[發(fā)明專利]混合動力驅動裝置、驅動方法及混合動力汽車

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110185854.8
• 申請日: 2011-07-04
• 公開（公告）號: CN102862469A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設計）人: 張彤;馬智濤;于海生;向玉德;王晨
• 申請（專利權）人: 上海華普汽車有限公司;浙江吉利控股集團有限公司
• 主分類號: B60K6/20
• 分類號: B60K6/20;B60K6/36;B60W20/00;B60W10/02;B60W10/10;B60W10/06;B60W10/08;B60W10/196;B60W10/18;B60W40/10
• 代理公司: 北京信遠達知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11304
• 代理人: 王學強

技術領域

本發(fā)明涉及車輛的驅動裝置、包含該驅動裝置的汽車及驅動方法，尤其涉及一種混合動力驅動裝置、該驅動裝置的驅動方法及包含該驅動裝置的混合動力汽車。

背景技術

通常所說的混合動力一般是指油電混合動力，即燃料(汽油，柴油等)和電能的混合。混合動力汽車(Hybrid?Electrical?Vehicle，簡稱HEV)是有電動機作為發(fā)動機的輔助動力驅動汽車。混合動力驅動系統(tǒng)有串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)三種聯(lián)結方式。串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)一般由發(fā)動機直接帶動發(fā)電機發(fā)電，產(chǎn)生的電能儲存到儲蓄電池，再由儲蓄電池傳輸給電機轉化為動能，最后通過變速機構來驅動汽車。在這種聯(lián)結方式下，儲蓄電池在發(fā)電機產(chǎn)生的能量和電機需要的能量之間進行調節(jié)，從而保證車輛正常工作。這種動力系統(tǒng)在城市公交上的應用比較多，轎車上很少使用。

并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)在原有的串聯(lián)式驅動系統(tǒng)基礎上增加了一套電動機驅動系統(tǒng)。兩個系統(tǒng)既可以同時協(xié)調工作，也可以各自單獨工作驅動汽車。這種系統(tǒng)適用于多種不同的行駛工況，尤其適用于復雜的路況。本田的Accord和Civic采用的是并聯(lián)式聯(lián)結方式。

混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的特點在于電動機系統(tǒng)和發(fā)動機驅動系統(tǒng)各有一套機械變速機構，兩套機構或通過齒輪系，或采用行星輪式結構結合在一起，從而綜合調節(jié)電動機與發(fā)動機之間的轉速關系。與并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)相比，混聯(lián)式動力系統(tǒng)可以更加靈活地根據(jù)工況來調節(jié)電動機的功率輸出和電機的運轉。目前量產(chǎn)化的豐田Prius采用的是混聯(lián)式聯(lián)結方式，具體如圖1所示。豐田Prius采用的混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)結構也稱THS(Toyota?Hybrid?System)結構，包括：

四軸傳動裝置106，包括：太陽輪1061，與太陽輪1061嚙合的行星輪1062，與行星輪1062嚙合的外齒圈1063，行星輪1062安裝在行星架1064上；

發(fā)動機107，與行星架1064連接，用于帶動行星輪1062公轉；

電動機108，與儲蓄電池(未圖示)、外齒圈1063連接，用于將儲蓄電池的電能轉化為機械能帶動所述外齒圈1063轉動；

發(fā)電機109，與儲蓄電池、太陽輪1061連接，用于對所述儲蓄電池充電；

差速器110，適用于與外齒圈1063連接，用于平衡左右兩邊車輪的速度；

離合器111，用于控制外齒圈1063與差速器110的連接。

該系統(tǒng)工作的功率分配為：發(fā)動機107部分動力通過所述行星架1064輸入軸為整車提供驅動，剩余部分通過帶動行星輪1062轉動，進而帶動太陽輪1061轉動，太陽輪1061做為輸出軸驅動發(fā)電機109為儲蓄電池充電，電動機108從儲蓄電池得到電能后帶動所述外齒圈1063轉動，為整車提供動力。這種結構通過調節(jié)發(fā)電機109轉速使發(fā)動機108處于高效率區(qū)。然而，在車輛高速行駛時，發(fā)電機109有時需要工作在零轉速上下來調節(jié)發(fā)動機108的最優(yōu)輸出功率，這造成發(fā)電機109的工作效率非常低，進而導致整車混合動力工作效率較低。

有鑒于此，實有必要提出一種新的混合動力驅動裝置及驅動方法，改善在車輛需求的速度比較高時，發(fā)電機需要工作在零轉速上下來調節(jié)發(fā)動機的最優(yōu)輸出功率，帶來混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)發(fā)電機、發(fā)動機、電動機功率分配不合理，造成整車行使過程油耗較高的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提出一種新的混合動力驅動裝置及驅動方法，改善在車輛需求的速度比較高時，發(fā)電機需要工作在零轉速上下來調節(jié)發(fā)動機的最優(yōu)輸出功率，帶來混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)發(fā)電機、發(fā)動機、電動機功率分配不合理，造成整車行使過程油耗較高的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種混合動力驅動裝置，與車輪相連，包括：

雙行星排裝置，包括：前行星排太陽輪、與所述前行星排太陽輪嚙合的前行星排行星輪、與所述前行星排行星輪嚙合的前行星排外齒圈、后行星排太陽輪、與所述后行星排太陽輪嚙合的后行星排行星輪、與所述后行星排行星輪嚙合的后行星排外齒圈，以及前后行星排共用的行星架；其中，所述后行星排行星輪還與所述前行星排行星輪相嚙合；

發(fā)動機，與所述行星架連接；

第一電機，與所述前行星排太陽輪連接；

第二電機，與所述后行星排太陽輪連接；

差速器，與前行星排外齒圈、后行星排外齒圈相連，以在所述前行星排外齒圈或后行星排外齒圈帶動下驅動車輪；

第一離合器，連接在前行星排外齒圈與差速器之間，用于控制前行星排外齒圈與差速器的連接；

第二離合器，連接在后行星排外齒圈與差速器之間，用于控制后行星排外齒圈與差速器的連接。