[發(fā)明專利]混合動(dòng)力系統(tǒng)及混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作方法

在審

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• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN105383282A
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳鳳來
• 申請（專利權(quán)）人: 北京新能源汽車股份有限公司
• 主分類號(hào): B60K6/38
• 分類號(hào): B60K6/38
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 趙囡囡;吳貴明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種混合動(dòng)力系統(tǒng)及混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作方法。

背景技術(shù)

目前，混合動(dòng)力汽車同時(shí)配備電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)，來改善低速動(dòng)力輸出和燃油消耗。混合動(dòng)力系統(tǒng)包括串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)、并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)和混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)。

串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)一般由內(nèi)燃機(jī)直接帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，產(chǎn)生的電能通過控制單元傳到電池，再由電池傳輸給電機(jī)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，最后通過變速機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)汽車。串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車控制簡單，發(fā)動(dòng)機(jī)長期工作在最優(yōu)燃料消耗區(qū)域，汽車在城市運(yùn)行時(shí)能顯著降低油耗，適合城市運(yùn)行。但是，由于燃料經(jīng)過發(fā)電后再驅(qū)動(dòng)車輛，效率較低，在整車高速工況時(shí)，效率低下，反而費(fèi)油。

并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)包括兩套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。兩個(gè)系統(tǒng)既可以同時(shí)協(xié)調(diào)工作，也可以各自單獨(dú)工作驅(qū)動(dòng)汽車。并聯(lián)式系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常運(yùn)行于不同工況，經(jīng)濟(jì)性差。另外，變速器承受發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的扭矩總和，對大扭矩自動(dòng)變速器要求較高，國內(nèi)沒有相關(guān)變速器，增加成本。

混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的特點(diǎn)在于內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)各有一套機(jī)械變速機(jī)構(gòu)，兩套機(jī)構(gòu)通過齒輪系或行星輪式結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，從而綜合調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系。混聯(lián)式動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)復(fù)雜，成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種混合動(dòng)力系統(tǒng)及混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中混合動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種混合動(dòng)力系統(tǒng)，包括：發(fā)動(dòng)機(jī)；發(fā)電機(jī)，與發(fā)動(dòng)機(jī)同軸連接；動(dòng)力輸出軸，動(dòng)力輸出軸通過離合器與發(fā)電機(jī)的輸出軸連接，動(dòng)力輸出軸的軸線與發(fā)電機(jī)的輸出軸的軸線重合；電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的輸出軸與動(dòng)力輸出軸傳動(dòng)連接，電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)電連接；其中，發(fā)電機(jī)的輸出軸與動(dòng)力輸出軸通過離合器結(jié)合或分離。

進(jìn)一步地，發(fā)電機(jī)的輸出軸具有與動(dòng)力輸出軸分離的第一位置，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能控制電動(dòng)機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力輸出軸輸出動(dòng)力，混合動(dòng)力系統(tǒng)形成串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，發(fā)電機(jī)的輸出軸具有與動(dòng)力輸出軸結(jié)合的第二位置，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過動(dòng)力輸出軸輸出，混合動(dòng)力系統(tǒng)形成并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，發(fā)電機(jī)的輸出軸具有與動(dòng)力輸出軸分離的第一位置，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過動(dòng)力輸出軸輸出，混合動(dòng)力系統(tǒng)處于電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的工作模式。

進(jìn)一步地，發(fā)電機(jī)的輸出軸具有與動(dòng)力輸出軸結(jié)合的第二位置，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過發(fā)電機(jī)的輸出軸和動(dòng)力輸出軸輸出，混合動(dòng)力系統(tǒng)處于發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的工作模式。

進(jìn)一步地，電動(dòng)機(jī)的輸出軸與發(fā)電機(jī)的輸出軸平行設(shè)置。

進(jìn)一步地，發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)通過動(dòng)力連接機(jī)構(gòu)連接。

進(jìn)一步地，電動(dòng)機(jī)的輸出軸與動(dòng)力輸出軸通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。

進(jìn)一步地，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括相互嚙合的第一齒輪和第二齒輪，第一齒輪設(shè)置在電動(dòng)機(jī)的輸出軸上，第二齒輪設(shè)置在動(dòng)力輸出軸上。

進(jìn)一步地，離合器包括主動(dòng)部、從動(dòng)部和操縱機(jī)構(gòu)，主動(dòng)部設(shè)置在發(fā)電機(jī)的輸出軸上，從動(dòng)部設(shè)置在動(dòng)力輸出軸上，操縱機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)部和從動(dòng)部結(jié)合或分離。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作方法，使用上述的混合動(dòng)力系統(tǒng)，混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作模式包括以下任意一種：發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)串聯(lián)驅(qū)動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)及制動(dòng)回饋，混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作方法包括：

在發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)串聯(lián)驅(qū)動(dòng)的工作模式下，混合動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)的輸出軸與混合動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)力輸出軸分離，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)混合動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能控制電動(dòng)機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力輸出軸輸出動(dòng)力；或

在發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)的工作模式下，發(fā)電機(jī)的輸出軸與動(dòng)力輸出軸結(jié)合，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過動(dòng)力輸出軸輸出；或

在電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的工作模式下，發(fā)電機(jī)的輸出軸與動(dòng)力輸出軸分離，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過動(dòng)力輸出軸輸出；或

在發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的工作模式下，發(fā)電機(jī)的輸出軸與動(dòng)力輸出軸結(jié)合，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過發(fā)電機(jī)的輸出軸和動(dòng)力輸出軸輸出；或

在制動(dòng)回饋的工作模式下，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電機(jī)模式，電動(dòng)機(jī)回收電動(dòng)汽車的制動(dòng)動(dòng)能。