專利名稱：并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車混合動力驅(qū)動系統(tǒng)及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
目前混合動力電動汽車的驅(qū)動方案主要是發(fā)動機與動力驅(qū)動電池共同驅(qū)動整車。其中發(fā)動機包括汽油機、柴油機、天然氣、液化氣、甲醇、乙醇等其它燃料發(fā)動機；電機包括A/C交流電機、開關(guān)磁阻電機、直流永磁等電機；離合器包括干式、濕式、電控離合器等；耦合器包括齒輪、鏈條、皮帶等；電控變速器包括AMT、AT、CVT等?，F(xiàn)有的混合動力驅(qū)動方案由于在車輛行駛過程中耦合裝置和發(fā)動機通過離合器始終相連，在發(fā)動機停止工作的情況下，耦合裝置將帶動發(fā)動機軸旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生“倒拖”；現(xiàn)有混合動力電動汽車驅(qū)動方案發(fā)動機單獨工作時，動力由發(fā)動機通過耦合器帶動空調(diào)、轉(zhuǎn)向、制動等附件工作；當發(fā)動機與電機共同工作時，動力經(jīng)過耦合器帶動空調(diào)、轉(zhuǎn)向、制動等附件工作；但在純電動工況下，由于發(fā)動機不工作，從而使得傳統(tǒng)的空調(diào)、轉(zhuǎn)向、制動等裝置由于無動力輸入而無法工作，因而必須另外再加一套電動系統(tǒng)驅(qū)動空調(diào)、轉(zhuǎn)向、制動等附件才能正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有混合動力驅(qū)動方案的不足，提供一種并聯(lián)式混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)及其驅(qū)動方法，使得混合動力電動汽車在純電動工況下空調(diào)、轉(zhuǎn)向、制動等附件仍然能夠正常工作而無需另加電動系統(tǒng)，同時利用超級電容提高啟動功率、制動能量回收效率，從而提高整車動力性能、降低燃油消耗。
為了達到上述目的，本發(fā)明所述并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)采用如下技術(shù)方案一種并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，包括車輪、主減速器、自動機械變速箱、后離合器、耦合器、單向超越離合器、發(fā)動機、空調(diào)壓縮機、動力轉(zhuǎn)向裝置、變速箱液壓泵，電動機、逆變器、電動真空泵、電池、直流直流變換器、電池管理器、充電電池、交流直流變換器、超級電容管理器、超級電容，其中所述車輪與主減速器相連，所述后離合器通過自動機械變速箱與主減速器相連，其中所述發(fā)動機的輸出端與單向超越離合器的外圈相連，所述單向超越離合器的內(nèi)圈通過耦合器與電動機、空調(diào)壓縮機、動力轉(zhuǎn)向裝置和變速箱液壓泵相連，所述超級電容通過超級電容管理器和交流直流變換器與電動機相連，所述充電電池通過電池管理器和逆變器與電動機相連，所述電動真空泵通過電池和直流直流變換器與充電電池相連。
所述并聯(lián)式混合動力驅(qū)動方法為，采用上述并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，所述驅(qū)動方法包括電動機驅(qū)動模式，發(fā)動機驅(qū)動模式，混合驅(qū)動模式，行車充電模式，再生制動能量回饋模式，停車充電模式，其中，發(fā)動機驅(qū)動模式是車輛的主要驅(qū)動模式，電動機驅(qū)動模式是輔助驅(qū)動模式，輔助動力源是充電電池和超級電容。
(1)電動機驅(qū)動模式在起步階段或發(fā)動機處于低負荷工況時，發(fā)動機的熱效率較低且尾氣排放狀況不佳。因此車輛起步時，發(fā)動機不工作，單向超越離合器打滑，不傳遞扭矩，避免了對發(fā)動機的倒拖，后離合器接合。動力流經(jīng)路徑超級電容充電電池→逆變器→電動機→耦合器→后離合器→機械式自動變速箱→主減速器→車輪。另一部分動力經(jīng)耦合器傳遞給空調(diào)壓縮機、動力轉(zhuǎn)向裝置、變速器液壓泵等附屬部件，保證這些部件在車輛起動后的正常工作。當超級電容電能不足時，由充電電池提供電能維持電動機的工作，同時充電電池也通過逆變器向電動真空泵等附屬用電設(shè)備提供電能。超級電容能夠在短時間內(nèi)向電動機提供大電流，使電動機產(chǎn)生大的起動扭矩，大大減輕了充電電池的負荷，延長了充電電池的壽命。車輛在起步時，電動機產(chǎn)生高扭矩，提高了車輛的起步性能。
(2)發(fā)動機驅(qū)動模式當車輛的驅(qū)動扭矩達到設(shè)定值時，由整車控制器控制，車輛進入發(fā)動機驅(qū)動模式。發(fā)動機起動后，單向超越離合器位于發(fā)動機端的扭矩大于耦合器端的扭矩時，單向超越離合器接合，后離合器也接合，電動機停止工作。動力流經(jīng)的路徑發(fā)動機→單向超越離合器→耦合器→后離合器→機械式自動變速箱→主減速器→車輪。發(fā)動機發(fā)出的動力傳到耦合器后另一部分傳遞給空調(diào)壓縮機、動力轉(zhuǎn)向裝置、變速器液壓泵等附屬部件，使得動力驅(qū)動模式變化后，這些部件也能正常工作。在此工作模式中，由于采用了整車控制系統(tǒng)和機械式自動變速器，發(fā)動機工作在中等負荷高效率區(qū)，能夠獲得較高的燃油經(jīng)濟性、較低的排放和平穩(wěn)的駕駛性能。采用發(fā)動機單獨驅(qū)動車輛，作為車輛的主要驅(qū)動模式，可以避免電動機在驅(qū)動車輛高速行駛時，充電電池的快速損失，提高了車輛的行駛里程。此時，充電電池也為電動真空泵等附屬用電設(shè)備提供電能。當充電電池和超級電容的電量過低或電動機不能完成驅(qū)動車輛時，也由發(fā)動機單獨起動和驅(qū)動車輛。
(3)混合驅(qū)動模式在車輛急加速或爬坡等需要較大驅(qū)動扭矩時，發(fā)動機和電動機共同驅(qū)動車輛，以滿足車輛的動力要求。此時單向超越離合器與后離合器均閉合，發(fā)動機與電動機發(fā)出的動力在動力耦合器內(nèi)進行組合，一部分經(jīng)過后離合器、機械式自動變速器傳給車輪以驅(qū)動車輛，另一部分動力傳遞給空調(diào)壓縮機、動力轉(zhuǎn)向裝置、變速器液壓泵等附屬部件，保證這些部件的正常工作。超級電容能夠在短時間內(nèi)向電動機提供大電流，使電動機產(chǎn)生大的扭矩，因此電動機驅(qū)動所需的電能先取自超級電容。在混合驅(qū)動模式中，由充電電池向電動真空泵等附屬用電設(shè)備提供電能。
(4)行車充電模式在車輛行駛階段，充電電池和超級電容的電量過低時，由整車控制器控制，發(fā)動機在高負荷工況下工作，電動機變成了發(fā)電機。動力流經(jīng)的路徑發(fā)動機→單向超越離合器→耦合器→后離合器→機械式自動變速箱→主減速器→車輪；一部分動力經(jīng)耦合器后傳給空調(diào)壓縮機、動力轉(zhuǎn)向裝置和變速器液壓泵等附屬部件，保證各附屬部件完成工作要求；另一部分帶動發(fā)電機工作，給充電電池和超級電容充電。在行車充電過程中，發(fā)電機發(fā)出的電能也用于電動真空泵等附屬用電設(shè)備的工作。當充電電池和超級電容的電量達到設(shè)定值時，行車充電模式結(jié)束。
(5)再生制動能量回饋模式在車輛制動或減速行駛時，由整車控制器控制進行制動能量回饋。單向超越離合器位于發(fā)動機端的扭矩小于耦合器端的扭矩，單向超越離合器打滑，后離合器閉合，發(fā)動機停止輸出動力，電動機以發(fā)電機的形式工作，將制動能量轉(zhuǎn)化為電能，儲存到超級電容和動力電池當中，實現(xiàn)制動能量的回饋。由于超級電容的電壓等級小于充電電池，因此在充電時，先給超級電容充電，然后再給充電電池充電。在此工作模式中，部分動力從耦合器傳遞給空調(diào)壓縮機、動力轉(zhuǎn)向裝置、變速器液壓泵等附屬部件。發(fā)電機發(fā)出的電能有部分通過逆變器傳給電動真空泵等附屬用電設(shè)備。
(6)停車充電模式車輛在停車時，若充電電池與超級電容的電量過低，可以進行停車充電模式，此時單向超越離合器閉合，后離合器斷開，動力流經(jīng)的路徑發(fā)動機→單向超越離合器→耦合器→發(fā)電機→超級電容動力電池；同時另一部分動力通過耦合器傳遞給空調(diào)壓縮機、動力轉(zhuǎn)向裝置、AMT液壓泵等附屬部件。當充電電池和超級電容的電量達到要求后，停車充電模式結(jié)束。在此模式中，由充電電池向電動真空泵等附屬用電設(shè)備提供電能。
由于超級電容具有在極短的時間內(nèi)實現(xiàn)快速充電的特性，作為上述技術(shù)方案的一種改進，所述超級電容15的電壓等級小于充電電池12的電壓等級。因此在充電過程中先給超級電容充電。
與現(xiàn)有相比，本發(fā)明的并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)具有以下顯著效果該驅(qū)動方案保持了發(fā)動機和驅(qū)動系統(tǒng)的機械連接，整車的動力性能容易得到保證，而且能夠?qū)Πl(fā)動機的工作點進行優(yōu)化，使發(fā)動機在低油耗、高效率和低污染的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)。發(fā)動機與電機通過齒輪及單向超越離合器相連，其中單向超越離合器的外圈與發(fā)動機輸出端相連，單向超越離合器的內(nèi)圈與電機輸出端相連，當外圈的扭矩大于內(nèi)圈的扭矩時，單向超越離合器處于接合狀態(tài)，傳遞扭矩；外圈的扭矩小于內(nèi)圈的扭矩時，單向超越離合器處于打滑狀態(tài)，不能傳遞扭矩，從而在發(fā)動機停止工作時，降低不必要的能量損耗，避免對發(fā)動機的倒拖現(xiàn)象，且這種降耗方式不需另加電控裝置，方案結(jié)構(gòu)簡單。
電驅(qū)動系統(tǒng)由超級電容和動力電池共同作用，由于超級電容能夠在短時間內(nèi)接受或放出大電流的特性，在車輛起步、加速和爬坡等需要大扭矩的工況時，首先由超級電容提供動力，后由動力電池提供動力，有效地提供了啟動所需的功率；同時，制動時盡可能回收最多的能量，回饋電能首先返回超級電容，然后再逐漸對動力電池進行充電。且由于本發(fā)明的驅(qū)動方案中，超級電容和動力電池的工作電壓區(qū)間不同，因而不會產(chǎn)生超級電容中電能向動力電池的倒竄。
該驅(qū)動方案的動力耦合裝置在停車工況下，仍可通過電機帶動空調(diào)、轉(zhuǎn)向、制動等附件進行工作，可利用車輛上現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，無需另加動力裝置，降低制造成本。


圖1是本發(fā)明的并聯(lián)式混合動力驅(qū)動方案中各零部件位置關(guān)系的示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，一種并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，包括車輪20、主減速器1、自動機械變速箱2、后離合器3、耦合器4、單向超越離合器5、發(fā)動機16、空調(diào)壓縮機17、動力轉(zhuǎn)向裝置18、變速箱液壓泵19，其中所述車輪20與主減速器1相連，所述后離合器3通過自動機械變速箱2與主減速器1相連，其特征在于還包括電動機6、逆變器7、電動真空泵8、電池9、直流直流變換器10、電池管理器11、充電電池12、交流直流變換器13、超級電容管理器14、超級電容15，其中所述發(fā)動機16的輸出端與單向超越離合器5的外圈相連，所述單向超越離合器5的內(nèi)圈通過耦合器4與電動機6、空調(diào)壓縮機17、動力轉(zhuǎn)向裝置18和變速箱液壓泵19相連，所述超級電容15通過超級電容管理器14和交流直流變換器13與電動機6相連，所述充電電池通過電池管理器11和逆變器7與電動機6相連，所述電動真空泵8通過電池9和直流直流變換器10與充電電池相連，超級電容的電壓等級266V小于充電電池的電壓等級336V，所述充電電池12選擇鎳氫Ni-MH電池。
其中主減速器1是汽車傳動系中降低轉(zhuǎn)速、增大扭矩的主要部件；自動機械變速箱2將發(fā)動機輸出的動力傳遞到傳動裝置；后離合器3保證汽車平穩(wěn)起步，便于換檔防止傳動系過載；耦合器4將多種動力進行耦合疊加；單向超越離合器5傳輸發(fā)動機的動力同時進行自動離合切換；電動機6.提供汽車的起步動力及行駛過程中的部分動力；逆變器7將直流電轉(zhuǎn)換為交流的一種電源轉(zhuǎn)換器；電動真空泵8增加冷車啟動后高怠速運轉(zhuǎn)時車輛真空助力器的真空度，提高真空助力的能力，確保冷車時的行車安全；24V電池9傳統(tǒng)低壓電路動力源；直流直流變換器10用于直流變換；電池管理器11對電池系統(tǒng)進行管理；充電電池12提供汽車行駛所需動力，同時將多余動力進行存儲；交流直流變換器13用于交流直流變換；超級電容管理器14對超級電容系統(tǒng)進行管理；超級電容15提供汽車起步所需動力，同時將多余動力進行存儲；發(fā)動機16提供汽車正常行駛所需動力；空調(diào)壓縮機17輸送和壓縮制冷劑蒸汽、保證制冷循環(huán)的正常工作；動力轉(zhuǎn)向裝置18為轉(zhuǎn)向提供動力；變速箱液壓泵19為變速箱執(zhí)行機構(gòu)提供液壓。
一種并聯(lián)式混合動力驅(qū)動方法，采用上述并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，所述驅(qū)動方法包括電動機驅(qū)動模式，發(fā)動機驅(qū)動模式，混合驅(qū)動模式，行車充電模式，再生制動能量回饋模式，停車充電模式，其中，電動機驅(qū)動模式在車輛起步階段或動機處于低負荷工況時，電動機6單獨工作，單向超越離合器5打滑，不傳遞扭矩，避免了對發(fā)動機16的倒拖，后離合器3接合；一部分動力通過以下途徑從超級電容和充電電池12傳遞給車輪20超級電容15和充電電池12→逆變器7→電動機6→耦合器4→后離合器3→機械式自動變速器AMT2→主減速器1→車輪20；同時，另一部分動力通過以下途徑從超級電容15和充電電池12傳遞給空調(diào)壓縮機17、動力轉(zhuǎn)向裝置18、變速器液壓泵19超級電容15和充電電池12→逆變器7→電動機6→耦合器4→空調(diào)壓縮機17、動力轉(zhuǎn)向裝置18、變速器液壓泵19，保證空調(diào)壓縮機17、動力轉(zhuǎn)向裝置18、變速器液壓泵19在車輛起動后的正常工作。當超級電容電能不足時，由充電電池12提供電能維持電動機的工作，同時，充電電池12通過直流直流變換器10、24V電池向電動真空泵8等附屬用電設(shè)備提供電能。超級電容15能夠在短時間內(nèi)向電動機6提供大電流，使電動機6產(chǎn)生大的起動扭矩，大大減輕了充電電池12的負荷，延長了充電電池12的壽命。車輛在起步時，電動機6產(chǎn)生的高扭矩提高了車輛的起步性能。
發(fā)動機驅(qū)動模式當車輛啟動后驅(qū)動扭矩達到設(shè)定值之時，由整車控制器控制，發(fā)動機16單獨工作，單向超越離合器5位于發(fā)動機16一端的扭矩大于單向超越離合器5位于耦合器4一端的扭矩時，單向超越離合器5接合，后離合器3也接合，電動機6停止工作；一部分動力通過以下途徑驅(qū)動車輪20發(fā)動機16→單向超越離合器5→耦合器4→后離合器3→機械式自動變速器AMT2→主減速器1→車輪20；同時，另一部分動力通過耦合器4從發(fā)動機16傳遞給空調(diào)壓縮機17、動力轉(zhuǎn)向裝置18、變速器液壓泵19，使得空調(diào)壓縮機17、動力轉(zhuǎn)向裝置18、變速器液壓泵19在動力驅(qū)動模式變化后仍能正常工作。此時，充電電池也為電動真空泵8等附屬用電設(shè)備提供電能。當充電電池12和超級電容15的電量過低或電動機不能完成驅(qū)動車輛時，也由發(fā)動機單獨起動和驅(qū)動車輛。在此工作模式中，由于采用了整車控制系統(tǒng)和機械式自動變速器2，發(fā)動機16工作在中等負荷高效率區(qū)，能夠獲得較高的燃油經(jīng)濟性、較低的排放和平穩(wěn)的駕駛性能。采用發(fā)動機16單獨驅(qū)動車輛，作為車輛的主要驅(qū)動模式，可以避免電動機6在驅(qū)動車輛高速行駛時，充電電池12的快速損失，提高了車輛的行駛里程。
混合驅(qū)動模式在車輛急加速或爬坡等需要較大驅(qū)動扭矩時，為了滿足車輛的動力要求，發(fā)動機16和電動機6共同驅(qū)動車輛時，單向超越離合器5與后離合器3均閉合，發(fā)動機16與電動機6發(fā)出的動力在耦合器4內(nèi)進行組合，一部分動力經(jīng)過后離合器3、機械式自動變速器2傳給車輪20以驅(qū)動車輛，另一部分動力通過耦合器4傳遞給空調(diào)壓縮機17、動力轉(zhuǎn)向裝置18、變速器液壓泵19，保證空調(diào)壓縮機17、動力轉(zhuǎn)向裝置18、變速器液壓泵19正常工作。超級電容15能夠在短時間內(nèi)向電動機6提供大電流，使電動機6產(chǎn)生大的扭矩，因此電動機6驅(qū)動所需的電能先取自超級電容15。在混合驅(qū)動模式中，充電電池12通過直流直流變換器10、24V電池向電動真空泵8等附屬用電設(shè)備提供電能。
行車充電模式在車輛行駛過程中，當充電電池12和超級電容15的電量過低時，由整車控制器控制，發(fā)動機16在高負荷工況下工作，電動機6起發(fā)電作用。一部分動力通過以下途徑驅(qū)動車輪發(fā)動機→單向超越離合器→耦合器→后離合器→機械式自動變速器AMT→主減速器→車輪；一部分動力從發(fā)動機經(jīng)耦合器傳給空調(diào)壓縮機17、動力轉(zhuǎn)向裝置18和變速器液壓泵，保證空調(diào)壓縮機17、動力轉(zhuǎn)向裝置18和變速器液壓泵19完成工作要求；另一部分動力通過耦合器4帶動電動機6工作，給充電電池12和超級電容15充電。由于超級電容具有在極短的時間內(nèi)實現(xiàn)快速充電的特性，而且本方案設(shè)定超級電容的電壓等級266V小于動力電池的電壓等級336V，因此在充電過程中先給超級電容充電。在行車充電過程中，電動機6發(fā)出的電能通過以下途徑驅(qū)動電動真空泵8等附屬用電設(shè)備的工作電動機6→逆變器7→電池管理器11→充電電池12→直流直流變換器10→24V電池→電動真空泵8。當充電電池12和超級電容15的電量達到設(shè)定值時，行車充電模式結(jié)束。在此工作模式中，充電電池12通過直流直流變換器10、24V電池向電動真空泵8等附屬用電設(shè)備提供電能。
再生制動能量回饋模式在車輛制動或減速行駛時，由整車控制器控制驅(qū)動系統(tǒng)進行制動能量回饋單向超越離合器5位于發(fā)動機16一端的扭矩小于單向超越離合器5位于耦合器4一端的扭矩，單向超越離合器5打滑，后離合器3閉合，發(fā)動機16停止輸出動力，電動機6以發(fā)電機16的形式工作，將制動能量轉(zhuǎn)化為電能，儲存到超級電容15和充電電池12當中，實現(xiàn)制動能量的回饋。在此工作模式中，充電電池12通過直流直流變換器10、24V電池向電動真空泵8等附屬用電設(shè)備提供電能。
停車充電模式車輛停止行駛后，若充電電池12與超級電容15的電量過低，可以進行停車充電模式，此時單向超越離合器5閉合，后離合器3斷開，對超級電容15和充電電池12進行充電，同時一部分動力通過耦合器4傳遞給空調(diào)壓縮機17、動力轉(zhuǎn)向裝置18、變速器液壓泵。在此工作模式中，充電電池12通過直流直流變換器10、24V電池向電動真空泵8等附屬用電設(shè)備提供電能。
由于超級電容15的電壓等級小于充電電池12，因此在充電時，先給超級電容15充電，然后再給充電電池12充電。
權(quán)利要求
1.一種并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，包括車輪(20)、主減速器(1)、自動機械變速箱(2)、后離合器(3)、耦合器(4)、單向超越離合器(5)、發(fā)動機(16)、空調(diào)壓縮機(17)、動力轉(zhuǎn)向裝置(18)、變速箱液壓泵(19)，其中所述車輪(20)與主減速器(1)相連，所述后離合器(3)通過自動機械變速箱(2)與主減速器(1)相連，其特征在于還包括電動機(6)、逆變器(7)、電動真空泵(8)、電池(9)、直流直流變換器(10)、電池管理器(11)、充電電池(12)、交流直流變換器(13)、超級電容管理器(14)、超級電容(15)，其中所述發(fā)動機(16)的輸出端與單向超越離合器(5)的外圈相連，所述單向超越離合器(5)的內(nèi)圈通過耦合器(4)與電動機(6)、空調(diào)壓縮機(17)、動力轉(zhuǎn)向裝置(18)和變速箱液壓泵(19)相連，所述超級電容(15)通過超級電容管理器(14)和交流直流變換器(13)與電動機(6)相連，所述充電電池通過電池管理器(11)和逆變器(7)與電動機(6)相連，所述電動真空泵(8)通過電池(9)和直流直流變換器(10)與充電電池相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于所述超級電容(15)的電壓等級小于充電電池(12)的電壓等級。
3.一種并聯(lián)式混合動力驅(qū)動方法，其特征在于采用權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，所述驅(qū)動方法包括電動機驅(qū)動模式，發(fā)動機驅(qū)動模式，混合驅(qū)動模式，行車充電模式，再生制動能量回饋模式，停車充電模式，其中，所述電動機驅(qū)動模式為，在車輛起步階段或電動機處于低負荷工況時，電動機(6)單獨工作，單向超越離合器(5)打滑，不傳遞扭矩，后離合器(3)接合；一部分動力從超級電容(15)和充電電池(12)傳遞給車輪(20)，同時，另一部分動力從超級電容(15)和充電電池(12)傳遞給空調(diào)壓縮機(17)、動力轉(zhuǎn)向裝置(18)、變速器液壓泵(19)，當超級電容電能不足時，由充電電池(12)提供電能維持電動機的工作，同時，充電電池(12)通過直流直流變換器(10)、電池向電動真空泵(8)設(shè)備提供電能；所述發(fā)動機驅(qū)動模式為，當車輛啟動后驅(qū)動扭矩達到設(shè)定值之時，單向超越離合器(5)位于發(fā)動機(16)一端的扭矩大于單向超越離合器(5)位于耦合器(4)一端的扭矩，單向超越離合器(5)接合，后離合器(3)也接合，電動機(6)停止工作；發(fā)動機(16)單獨工作，一部分動力驅(qū)動車輪(20)，同時，另一部分動力通過耦合器(4)從發(fā)動機(16)傳遞給空調(diào)壓縮機(17)、動力轉(zhuǎn)向裝置(18)、變速器液壓泵(19)；此時，充電電池(12)也為電動真空泵(8)提供電能，當充電電池(12)和超級電容(15)的電量過低或電動機(6)不能完成驅(qū)動車輛時，由發(fā)動機(16)單獨起動和驅(qū)動車輛；所述混合驅(qū)動模式為，當車輛需要較大驅(qū)動扭矩時，發(fā)動機(16)和電動機(6)共同驅(qū)動車輛，單向超越離合器5與后離合器3均閉合，發(fā)動機(16)與電動機(6)發(fā)出的動力在耦合器(4)內(nèi)進行組合，一部分動力經(jīng)過后離合器(3)、機械式自動變速器(2)傳給車輪(20)以驅(qū)動車輛，另一部分動力通過耦合器(4)傳遞給空調(diào)壓縮機(17)、動力轉(zhuǎn)向裝置(18)、變速器液壓泵(19)，此時充電電池(12)通過直流直流變換器(10)、電池向電動真空泵(8)提供電能；所述行車充電模式為，在車輛行駛過程中，當充電電池(12)和超級電容(15)的電量過低時，發(fā)動機(16)在高負荷工況下工作，由電動機(6)發(fā)電，一部分動力驅(qū)動車輪，另一部分動力從發(fā)動機經(jīng)耦合器傳給空調(diào)壓縮機(17)、動力轉(zhuǎn)向裝置(18)和變速器液壓泵(19)，另一部分動力通過耦合器(4)帶動電動機(6)工作，對充電電池(12)和超級電容(15)充電，電動機(6)發(fā)出的電能驅(qū)動電動真空泵(8)設(shè)備工作，當充電電池(12)和超級電容(15)的電量達到設(shè)定值時，行車充電模式結(jié)束；所述再生制動能量回饋模式為，在車輛制動或減速行駛時，單向超越離合器(5)位于發(fā)動機(16)一端的扭矩小于單向超越離合器(5)位于耦合器(4)一端的扭矩，單向超越離合器(5)打滑，后離合器(3)閉合，發(fā)動機(16)停止輸出動力，電動機(6)以發(fā)電機(16)的形式工作，將制動能量轉(zhuǎn)化為電能，儲存到超級電容(15)和充電電池(12)當中，實現(xiàn)制動能量的回饋；所述停車充電模式為，車輛停止行駛后，若充電電池(12)與超級電容(15)的電量過低，可以進行停車充電模式，此時單向超越離合器(5)閉合，后離合器(3)斷開，對超級電容(15)和充電電池(12)進行充電，同時一部分動力通過耦合器(4)傳遞給空調(diào)壓縮機(17)、動力轉(zhuǎn)向裝置(18)、變速器液壓泵(19)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種并聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)及其驅(qū)動方法，該驅(qū)動系統(tǒng)中發(fā)動機與電機通過齒輪及單向超越離合器相連，其中單向超越離合器的外圈與發(fā)動機輸出端相連，單向超越離合器的內(nèi)圈與電機輸出端相連，當外圈的扭矩大于內(nèi)圈的扭矩時，單向超越離合器處于接合狀態(tài)，傳遞扭矩；外圈的扭矩小于內(nèi)圈的扭矩時，單向超越離合器處于打滑狀態(tài)。所述驅(qū)動方法包括電動機驅(qū)動模式，發(fā)動機驅(qū)動模式，混合驅(qū)動模式，行車充電模式，再生制動能量回饋模式，停車充電模式。該驅(qū)動方案保持了發(fā)動機和驅(qū)動系統(tǒng)的機械連接，整車的動力性能容易得到保證，而且能夠?qū)Πl(fā)動機的工作點進行優(yōu)化，使發(fā)動機在低油耗、高效率和低污染的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)。
文檔編號B60L11/00GK1647966SQ20051002371
公開日2005年8月3日 申請日期2005年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月31日
發(fā)明者沈劍平, 羅思東, 孫振華, 殷承良, 高雪峰, 徐華, 徐順余, 李斌, 蘭志波, 石常青, 魯連軍, 黃援軍, 高海鷗 申請人:上海汽車工業(yè)(集團)總公司汽車工程研究院, 上海交通大學(xué)