專利名稱：車輛用混合動力控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛用混合動力控制系統(tǒng)，尤其是一種車輛用混合動力控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常，把混合動力驅(qū)動裝置分為串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)三種結(jié)構(gòu)類型。串聯(lián)結(jié)構(gòu)因傳動 效率過低逐漸被淘汰。并聯(lián)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是傳動效率高，缺點是自身不能調(diào)整發(fā)動機(jī)的工作 轉(zhuǎn)速?；炻?lián)結(jié)構(gòu)克服了并聯(lián)的缺點，綜合性能較好，但是在高速行駛時的總效率低于傳統(tǒng)車 輛的直接檔驅(qū)動。典型的混聯(lián)結(jié)構(gòu)由發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、普通的行星齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成，以行星齒 輪機(jī)構(gòu)作為動力耦合和分配裝置，為車輛提供純電動、混聯(lián)驅(qū)動兩種驅(qū)動模式，但這種系統(tǒng) 存在以下兩個方面的問題一是，發(fā)電機(jī)通常除了啟動發(fā)動機(jī)時用做電動機(jī)外只能做發(fā)電 機(jī)，不能作為驅(qū)動電機(jī)直接驅(qū)動車輛使用，造成功能上的浪費(fèi)，不能發(fā)揮兩個電機(jī)同時驅(qū)動 的優(yōu)勢。二是，雖然混合動力系統(tǒng)在車輛中、低速運(yùn)行時通過優(yōu)化發(fā)動機(jī)工作點能提高發(fā)動 機(jī)效率，但在高速時由于發(fā)動機(jī)的一部分動力由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電能，再由電動機(jī)轉(zhuǎn)換成機(jī) 械能，而不能實現(xiàn)純發(fā)動機(jī)以機(jī)械方式對車輛的直接驅(qū)動，裝換環(huán)節(jié)增多使得車輛在高速 巡航時的總效率不高。解決上述兩個方面的問題，有助于進(jìn)一步提高混合動力車輛的動力性和經(jīng)濟(jì)性， 減少排放，節(jié)約能源。目前，利用電機(jī)和行星排組成的混合動力系統(tǒng)發(fā)明專利中，諸如美國公開的專利號為US 6527659B1,
公開日2003年3月4日，名稱為 ((TffO-MODEINPUT-C0MP0UND SPLIT ELECTROMECHANICAL TRANSMISSION FOR FRONT WHEEL DRIVEVEHICLES))(用于前軸驅(qū)動車輛的雙模式輸入分配的機(jī)電變速箱)；美國公開的專利號為5935035，
公開日為1999年8月10日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為 ((ELECTRO-MECHANICAL POffERTRAIN))(電子-機(jī)械動力總成)；公開號為CN101480913A，其
公開日為2009年7月15日，名稱為《一種電子無極變 速并聯(lián)式混合動力驅(qū)動裝置》的中國發(fā)明專利申請；公開號CN101274589A，其
公開日為2008年10月1日，名稱為《車輛用混合動力系 統(tǒng)》的中國發(fā)明專利申請。以上這些專利文獻(xiàn)中的技術(shù)方案基本上可以歸類為電機(jī)和行星排組成的混合動 力系統(tǒng)，但都沒有解決雙電機(jī)均以電動機(jī)方式同時驅(qū)動和純發(fā)動機(jī)直接驅(qū)動這兩個問題。另外，即使現(xiàn)有技術(shù)中的綜合性能相對較好的混聯(lián)結(jié)構(gòu)，也不能適合車輛的各種 行駛工況?；炻?lián)、并聯(lián)、純電動、甚至傳統(tǒng)車輛結(jié)構(gòu)都各有自身適應(yīng)的工況。因此，需要針對 不同的行駛工況，構(gòu)思集多種驅(qū)動模式為一身的混合動力控制系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了一種車輛用混合動力控制系統(tǒng)，基本構(gòu)思是將車輛的行駛過程劃分成起步或倒車、低速或高速小負(fù)荷、高速中負(fù)荷、高速大負(fù)荷四種典型工況，采用一種由行星齒輪機(jī)構(gòu)、制動器和離合器組成的組合機(jī)構(gòu)作為動力耦合和分配裝 置，用制動器和離合器改變行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動方式，通過控制器控制來實現(xiàn)車輛純電動、 混聯(lián)驅(qū)動、純發(fā)動機(jī)驅(qū)動和并聯(lián)驅(qū)動四種驅(qū)動模式?？梢砸罁?jù)車輛運(yùn)行工況靈活選擇，從而 提高了車輛的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明車輛用混合動力控制系統(tǒng)予以實現(xiàn)的一種技術(shù)方 案是該混合動力控制系統(tǒng)，包括發(fā)動機(jī)、第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)、第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)、動力 耦合與分配裝置、控制器；所述動力耦合與分配裝置包括太陽輪、行星架、齒圈、行星輪、制 動器和離合器；所述制動器包括固定部分和轉(zhuǎn)動部分；其中所述發(fā)動機(jī)的輸出軸與所述 行星架相連，所述第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)與所述太陽輪相連，所述第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)與所述 齒圈相連，所述制動器用于所述行星架制動，所述離合器用于控制所述太陽輪和所述行星 架間的相對轉(zhuǎn)動；所述制動器的固定部分連接動力耦合與分配裝置的殼體，所述制動器的 轉(zhuǎn)動部分連接所述行星架；所述離合器的一端連接所述行星架，所述離合器的另一端連接 所述太陽輪，所述發(fā)動機(jī)的輸出軸同所述行星架連接；所述控制器通過控制所述發(fā)動機(jī)、所 述第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)、所述第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)、所述動力耦合與分配裝置實現(xiàn)以下四種 驅(qū)動工作模式車輛在起步或倒車時以純電動模式驅(qū)動，低速或高速小負(fù)荷時車輛以混聯(lián) 模式驅(qū)動，高速中負(fù)荷時車輛以純發(fā)動機(jī)模式驅(qū)動，高速大負(fù)荷時車輛以并聯(lián)驅(qū)動模式驅(qū) 動。本發(fā)明車輛用混合動力控制系統(tǒng)的另一種技術(shù)方案是該混合動力控制系統(tǒng)，包 括發(fā)動機(jī)、第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)、第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)、動力耦合與分配裝置、控制器和減速 機(jī)構(gòu)；所述動力耦合與分配裝置包括太陽輪、行星架、齒圈、行星輪、制動器和離合器；所述 制動器包括固定部分和轉(zhuǎn)動部分；其中所述發(fā)動機(jī)的輸出軸與所述行星架相連，所述第 一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)與所述太陽輪相連，所述第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)的轉(zhuǎn)子通過所述減速機(jī)構(gòu) 與所述齒圈相連，所述制動器用于所述行星架制動，所述離合器用于控制所述太陽輪和所 述行星架間的相對轉(zhuǎn)動；所述制動器的固定部分連接動力耦合與分配裝置的殼體，所述制 動器45轉(zhuǎn)動部分連接所述行星架；所述離合器的一端連接所述行星架，所述離合器的另一 端連接所述太陽輪，所述發(fā)動機(jī)的輸出軸同所述行星架連接；所述減速機(jī)構(gòu)選擇CVT變速 器、AT變速器、AMT變速器或行星機(jī)構(gòu)；所述控制器通過控制所述發(fā)動機(jī)、所述第一發(fā)電機(jī) /電動機(jī)、所述第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)、所述動力耦合與分配裝置和所述減速機(jī)構(gòu)實現(xiàn)以下四 種工作模式車輛在起步或倒車時以純電動模式驅(qū)動，低速或高速小負(fù)荷時車輛以混聯(lián)模 式驅(qū)動，高速中負(fù)荷時車輛以純發(fā)動機(jī)模式驅(qū)動，高速大負(fù)荷時車輛以并聯(lián)驅(qū)動模式驅(qū)動。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明車輛用混合動力控制系統(tǒng)，解決了采用雙電機(jī)和行星排的混合動力車輛 中，其中一個電機(jī)在發(fā)動機(jī)啟動時短時間作為電動機(jī)啟動發(fā)動機(jī)外，只能做發(fā)電機(jī)而不能 作為驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動車輛的問題。這樣在原來雙電機(jī)不變的情況下，本發(fā)明提高了車輛動力 性；在原來車輛動力性不變的情況下，減少了電機(jī)體積，其電機(jī)控制器體積也相應(yīng)減小，節(jié) 約資源，降低成本。另外，一般混合動力車輛雖然在車輛低速運(yùn)行時可以提高發(fā)動機(jī)的效率，但是由 于發(fā)動機(jī)的一部分動力由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電能，再由電動機(jī)轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，使得車輛在高速巡航時的總效率并不高；采用本發(fā)明的混合動力系統(tǒng)，實現(xiàn)只依靠發(fā)動機(jī)輸出動力的直接驅(qū)動，從而提高車輛動力性和能源利用效率。本發(fā)明能夠為車輛提供純電動、混聯(lián)驅(qū)動、純機(jī)械傳動、并聯(lián)驅(qū)動四種驅(qū)動模式， 可以依據(jù)車輛運(yùn)行工況靈活選擇，提高了車輛的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性。具體效果如下車輛起步或倒車時，以混聯(lián)驅(qū)動模式運(yùn)行，發(fā)電機(jī)和電動機(jī)都能夠以電動方式工 作驅(qū)動車輛，提高了車輛的驅(qū)動力，這種雙電機(jī)工作方式可以減小了電機(jī)體積，節(jié)約材料， 提高了效率；車輛低速或高速小負(fù)荷時，以混聯(lián)驅(qū)動模式運(yùn)行，提高了發(fā)動機(jī)的效率；車輛高速中負(fù)荷時，以純機(jī)械傳動模式運(yùn)行，提高了傳動系的效率；車輛高速大負(fù)荷時，以并聯(lián)驅(qū)動模式運(yùn)行，除發(fā)動機(jī)驅(qū)動車輛外，發(fā)電機(jī)和電動機(jī)都以電動方式參與驅(qū)動車輛，提高了車輛的動力性；在混合動力系統(tǒng)中實現(xiàn)了自動變速系統(tǒng)中的駐車檔和空擋功能。


圖1-1為本發(fā)明車輛用混合動力控制系統(tǒng)第一種技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖1-2是圖1-1中所示動力耦合與分配裝置4的端向視圖；圖2為本發(fā)明車輛用混合動力控制系統(tǒng)第二種技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)示意簡圖；圖中1、發(fā)動機(jī)，2、第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)，3、第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)，4、動力耦合與分 配裝置，5、控制器，6、減速機(jī)構(gòu)；4. 1、太陽輪，42、行星架，43、齒圈，44、行星輪，45、制動器， 46、離合器。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。實施方式1 如圖1-1和圖1-2所示，作為實現(xiàn)本發(fā)明車輛用混合動力控制系統(tǒng)基本構(gòu)思的第 一種技術(shù)方案是包括發(fā)動機(jī)1、第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)2、第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)3、動力耦合 與分配裝置4、控制器5。所述動力耦合與分配裝置4，包括太陽輪41、行星架42、齒圈43、 行星輪44、制動器45、離合器46。其中，所述制動器45用于所述行星架42制動，所述制動 器45包括固定部分和轉(zhuǎn)動部分，所述制動器45的轉(zhuǎn)動部分連接所述行星架42，所述發(fā)動 機(jī)1的輸出軸與所述行星架42相連；所述離合器46用于控制所述太陽輪41和所述行星架 42之間的相對轉(zhuǎn)動，所述離合器46的一端連接所述行星架42，所述離合器46的另一端連 接所述太陽輪41，所述第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)2的轉(zhuǎn)子與所述太陽輪41相連，所述第二發(fā)電 機(jī)/電動機(jī)3的轉(zhuǎn)子與所述齒圈43相連，由所述齒圈43輸出動力。上述車輛用混合動力控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)的四種工作模式如下在起步或倒車時，車輛以純電動模式運(yùn)行，所述制動器45鎖止，所述離合器46松 開，所述發(fā)電機(jī)/電動機(jī)2和發(fā)電機(jī)/電動機(jī)3都以電動機(jī)方式工作，共同驅(qū)動車輛。在低速或高速小負(fù)荷時，車輛以混聯(lián)驅(qū)動模式運(yùn)行，所述制動器45松開，所述離 合器46松開，所述發(fā)電機(jī)/電動機(jī)2以發(fā)電方式工作，發(fā)電機(jī)/電動機(jī)3以電動方式工作， 所述發(fā)動機(jī)1的輸出軸的一部分動力以機(jī)械方式直接驅(qū)動車輛，另一部分動力由所述發(fā)電機(jī)/電動機(jī)2發(fā)電，再由發(fā)電機(jī)/電動機(jī)3驅(qū)動車輛，形成無極變速傳動。在高速中負(fù)荷時，車輛以純機(jī)械傳動模式運(yùn)行，所述制動器45松開，所述離合器46鎖止，所述太陽輪41、所述行星架42、所述齒圈43形成一體，所述發(fā)動機(jī)1的輸出軸的動 力以機(jī)械傳動方式直接驅(qū)動車輛，形成直接檔傳動。在高速大負(fù)荷時，車輛以并聯(lián)驅(qū)動模式運(yùn)行，所述制動器45松開，所述離合器46 鎖止，除所述發(fā)動機(jī)1的輸出軸以直接檔形式驅(qū)動車輛外，所述發(fā)電機(jī)/電動機(jī)2和發(fā)電機(jī) /電動機(jī)3都能夠以電動機(jī)方式工作驅(qū)動車輛。駐車檔停車時，所述制動器45鎖止，所述離合器46鎖止，車輛處于駐車狀態(tài)?？諜n停車時，所述制動器45鎖止，所述離合器46松開，車輛處于待起步狀態(tài)。上述實施方式1實現(xiàn)了雙電機(jī)同時作為電動機(jī)驅(qū)動車輛和純發(fā)動機(jī)以直接檔驅(qū) 動車輛，提高車輛動力性和排放性，并在混合動力系統(tǒng)中集成了車輛自動變速裝置中的駐 車檔和空擋功能。實施方式2 如圖2所示，圖2中所示動力耦合與分配裝置4的端向視圖同圖1-2所示，作為 實現(xiàn)本發(fā)明車輛用混合動力控制系統(tǒng)基本構(gòu)思的第二種技術(shù)方案是包括發(fā)動機(jī)1的輸出 軸、第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)2、第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)3、動力耦合與分配裝置4、控制器5、減速 機(jī)構(gòu)6。所述動力耦合與分配裝置4，包括太陽輪41、行星架42、齒圈43、行星輪44、制動器 45、離合器46。其中，所述制動器45用于所述行星架42制動，所述制動器45包括固定部 分和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)部分，所述制動器45的轉(zhuǎn)動部分連接所述行星架42，所述發(fā)動機(jī)1的輸出軸與所 述行星架42相連；所述離合器46用于控制所述太陽輪41和所述行星架42之間的相對轉(zhuǎn) 動，所述離合器46的一端連接所述行星架42，所述離合器46的另一端連接所述太陽輪41， 所述第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)2的轉(zhuǎn)子與所述太陽輪41相連，第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)3的轉(zhuǎn)子通 過減速機(jī)構(gòu)6與所述齒圈43相連，由所述齒圈43輸出動力。上述車輛用混合動力控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)的四種工作模式如下在起步或倒車時，車輛以純電動模式運(yùn)行，所述制動器45鎖止，所述離合器46松 開，所述發(fā)電機(jī)/電動機(jī)2和發(fā)電機(jī)/電動機(jī)3都以電動機(jī)方式工作，共同驅(qū)動車輛。在低速或中速或高速小負(fù)荷時，車輛以混聯(lián)驅(qū)動模式運(yùn)行，所述制動器45松開， 所述離合器46松開，第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)2以發(fā)電方式工作，第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)3以電 動方式工作，所述發(fā)動機(jī)1的輸出軸的一部分動力以機(jī)械方式輸出動力，同另一部分動力 驅(qū)動第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)2以發(fā)電機(jī)工作方式發(fā)電，再由第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)3以電動機(jī) 方式工作通過減速機(jī)構(gòu)6輸出動力，這兩部分動力合成來驅(qū)動車輛，形成無極變速傳動。在高速中負(fù)荷時，車輛以純發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式運(yùn)行，所述制動器45松開，所述離合 器46鎖止，所述太陽輪41、所述行星架42、所述齒圈43形成一體，所述發(fā)動機(jī)1的輸出軸 的動力以純機(jī)械傳動方式傳遞來驅(qū)動車輛，形成直接檔傳動。在高速大負(fù)荷時，車輛以并聯(lián)驅(qū)動模式運(yùn)行，所述制動器45松開，所述離合器46 鎖止，除所述發(fā)動機(jī)1的輸出軸動力驅(qū)動車輛外，第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)2和第二發(fā)電機(jī)/電 動機(jī)3都能夠以電動機(jī)方式工作驅(qū)動車輛，增大了汽車的驅(qū)動力，提高了汽車的加速能力。駐車檔停車時，所述制動器45鎖止，所述離合器46鎖止，車輛處于駐車狀態(tài)?？諜n停車時，所述制動器45鎖止，所述離合器46松開，車輛處于待起步狀態(tài)。
上述實施方式2實現(xiàn)了雙電機(jī)同時作為電動機(jī)驅(qū)動車輛和純發(fā)動機(jī)直接檔驅(qū)動 車輛，提高車輛動力性和排放性，在混合動力系統(tǒng)中集成了自動變速裝置中的駐車檔和空 擋功能，第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)3采用高速電機(jī)增大了電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍。以上示意性地對本發(fā)明的內(nèi)容及工作原理進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實施方式之例，實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的技 術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，采用其它形式，設(shè)計出的與本發(fā)明類 似的結(jié)構(gòu)及實施例，也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種車輛用混合動力控制系統(tǒng)，包括發(fā)動機(jī)(1)、第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(2)、第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(3)、動力耦合與分配裝置(4)、控制器(5)；其特征在于所述動力耦合與分配裝置(4)包括太陽輪(41)、行星架(42)、齒圈(43)、行星輪(44)、制動器(45)和離合器(46)；所述制動器(45)包括固定部分和轉(zhuǎn)動部分；其中所述發(fā)動機(jī)(1)的輸出軸與所述行星架(42)相連，所述第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(2)與所述太陽輪(41)相連，所述第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(3)與所述齒圈43相連，所述制動器(45)用于所述行星架(42)制動，所述離合器(46)用于控制所述太陽輪(41)和所述行星架(42)間的相對轉(zhuǎn)動；所述制動器(45)的固定部分連接動力耦合與分配裝置(4)的殼體，所述制動器(45)的轉(zhuǎn)動部分連接所述行星架(42)；所述離合器(46)的一端連接所述行星架(43)，所述離合器(46)的另一端連接所述太陽輪(41)，所述發(fā)動機(jī)(1)的輸出軸同所述行星架(42)連接；所述控制器(5)通過控制所述發(fā)動機(jī)(1)、所述第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(2)、所述第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(3)、所述動力耦合與分配裝置(4)實現(xiàn)以下四種驅(qū)動工作模式車輛在起步或倒車時以純電動模式驅(qū)動，低速或高速小負(fù)荷時車輛以混聯(lián)模式驅(qū)動，高速中負(fù)荷時車輛以純發(fā)動機(jī)模式驅(qū)動，高速大負(fù)荷時車輛以并聯(lián)驅(qū)動模式驅(qū)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述車輛用混合動力控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器5通過控 制所述發(fā)動機(jī)1、所述第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)2、所述第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)3和所述動力耦合 與分配裝置4所實現(xiàn)的四種驅(qū)動工作模式，其實現(xiàn)過程具體如下在車輛或倒車起步時，所述控制器(5)發(fā)出指令控制所述制動器(45)對所述發(fā)動機(jī) (1)進(jìn)行制動，所述離合器(46)松開，所述第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(2)和第二所述發(fā)電機(jī)/電 動機(jī)(3)都以電動機(jī)方式工作，所述第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(2)輸出的驅(qū)動力和所述第二發(fā) 電機(jī)/電動機(jī)(3)輸出的驅(qū)動力，經(jīng)所述動力耦合與分配裝置(4)耦合后輸出，實現(xiàn)車輛的 純電動驅(qū)動工作方式；低速或高速小負(fù)荷時，所述控制器(5)發(fā)出指令控制所述制動器(45)解除對所述發(fā) 動機(jī)(1)的制動，所述離合器(46)松開，所述發(fā)動機(jī)(1)輸出的動力在所述動力耦合與分 配裝置(4)中，首先經(jīng)所述行星架(42)將其中的一部分動力傳給所述太陽輪(41)，使所述 第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(2)以發(fā)電機(jī)方式工作，將另一部分動力傳給所述齒圈(43)，從而實現(xiàn) 了所述發(fā)動機(jī)(1)的動力分配；同時，所述第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(3)以電動機(jī)方式工作驅(qū)動 所述齒圈(43)，所述發(fā)動機(jī)(1)傳遞給所述齒圈(43)和來自所述第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(3) 的驅(qū)動力在所述齒圈(43)處實現(xiàn)了動力耦合，車輛以混聯(lián)模式驅(qū)動；在車輛高速中負(fù)荷時，所述控制器(5)發(fā)出指令控制所述制動器(45)松開，所述離合 器(46)結(jié)合，所述第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(2)和所述第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(3)都不工作，所 述發(fā)動機(jī)(1)的動力直接經(jīng)所述動力耦合與分配裝置(4)輸出，車輛以純發(fā)動機(jī)驅(qū)動；在車輛高速大負(fù)荷時，所述控制器(5)發(fā)出指令控制所述制動器(45)松開，所述離合 器(46)結(jié)合，所述第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(2)都不工作，所述第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(3)以電 動機(jī)方式工作，所述發(fā)動機(jī)(1)輸出的動力和所述第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(3)輸出的驅(qū)動力 經(jīng)所述動力耦合與分配裝置(4)耦合后輸出，車輛以并聯(lián)驅(qū)動模式驅(qū)動；
3.—種車輛用混合動力控制系統(tǒng)，包括發(fā)動機(jī)(1)、第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(2)、第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)⑶、動力耦合與分配裝置(4)、控制器(5)和減速機(jī)構(gòu)(6)；其特征在于所述動力耦合與分配裝置(4)包括太陽輪(41)、行星架(42)、齒圈(43)、行星輪(44)、制動器(45)和離合器(46)；所述制動器(45)包括固定部分和轉(zhuǎn)動部分；其中所述發(fā)動機(jī)⑴的輸出軸與所述行星架(42)相連，所述第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(2)與所 述太陽輪(41)相連，所述第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(3)的轉(zhuǎn)子通過所述減速機(jī)構(gòu)(6)與所述齒 圈(43)相連，所述制動器(45)用于所述行星架(42)制動，所述離合器(46)用于控制所述 太陽輪(41)和所述行星架(42)間的相對轉(zhuǎn)動；所述制動器(45)的固定部分連接動力耦合與分配裝置(4)的殼體，所述制動器45轉(zhuǎn) 動部分連接所述行星架(42)；所述離合器(46)的一端連接所述行星架(43)，所述離合器(46)的另一端連接所述太陽輪(41)，所述發(fā)動機(jī)(1)的輸出軸同所述行星架(42)連接； 所述減速機(jī)構(gòu)(6)選擇CVT變速器、AT變速器、AMT變速器或行星機(jī)構(gòu)；所述控制器(5)通過控制所述發(fā)動機(jī)(1)、所述第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(2)、所述第二發(fā) 電機(jī)/電動機(jī)(3)、所述動力耦合與分配裝置(4)和所述減速機(jī)構(gòu)(6)實現(xiàn)以下四種工作模 式車輛在起步或倒車時以純電動模式驅(qū)動，低速或高速小負(fù)荷時車輛以混聯(lián)模式驅(qū)動，高 速中負(fù)荷時車輛以純發(fā)動機(jī)模式驅(qū)動，高速大負(fù)荷時車輛以并聯(lián)驅(qū)動模式驅(qū)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述車輛用混合動力控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器(5)通過 控制所述發(fā)動機(jī)(1)、所述第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(2)、所述第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(3)、所述 動力耦合與分配裝置(4)和所述減速機(jī)構(gòu)(6)所實現(xiàn)的四種工作模式，其實現(xiàn)過程具體如 下在車輛或倒車起步時，所述控制器(5)發(fā)出指令控制所述制動器(45)對所述發(fā)動機(jī) (1)進(jìn)行制動，所述離合器(46)松開，所述第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(2)和所述第二發(fā)電機(jī)/電 動機(jī)(3)都以電動機(jī)方式工作，所述第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(2)輸出的驅(qū)動力和所述第二發(fā) 電機(jī)/電動機(jī)(3)輸出的驅(qū)動力經(jīng)所述減速機(jī)構(gòu)(6)減速后，再經(jīng)所述動力耦合與分配裝 置(4)耦合后輸出，實現(xiàn)車輛的純電動驅(qū)動工作方式；低速或高速小負(fù)荷時，所述控制器(5)發(fā)出指令控制所述制動器(45)解除對所述發(fā) 動機(jī)(1)的制動，所述離合器(46)松開，所述發(fā)動機(jī)(1)輸出的動力在所述動力耦合與分 配裝置(4)中首先經(jīng)所述行星架(42)將一部分動力傳給所述太陽輪41，使所述第一發(fā)電機(jī) /電動機(jī)(2)以發(fā)電機(jī)方式工作，將另一部分動力傳給所述齒圈(43)，從而實現(xiàn)了所述發(fā)動 機(jī)(1)的動力分配；同時，所述第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(3)以電動機(jī)方式工作，經(jīng)所述減速機(jī) 構(gòu)(6)減速后驅(qū)動所述齒圈(43)，所述發(fā)動機(jī)(1)傳遞給所述齒圈(43)和來自所述第二發(fā) 電機(jī)/電動機(jī)(3)的驅(qū)動力，在所述齒圈(43)處實現(xiàn)了動力耦合后輸出，車輛以混聯(lián)模式 驅(qū)動；在車輛高速中負(fù)荷時，所述控制器(5)發(fā)出指令控制所述制動器(45)松開，所述離合 器(46)結(jié)合，所述第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(2)和所述第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(3)都不工作，所 述發(fā)動機(jī)(1)的動力直接經(jīng)所述動力耦合與分配裝置(4)輸出，車輛以純發(fā)動機(jī)驅(qū)動；在車輛高速大負(fù)荷時，所述控制器(5)發(fā)出指令控制所述制動器(45)松開，所述離合 器(46)結(jié)合，所述第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(2)都不工作，所述第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(3)以電 動機(jī)方式工作，所述發(fā)動機(jī)(1)輸出的動力和所述第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)(3)輸出的驅(qū)動力 經(jīng)所述減速機(jī)構(gòu)(6)減速在所述動力耦合與分配裝置(4)耦合后輸出，車輛以并聯(lián)驅(qū)動模式驅(qū)動.
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車輛用混合動力控制系統(tǒng)，包括發(fā)動機(jī)、第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)、第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)、動力耦合與分配裝置和控制器；動力耦合與分配裝置是由殼體內(nèi)的行星齒輪機(jī)構(gòu)、制動器和離合器構(gòu)成的組合機(jī)構(gòu)；其中行星齒輪機(jī)構(gòu)包括太陽輪、行星架、齒圈和行星輪；制動器設(shè)置在行星架上用于行星架的制動；離合器用于控制太陽輪和行星架間的相對轉(zhuǎn)動；發(fā)動機(jī)的輸出軸與行星架相連，第一發(fā)電機(jī)/電動機(jī)的轉(zhuǎn)子與太陽輪相連，第二發(fā)電機(jī)/電動機(jī)的轉(zhuǎn)子直接與齒圈或通過減速機(jī)構(gòu)與齒圈相連。本發(fā)明以一種混合動力控制系統(tǒng)實現(xiàn)車輛純電動、混聯(lián)驅(qū)動、純發(fā)動機(jī)驅(qū)動和并聯(lián)驅(qū)動四種驅(qū)動模式，提高了車輛的動力性和經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號B60K6/442GK101804811SQ201010159660
公開日2010年8月18日 申請日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月29日
發(fā)明者于潮, 史廣奎, 孔治國, 施光濤, 王仁廣, 王斌, 趙航, 鄒玉飛, 陳紅濤, 黃森仁 申請人:中國汽車技術(shù)研究中心