混合動力驅(qū)動裝置、驅(qū)動方法及混合動力汽車制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種混合動力驅(qū)動裝置，與車輪相連，包括：含有前行星排太陽輪、前行星排行星輪、前行星排外齒圈、后行星排太陽輪、后行星排行星輪、后行星排外齒圈、前后行星排共用的行星架的雙行星排，發(fā)動機(jī)，第一電機(jī)，第二電機(jī)，差速器，第一離合器，第二離合器；其中，所述后行星排行星輪還與所述前行星排行星輪相嚙合。本發(fā)明專利技術(shù)還提供一種包括上述混合動力驅(qū)動裝置的混合動力汽車及上述混合動力驅(qū)動裝置的驅(qū)動方法。采用本發(fā)明專利技術(shù)的技術(shù)方案，可以改善在車輛需求的速度比較高時，發(fā)電機(jī)需要工作在零轉(zhuǎn)速上下來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的最優(yōu)輸出功率，帶來混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)、發(fā)動機(jī)、電動機(jī)功率分配不合理，造成整車行使過程油耗較高的問題。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及車輛的驅(qū)動裝置、包含該驅(qū)動裝置的汽車及驅(qū)動方法，尤其涉及一種混合動力驅(qū)動裝置、該驅(qū)動裝置的驅(qū)動方法及包含該驅(qū)動裝置的混合動力汽車。
技術(shù)介紹
通常所說的混合動力一般是指油電混合動力，即燃料(汽油，柴油等)和電能的混合?；旌蟿恿ζ?Hybrid Electrical Vehicle，簡稱HEV)是有電動機(jī)作為發(fā)動機(jī)的輔助動力驅(qū)動汽車。混合動力驅(qū)動系統(tǒng)有串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)三種聯(lián)結(jié)方式。串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)一般由發(fā)動機(jī)直接帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，產(chǎn)生的電能儲存到儲蓄電池，再由儲蓄電池傳輸給電機(jī)轉(zhuǎn)化為動能，最后通過變速機(jī)構(gòu)來驅(qū)動汽車。在這種聯(lián)結(jié)方式下，儲蓄電池在發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的能量和電機(jī)需要的能量之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而保證車輛正常工作。這種動力系統(tǒng)在城市公交上的應(yīng)用比較多，轎車上很少使用。 并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)在原有的串聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了一套電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。兩個系統(tǒng)既可以同時協(xié)調(diào)工作，也可以各自單獨(dú)工作驅(qū)動汽車。這種系統(tǒng)適用于多種不同的行駛工況，尤其適用于復(fù)雜的路況。本田的Accord和Civic采用的是并聯(lián)式聯(lián)結(jié)方式?；炻?lián)式混合動力系統(tǒng)的特點在于電動機(jī)系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)各有一套機(jī)械變速機(jī)構(gòu)，兩套機(jī)構(gòu)或通過齒輪系，或采用行星輪式結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，從而綜合調(diào)節(jié)電動機(jī)與發(fā)動機(jī)之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系。與并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)相比，混聯(lián)式動力系統(tǒng)可以更加靈活地根據(jù)工況來調(diào)節(jié)電動機(jī)的功率輸出和電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。目前量產(chǎn)化的豐田Prius采用的是混聯(lián)式聯(lián)結(jié)方式，具體如圖I所示。豐田Prius采用的混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也稱THS(ToyotaHybrid System)結(jié)構(gòu)，包括四軸傳動裝置106，包括太陽輪1061，與太陽輪1061嚙合的行星輪1062，與行星輪1062嚙合的外齒圈1063，行星輪1062安裝在行星架1064上；發(fā)動機(jī)107，與行星架1064連接，用于帶動行星輪1062公轉(zhuǎn)；電動機(jī)108，與儲蓄電池(未圖示)、外齒圈1063連接，用于將儲蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能帶動所述外齒圈1063轉(zhuǎn)動；發(fā)電機(jī)109，與儲蓄電池、太陽輪1061連接，用于對所述儲蓄電池充電；差速器110，適用于與外齒圈1063連接，用于平衡左右兩邊車輪的速度；離合器111，用于控制外齒圈1063與差速器110的連接。該系統(tǒng)工作的功率分配為發(fā)動機(jī)107部分動力通過所述行星架1064輸入軸為整車提供驅(qū)動，剩余部分通過帶動行星輪1062轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動太陽輪1061轉(zhuǎn)動，太陽輪1061做為輸出軸驅(qū)動發(fā)電機(jī)109為儲蓄電池充電，電動機(jī)108從儲蓄電池得到電能后帶動所述外齒圈1063轉(zhuǎn)動，為整車提供動力。這種結(jié)構(gòu)通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)109轉(zhuǎn)速使發(fā)動機(jī)108處于高效率區(qū)。然而，在車輛高速行駛時，發(fā)電機(jī)109有時需要工作在零轉(zhuǎn)速上下來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)108的最優(yōu)輸出功率，這造成發(fā)電機(jī)109的工作效率非常低，進(jìn)而導(dǎo)致整車混合動力工作效率較低。有鑒于此，實有必要提出一種新的混合動力驅(qū)動裝置及驅(qū)動方法，改善在車輛需求的速度比較高時，發(fā)電機(jī)需要工作在零轉(zhuǎn)速上下來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的最優(yōu)輸出功率，帶來混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)、發(fā)動機(jī)、電動機(jī)功率分配不合理，造成整車行使過程油耗較高的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提出一種新的混合動力驅(qū)動裝置及驅(qū)動方法，改善在車輛需求的速度比較高時，發(fā)電機(jī)需要工作在零轉(zhuǎn)速上下來調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的最優(yōu)輸出功率，帶來混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)、發(fā)動機(jī)、電動機(jī)功率分配不合理，造成整車行使過程油耗較高的問題。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供一種混合動力驅(qū)動裝置，與車輪相連，包括 雙行星排裝置，包括前行星排太陽輪、與所述前行星排太陽輪嚙合的前行星排行星輪、與所述前行星排行星輪嚙合的前行星排外齒圈、后行星排太陽輪、與所述后行星排太陽輪嚙合的后行星排行星輪、與所述后行星排行星輪嚙合的后行星排外齒圈，以及前后行星排共用的行星架；其中，所述后行星排行星輪還與所述前行星排行星輪相嚙合；發(fā)動機(jī)，與所述行星架連接；第一電機(jī)，與所述前行星排太陽輪連接；第二電機(jī)，與所述后行星排太陽輪連接；差速器，與前行星排外齒圈、后行星排外齒圈相連，以在所述前行星排外齒圈或后行星排外齒圈帶動下驅(qū)動車輪；第一離合器，連接在前行星排外齒圈與差速器之間，用于控制前行星排外齒圈與差速器的連接；第二離合器，連接在后行星排外齒圈與差速器之間，用于控制后行星排外齒圈與差速器的連接?？蛇x地，所述驅(qū)動裝置還包括第一制動器，用于鎖止行星架?？蛇x地，所述驅(qū)動裝置還包括第二制動器，用于鎖止第二電機(jī)?？蛇x地，所述驅(qū)動裝置還包括儲蓄電池和第一逆變器，所述第一電機(jī)與所述儲蓄電池之間通過第一逆變器連接。可選地，還包括第二逆變器，所述第二電機(jī)與所述儲蓄電池之間通過第二逆變器連接。本專利技術(shù)還提供一種包含上述任一技術(shù)特征所述的混合動力驅(qū)動裝置的混合動力汽車。本專利技術(shù)還提供一種混合動力驅(qū)動方法，包括獲取當(dāng)前第一電機(jī)與第二電機(jī)的轉(zhuǎn)速，根據(jù)當(dāng)前第一電機(jī)與第二電機(jī)的轉(zhuǎn)速計算當(dāng)前車速；判斷所述當(dāng)前車速是否小于第一車速；若小于第一車速，則控制所述第一離合器與所述差速器結(jié)合；若不小于第一車速，整車控制器判斷所述當(dāng)前車速是否大于第二車速；若大于第二車速，則控制所述第一離合器與所述第二離合器都與所述差速器結(jié)合；若不大于第二車速，則控制所述第二離合器與所述差速器結(jié)合；根據(jù)所述當(dāng)前車速、加速踏板信號、制動踏板信號計算加速需求；根據(jù)所述當(dāng)前車速計算相應(yīng)的前后行星排外齒圈轉(zhuǎn)速；根據(jù)所述加速需求及所述相應(yīng)的前后行星排外齒圈轉(zhuǎn)速計算整車的功率需求與整車的轉(zhuǎn)矩需求；獲得所述發(fā)動機(jī)的優(yōu)選目標(biāo)轉(zhuǎn)矩與目標(biāo)轉(zhuǎn)速；獲得所述第一電機(jī)、所述第二電機(jī)的轉(zhuǎn)矩；發(fā)動機(jī)控制器控制所述發(fā)動機(jī)、電機(jī)控制器控制所述第一電機(jī)與所述第二電機(jī)按相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩工作。 可選地，所述的混合動力驅(qū)動裝置還包括第一制動器；獲得所述發(fā)動機(jī)的優(yōu)選目標(biāo)轉(zhuǎn)矩與目標(biāo)轉(zhuǎn)速步驟包括若所述第一離合器與所述第二離合器都與所述差速器結(jié)合或所述第二離合器與所述差速器結(jié)合，則通過查表獲得所述發(fā)動機(jī)的優(yōu)選目標(biāo)轉(zhuǎn)矩與目標(biāo)轉(zhuǎn)速；若所述第一離合器與所述差速器結(jié)合，則判斷所述整車功率需求是否小于閾值功率需求且當(dāng)前所述儲蓄電池的荷電狀態(tài)是否大于閾值荷電狀態(tài)；若為是，則所述第一制動器鎖止所述發(fā)動機(jī)，所述發(fā)動機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩與目標(biāo)轉(zhuǎn)速都為O ;若為否，則通過查表獲得所述發(fā)動機(jī)的優(yōu)選目標(biāo)轉(zhuǎn)矩與目標(biāo)轉(zhuǎn)速?？蛇x地，所述的混合動力驅(qū)動裝置還包括第二制動器；在整車控制器判斷所述當(dāng)前車速不小于第一車速且不大于第二車速，控制所述第二離合器與所述差速器結(jié)合時，若所述第二電機(jī)工作在零轉(zhuǎn)速上下，所述第二制動器鎖止第二電機(jī)?？蛇x地，所述方法的執(zhí)行頻率為20-50毫秒。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下優(yōu)點本專利技術(shù)采用了雙行星排五軸傳動裝置，并且設(shè)置了第一離合器，第二離合器，利用在車輛需求的速度比較低時，第一離合器控制前行星排外齒圈與差速器的連接，在車輛需求的速度比較高時，第二離合器控制后行星排外齒圈與差速器的連接或第一離合器與第二離合器控制前行星排外齒圈、后行星排外齒圈都與差速器連接，所述第一離合器與第二離合器使混合動力驅(qū)動裝置形成低速和高速兩種工作模式，避免電機(jī)處于低效工作區(qū)域，提高了驅(qū)動裝置的效率；進(jìn)一步地，動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中還設(shè)置有第一制動器與第二制動器，第一制動器用于鎖止行星架，第二制動器用于鎖止第本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種混合動力驅(qū)動裝置，與車輪相連，其特征在于，包括：雙行星排裝置，包括：前行星排太陽輪、與所述前行星排太陽輪嚙合的前行星排行星輪、與所述前行星排行星輪嚙合的前行星排外齒圈、后行星排太陽輪、與所述后行星排太陽輪嚙合的后行星排行星輪、與所述后行星排行星輪嚙合的后行星排外齒圈、以及前后行星排共用的行星架；其中，所述后行星排行星輪還與所述前行星排行星輪相嚙合；發(fā)動機(jī)，與所述行星架連接；第一電機(jī)，與所述前行星排太陽輪連接；第二電機(jī)，與所述后行星排太陽輪連接；差速器，與前行星排外齒圈、后行星排外齒圈相連，以在所述前行星排外齒圈或后行星排外齒圈帶動下驅(qū)動車輪；第一離合器，連接在前行星排外齒圈與差速器之間，用于控制前行星排外齒圈與差速器的連接；第二離合器，連接在后行星排外齒圈與差速器之間，用于控制后行星排外齒圈與差速器的連接。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張彤，馬智濤，于海生，向玉德，王晨，
申請(專利權(quán))人：上海華普汽車有限公司，浙江吉利控股集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：