CN2764648Y - 一种混联式混合动力汽车动力总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混联式混合动力汽车动力总成，混联式混合动力汽车动力总成包括启动发电电机、发动机、动力混合装置、电机、主离合器、变速箱、蓄电池、电机控制器，启动发电电机与发动机联接，启动发电电机连接蓄电池，用于启动发动机时从蓄电池得到能量以高转速启动发动机，以及给蓄电池充电，电机经电机控制器连接蓄电池，其中电机也可兼为发电机，在纯发动机工作时或是减速制动及下坡滑行时回收能量给蓄电池充电，动力混合装置为单向离合器，发动机与电机通过单向离合器联接后再经主离合器联接变速箱输出动力。本实用新型使用简单安全可靠，实现了发动机与电机的自动瞬间离合，提高了汽车的燃油经济性、实现了超低排放。

Description

一种混联式混合动力汽车动力总成

技术领域

本实用新型涉及一种混合动力汽车动力总成，尤其涉及一种以燃油和电为能源的混联式混合动力汽车的动力总成。

背景技术

进入二十一世纪，我国城市化建设的发展进一步加快，城市数量和规模的扩大以及基础设施的完善，城市客车面临着空前的发展机遇。随着城市现代化的发展，国际、国内保护环境、节约能源的呼声不断高涨，城市环保法规不断严格，车辆低排放、低噪声、节能降耗，已成为国民的普遍追求。在这种背景下，混合动力电动车作为一种既能满足更高环保要求，又可节能降耗的高新技术产品，近年来，被汽车行业普遍关注、而得到迅猛发展。

现有混合动力汽车的动力偶合方式大致可分为三种：串联、并联和混联，三种方式的技术难度与最终效果各有差异。国内现行并联式较多，但动力结合分离装置都没有得到很好解决，使得整车的工况过渡不平顺、且能量损失较大。油机、电机的分离和结合大都采用电磁离合器，但因电磁离合器传递扭矩较小，承受冲击、振动载荷的能力无法满足车用需要，易损坏；如采用普通摩擦片式离合器，则因体积大，无法安装，电控也很困难。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种既能满足纯电动及燃油、电混合驱动的工况要求、又简化了整车控制***的混联式混合动力汽车动力总成。

本实用新型所采用的技术方案是：混联式混合动力汽车动力总成包括启动发电电机、发动机、动力混合装置、电机、主离合器、变速箱、蓄电池、电机控制器，启动发电电机与发动机联接，启动发电电机连接蓄电池，用于启动发动机时从蓄电池得到能量以高转速启动发动机，以及给蓄电池充电，电机经电机控制器连接蓄电池，其中电机也可兼为发电机，在纯发动机工作时或是减速制动及下坡滑行时回收能量给蓄电池充电，动力混合装置为单向离合器，单向离合器优选为楔块型，发动机与电机通过单向离合器联接后再经主离合器联接变速箱输出动力。

本实用新型利用单向离合器的特点，当发动机的转速高于或等于电机的转速时，单向离合器自动接合，根据工况需求，可以实现发动机单独驱动或燃油、电混合驱动车辆；在发动机单独驱动的同时，富余能量用于发电；当发动机(怠速)的转速低于电机转速时，单向离合器自动脱开，实现纯电动驱动。

整个控制方式为：

起动/低速运行时，蓄电池供电，电机驱动车辆，发动机怠速或关机。

正常行驶时，控制发动机运行在经济工作点，根据扭矩需求，车辆可以分别实现纯电动、发动机+电机混合驱动、发动机单独驱动、同时利用富余能量发、充电等不同形式驱动，并可在车辆制动或下坡滑行时回收能量。

爬坡/加速时，发动机+电机输出动力混合，共同驱动车辆。

当蓄电池充电过多，SOC(蓄电池剩余电量)超过一定值时，都为电机驱动车辆。

当蓄电池放电过多，SOC(蓄电池剩余电量)低于一定值时，都为发动机驱动并发、充电。

本实用新型的能量流包括三种方式：

A、纯电动：发动机(发电或怠速或停机)---蓄电池---电机---主离合器---变速箱

B、纯机动：发动机---单向离合器(接合)---电机(被动或发电)---主离合器---变速箱

C、混合驱动：发动机---单向离合器(接合)---电机(电动)---主离合器---变速箱

本实用新型的有益效果是：本实用新型使用简单安全可靠，实现了发动机与电机的自动瞬间离合，操作简单，不改变驾驶员的操作习惯，并解决了在纯电动状态下反拖发动机的问题，免除了由此带来的能量损耗，实现了混联式的混合动力合成，纯电动工况的实现使得车辆在起步和低速停车时，达到零排放、低噪音，整车节能、综合排放和乘坐舒适性上得到很大改善，提高了汽车的燃油经济性、实现了超低排放。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型具体实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式的机械连接布置方案图；

图3是本实用新型具体实施方式的起步/低速行驶状态时传动方案示意图；

图4是本实用新型具体实施方式的发动机起动状态时传动方案示意图；

图5是本实用新型具体实施方式的纯发动机工作状态传动方案示意图；

图6是本实用新型具体实施方式的发动机驱动、电机发电状态传动方案示意图；

图7是本实用新型具体实施方式的发动机发电、电机驱动状态传动方案示意图；

图8是本实用新型具体实施方式的发动机怠速、电机驱动状态传动方案示意图；

图9是本实用新型具体实施方式的混合驱动状态传动方案示意图；

图10是本实用新型具体实施方式的能量回收状态传动方案示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，混联式混合动力汽车动力总成包括启动发电电机20、发动机1、单向离合器3、电机6、主离合器10、变速箱12、蓄电池11、电机控制器13，启动发电电机20与发动机1联接，启动发电电机20连接蓄电池11，用于启动发动机1时从蓄电池11得到能量以高转速启动发动机11，以及给蓄电池11充电，电机6经电机控制器13连接蓄电池11，其中电机6也可兼为发电机，在纯发动机工作时或是减速制动及下坡滑行时回收能量给蓄电池11充电，单向离合器3为楔块型，发动机1与电机6通过单向离合器3联接后再经主离合器10联接变速箱12然后经后轮传动轴14、后桥15，带动车轮转动。

下面结合具体工作状态作进一步详细说明，在此具体实施例中SOC(蓄电池剩余电量)的上下临界值设为0.8和0.4，图中加网格线部件表示为正工作部件：

1)起步/低速行驶——纯电动工况，如图3所示，此时发动机停止，电机转动，电机转速高于发动机，单向离合器3脱开，电机6由蓄电池11提供动力驱动车辆，避免了发动机低速起动时的高油耗和高排放。

2)发动机起动——如图4所示，当电机6驱动汽车时，启动发电电机20从蓄电池11中得到能量高转速起动发动机1，降低了发动机的油耗和排放。

3)发动机驱动——如图5所示，此时纯发动机工作，发动机1起动后，在一定工况要求下，发动机1转速高于电机6时，单向离合器3接合，切转到发动机1驱动状态，在发动机经济运行区内，富余功率并将用于发、充电。

4)行驶中，当SOC＜0.4时——如图6所示，此时发动机1带动电机6转动，单向离合器3接合，发动机1工作在高效、高功率输出区域，驱动车辆行驶，电机6转变为发电机，发动机1富余能量用于发电。——发动机1驱动车辆，电机6发电。

5)行驶中的纯电动状态(1)，当0.4＜SOC＜0.8时——如图7所示，此时单向离合器3脱开，发动机！工作在经济运行区内，用于带动启动发电电机20发电并向蓄电池11充电，电机6由蓄电池11提供动力驱动车辆。

6)行驶中的纯电动状态(2)，当SOC＞0.8时——如图8所示，此时单向离合器3脱开，发动机1怠速(或停机)，电机6由蓄电池11提供动力，纯电动驱动车辆。

7)加速/爬坡——如图9所示，此时发电停止，单向离合器3接合，发动机1工作在高效经济区，蓄电池11提供能量给电机6，发动机+电机混合驱动车辆，此时为混合驱动。

8)能量回收——如图10所示，当减速制动或下坡滑行时，主离合器10脱开，单向离合器3接合，电机6转为发电状态，发动机1的动能转换为电能，用于给蓄电池11充电。

Claims (2)

1、一种混联式混合动力汽车动力总成，包括启动发电电机、发动机、动力混合装置、电机、主离合器、变速箱、蓄电池、电机控制器，其特征在于：所述启动发电电机与发动机联接，所述启动发电电机连接蓄电池，所述电机经电机控制器连接蓄电池，所述动力混合装置为单向离合器，所述发动机与电机通过单向离合器联接后再经主离合器联接变速箱。

2、如权利要求1所述的一种混联式混合动力汽车动力总成，其特征在于：所述单向离合器为楔块型。

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