖8是本實用新型具體實施方式
的發(fā)動機怠速、電機驅動狀態(tài)傳動方案示意圖；圖9是本實用新型具體實施方式
的混合驅動狀態(tài)傳動方案示意圖；
圖10是本實用新型具體實施方式
的能量回收狀態(tài)傳動方案示意圖。
具體實施方式
如
圖1、圖2所示，混聯(lián)式混合動力汽車動力總成包括啟動發(fā)電電機20、發(fā)動機1、單向離合器3、電機6、主離合器10、變速箱12、蓄電池11、電機控制器13，啟動發(fā)電電機20與發(fā)動機1聯(lián)接，啟動發(fā)電電機20連接蓄電池11，用于啟動發(fā)動機1時從蓄電池11得到能量以高轉速啟動發(fā)動機11，以及給蓄電池11充電，電機6經(jīng)電機控制器13連接蓄電池11，其中電機6也可兼為發(fā)電機，在純發(fā)動機工作時或是減速制動及下坡滑行時回收能量給蓄電池11充電，單向離合器3為楔塊型，發(fā)動機1與電機6通過單向離合器3聯(lián)接后再經(jīng)主離合器10聯(lián)接變速箱12然后經(jīng)后輪傳動軸14、后橋15，帶動車輪轉動。
下面結合具體工作狀態(tài)作進一步詳細說明，在此具體實施例中SOC(蓄電池剩余電量)的上下臨界值設為0.8和0.4，圖中加網(wǎng)格線部件表示為正工作部件1)起步/低速行駛——純電動工況，如圖3所示，此時發(fā)動機停止，電機轉動，電機轉速高于發(fā)動機，單向離合器3脫開，電機6由蓄電池11提供動力驅動車輛，避免了發(fā)動機低速起動時的高油耗和高排放。
2)發(fā)動機起動——如圖4所示，當電機6驅動汽車時，啟動發(fā)電電機20從蓄電池11中得到能量高轉速起動發(fā)動機1，降低了發(fā)動機的油耗和排放。
3)發(fā)動機驅動——如圖5所示，此時純發(fā)動機工作，發(fā)動機1起動后，在一定工況要求下，發(fā)動機1轉速高于電機6時，單向離合器3接合，切轉到發(fā)動機1驅動狀態(tài)，在發(fā)動機經(jīng)濟運行區(qū)內(nèi)，富余功率并將用于發(fā)、充電。
4)行駛中，當SOC＜0.4時——如圖6所示，此時發(fā)動機1帶動電機6轉動，單向離合器3接合，發(fā)動機1工作在高效、高功率輸出區(qū)域，驅動車輛行駛，電機6轉變?yōu)榘l(fā)電機，發(fā)動機1富余能量用于發(fā)電?！l(fā)動機1驅動車輛，電機6發(fā)電。
5)行駛中的純電動狀態(tài)(1)，當0.4＜SOC＜0.8時——如圖7所示，此時單向離合器3脫開，發(fā)動機！工作在經(jīng)濟運行區(qū)內(nèi)，用于帶動啟動發(fā)電電機20發(fā)電并向蓄電池11充電，電機6由蓄電池11提供動力驅動車輛。
6)行駛中的純電動狀態(tài)(2)，當SOC＞0.8時——如圖8所示，此時單向離合器3脫開，發(fā)動機1怠速(或停機)，電機6由蓄電池11提供動力，純電動驅動車輛。
7)加速/爬坡——如圖9所示，此時發(fā)電停止，單向離合器3接合，發(fā)動機1工作在高效經(jīng)濟區(qū)，蓄電池11提供能量給電機6，發(fā)動機+電機混合驅動車輛，此時為混合驅動。
8)能量回收——如
圖10所示，當減速制動或下坡滑行時，主離合器10脫開，單向離合器3接合，電機6轉為發(fā)電狀態(tài)，發(fā)動機1的動能轉換為電能，用于給蓄電池11充電。
權利要求1.一種混聯(lián)式混合動力汽車動力總成，包括啟動發(fā)電電機、發(fā)動機、動力混合裝置、電機、主離合器、變速箱、蓄電池、電機控制器，其特征在于所述啟動發(fā)電電機與發(fā)動機聯(lián)接，所述啟動發(fā)電電機連接蓄電池，所述電機經(jīng)電機控制器連接蓄電池，所述動力混合裝置為單向離合器，所述發(fā)動機與電機通過單向離合器聯(lián)接后再經(jīng)主離合器聯(lián)接變速箱。
2.如權利要求1所述的一種混聯(lián)式混合動力汽車動力總成，其特征在于所述單向離合器為楔塊型。
專利摘要本實用新型公開了一種混聯(lián)式混合動力汽車動力總成，混聯(lián)式混合動力汽車動力總成包括啟動發(fā)電電機、發(fā)動機、動力混合裝置、電機、主離合器、變速箱、蓄電池、電機控制器，啟動發(fā)電電機與發(fā)動機聯(lián)接，啟動發(fā)電電機連接蓄電池，用于啟動發(fā)動機時從蓄電池得到能量以高轉速啟動發(fā)動機，以及給蓄電池充電，電機經(jīng)電機控制器連接蓄電池，其中電機也可兼為發(fā)電機，在純發(fā)動機工作時或是減速制動及下坡滑行時回收能量給蓄電池充電，動力混合裝置為單向離合器，發(fā)動機與電機通過單向離合器聯(lián)接后再經(jīng)主離合器聯(lián)接變速箱輸出動力。本實用新型使用簡單安全可靠，實現(xiàn)了發(fā)動機與電機的自動瞬間離合，提高了汽車的燃油經(jīng)濟性、實現(xiàn)了超低排放。
文檔編號B60K6/04GK2764648SQ20042010331
公開日2006年3月15日 申請日期2004年12月31日 優(yōu)先權日2004年12月31日
發(fā)明者劉長文 申請人:深圳市鉅華環(huán)保汽車有限公司