專利名稱：混合動力驅動系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種混合動力驅動系統(tǒng)
背景技術：
目前，由于混合動力汽車在節(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力驅動系統(tǒng)，如圖1 所示，其包括發(fā)動機1、與發(fā)動機1的輸出軸2連接的發(fā)電機3、用于存儲 由發(fā)電機3產生的電力的電池4、由電池4驅動的電動機5、與發(fā)動機l的 輸出軸2連接的動力傳遞機構11、以及與電動機5和動力傳遞機構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。
上述驅動系統(tǒng)的驅動方法為，在車輛正常行駛過程中，發(fā)動機l驅動發(fā) 電機3,以通過電動機5將動力輸入減速齒輪6，并最終傳遞到車輪。當車 輛處于緊急情況下，如電動機5損壞時，發(fā)動機1的輸出直接經動力傳遞機 構11輸入減速齒輪6，并最終傳遞到車輪。
但是，在上述這種驅動系統(tǒng)中， 一方面，用于將發(fā)動機1的動力傳遞到 減速齒輪6的動力傳遞機構11結構復雜，不僅包括離合器，還包括轉矩轉 換器和另一減速齒輪，因此導致整個驅動系統(tǒng)構造復雜，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。另一方面，當發(fā)動機l的動力 直接經動力傳遞機構11輸入減速齒輪6的同時會帶動電動機5空轉，而且 發(fā)動機1運行的同時也會帶動發(fā)電機3空轉，因此會產生一定的能量損失。 此外，該驅動系統(tǒng)的驅動模式單一，能量有效利用率低，不能滿足車輛實際 行駛時各種復雜工況的動力需求。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種混合動力驅動系統(tǒng)，該驅動系統(tǒng)結構簡 單，能量利用率高，且具有多種工作模式。
根據(jù)本實用新型的混合動力驅動系統(tǒng)包括發(fā)動機、第一離合器、第二 離合器、第三離合器、第一電機、第二電機、儲能裝置、以及減速機構，所 述發(fā)動機通過第一離合器與減速機構相連，所述儲能裝置與第一電機和第二 電機分別電連接，所述第二電機通過第二離合器與減速機構相連，所述發(fā)動 機與第一電機通過第三離合器相連。
本實用新型提供的混合動力驅動系統(tǒng)結構簡單，而且該驅動系統(tǒng)的驅動 方法可以根據(jù)驅動系統(tǒng)的需求功率以及儲能裝置的儲能情況來靈活控制驅 動系統(tǒng)處于多種工作模式，同時，當不需要第電機工作時可以控制離合器處 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力驅動系統(tǒng)很好 地發(fā)揮自身的效能，在滿足需求功率的同時實現(xiàn)對能量最大效率的利用，避 免發(fā)動機處于怠速或低速運轉的工況，從而達到提高燃油利用率、減少尾氣 排放的目的，最終實現(xiàn)整車的低排放、低油耗、以及高動能。本實用新型的 附加特征以及相應的優(yōu)點在下面的具體實施方式
部分進行詳細說明。


圖1為CN1118387C中公開的混合動力驅動系統(tǒng)的結構示意圖2為本實用新型提供的混合動力驅動系統(tǒng)的第一種實施例的方框簡
圖3為本實用新型提供的混合動力驅動系統(tǒng)的第一種實施例的優(yōu)選實施 方式的原理簡圖4為本實用新型第一種實施例提供的混合動力驅動系統(tǒng)在純電動工況 下的能量傳遞路徑圖；圖5為本實用新型第一種實施例提供的混合動力驅動系統(tǒng)在串聯(lián)工況下 的能量傳遞路徑圖6為本實用新型第一種實施例提供的混合動力驅動系統(tǒng)在并聯(lián)工況下 的能量傳遞路徑圖7為本實用新型第一種實施例提供的混合動力驅動系統(tǒng)在混聯(lián)工況下 的能量傳遞路徑圖8為本實用新型第一種實施例提供的混合動力驅動系統(tǒng)在三動力源工 況下的能量傳遞路徑圖；以及
圖9為本實用新型第一種實施例提供的混合動力驅動系統(tǒng)在發(fā)動機工況 下的能量傳遞路徑圖10為本實用新型第一種實施例提供的混合動力驅動系統(tǒng)在制動工況 下的能量傳遞路徑圖11為本實用新型提供的混合動力驅動系統(tǒng)的第二種實施例的方框簡
圖12為本實用新型提供的混合動力驅動系統(tǒng)的第三種實施例的方框簡圖。
具體實施方式
下面，將結合附圖，對本實用新型的具體實施方式
進行詳細描述。 實施例一如圖2所示，本實用新型提供的混合動力驅動系統(tǒng)包括發(fā) 動機IOO、第一離合器200、第一電機300、第二電機400、儲能裝置500、 以及減速機構600。所述發(fā)動機100通過第一離合器200與減速機構600相 連，所述發(fā)動機100與第一電機300相連，所述儲能裝置500與第一電機300 和第二電機400分別電連接，所述驅動系統(tǒng)還包括第二離合器800，所述第 二電機400通過第二離合器800與減速機構600相連，。如圖3所示，作為本實施例的一種優(yōu)選方式，在所述混合動力驅動系統(tǒng) 中，所述第一離合器200具有第一離合器蓋201，所述發(fā)動機100通過第一 離合器蓋201與第一電機300相連。
其中，所述發(fā)動機100可以為汽油機、柴油機或者甲醇、乙醇等其它燃 料發(fā)動機等等。所述發(fā)動機100通過第一離合器200與減速機構600相連， 從而在第一離合器200處于接合狀態(tài)的情況下，當發(fā)動機100工作時，發(fā)動 機100的動力可以通過第一離合器200傳遞到減速機構600。所述發(fā)動機100 通過第一離合器200的第一離合器蓋201與第一電機300相連，因此當發(fā)動 機100工作時，不論第一離合器200是否接合，第一電機300都將被發(fā)動機 IOO帶動而運轉，而當?shù)谝浑姍C300工作時，同樣也將帶動發(fā)動機100運轉。
所述第一電機300可以為AC交流電機、開關磁阻電機、直流永磁電機 等等。根據(jù)電磁感應原理，所述第一電機300既可以發(fā)電機模式工作，也可 以電動機模式工作。以發(fā)電機模式工作時，用于將機械能轉化為電能。以電 動機模式工作時，用于將電能轉化為機械能。具體地說，當發(fā)動機100工作， 發(fā)動機100帶動第一電機300以發(fā)電機模式工作，以將發(fā)動機100的動能轉 化為電能輸出至儲能裝置500。當儲能裝置500向第一電機300供電時，第 一電機300以電動機模式工作，以將電能轉化為動能輸出至發(fā)動機100，即 帶動發(fā)動機100工作。
所述第二電機400可以為AC交流電機、開關磁阻電機、直流永磁電機 等等。根據(jù)電磁感應原理，所述第二電機400既可以發(fā)電機模式工作，也可 以電動機模式工作。以發(fā)電機模式工作時，用于將機械能轉化為電能。以電 動機模式工作時，用于將電能轉化為機械能。具體地說，當由減速機構600 傳遞來的動能通過第二離合器800傳遞至第二電機400時，第二電機400以 發(fā)電機模式工作，以將減速機構600的動能轉化為電能并輸出至儲能裝置 500。當儲能裝置500向第二電機400供電時，第二電機400以電動機模式工作，以將電能轉化為動能通過第二離合器800輸出至減速機構600。
所述儲能裝置500為可控的能量存儲裝置，例如可以是蓄電池組、燃料 電池組等等。所述減速機構600可以為減速齒輪、變速器等等，并且如本領 域技術人員所公知的，輸送至減速機構600的動力可以通過聯(lián)軸器、車輪驅 動軸等最終傳遞到車輛車輪，以驅動車輛行駛。
優(yōu)選情況下，本實施例所提供的混合動力驅動系統(tǒng)還包括開關單元501， 所述開關單元501用于控制儲能裝置500與第一 電機300之間電連接的通斷， 例如可以將其置于儲能裝置500與第一電機300之間。在發(fā)動機100工作， 發(fā)動機100帶動第一電機300以發(fā)電機模式工作，使得第一電機300將機械 能轉化為電能，但此時儲能裝置500儲能充足，無需充電的情況下，可以通 過所述開關單元501斷開儲能裝置500與第一電機300之間的電連接，這樣 由于第一電機300沒有負載，處于空轉狀態(tài)，因此不向外輸出電能。此時由 于帶動第一電機300空轉的動能很小，所以可以忽略不計。
優(yōu)選情況下，所述儲能裝置500具有外接充電接口 (圖中未示出)，通 過該外接充電接口可以直接使用外部電源對所述儲能裝置500進行充電，例 如可以直接使用家用電源對其進行充電，因此大大提高了使用方便性。
優(yōu)選情況下，本實施例所提供的混合動力驅動系統(tǒng)還包括檢測單元(圖 中未示出)，所述檢測單元與所述儲能裝置500電連接，用于檢測所述儲能 裝置500的儲能狀態(tài)，即用于檢測所述儲能裝置500的荷電狀態(tài)。例如可以 根據(jù)需要設定當所述檢測單元檢測到所述儲能裝置500的荷電狀態(tài)大于40 %時，表示所述儲能裝置500儲能充足；當所述檢測單元檢測到所述儲能裝 置500的荷電狀態(tài)小于或等于40%但大于15%時，表示所述儲能裝置500 處于儲能不足狀態(tài)；當所述檢測單元檢測到所述儲能裝置500的荷電狀態(tài)小 于或等于15%時，表示所述儲能裝置500處于儲能嚴重不足狀態(tài)。
下面，對本實施例提供的混合動力驅動系統(tǒng)的驅動方法進行詳細說明。本實施例提供的混合動力驅動系統(tǒng)的驅動方法主要包括根據(jù)所述驅動 系統(tǒng)的需求功率以及儲能裝置的儲能狀態(tài)，控制所述驅動系統(tǒng)處于純電動工 況、串聯(lián)工況、并聯(lián)工況、混聯(lián)工況、三動力源工況、發(fā)動機工況、或者制 動工況。
其中，1)純電動工況
當車輛正常平穩(wěn)行駛且儲能裝置500儲能充足時，比如當驅動系統(tǒng)的需 求功率小于或等于第二電機400的輸出功率、同時儲能裝置500的荷電狀態(tài) 大于40%時，控制所述驅動系統(tǒng)處于純電動工況。在純電動工況下，只有第 二電機400作為動力源驅動車輛行駛。
具體來說，此時，由于儲能裝置500電能充足，且由儲能裝置500輸送 到第二電機400的電能經過能量轉化后輸出的動能足以滿足車輛行駛的要 求，所以此時發(fā)動機100不工作。由于第一電機300與發(fā)動機100相連，因 此第一電機300也處于不工作狀態(tài)，同時第一離合器200處于分離狀態(tài)，第 二離合器800處于結合狀態(tài)。而儲能裝置500處于放電狀態(tài)，以向第二電機 400供電，第二電機400以電動機模式工作，以將由儲能裝置500輸送的電 能轉化為動能并通過第二離合器800輸出至減速機構600，最終動能被輸送 至車輪700，從而驅動車輛行駛。
純電動工況下的能量傳遞路徑如圖4所示(其中箭頭指向為能量傳遞方 向)，首先電能從儲能裝置500傳輸至第二電機400，經過第二電機400的能 量轉化，電能被轉化為動能，然后第二電機400輸出的動能經過第二離合器 800被傳輸至減速機構600，并最終傳輸至車輪700。
2)串聯(lián)工況
當車輛正常平穩(wěn)行駛但儲能裝置500處于儲能不足狀態(tài)時，比如當所述 驅動系統(tǒng)的需求功率小于或等于第二電機400的輸出功率、同時儲能裝置 500的荷電狀態(tài)小于或等于40%但大于15%時，控制所述驅動系統(tǒng)處于串聯(lián)工況。在串聯(lián)工況下，只有第二電機400作為動力源驅動車輛行駛。
具體來說，此時，由于儲能裝置500電能不足，需要及時充電，以保證 繼續(xù)行駛，所以啟動發(fā)動機IOO，使發(fā)動機100帶動第一電機300，以將發(fā) 動機100的動能傳遞到第一電機300，使第一電機300以發(fā)電機模式工作， 以將發(fā)動機100的動能轉化為電能輸出至儲能裝置500對其進行充電。此時 由于由儲能裝置500輸送到第二電機400的電能經過能量轉化后輸出的動能 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)、控 制第二離合器800處于結合狀態(tài)，因此發(fā)動機100的動能不會傳遞到減速機 構600。此時只有儲能裝置500向第二電機400供電，使第二電機400以電 動機模式工作，以將由儲能裝置500輸送的電能轉化為動能并通過第二離合 器800輸出至減速機構600，最終動能被輸送至車輪700，從而驅動車輛行 駛。
串聯(lián)工況下的能量傳遞路徑如圖5所示(其中箭頭指向為能量傳遞方 向)，首先發(fā)動機100產生的動能經第一電機300轉化為電能后傳遞至儲能 裝置500，然后儲能裝置500中的電能經第二電機400轉化為動能后經第二 離合器800傳遞至減速機構600，并最終傳輸至車輪700。
3)并聯(lián)工況
當車輛處于爬坡或加速等行駛工況且儲能裝置500儲能充足時，比如當 驅動系統(tǒng)的需求功率大于第二電機400的輸出功率且小于或等于第二電機 400的輸出功率與發(fā)動機的輸出功率之和、同時儲能裝置500的荷電狀態(tài)大 于40%時，控制所述驅動系統(tǒng)處于并聯(lián)工況。在并聯(lián)工況下，發(fā)動機100 和第二電機400同時作為動力源驅動車輛行駛。
具體來說，此時，由于第二電機400輸出的動能無法滿足車輛行駛要求， 需要發(fā)動機100為其提供助力，所以啟動發(fā)動機100，并使第一離合器200 處于接合狀態(tài)，從而可以通過第一離合器200將發(fā)動機100輸出的動能傳遞到減速機構600。同時，電能充足的儲能裝置500處于放電狀態(tài)，以向第二 電機400供電，第二電機400以電動機模式工作，同時控制第二離合器800 也處于結合狀態(tài)，第二電機400以將由儲能裝置500輸送的電能轉化為動能 并通過第二離合器輸出至減速機構600。輸送至減速機構600的動能最終將 全部輸送至車輪700，以驅動車輛行駛。此時，由于儲能裝置500電能充足， 所以無需對其進行充電，但是此時發(fā)動機100處于工作狀態(tài)，發(fā)動機100會 帶動第一電機300，使得第一電機300將機械能轉化為電能進行輸出，因此 此時可以通過開關單元501斷開儲能裝置500與第一 電機300之間的電連接， 這樣由于第一電機300沒有負載，處于空轉狀態(tài)，因此不會向外輸出電能。 此時帶動第一電機300空轉的動能很小，可以忽略不計。
并聯(lián)工況下的能量傳遞路徑如圖6所示(其中箭頭指向為能量傳遞方 向)， 一條能量傳遞路徑為發(fā)動機100產生的動能經第一離合器200傳遞 至減速機構600，并最終傳輸至車輪700;另一條能量傳遞路徑為儲能裝 置500中的電能由第二電機400轉化為動能后經第二離合器800傳遞至減速 機構600，并最終傳輸至車輪700。
4)混聯(lián)工況
當車輛處于爬坡或加速等行駛工況但儲能裝置500處于儲能不足狀態(tài) 時，比如當驅動系統(tǒng)的需求功率大于第二電機400的輸出功率且小于或等于 第二電機400的輸出功率與發(fā)動機的輸出功率之和、同時儲能裝置500的荷 電狀態(tài)小于或等于40%但大于15%時，控制所述驅動系統(tǒng)處于混聯(lián)工況。 在混聯(lián)工況下，發(fā)動機100和第二電機400同時作為動力源驅動車輛行駛。
具體來說，此時， 一方面，由于第二電機400輸出的動能無法滿足車輛 行駛要求，需要發(fā)動機100為其提供助力，所以啟動發(fā)動機IOO，并使第一 離合器200處于接合狀態(tài)，從而可以通過第一離合器200將發(fā)動機100輸出 的動能傳遞到減速機構600。同時，控制第二離合器800處于結合狀態(tài)，由儲能裝置500向第二電機400供電，第二電機400以電動機模式工作，以將 由儲能裝置500輸送的電能轉化為動能并經過第二離合器800輸出至減速機 構600。輸送至減速機構600的動能最終將全部輸送至車輪700,以驅動車 輛行駛。另一方面，由于儲能裝置500電能不足，需要及時充電，以保證繼 續(xù)行駛，所以在發(fā)動機100處于工作狀態(tài)的情況下，可以通過第一離合器200 的第一離合器蓋201來使發(fā)動機100帶動第一電機300，以將發(fā)動機100的 動能傳遞到第一電機300，此時第一電機300以發(fā)電機模式工作，以將發(fā)動 機100的動能轉化為電能并輸出至儲能裝置500以對其進行充電。
混聯(lián)工況下的能量傳遞路徑如圖7所示(其中箭頭指向為能量傳遞方 向)， 一條能量傳遞路徑為發(fā)動機100產生的部分動能經第一離合器200 傳遞至減速機構600，并最終傳輸至車輪700;另一條能量傳遞路徑為發(fā) 動機100產生的另一部分動能經第一電機300轉化為電能后傳遞至儲能裝置 500;再一條能量傳遞路徑為儲能裝置500中的電能經第二電機400轉化 為動能后經第二離合器800傳遞至減速機構600，并最終傳輸至車輪700。
5)三動力源工況
當車輛處于極其惡劣的行駛工況時，比如當驅動系統(tǒng)的需求功率大于第 二電機400的輸出功率與發(fā)動機的輸出功率之和時，控制所述驅動系統(tǒng)處于 三動力源工況。在三動力源工況下，發(fā)動機100、第一電機300、以及第二 電機400同時作為動力源驅動車輛行駛。
具體來說，此時， 一方面，啟動發(fā)動機100，使第一離合器200處于接 合狀態(tài)，以通過第一離合器200將發(fā)動機100自身產生的動能傳遞到減速機 構600。另一方面，由儲能裝置500向第一電機300供電，第一電機300以 電動機模式工作，以將儲能裝置500輸送的電能轉化為動能并通過第一離合 器200的第一離合器蓋201輸出至發(fā)動機100，由于此時第一離合器200處 于接合狀態(tài)，因此可以通過第一離合器200將由第一電機300傳遞來的動能輸送到減速機構600。與此同時，使第二離合器800處于結合狀態(tài)，由于儲 能裝置500也向第二電機400供電，第二電機400以電動機模式工作，以將 由儲能裝置500輸送的電能轉化為動能并進過第二離合器800輸出至減速機 構600。輸送至減速機構600的動能最終將全部輸送至車輪700，以驅動車 輛行駛。
三動力源工況下的能量傳遞路徑如圖8所示(其中箭頭指向為能量傳遞 方向)， 一條能量傳遞路徑為發(fā)動機IOO自身產生的動能經第一離合器200 傳遞至減速機構600，并最終傳輸至車輪700;另一條能量傳遞路徑為儲 能裝置500中的電能經第一電機300轉化為動能后，再經發(fā)動機100和第一 離合器200傳遞至減速機構600，并最終傳輸至車輪700;再一條能量傳遞 路徑為儲能裝置500中的電能經第二電機400轉化為動能后經第二離合器 800傳遞至減速機構600，并最終傳輸至車輪700。
6)發(fā)動機工況
當儲能裝置500處于儲能嚴重不足狀態(tài)且車輛處于較好的行駛工況時， 比如當儲能裝置500的荷電狀態(tài)小于或等于15%,已不足以驅動第二電機 400、同時驅動系統(tǒng)的需求功率小于發(fā)動機的輸出功率時，控制所述驅動系 統(tǒng)處于發(fā)動機工況。在發(fā)動機工況下，僅由發(fā)動機100作為動力源驅動車輛 行駛。
具體來說，此時，由于儲能裝置500的電能己經嚴重不足，己不足以驅 動第二電機400，因此需要及時充電，以保證繼續(xù)行駛。同時，發(fā)動機100 產生的動能除了能夠驅動車輛正常行駛之外還有富余，以帶動第一電機300 和第二電機400同時為儲能裝置500充電。于是在此情況下，啟動發(fā)動機100， 并使第一離合器200處于接合狀態(tài)，以通過第一離合器200將發(fā)動機100產 生的一部分動能傳遞到減速機構600。同時由于在發(fā)動機100處于工作狀態(tài) 的情況下，發(fā)動機100可以通過第一離合器200的第一離合器蓋201帶動第一電機300，因此可以將發(fā)動機100產生的另一部分動能傳遞到第一電機 300，此時第一電機300以發(fā)電機模式工作，以將由發(fā)動機100傳遞的動能 轉化為電能并輸出至儲能裝置500以對其進行充電。并且，此時控制第二離 合器800結合，傳遞到減速機構600的一部分動能被最終傳遞到車輪700以 驅動車輛行駛，而另一部分動能則通過第二離合器800被傳遞至第二電機 400,此時第二電機400以發(fā)電機模式工作，以將由減速機構600傳遞來的 動能轉化為電能并輸出至儲能裝置500以對其進行充電。當所述儲能裝置 500充電完成時，可以通過開關單元501斷開儲能裝置500與第一電機300 之間的電連接，通過分離第二離合器800斷開減速機構600與第二電機400 的的連接，避免發(fā)動機繼續(xù)帶動第二電機400旋轉造成不必要的能量損失及 浪費。
發(fā)動機工況下的能量傳遞路徑如圖9所示(其中箭頭指向為能量傳遞方 向)， 一條能量傳遞路徑為發(fā)動機100產生的部分動能經第一離合器200 傳遞至減速機構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)動機100產生的部分動能經第一離合器200傳遞至減速機構600 后，其中另一部分在經第二離合器800傳輸?shù)降诙姍C400，經第二電機400 轉化為電能后傳遞至儲能裝置500;再一條能量傳遞路徑為發(fā)動機100產 生的另一部分動能經第一電機300轉化為電能后傳遞至儲能裝置500。
7)制動工況
當車輛進入剎車狀態(tài)時，制動踏板被踩下，油門踏板被松開，此時控制 第二離合器800進入結合狀態(tài)，來自車輪700的動能經過減速機構600，通 過第二離合器800驅動第二電機400發(fā)電以回收能量。通過這種工作模式， 可以通過第二電機400被拖動來實現(xiàn)對車輛的制動。當?shù)诙姍C400被拖動 發(fā)電不足以制動車輛時，還可以通過接合第一離合器200來反拖發(fā)動機100 以進一步提高制動能力。當然，也可以使用車輛上的制動器實現(xiàn)車輛的制動操作。
制動工況下的能量傳遞路徑如圖10所示(其中箭頭指向為能量傳遞方 向)，能量傳遞路徑為車輪700的動能經過減速機構600、第二離合器800 傳輸?shù)降诙姍C400，經第二電機400轉化為電能后傳遞至儲能裝置500。
8)外接電源充電工況
由于所述儲能裝置500具有外接充電接口，因此在車輛停止時可以通過 該外接充電接口直接使用外部電源，如家用電源對所述儲能裝置500進行充 電，以提高使用方便性。此時，發(fā)動機100、第一電機300、以及第二電機 400都不工作，第一離合器200處于分離狀態(tài)或接合狀態(tài)。
此外，需要說明的是，當車輛制動時，發(fā)動機100的動能可以通過第一 電機300和第二電機400回收，以使第一電機300和第二電機400均以發(fā)電 機模式工作，從而為儲能裝置500充電。
實施例二如圖11所示，本實施例提供的混合動力驅動系統(tǒng)包括發(fā) 動機IOO、第一離合器200、第一電機300、第二電機400、第三離合器900、 儲能裝置500、以及減速機構600。其中所述發(fā)動機100通過第一離合器200 與減速機構600相連，所述儲能裝置500與第一電機300和第二電機400分 別電連接，所述第二電機400與減速機構600相連，所述發(fā)動機100與第一 電機300通過第三離合器900相連。
可以看出本實施例與實施例一的不同點在于所述離合器的位置設置不 同，而且作為實施例二中離合器的一種等效替換，可以使用一雙離合器來替 代本實施例中第一離合器200和第三離合器900，此屬于本領域技術人員不 經過創(chuàng)造性勞動就能簡單做出的等效替換，在此不再贅述。
由于第三離合器900設置在所述發(fā)動機100與第一電機300之間，可以 控制發(fā)動機100與第一電機300之間動力的通斷，因此本實施例中的第一電 機300與儲能裝置500之間直接電連接，并沒有設置開關單元501，當儲能裝置500儲能充足，無需充電的情況下，可以控制第三離合器900分離，切 斷發(fā)動機100傳向第一電機300的能量，防止發(fā)動機100帶動第一電機300 繼續(xù)旋轉而造成的能量損失，同時也防止了儲能裝置500因過充電而造成的 對儲能裝置500內部的損壞。
本實施例提供的混合動力驅動系統(tǒng)的驅動方法與實施例一中的控制方 法基本相同，同樣控制所述驅動系統(tǒng)處于純電動工況、串聯(lián)工況、并聯(lián)工況、 混聯(lián)工況、三動力源工況、發(fā)動機工況、或者制動工況。不同之處是在每個 工況中對離合器的控制，如下
純電動工況下，第三離合器900處于分離狀態(tài)，第一電機300處于不工 作狀態(tài)，同時第一離合器200處于分離狀態(tài)。而儲能裝置500處于放電狀態(tài)， 以向第二電機400供電，第二電機400以電動機模式工作，以將由儲能裝置 500輸送的電能轉化為動能并輸出至減速機構600,最終動能被輸送至車輪 700，從而驅動車輛行駛；串聯(lián)工況下，控制第一離合器200處于分離狀態(tài)， 第三離合器900處于結合狀態(tài)，發(fā)動機100帶動第一電機300發(fā)電，儲能裝 置500向第二電機400供電，從而帶動車輛行駛；并聯(lián)工況下，第一離合器 200處于結合狀態(tài)，第三離合器900處于分離狀態(tài)，實現(xiàn)了發(fā)動機100和第 二電機400同時作為動力源驅動車輛行駛；混聯(lián)工況下，第一離合器200與 第三離合器900同時處于結合狀態(tài)， 一方面，實現(xiàn)發(fā)動機100和第二電機400 同時作為動力源驅動車輛行駛，另一方面，通過第三離合器900來使發(fā)動機 100帶動第一電機300發(fā)電，向儲能裝置500供電；三動力源工況下，第一 離合器200與第三離合器900都處于結合狀態(tài)，第一電機300、發(fā)動機100 與第二電機400同時作為動力源驅動車輛行駛；發(fā)動機工況下，第一離合器 200結合，發(fā)動機100的動力一部分通過減速機構600驅動車輪700，另一 部分則通過減速機構600帶動第二電機400發(fā)電，同時，第三離合器900處 于結合狀態(tài)，發(fā)動機一部分動力帶動第一發(fā)電機進行發(fā)電；制動工況與外接電源充電工況與所述第一實施例中的描述是一樣的。
其中，本實施例中所述各種工況中的能量傳遞路線與實施例一中的各工 況的能量傳遞路線是相同的。
實施例三如圖12所示，本實施例提供的混合動力驅動系統(tǒng)包括發(fā) 動機IOO、第一離合器200、第二離合器800、第一電機300、第二電機400、 第三離合器900、儲能裝置500、以及減速機構600。其中所述發(fā)動機100 通過第一離合器200與減速機構600相連，所述儲能裝置500與第一電機300 和第二電機400分別電連接，所述第二電機400通過第二離合器800與減速 機構600相連，所述發(fā)動機100與第一電機300通過第三離合器卯0相連。
本實施例中的混合動力驅動系統(tǒng)同時包括第一離合器200、第二離合器 800和第三離合器900，不但省去了開關單元501，在不需要第一電機300 繼續(xù)工作時，防止發(fā)動機100帶動第一電機300繼續(xù)旋轉而造成的能量損失， 同時也防止了儲能裝置500因過充電而造成的對儲能裝置500內部的損壞。 而且在不需要第二電機400工作時，可以通過第二離合器800斷開第二電機 400與減速機構600之間的連接，節(jié)省了能量，提高了能量利用率。
本實施例中的混合動力驅動系統(tǒng)提供的控制方法同樣控制所述驅動系 統(tǒng)處于純電動工況、串聯(lián)工況、并聯(lián)工況、混聯(lián)工況、三動力源工況、發(fā)動 機工況、或者制動工況。其中與第一實施例及第二實施例中唯一不同的地方 在于對離合器的控制。
純電動工況時，控制第一離合器200處于分離狀態(tài)，第二離合器800處 于結合狀態(tài)。而儲能裝置500處于放電狀態(tài)，以向第二電機400供電，第二 電機400以電動機模式工作，以將由儲能裝置500輸送的電能轉化為動能并 通過第二離合器800輸出至減速機構600，最終動能被輸送至車輪700，從 而驅動車輛行駛；串聯(lián)工況時，控制第一離合器200處于分離狀態(tài)、控制第 二離合器800與第三離合器900處于結合狀態(tài)，發(fā)動機100帶動第一電機300發(fā)電，以將發(fā)動機100的動能轉化為電能輸出至儲能裝置500對其進行充電， 儲能裝置500向第二電機400供電，使第二電機400以電動機模式工作，以 將由儲能裝置500輸送的電能轉化為動能并通過第二離合器800輸出至減速 機構600，最終動能被輸送至車輪700，從而驅動車輛行駛；并聯(lián)工況時， 系統(tǒng)控制第三離合器900處于分離狀態(tài)，控制第一離合器200及第二離合器 800處于結合狀態(tài)，從而將發(fā)動機100的動能通過第一離合器200傳遞到減 速機構600，同時第二電機400以將由儲能裝置500輸送的電能轉化為動能 并通過第二離合器800輸出至減速機構600。輸送至減速機構600的動能最 終將全部輸送至車輪700，以驅動車輛行駛；混聯(lián)工況時，控制離合器200、 800、 900同時處于結合狀態(tài)， 一方面發(fā)動100的一部分動能通過第一離合器 200傳遞到減速機構600，另一方面發(fā)動機100的另一部分動能帶動第一電 機300發(fā)電，將電能儲存到儲能裝置500中，同時第二電機400以將由儲能 裝置500輸送的電能轉化為動能并通過第二離合器800輸出至減速機構600。 輸送至減速機構600的動能最終將全部輸送至車輪700，以驅動車輛行駛； 三動力源工況時，系統(tǒng)同樣控制三個離合器200、 800、及900同時處于結合 狀態(tài)，實現(xiàn)發(fā)動機IOO、第一電機300與第二電機400同時驅動車輪；發(fā)動 機工況下，控制三個離合器同時處于結合狀態(tài)，將發(fā)動機100產生的一部分 動能傳遞到第一電機300，此時第一電機300以發(fā)電機模式工作，以將由發(fā) 動機100傳遞的動能轉化為電能并輸出至儲能裝置500以對其進行充電。同 時發(fā)動機100產生的另一部分動能傳遞到減速機構600，遞到減速機構600 的一部分動能被最終傳遞到車輪700以驅動車輛行駛，而另一部分動能則通 過第二離合器800被傳遞至第二電機400，此時第二電機400以發(fā)電機模式 工作，以將由減速機構600傳遞來的動能轉化為電能并輸出至儲能裝置500 以對其進行充電。制動工況時，控制第二離合器800結合，將來自車輪700 的動能經過減速機構600，通過第二離合器800驅動第二電機400發(fā)電以回收能量；在外接電源充電工況下，使用外接充電口對儲能裝置進行充電時， 控制離合器200、 800及900處于結合或者分離狀態(tài)。
本實施例以上所述工況中的能量傳遞路徑與實施例一中對應工況的能 量傳遞路徑相同，具體可參考附圖4—附圖10，在此不再贅述。
本實用新型提供的混合動力驅動系統(tǒng)的驅動方法可以根據(jù)車輛的實際 行駛工況，靈活控制驅動系統(tǒng)處于各種工作模式，而且驅動系統(tǒng)以電機驅動 為主，并使發(fā)動機工作在其最大效率區(qū)，不但實現(xiàn)能量合理利用的目的，而 且可以實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。
權利要求1、一種混合動力驅動系統(tǒng)，所述驅動系統(tǒng)包括發(fā)動機(100)、第一離合器(200)、第二離合器(800)、第三離合器(900)、第一電機(300)、第二電機(400)、儲能裝置(500)、以及減速機構(600)，所述發(fā)動機(100)通過第一離合器(200)與減速機構(600)相連，所述儲能裝置(500)與第一電機(300)和第二電機(400)分別電連接，其中，所述第二電機(400)通過第二離合器(800)與減速機構(600)相連，所述發(fā)動機(100)與第一電機(300)通過第三離合器(900)相連。
2、 根據(jù)權利要求1所述的驅動系統(tǒng)，其特征在于所述驅動系統(tǒng)還包 括與所述儲能裝置(500)電連接的用于檢測儲能裝置(500)的儲能狀態(tài)的 檢測單元。
3、 根據(jù)權利要求1所述的驅動系統(tǒng)，其特征在于所述儲能裝置(500) 具有外接充電接口。
專利摘要一種混合動力驅動系統(tǒng)，其中所述驅動系統(tǒng)包括發(fā)動機、第一離合器、第二離合器、第三離合器、第一電機、第二電機、儲能裝置、以及減速機構，所述發(fā)動機通過第一離合器與減速機構相連，所述儲能裝置與第一電機和第二電機分別電連接，所述第二電機通過第二離合器與減速機構相連，所述發(fā)動機與第一電機通過第三離合器相連。本實用新型提供的驅動系統(tǒng)結構簡單，驅動方法以電機驅動為主，并且可以靈活控制驅動系統(tǒng)處于多種工作模式，以滿足實際行駛的需要。
文檔編號B60K6/28GK201291753SQ20082021229
公開日2009年8月19日 申請日期2008年9月27日 優(yōu)先權日2008年9月27日
發(fā)明者毅 任, 楊勝麟, 濤 王, 羅紅斌 申請人:比亞迪股份有限公司