[發明專利]低耗油量增程式電動車動力系

有效

• 申請號: 201110152403.4
• 申請日: 2011-06-08
• 公開（公告）號: CN102275518A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: S.H.斯維爾斯;J.M.馬圭爾;M.G.雷諾
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B60L11/14
• 分類號: B60L11/14;B60L11/12;B60K6/36
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉楨

技術領域

本發明涉及增程式電動車。

背景技術

增程式電動車或EREV通常提供了擴展的純電動（EV）串聯推進模式。在串聯混合系統中，連接至發動機的電機用作起動發動機的電動機，并允許電機或者連接至傳動系其余部分的另一電機有選擇地用作發電機，從而將能量恢復進電池。由于電機必須將所有的發動機動力都從機械能轉換為電能和從電能轉換為機械能，所以串聯設計增大了重量，并在這兩個轉換中形成有效的動力損失。另外，串聯設計在發動機與驅動輪之間缺少直接的機械線路。

EREV具有可通過插電式電池電源以及通過再生制動而重新充電的車載電池。車載汽油發動機按需要轉動發電機，以提供擴展的EV運行范圍。一旦電池被大量地耗盡，只要油箱中留有燃料，那么EREV設計就繼續延伸車輛的EV運行范圍。對于比閾值距離短的車程，例如在某些實施例中約為40英里，那么根本不需要發動機，所有的推進都以EV模式提供。

發明內容

因此，與傳統串聯混合設計不同，本文所公開的增程式電動車（EREV）在其所有發動機運行操作模式中具有在其發動機與驅動輪之間的直接機械線路，因此提高了燃料效率。所述EREV包括至少一個串聯模式、純電動（EV）模式和動力分配模式，例如每一個的前進和倒車模式。所述車輛使用兩個電機。第一電機操作為發電機以激勵另一電機，所述第一電機僅在所述發動機開啟或運行時操作。例如，可使用被動整流繞場（passively-rectified?wound?field）裝置作為第一電機。所述第二電機為在所述EV模式期間驅進所述車輛的電動發電機單元（MGU）。單向離合器如可控可選擇單向離合器（SOWC）（例如，在一個實施例中，機械二極管離合器或具有較低旋轉損失的其它SOWC設計）在所述EV模式中超越。輔助起動電機允許所述第一電機僅用作下述發電機。

在一個實施例中，一個接地離合器（例如電動帶式離合器）在所述串聯模式期間接合。倒車串聯模式通過上述單向離合器被使能，在一個可能實施例中，所述單向離合器為可選擇單向離合器（SOWC），并通過PRNDL裝置控制在所述倒車串聯模式中開啟或分離。可使用輸出齒輪組來減小所述MGU的尺寸。

特別地，本文提供的車輛具有驅動輪、具有發動機輸出軸的發動機、具有第一第二和第三節點的行星齒輪組。所述第一節點連接至所述發動機的輸出軸，并且僅在所述發動機運行時被所述發動機輸出軸驅動。所述車輛還包括第一和第二電機、單向離合器、輔助起動電動機和控制器。所述第一電機連接至所述第二節點，并且在所述發動機運行時操作為發電機。所述單向離合器具有連接至所述第三節點的輸入側，所述第二電機具有連接至所述驅動輪的電機輸出軸。

所述第二電機交替地操作為電動機和發電機，并且連接至所述單向離合器的輸出側。所述控制器具有算法，所述算法用于根據需要控制所述發動機、所述電機、所述單向離合器和所述起動電機，從而提供前進純電動（EV）模式、倒車EV模式、至少一個動力分配模式和至少一個串聯模式中的每個模式。所述串聯模式在所述發動機與所述驅動輪之間提供直接機械線路，當所述單向離合器構造為SOWC時，其在所述前進EV模式中超越。

本發明提供下列技術方案。

技術方案1：一種增程式電動車輛，包括：

驅動輪；

具有輸出軸的發動機；

具有第一、第二和第三節點的行星齒輪組，其中所述第一節點連接至所述發動機的輸出軸，并且在所述發動機運行時被所述發動機的輸出軸驅動；

連接至所述第二節點的第一電機，其構造成在所述發動機運行時操作為發電機；

具有連接至所述第三節點的輸入側的單向離合器；

連接至所述單向離合器的輸出側的第二電機；

將所述驅動輪連接至所述第二電機的動力傳輸軸；

適于起動所述發動機的輔助起動電機；以及

具有算法的控制器，所述算法適于控制所述發動機、所述第一和第二電機、所述單向離合器和所述起動電機，從而提供前進純電動或EV模式、倒車EV模式、至少一個動力分配模式和至少一個串聯模式中的每個模式，其中所述至少一個串聯模式在所述發動機與所述驅動輪之間提供直接機械線路。

技術方案2：如技術方案1的車輛，還包括駐車、倒車、空檔、前進、低檔或PRNDL換檔裝置，其中所述單向離合器為通過所述RPNDL裝置控制的可選擇單向離合器或SOWC，使得在所述PRNDL裝置的倒車設定中，所述SOWC打開，因此使倒車串聯模式能夠作為所述至少一個串聯模式。