專利名稱：并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及汽車動力系統(tǒng)，尤其是涉及一種并聯(lián)式混合動力 驅(qū)動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)境保護(hù)的呼聲日益升高，石油等不可再生資源的日益短缺，眾多汽車制造 商也越來越關(guān)注節(jié)能減排車型的研發(fā)，各類混合動力汽車逐漸面世。在現(xiàn)有技術(shù)背景下，四 驅(qū)混合動力汽車能夠最大程度地滿足能源環(huán)保的需要，因此更具市場化前景。目前所開發(fā) 出來的混合動力汽車動力系統(tǒng)的構(gòu)型有串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式。針對并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)，人們進(jìn)行了長期的探索，提出了各種各樣的改進(jìn)方案。 例如，中國專利文獻(xiàn)公開了一種并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)主要包括發(fā)動機(jī)驅(qū)動裝置和電力驅(qū)動 裝置[申請?zhí)朇N200510046014. 8]，由于發(fā)動機(jī)驅(qū)動裝置至少有二臺發(fā)動機(jī)進(jìn)行組合，可 以使發(fā)動機(jī)接合或分離，讓發(fā)動機(jī)輸出的負(fù)荷與外界負(fù)載相適應(yīng)。電力驅(qū)動裝置采用復(fù)式 激磁直流電機(jī)，只要由ECU控制單元改變激磁方式，復(fù)式激磁直流電機(jī)既可當(dāng)發(fā)電機(jī)使用， 也可當(dāng)電動機(jī)使用。還有人發(fā)明了一種并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)驅(qū)動方式及裝置[申請?zhí)?CN200810143404. 0]，以燃油動力汽車的動力驅(qū)動為基礎(chǔ)，其特征在于將發(fā)動機(jī)所產(chǎn)生的 動力通過離合器傳遞給一由主變速器與副變速器串聯(lián)組合而成的組合式變速傳動機(jī)構(gòu)，再 由組合式變速傳動機(jī)構(gòu)傳遞給車輛的傳動軸，由傳動軸帶動驅(qū)動橋，再由驅(qū)動橋帶動車輪 行走；同時，組合式變速傳動機(jī)構(gòu)上并聯(lián)有一套電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，由電機(jī)通過電機(jī)傳動軸將電 機(jī)的動力傳遞給組合式變速傳動機(jī)構(gòu)，再由組合式變速傳動機(jī)構(gòu)傳遞給車輛的傳動軸，由 傳動軸帶動驅(qū)動橋，再由驅(qū)動橋帶動車輪行走；兩套驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過組合式變速傳動機(jī)構(gòu)并 聯(lián)在一起，使用時根據(jù)工況的需要分別使用。上述方案在一定程度上改進(jìn)了并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)，但是仍然存在著動力不夠強(qiáng) 勁，整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不夠緊湊，布局不夠合理，能源損耗較多，工作穩(wěn)定性不高等技術(shù)問 題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊，整體布局合理，能量損耗 少，節(jié)能環(huán)保且動力強(qiáng)勁的并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案本并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，聯(lián)接 在汽車橋上，本驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)、蓄電池、以及能夠進(jìn)行電能和機(jī)械能轉(zhuǎn)換的電機(jī)，其 特征在于，所述的電機(jī)動力輸出端與汽車橋相聯(lián)接，所述的電機(jī)與發(fā)動機(jī)機(jī)械聯(lián)接且能被 發(fā)動機(jī)帶動，該發(fā)動機(jī)與能夠控制發(fā)動機(jī)工作的發(fā)動機(jī)控制器相聯(lián)接，所述的電機(jī)還與聯(lián) 接在蓄電池上且能控制電機(jī)工作的電機(jī)控制器電氣聯(lián)接，當(dāng)發(fā)動機(jī)處于工作狀態(tài)時能夠通 過電機(jī)帶動汽車橋工作，所述的電機(jī)控制器能夠使電機(jī)處于機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能工作狀態(tài)并 向蓄電池充電，所述的電機(jī)在電機(jī)控制器的控制下處于電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能時能夠獨(dú)立地驅(qū)動汽車橋工作或者與發(fā)動機(jī)同時帶動汽車橋工作。本發(fā)明中的發(fā)動機(jī)和電機(jī)，可以分別單獨(dú)驅(qū)動或同時驅(qū)動汽車，適合于各種行駛 狀況，續(xù)駛里程與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相當(dāng)，大大降低燃油消耗和減少排放，是一種理想的混合動力 驅(qū)動方案。同時，能夠通過電機(jī)回收發(fā)動機(jī)富余功率或制動能量，從而大大提高整車的燃油 經(jīng)濟(jì)性及降低排放。電機(jī)控制器能夠控制電機(jī)工作，并且能夠控制電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，以滿足 整車各種不同驅(qū)動模式的需求。這里的發(fā)動機(jī)通過電機(jī)間接帶動汽車橋工作，電機(jī)也能夠 獨(dú)立驅(qū)動汽車橋或者與發(fā)動機(jī)配合驅(qū)動汽車橋。也就是說，電機(jī)既是動力機(jī)構(gòu)，也是傳動機(jī) 構(gòu)，還是能量回收機(jī)構(gòu)。在上述的并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)中，所述的發(fā)動機(jī)控制器和電機(jī)控制器均與整 車控制器相聯(lián)接。整車控制器根據(jù)不同的工況和路面狀況，控制發(fā)動機(jī)控制器和電機(jī)控制 器工作，從而調(diào)整驅(qū)動模式。在上述的并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)中，所述的電機(jī)包括固定在車身上的殼體，在 殼體內(nèi)固定有定子和能夠轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子包括一根轉(zhuǎn)子軸，轉(zhuǎn)子軸的兩端分別穿出殼 體的兩端，轉(zhuǎn)子軸的一端與汽車橋相聯(lián)接，另一端與發(fā)動機(jī)相聯(lián)接。這種結(jié)構(gòu)的電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機(jī)的機(jī)械驅(qū)動，也能夠?qū)崿F(xiàn)蓄電池的電能驅(qū)動。在上述的并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)中，所述的轉(zhuǎn)子軸通過減速差速機(jī)構(gòu)與汽車橋 相聯(lián)接。在上述的并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)中，所述的轉(zhuǎn)子軸通過自動變速器與發(fā)動機(jī)相 聯(lián)接。在上述的并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)中，所述的汽車橋?yàn)槠嚽皹蚧蚱嚭髽?。在上述的并?lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)中，所述的蓄電池為電池組。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于1、結(jié)構(gòu)簡單緊湊，布 局合理，能量損耗少。2、大大簡化了整個驅(qū)動系統(tǒng)的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)，從而可以實(shí)現(xiàn)成本的降 低和整車的輕量化。3、動力強(qiáng)勁，適合于各種行駛狀況，續(xù)駛里程與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相當(dāng)，提高 汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)降低運(yùn)行費(fèi)用和節(jié)能環(huán)保的目的。


圖1是本發(fā)明提供的結(jié)構(gòu)框圖。圖中，汽車橋1、發(fā)動機(jī)2、蓄電池3、電機(jī)4、殼體41、轉(zhuǎn)子42、轉(zhuǎn)子軸421、發(fā)動機(jī)控 制器5、車身6、電機(jī)控制器8、整車控制器9、減速差速機(jī)構(gòu)10、自動變速器11。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)聯(lián)接在汽車橋1上。這里的汽車橋1為 汽車前橋或汽車后橋，本實(shí)施例中汽車橋1為汽車前橋。本驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)2、蓄電池3、以及能夠進(jìn)行電能和機(jī)械能轉(zhuǎn)換的電機(jī)4，其 中蓄電池3為電池組。電機(jī)4動力輸出端與汽車橋1相聯(lián)接，電機(jī)4與發(fā)動機(jī)2機(jī)械聯(lián)接 且能被發(fā)動機(jī)2帶動，該發(fā)動機(jī)2與能夠控制發(fā)動機(jī)2工作的發(fā)動機(jī)控制器5相聯(lián)接。電 機(jī)4還與聯(lián)接在蓄電池3上且能控制電機(jī)4工作的電機(jī)控制器8電氣聯(lián)接，當(dāng)發(fā)動機(jī)2處 于工作狀態(tài)時能夠通過電機(jī)4帶動汽車橋1工作。電機(jī)控制器8能夠使電機(jī)4處于機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能工作狀態(tài)并向蓄電池3充電，電機(jī)4在電機(jī)控制器8的控制下處于電能轉(zhuǎn)換為 機(jī)械能時能夠獨(dú)立地驅(qū)動汽車橋1工作或者與發(fā)動機(jī)2同時帶動汽車橋1工作。這里的發(fā) 動機(jī)控制器5和電機(jī)控制器8均與整車控制器9相聯(lián)接。 更具體地說，電機(jī)4包括固定在車身6上的殼體41，在殼體41內(nèi)固定有定子和能 夠轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子42，該轉(zhuǎn)子42包括一根轉(zhuǎn)子軸421，轉(zhuǎn)子軸421的兩端分別穿出殼體41的兩 端，轉(zhuǎn)子軸421的一端與汽車橋1相聯(lián)接，另一端與發(fā)動機(jī)2相聯(lián)接。轉(zhuǎn)子軸421通過減速 差速機(jī)構(gòu)10與汽車橋1相聯(lián)接。轉(zhuǎn)子軸421通過自動變速器11與發(fā)動機(jī)2相聯(lián)接。
本發(fā)明中的發(fā)動機(jī)2和電機(jī)4，可以分別單獨(dú)驅(qū)動或同時驅(qū)動汽車，適合于各種行 駛狀況，續(xù)駛里程與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相當(dāng)，大大降低燃油消耗和減少排放，是一種理想的混合動 力驅(qū)動方案。同時，能夠通過電機(jī)4回收發(fā)動機(jī)2富余功率或制動能量，從而大大提高整車 的燃油經(jīng)濟(jì)性及降低排放。電機(jī)控制器8能夠控制電機(jī)4工作，并且能夠控制電機(jī)4正轉(zhuǎn) 或反轉(zhuǎn)，以滿足整車各種不同驅(qū)動模式的需求。這里的發(fā)動機(jī)2通過電機(jī)4間接帶動汽車 橋1工作，電機(jī)4也能夠獨(dú)立驅(qū)動汽車橋1或者與發(fā)動機(jī)2配合驅(qū)動汽車橋1。也就是說， 電機(jī)4既是動力機(jī)構(gòu)，也是傳動機(jī)構(gòu)，還是能量回收機(jī)構(gòu)。本并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的詳細(xì)工作過程如下①起步當(dāng)蓄電池3的SOC值較高時，電機(jī)4利用其低速大轉(zhuǎn)矩的特性單獨(dú)驅(qū)動汽車；當(dāng)蓄 電池3的SOC值低于其設(shè)定的極限低值時，發(fā)動機(jī)2啟動由發(fā)動機(jī)2起步并向電池充電。②加速當(dāng)蓄電池3的SOC值較高時，發(fā)動機(jī)2和電動機(jī)4聯(lián)合驅(qū)動提供峰值功率，滿足加 速所需的驅(qū)動功率；蓄電池3的SOC值較低時，由發(fā)動機(jī)2提供驅(qū)動功率。③勻速當(dāng)蓄電池3的SOC值較高并且行駛車速在設(shè)定的純電動最高行駛車速范圍內(nèi)時， 由蓄電池3驅(qū)動汽車，發(fā)動機(jī)2不工作；當(dāng)蓄電池3的SOC值較低時，由發(fā)動機(jī)2驅(qū)動汽車， 在發(fā)動機(jī)2功率有富余的情況下向電池充電，始終保持發(fā)動機(jī)2在高效區(qū)工作。④制動或減速制動踏板輕度踏下時，發(fā)動機(jī)2關(guān)閉，若蓄電池3的SOC允許，電機(jī)4工作于發(fā)電 狀態(tài)，回收制動能量給蓄電池3充電；制動踏板重度踏下時，電機(jī)4提供制動轉(zhuǎn)矩，并且機(jī)械 制動器也參與制動。⑤倒車蓄電池3的SOC值較高時，電機(jī)4反轉(zhuǎn)，由電機(jī)4提供驅(qū)動功率；蓄電池3的SOC 值較低時，由發(fā)動機(jī)2經(jīng)由自動變速器11提供驅(qū)動功率，實(shí)現(xiàn)倒退行駛。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替 代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了汽車橋1、發(fā)動機(jī)2、蓄電池3、電機(jī)4、殼體41、轉(zhuǎn)子42、轉(zhuǎn) 子軸421、發(fā)動機(jī)控制器5、車身6、電機(jī)控制器8、整車控制器9、減速差速機(jī)構(gòu)10、自動變速 器11等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述 和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
權(quán)利要求
一種并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，聯(lián)接在汽車橋(1)上，本驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)(2)、蓄電池(3)、以及能夠進(jìn)行電能和機(jī)械能轉(zhuǎn)換的電機(jī)(4)，其特征在于，所述的電機(jī)(4)動力輸出端與汽車橋(1)相聯(lián)接，所述的電機(jī)(4)與發(fā)動機(jī)(2)機(jī)械聯(lián)接且能被發(fā)動機(jī)(2)帶動，該發(fā)動機(jī)(2)與能夠控制發(fā)動機(jī)(2)工作的發(fā)動機(jī)控制器(5)相聯(lián)接，所述的電機(jī)(4)還與聯(lián)接在蓄電池(3)上且能控制電機(jī)(4)工作的電機(jī)控制器(8)電氣聯(lián)接，當(dāng)發(fā)動機(jī)(2)處于工作狀態(tài)時能夠通過電機(jī)(4)帶動汽車橋(1)工作，所述的電機(jī)控制器(8)能夠使電機(jī)(4)處于機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能工作狀態(tài)并向蓄電池(3)充電，所述的電機(jī)(4)在電機(jī)控制器(8)的控制下處于電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能時能夠獨(dú)立地驅(qū)動汽車橋(1)工作或者與發(fā)動機(jī)(2)同時帶動汽車橋(1)工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述的發(fā)動機(jī)控制 器(5)和電機(jī)控制器(8)均與整車控制器(9)相聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述的電機(jī)(4)包括 固定在車身(6)上的殼體(41)，在殼體(41)內(nèi)固定有定子和能夠轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子(42)，該轉(zhuǎn)子 (42)包括一根轉(zhuǎn)子軸(421)，轉(zhuǎn)子軸(421)的兩端分別穿出殼體(41)的兩端，轉(zhuǎn)子軸(421) 的一端與汽車橋(1)相聯(lián)接，另一端與發(fā)動機(jī)(2)相聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)子軸(421) 通過減速差速機(jī)構(gòu)(10)與汽車橋(1)相聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)子軸(421) 通過自動變速器(11)與發(fā)動機(jī)(2)相聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述 的汽車橋(1)為汽車前橋或汽車后橋。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述的蓄電池(3)為 電池組。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、布局不合理的問題。本并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，包括發(fā)動機(jī)、蓄電池、以及能夠進(jìn)行電能和機(jī)械能轉(zhuǎn)換的電機(jī)，電機(jī)動力輸出端與汽車橋相聯(lián)接，電機(jī)與發(fā)動機(jī)機(jī)械聯(lián)接且能被發(fā)動機(jī)帶動，該發(fā)動機(jī)與能夠控制發(fā)動機(jī)工作的發(fā)動機(jī)控制器相聯(lián)接，電機(jī)還與聯(lián)接在蓄電池上且能控制電機(jī)工作的電機(jī)控制器電氣聯(lián)接，電機(jī)控制器能夠使電機(jī)處于機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能工作狀態(tài)并向蓄電池充電，電機(jī)在電機(jī)控制器的控制下處于電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能時能夠獨(dú)立地驅(qū)動汽車橋工作或者與發(fā)動機(jī)同時帶動汽車橋工作。本發(fā)明具有布局合理、能量損耗少、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B60K6/48GK101927691SQ20101025753
公開日2010年12月29日 申請日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者丁勇, 吳旭峰, 徐忠誠, 李書福, 李傳海, 楊健, 由毅, 趙福全 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司;浙江吉利控股集團(tuán)有限公司