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),尤其是一種發(fā)動(dòng)機(jī)中不含有起動(dòng)電機(jī)的并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開說(shuō)明書CN200510023717.9公開了一種并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其驅(qū)動(dòng)方法,包括車輪、主減速器、自動(dòng)機(jī)械變速箱、后離合器、耦合器、單向超越離合器、發(fā)動(dòng)機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置、變速箱液壓泵,其中,車輪與主減速器相連,后離合器通過(guò)自動(dòng)機(jī)械變速箱與主減速器相連,還包括電動(dòng)機(jī)、逆變器、電動(dòng)真空泵、電池、直流直流變換器、電池管理器、充電電池、交流直流變換器、超級(jí)電容管理器、超級(jí)電容,其中,發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出端與單向超越離合器的外圈相連,單向超越離合器的內(nèi)圈通過(guò)耦合器與電動(dòng)機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置和變速箱液壓泵相連,所述超級(jí)電容通過(guò)超級(jí)電容管理器和交流直流變換器與電動(dòng)機(jī)相連,充電電池通過(guò)電池管理器和逆變器與電動(dòng)機(jī)相連,電動(dòng)真空泵通過(guò)電池和直流直流變換器與充電電池相連;該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了混合動(dòng)力,即車輛起步和低負(fù)荷工況由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng);當(dāng)車速達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)工況,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng),車輛改由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),多余的能量經(jīng)發(fā)電機(jī)給動(dòng)力電池充電;當(dāng)車輛在加速、爬坡工況動(dòng)力驅(qū)動(dòng)由發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)。
該專利中發(fā)動(dòng)機(jī)仍然是一整套獨(dú)立系統(tǒng),需要傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電機(jī),而傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)電機(jī)的起動(dòng)功率很小,發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)速很低,無(wú)法避開發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速工況,發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況的燃油消耗非常高,同時(shí)排放非常差;雖然該專利實(shí)現(xiàn)了車輛起步和低負(fù)荷工況由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),但在城市行車時(shí),車輛起步和低負(fù)荷工況行駛時(shí)間雖然短暫,但使用頻率非常高,也就是發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)頻繁交替。每一次的交替,發(fā)動(dòng)機(jī)都要由自身的起動(dòng)電機(jī)起動(dòng),通過(guò)怠速工況進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。非常影響發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性及排放。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述情況,本實(shí)用新型目的即在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、實(shí)現(xiàn)并聯(lián)混合動(dòng)力的前提下,取消了傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)中起動(dòng)電機(jī)的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型提供一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),主要包括車輪、主減速器、變速器、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)、逆變器、電池管理、動(dòng)力電池、直流直流變換器、車載蓄電池、電動(dòng)真空泵、助力轉(zhuǎn)向裝置,車輪與主減速器相連,主減速器與變速器相連,車載蓄電池通過(guò)直流直流變換器與動(dòng)力電池相連,電動(dòng)真空泵與車載蓄電池電連接,其中,該系統(tǒng)還包括與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的第二離合器,與變速器連接的第三離合器,與發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)連接的第一離合器以及與第一、第二、第三、第四離合器連接的動(dòng)力合成裝置。
上述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其中所述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括帶第四離合器的空調(diào)壓縮機(jī),其中,與空調(diào)壓縮機(jī)連接的第四離合器與車載蓄電池電相連,空調(diào)壓縮機(jī)通過(guò)第四離合器與動(dòng)力合成裝置相連。
上述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其中所述的發(fā)動(dòng)機(jī)不含有起動(dòng)電機(jī)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。
上述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其中所述的發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)為一個(gè)能源轉(zhuǎn)換裝置,在車輛起步和低負(fù)荷工況時(shí),發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)機(jī)工作,此時(shí),發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)是車輛驅(qū)動(dòng)的輔助動(dòng)力源和起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的部件,由動(dòng)力電池為其提供能源;當(dāng)車速達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)工況,發(fā)動(dòng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)起動(dòng),車輛改由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),隨后發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)由電動(dòng)機(jī)模式轉(zhuǎn)為發(fā)電機(jī)模式工作,發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的多余的能量經(jīng)發(fā)電機(jī)給動(dòng)力電池充電。
上述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其中所述的第一離合器是接通和斷開發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)與動(dòng)力合成裝置的部件,是電磁離合器,電磁離合器的工作原理是由車載蓄電池提供電能讓離合器的主從動(dòng)盤吸合,主從動(dòng)盤吸合后才能傳遞動(dòng)力。
上述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其中所述的第二離合器是接通與斷開發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力合成裝置的部件,是電磁離合器。
上述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其中所述的第三離合器是接通與斷開變速器和動(dòng)力合成裝置的部件,為傳統(tǒng)離合器。
上述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其中所述的動(dòng)力合成裝置為一種對(duì)輸入動(dòng)力進(jìn)行耦合疊加輸出的傳動(dòng)裝置;既可以由皮帶傳動(dòng)裝置,也可以是齒輪傳動(dòng)裝置。
上述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其中所述的變速器可以是可以是MT、AMT、CVT任何類型變速器。
上述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其中所述的第四離合器是接通與斷開動(dòng)力合成裝置和空調(diào)壓縮機(jī)的部件,是電磁離合器。
上述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其中所述的助力轉(zhuǎn)向裝置為電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向EPS,其中,電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向EPS為轉(zhuǎn)向提供動(dòng)力,替代傳動(dòng)的助力轉(zhuǎn)向。
上述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其中所述車載蓄電池為傳統(tǒng)的低壓電路提供電能,同時(shí)為電動(dòng)真空泵、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向以及電磁離合器等附件提供能源;動(dòng)力電池為發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)模式提供電能以及為車載蓄電池充電,同時(shí)可以將多余的動(dòng)力儲(chǔ)存。
上述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其中所述電動(dòng)真空泵提高真空助力器的真空度,提高真空助力的能力,替代傳統(tǒng)的真空泵。
上述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其中所述變速器采用CVT型變速器時(shí),第三離合器可以取消。
本實(shí)用新型一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用四個(gè)相互獨(dú)立的離合器與動(dòng)力合成裝置的結(jié)合,取消了傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)中起動(dòng)電機(jī);在每次起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),由整車的另一個(gè)動(dòng)力源電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)在較高的轉(zhuǎn)速下起動(dòng),避免了發(fā)動(dòng)機(jī)頻繁的怠速工況,從而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗和排放,簡(jiǎn)化了現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。同時(shí)采用電動(dòng)真空泵和電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向等獨(dú)立驅(qū)動(dòng)方式,避免了發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)時(shí)對(duì)車輛的影響。
為了便于說(shuō)明,本實(shí)用新型使用下述的較佳實(shí)施例及附圖作以詳細(xì)描述。
圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式。
如圖1所示,本實(shí)用新型一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包括車輪、主減速器、變速器、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)、逆變器、電池管理、動(dòng)力電池、直流轉(zhuǎn)直流變換器(即DC/DC變換器)、車載蓄電池、電動(dòng)真空泵、助力轉(zhuǎn)向裝置,車輪與主減速器相連,主減速器與變速器相連,車載蓄電池通過(guò)DC/DC變換器與動(dòng)力電池相連,電動(dòng)真空泵與車載蓄電池電連接,與空調(diào)壓縮機(jī)連接的第四離合器與車載蓄電池電相連,空調(diào)壓縮機(jī)通過(guò)第四離合器與動(dòng)力合成裝置相連,助力轉(zhuǎn)向裝置與車載蓄電池電相連,其中,該系統(tǒng)還包括與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的第二離合器,與變速器連接的第三離合器,與發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)連接的第一離合器以及與第一、第二、第三、第四離合器連接的動(dòng)力合成裝置;發(fā)動(dòng)機(jī)不含有起動(dòng)電機(jī)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置;第一、第二、第四離合器是電磁離合器,第三離合器為傳統(tǒng)離合器;變速器采用CVT型變速器時(shí),第三離合器可以取消;動(dòng)力合成裝置為一種對(duì)輸入動(dòng)力進(jìn)行耦合疊加輸出的傳動(dòng)裝置,既可以是皮帶傳動(dòng)裝置,也可以是齒輪傳動(dòng)裝置;助力轉(zhuǎn)向裝置為電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向EPS,其中,電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向EPS為轉(zhuǎn)向提供動(dòng)力,替代傳動(dòng)的助力轉(zhuǎn)向,車載蓄電池為傳統(tǒng)的低壓電路提供電能,同時(shí)為電動(dòng)真空泵、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向以及電磁離合器等附件提供能源;動(dòng)力電池為發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)模式提供電能以及為車載蓄電池充電,同時(shí)可以將多余的動(dòng)力儲(chǔ)存。
該種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工作方式如下1.起步或低負(fù)荷工況模式當(dāng)車輛在起步或低負(fù)荷工況,發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率低,排放高。而該工況是使用非常頻繁的工況,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)而言,燃油經(jīng)濟(jì)性和排放都差。因此車輛在起步或低負(fù)荷工況由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)車輛運(yùn)轉(zhuǎn)。動(dòng)力傳動(dòng)路線動(dòng)力電池、逆變器、發(fā)動(dòng)機(jī)/電動(dòng)機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī)/電動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式)、第一離合器、動(dòng)力合成裝置、第三離合器、變速器、主減速器,傳遞到車輪。為避免此時(shí)動(dòng)力合成裝置對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)倒拖,第二離合器斷開。
本發(fā)明還保留了發(fā)動(dòng)機(jī)在起步或低負(fù)荷工況運(yùn)行的功能。在極限情況下,也就是動(dòng)力電池電量不足時(shí),電動(dòng)機(jī)不足以驅(qū)動(dòng)車輪,斷開第三離合器,由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng),然后動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出,動(dòng)力流經(jīng)第二離合器、動(dòng)力合成裝置、第三離合器、變速器、主減速器,驅(qū)動(dòng)車輪。此工況極為少見(jiàn),多數(shù)是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)車輛運(yùn)轉(zhuǎn),當(dāng)車速超過(guò)15公里時(shí)才由電動(dòng)機(jī)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。多余的能量通過(guò)動(dòng)力合成裝置,經(jīng)第一離合器、發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)(此時(shí)發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)為發(fā)電機(jī)模式)、逆變器,流回動(dòng)力電池,給電池充電。
2.車輛正常行駛模式當(dāng)車速達(dá)到設(shè)定值時(shí),電動(dòng)機(jī)在驅(qū)動(dòng)車輛的同時(shí),第二離合器接通,動(dòng)力通過(guò)動(dòng)力合成裝置分流到發(fā)動(dòng)機(jī),拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速起動(dòng)。然后動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出,流經(jīng)第二離合器、動(dòng)力合成裝置、第三離合器、變速器、主減速器驅(qū)動(dòng)車輪,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高,熱效率最高,排放最低。多余的能量通過(guò)動(dòng)力合成裝置,經(jīng)第一離合器、發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)(此時(shí)發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)為發(fā)電機(jī)模式)、逆變器,流回動(dòng)力電池,給電池充電。如果動(dòng)力電池不需要充電,則只需斷開第一離合器。
3.混合驅(qū)動(dòng)模式在車輛急加速或爬坡等需要較大驅(qū)動(dòng)扭矩時(shí),動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同輸出,經(jīng)過(guò)動(dòng)力合成裝置的耦合、通過(guò)第三離合器、變速器、主減速器驅(qū)動(dòng)車輪。
4.減速或制動(dòng)模式當(dāng)車輛減速或制動(dòng)時(shí),第二離合器斷開,第一離合器接通,能量經(jīng)車輪、主減速器、變速器、第三離合器、動(dòng)力合成裝置、第一離合器、發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)(此時(shí)發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)模式)、逆變器,流回動(dòng)力電池,給動(dòng)力電池充電,實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)能量的回饋。
5.停車充電模式車輛在停止時(shí),動(dòng)力電池電量過(guò)低如需要充電,此時(shí)只需由發(fā)動(dòng)機(jī)/電動(dòng)機(jī)(此時(shí)發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)模式)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),斷開第三離合器,就可以為動(dòng)力電池充電了。動(dòng)力流經(jīng)途徑發(fā)動(dòng)機(jī)、第二離合器、動(dòng)力合成裝置、第一離合器、發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)(此時(shí)發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)模式)、逆變器、動(dòng)力電池,完成對(duì)電池的充電要求。
6.空調(diào)的驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)和動(dòng)力合成裝置相連,可以由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),也可以由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),只要?jiǎng)恿铣裳b置有動(dòng)力輸入就行。因此任何需要空調(diào)的時(shí)候只需要接通第四離合器。
車輛的工況控制由整車控制器控制,發(fā)動(dòng)機(jī)的控制由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制,空調(diào)的控制由空調(diào)控制器控制。
以上所述之具體實(shí)施方式
為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式,并非以此限定本實(shí)用新型的具體實(shí)施范圍,本實(shí)用新型的范圍包括并不限于本具體實(shí)施方式
,凡依照本實(shí)用新型之形狀、結(jié)構(gòu)所作的等效變化均包含本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),主要包括車輪、主減速器、變速器、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)、逆變器、電池管理、動(dòng)力電池、直流直流變換器、車載蓄電池、電動(dòng)真空泵、助力轉(zhuǎn)向裝置,車輪與主減速器相連,主減速器與變速器相連,車載蓄電池通過(guò)直流直流變換器與動(dòng)力電池相連,電動(dòng)真空泵與車載蓄電池電連接,助力轉(zhuǎn)向裝置與車載蓄電池電相連,其特征在于該系統(tǒng)還包括與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的第二離合器,與變速器連接的第三離合器,與發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)連接的第一離合器以及與第一、第二、第三離合器連接的動(dòng)力合成裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)其特征在于所述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括帶第四離合器的空調(diào)壓縮機(jī),其中,與空調(diào)壓縮機(jī)連接的第四離合器與車載蓄電池電相連,空調(diào)壓縮機(jī)通過(guò)第四離合器與動(dòng)力合成裝置相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其特征在于所述第一、第二離合器是電磁離合器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其特征在于所述第四離合器是電磁離合器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其特征在于所述第三離合器為傳統(tǒng)離合器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其特征在于所述的變速器可以是MT、AMT、CVT類型變速器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其特征在于所述變速器采用CVT型變速器時(shí),第三離合器可以取消。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其特征在于所述的動(dòng)力合成裝置既可以是皮帶傳動(dòng)裝置,也可以是齒輪傳動(dòng)裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其特征在于所述的助力轉(zhuǎn)向裝置為電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向EPS。
專利摘要本實(shí)用新型提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),包括車輪、主減速器、變速器、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)、逆變器、電池管理、動(dòng)力電池、直流直流變換器、車載蓄電池、電動(dòng)真空泵、助力轉(zhuǎn)向裝置,其中,該系統(tǒng)還包括與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的第二離合器,與變速器連接的第三離合器,與發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)連接的第一離合器以及與第一、第二、第三連接的動(dòng)力合成裝置;本實(shí)用新型取消了傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)中起動(dòng)電機(jī),由整車的另一個(gè)動(dòng)力源電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)在較高的轉(zhuǎn)速下起動(dòng),避免了發(fā)動(dòng)機(jī)頻繁的怠速工況,從而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗和排放,簡(jiǎn)化了現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)B60K6/00GK2936821SQ20062001441
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2006年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月29日
發(fā)明者張麗君, 沈岳, 張曉玲 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司