專利名稱：混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
目前，由于混合動(dòng)力汽車在節(jié)能環(huán)保方面表現(xiàn)優(yōu)異，因此已逐漸成為汽
車行業(yè)的發(fā)展方向。CN1118387C中公開了一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如圖1 所示，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)l、與發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出軸2連接的發(fā)電機(jī)3、用于存儲(chǔ) 由發(fā)電機(jī)3產(chǎn)生的電力的電池4、由電池4驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)5、與發(fā)動(dòng)機(jī)l的 輸出軸2連接的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)11、以及與電動(dòng)機(jī)5和動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)11連接 的減速齒輪6，所述減速齒輪6的輸出最終將傳遞給車輪。
上述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法為，在車輛正常行駛過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)l驅(qū)動(dòng)發(fā) 電機(jī)3，以通過電動(dòng)機(jī)5將動(dòng)力輸入減速齒輪6,并最終傳遞到車輪。當(dāng)車 輛處于緊急情況下，如電動(dòng)機(jī)5損壞時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出直接經(jīng)動(dòng)力傳遞機(jī) 構(gòu)11輸入減速齒輪6，并最終傳遞到車輪。
但是，在上述這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中， 一方面，用于將發(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)力傳遞到 減速齒輪6的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)11結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不僅包括離合器，還包括轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn) 換器和另一減速齒輪，因此導(dǎo)致整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)造復(fù)雜，這不僅給系統(tǒng)的整 體布置帶來(lái)不便，而且還使得車身重量增加。另一方面，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)l的動(dòng)力 直接經(jīng)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)11輸入減速齒輪6的同時(shí)會(huì)帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)5空轉(zhuǎn)，而且 發(fā)動(dòng)機(jī)1運(yùn)行的同時(shí)也會(huì)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)3空轉(zhuǎn)，因此會(huì)產(chǎn)生一定的能量損失。 此外，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)模式單一，能量有效利用率低，不能滿足車輛實(shí)際 行駛時(shí)各種復(fù)雜工況的動(dòng)力需求。
6本發(fā)明的目的是提供一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能 量利用率高，且具有多種工作模式。
根據(jù)本發(fā)明的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一離合器、第二離合 器、第三離合器、第一電機(jī)、第二電機(jī)、儲(chǔ)能裝置、以及減速機(jī)構(gòu)，所述發(fā) 動(dòng)機(jī)通過第一離合器與減速機(jī)構(gòu)相連，所述儲(chǔ)能裝置與第一電機(jī)和第二電機(jī) 分別電連接，所述第二電機(jī)通過第二離合器與減速機(jī)構(gòu)相連，所述發(fā)動(dòng)機(jī)與 第一電機(jī)通過第三離合器相連。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法，該驅(qū)動(dòng) 方法可控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有多種工作模式。
根據(jù)本發(fā)明的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法，其中所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括 發(fā)動(dòng)機(jī)、第一離合器、第二離合器、第三離合器、第一電機(jī)、第二電機(jī)、儲(chǔ) 能裝置、以及減速機(jī)構(gòu)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過第一離合器與減速機(jī)構(gòu)相連，所述 儲(chǔ)能裝置與第一電機(jī)和第二電機(jī)分別電連接，所述第二電機(jī)通過第二離合器 與減速機(jī)構(gòu)相連，所述發(fā)動(dòng)機(jī)與第一電機(jī)通過第三離合器相連。所述驅(qū)動(dòng)方 法包括根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需求功率以及儲(chǔ)能裝置的儲(chǔ)能狀態(tài)，控制所述 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于純電動(dòng)工況、串聯(lián)工況、并聯(lián)工況、混聯(lián)工況、三動(dòng)力源工況、 發(fā)動(dòng)機(jī)工況或者制動(dòng)工況。
本發(fā)明提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法 可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需求功率以及儲(chǔ)能裝置的儲(chǔ)能情況來(lái)靈活控制驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)處于多種工作模式，同時(shí)，當(dāng)不需要第電機(jī)工作時(shí)可以控制離合器處于分 離狀態(tài)，提高了能量利用率；并且該方法可以使混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)很好地發(fā) 揮自身的效能，在滿足需求功率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)能量最大效率的利用，避免發(fā) 動(dòng)機(jī)處于怠速或低速運(yùn)轉(zhuǎn)的工況，從而達(dá)到提高燃油利用率、減少尾氣排放 的目的，最終實(shí)現(xiàn)整車的低排放、低油耗、以及高動(dòng)能。本發(fā)明的附加特征
7以及相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)在下面的具體實(shí)施方式
部分進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1為CN1118387C中公開的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的第一種實(shí)施例的方框簡(jiǎn)圖； 圖3為本發(fā)明提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的第一種實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式 的原理簡(jiǎn)圖4為本發(fā)明第一種實(shí)施例提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在純電動(dòng)工況下的 能量傳遞路徑圖5為本發(fā)明第一種實(shí)施例提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在串聯(lián)工況下的能 量傳遞路徑圖6為本發(fā)明第一種實(shí)施例提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在并聯(lián)工況下的能 量傳遞路徑圖7為本發(fā)明第一種實(shí)施例提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在混聯(lián)工況下的能 量傳遞路徑圖8為本發(fā)明第一種實(shí)施例提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在三動(dòng)力源工況下 的能量傳遞路徑圖；以及
圖9為本發(fā)明第一種實(shí)施例提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)工況下的 能量傳遞路徑圖10為本發(fā)明第一種實(shí)施例提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在制動(dòng)工況下的 能量傳遞路徑圖11為本發(fā)明提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的第二種實(shí)施例的方框簡(jiǎn)圖； 圖12為本發(fā)明提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的第三種實(shí)施例的方框簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施方式
下面，將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述。 實(shí)施例一如圖2所示，本發(fā)明提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)
100、第一離合器200、第一電機(jī)300、第二電機(jī)400、儲(chǔ)能裝置500、以及 減速機(jī)構(gòu)600。所述發(fā)動(dòng)機(jī)100通過第一離合器200與減速機(jī)構(gòu)600相連， 所述發(fā)動(dòng)機(jī)100與第一電機(jī)300相連，所述儲(chǔ)能裝置500與第一電機(jī)300和 第二電機(jī)400分別電連接，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括第二離合器800，所述第二 電機(jī)400通過第二離合器800與減速機(jī)構(gòu)600相連，。
如圖3所示，作為本實(shí)施例的一種優(yōu)選方式，在所述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 中，所述第一離合器200具有第一離合器蓋201，所述發(fā)動(dòng)機(jī)100通過第一 離合器蓋201與第一電機(jī)300相連。
其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)100可以為汽油機(jī)、柴油機(jī)或者甲醇、乙醇等其它燃 料發(fā)動(dòng)機(jī)等等。所述發(fā)動(dòng)機(jī)100通過第一離合器200與減速機(jī)構(gòu)600相連， 從而在第一離合器200處于接合狀態(tài)的情況下，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)100工作時(shí)，發(fā)動(dòng) 機(jī)100的動(dòng)力可以通過第一離合器200傳遞到減速機(jī)構(gòu)600。所述發(fā)動(dòng)機(jī)100 通過第一離合器200的第一離合器蓋201與第一電機(jī)300相連，因此當(dāng)發(fā)動(dòng) 機(jī)100工作時(shí)，不論第一離合器200是否接合，第一電機(jī)300都將被發(fā)動(dòng)機(jī) IOO帶動(dòng)而運(yùn)轉(zhuǎn)，而當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)300工作時(shí)，同樣也將帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)100運(yùn)轉(zhuǎn)。
所述第一電機(jī)300可以為AC交流電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、直流永磁電機(jī) 等等。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，所述第一電機(jī)300既可以發(fā)電機(jī)模式工作，也可 以電動(dòng)機(jī)模式工作。以發(fā)電機(jī)模式工作時(shí)，用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。以電 動(dòng)機(jī)模式工作時(shí)，用于將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。具體地說，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)100工作， 發(fā)動(dòng)機(jī)100帶動(dòng)第一電機(jī)300以發(fā)電機(jī)模式工作，以將發(fā)動(dòng)機(jī)100的動(dòng)能轉(zhuǎn) 化為電能輸出至儲(chǔ)能裝置500。當(dāng)儲(chǔ)能裝置500向第一電機(jī)300供電時(shí)，第 一電機(jī)300以電動(dòng)機(jī)模式工作，以將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能輸出至發(fā)動(dòng)機(jī)100，即 帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)IOO工作。所述第二電機(jī)400可以為AC交流電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、直流永磁電機(jī) 等等。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，所述第二電機(jī)400既可以發(fā)電機(jī)模式工作，也可 以電動(dòng)機(jī)模式工作。以發(fā)電機(jī)模式工作時(shí)，用于將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。以電 動(dòng)機(jī)模式工作時(shí)，用于將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。具體地說，當(dāng)由減速機(jī)構(gòu)600 傳遞來(lái)的動(dòng)能通過第二離合器800傳遞至第二電機(jī)400時(shí)，第二電機(jī)400以 發(fā)電機(jī)模式工作，以將減速機(jī)構(gòu)600的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能并輸出至儲(chǔ)能裝置 500。當(dāng)儲(chǔ)能裝置500向第二電機(jī)400供電時(shí)，第二電機(jī)400以電動(dòng)機(jī)模式 工作，以將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能通過第二離合器800輸出至減速機(jī)構(gòu)600。
所述儲(chǔ)能裝置500為可控的能量存儲(chǔ)裝置，例如可以是蓄電池組、燃料 電池組等等。所述減速機(jī)構(gòu)600可以為減速齒輪、變速器等等，并且如本領(lǐng) 域技術(shù)人員所公知的，輸送至減速機(jī)構(gòu)600的動(dòng)力可以通過聯(lián)軸器、車輪驅(qū) 動(dòng)軸等最終傳遞到車輛車輪，以驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
優(yōu)選情況下，本實(shí)施例所提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括開關(guān)單元501， 所述開關(guān)單元501用于控制儲(chǔ)能裝置500與第一 電機(jī)300之間電連接的通斷， 例如可以將其置于儲(chǔ)能裝置500與第一電機(jī)300之間。在發(fā)動(dòng)機(jī)100工作， 發(fā)動(dòng)機(jī)100帶動(dòng)第一電機(jī)300以發(fā)電機(jī)模式工作，使得第一電機(jī)300將機(jī)械 能轉(zhuǎn)化為電能，但此時(shí)儲(chǔ)能裝置500儲(chǔ)能充足，無(wú)需充電的情況下，可以通 過所述開關(guān)單元501斷開儲(chǔ)能裝置500與第一電機(jī)300之間的電連接，這樣 由于第一電機(jī)300沒有負(fù)載，處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此不向外輸出電能。此時(shí)由 于帶動(dòng)第一電機(jī)300空轉(zhuǎn)的動(dòng)能很小，所以可以忽略不計(jì)。
優(yōu)選情況下，所述儲(chǔ)能裝置500具有外接充電接口 (圖中未示出)，通 過該外接充電接口可以直接使用外部電源對(duì)所途儲(chǔ)能裝置500進(jìn)行充電，例 如可以直接使用家用電源對(duì)其進(jìn)行充電，因此大大提高了使用方便性。
優(yōu)選情況下，本實(shí)施例所提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括檢測(cè)單元(圖 中未示出)，所述檢測(cè)單元與所述儲(chǔ)能裝置500電連接，用于檢測(cè)所述儲(chǔ)能
10裝置500的儲(chǔ)能狀態(tài)，即用于檢測(cè)所述儲(chǔ)能裝置500的荷電狀態(tài)。例如可以 根據(jù)需要設(shè)定當(dāng)所述檢測(cè)單元檢測(cè)到所述儲(chǔ)能裝置500的荷電狀態(tài)大于40 %時(shí)，表示所述儲(chǔ)能裝置500儲(chǔ)能充足；當(dāng)所述檢測(cè)單元檢測(cè)到所述儲(chǔ)能裝 置500的荷電狀態(tài)小于或等于40%但大于15%時(shí)，表示所述儲(chǔ)能裝置500 處于儲(chǔ)能不足狀態(tài)；當(dāng)所述檢測(cè)單元檢測(cè)到所述儲(chǔ)能裝置500的荷電狀態(tài)小 于或等于15%時(shí)，表示所述儲(chǔ)能裝置500處于儲(chǔ)能嚴(yán)重不足狀態(tài)。
下面，對(duì)本實(shí)施例提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行詳細(xì)說明。 本實(shí)施例提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法主要包括根據(jù)所述驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)的需求功率以及儲(chǔ)能裝置的儲(chǔ)能狀態(tài)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于純電動(dòng)工 況、串聯(lián)工況、并聯(lián)工況、混聯(lián)工況、三動(dòng)力源工況、發(fā)動(dòng)機(jī)工況、或者制 動(dòng)工況。
其中，1)純電動(dòng)工況
當(dāng)車輛正常平穩(wěn)行駛且儲(chǔ)能裝置500儲(chǔ)能充足時(shí)，比如當(dāng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需 求功率小于或等于第二電機(jī)400的輸出功率、同時(shí)儲(chǔ)能裝置500的荷電狀態(tài) 大于40%時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于純電動(dòng)工況。在純電動(dòng)工況下，只有第 二電機(jī)400作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
具體來(lái)說，此時(shí)，由于儲(chǔ)能裝置500電能充足，且由儲(chǔ)能裝置500輸送 到第二電機(jī)400的電能經(jīng)過能量轉(zhuǎn)化后輸出的動(dòng)能足以滿足車輛行駛的要 求，所以此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)100不工作。由于第一電機(jī)300與發(fā)動(dòng)機(jī)100相連，因 此第一電機(jī)300也處于不工作狀態(tài)，同時(shí)第一離合器200處于分離狀態(tài)，第 二離合器800處于結(jié)合狀態(tài)。而儲(chǔ)能裝置500處于放電狀態(tài)，以向第二電機(jī) 400供電，第二電機(jī)400以電動(dòng)機(jī)模式工作，以將由儲(chǔ)能裝置500輸送的電 能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能并通過第二離合器800輸出至減速機(jī)構(gòu)600，最終動(dòng)能被輸送 至車輪700，從而驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
純電動(dòng)工況下的能量傳遞路徑如圖4所示(其中箭頭指向?yàn)槟芰總鬟f方
ii向)，首先電能從儲(chǔ)能裝置500傳輸至第二電機(jī)400，經(jīng)過第二電機(jī)400的能 量轉(zhuǎn)化，電能被轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，然后第二電機(jī)400輸出的動(dòng)能經(jīng)過第二離合器 800被傳輸至減速機(jī)構(gòu)600，并最終傳輸至車輪700。
2) 串聯(lián)工況
當(dāng)車輛正常平穩(wěn)行駛但儲(chǔ)能裝置500處于儲(chǔ)能不足狀態(tài)時(shí)，比如當(dāng)所述 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需求功率小于或等于第二電機(jī)400的輸出功率、同時(shí)儲(chǔ)能裝置 500的荷電狀態(tài)小于或等于40%但大于15%時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于串聯(lián) 工況。在串聯(lián)工況下，只有第二電機(jī)400作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
具體來(lái)說，此時(shí)，由于儲(chǔ)能裝置500電能不足，需要及時(shí)充電，以保證 繼續(xù)行駛，所以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)IOO，使發(fā)動(dòng)機(jī)100帶動(dòng)第一電機(jī)300，以將發(fā) 動(dòng)機(jī)100的動(dòng)能傳遞到第一電機(jī)300，使第一電機(jī)300以發(fā)電機(jī)模式工作， 以將發(fā)動(dòng)機(jī)100的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能輸出至儲(chǔ)能裝置500對(duì)其進(jìn)行充電。此時(shí) 由于由儲(chǔ)能裝置500輸送到第二電機(jī)400的電能經(jīng)過能量轉(zhuǎn)化后輸出的動(dòng)能 足以滿足車輛行駛的要求，所以可以控制第一離合器200處于分離狀態(tài)、控 制第二離合器800處于結(jié)合狀態(tài)，因此發(fā)動(dòng)機(jī)100的動(dòng)能不會(huì)傳遞到減速機(jī) 構(gòu)600。此時(shí)只有儲(chǔ)能裝置500向第二電機(jī)400供電，使第二電機(jī)400以電 動(dòng)機(jī)模式工作，以將由儲(chǔ)能裝置500輸送的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能并通過第二離合 器800輸出至減速機(jī)構(gòu)600，最終動(dòng)能被輸送至車輪700，從而驅(qū)動(dòng)車輛行 駛。
串聯(lián)工況下的能量傳遞路徑如圖5所示(其中箭頭指向?yàn)槟芰總鬟f方 向)，首先發(fā)動(dòng)機(jī)100產(chǎn)生的動(dòng)能經(jīng)第一電機(jī)300轉(zhuǎn)化為電能后傳遞至儲(chǔ)能 裝置500，然后儲(chǔ)能裝置500中的電能經(jīng)第二電機(jī)400轉(zhuǎn)化為動(dòng)能后經(jīng)第二 離合器800傳遞至減速機(jī)構(gòu)600，并最終傳輸至車輪70(L
3) 并聯(lián)工況
當(dāng)車輛處于爬坡或加速等行駛工況且儲(chǔ)能裝置500儲(chǔ)能充足時(shí)，比如當(dāng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需求功率大于第二電機(jī)400的輸出功率且小于或等于第二電機(jī) 400的輸出功率與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率之和、同時(shí)儲(chǔ)能裝置500的荷電狀態(tài)大 于40%時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于并聯(lián)工況。在并聯(lián)工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)100 和第二電機(jī)400同時(shí)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
具體來(lái)說，此時(shí)，由于第二電機(jī)400輸出的動(dòng)能無(wú)法滿足車輛行駛要求， 需要發(fā)動(dòng)機(jī)IOO為其提供助力，所以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)IOO，并使第一離合器200 處于接合狀態(tài)，從而可以通過第一離合器200將發(fā)動(dòng)機(jī)IOO輸出的動(dòng)能傳遞 到減速機(jī)構(gòu)600。同時(shí)，電能充足的儲(chǔ)能裝置500處于放電狀態(tài)，以向第二 電機(jī)400供電，第二電機(jī)400以電動(dòng)機(jī)模式工作，同時(shí)控制第二離合器800 也處于結(jié)合狀態(tài)，第二電機(jī)400以將由儲(chǔ)能裝置500輸送的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 并通過第二離合器輸出至減速機(jī)構(gòu)600。輸送至減速機(jī)構(gòu)600的動(dòng)能最終將 全部輸送至車輪700，以驅(qū)動(dòng)車輛行駛。此時(shí)，由于儲(chǔ)能裝置500電能充足， 所以無(wú)需對(duì)其進(jìn)行充電，但是此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)100處于工作狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)100會(huì) 帶動(dòng)第一電機(jī)300，使得第一電機(jī)300將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行輸出，因此 此時(shí)可以通過開關(guān)單元501斷開儲(chǔ)能裝置500與第一 電機(jī)300之間的電連接， 這樣由于第一電機(jī)300沒有負(fù)載，處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此不會(huì)向外輸出電能。 此時(shí)帶動(dòng)第一電機(jī)300空轉(zhuǎn)的動(dòng)能很小，可以忽略不計(jì)。
并聯(lián)工況下的能量傳遞路徑如圖6所示(其中箭頭指向?yàn)槟芰總鬟f方 向)， 一條能量傳遞路徑為發(fā)動(dòng)機(jī)100產(chǎn)生的動(dòng)能經(jīng)第一離合器200傳遞 至減速機(jī)構(gòu)600，并最終傳輸至車輪700;另一條能量傳遞路徑為儲(chǔ)能裝 置500中的電能由第二電機(jī)400轉(zhuǎn)化為動(dòng)能后經(jīng)第二離合器800傳遞至減速 機(jī)構(gòu)600，并最終傳輸至車輪700。
4)混聯(lián)工況
當(dāng)車輛處于爬坡或加速等行駛工況但儲(chǔ)能裝置500處于儲(chǔ)能不足狀態(tài) 時(shí)，比如當(dāng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需求功率大于第二電機(jī)400的輸出功率且小于或等于第二電機(jī)400的輸出功率與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率之和、同時(shí)儲(chǔ)能裝置500的荷 電狀態(tài)小于或等于40%但大于15%時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于混聯(lián)工況。 在混聯(lián)工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)100和第二電機(jī)400同時(shí)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
具體來(lái)說，此時(shí)， 一方面，由于第二電機(jī)400輸出的動(dòng)能無(wú)法滿足車輛 行駛要求，需要發(fā)動(dòng)機(jī)100為其提供助力，所以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)IOO，并使第一 離合器200處于接合狀態(tài)，從而可以通過第一離合器200將發(fā)動(dòng)機(jī)100輸出 的動(dòng)能傳遞到減速機(jī)構(gòu)600。同時(shí)，控制第二離合器800處于結(jié)合狀態(tài)，由 儲(chǔ)能裝置500向第二電機(jī)400供電，第二電機(jī)400以電動(dòng)機(jī)模式工作，以將 由儲(chǔ)能裝置500輸送的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能并經(jīng)過第二離合器800輸出至減速機(jī) 構(gòu)600。輸送至減速機(jī)構(gòu)600的動(dòng)能最終將全部輸送至車輪700，以驅(qū)動(dòng)車 輛行駛。另一方面，由于儲(chǔ)能裝置500電能不足，需要及時(shí)充電，以保證繼 續(xù)行駛，所以在發(fā)動(dòng)機(jī)100處于工作狀態(tài)的情況下，可以通過第一離合器200 的第一離合器蓋201來(lái)使發(fā)動(dòng)機(jī)100帶動(dòng)第一電機(jī)300，以將發(fā)動(dòng)機(jī)100的 動(dòng)能傳遞到第一電機(jī)300,此時(shí)第一電機(jī)300以發(fā)電機(jī)模式工作，以將發(fā)動(dòng) 機(jī)100的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能并輸出至儲(chǔ)能裝置500以對(duì)其進(jìn)行充電。
混聯(lián)工況下的能量傳遞路徑如圖7所示(其中箭頭指向?yàn)槟芰總鬟f方 向)， 一條能量傳遞路徑為發(fā)動(dòng)機(jī)100產(chǎn)生的部分動(dòng)能經(jīng)第一離合器200 傳遞至減速機(jī)構(gòu)600，并最終傳輸至車輪700;另一條能量傳遞路徑為發(fā) 動(dòng)機(jī)100產(chǎn)生的另一部分動(dòng)能經(jīng)第一電機(jī)300轉(zhuǎn)化為電能后傳遞至儲(chǔ)能裝置 500;再一條能量傳遞路徑為儲(chǔ)能裝置500中的電能經(jīng)第二電機(jī)400轉(zhuǎn)化 為動(dòng)能后經(jīng)第二離合器800傳遞至減速機(jī)構(gòu)600，并最終傳輸至車輪700。
5)三動(dòng)力源工況
當(dāng)車輛處于極其惡劣的行駛工況時(shí)，比如當(dāng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需求功率大于第 二電機(jī)400的輸出功率與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率之和時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于 三動(dòng)力源工況。在三動(dòng)力源工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)100、第一電機(jī)300、以及第二
14電機(jī)400同時(shí)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
具體來(lái)說，此時(shí)， 一方面，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)100，使第一離合器200處于接 合狀態(tài)，以通過第一離合器200將發(fā)動(dòng)機(jī)100自身產(chǎn)生的動(dòng)能傳遞到減速機(jī) 構(gòu)600。另一方面，由儲(chǔ)能裝置500向第一電機(jī)300供電，第一電機(jī)300以 電動(dòng)機(jī)模式工作，以將儲(chǔ)能裝置500輸送的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能并通過第一離合 器200的第一離合器蓋201輸出至發(fā)動(dòng)機(jī)100，由于此時(shí)第一離合器200處 于接合狀態(tài)，因此可以通過第一離合器200將由第一電機(jī)300傳遞來(lái)的動(dòng)能 輸送到減速機(jī)構(gòu)600。與此同時(shí)，使第二離合器800處于結(jié)合狀態(tài)，由于儲(chǔ) 能裝置500也向第二電機(jī)400供電，第二電機(jī)400以電動(dòng)機(jī)模式工作，以將 由儲(chǔ)能裝置500輸送的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能并進(jìn)過第二離合器800輸出至減速機(jī) 構(gòu)600。輸送至減速機(jī)構(gòu)600的動(dòng)能最終將全部輸送至車輪700，以驅(qū)動(dòng)車 輛行駛。
三動(dòng)力源工況下的能量傳遞路徑如圖8所示(其中箭頭指向?yàn)槟芰總鬟f 方向)， 一條能量傳遞路徑為發(fā)動(dòng)機(jī)100自身產(chǎn)生的動(dòng)能經(jīng)第一離合器200 傳遞至減速機(jī)構(gòu)600，并最終傳輸至車輪700;另一條能量傳遞路徑為儲(chǔ) 能裝置500中的電能經(jīng)第一電機(jī)300轉(zhuǎn)化為動(dòng)能后，再經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)100和第一 離合器200傳遞至減速機(jī)構(gòu)600，并最終傳輸至車輪700;再一條能量傳遞 路徑為儲(chǔ)能裝置500中的電能經(jīng)第二電機(jī)400轉(zhuǎn)化為動(dòng)能后經(jīng)第二離合器 800傳遞至減速機(jī)構(gòu)600，并最終傳輸至車輪700。
6)發(fā)動(dòng)機(jī)工況
當(dāng)儲(chǔ)能裝置500處于儲(chǔ)能嚴(yán)重不足狀態(tài)且車輛處于較好的行駛工況時(shí)， 比如當(dāng)儲(chǔ)能裝置500的荷電狀態(tài)小于或等于15%,已不足以驅(qū)動(dòng)第二電機(jī) 400、同時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需求功率小于發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)處于發(fā)動(dòng)機(jī)工況。在發(fā)動(dòng)機(jī)工況下，僅由發(fā)動(dòng)機(jī)100作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛 行駛。
15具體來(lái)說，此時(shí)，由于儲(chǔ)能裝置500的電能已經(jīng)嚴(yán)重不足，已不足以驅(qū) 動(dòng)第二電機(jī)400，因此需要及時(shí)充電，以保證繼續(xù)行駛。同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)100 產(chǎn)生的動(dòng)能除了能夠驅(qū)動(dòng)車輛正常行駛之外還有富余，以帶動(dòng)第一電機(jī)300 和第二電機(jī)400同時(shí)為儲(chǔ)能裝置500充電。于是在此情況下，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)100, 并使第一離合器200處于接合狀態(tài)，以通過第一離合器200將發(fā)動(dòng)機(jī)100產(chǎn) 生的一部分動(dòng)能傳遞到減速機(jī)構(gòu)600。同時(shí)由于在發(fā)動(dòng)機(jī)100處于工作狀態(tài) 的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)100可以通過第一離合器200的第一離合器蓋201帶動(dòng)第 一電機(jī)300，因此可以將發(fā)動(dòng)機(jī)100產(chǎn)生的另一部分動(dòng)能傳遞到第一電機(jī) 300，此時(shí)第一電機(jī)300以發(fā)電機(jī)模式工作，以將由發(fā)動(dòng)機(jī)IOO傳遞的動(dòng)能 轉(zhuǎn)化為電能并輸出至儲(chǔ)能裝置500以對(duì)其進(jìn)行充電。并且，此時(shí)控制第二離 合器800結(jié)合，傳遞到減速機(jī)構(gòu)600的一部分動(dòng)能被最終傳遞到車輪700以 驅(qū)動(dòng)車輛行駛，而另一部分動(dòng)能則通過第二離合器800被傳遞至第二電機(jī) 400，此時(shí)第二電機(jī)400以發(fā)電機(jī)模式工作，以將由減速機(jī)構(gòu)600傳遞來(lái)的 動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能并輸出至儲(chǔ)能裝置500以對(duì)其進(jìn)行充電。當(dāng)所述儲(chǔ)能裝置 500充電完成時(shí)，可以通過開關(guān)單元501斷開儲(chǔ)能裝置500與第一電機(jī)300 之間的電連接，通過分離第二離合器800斷開減速機(jī)構(gòu)600與第二電機(jī)400 的的連接，避免發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)帶動(dòng)第二電機(jī)400旋轉(zhuǎn)造成不必要的能量損失及 浪費(fèi)。
發(fā)動(dòng)機(jī)工況下的能量傳遞路徑如圖9所示(其中箭頭指向?yàn)槟芰總鬟f方 向)， 一條能量傳遞路徑為發(fā)動(dòng)機(jī)100產(chǎn)生的部分動(dòng)能經(jīng)第一離合器200 傳遞至減速機(jī)構(gòu)600后，其中一部分最終傳輸至車輪700;另一條能量傳遞 路徑為發(fā)動(dòng)機(jī)100產(chǎn)生的部分動(dòng)能經(jīng)第一離合器200傳遞至減速機(jī)構(gòu)600 后，其中另一部分在經(jīng)第二離合器800傳輸?shù)降诙姍C(jī)400，經(jīng)第二電機(jī)400 轉(zhuǎn)化為電能后傳遞至儲(chǔ)能裝置500;再一條能量傳遞路徑為發(fā)動(dòng)機(jī)100產(chǎn) 生的另一部分動(dòng)能經(jīng)第一電機(jī)300轉(zhuǎn)化為電能后傳遞至儲(chǔ)能裝置500。
167) 制動(dòng)工況
當(dāng)車輛進(jìn)入剎車狀態(tài)時(shí)，制動(dòng)踏板被踩下，油門踏板被松開，此時(shí)控制第二離合器800進(jìn)入結(jié)合狀態(tài)，來(lái)自車輪700的動(dòng)能經(jīng)過減速機(jī)構(gòu)600，通過第二離合器800驅(qū)動(dòng)第二電機(jī)400發(fā)電以回收能量。通過這種工作模式，可以通過第二電機(jī)400被拖動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的制動(dòng)。當(dāng)?shù)诙姍C(jī)400被拖動(dòng)發(fā)電不足以制動(dòng)車輛時(shí)，還可以通過接合第一離合器200來(lái)反拖發(fā)動(dòng)機(jī)100以進(jìn)一步提高制動(dòng)能力。當(dāng)然，也可以使用車輛上的制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)車輛的制動(dòng)操作。
制動(dòng)工況下的能量傳遞路徑如圖10所示(其中箭頭指向?yàn)槟芰總鬟f方向)，能量傳遞路徑為車輪700的動(dòng)能經(jīng)過減速機(jī)構(gòu)600、第二離合器800傳輸?shù)降诙姍C(jī)400，經(jīng)第二電機(jī)400轉(zhuǎn)化為電能后傳遞至儲(chǔ)能裝置500。
8) 外接電源充電工況
由于所述儲(chǔ)能裝置500具有外接充電接口 ，因此在車輛停止時(shí)可以通過該外接充電接口直接使用外部電源，如家用電源對(duì)所述儲(chǔ)能裝置500進(jìn)行充電，以提高使用方便性。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)100、第一電機(jī)300、以及第二電機(jī)400都不工作，第一離合器200處于分離狀態(tài)或接合狀態(tài)。
此外，需要說明的是，當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)100的動(dòng)能可以通過第一電機(jī)300和第二電機(jī)400回收，以使第一電機(jī)300和第二電機(jī)400均以發(fā)電機(jī)模式工作，從而為儲(chǔ)能裝置500充電。
實(shí)施例二如圖11所示，本實(shí)施例提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)IOO、第一離合器200、第一電機(jī)300、第二電機(jī)400、第三離合器900、儲(chǔ)能裝置500、以及減速機(jī)構(gòu)600。其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)100通過第一離合器200與減速機(jī)構(gòu)600相連，所述儲(chǔ)能裝置500與第一電機(jī)300和第二電機(jī)400分別電連接，所述第二電機(jī)400與減速機(jī)構(gòu)600相連，所述發(fā)動(dòng)機(jī)100與第一電機(jī)300通過第三離合器900相連?？梢钥闯霰緦?shí)施例與實(shí)施例一的不同點(diǎn)在于所述離合器的位置設(shè)置不同，而且作為實(shí)施例二中離合器的一種等效替換，可以使用一雙離合器來(lái)替
代本實(shí)施例中第一離合器200和第三離合器900，此屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)就能簡(jiǎn)單做出的等效替換，在此不再贅述。
由于第三離合器900設(shè)置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)100與第一電機(jī)300之間，可以控制發(fā)動(dòng)機(jī)100與第一電機(jī)300之間動(dòng)力的通斷，因此本實(shí)施例中的第一電機(jī)300與儲(chǔ)能裝置500之間直接電連接，并沒有設(shè)置開關(guān)單元501，當(dāng)儲(chǔ)能裝置500儲(chǔ)能充足，無(wú)需充電的情況下，可以控制第三離合器900分離，切斷發(fā)動(dòng)機(jī)100傳向第一電機(jī)300的能量，防止發(fā)動(dòng)機(jī)100帶動(dòng)第一電機(jī)300繼續(xù)旋轉(zhuǎn)而造成的能量損失，同時(shí)也防止了儲(chǔ)能裝置500因過充電而造成的對(duì)儲(chǔ)能裝置500內(nèi)部的損壞。
本實(shí)施例提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法與實(shí)施例一中的控制方法基本相同，同樣控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于純電動(dòng)工況、串聯(lián)工況、并聯(lián)工況、混聯(lián)工況、三動(dòng)力源工況、發(fā)動(dòng)機(jī)工況、或者制動(dòng)工況。不同之處是在每個(gè)工況中對(duì)離合器的控制，如下-
純電動(dòng)工況下，第三離合器900處于分離狀態(tài)，第一電機(jī)300處于不工作狀態(tài)，同時(shí)第一離合器200處于分離狀態(tài)。而儲(chǔ)能裝置500處于放電狀態(tài)，以向第二電機(jī)400供電，第二電機(jī)400以電動(dòng)機(jī)模式工作，以將由儲(chǔ)能裝置500輸送的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能并輸出至減速機(jī)構(gòu)600,最終動(dòng)能被輸送至車輪700，從而驅(qū)動(dòng)車輛行駛；串聯(lián)工況下，控制第一離合器200處于分離狀態(tài)，第三離合器900處于結(jié)合狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)100帶動(dòng)第一電機(jī)300發(fā)電，儲(chǔ)能裝置500向第二電機(jī)400供電，從而帶動(dòng)車輛行駛；并聯(lián)工況下，第一離合器200處于結(jié)合狀態(tài)，第三離合器900處于分離狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)100和第二電機(jī)400同時(shí)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛行駛；混聯(lián)工況下，第一離合器200與第三離合器900同時(shí)處于結(jié)合狀態(tài)， 一方面，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)100和第二電機(jī)400同時(shí)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛行駛，另一方面，通過第三離合器900來(lái)使發(fā)動(dòng)機(jī)100帶動(dòng)第一電機(jī)300發(fā)電，向儲(chǔ)能裝置500供電；三動(dòng)力源工況下，第一離合器200與第三離合器900都處于結(jié)合狀態(tài)，第一電機(jī)300、發(fā)動(dòng)機(jī)100與第二電機(jī)400同時(shí)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛行駛；發(fā)動(dòng)機(jī)工況下，第一離合器200結(jié)合，發(fā)動(dòng)機(jī)100的動(dòng)力一部分通過減速機(jī)構(gòu)600驅(qū)動(dòng)車輪700，另一部分則通過減速機(jī)構(gòu)600帶動(dòng)第二電機(jī)400發(fā)電，同時(shí)，第三離合器900處于結(jié)合狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)一部分動(dòng)力帶動(dòng)第一發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電；制動(dòng)工況與外接電源充電工況與所述第一實(shí)施例中的描述是一樣的。
其中，本實(shí)施例中所述各種工況中的能量傳遞路線與實(shí)施例一中的各工況的能量傳遞路線是相同的。
實(shí)施例三如圖12所示，本實(shí)施例提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)100、第一離合器200、第二離合器800、第一電機(jī)300、第二電機(jī)400、第三離合器900、儲(chǔ)能裝置500、以及減速機(jī)構(gòu)600。其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)100通過第一離合器200與減速機(jī)構(gòu)600相連，所述儲(chǔ)能裝置500與第一電機(jī)300和第二電機(jī)400分別電連接，所述第二電機(jī)400通過第二離合器800與減速機(jī)構(gòu)600相連，所述發(fā)動(dòng)機(jī)100與第一電機(jī)300通過第三離合器卯0相連。
本實(shí)施例中的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)包括第一離合器200、第二離合器800和第三離合器900，不但省去了開關(guān)單元501，在不需要第一電機(jī)300繼續(xù)工作時(shí),防止發(fā)動(dòng)機(jī)100帶動(dòng)第一電機(jī)300繼續(xù)旋轉(zhuǎn)而造成的能量損失，同時(shí)也防止了儲(chǔ)能裝置500因過充電而造成的對(duì)儲(chǔ)能裝置500內(nèi)部的損壞。而且在不需要第二電機(jī)400工作時(shí)，可以通過第二離合器800斷開第二電機(jī)400與減速機(jī)構(gòu)600之間的連接，節(jié)省了能量，提高了能量利用率。
本實(shí)施例中的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供的控制方法同樣控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于純電動(dòng)工況、串聯(lián)工況、并聯(lián)工況、混聯(lián)工況、三動(dòng)力源工況、發(fā)動(dòng)機(jī)工況、或者制動(dòng)工況。其中與第一實(shí)施例及第二實(shí)施例中唯一不同的地方在于對(duì)離合器的控制。
純電動(dòng)工況時(shí)，控制第一離合器200處于分離狀態(tài)，第二離合器800處于結(jié)合狀態(tài)。而儲(chǔ)能裝置500處于放電狀態(tài)，以向第二電機(jī)400供電，第二電機(jī)400以電動(dòng)機(jī)模式工作，以將由儲(chǔ)能裝置500輸送的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能并通過第二離合器800輸出至減速機(jī)構(gòu)600，最終動(dòng)能被輸送至車輪700，從而驅(qū)動(dòng)車輛行駛；串聯(lián)工況時(shí)，控制第一離合器200處于分離狀態(tài)、控制第二離合器800與第三離合器900處于結(jié)合狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)100帶動(dòng)第一電機(jī)300發(fā)電，以將發(fā)動(dòng)機(jī)100的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能輸出至儲(chǔ)能裝置500對(duì)其進(jìn)行充電，儲(chǔ)能裝置500向第二電機(jī)400供電，使第二電機(jī)400以電動(dòng)機(jī)模式工作，以將由儲(chǔ)能裝置500輸送的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能并通過第二離合器800輸出至減速機(jī)構(gòu)600,最終動(dòng)能被輸送至車輪700，從而驅(qū)動(dòng)車輛行駛；并聯(lián)工況時(shí)，系統(tǒng)控制第三離合器900處于分離狀態(tài)，控制第一離合器200及第二離合器800處于結(jié)合狀態(tài)，從而將發(fā)動(dòng)機(jī)100的動(dòng)能通過第一離合器200傳遞到減速機(jī)構(gòu)600，同時(shí)第二電機(jī)400以將由儲(chǔ)能裝置500輸送的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能并通過第二離合器800輸出至減速機(jī)構(gòu)600。輸送至減速機(jī)構(gòu)600的動(dòng)能最終將全部輸送至車輪700，以驅(qū)動(dòng)車輛行駛；混聯(lián)工況時(shí)，控制離合器200、800、 900同時(shí)處于結(jié)合狀態(tài)， 一方面發(fā)動(dòng)100的一部分動(dòng)能通過第一離合器200傳遞到減速機(jī)構(gòu)600，另一方面發(fā)動(dòng)機(jī)100的另一部分動(dòng)能帶動(dòng)第一電機(jī)300發(fā)電，將電能儲(chǔ)存到儲(chǔ)能裝置500中，同時(shí)第二電機(jī)400以將由儲(chǔ)能裝置500輸送的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能并通過第二離合器800輸出至減速機(jī)構(gòu)600。輸送至減速機(jī)構(gòu)600的動(dòng)能最終將全部輸送至車輪700，以驅(qū)動(dòng)車輛行駛；三動(dòng)力源工況時(shí)，系統(tǒng)同樣控制三個(gè)離合器200、 800、及900同時(shí)處于結(jié)合狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)IOO、第一電機(jī)300與第二電機(jī)400同時(shí)驅(qū)動(dòng)車輪；發(fā)動(dòng)機(jī)工況下，控制三個(gè)離合器同時(shí)處于結(jié)合狀態(tài)，將發(fā)動(dòng)機(jī)100產(chǎn)生的一部分動(dòng)能傳遞到第一電機(jī)300，此時(shí)第一電機(jī)300以發(fā)電機(jī)模式工作，以將由發(fā)動(dòng)機(jī)100傳遞的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能并輸出至儲(chǔ)能裝置500以對(duì)其進(jìn)行充電。同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)100產(chǎn)生的另一部分動(dòng)能傳遞到減速機(jī)構(gòu)600，遞到減速機(jī)構(gòu)600的一部分動(dòng)能被最終傳遞到車輪700以驅(qū)動(dòng)車輛行駛，而另一部分動(dòng)能則通過第二離合器800被傳遞至第二電機(jī)400，此時(shí)第二電機(jī)400以發(fā)電機(jī)模式工作，以將由減速機(jī)構(gòu)600傳遞來(lái)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能并輸出至儲(chǔ)能裝置500以對(duì)其進(jìn)行充電。制動(dòng)工況時(shí)，控制第二離合器800結(jié)合，將來(lái)自車輪700的動(dòng)能經(jīng)過減速機(jī)構(gòu)600，通過第二離合器800驅(qū)動(dòng)第二電機(jī)400發(fā)電以回收能量；在外接電源充電工況下，使用外接充電口對(duì)儲(chǔ)能裝置進(jìn)行充電時(shí)，控制離合器200、 800及900處于結(jié)合或者分離狀態(tài)。
本實(shí)施例以上所述工況中的能量傳遞路徑與實(shí)施例一中對(duì)應(yīng)工況的能量傳遞路徑相同，具體可參考附圖4一附圖10,在此不再贅述。
本發(fā)明提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法可以根據(jù)車輛的實(shí)際行駛工況，靈活控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于各種工作模式，而且驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以電機(jī)驅(qū)動(dòng)為主，并使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在其最大效率區(qū)，不但實(shí)現(xiàn)能量合理利用的目的，而且可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。
2權(quán)利要求
1、一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)(100)、第一離合器(200)、第二離合器(800)、第三離合器(900)、第一電機(jī)(300)、第二電機(jī)(400)、儲(chǔ)能裝置(500)、以及減速機(jī)構(gòu)(600)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)(100)通過第一離合器(200)與減速機(jī)構(gòu)(600)相連，所述儲(chǔ)能裝置(500)與第一電機(jī)(300)和第二電機(jī)(400)分別電連接，其中，所述第二電機(jī)(400)通過第二離合器(800)與減速機(jī)構(gòu)(600)相連，所述發(fā)動(dòng)機(jī)(100)與第一電機(jī)(300)通過第三離合器(900)相連。
2、 一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方法，其中所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)(100)、第一離合器(200)、第二離合器(800)、第三離合器(900)、第一電機(jī)(300)、第二電機(jī)(400)、儲(chǔ)能裝置(500)、以及減速機(jī)構(gòu)(600)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)(100)通過第一離合器(200)與減速機(jī)構(gòu)(600)相連，所述儲(chǔ)能裝置(500)與第一電機(jī)(300)和第二電機(jī)(400)分別電連接，所述第二電機(jī)(400)通過第二離合器(800)與減速機(jī)構(gòu)(600)相連，所述發(fā)動(dòng)機(jī)(100)與第一電機(jī)(300)通過第三離合器(900)相連，所述驅(qū)動(dòng)方法包括根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需求功率以及儲(chǔ)能裝置(500)的儲(chǔ)能狀態(tài)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于純電動(dòng)工況、串聯(lián)工況、并聯(lián)工況、混聯(lián)工況、三動(dòng)力源工況、發(fā)動(dòng)機(jī)工況、或者制動(dòng)工況。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于純電動(dòng)工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)(100)和第一電機(jī)(300)不工作，第一離合器(200)處于分離狀態(tài)，儲(chǔ)能裝置(500)處于放電狀態(tài)，由儲(chǔ)能裝置(500)向第二電機(jī)(400)供電，第二電機(jī)(400)以電動(dòng)機(jī)模式工作并輸出動(dòng)能至減速機(jī)構(gòu)(600)，此時(shí)第二電機(jī)(400)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛行駛；當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于并聯(lián)工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)(100)工作，第一離合器(200)與第二離合器(800)處于接合狀態(tài)，以將發(fā)動(dòng)機(jī)(100)輸出的動(dòng)能傳遞至減速機(jī)構(gòu)(600)，由儲(chǔ)能裝置(500)向第二電機(jī)(400)供電，第二電機(jī)(400)以電動(dòng)機(jī)模式工作并經(jīng)第二離合器器(800)輸出動(dòng)能至減速機(jī)構(gòu)(600)，通過控制所述第三離合器(900)處于分離狀態(tài)，從而切斷發(fā)動(dòng)機(jī)傳向第一電機(jī)(300)的能量，不對(duì)儲(chǔ)能裝置(500)進(jìn)行充電，儲(chǔ)能裝置(500)處于放電狀態(tài)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)(100)和第二電機(jī)(400)同時(shí)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛行駛；當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于串聯(lián)工況時(shí)，第二離合器(800)與第三離合器(900)處于結(jié)合狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)(100)工作并通過第三離合器(卯0)帶動(dòng)第一電機(jī)(300)以發(fā)電機(jī)模式工作，從而對(duì)儲(chǔ)能裝置(500)進(jìn)行充電，第一離合器(200)處于分離狀態(tài)，由儲(chǔ)能裝置(500)向第二電機(jī)(400)供電，第二電機(jī)(400)以電動(dòng)機(jī)模式工作并輸出動(dòng)能經(jīng)第二離合器(800)傳遞至減速機(jī)構(gòu)(600)，此時(shí)第二電機(jī)(400)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛行駛；當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于混聯(lián)工況時(shí)，第三離合器(900)結(jié)合，發(fā)動(dòng)機(jī)(IOO)工作并通過第二離合器(800)帶動(dòng)第一電機(jī)(300)以發(fā)電機(jī)模式工作，從而對(duì)儲(chǔ)能裝置(500)進(jìn)行充電，第一離合器(200)與第二離合器(800)也處于接合狀態(tài)，以將發(fā)動(dòng)機(jī)(100)輸出的動(dòng)能傳遞至減速機(jī)構(gòu)(600)，同時(shí)由儲(chǔ)能裝置(500)向第二電機(jī)(400)供電，第二電機(jī)(400)以電動(dòng)機(jī)模式工作并輸出動(dòng)能至減速機(jī)構(gòu)(600)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)(100)和第二電機(jī)(400)同時(shí)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛行駛；當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于三動(dòng)力源工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)(100)工作，第一離合器(200)、第二離合器(800)與第三離合器(900)都處于接合狀態(tài)，以將發(fā)動(dòng)機(jī)(100)輸出的動(dòng)能傳遞至減速機(jī)構(gòu)(600)，儲(chǔ)能裝置(500)同時(shí)向第一電機(jī)(300)和第二電機(jī)(400)供電，第一電機(jī)(300)以電動(dòng)機(jī)模式工作并通過第三離合器(900)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)(100)，從而通過第一離合器(200)將動(dòng)能傳遞至減速機(jī)構(gòu)(600)，第二電機(jī)(400)以電動(dòng)機(jī)模式工作經(jīng)過第二離合器(800)輸出動(dòng)能至減速機(jī)構(gòu)(600)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)(100)、第一電機(jī)(300)、以及第二電機(jī)(400)同時(shí)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛行駛；當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于發(fā)動(dòng)機(jī)工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)(100)工作，第一離合器(200)、第二離合器(800)處于接合狀態(tài)，以將發(fā)動(dòng)機(jī)(100)輸出的動(dòng)能傳遞至減速機(jī)構(gòu)(600)，傳遞至減速機(jī)構(gòu)(600)的一部分動(dòng)能用于驅(qū)動(dòng)車輛行駛，另一部分動(dòng)能經(jīng)第二離合器(800)傳遞至第二電機(jī)(400)，以使第二電機(jī)(400)以發(fā)電機(jī)模式工作并對(duì)儲(chǔ)能裝置(500)進(jìn)行充電，同時(shí)第三離合器(900)處于結(jié)合狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)(100)帶動(dòng)第一電機(jī)(300)以發(fā)電機(jī)模式工作，從而對(duì)儲(chǔ)能裝置(500)進(jìn)行充電，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)(100)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輛行駛；以及當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于制動(dòng)工況時(shí)，控制第二離合器(800)處于結(jié)合狀態(tài)，來(lái)自車輪(700)的動(dòng)能經(jīng)過減速機(jī)構(gòu)(600)驅(qū)動(dòng)第二電機(jī)(400)發(fā)電以回收能量，從而對(duì)儲(chǔ)能裝置(500)進(jìn)行充電。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中，所述儲(chǔ)能裝置(500)具有外接充電接口 ，所述驅(qū)動(dòng)方法還包括控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于外接電源充電工況，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于外接電源充電工況時(shí)，車輛停止，發(fā)動(dòng)機(jī)(100)、第一電機(jī)(300)、以及第二電機(jī)(400)都不工作，第一離合器(200)、第二離合器(800)與第三離合器(900)處于分離或者結(jié)合狀態(tài)，通過所述儲(chǔ)能裝置(500)上的外接充電接口使用外接電源為儲(chǔ)能裝置(500)充電。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中，當(dāng)所述需求功率小于或等于第二電機(jī)(400)的輸出功率時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于純電動(dòng)工況或串聯(lián)工況；當(dāng)所述需求功率大于第二電機(jī)(400)的輸出功率且小于或等于第二電機(jī)(400)的輸出功率與發(fā)動(dòng)機(jī)(100)的輸出功率之和時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于并聯(lián)工況或混聯(lián)工況；以及當(dāng)所述需求功率大于第二電機(jī)(400)的輸出功率與發(fā)動(dòng)機(jī)(100)的輸出功率之和時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于三動(dòng)力源工況。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中，當(dāng)所述需求功率小于或等于第二電機(jī)(400)的輸出功率時(shí)，進(jìn)一步判斷儲(chǔ)能裝置(500)的儲(chǔ)能狀態(tài)當(dāng)儲(chǔ)能裝置(500)處于儲(chǔ)能不足狀態(tài)時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于串聯(lián)工況；否則控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于純電動(dòng)工況。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中，當(dāng)所述需求功率大于第二電機(jī)(400)的輸出功率且小于或等于第二電機(jī)(400)的輸出功率與發(fā)動(dòng)機(jī)(100)的輸出功率之和時(shí)，進(jìn)一步判斷儲(chǔ)能裝置(500)的儲(chǔ)能狀態(tài)當(dāng)儲(chǔ)能裝置(500)處于儲(chǔ)能不足狀態(tài)時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于混聯(lián)工況；否則控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于并聯(lián)工況。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中，當(dāng)儲(chǔ)能裝置(500)處于儲(chǔ)能嚴(yán)重不足狀態(tài)，且所述需求功率小于發(fā)動(dòng)機(jī)(100)的輸出功率時(shí)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于發(fā)動(dòng)機(jī)工況。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的驅(qū)動(dòng)方法，其中，所述儲(chǔ)能裝置(500)的儲(chǔ)能狀態(tài)通過與所述儲(chǔ)能裝置(500)電連接的檢測(cè)單元獲得。
全文摘要
一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其驅(qū)動(dòng)方法，其中所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一離合器、第二離合器、第三離合器、第一電機(jī)、第二電機(jī)、儲(chǔ)能裝置、以及減速機(jī)構(gòu)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過第一離合器與減速機(jī)構(gòu)相連，所述儲(chǔ)能裝置與第一電機(jī)和第二電機(jī)分別電連接，所述第二電機(jī)通過第二離合器與減速機(jī)構(gòu)相連，所述發(fā)動(dòng)機(jī)與第一電機(jī)通過第三離合器相連。所述驅(qū)動(dòng)方法包括根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的需求功率以及儲(chǔ)能裝置的儲(chǔ)能狀態(tài)，控制所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于純電動(dòng)工況、串聯(lián)工況、混聯(lián)工況、三動(dòng)力源工況、發(fā)動(dòng)機(jī)工況、或者制動(dòng)工況。本發(fā)明提供的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)方法以電機(jī)驅(qū)動(dòng)為主，并且可以靈活控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于多種工作模式，以滿足實(shí)際行駛的需要。
文檔編號(hào)B60K6/387GK101683817SQ200810216649
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日
發(fā)明者毅 任, 楊勝麟, 濤 王, 羅紅斌 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司