[發明專利]含有驅動電機工作模式切換裝置的混合動力轎車驅動系統

有效

• 申請號: 200810201619.3
• 申請日: 2008-10-23
• 公開（公告）號: CN101380887A
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發明（設計）人: 殷承良;張勇;陳燕平;王磊;朱福堂
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B60K6/26
• 分類號: B60K6/26;B60K17/02;B60L11/18
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及一種車輛工程技術領域的轎車驅動系統，具體是一種含有驅動電 機工作模式切換裝置的混合動力轎車驅動系統。

背景技術

隨著世界能源的緊張與人類環保意識的加強，安全、節能、環保成為當今汽 車發展的主題。作為新能源汽車之一的混合動力汽車能夠較好的解決上述問題。 混合動力汽車是一種由發動機和電機系統共同驅動的車輛。其中發動機可以是使 用多種燃料的內燃機；電機既可以是永磁電機也可以是勵磁電機，既可以是同步 電機也可以是異步電機。插電式混合動力汽車，即PHEV(Plug-in?Hybrid?Vehicle) 在擁有普通混合動力車和純電動車的優點的同時可以使用家用電源插座(例如 220V電源)對電池充電。長途行車使用以內燃機為主的混合動力模式，而在日 常短途行駛狀態下可以使用全電動模式，做到零油耗和零排放。因此插電式混合 動力車有更高的燃油效率，降低了對石化燃料的依賴性，降低了車輛的使用成本。

經對現有技術的文獻檢索發現，專利CN101161499公開了一種混合動力電機 工作模式控制方法，包括了混合動力整車控制單元HCU包括電機管理模塊，電機 控制單元MCU，輸入模式管理模塊的模式信號有快速起停的請求、輔助驅動的請 求、再生制動及發電請求、怠速請求，以及當前的電機狀態；故障檢測模塊進行 故障管理時接受的信號有系統保護的要求信號、系統故障信號及當前電機的狀 態；輸出的信號主要有請求的模式、扭矩及速度。該發明中混合動力整車控制單 元HCU監測和管理發動機和電機的工作模式，在一定程度上較傳統車更優化的 能量管理，實現了電機工作模式的平穩切換，但只是一種控制方法，與本發明的 內容有很大的不同。

發明內容

本發明目的在于針對現有技術的不足，提供一種含有驅動電機工作模式切換 裝置的混合動力轎車驅動系統，以電機驅動為主，配備有其他補充能源，能夠通 過發電機組擴大混合動力汽車的續駛里程，在最大限度節約制造和改造成本的基 礎上實現節約燃油和保證整車動力性能的目的，克服了混合動力汽車驅動裝置在 輔助傳動，換擋和行星齒輪傳動中旋轉離合器等方面的不足。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明所涉及的含有驅動電機工作模式切換裝置的混合動力轎車驅動系統， 包括：車輪、主減速器-差速器、行星齒輪機構、第二自動離合器、驅動電機、 第一自動離合器、集成起動發電機(簡稱ISG)、發動機、電機控制器、動力電池 組及外接電源插頭，其中：發動機和集成起動發電機同軸連接，集成起動發電機 和第一自動離合器主動盤連接，第一自動離合器從動盤通過驅動電機和行星齒輪 機構連接，行星齒輪機構一側通過第二自動離合器與驅動電機連接，另一側與主 減速器-差速器連接，主減速器-差速器通過驅動橋和車輪相連，動力電池組通過 電纜分別與電機控制器和外接電源插頭連接，電機控制器通過電纜分別與集成起 動發電機和驅動電機連接。行星齒輪機構外齒圈與車架固定連接。其中電機控制 器包括驅動電機控制器和集成起動發電機電機控制器，動力電池組含有電池管理 系統。

本發明在行星齒輪機構和驅動電機之間增加了一個自動離合器，實現了驅動 電機可以在必要的情況下停止工作。如在車速大于100km/h時停止工作，在車速 較小于100km/h時接入動力傳動。該方案具備串聯混合動力的優點，同時減小了 發電機和驅動電機的功率；降低了油耗和排放；系統結構簡單，回避了復雜的變 速系統，自動離合器相對成熟，且控制要求低。

本發明結構上的創新之處在于應用了自動離合器作為驅動電機工作模式切 換的裝置，即作為驅動電機和行星齒輪之間的接合分離部件。降低了驅動電機需 求的最高轉速，便于電機的工程化實施，同時減少了電機的弱磁損耗，優化了電 機的工作狀況，有利于延長電機的壽命，并由此帶來了制造成本的降低，能產生 顯著的經濟效果。結合行星齒輪機構具有的結構緊湊、傳動比大、承載能力大、 傳動平穩及傳動效率高等優點，驅動電機、自動離合器及行星齒輪聯合使用，實 現了功率分流和變速的目的，進而能夠實現混合動力汽車發動機、電動機、動力 電池組三者之間的良好匹配和最優控制。

本發明上述的插電式混合動力轎車驅動系統，包括以下多種驅動模式(所有 工作模式都可以在車速大于100km/h時，斷開第二自動離合器，使驅動電機停止 工作)：