專利名稱：動(dòng)力耦合裝置及其控制裝置、混合動(dòng)力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動(dòng)力技術(shù)，尤其涉及一種動(dòng)力耦合裝置及其控制裝置、混合動(dòng)力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高，以及能源的枯竭，清潔能源的利用越來越廣泛，特別是在汽車領(lǐng)域，利用電能為汽車提供動(dòng)力已成為一種發(fā)展趨勢(shì)。由于技術(shù)條件的限制，純電動(dòng)汽車的應(yīng)用受到一定的抑制，而混合電動(dòng)汽車則由于可利用電能和傳統(tǒng)能源提供動(dòng)力，使得混合動(dòng)力汽車成為目前汽車領(lǐng)域研究和開發(fā)的重點(diǎn)。目前，混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力系統(tǒng)一般包括發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、動(dòng)力電池、變速器和電控離合器，其可利用電控離合器實(shí)現(xiàn)動(dòng)力耦合，通過發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)為汽車提供行駛所需的動(dòng)力。此外，現(xiàn)有技術(shù)中也有通過采用行星齒輪來傳遞動(dòng)力的混合動(dòng)力系統(tǒng)，其主要是通過將發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)與行星齒輪系連接，用于將發(fā)動(dòng)機(jī)和/或電機(jī)提供的動(dòng)力，輸出至汽車的車輪上，其中，電機(jī)可以電動(dòng)方式或者發(fā)電方式工作。但是，現(xiàn)有的混合動(dòng)力系統(tǒng)中，未充分考慮作為動(dòng)力源的發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的動(dòng)力分配，使得混合動(dòng)力汽車的混合度較差，動(dòng)力系統(tǒng)的輸出功率低，能耗高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種動(dòng)力耦合裝置及其控制裝置、混合動(dòng)力系統(tǒng)，可有效實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力系統(tǒng)中動(dòng)力源的分配，提高混合動(dòng)力系統(tǒng)的輸出功率，降低能耗。本發(fā)明提供一種動(dòng)力耦合裝置，包括前行星輪系和動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述前行星輪系的行星架上設(shè)置有與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的第一離合器，所述前行星輪系的小太陽輪和大太陽輪的動(dòng)力軸上分別連接有第一電機(jī)和第二電機(jī)，所述小太陽輪和大太陽輪分別與所述行星架連接，所述小太陽輪、大太陽輪、行星架的動(dòng)力軸不同軸；所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與所述第二電機(jī)連接的第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及與所述前行星輪系連接的第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別連接有第二離合器和第三離合器，所述第二離合器和第三離合器同軸設(shè)置在離合軸上，所述離合軸上設(shè)置有與汽車上的動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)連接的動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)；所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。上述的動(dòng)力耦合裝置中，所述鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一鏈輪和第二鏈輪，所述第一鏈輪和第二鏈輪之間連接有鏈條；所述第一鏈輪的動(dòng)力軸與所述第二電機(jī)連接，且所述第一鏈輪與所述大太陽輪同軸設(shè)置；所述第二鏈輪的動(dòng)力軸連接所述第二離合器。上述的動(dòng)力耦合裝置中，所述前行星輪系的行星架上設(shè)置有小行星輪和大行星輪，所述小行星輪和大行星輪嚙合連接，所述大行星輪與齒圈的內(nèi)齒嚙合連接；所述小太陽輪與所述小行星輪嚙合連接，所述大太陽輪與所述大行星輪嚙合連接。上述的動(dòng)力耦合裝置中，所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)齒輪，所述傳動(dòng)齒輪與所述齒圈的外齒嚙合連接；所述傳動(dòng)齒輪的動(dòng)力軸連接所述第三離合器。本發(fā)明提供一種上述動(dòng)力耦合裝置的控制裝置，包括純電動(dòng)模式控制模塊，用于控制第一離合器和第三離合器分離，控制第二離合器結(jié)合，并控制第二電機(jī)處于電動(dòng)工作狀態(tài)；邊走邊充模式控制模塊，用于控制第一離合器和第三離合器結(jié)合，控制第二離合器分離，控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作，并控制所述第一電機(jī)和/或第二電機(jī)處于發(fā)電工作狀態(tài)；助力模式控制模塊，用于控制第一離合器、第二離合器和第三離合器結(jié)合，并控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)工作，以及控制所述第一電機(jī)和第二電機(jī)處于電動(dòng)工作狀態(tài)。能量回收模式控制模塊，用于控制第一離合器、第三離合器分離，控制第二離合器結(jié)合，并控制所述第二電機(jī)處于發(fā)電工作狀態(tài)。所述邊走邊充模式控制模塊可包括模式識(shí)別單元，用于識(shí)別動(dòng)力耦合裝置的工作模式；邊走邊充模式控制單元，用于所述動(dòng)力耦合裝置工作在純電動(dòng)模式時(shí)，將所述第一離合器結(jié)合以開啟發(fā)動(dòng)機(jī)，并在發(fā)動(dòng)機(jī)開啟后，控制第三離合器結(jié)合，控制第二離合器分
1 O本發(fā)明提供一種混合動(dòng)力系統(tǒng)，包括上述的動(dòng)力耦合裝置，以及控制裝置。本發(fā)明提供的動(dòng)力耦合裝置及其控制裝置、混合動(dòng)力系統(tǒng)，通過設(shè)置與前行星輪系連接的第一電機(jī)，以及與前行星輪系和動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均連接的第二電機(jī)，使得動(dòng)力耦合裝置可運(yùn)行于不同的工作模式，可有效實(shí)現(xiàn)動(dòng)力源的分配，提高混合動(dòng)力的混合度，從而降低了混合動(dòng)力汽車的能耗，提高動(dòng)力汽車的輸出功率。同時(shí)，本發(fā)明技術(shù)方案的動(dòng)力耦合裝置結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，實(shí)現(xiàn)方便，可通過前行星輪系和動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞，且可實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力汽車的無級(jí)變速，提高了混合動(dòng)力汽車運(yùn)行的穩(wěn)定性。


圖1為本發(fā)明動(dòng)力耦合裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明控制裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明控制裝置實(shí)施例中邊走邊充模式控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1為本發(fā)明動(dòng)力耦合裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例動(dòng)力耦合裝置包括前行星輪系1和動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中，前行星輪系1的行星架11上設(shè)置有與發(fā)動(dòng)機(jī)41連接的第一離合器31，前行星輪系1的小太陽輪12的動(dòng)力軸和大太陽輪16的動(dòng)力軸分別連接有第一電機(jī)42和第二電機(jī)43，小太陽輪12和大太陽輪16分別與行星架11連接，且小太陽輪12、大太陽輪16和行星架11的動(dòng)力軸不同軸；動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與第二電機(jī)43連接的第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，且該第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具體為鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2，以及與前行星輪系1連接的第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，且第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具體為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3 ；該第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別連接有第二離合器32和第三離合器33，第二離合器32和第三離合器33同軸設(shè)置在離合軸5上，離合軸5上設(shè)置有動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)6，該動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)6與汽車上的動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)72連接，該動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)6和動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)72為齒輪機(jī)構(gòu)。本實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)41工作時(shí)，可通過第一離合器31帶動(dòng)行星架11轉(zhuǎn)動(dòng)，而行星架11的轉(zhuǎn)動(dòng)又可帶動(dòng)小太陽輪12和大太陽輪16，以及與前行星輪系1連接的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)，由于鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2和大太陽輪16均與第二電機(jī)43連接，因此，大太陽輪 16轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也會(huì)帶動(dòng)鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2 —起運(yùn)動(dòng)。因此，分別與鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3連接的第二離合器32和第三離合器33就可以將傳動(dòng)的力通過動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)6傳遞給汽車上的動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)72，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳輸。實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)實(shí)際的需要，通過控制各離合器來實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳輸，例如，可將汽車上動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)72的動(dòng)力，通過離合器傳遞到前行星輪系1上，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的充電等，具體將在后面進(jìn)行說明。本實(shí)施例中，前行星輪系1可采用拓展的拉維娜行星齒輪機(jī)構(gòu)，具體地，如圖1所示，前行星輪系1的行星架11上設(shè)置有小行星輪13和大行星輪14，該小行星輪13和大行星輪14嚙合連接，大行星輪14與齒圈15的內(nèi)齒嚙合連接；小太陽輪12與小行星輪13嚙合連接，大太陽輪16與大行星輪14嚙合連接，通過采用拓展的拉維娜行星齒輪機(jī)構(gòu)，可使得前行星輪系1結(jié)構(gòu)緊湊，并可有效保證動(dòng)力傳輸?shù)木?。本?shí)施例中，如圖1所示，作為第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2可包括第一鏈輪81 和第二鏈輪82，第一鏈輪81和第二鏈輪82之間連接有鏈條83，該第一鏈輪81的動(dòng)力軸與第二電機(jī)43連接，且該第一鏈輪81與大太陽輪16同軸設(shè)置，第二鏈輪82的動(dòng)力軸連接第二離合器32。通過采用鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2，不但可使得第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)較大中心距的動(dòng)力的傳輸，而且鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2的加工簡單，組裝便利，可有效簡化動(dòng)力耦合裝置制造和加工成本。本實(shí)施例中，如圖1所示，作為第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3可包括第二齒輪 22，該第二齒輪22的動(dòng)力軸連接第三離合器33，且第二齒輪22與齒圈15外嚙合連接，用于與前行星輪系1之間進(jìn)行動(dòng)力的傳輸。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3也可設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的齒輪，以進(jìn)行動(dòng)力的傳輸，可根據(jù)實(shí)際的需要而設(shè)置合適數(shù)量的齒輪。本實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)41或第一電機(jī)42工作時(shí)，可通過前行星輪系1將動(dòng)力傳遞給動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并由動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3和/或鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2傳遞到動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)6，并由動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)6傳遞給汽車的車輪軸71上的動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)72，并最終帶動(dòng)車輪73轉(zhuǎn)動(dòng)。具體地，如圖1所示，前行星輪系1的齒圈15與大行星輪14內(nèi)嚙合連接，齒圈15與第二齒輪22外嚙合連接，從而可將發(fā)動(dòng)機(jī)41或第一電機(jī)42提供的動(dòng)力，通過前行星輪系1傳遞到動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3和鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2，并最終通過動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)6傳遞到車輪73上，驅(qū)動(dòng)車輪73工作；或者，車輪73轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)力也可通過動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)6傳遞到動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3，并通過前行星輪系1的小太陽輪12傳遞給第一電機(jī)42，驅(qū)動(dòng)第一電機(jī)42發(fā)電，或者通過鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2傳遞給第二電機(jī)43，驅(qū)動(dòng)第二電機(jī)43發(fā)電。本實(shí)施例中，通過設(shè)置與前行星齒輪系1的小太陽輪12連接的第一電機(jī)42，以及與前行星齒輪系1的大太陽輪16和動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2連接的第二電機(jī)43，使得利用該動(dòng)力耦合裝置的混合動(dòng)力系統(tǒng)可在多種工作模式下工作。具體地，本實(shí)施例動(dòng)力耦合裝置可應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車的混合動(dòng)力系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)模式、邊走邊充模式、助力模式以及能量回收模式的工作，其具體實(shí)現(xiàn)過程說明如下(1)純電動(dòng)模式汽車在啟動(dòng)以及中速以下行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率將非常低，此時(shí)，可控制第一離合器31和第三離合器33分離，控制第二離合器32結(jié)合，并啟動(dòng)第二電機(jī)43工作，利用蓄電池為第二電機(jī)43供電，使得第二電機(jī)43處于電動(dòng)工作狀態(tài)下工作，為汽車行駛提供動(dòng)力， 而發(fā)動(dòng)機(jī)41則不工作。其中，第二電機(jī)43提供的動(dòng)力可通過動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2和第二離合器32傳遞到動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)6，并由動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)6將動(dòng)力輸出到與其連接的車輪軸71上的動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)72，并最終由動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)72帶動(dòng)車輪73轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)邊走邊充模式汽車運(yùn)行過程中需要啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)41時(shí)，可在純電動(dòng)模式下啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)41，具體地，首先可控制第一離合器31結(jié)合，使得動(dòng)力可通過第二電機(jī)43、前行星輪系1的大太陽輪16、大行星輪14和行星架11傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)41，從而啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)41，使發(fā)動(dòng)機(jī)41處于工作狀態(tài)；其次，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)41啟動(dòng)后，可控制第三離合器33結(jié)合，并可控制第二離合器32分離，使得發(fā)動(dòng)機(jī)41作為動(dòng)力源，為汽車行駛提供動(dòng)力。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)41提供的動(dòng)力一部分可用于驅(qū)動(dòng)汽車行駛，一部分可用于帶動(dòng)第一電機(jī)42或第二電機(jī)43發(fā)電，或者帶動(dòng)第一電機(jī)42和第二電機(jī)43的組合進(jìn)行發(fā)電，第一電機(jī)42和第二電機(jī)43處于發(fā)電工作狀態(tài)，此時(shí)可將電機(jī)發(fā)出的電力存儲(chǔ)在蓄電池中，從而可使得第一電機(jī)42和第二電機(jī)43均能高功效的發(fā)電，同時(shí)，可使得發(fā)動(dòng)機(jī)41始終工作在最少耗油的經(jīng)濟(jì)區(qū)。(3)助力模式當(dāng)汽車運(yùn)行過程中需要大轉(zhuǎn)矩加速時(shí)，可將發(fā)動(dòng)機(jī)41、第一電機(jī)42和第二電機(jī)43 作為動(dòng)力源，提供較大轉(zhuǎn)矩的動(dòng)力。具體地，可控制第一離合器31、第二離合器32和第三離合器33結(jié)合，利用蓄電池為第一電機(jī)42和第二電機(jī)43供電，使得第一電機(jī)42和第二電機(jī) 43均以電動(dòng)方式工作。其中，第一電機(jī)42和發(fā)動(dòng)機(jī)41的動(dòng)力經(jīng)過前行星輪系1整合后，可由其上的齒圈15傳遞到動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3上，并由齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3通過第三離合器33傳遞到動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)6 ；第二電機(jī)43提供的動(dòng)力可通過動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2以及第二離合器32傳遞到動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)6，從而兩路動(dòng)力可在動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)6上疊加，為車輪軸71上的動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)72提供足夠大的動(dòng)力，帶動(dòng)車輪73轉(zhuǎn)動(dòng)。(4)能量回收模式當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí)，可控制汽車的混合動(dòng)力系統(tǒng)處于能量回收模式下工作。具體地，可控制第一離合器31和第三離合器33分離，控制第二離合器32結(jié)合，此時(shí)，動(dòng)力耦合裝置中動(dòng)力傳遞路線與純電動(dòng)模式下是一樣的，只是動(dòng)力傳遞的方向相反，此時(shí)，第二電機(jī)43可在車輪73通過動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)72、動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)6、以及鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2傳遞過來的動(dòng)力作用下發(fā)電，第二電機(jī)43處于發(fā)電狀態(tài)，并可將電力存儲(chǔ)在蓄電池中，可以看出，通過分離第一離合器31，可使得在無發(fā)動(dòng)機(jī)倒拖的情況下，更好的回收汽車制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量。需要說明的是，上述僅是本發(fā)明動(dòng)力耦合裝置實(shí)際應(yīng)用時(shí)的工作和控制時(shí)的一種方式，實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、第一離合器、第一電機(jī)、第二電機(jī)、第二離合器和第三離合器進(jìn)行控制，以使得整個(gè)混合動(dòng)力系統(tǒng)可運(yùn)行于所需的模式。本實(shí)施例中，動(dòng)力耦合裝置具體工作于何種模式，可根據(jù)實(shí)際的控制指令而進(jìn)行， 例如，應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車時(shí)，汽車行駛中，可根據(jù)用戶指令，或更具汽車控制中心的指令， 并在該指令作用下運(yùn)行于純電動(dòng)模式、邊走邊充模式、助力模式或能量回收模式等。本實(shí)施例中，采用的前行星輪系和動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可共同實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳輸，使得整個(gè)混合動(dòng)力系統(tǒng)不需要加裝變速器即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)的變速，可有效提高整個(gè)混合動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)力傳遞效果。綜上，本實(shí)施例動(dòng)力耦合裝置通過設(shè)置與前行星輪系連接的第一電機(jī)，以及與前行星輪系和鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均連接的第二電機(jī)，使得動(dòng)力耦合裝置可運(yùn)行于不同的工作模式，可有效實(shí)現(xiàn)動(dòng)力源的分配，提高混合動(dòng)力的混合度，從而降低了混合動(dòng)力汽車的能耗， 提高動(dòng)力汽車的輸出功率。同時(shí)，本實(shí)施例動(dòng)力耦合裝置結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，實(shí)現(xiàn)方便，可通過前行星輪系和動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞，并可實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力汽車的無級(jí)變速，從而提高整個(gè)汽車運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。圖2為本發(fā)明控制裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例可用于對(duì)上述本發(fā)明動(dòng)力耦合裝置進(jìn)行控制，以便使得利用該動(dòng)力耦合裝置的混合動(dòng)力系統(tǒng)可工作于不同的模式下，具體地，如圖2所示，本實(shí)施例控制裝置可包括純電動(dòng)模式控制模塊10、邊走邊充模式控制模塊20、助力模式控制模塊30和能量回收模式控制模塊40，且上述各控制模塊可與動(dòng)力耦合裝置50連接，以控制其內(nèi)的發(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)和第二電機(jī)，以使得整個(gè)混合動(dòng)力系統(tǒng)可工作在不同的工作模式，其中純電動(dòng)模式控制模塊10，用于控制第一離合器和第三離合器分離，控制第二離合器結(jié)合，并控制第二電機(jī)處于電動(dòng)工作狀態(tài)；邊走邊充模式控制模塊20，用于控制第一離合器和第三離合器結(jié)合，控制第二離合器分離，控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作，并控制所述第一電機(jī)和/或第二電機(jī)處于發(fā)電工作狀態(tài)；助力模式控制模塊30，用于控制第一離合器、第二離合器和第三離合器結(jié)合，并控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)工作，以及控制所述第一電機(jī)和第二電機(jī)處于電動(dòng)工作狀態(tài)；和/或能量回收模式控制模塊40，用于控制第一離合器、第三離合器分離，控制第二離合器結(jié)合，并控制所述第二電機(jī)處于發(fā)電工作狀態(tài)。圖3為本發(fā)明控制裝置實(shí)施例中邊走邊充模式控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。具體地， 如圖3所示，上述的邊走邊充模式控制模塊20具體可包括模式識(shí)別單元201和邊走邊充模式控制單元202，其中模式識(shí)別單元201，用于識(shí)別動(dòng)力耦合裝置的工作模式；邊走邊充模式控制單元202，用于動(dòng)力耦合裝置工作在純電動(dòng)模式時(shí)，將第一離合器結(jié)合以開啟發(fā)動(dòng)機(jī)，并在發(fā)動(dòng)機(jī)開啟后，控制第三離合器結(jié)合，控制第二離合器分離?？梢钥闯觯ㄟ^在純電動(dòng)模式下開啟發(fā)動(dòng)機(jī)，可有效提高整個(gè)混合動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性和穩(wěn)定性。本實(shí)施例控制裝置可通過對(duì)動(dòng)力耦合裝置中的發(fā)動(dòng)機(jī)、第一離合器、第一電機(jī)、第二電機(jī)、第二離合器和第三離合器進(jìn)行控制，可使得利用該動(dòng)力耦合裝置的混合動(dòng)力系統(tǒng)處于不同的工作模式，可有效提高混合動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的混合度，提高混合動(dòng)力系統(tǒng)的輸出功率，降低能耗。本實(shí)施例中，上述的純電動(dòng)模式控制模塊10、邊走邊充模式控制模塊20、助力模式控制模塊30和能量回收模式控制模塊40可根據(jù)相應(yīng)的指令而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制功能，例如，在應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車時(shí)，可根據(jù)用戶指令，或者汽車行駛過程中的自動(dòng)控制程序，來觸發(fā)相應(yīng)的控制模塊，以使得混合動(dòng)力汽車可運(yùn)行于純電動(dòng)模式、邊走邊充模式、助力模式或能量回收模式等。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種混合動(dòng)力系統(tǒng)，該混合動(dòng)力系統(tǒng)可包括動(dòng)力耦合裝置和控制裝置，其中，動(dòng)力耦合裝置的具體結(jié)構(gòu)可參考上述本發(fā)明動(dòng)力耦合裝置實(shí)施例，控制裝置的具體結(jié)構(gòu)可參考上述本發(fā)明控制裝置實(shí)施例，在此不再贅述。本實(shí)施例混合動(dòng)力系統(tǒng)可應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車中，通過對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行控制，可有效提高混合動(dòng)力汽車運(yùn)行過程中動(dòng)力的分配，提高混合動(dòng)力汽車運(yùn)行效率，減少混合動(dòng)力汽車運(yùn)行的能耗。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)力耦合裝置，其特征在于，包括前行星輪系和動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述前行星輪系的行星架上設(shè)置有與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的第一離合器，所述前行星輪系的小太陽輪和大太陽輪的動(dòng)力軸上分別連接有第一電機(jī)和第二電機(jī)，所述小太陽輪和大太陽輪分別與所述行星架連接，所述小太陽輪、大太陽輪、行星架的動(dòng)力軸不同軸；所述動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與所述第二電機(jī)連接的第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及與所述前行星輪系連接的第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別連接有第二離合器和第三離合器，所述第二離合器和第三離合器同軸設(shè)置在離合軸上，所述離合軸上設(shè)置有與汽車上的動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)連接的動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)；所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力耦合裝置，其特征在于，所述鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一鏈輪和第二鏈輪，所述第一鏈輪和第二鏈輪之間連接有鏈條；所述第一鏈輪的動(dòng)力軸與所述第二電機(jī)連接，且所述第一鏈輪與所述大太陽輪同軸設(shè)置；所述第二鏈輪的動(dòng)力軸連接所述第二離合器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動(dòng)力耦合裝置，其特征在于，所述前行星輪系的行星架上設(shè)置有小行星輪和大行星輪，所述小行星輪和大行星輪嚙合連接，所述大行星輪與齒圈的內(nèi)齒嚙合連接；所述小太陽輪與所述小行星輪嚙合連接，所述大太陽輪與所述大行星輪嚙合連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)力耦合裝置，其特征在于，所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)齒輪，所述傳動(dòng)齒輪與所述齒圈的外齒嚙合連接；所述傳動(dòng)齒輪的動(dòng)力軸連接所述第三離合器。
5.一種權(quán)利要求1 4任一所述的動(dòng)力耦合裝置的控制裝置，其特征在于，包括純電動(dòng)模式控制模塊，用于控制第一離合器和第三離合器分離，控制第二離合器結(jié)合，并控制第二電機(jī)處于電動(dòng)工作狀態(tài)；邊走邊充模式控制模塊，用于控制第一離合器和第三離合器結(jié)合，控制第二離合器分離，控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作，并控制所述第一電機(jī)和/或第二電機(jī)處于發(fā)電工作狀態(tài)；助力模式控制模塊，用于控制第一離合器、第二離合器和第三離合器結(jié)合，并控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)工作，以及控制所述第一電機(jī)和第二電機(jī)處于電動(dòng)工作狀態(tài)；和/或能量回收模式控制模塊，用于控制第一離合器、第三離合器分離，控制第二離合器結(jié)合，并控制所述第二電機(jī)處于發(fā)電工作狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制裝置，其特征在于，所述邊走邊充模式控制模塊包括模式識(shí)別單元，用于識(shí)別動(dòng)力耦合裝置的工作模式；邊走邊充模式控制單元，用于所述動(dòng)力耦合裝置工作在純電動(dòng)模式時(shí)，將所述第一離合器結(jié)合以開啟發(fā)動(dòng)機(jī)，并在發(fā)動(dòng)機(jī)開啟后，控制第三離合器結(jié)合，控制第二離合器分離。
7.一種混合動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1 4任一所述的動(dòng)力耦合裝置，以及權(quán)利要求5或6所述的控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種動(dòng)力耦合裝置及其控制裝置、混合動(dòng)力系統(tǒng)。該動(dòng)力耦合裝置包括前行星輪系和動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，前行星輪系的行星架上設(shè)置有與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的第一離合器，前行星輪系的小太陽輪和大太陽輪的動(dòng)力軸上分別連接有第一電機(jī)和第二電機(jī)；動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與第二電機(jī)連接的第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及與前行星輪系連接的第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分別連接有第二離合器和第三離合器，第一離合器和第二離合器同軸設(shè)置在離合軸上，離合軸上設(shè)置有與汽車上的動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)連接的動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)。本發(fā)明技術(shù)方案可實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力汽車多種工作模式及在各模式下對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)輸出動(dòng)力的合理分配，從而提高了混合動(dòng)力汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號(hào)B60K6/22GK102310755SQ20101022111
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者何強(qiáng), 孫增光, 李寶, 李峰, 李昱, 趙云, 黎旸 申請(qǐng)人:北汽福田汽車股份有限公司