CN101585314A - 混合动力驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种混合动力驱动系统,属于混合动力技术领域。它解决了现有的混合动力驱动系统不仅结构复杂,而且实施成本相对较高的问题。本混合动力驱动系统,包括发动机以及可进行电能和机械能转换的第一电机和第二电机,第一电机的电机轴一、第二电机的电机轴二以及发动机的输出轴三根轴处于同一直线上,发动机的输出轴与电机轴一固连,电机轴一与电机轴二之间之间设有控制电机轴一和电机轴二连接或断开的离合机构,混合动力驱动系统从电机轴二上输出动力,第一电机与第二电机之间电连接有蓄电池。本混合动力驱动系统结构简单,易于实现,可实现产业化。

Description

混合动力驱动系统
技术领域
本发明属于混合动力技术领域,涉及一种混合动力的驱动系统。
背景技术
由于燃油动力汽车对环境的污染及对能源的消耗问题,电动 汽车和混合动力汽车已经成为目前汽车领域开发的热点之一。
目前的混合动力汽车的动力系统结构形式主要有三种, 一种 是以发动机为主动力,电动马达作为辅助动力的"并联方式"。另 外一种是在低速时只靠电动马达驱动行驶,速度提高时发动机和 电动马达相配合驱动的"串联、并联方式"。还有一种是只用电动 马达驱动行驶的电动汽车的"串联方式"。
其中第二种"串联、并联方式",启动和低速时只靠电动马达 驱动行驶,当速度提高时,由发动机和电动马达共同高效分担动 力,这种方式需要动力分担装置和发电机等,目前常用的动力分 担装置为行星齿轮机构。
如中国专利所公开的一种混合动力车驱动系统,其公开号为
CN101204920A,该系统包括为传动装置提供动力的发动机和电机, 用于接收发动机动力发电的发电机,以及电连接在发电机和电机 之间的电源,其中该系统还包括双离合器,该双离合器连接在发 动机与发电机和传动装置之间,用于选择性地将发动机的动力传 递给发电机或传动装置。当车辆低速行驶时,控制双离合器,使 发动机的动力传递给发电机发电,由电机接收电能并向传动装置 输出机械能而驱动车辆行驶,从而实现混合动力车的串联式驱动。 当车辆高速行驶时,控制双离合器,使发动机的动力直接传递给传动装置而驱动车辆行驶。该系统还包括行星齿轮机构,在车辆 加速行驶或者爬坡等需要更大功率的情况下,发动机的动力可以 通过行星齿轮机构进行分配,使得一部分动力传递给传动装置, 另一部分动力传递给发电机进行发电,并将发出的电能存储到电 源中并由电源向电机供电,使电机向传动装置传递动能。在这种 情况下,虽然可以简单地实现车辆的混联驱动模式,但是由于增 加了行星齿轮机构来进行动力的分担,不仅结构复杂,而且实施成 本相对较高。
发明内容
本发明的目的是针对现有的混合动力所存在的上述问题,而 提出了一种不需行星齿轮机构即可实现动力分担,实现纯电动驱 动与混合驱动双驱动模式的混合动力驱动系统,它具有结构简单, 易于实现的优点。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现: 一种混合动力驱 动系统,该系统包括发动机以及可进行电能和机械能转换的第一 电机和第二电机,其特征在于,所述的第一电机的电机轴一、第 二电机的电机轴二以及发动机的输出轴三根轴处于同一直线上, 发动机的输出轴与电机轴一固连,电机轴一与电机轴二之间之间 设有控制电机轴一和电机轴二连接或断开的离合机构,所述的混 合动力驱动系统从电机轴二上输出动力,第一电机与第二电机之 间电连接有蓄电池。
当车辆低负荷行驶且蓄电池能量充足时,离合机构使电机轴 一与电机轴二断开,第二电机工作,电机轴二输出动力给传动齿 轮,由传动齿轮和减速器驱动整车运行,发动机与第一电机不工 作,以实现整车纯电动状态行驶。
当车辆低负荷行驶且蓄电池能量低于一定限值时,第一电机 启动发动机。发动机一旦工作,第一电机就从电动状态迅速转到发电状态,由发动机带动第一电机发电给整车蓄电池充电,离合 机构仍然断开。此时,发动机带动第一电机发电给蓄电池充电, 蓄电池提供电能给第二电机,这样就实现发动力、第一电机、蓄 电池,第二电机整个混合动力的串联驱动。此过程中,第一电机 在前期作为电动机来启动发动机工作,后期作为发电机使用,第 二电机作为电动机使用。
当车辆高速或爬坡行驶时,第二电机输出功率不足,控制离 合机构使电机轴一与电机轴二连接,发动机的输出轴带动电机轴 一和电机轴二同步转动,发动机产生的动力可全部直接驱动车辆
行驶或将动力分配给发电机发电和驱动车辆行驶,满足车辆不同 功率的需求。
在上述的混合动力驱动系统中,所述的离合机构为离合器。
离合器分离时,第一电机输出的电能存储到蓄电池中,由蓄 电池供给第二电机电能。电机轴一与电机轴二处于同一轴心上, 离合器吸合时,电机轴一与电机轴二连接进行同步转动,发动机、 第一电机和第二电机三者同步工作。
在上述的混合动力驱动系统中,所述的第一电机和第二电机 相同。第一电机和第二电机相同并可实现相互转换,两者的功率 相同。第一电机发电时,第二电机驱动电机轴二转动。
在上述的混合动力驱动系统中,所述的离合器包括相对置设 置的主动件和从动件,所述的主动件与电机轴一连接,从动件与 电机轴二连接。
与现有技术相比,本混合动力驱动系统的发动机驱动电机轴 一转动,来控制车辆行驶,并利用电机轴一与电机轴二之间的离 合关系,即可实现对发动机动力分配,结构简单,易于实现,可 实现产业化。
附图说明图1是本混合动力驱动系统的结构示意图。
图中,1、发动机;la、输出轴;2、第一电机;3、第二电机; 4、离合器;41、主动件;42、从动件;5、电机轴一;6、电机轴 二; 7、蓄电池;8、传动齿轮;9、减速器。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方 案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示,本混合动力驱动系统包括发动机1以及相同的
第一电机2和第二电机3,第一电机2的电机轴一 5、第二电机3 的电机轴二6和发动机1的输出轴la三轴同心,输出轴la与电 机轴一 5固连。电机轴一 5与电机轴二 6之间设有一个常开离合 器4,可控电机轴一 5与电机轴二 6的结合和断开,第一电机2 与第二电机3之间电连接有蓄电池7。离合器4包括相对置设置 的主动件41和从动件42,主动件41与电机轴一 5连接,从动件 42与电机轴二 6连接。
当车辆低负荷行驶且蓄电池7能量充足时,主动件41和从动 件42分离,电机轴一 5与电机轴二 6断开。第二电机3工作,电 机轴二输出动力驱动与电机轴二连接的传动齿轮8运动,由传动 齿轮8和减速器9带动车轮转动,发动机1与第一电机2不工作, 以实现整车纯电动状态行驶。
当车辆低负荷行驶且蓄电池7能量低于一定限值时,第一电 机2启动发动机1。发动机1 一旦工作,第一电机2就从电动状 态迅速转到发电状态,由发动机1的输出轴带动电机轴一转动, 第一电机2发电给整车蓄电池7充电,此时电机轴一 5与电机轴 二 6依旧断开。发动机1工作产生的动力传输给第一电机2进行 发电,产生的电能存储到蓄电池7中,然后由蓄电池7为第二电 机3供电,第二电机3接收电能并向传动齿轮8输出机械能驱动车辆。这样就实现发动机l、第一电机2、蓄电池7,第二电机3
整个混合动力的串联驱动。此过程中,第一电机2在前期作为电 动机使用,后期作为发电机使用,第二电机3作为电动机使用。
当车辆高速或爬坡行驶时,第二电机3输出功率不足,主动 件41和从动件42吸合在一起,电机轴一 5与电机轴二 6连接在 一起同步转动。发动机1、第一电机2和第二电机3三者同步工 作,同时驱动车辆行驶,满足车辆大功率的需求。发动机l从输 出轴输出的动力一部分供给第一电机2发电, 一部分通过主动件 41和从动件42传递给电机轴二 6用于驱动车辆行驶。第一电机2 与第二电机3的功率相同,使得两者分别作用连接的电机轴一 5 和电机轴二 6顺利实现同步转动。
当发动机1产生的动力刚好与车辆行驶所需动力相同时,发 动机1产生的动力全部传输给电机轴二 6驱动车辆行驶,第一电 机2和第二电机3实现空转。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说 明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例 做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离 本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (4)

1、一种混合动力驱动系统,该系统包括发动机(1)以及可进行电能和机械能转换的第一电机(2)和第二电机(3),其特征在于,所述的第一电机(2)的电机轴一(5)、第二电机(3)的电机轴二(6)以及发动机(1)的输出轴(1a)三根轴处于同一直线上,发动机(1)的输出轴(1a)与电机轴一(5)固连,电机轴一(5)与电机轴二(6)之间之间设有控制电机轴一(5)和电机轴二(6)连接或断开的离合机构,所述的混合动力驱动系统从电机轴二(6)上输出动力,第一电机(2)与第二电机(3)之间电连接有蓄电池(7)。
2、 根据权利要求1所述的混合动力驱动系统,其特征在于, 所述的离合机构为离合器(4)。
3、 根据权利要求1或2所述的混合动力驱动系统,其特征在 于,所述的第一电机(2)和第二电机(3)相同。
4、 根据权利要求2所述的混合动力驱动系统,其特征在于, 所述的离合器(4)包括相对置设置的主动件(41)和从动件(42), 所述的主动件(41)与电机轴一 (5)连接,从动件(42)与电机 轴二 (6)连接。
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