專利名稱：帶單向離合器的四驅(qū)混合動(dòng)力車的混合動(dòng)力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種帶單向離合器的四驅(qū)混合動(dòng)力車的混合動(dòng)力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著能源短缺和全球氣候變暖的進(jìn)一步加劇，節(jié)能減排已經(jīng)成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn)。各國政府及汽車企業(yè)紛紛加速對(duì)新能源車輛的研發(fā)。目前市場(chǎng)上的四驅(qū)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車純電動(dòng)行駛只能靠驅(qū)動(dòng)電機(jī)所在的驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)，不能實(shí)現(xiàn)前后驅(qū)動(dòng)軸分別純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)以及同時(shí)純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)致電機(jī)不能完全發(fā)揮動(dòng)力性能，制動(dòng)回收的能量也比較有限。授權(quán)專利CN201002503Y涉及一種全輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其前輪驅(qū)動(dòng)采用了發(fā)動(dòng)機(jī)、曲軸安裝的盤式電機(jī)、自動(dòng)離合器加手動(dòng)變速器MT或直接采用AMT自動(dòng)變速器等部件構(gòu)成的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，其中ISG電機(jī)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)和自動(dòng)離合器或AMT自動(dòng)變速器之間；后輪驅(qū)動(dòng)采用了后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)、后輪驅(qū)動(dòng)減速/差速器構(gòu)成的電動(dòng)后橋。在這種混合動(dòng)力系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)與ISG電機(jī)同軸相連，不能實(shí)現(xiàn)ISG電機(jī)純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，從而無法實(shí)現(xiàn)前輪純電機(jī)驅(qū)動(dòng)，更無法實(shí)現(xiàn)四輪同時(shí)純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)致電機(jī)不能完全發(fā)揮動(dòng)力性能。美國專利US 6，484，834 B2涉及一種混合動(dòng)力四驅(qū)系統(tǒng)。該混合動(dòng)力四驅(qū)系統(tǒng)包含兩路傳動(dòng)路線，第一路傳動(dòng)系統(tǒng)通過發(fā)動(dòng)機(jī)，變速器和傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞至車輪，第二路傳動(dòng)系統(tǒng)通過電機(jī)為另一對(duì)車輪提供動(dòng)力。在這種混合動(dòng)力系統(tǒng)中，難以實(shí)現(xiàn)怠速停機(jī)功能，發(fā)動(dòng)機(jī)仍然工作在傳統(tǒng)汽車的工作模式，無法實(shí)現(xiàn)前輪純電機(jī)驅(qū)動(dòng)，更無法實(shí)現(xiàn)四輪同時(shí)純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)由于電機(jī)通過制動(dòng)回收的能量有限，動(dòng)力電池儲(chǔ)能不足，導(dǎo)致電機(jī)不能完全發(fā)揮動(dòng)力性能。因此，提供一種這樣的混合動(dòng)力系統(tǒng)將是有利的該混合動(dòng)力系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)四驅(qū)功能的混合動(dòng)力系統(tǒng)，并能實(shí)現(xiàn)前后軸分別純電動(dòng)行駛及電動(dòng)四驅(qū)行駛，提高整車純電動(dòng)模式下的動(dòng)力性能和制動(dòng)能量回收性能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種四驅(qū)混合動(dòng)力車的混合動(dòng)力系統(tǒng)，該混合動(dòng)力系統(tǒng)包括 多個(gè)動(dòng)力裝置，包括內(nèi)燃機(jī)、第一電機(jī)和第二電機(jī)；第一傳動(dòng)系和第二傳動(dòng)系；制動(dòng)系統(tǒng)； 其中，第一電機(jī)通過第一傳動(dòng)系與第一驅(qū)動(dòng)軸連接，第二電機(jī)通過第二傳動(dòng)系與第二驅(qū)動(dòng)軸連接，該制動(dòng)系統(tǒng)與第一驅(qū)動(dòng)軸和第二驅(qū)動(dòng)軸相關(guān)聯(lián)；混合動(dòng)力附件；混合動(dòng)力控制系統(tǒng)；儲(chǔ)能裝置，其為混合動(dòng)力控制系統(tǒng)和混合動(dòng)力附件提供能量；以及單向離合器，其連接在內(nèi)燃機(jī)的曲軸與第一電機(jī)之間，該混合動(dòng)力控制系統(tǒng)控制單向離合器來建立或者斷開內(nèi)燃機(jī)曲軸與第一電機(jī)之間的連接。在上述混合動(dòng)力系統(tǒng)中，單向離合器可嵌入到該第一電機(jī)中。在上述混合動(dòng)力系統(tǒng)中，該單向離合器可為可控的、帶自鎖功能的高速離合器。在上述混合動(dòng)力系統(tǒng)中，內(nèi)燃機(jī)的曲軸上安裝有第一飛輪，第二飛輪與第一電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定在一起以同步旋轉(zhuǎn)，該單向離合器形成于第一飛輪與第二飛輪之間，以實(shí)現(xiàn)第一飛輪和第二飛輪的斷開和接合，其中，第二飛輪是第一傳動(dòng)系的離合器的主動(dòng)件。在上述混合動(dòng)力系統(tǒng)中，單向離合器設(shè)置成與第一電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子同軸，該定子位于該轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)，而單向離合器設(shè)置在該轉(zhuǎn)子的徑向內(nèi)側(cè)。在上述混合動(dòng)力系統(tǒng)中，沿軸向在單向離合器的兩側(cè)上設(shè)置有定位與承力軸承。上述混合動(dòng)力系統(tǒng)中可具有以下模式及模式轉(zhuǎn)換EV模式單向離合器斷開，第一驅(qū)動(dòng)軸由第一電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)運(yùn)行，內(nèi)燃機(jī)處于關(guān)閉狀態(tài)或者內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速不超過第一電機(jī)的轉(zhuǎn)速；EV模式一Normal模式內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速不斷升高，直到該內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速超過第一電機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，單向離合器結(jié)合，實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)與第一電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)；Normal模式一EV模式內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速不斷下降，當(dāng)該轉(zhuǎn)速小于第一電機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，單向離合器自動(dòng)脫開，進(jìn)入純電動(dòng)模式；第一電機(jī)快速起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)在需要第一電機(jī)快速起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)時(shí)，控制單向離合器來鎖止，動(dòng)力由第一電機(jī)傳到內(nèi)燃機(jī)，此時(shí)第一電機(jī)快速起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)，實(shí)現(xiàn)怠速停機(jī)和內(nèi)燃機(jī)快速起動(dòng)。在上述混合動(dòng)力系統(tǒng)中，第一驅(qū)動(dòng)軸可連接到前輪或者后輪中的一種上，而第二驅(qū)動(dòng)軸可連接到前輪或者后輪中的另一種上。在上述混合動(dòng)力系統(tǒng)中，儲(chǔ)能裝置可包括高壓儲(chǔ)能裝置和低壓儲(chǔ)能裝置。在上述混合動(dòng)力系統(tǒng)中，混合動(dòng)力附件包括DC/DC、電動(dòng)空調(diào)、真空助力系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和第二電機(jī)冷卻水泵。在上述混合動(dòng)力系統(tǒng)中，混合動(dòng)力控制系統(tǒng)可包括整車控制器HCU和多個(gè)部件控制器，該整車控制器HCU整體上控制該多個(gè)部件控制器的工作，包括判斷駕駛員扭矩需求、在各動(dòng)力源之間進(jìn)行扭矩分配，在不同行駛工況下仲裁各種控制方法的優(yōu)先級(jí)；其中，該多個(gè)部件控制器包括控制內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)控制器EMS ；控制第一傳動(dòng)系和第二傳動(dòng)系中的變速傳動(dòng)箱的變速傳動(dòng)箱控制器TCU ；控制第一電機(jī)的第一電機(jī)控制器MCU;控制第二電機(jī)的第二電機(jī)控制器MCU;控制高壓儲(chǔ)能裝置的高壓儲(chǔ)能裝置控制器BMS ；控制制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)控制器ABS ；以及，控制混合動(dòng)力附件的混動(dòng)附件控制器A⑶；其中，整車控制器、內(nèi)燃機(jī)控制器、變速傳動(dòng)箱控制器、第一電機(jī)控制器、第二電機(jī)控制器、高壓儲(chǔ)能裝置控制器、制動(dòng)控制器和混動(dòng)附件控制器是整車控制器局域網(wǎng)絡(luò)CAN的節(jié)點(diǎn)，高壓儲(chǔ)能裝置通過高壓直流電線連接第一電機(jī)控制器、第二電機(jī)控制器、DC/DC和電動(dòng)空調(diào)；低壓儲(chǔ)能裝置通過低壓直流電線連接DC/DC、真空助力系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和第二電機(jī)冷卻水泵；第一電機(jī)控制器通過三相交流電線控制第一電機(jī)，而第二電機(jī)控制器通過三相交
5流電線控制該第二電機(jī)。在上述混合動(dòng)力系統(tǒng)中，高壓儲(chǔ)能裝置可為動(dòng)力蓄電池、超級(jí)電容或它們的組合。在上述混合動(dòng)力系統(tǒng)中，高壓儲(chǔ)能裝置可配備充電接口。通過以上所述的混合動(dòng)力系統(tǒng)，具有該混合動(dòng)力系統(tǒng)的四驅(qū)混合動(dòng)力車至少具有以下優(yōu)點(diǎn)本四驅(qū)混合動(dòng)力車的混合動(dòng)力系統(tǒng)，通過在第一驅(qū)動(dòng)軸使用內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，在驅(qū)動(dòng)軸B使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了汽車的四驅(qū)功能，在保證良好的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能的同時(shí)，進(jìn)一步提高了整車的動(dòng)力性能和操縱穩(wěn)定性能。如上所述，該四輪驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力車可使用第一驅(qū)動(dòng)軸作為前軸，也可以使用驅(qū)動(dòng)軸B作為前軸，以適應(yīng)不同車型的布置空間要求。在上述純電動(dòng)模式下，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)A或電機(jī)B單獨(dú)驅(qū)動(dòng)整車，也可實(shí)現(xiàn)電機(jī)A和電機(jī)B共同驅(qū)動(dòng)整車，大大提高整車純電動(dòng)模式下的動(dòng)力性能和制動(dòng)能量回收性能。四驅(qū)混合動(dòng)力車的結(jié)構(gòu)緊湊，便于整車布置。四驅(qū)混合動(dòng)力車中的內(nèi)燃機(jī)怠速停機(jī)功能可通過控制單向離合器A，由電機(jī)A快速起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。當(dāng)需要電機(jī)A快速起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)時(shí)，控制單向離合器A鎖止，那么動(dòng)力可由電機(jī)A傳到內(nèi)燃機(jī)端，此時(shí)電機(jī)A實(shí)現(xiàn)快速起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)，從而取消12V啟停系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)怠速停機(jī)和快速起動(dòng)。在電機(jī)A純電動(dòng)運(yùn)行模式下，能根據(jù)不同工況進(jìn)行換擋，以達(dá)到更好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。只需拆除電機(jī)B、變速傳動(dòng)箱B和電機(jī)B冷卻水泵，則該混合動(dòng)力車可以變成中混合動(dòng)力車。因此該平臺(tái)可以具有很好的兼容性，有利于整車廠在研發(fā)、生產(chǎn)中節(jié)省成本?；旌蟿?dòng)力附件中的電動(dòng)空調(diào)為高壓供電，相對(duì)于傳統(tǒng)車空調(diào)可以達(dá)到降低能耗的目的。真空助力系統(tǒng)包含一個(gè)電動(dòng)真空泵，可以根據(jù)高壓儲(chǔ)能裝置的能量狀態(tài)、內(nèi)燃機(jī)工作狀態(tài)，選擇從內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣歧管處獲取真空，或者通過電動(dòng)真空泵獲取真空，或者從二者共同獲取真空。DC/DC將高壓儲(chǔ)能裝置的高壓電轉(zhuǎn)換成低壓電提供給使用低壓電的混合動(dòng)力附件以及各個(gè)控制器，整車需求的低壓電主要由DC/DC提供，不足部分由低壓儲(chǔ)能裝置補(bǔ)充。

圖1是帶單向離合器的四驅(qū)混合動(dòng)力車的混合動(dòng)力系統(tǒng)的框架圖。圖2是內(nèi)燃機(jī)、第一電機(jī)與單向離合器的結(jié)構(gòu)關(guān)系的簡圖。圖3是圖2所示的內(nèi)燃機(jī)、第一電機(jī)與單向離合器的關(guān)系的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是利用通過單向離合器的中心軸線的平面截取的、圖3中示意的構(gòu)造的一個(gè)具體實(shí)施例的剖面圖。圖5是由本實(shí)用新型的帶單向離合器的四驅(qū)混合動(dòng)力車的混合動(dòng)力系統(tǒng)得到的中混合動(dòng)力車的框架圖。部件列表第一飛輪 21第二飛輪 22電機(jī)A定子 31[0054]電機(jī)A轉(zhuǎn)子 32[0055]電機(jī)A轉(zhuǎn)速傳感器定子41[0056]電機(jī)A轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)子42[0057]單向離合器1[0058]第一傳動(dòng)系離合器2[0059]連接板 34。
具體實(shí)施方式
圖1中顯示了一種帶單向離合器的四驅(qū)混合動(dòng)力車的混合動(dòng)力系統(tǒng)。如圖所示，該混合動(dòng)力系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置、單向離合器A、變速傳動(dòng)箱、差速器、驅(qū)動(dòng)軸A和驅(qū)動(dòng)軸B、制動(dòng)系統(tǒng)、儲(chǔ)能裝置、混合動(dòng)力附件以及混合動(dòng)力控制系統(tǒng)等。動(dòng)力裝置包括內(nèi)燃機(jī)、電機(jī)A和電機(jī)B。電機(jī)A可為ISG電機(jī)。變速傳動(dòng)箱包括分別用于驅(qū)動(dòng)軸A和驅(qū)動(dòng)軸B的變速傳動(dòng)箱A和變速傳動(dòng)箱B。變速傳動(dòng)箱A、變速傳動(dòng)箱B可通過差速器而分別連接驅(qū)動(dòng)軸A和驅(qū)動(dòng)軸B。變速傳動(dòng)箱A與差速器一起構(gòu)成了用于驅(qū)動(dòng)軸A的第一傳動(dòng)系，而變速傳動(dòng)箱B與差速器一起構(gòu)成了用于驅(qū)動(dòng)軸B的第二傳動(dòng)系。單向離合器A設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的曲軸與電機(jī)A之間。應(yīng)當(dāng)注意，“設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的曲軸與電機(jī)A之間”只表示內(nèi)燃機(jī)的曲軸通過單向離合器而連接到電機(jī)A，而不意圖限制單向離合器A在內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)A之間的具體位置?；旌蟿?dòng)力控制系統(tǒng)控制該單向離合器A來建立或者斷開內(nèi)燃機(jī)的曲軸與電機(jī)A之間的連接，使得在斷開連接時(shí)，電機(jī)A單獨(dú)地對(duì)驅(qū)動(dòng)軸A進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述第一驅(qū)動(dòng)軸的純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，以及在所述第二電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)所述第二驅(qū)動(dòng)軸時(shí)實(shí)現(xiàn)所述第一驅(qū)動(dòng)軸和第二驅(qū)動(dòng)軸的同時(shí)純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)軸A可連接到前輪或者后輪中的一種上，而驅(qū)動(dòng)軸B連接到前輪或者后輪中的另一種上。另外，雖然圖1中顯示了電機(jī)A連接到驅(qū)動(dòng)軸A上，而電機(jī)B連接到驅(qū)動(dòng)軸B上，在實(shí)踐中，也可使電機(jī)A連接到驅(qū)動(dòng)軸B上而電機(jī)B連接到驅(qū)動(dòng)軸A上。在一個(gè)實(shí)施例中，單向離合器A嵌入到電機(jī)A中，如圖2中詳細(xì)示出。由于嵌入式離合器不會(huì)帶來軸向空間的增加，因此這樣布置可使得結(jié)構(gòu)更加緊湊，便于整車布置。在一個(gè)是實(shí)施例中，該單向離合器A可以為可控的、帶自鎖功能的高速離合器。在普通的單向離合器及其相關(guān)系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)中，連接在內(nèi)燃機(jī)的曲軸上的動(dòng)力總成飛輪承擔(dān)兩大功能發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，傳動(dòng)系離合器的主動(dòng)部分。在本實(shí)用新型的單向離合器中，其被分解為兩個(gè)獨(dú)立的飛輪來承擔(dān)。具體而言，如圖3中所示，內(nèi)燃機(jī)的曲軸上安裝有第一飛輪21，而第二飛輪22與電機(jī)A的轉(zhuǎn)子32固定在一起以同步旋轉(zhuǎn)。單向離合器1形成于第一飛輪21和第二飛輪22之間，以實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)飛輪21和22的斷開和接合。第二飛輪22是變速傳動(dòng)箱A與電機(jī)A之間的傳動(dòng)系離合器的主動(dòng)件。本實(shí)用新型的單向離合器總成在工作中不僅要完成旋轉(zhuǎn)方向上的結(jié)合或鎖止功能，而且也有承擔(dān)第二飛輪22的定位作用并承受離合器分離時(shí)產(chǎn)生的軸向力。因此在單向離合器總成中集成了單向離合器及定位與承力軸承。單向離合器設(shè)置成與電機(jī)A的定子31和轉(zhuǎn)子32同軸。具體而言，沿徑向方向，自外至內(nèi)分別為電機(jī)A定子31，電機(jī)A轉(zhuǎn)子32以及單向離合器1。另外，還可包括電機(jī)A轉(zhuǎn)速傳感器。在這種情況下，沿徑向方向自外至內(nèi)分別為電機(jī)A定子31、電機(jī)A轉(zhuǎn)子32、電機(jī)A轉(zhuǎn)速傳感器定子41、電機(jī)A轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)子42以及單向離合器1。其中，同樣保持固定的電機(jī)A定子31與電機(jī)A轉(zhuǎn)速傳感器定子41可通過連接板34連接在一起，如圖3所示。圖4是利用通過單向離合器1的中心軸線的平面截取的、圖3中以框圖示意的構(gòu)造的一個(gè)具體實(shí)施例的剖面圖。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，當(dāng)單向離合器A結(jié)合時(shí)，動(dòng)力的傳遞路徑為內(nèi)燃機(jī)一電機(jī)A —變速傳動(dòng)箱A —差速器一驅(qū)動(dòng)軸A —車輪。而單向離合器A斷開時(shí)，其成為超越離合器。只有當(dāng)內(nèi)燃機(jī)輸出轉(zhuǎn)速超過電機(jī)A轉(zhuǎn)速時(shí)，單向離合器A才能夠再次結(jié)合。單向離合器A構(gòu)造成可以實(shí)現(xiàn)以下整車模式及模式轉(zhuǎn)換EV模式單向離合器A斷開，電機(jī)A可實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)運(yùn)行，此時(shí)內(nèi)燃機(jī)可以是關(guān)閉狀態(tài)，或者內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速不超過電機(jī)A轉(zhuǎn)速。EV模式一Normal模式隨著內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速不斷升高，直到內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速超過電機(jī)A轉(zhuǎn)速時(shí)，單向離合器A結(jié)合，實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)與電機(jī)A共同驅(qū)動(dòng)。Normal模式一EV模式內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速不斷下降，當(dāng)其轉(zhuǎn)速小于電機(jī)A轉(zhuǎn)速時(shí)，單向離合器A自動(dòng)脫開，實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)模式。電機(jī)A快速起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)單向離合器A帶自鎖功能，當(dāng)需要電機(jī)A快速起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)時(shí)，控制單向離合器A鎖止，那么動(dòng)力可由電機(jī)A傳到內(nèi)燃機(jī)端，此時(shí)電機(jī)A可快速起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)，從而取消12V發(fā)動(dòng)機(jī)快速啟停系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)怠速停機(jī)和內(nèi)燃機(jī)快速起動(dòng)。在電機(jī)A純電動(dòng)運(yùn)行模式下，能根據(jù)不同工況進(jìn)行換擋，已達(dá)到更好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。在運(yùn)行時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的怠速停機(jī)功能可通過控制單向離合器A、由電機(jī)A快速起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)來實(shí)現(xiàn)。該單向離合器A能很好地實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)與電機(jī)A之間的轉(zhuǎn)速同步，其結(jié)構(gòu)簡單，布置空間小。在一個(gè)實(shí)施例中，利用上述結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)軸A或驅(qū)動(dòng)軸B分別單獨(dú)由電機(jī)A或電機(jī)B驅(qū)動(dòng)，均可實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式。在另一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)軸A和驅(qū)動(dòng)軸B同時(shí)分別由電機(jī)A和電機(jī)B驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了純電動(dòng)四驅(qū)模式。在一個(gè)實(shí)施例中，儲(chǔ)能裝置可包括高壓儲(chǔ)能裝置和低壓儲(chǔ)能裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，混合動(dòng)力附件可包括DC/DC、電動(dòng)空調(diào)、真空助力系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電機(jī)B冷卻水泵。但是混合動(dòng)力附件并不需要包括以上所述的所有構(gòu)件，或者局限于僅包括以上所述的構(gòu)件，而是可根據(jù)需要包括任何合乎需要的構(gòu)件。在一個(gè)實(shí)施例中，混合動(dòng)力控制系統(tǒng)可包括用來控制各構(gòu)件的控制器?；旌蟿?dòng)力控制系統(tǒng)還可根據(jù)需要包括整車控制器HCU (HCU整體上控制各部件控制器的工作，包括判斷駕駛員扭矩需求、在各動(dòng)力源之間進(jìn)行扭矩分配，在不同行駛工況下仲裁各種控制方法的優(yōu)先級(jí))；用來控制各構(gòu)件的控制器包括內(nèi)燃機(jī)控制器EMS、變速傳動(dòng)箱控制器TCU、電機(jī)A控制器MCU、電機(jī)B控制器MCU、高壓儲(chǔ)能裝置控制器BMS、制動(dòng)控制器ABS和混動(dòng)附件控制器ACU。內(nèi)燃機(jī)控制器、變速傳動(dòng)箱控制器、電機(jī)控制器A、電機(jī)控制器B、高壓儲(chǔ)能裝置控制器、整車控制器、混動(dòng)附件控制器、制動(dòng)控制器作為整車CAN網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，其中，內(nèi)燃機(jī)控制器控制內(nèi)燃機(jī)，制動(dòng)控制器控制制動(dòng)系統(tǒng)，混動(dòng)附件控制器控制混合動(dòng)力附件，變速傳動(dòng)箱控制器控制變速傳動(dòng)箱A和變速傳動(dòng)箱B，高壓儲(chǔ)能裝置控制器控制高壓儲(chǔ)能裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，高壓儲(chǔ)能裝置可通過高壓直流電線連接電機(jī)控制器A、電機(jī)控制器B、DC/DC、電動(dòng)空調(diào)。在一個(gè)實(shí)施例中，低壓儲(chǔ)能裝置可通過低壓直流電線連接DC/DC、真空助力系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電機(jī)B冷卻水泵。在一個(gè)實(shí)施例中，電機(jī)控制器A可通過三相交流電線控制電機(jī)A，電機(jī)控制器B可通過三相交流電線控制電機(jī)B。在一個(gè)實(shí)施例中，高壓儲(chǔ)能裝置可以是動(dòng)力蓄電池、超級(jí)電容或它們的組合。其中，動(dòng)力蓄電池可為鉛酸蓄電池、鎳-鉻蓄電池、鎳-氫蓄電池或者鋰電池。變速傳動(dòng)箱A、變速傳動(dòng)箱B可都包括變速裝置和離合裝置，或者變速傳動(dòng)箱A、變速傳動(dòng)箱B可都只包括變速裝置。變速傳動(dòng)箱A或變速傳動(dòng)箱B可為DCT、CVT、AMT、AT、MT或單級(jí)減速齒輪箱。內(nèi)燃機(jī)為汽油機(jī)、柴油機(jī)或者生物燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。[0091 ] 電機(jī)A和電機(jī)B可為直流電機(jī)或者交流電機(jī)。另外，高壓儲(chǔ)能裝置可配備有充電接口。除了上述技術(shù)方案，還可對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行改型，通過斷開電機(jī)B與變速傳動(dòng)箱的連接，或者更優(yōu)選拆除電機(jī)B以及與電機(jī)B相關(guān)聯(lián)的構(gòu)件，諸如變速傳動(dòng)箱B和電機(jī)B冷卻水泵等，本實(shí)用新型所記載的四驅(qū)純電動(dòng)混合動(dòng)力車可以容易地變成中混合動(dòng)力車。圖5中顯示了一種通過對(duì)圖1中所示的系統(tǒng)進(jìn)行上述改型所得的兩輪驅(qū)動(dòng)中混系統(tǒng)，其中，與電機(jī)B相關(guān)聯(lián)的變速傳動(dòng)箱B、差速器、電機(jī)控制器B、電機(jī)B冷卻水泵，以及與這些構(gòu)件相聯(lián)的信號(hào)和供電線路均被去除。需要注意，對(duì)圖1中的系統(tǒng)的改型并不僅限于得到圖3中所示的系統(tǒng)，圖3僅僅是可獲得的系統(tǒng)的一個(gè)簡單實(shí)施例。通過容易地轉(zhuǎn)變成中混動(dòng)力車，本實(shí)用新型的四驅(qū)混合動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)具有很好的兼容性，有利于整車廠在研發(fā)、生產(chǎn)中節(jié)省成本。應(yīng)當(dāng)顯而易見的是，前述內(nèi)容僅涉及本申請(qǐng)的某些優(yōu)選實(shí)施例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可在本文中做出許多改變和修改而不會(huì)偏離由所附權(quán)利要求及其等效方案所限定的本實(shí)用新型的總的精神和范圍。
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權(quán)利要求1.一種四驅(qū)混合動(dòng)力車的混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述混合動(dòng)力系統(tǒng)包括 多個(gè)動(dòng)力裝置，包括內(nèi)燃機(jī)、第一電機(jī)和第二電機(jī)；第一傳動(dòng)系和第二傳動(dòng)系；制動(dòng)系統(tǒng)；其中，所述第一電機(jī)通過所述第一傳動(dòng)系與第一驅(qū)動(dòng)軸連接，所述第二電機(jī)通過所述第二傳動(dòng)系與第二驅(qū)動(dòng)軸連接，所述制動(dòng)系統(tǒng)與所述第一驅(qū)動(dòng)軸和所述第二驅(qū)動(dòng)軸相關(guān)聯(lián)；混合動(dòng)力附件； 混合動(dòng)力控制系統(tǒng)；儲(chǔ)能裝置，其為所述混合動(dòng)力控制系統(tǒng)和所述混合動(dòng)力附件提供能量；以及單向離合器，其連接在所述內(nèi)燃機(jī)的曲軸與所述第一電機(jī)之間，所述混合動(dòng)力控制系統(tǒng)控制所述單向離合器來建立或者斷開所述內(nèi)燃機(jī)曲軸與所述第一電機(jī)之間的連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述單向離合器嵌入到所述第一電機(jī)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)燃機(jī)的曲軸上安裝有第一飛輪，第二飛輪與所述第一電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定在一起以同步旋轉(zhuǎn)，所述單向離合器形成于所述第一飛輪與所述第二飛輪之間，以實(shí)現(xiàn)所述第一飛輪和所述第二飛輪的斷開和接合， 其中，所述第二飛輪是所述第一傳動(dòng)系的離合器的主動(dòng)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述單向離合器設(shè)置成與所述第一電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子同軸，所述定子位于所述轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)，而所述單向離合器設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子的徑向內(nèi)側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，沿軸向在所述單向離合器的兩側(cè)上設(shè)置有定位與承力軸承。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述混合動(dòng)力系統(tǒng)具有以下模式及模式轉(zhuǎn)換EV模式所述單向離合器斷開，所述第一驅(qū)動(dòng)軸由所述第一電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)運(yùn)行，所述內(nèi)燃機(jī)處于關(guān)閉狀態(tài)或者所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速不超過所述第一電機(jī)的轉(zhuǎn)速；EV模式一Normal模式所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速不斷升高，直到所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速超過所述第一電機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，所述單向離合器結(jié)合，實(shí)現(xiàn)所述內(nèi)燃機(jī)與所述第一電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)；Normal模式一EV模式所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速不斷下降，當(dāng)該轉(zhuǎn)速小于所述第一電機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，所述單向離合器自動(dòng)脫開，進(jìn)入純電動(dòng)模式；第一電機(jī)快速起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)在需要所述第一電機(jī)快速起動(dòng)所述內(nèi)燃機(jī)時(shí)，控制所述單向離合器來鎖止，動(dòng)力由所述第一電機(jī)傳到所述內(nèi)燃機(jī)，此時(shí)所述第一電機(jī)快速起動(dòng)所述內(nèi)燃機(jī)，實(shí)現(xiàn)怠速停機(jī)和內(nèi)燃機(jī)快速起動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述第一驅(qū)動(dòng)軸連接到前輪或者后輪中的一種上，而所述第二驅(qū)動(dòng)軸連接到前輪或者后輪中的另一種上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)能裝置包括高壓儲(chǔ)能裝置和低壓儲(chǔ)能裝置，所述混合動(dòng)力附件包括DC/DC、電動(dòng)空調(diào)、真空助力系統(tǒng)、 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和第二電機(jī)冷卻水泵。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述混合動(dòng)力控制系統(tǒng)包括整車控制器和多個(gè)部件控制器，所述整車控制器整體上控制所述多個(gè)部件控制器的工作，包括判斷駕駛員扭矩需求、在各動(dòng)力源之間進(jìn)行扭矩分配，在不同行駛工況下仲裁各種控制方法的優(yōu)先級(jí)；其中，所述多個(gè)部件控制器包括 控制所述內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)控制器；控制所述第一傳動(dòng)系和第二傳動(dòng)系中的變速傳動(dòng)箱的變速傳動(dòng)箱控制器；控制所述第一電機(jī)的第一電機(jī)控制器；控制所述第二電機(jī)的第二電機(jī)控制器；控制所述高壓儲(chǔ)能裝置的高壓儲(chǔ)能裝置控制器；控制所述制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)控制器；以及，控制所述混合動(dòng)力附件的混動(dòng)附件控制器；其中，所述整車控制器、內(nèi)燃機(jī)控制器、變速傳動(dòng)箱控制器、第一電機(jī)控制器、第二電機(jī)控制器、高壓儲(chǔ)能裝置控制器、制動(dòng)控制器和混動(dòng)附件控制器是整車控制器局域網(wǎng)絡(luò)的節(jié)占，所述高壓儲(chǔ)能裝置通過高壓直流電線連接所述第一電機(jī)控制器、第二電機(jī)控制器、DC/ DC和電動(dòng)空調(diào)；所述低壓儲(chǔ)能裝置通過低壓直流電線連接所述DC/DC、真空助力系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和第二電機(jī)冷卻水泵；所述第一電機(jī)控制器通過三相交流電線控制所述第一電機(jī)，而所述第二電機(jī)控制器通過三相交流電線控制所述第二電機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓儲(chǔ)能裝置配備充電接
專利摘要本實(shí)用新型涉及帶單向離合器的四驅(qū)混合動(dòng)力車的混合動(dòng)力系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括多個(gè)動(dòng)力裝置，包括內(nèi)燃機(jī)、第一電機(jī)和第二電機(jī)；第一傳動(dòng)系和第二傳動(dòng)系；制動(dòng)系統(tǒng)；其中，第一電機(jī)通過第一傳動(dòng)系與第一驅(qū)動(dòng)軸連接，第二電機(jī)通過第二傳動(dòng)系與第二驅(qū)動(dòng)軸連接，制動(dòng)系統(tǒng)與第一驅(qū)動(dòng)軸和第二驅(qū)動(dòng)軸相關(guān)聯(lián)；混合動(dòng)力附件；混合動(dòng)力控制系統(tǒng)；儲(chǔ)能裝置，其為混合動(dòng)力控制系統(tǒng)和混合動(dòng)力附件提供能量；以及單向離合器，其連接在內(nèi)燃機(jī)的曲軸與第一電機(jī)之間，該混合動(dòng)力控制系統(tǒng)控制單向離合器來建立或者斷開內(nèi)燃機(jī)曲軸與第一電機(jī)之間的連接。
文檔編號(hào)B60W10/06GK202337203SQ20112037390
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者伊海霞, 周玉山, 夏珩, 徐吉漢, 文凱, 王曉博, 羅宇亮, 董長靜, 裴鋒, 趙克剛, 魏丹, 黃向東, 黃河 申請(qǐng)人:廣州汽車集團(tuán)股份有限公司