CN102229318A - 一种两栖车辆混合动力综合驱动系统 - Google Patents

Abstract

一种两栖车辆混合动力综合驱动系统，包括：发动机，其动力输出轴与车辆的行进方向平行；左驱动电机和右驱动电机，其分别被布置在车辆的左侧部和右侧部，左驱动电机用于驱动车辆的左驱动轮和/或左推进器，右驱动电机用于驱动车辆的右驱动轮和/或右推进器；左动力耦合机构和右动力耦合机构，左动力耦合机构将发动机输出的动力与左驱动电机输出的动力耦合，并将耦合动力提供给左驱动轮和/或左推进器，右动力耦合机构将发动机的输出动力与右驱动电机的动力耦合，并将耦合动力提供给右驱动轮和/或右推进器。

Description

一种两栖车辆混合动力综合驱动系统

技术领域

本发明属于车辆驱动系统领域，具体涉及一种两栖车辆混合动力综合驱动系统。

背景技术

两栖车辆由于其用途广泛、环境适应性强的特点成为了车辆发展的一个重要方向。但是由于两栖车辆工作路况复杂多变，对于动力系统的需求在不同工况下的差别也非常大。

为了满足在陆上和水中都能工作的需要，传统两栖车辆的动力系统都是采用一个发动机通过不同的动力分配装置实现对车轮和水上推进器的驱动来实现两栖车辆的行进。例如中国专利文献CN1446151A、美国专利文献US4958584A、欧洲专利文献EP0341009A1等都是这种布置方式，该布置方式由于只采用一个动力源，导致了机械传动系统非常复杂，需要对原有车辆的结构进行非常大的改动才有可能布置下这些传动装置。同时，由于车辆陆地行驶功率需求和水中行驶功率需求差别将近3倍，只采用一个发动机的动力系统无法同时满足陆地和水中都高效率运行的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种适合于两栖车辆的混合动力综合驱动系统，以克服传统两栖车辆动力系统结构复杂，布置困难的问题。该系统采用分布式的独立动力源以实现动力系统的灵活布置，同时具有易于在普通车辆基础上进行改造的优点。

根据本发明的第一方面，一种两栖车辆混合动力综合驱动系统，包括：发动机，其动力输出轴与车辆的行进方向平行；左驱动电机和右驱动电机，其分别被布置在车辆的左侧部和右侧部，所述左驱动电机用于驱动所述车辆的左驱动轮和/或左推进器，所述右驱动电机用于驱动所述车辆的右驱动轮和/或右推进器；左动力耦合机构和右动力耦合机构，所述左动力耦合机构将所述发动机输出的动力与所述左驱动电机输出的动力耦合，并将耦合动力提供给所述左驱动轮和/或所述左推进器，所述右动力耦合机构将所述发动机的输出动力与所述右驱动电机的动力耦合，并将耦合动力提供给所述右驱动轮和/或所述右推进器，其中，当所述车辆在陆地上行驶时，所述左动力耦合机构和所述右动力耦合机构仅将耦合动力提供给相应的所述左驱动轮和所述右驱动轮，当所述车辆在水上或者水下行驶时，所述左动力耦合机构和所述右动力耦合机构仅将耦合动力提供给相应的所述左推进器和所述右推进器。

根据本发明的第二方面，一种两栖车辆混合动力综合驱动系统，包括：发动机，其动力输出轴与车辆的行进方向平行；左驱动轮驱动电机和右驱动轮驱动电机，其分别被布置在车辆的左侧部和右侧部，所述左驱动轮驱动电机用于驱动所述车辆的左驱动轮，所述右驱动轮驱动电机用于驱动所述车辆的右驱动轮；左动力耦合机构和右动力耦合机构，所述左动力耦合机构将所述发动机输出的动力与所述左驱动电机输出的动力耦合，并将耦合动力提供给所述左驱动轮，所述右动力耦合机构将所述发动机的输出动力与所述右驱动电机的动力耦合，并将耦合动力提供给所述右驱动轮，左推进器驱动电机和右推进器驱动电机，其分别被布置在车辆的左侧部和右侧部，所述推进器驱动电机用于驱动所述车辆的左推进器，所述右推进器驱动电机用于驱动所述车辆的右推进器，其中，当所述车辆在陆地上行驶时，所述左动力耦合机构和所述右动力耦合机构将耦合动力提供给相应的所述左驱动轮和所述右驱动轮，当所述车辆在水上或者水下行驶时，所述左推进器驱动电机和所述右推进器驱动电机工作，以驱动所述左推进器和所述右推进器。

根据本发明的第三方面，一种两栖车辆混合动力综合驱动系统，包括：发动机，其动力输出轴与车辆的行进方向平行；左驱动电机和右驱动电机，其分别被布置在车辆的左侧部和右侧部，所述左驱动电机用于驱动所述车辆的左驱动轮和/或左推进器，所述右驱动电机用于驱动所述车辆的右驱动轮和/或右推进器；左动力耦合机构和右动力耦合机构，所述左动力耦合机构将所述左驱动电机的输出动力耦合分配，并将耦合动力提供给所述左驱动轮和/或所述左推进器，所述右动力耦合机构将所述右驱动电机的输出动力耦合分配，并将耦合动力提供给所述右驱动轮和/或所述右推进器，发电机，其通过发动机变速装置与所述发动机机械连接，将所述发动机输出的动能转化为电能，其中，当所述车辆在陆地上行驶时，所述左动力耦合机构和所述右动力耦合机构仅将耦合动力提供给相应的所述左驱动轮和所述右驱动轮，当所述车辆在水上或者水下行驶时，所述左动力耦合机构和所述右动力耦合机构仅将耦合动力提供给相应的所述左推进器和所述右推进器。

通过下面参考附图对示例性实施方式的详细说明，本发明的其它特征和方面将变得明显。

附图说明

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出本发明的示例性实施方式、特征和方面，并且与说明书一起，用于说明本发明的原理。

图1是根据本发明的第一实施方式的两栖车辆混合动力综合驱动系统的结构示意图。

图2是根据本发明的第二实施方式的两栖车辆混合动力综合驱动系统的结构示意图。

图3是根据本发明的第三实施方式的两栖车辆混合动力综合驱动系统的结构示意图。

图4是根据本发明的第四实施方式的两栖车辆混合动力综合驱动系统的结构示意图。

图5是根据本发明的第五实施方式的两栖车辆混合动力综合驱动系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施方式、特征和方面。

第一实施方式

电池堆B是电能储存装置，用于存储车辆上所有电机所需的能量，并且通过电缆与左右电机控制器C1和C2电连接，以向左右电机控制器C1和C2供电，左右电机控制器C1和C2与相应的左右综合驱动电机M1和M2电连接。当左右综合驱动电机M1和M2工作在电动状态时，电池堆B能够通过左右电机控制器C1和C2向相应的左右综合驱动电机M1和M2提供电能；当左右综合驱动电机M1和M2工作在发电状态时，电池堆B能够吸收左右综合驱动电机M1和M2产生的电能，以进行能量回收。电缆连接是一种柔性连接，因此电池堆B的安装位置不受限制，从而提高了车辆空间布置的灵活性。

发动机E位于车辆的后部，并且纵置，即其动力输出轴与车辆行进方向平行。发动机E的动力输出轴与具备差速器功能的差速器TG机械连接，差速器TG具有与车辆的纵向轴线垂直的左右动力输出轴。差速器TG使发动机E的输出动力减速增扭和差速，并将发动机E的输出动力输出至差速器TG的左右输出轴。差速器TG的左右输出轴与相应的左右动力耦合装置T1和T2机械连接，左右动力耦合装置T1和T2还与相应地左右综合驱动电机M1和M2的动力输出轴机械连接，并且左动力耦合装置T1与左驱动轮以及左推进器(左螺旋桨)机械连接，右动力耦合装置T2与右驱动轮以及右推进器(右螺旋桨)机械连接。左右动力耦合装置T1和T2将发动机E的输出动力与相应的左右综合驱动电机M1和M2的输出动力耦合，然后将耦合后的动力分别输出相应的左右驱动轮或左右推进器，从而驱动车辆实现陆地或者水上/水下行进。

采用上述发动机E与左右综合驱动电机M1和M2同时驱动车辆前进时，发动机的输出动力与左右综合驱动电机M1和M2的输出动力通过相应的左右动力耦合装置T1和T2进行耦合，实现了输出动力的叠加，从而只需较小的发动机功率就可以达到在仅由较大功率发动机驱动车辆的情况下才能达到的车辆动力性能。

利用本实施方式的驱动系统，当车辆在条件满足时，例如在电池堆B存储的电能足够的情况下，可以关闭发动机E，而只采用左右综合驱动电机M1和M2驱动相应的左右驱动轮，以使车辆行进，这样可以降低发动机油耗。

当完全不需要左右驱动轮动作时，左右动力耦合装置T1和T2切断输出到左右驱动轮的动力，使左右驱动轮停止动作。

左右动力耦合装置T1和T2与左右推进器(例如螺旋桨)直接机械连接或者经由变速装置机械连接，左右推进器的轴向都与车辆的纵向轴线平行，并且被布置在车辆的左右两侧，左右动力耦合装置T1和T2向相应的左右推进器输出动力，以驱动左右推进器工作，从而使得车辆在水上/水下获得驱动力而行驶。

当车辆在水下行进时，发动机E完全关闭，车辆的全部能量均来自电池堆B，左右综合驱动电机M1和M2从电池堆B获得电能，以驱动左右推进器工作；当车辆在水上行进时，如果电池堆B的电能足够，则可以关闭发动机E，车辆依靠电池堆B的电能在水上行驶；如果电池堆B的电能不足，则发动机E开始工作，使得左右综合驱动电机M1和M2工作在发电状态，从而为电池堆B提供电能。

当车辆在例如诸如海滩或者河滩等浅水区行驶时，由于此时车辆行驶在泥泞中，从而行驶阻力增大，为了使车辆迅速上岸，可使发动机E和左右综合驱动电机M1和M2都工作，发动机E和左右综合驱动电机M1和M2共同为车辆提供最大的驱动力，以增强车辆的动力性。

当车辆在陆地上需要转向时，可使左右综合驱动电机M1和M2分别输出不同的动力，使得用于驱动左右驱动轮的驱动力产生差异，从而车辆相对于车辆的中心产生转向力矩，实现车辆在陆地上的转向。当车辆在水上/水下需要转向时，使左右综合驱动电机M1和M2分别输出不同的动力，使得用于驱动左右推进器的驱动力产生差异，从而车辆相对于车辆的中心产生转向力矩，实现车辆在水上/水下的转向。

当在陆地行驶或在水上/水下行驶的车辆进行制动时，左右综合驱动电机M1和M2将工作在发电状态，从而为车辆提供制动力，同时将车辆的动能转化为电能存储在电池堆B中，实现能量的回收利用。由此，极大地增强了车辆的续驶里程，降低了车辆的油耗。

综合控制器SC对左右电机控制器C1和C2、左右动力耦合装置T1和T2以及发动机E进行控制，并对车辆的行驶工况进行综合判断，从驾驶员的操作中获得指令，控制上述各部分，以进行协调工作。

本发明的两栖车辆混合动力综合驱动系统，能够实现动力系统灵活布置的目的。可通过动力耦合装置将发动机的动力与综合驱动电机的动力进行耦合，从而使车辆在陆地行进时具备更强大的动力性能。

驱动轮或者推进器进行制动时，综合驱动电机工作在发电状态，能够为电池堆等电能储能装置回收能量，从而实现能源的节约和充分利用。

推进器能够独立工作，不仅直接实现了推动车辆行驶的目的，同时能够通过控制左右推进器产生不同的推动力，实现车辆的水上/水下方向控制等功能。

第二实施方式

本实施方式与第一实施方式的不同之处在于，在本实施方式中，设置有两个发动机，即左右发动机E1和E2。

左右发动机E1和E2均纵置，即动力输出轴与车辆行进方向平行。左发动机E1的动力输出轴与左发动机变速器TG1机械连接，右发动机E1的动力输出轴与右发动机变速器TG2机械连接，左发动机变速器TG1和右发动机变速器TG2对相应的左右发动机E1和E2的输出动力减速增扭。左右发动机变速器TG1和TG2均具有与车辆的纵向轴线垂直的输出轴，该两个输出轴分别与相应的左动力耦合装置T1和右动力耦合装置T2机械连接。左发动机变速器TG1将左发动机E1的动力输出至左发动机变速器TG1的输出轴，右发动机变速器TG2将右发动机E2的动力输出至右发动机变速器TG2的输出轴。左动力耦合装置T1和右动力耦合装置T2还分别与相应的M1左综合驱动电机M1和M2右综合驱动电机M2的动力输出轴机械连接，左右动力耦合装置T1和T2将相应的左右发动机E1和E2的输出动力与相应的左右综合驱动电机M1和M2的输出动力进行耦合，耦合后的动力分别输出至相应的左右驱动轮和/或推进器，从而驱动车辆实现陆地或者水上/水下行进。

采用发动机和电机同时驱动车辆前进时，发动机的动力和电机的动力通过动力耦合装置进行动力叠加，从而只需较小的发动机功率就可以达到仅由较大功率发动机驱动车辆的情况下才能达到的车辆动力性能。

利用上述驱动系统，当车辆在条件满足时，例如在电池堆B的电能足够的情况下，可以关闭左右发动机E1和E2，只采用左右综合驱动电机M1和M2驱动左右驱动轮使车辆行进，这样可以降低发动机油耗。

当完全不需要左右驱动轮动作时，左右动力耦合装置T1和T2能够切断输出到左右驱动轮的动力，使左右驱动轮停止动作。

左右动力耦合装置T1和T2分别与相应的左右推进器(例如螺旋桨)直接机械连接或者通过变速装置机械连接，左右推进器的轴向都与车辆的纵向轴线平行，并且分别分布在车辆的左右两侧，左右动力耦合装置T1和T2分别输出车辆所需求的动力，驱动左右推进器工作，从而使得车辆在水上/水下获得驱动力而行驶。

当车辆在水下行进时，由于实现发动机的通排气比较复杂，所以发动机完全关闭，车辆的全部能量均来自电能储能装置(电池堆B)，左右综合驱动电机M1和M2从电能储能装置获得电能，驱动推进器工作；当车辆在水上行进时，如果电能储能装置的电能足够，可以关闭左右发动机E1和E2，车辆依靠电能储能装置的能量进行水上行驶；当电能储能装置的电能不足时，左右发动机E1和E2开始工作，分别使相应的左右综合驱动电机M1和M2工作在发电状态，为电能储能装置提供电能。

当车辆在诸如海滩或者河滩等浅水区行驶时，由于车辆此时行驶在泥泞中，行驶阻力增大，为了使得车辆迅速上岸，可采取左右发动机E1和E2与M1和M2同时工作的方式，利用这些动力装置的所有动力，为车辆提供最大的驱动力，增强车辆的动力性。

当车辆在陆地上需要转向时，使左右综合驱动电机M1和M2输出不同的动力，使得车辆的左右驱动轮的驱动力产生差异，从而车辆相对于车辆中心产生转向力矩，实现车辆在陆地上的转向。当车辆在水中需要转向时，使左右综合驱动电机M1和M2输出不同的动力，使得车辆的左右推进器的驱动力产生差异，从而车辆相对于车辆中心产生转向力矩，实现车辆在水中的转向。

当在陆地行驶或在水上/水下行驶的车辆进行制动时，左右综合驱动电机M1和M2能够工作在发电状态，从而为车辆提供制动力，同时将车辆的动能转化为电能存储在电能储能装置中，实现能量的回收利用。由此、极大地增强了车辆的续驶里程，降低了车辆的油耗。

综合控制器SC对左右电机控制器C1和C2以及左右发动机E1和E2进行控制，并对车辆的行驶工况进行综合判断，从驾驶员的操作中获得指令，控制上述各部分，以进行协调工作。

本实施方式除了能够实现与第一实施方式相同的效果之外，还能够实现以下效果：当其中一个发动机出现故障时，可使另一个发动机输出比用于驱动相应侧的驱动轮和/或推进器的动力大的动力，该盈余的动力使该相应侧驱动电机工作在发电状态，从而为另一侧驱动电机补充电能，以驱动另一侧的驱动轮和/或推进器。

第三实施方式

本实施方式与第一实施方式的区别在，在本实施方式中，对左右驱动轮分别设置相应的左右驱动轮驱动电机M11和M12，对左右推进器(如螺旋桨)分别设置相应的左右推进器驱动电机ML1和ML2。

B电池堆(电能储能装置)通过电缆与四个驱动电机控制器C1、C2、CL1以及CL2电连接，以向上述四个驱动电机供电。另外，当上述驱动电机功过在发电状态时，B电池堆又能够吸收上述驱动电机产生的电能，完成能量回收的功能。同样，对B电池堆的安装位置没有硬性的要求，提高了车辆空间布置的灵活性。

发动机E纵置，即其动力输出轴与车辆行进方向平行，其动力输出轴与具备减速增扭和差速功能的差速器TG直接机械连接，差速器TG对发动机E的输出动力减速增扭或差速，将发动机的动力输出至与差速器TG的与车辆的纵向轴线垂直的左右输出轴。该两个输出轴分别与相应的左动力耦合装置T1和右动力耦合装置T2机械连接。左动力耦合装置T1和右动力耦合装置T2分别与相应的左驱动轮电机M11和右驱动轮电机M12的动力输出轴机械连接，左右动力耦合装置将发动机的输出动力与相应的左右驱动轮电机的输出动力耦合，然后将耦合后的动力分别输出到相应的左右两个驱动轮，从而驱动车辆实现陆地行进。

采用发动机和左右驱动轮电机同时驱动车辆前进时，发动机的动力和相应的左右驱动轮电机的动力通过相应的左右动力耦合装置实现动力叠加，从而只需较小的发动机功率就可以达到仅由较大功率发动机驱动车辆的情况下才能达到的车辆动力性能。

利用本实施方式的驱动系统，当车辆在条件满足时，例如在电能储能装置电能足够的情况下，可以关闭发动机E，只利用左右驱动轮电机M11和M12驱动左右驱动轮使车辆行进，这样可以降低发动机油耗。

当完全不需要左右驱动轮动作时，发动机E与左右驱动轮电机M11和M12处于完全关闭状态，使左右驱动轮停止动作。

左推进器驱动电机ML1与左推进器(例如螺旋桨)直接机械连接或者通过变速装置机械连接，右推进器驱动电机ML2与右推进器(例如螺旋桨)直接机械连接或者通过变速装置机械连接，左右推进器的轴向都与车辆的纵向轴线平行，并且分别分布在车辆的左右两侧，左右推进器驱动电机ML1和ML2由对应的控制器CL1和CL2控制输出车辆所需求的动力，驱动推进器工作，从而使得车辆在水上/水下获得驱动力而行驶。

当车辆在水下行进时，发动机E完全关闭，车辆全部能量均来自电能储能装置(B电池堆)，左右推进器驱动电机ML1和ML2从电能储能装置获得电能，驱动左右推进器工作；当车辆在水上行进时，如果电能储能装置的电能足够，可以关闭发动机E，车辆依靠电能储能装置的能量进行水上行驶；当电能储能装置的电能不足时，发动机E开始工作，使左右驱动轮电机M11和M12工作在发电状态，为电能储存装置提供电能。

当车辆在在诸如海滩或者河滩等浅水区行驶时，由于车辆此时行驶在泥泞中，行驶阻力增大，为了使得车辆迅速上岸，可以采取发动机E、左右驱动轮电机M11和M12以及左右推进器驱动电机ML1和ML2同时工作的方式，利用这些动力装置的所有动力，为车辆提供最大的驱动力，增强车辆的动力性。

当车辆在陆地上需要转向时，使左右驱动轮电机M11和M12输出不同动力，使得车辆的左右驱动轮的驱动力产生差异，从而车辆相对于车辆中心产生转向力矩，实现车辆在陆地上的转向。当车辆需要在水中转向时，使左右推进器电机ML1和ML2输出不同动力，使得车辆的左右推进器的驱动力产生差异，从而车辆相对于车辆中心产生转向力矩，实现车辆在水中的转向。

当在陆地行驶的车辆进行制动时，左右驱动轮电机M11和M12能够工作在发电状态，从而为车辆提供制动力，同时将车辆的动能转化为电能存储在电能储能系统中，实现能量的回收利用。当在水上/水下行驶的车辆进行制动时，左右推进器驱动电机ML1和ML2能够工作在发电状态，从而为车辆提供制动力，同时将车辆的动能转换为电能存储在电能储能系统中，实现能量的回收利用。由此，极大地增强了车辆的续驶里程，降低了车辆的油耗。

综合控制器SC对左右驱动轮电机控制器C1和C2、左右推动器电机控制器CL1和CL2以及发动机E进行控制，并对车辆的行驶工况进行综合判断，从驾驶员的操作中获得指令，控制上述各部分，以进行协调工作。

本实施方式除了能够实现与第一实施方式相同的效果之外，还能够实现以下效果：由于机械传动布置需要传动轴传递动力，占用车内空间较大，而本实施方式中，推进器与动力耦合装置无需机械连接，从而系统布置灵活，。

第四实施方式

本实施方式与第一实施方式的区别在，在本实施方式中，设置与发动机E连接的发电机G。

发动机E与发电机G通过发动机变速装置TG机械连接，发电机G将发动机E输出的动能转化为电能，经过发电机控制器CG和DC/DC变换器之后输入至电能储能系统(B电池堆)，为整车行驶提供能量。

左综合驱动电机M1和右综合驱动电机M2分别与相应的左动力耦合装置T1和右动力耦合装置T2机械连接，左右动力耦合装置将相应的左右综合驱动电机的输出动力耦合分配之后分别输出至相应的左右驱动轮和/或左右推进器，从而驱动车辆实现陆地或者水上/水下行进。

利用上述驱动系统，当车辆在条件满足时，例如在电能储能装置电能足够的情况下，可以关闭发动机E，只采用左综合驱动电机M1和右综合驱动电机M2分别驱动相应的左右驱动轮使车辆行进，这样可以降低发动机油耗。

当完全不需要左右驱动轮动作时，左右动力耦合装置能够切断输出至左右驱动轮的动力，使左右驱动轮停止动作。

左右动力耦合装置与左右推进器(例如螺旋桨)直接机械连接或者通过变速装置机械连接，左右推进器的轴向都与车辆的纵向轴线平行，并且分别分布在车辆的左右两侧，左右动力耦合装置分别输出车辆所需求的动力，驱动左右推进器工作，从而使得车辆在水上/水下获得驱动力而行驶。

当车辆在水下行进时，由于实现发动机的通排气比较复杂，发动机E完全关闭，车辆的全部能量均来自电能储能装置，左右综合驱动电机从电能储能装置获得电能，驱动左右推进器工作；当车辆在水上行进时，如果电能储能装置的电能足够，则可以关闭发动机，车辆依靠电能储存装置的能量进行水上行驶；当电能储能装置的电能不足时，发动机E开始工作，带动发电机G发电，为左右综合驱动电机提供能量的同时还为电能储能装置提供电能。

当车辆在诸如海滩或者河滩等浅水区行驶时，由于车辆此时行驶在泥泞中，行驶阻力增大，为了使得车辆迅速上岸，左右动力耦合装置将左右综合驱动电机的输出动力耦合分配之后同时分别输出至相应的左右驱动轮和左右推进器，使左右驱动轮和左右推进器同时工作，为车辆提供最大的驱动力，使车辆在浅水区快速前进。

当车辆在陆地上需要转向时，左右综合驱动电机分别输出不同的动力，使得车辆的左右驱动轮的驱动力产生差异，从而车辆相对于车辆中心产生转向力矩从而实现车辆在陆地上的转向；当车辆需要在水中转向时，左右综合驱动电机分别输出不同的动力，使得车辆左右推进器的驱动力产生差异，从而车辆相对于车辆中心产生转向力矩从而实现车辆在水中的转向。

当在陆地行驶或在水上/水下行驶的车辆进行制动时，左右综合驱动电机能够工作在发电状态，从而为车辆提供制动力，同时将车辆的动能转化为电能存储在电能储能系统中，实现能量的回收利用。由此，极大地增强了车辆的续驶里程，降低了车辆的油耗。

综合控制器SC对左右综合驱动电机控制器C1和C2、DC/DC变换器、发电机控制器CG以及发动机E进行控制，并对车辆的行驶工况进行综合判断，从驾驶员的操作中获得指令，控制上述各部分，以进行协调工作。

本实施方式除了能够实现与第一实施方式相同的效果之外，还能够实现以下效果：通过设置发电机，将发动机的输出动力转化为电能，从而为驱动电机提供充足地电能。

第五实施方式

本实施方式与第四实施方式的不同之处在于，在本实施方式中，设置有两个发动机，即左右发动机E1和E2，并设置分别与相应的左右发动机E1和E2连接的左右发电机G1和G2。

左发动机E1与左发电机G1通过左发动机变速器TG1机械连接，左发电机G1将左发动机E1输出的动能转化为电能，然后经过左发电机控制器CG1和左DC/DC变换器输入至电能储能系统(B电池堆)，为整车行驶提供能量。右发动机E2与右发电机G2通过发动机变速器TG2机械连接，右发电机G2将右发动机E2输出的动能转化为电能，然后经过右发电机控制器CG2和右DC/DC变换器之后输入至电能储能系统(B电池堆)，为整车行驶提供能量。

左综合驱动电机M1和右综合驱动电机M2分别与相应的左动力耦合装置T1和右动力耦合装置T2机械连接，左右动力耦合装置将相应的左右综合驱动电机的输出动力耦合分配之后分别输出至相应的左右驱动轮和/或左右推进器，从而驱动车辆实现陆地或者水上/水下行进。

采用上述驱动系统，当车辆在条件满足时，例如在电能储能装置电能足够的情况下，可以左右关闭发动机，只采用左综合驱动电机M1和右综合驱动电机M2驱动左右驱动轮使车辆行进，这样可以降低发动机油耗。

当完全不需要左右驱动轮动作时，左右动力耦合装置能够切断输出至左右驱动轮的动力，使左右驱动轮停止动作。

左右动力耦合装置与左右推进器(例如螺旋桨)直接机械连接或者通过变速装置机械连接，左右推动器的轴向都与车辆纵向轴线平行，并且分别分布在车辆的左右两侧，左右动力耦合装置分别输出车辆所需求的动力，驱动左右水上/水下推进器工作，从而使得车辆在水上/水下获得驱动力而行驶。

当车辆在水下行进时，由于实现发动机的通排气比较复杂，左右发动机完全关闭，车辆全部能量均来自电能储能装置，左右综合驱动电机从电能储能装置获得电能，驱动水上/水下推进器工作；当车辆在水上行进时，如果电能储能装置的电能足够，则可以关闭左右发动机，车辆依靠电能储存装置能量进行水上行驶；当电能储能装置电能不足时，左右发动机开始工作，带动对应的左右发电机发电，以为左右综合驱动电机提供能量同时为电能储能装置提供电能。

当车辆在例如海滩或者河滩等浅水区行驶时，由于车辆此时行驶在泥泞中，行驶阻力增大，为了使得车辆迅速上岸，左右动力耦合装置将左右综合驱动电机的输出动力耦合分配之后分别输出至左右驱动轮和左右推进器，使左右驱动轮和左右水上/水下推进器同时工作，为车辆提供最大的驱动力，使车辆在浅水区快速前进。

当车辆在陆地上需要转向时，使左右综合驱动电机输出不同的动力，使得车辆得左右驱动轮的驱动力产生差异，从而车辆相对于车辆中心产生转向力矩，实现车辆在陆地上的转向；当车辆在水中需要转向时，左右综合驱动电机输出不同的动力，使得车辆的左右推进器的驱动力产生差异，从而车辆相对于车辆中心产生转向力矩，实现车辆在水中的转向。

当在陆地行驶或水上/水下行驶的车辆进行制动时，左右综合驱动电机能够工作在发电状态，从而为车辆提供制动力，同时将车辆的动能转化为电能存储在电能储能系统中，实现能量的回收利用。由此，极大地增强了车辆的续驶里程，降低了车辆的油耗。

综合控制器SC对左右综合驱动电机控制器C1和C2、左右DC/DC变换器、左右发电机控制器CG1和CG2以及左右发动机E1和E2进行控制，并对车辆的行驶工况进行综合判断，从驾驶员的操作中获得指令，控制上述各部分，以进行协调工作。

本实施方式除了能够实现与第四实施方式相同的效果之外，还能够实现以下效果：当其中一组发动机和发电机出现故障时，可通过另一组发动机和发电机来补充电能。

Claims (22)

1.一种两栖车辆混合动力综合驱动系统，包括：

发动机，其动力输出轴与车辆的行进方向平行；

左驱动电机和右驱动电机，其分别被布置在车辆的左侧部和右侧部，所述左驱动电机用于驱动所述车辆的左驱动轮和/或左推进器，所述右驱动电机用于驱动所述车辆的右驱动轮和/或右推进器；

左动力耦合机构和右动力耦合机构，所述左动力耦合机构将所述发动机输出的动力与所述左驱动电机输出的动力耦合，并将耦合动力提供给所述左驱动轮和/或所述左推进器，所述右动力耦合机构将所述发动机的输出动力与所述右驱动电机的动力耦合，并将耦合动力提供给所述右驱动轮和/或所述右推进器，

其中，当所述车辆在陆地上行驶时，所述左动力耦合机构和所述右动力耦合机构仅将耦合动力提供给相应的所述左驱动轮和所述右驱动轮，当所述车辆在水上或者水下行驶时，所述左动力耦合机构和所述右动力耦合机构仅将耦合动力提供给相应的所述左推进器和所述右推进器。

2.根据权利要求1所述两栖车辆混合动力综合驱动系统，其特征在于，设置一个所述发动机，所述发动机的动力输出轴与所述差速器的动力输入轴机械连接，所述差速器具有与车辆的纵向轴线垂直的左右动力输出轴，所述差速器的左右动力输出轴分别与相应的左动力耦合机构和右动力耦合机构机械连接，所述差速器用于对所述发动机的输出动力减速增扭和差速。

3.根据权利要求1所述两栖车辆混合动力综合驱动系统，其特征在于，在车辆的左侧部和右侧部分别设置一个所述发动机，左侧部的所述发动机的动力输出轴与左发动机变速器的动力输入轴机械连接，右侧部的所述发动机的动力输出轴与右发动机变速器的动力输入轴机械连接，所述左右发动机变速器均具有与车辆的纵向轴线垂直的动力输出轴，该动力输出轴分别与相应的左右动力耦合装置机械连接。

4.根据权利要求2或3所述两栖车辆混合动力综合驱动系统，其特征在于，该驱动系统还包括电能储能装置，与左右驱动电机电连接。

5.根据权利要求4所述两栖车辆混合动力综合驱动系统，其特征在于，在所述电能储能装置存储的电能足够的情况下，可关闭所述发动机，而仅利用左右驱动电机驱动左右驱动轮或左右推进器，以使车辆行进，在所述电能储能装置的电能不足的情况下，所述发动机开始工作，使得左右驱动电机工作在发电状态，从而为电能储能装置提供电能。

6.根据权利要求1所述两栖车辆混合动力综合驱动系统，其特征在于，当车辆在浅水区行驶时，使所述发动机和左右驱动电机都工作，为车辆提供最大的驱动力。

7.根据权利要求1所述两栖车辆混合动力综合驱动系统，其特征在于，当车辆需要转向时，使左右驱动电机输出不同的动力，以产生转向力矩。

8.根据权利要求4所述两栖车辆混合动力综合驱动系统，其特征在于，当车辆进行制动时，左右驱动电机工作在发电状态，为车辆提供制动力，同时将车辆的动能转化为电能存储在所述电能存储装置中。

9.一种两栖车辆混合动力综合驱动系统，包括：

发动机，其动力输出轴与车辆的行进方向平行；

左驱动轮驱动电机和右驱动轮驱动电机，其分别被布置在车辆的左侧部和右侧部，所述左驱动轮驱动电机用于驱动所述车辆的左驱动轮，所述右驱动轮驱动电机用于驱动所述车辆的右驱动轮；

左动力耦合机构和右动力耦合机构，所述左动力耦合机构将所述发动机输出的动力与所述左驱动电机输出的动力耦合，并将耦合动力提供给所述左驱动轮，所述右动力耦合机构将所述发动机的输出动力与所述右驱动电机的动力耦合，并将耦合动力提供给所述右驱动轮，

左推进器驱动电机和右推进器驱动电机，其分别被布置在车辆的左侧部和右侧部，所述推进器驱动电机用于驱动所述车辆的左推进器，所述右推进器驱动电机用于驱动所述车辆的右推进器，

其中，当所述车辆在陆地上行驶时，所述左动力耦合机构和所述右动力耦合机构将耦合动力提供给相应的所述左驱动轮和所述右驱动轮，当所述车辆在水上或者水下行驶时，所述左推进器驱动电机和所述右推进器驱动电机工作，以驱动所述左推进器和所述右推进器。

10.根据权利要求9所述两栖车辆混合动力综合驱动系统，其特征在于，该驱动系统还包括电能储能装置，与左右驱动轮驱动电机以及左右推进器电机电连接。

11.根据权利要求10所述两栖车辆混合动力综合驱动系统，其特征在于，在所述电能储能装置存储的电能足够的情况下，可关闭所述发动机，而仅利用左右驱动轮驱动电机驱动左右驱动轮，在所述电能储能装置的电能不足的情况下，所述发动机开始工作，使得左右驱动轮驱动电机工作在发电状态，从而为所述电能储能装置提供电能。

12.根据权利要求9所述两栖车辆混合动力综合驱动系统，其特征在于，当车辆在浅水区行驶时，使所述发动机、左右驱动轮驱动电机以及左右推进器驱动电机都工作，为车辆提供最大的驱动力。

13.根据权利要求9所述两栖车辆混合动力综合驱动系统，其特征在于，当车辆需要转向时，使左右驱动轮驱动电机输出不同的动力，或者使所述左右推进器驱动电机输出不同的动力，以产生转向力矩。

14.根据权利要求10所述两栖车辆混合动力综合驱动系统，其特征在于，当车辆进行制动时，左右驱动轮驱动电机或左右推进器驱动电机工作在发电状态，为车辆提供制动力，同时将车辆的动能转化为电能存储在所述电能存储装置中。

15.一种两栖车辆混合动力综合驱动系统，包括：

发动机，其动力输出轴与车辆的行进方向平行；

左驱动电机和右驱动电机，其分别被布置在车辆的左侧部和右侧部，所述左驱动电机用于驱动所述车辆的左驱动轮和/或左推进器，所述右驱动电机用于驱动所述车辆的右驱动轮和/或右推进器；

左动力耦合机构和右动力耦合机构，所述左动力耦合机构将所述左驱动电机的输出动力耦合分配，并将耦合动力提供给所述左驱动轮和/或所述左推进器，所述右动力耦合机构将所述右驱动电机的输出动力耦合分配，并将耦合动力提供给所述右驱动轮和/或所述右推进器，

发电机，其通过发动机变速装置与所述发动机机械连接，将所述发动机输出的动能转化为电能，

其中，当所述车辆在陆地上行驶时，所述左动力耦合机构和所述右动力耦合机构仅将耦合动力提供给相应的所述左驱动轮和所述右驱动轮，当所述车辆在水上或者水下行驶时，所述左动力耦合机构和所述右动力耦合机构仅将耦合动力提供给相应的所述左推进器和所述右推进器。

16.根据权利要求15所述的两栖车辆混合动力综合驱动系统，其特征在于，设置一组所述发动机和所述发电机。

17.根据权利要求15所述的两栖车辆混合动力综合驱动系统，其特征在于，在车辆的左侧部和右侧部分别设置一组所述发动机和所述发电机。

18.根据权利要求15或16所述两栖车辆混合动力综合驱动系统，其特征在于，该驱动系统还包括电能储能装置，与左右驱动电机以及所述发电机电连接。

19.根据权利要求18所述两栖车辆混合动力综合驱动系统，其特征在于，在所述电能储能装置存储的电能足够的情况下，可关闭所述发动机，而仅利用左右驱动电机驱动左右驱动轮或左右推进器，以使车辆行进，在所述电能储能装置的电能不足的情况下，所述发动机开始工作，使得所述发电机发电，为左右驱动电机提供能量同时还为电能储能装置提供电能。

20.根据权利要求15所述两栖车辆混合动力综合驱动系统，其特征在于，当车辆在浅水区行驶时，左右动力耦合装置将左右驱动电机的输出动力耦合分配之后同时分别输出至相应的左右驱动轮和左右推进器，使左右驱动轮和左右推进器同时工作，为车辆提供最大的驱动力。

21.根据权利要求15所述两栖车辆混合动力综合驱动系统，其特征在于，当车辆需要转向时，使左右驱动电机输出不同的动力，以产生转向力矩。

22.根据权利要求15所述两栖车辆混合动力综合驱动系统，其特征在于，当车辆进行制动时，左右驱动电机工作在发电状态，为车辆提供制动力，同时将车辆的动能转化为电能存储在所述电能存储装置中。

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