CN114771232B - 一种新能源混合动力驱动装置 - Google Patents

一种新能源混合动力驱动装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114771232B
CN114771232B CN202210617809.3A CN202210617809A CN114771232B CN 114771232 B CN114771232 B CN 114771232B CN 202210617809 A CN202210617809 A CN 202210617809A CN 114771232 B CN114771232 B CN 114771232B
Authority
CN
China
Prior art keywords
output shaft
gear
engine
driving motor
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210617809.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114771232A (zh
Inventor
常广财
游守诗
张继生
滕飞
刘博韬
王聿晞
周成会
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Beinei Creative Electric Control Engine Co ltd
Original Assignee
Beijing Beinei Creative Electric Control Engine Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Beinei Creative Electric Control Engine Co ltd filed Critical Beijing Beinei Creative Electric Control Engine Co ltd
Priority to CN202210617809.3A priority Critical patent/CN114771232B/zh
Publication of CN114771232A publication Critical patent/CN114771232A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114771232B publication Critical patent/CN114771232B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/24—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/20—Control strategies involving selection of hybrid configuration, e.g. selection between series or parallel configuration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种新能源混合动力驱动装置，涉及新能源汽车技术领域，驱动装置包括：发动机、发电机、驱动电机、行星传动组件、第一结合套、第二结合套、变速箱和控制系统；其中，第一结合套位于发动机的输出轴与变速箱之间，用于使发动机的输出轴与变速箱结合或分离；第二结合套位于驱动电机的输出轴与变速箱之间，用于使驱动电机的输出轴与变速箱结合或分离；控制系统用于根据当前工况确定驱动模式，并根据驱动模式控制第一结合套和/或第二结合套的结合状态。本发明通过在不同工况下利用控制系统控制第一结合套及第二结合套，能够在不同工况下实现对车辆的驱动，且使发动机和/或驱动电机持续工作在高效运行区域，有利于提升节能效果。

Description

一种新能源混合动力驱动装置
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，特别是涉及一种新能源混合动力驱动装置。
背景技术
在现有传统汽车动力总成中，特别是石化燃料发动机的驱动，常采用发动机通过多级齿轮传动机构(变速箱)驱动，以此带动汽车行驶；但这种方式难以适用车辆运行的所有工况，例如在车辆启动、低速行驶、车辆大负荷运行等工况中，存在着燃料燃烧不充分，导致车辆能耗增加的现象。
在新能源动力系统中，可有效避免发动机在以上工况情况下运行，但是由于汽车使用工况多变，发动机最佳效率转速和发电机最佳效率转速不一致，导致实施困难。
在现有新能源混合动力驱动装置中，发动机通过离合器与行星传动组件连接，发动机可将动力输出传递至行星传动组件，通过行星传动组件传递到发电机进行发电输出；同时驱动电机与行星传动组件连接，驱动电机也能通过行星传动组件将动力传递到发电机进行发电输出；控制装置与离合器和驱动电机连接，能够控制离合器的连通与断开，或控制驱动电机的开启或关闭。但由于应用了两套行星传动系统，结构复杂，成本较高，且输出只有一个挡位，经济工况区域较小，节能效果较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种新能源混合动力驱动装置，以提高车辆的节能性能。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种新能源混合动力驱动装置，所述驱动装置包括：发动机、发电机、驱动电机、行星传动组件、第一结合套、第二结合套、变速箱和控制系统；
所述控制系统分别与所述发动机、所述发电机、所述驱动电机、所述第一结合套及所述第二结合套连接；
所述发动机通过所述行星传动组件与所述发电机连接；所述发动机用于通过所述行星传动组件驱动所述发电机发电；
所述第一结合套位于所述发动机的输出轴与所述变速箱之间，所述第一结合套用于使所述发动机的输出轴与所述变速箱结合或分离；
所述第二结合套位于所述驱动电机的输出轴与所述变速箱之间，所述第二结合套用于使所述驱动电机的输出轴与所述变速箱结合或分离；
所述控制系统用于根据当前工况确定驱动模式，并根据所述驱动模式控制所述第一结合套和/或所述第二结合套的结合状态。
可选地，所述变速箱包括：动力输出轴、中间轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮；所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合；所述第二齿轮与所述第三齿轮通过所述中间轴传动连接；所述第三齿轮与所述第四齿轮相啮合；所述第四齿轮与所述动力输出轴传动连接；
所述第一结合套位于所述发动机的输出轴与所述动力输出轴之间，所述第一结合套用于使所述发动机的输出轴与所述动力输出轴结合或分离；
所述第二结合套与所述驱动电机的输出轴连接，且位于所述第一齿轮与所述第四齿轮之间，所述第二结合套用于使所述驱动电机的输出轴与所述第一齿轮结合，或使所述驱动电机的输出轴与所述第四齿轮结合，或使所述驱动电机的输出轴与所述动力输出轴分离。
可选地，所述第一结合套的一端与所述发动机的输出轴滑动连接，所述第一结合套的另一端与所述动力输出轴相对；当所述第一结合套向所述动力输出轴的方向滑动时，所述发动机的输出轴与所述动力输出轴结合；当所述第一结合套向所述发动机的输出轴的方向滑动时，所述发动机的输出轴与所述动力输出轴分离。
可选地，所述第二结合套的第一端与所述驱动电机的输出轴滑动连接，所述第二结合套的第二端与所述第一齿轮相对，所述第二结合套的第三端与所述第四齿轮相对；当所述第二结合套向所述第一齿轮的方向滑动时，所述驱动电机的输出轴与所述第一齿轮结合；当所述第二结合套向所述第四齿轮的方向滑动时，所述驱动电机的输出轴与所述第四齿轮结合；当所述第二结合套正对所述驱动电机的输出轴时，所述驱动电机的输出轴与所述动力输出轴分离。
可选地，所述行星传动组件包括：齿圈、行星齿轮组、太阳齿轮和行星架；
所述行星架与所述发动机的输出轴连接，且所述发动机的输出轴位于所述行星架的轴线上；所述行星齿轮组固定在所述行星架上；所述齿圈固定在所述行星齿轮组的外围，且与所述行星齿轮组相啮合；所述太阳齿轮位于所述行星齿轮组的中心，且与所述行星齿轮组相啮合；所述发电机的输入轴与所述太阳齿轮连接。
可选地，所述驱动装置还包括：扭转减震器；所述发动机通过所述扭转减震器与所述行星传动组件连接。
可选地，所述控制系统包括：
驱动模式确定单元，用于根据当前工况确定驱动模式；所述驱动模式包括：发动机驱动模式、第一混动驱动模式、第二混动驱动模式、第一单电机驱动模式、第二单电机驱动模式和空档模式；
执行单元，用于根据所述驱动模式控制所述第一结合套和/或所述第二结合套的结合状态。
可选地，所述执行单元包括：
第一执行子单元，用于在发动机驱动模式下，控制所述发动机的输出轴与所述动力输出轴结合，且所述驱动电机的输出轴与所述动力输出轴分离，使所述发动机的动力直接输出至所述动力输出轴以驱动汽车；
第二执行子单元，用于在第一混动驱动模式下，控制所述发动机的输出轴与所述动力输出轴结合，且所述驱动电机的输出轴与所述第一齿轮结合，使所述发动机及所述驱动电机的动力共同输出至所述动力输出轴以驱动汽车，并使所述驱动电机依次通过所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮及所述第四齿轮对所述发动机输出的扭矩进行优化调扭；
第三执行子单元，用于在第二混动驱动模式下，控制所述发动机的输出轴与所述动力输出轴结合，且所述驱动电机的输出轴与所述第四齿轮结合，使所述发动机及所述驱动电机的动力共同输出至所述动力输出轴以驱动汽车，并使所述驱动电机直接对所述发动机输出的扭矩进行优化调扭；
第四执行子单元，用于在第一单电机驱动模式下，控制所述发动机的输出轴与所述动力输出轴分离，且所述驱动电机的输出轴与所述第一齿轮结合，使所述驱动电机的动力依次通过所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮及所述第四齿轮输出至所述动力输出轴以驱动汽车；
第五执行子单元，用于在第二单电机驱动模式下，控制所述发动机的输出轴与所述动力输出轴分离，且所述驱动电机的输出轴与所述第四齿轮结合，使所述驱动电机的动力直接输出至所述动力输出轴以驱动汽车；
第六执行子单元，用于在空档模式下，控制所述发动机的输出轴与所述动力输出轴分离，且所述驱动电机的输出轴与所述动力输出轴分离，使所述发动机及所述驱动电机均处于怠速状态。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供一种新能源混合动力驱动装置，通过在不同工况下利用控制系统控制第一结合套及第二结合套，使得发动机和/或驱动电机与变速箱连接或断开，将发动机和/或驱动电机的动力输出至变速箱，进而驱动车辆，从而在不同工况下实现对车辆的驱动，使发动机和/或驱动电机持续工作在高效运行区域，有利于提升节能效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的新能源混合动力驱动装置的结构示意图；
图2为本发明提供的新能源混合动力驱动装置的动力传递路线示意图。
符号说明：发动机—1，发电机—2，驱动电机—3，行星传动组件—4，齿圈—41，行星齿轮组—42，太阳齿轮—43，行星架—44，变速箱—5，第一齿轮—51，第二齿轮—52，第三齿轮—53，第四齿轮—54，动力输出轴—55，中间轴—56，第一结合套—6，第二结合套—7。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种新能源混合动力驱动装置，以提高车辆的节能性能。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明提供的新能源混合动力驱动装置的结构示意图，如图1所示，所述驱动装置包括：发动机1、发电机2、驱动电机3、行星传动组件4、第一结合套6、第二结合套7、变速箱5和控制系统。
其中，所述控制系统分别与所述发动机1、所述发电机2、所述驱动电机3、所述第一结合套6及所述第二结合套7连接。所述发动机1通过所述行星传动组件4与所述发电机2连接；所述发动机1用于通过所述行星传动组件4驱动所述发电机2发电。所述第一结合套6位于所述发动机1的输出轴与所述变速箱5之间，所述第一结合套6用于使所述发动机1的输出轴与所述变速箱5结合或分离。所述第二结合套7位于所述驱动电机3的输出轴与所述变速箱5之间，所述第二结合套7用于使所述驱动电机3的输出轴与所述变速箱5结合或分离。所述控制系统用于根据当前工况确定驱动模式，并根据所述驱动模式控制所述第一结合套6和/或所述第二结合套7的结合状态。
在实际应用中，在车辆起步和低速状态下，本发明通过将发动机1通过行星传动组件4与发电机2连接，并通过第一结合套6将发动机1与变速箱5分离，通过第二结合套7将驱动电机3与变速箱5结合，从而使车辆由驱动电机3提供动力，发动机1在经济油耗工况下通过发电机2为电池充电，能够提高能量利用效率。发电动力传动路线参见图2中的单箭头路线。
在整车高负荷行驶状态下，本发明通过第一结合套6将发动机1与变速箱5连接，直接将动力输出，实现了发动机1的直接驱动需求，减少由发电机2将发动机1动能转化为电能，再由电动机将电能转化为动能的中间损失，提高了传动效率。并且，由于取消了离合器，规避了对高油压的需求，系统成本和故障率都会大幅下降。同时，在发动机1驱动时，若驱动电机3与变速箱5处于连接状态，还可通过驱动电机3对发动机1输出的扭矩进行优化调扭，以使得发动机1工作在最优工况区，大大提升节能效果。发动机1参与驱动的动力传动路线参见图2中的双箭头路线。
进一步地，所述变速箱5包括：动力输出轴55、中间轴56、第一齿轮51、第二齿轮52、第三齿轮53和第四齿轮54；所述第一齿轮51与所述第二齿轮52相啮合；所述第二齿轮52与所述第三齿轮53通过所述中间轴56传动连接；所述第三齿轮53与所述第四齿轮54相啮合；所述第四齿轮54与所述动力输出轴55传动连接。所述第一结合套6位于所述发动机1的输出轴与所述动力输出轴55之间，所述第一结合套6用于使所述发动机1的输出轴与所述动力输出轴55结合或分离。所述第二结合套7与所述驱动电机3的输出轴连接，且位于所述第一齿轮51与所述第四齿轮54之间，所述第二结合套7用于使所述驱动电机3的输出轴与所述第一齿轮51结合，或使所述驱动电机3的输出轴与所述第四齿轮54结合，或使所述驱动电机3的输出轴与所述动力输出轴55分离。
具体地，所述第一结合套6的一端与所述发动机1的输出轴滑动连接，所述第一结合套6的另一端与所述动力输出轴55相对。当所述第一结合套6向所述动力输出轴55的方向滑动时，所述发动机1的输出轴与所述动力输出轴55结合；当所述第一结合套6向所述发动机1的输出轴的方向滑动时，所述发动机1的输出轴与所述动力输出轴55分离。所述第二结合套7的第一端与所述驱动电机3的输出轴滑动连接，所述第二结合套7的第二端与所述第一齿轮51相对，所述第二结合套7的第三端与所述第四齿轮54相对。当所述第二结合套7向所述第一齿轮51的方向滑动时，所述驱动电机3的输出轴与所述第一齿轮51结合；当所述第二结合套7向所述第四齿轮54的方向滑动时，所述驱动电机3的输出轴与所述第四齿轮54结合；当所述第二结合套7正对所述驱动电机3的输出轴时，所述驱动电机3的输出轴与所述动力输出轴55分离。
在本实施例中，控制系统通过第二结合套7控制驱动电机3和动力输出轴55结合，完成驱动电机3的直接挡动力传动；控制系统通过第二结合套7控制驱动电机3依次通过第一齿轮51、第二齿轮52、第三齿轮53和第四齿轮54将动力传动至动力输出轴55，完成驱动电机3的1挡动力传动，驱动电机3的直接挡动力传递路线及1挡动力传递路线分别参见图2中的三箭头路线和四箭头路线。
由于驱动电机3的输出对应两个档位，可以选择不同的传动比，驱动电机3可持续运行在高效区，大大提升了效率。由于换挡采用第二结合套7，取消了离合器，规避了对高油压的需求，系统成本和故障率都会大幅下降。驱动电机3实现两挡变速动力输出功能，从而达到不同车速下，驱动电机3都能处于高效运行区域。另外由于两档变速箱5的存在，驱动电机3运行转速可控，混动箱的NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度)表现大大提升。
进一步地，所述驱动装置还包括：扭转减震器；所述发动机1通过轴和扭转减震器与所述行星传动组件4连接；所述行星传动组件4与所述发电机2连接。通过行星传动组件4，使得发动机1和发电机2的高效转速区良好耦合。
所述行星传动组件4具体包括：齿圈41、行星齿轮组42、太阳齿轮43和行星架44。所述行星架44与所述发动机1的输出轴连接，且所述发动机1的输出轴位于所述行星架44的轴线上；所述行星齿轮组42固定在所述行星架44上；所述齿圈41固定在所述行星齿轮组42的外围，且与所述行星齿轮组42相啮合；所述太阳齿轮43位于所述行星齿轮组42的中心，且与所述行星齿轮组42相啮合；所述发电机2的输入轴与所述太阳齿轮43连接。在本实施例中，行星传动组件4是将行星架44连接发动机1进行输入，将发电机2连接太阳齿轮43进行输出，由于采用行星架44输出，行星架44持续转动，保证了行星齿轮组42的有效润滑。
作为一种具体的实施方式，所述控制系统包括：驱动模式确定单元和执行单元。所述驱动模式确定单元用于根据当前工况确定驱动模式；所述驱动模式包括：发动机驱动模式、第一混动驱动模式、第二混动驱动模式、第一单电机驱动模式、第二单电机驱动模式和空档模式。所述执行单元用于根据所述驱动模式控制所述第一结合套6和/或所述第二结合套7的结合状态。
进一步地，所述执行单元包括多个执行子单元，具体为：
第一执行子单元，用于在发动机驱动模式下，控制所述发动机1的输出轴与所述动力输出轴55结合，且所述驱动电机3的输出轴与所述动力输出轴55分离，使所述发动机1的动力直接输出至所述动力输出轴55以驱动汽车。
第二执行子单元，用于在第一混动驱动模式下，控制所述发动机1的输出轴与所述动力输出轴55结合，且所述驱动电机3的输出轴与所述第一齿轮51结合，使所述发动机1及所述驱动电机3的动力共同输出至所述动力输出轴55以驱动汽车，并使所述驱动电机3依次通过所述第一齿轮51、所述第二齿轮52、所述第三齿轮53及所述第四齿轮54对所述发动机1输出的扭矩进行优化调扭。
第三执行子单元，用于在第二混动驱动模式下，控制所述发动机1的输出轴与所述动力输出轴55结合，且所述驱动电机3的输出轴与所述第四齿轮54结合，使所述发动机1及所述驱动电机3的动力共同输出至所述动力输出轴55以驱动汽车，并使所述驱动电机3直接对所述发动机1输出的扭矩进行优化调扭。
第四执行子单元，用于在第一单电机驱动模式下，控制所述发动机1的输出轴与所述动力输出轴55分离，且所述驱动电机3的输出轴与所述第一齿轮51结合，使所述驱动电机3的动力依次通过所述第一齿轮51、所述第二齿轮52、所述第三齿轮53及所述第四齿轮54输出至所述动力输出轴55以驱动汽车。
第五执行子单元，用于在第二单电机驱动模式下，控制所述发动机1的输出轴与所述动力输出轴55分离，且所述驱动电机3的输出轴与所述第四齿轮54结合，使所述驱动电机3的动力直接输出至所述动力输出轴55以驱动汽车。
第六执行子单元，用于在空档模式下，控制所述发动机1的输出轴与所述动力输出轴55分离，且所述驱动电机3的输出轴与所述动力输出轴55分离，使所述发动机1及所述驱动电机3均处于怠速状态。
本发明通过第一结合套实现发动机直接驱动后，将燃油的化学能直接转化为车轮的动能，省去了发电机的充电损失和驱动电机的发电损失，提升了系统效率。整车低速运行时，控制系统通过控制第一结合套脱开，并基于行星排速比，可控制发电机在不同转速发电，可使得混动变速箱对接不同功率输出的发动机，使得发动机在与车辆机械解耦的情况下，持续工作在高效区。同时，当发动机直接驱动时，系统可控制发电机空转，通过驱动电机的调扭，使得混动变速箱对接不同功率输出的发动机，使得发动机即使在直驱中，依然持续工作在高效区。
本发明在应用时，通过控制装置对第一结合套的连通与断开，以及对第二结合套与第一齿轮或第四齿轮的连通和断开进行控制，可根据车辆在不同工况下运行时以选择依靠发动机动力输出或者是驱动电机动力输出，通过与现有技术进行同样测试对比，本发明能降低车辆综合能耗约30％以上，并且本发明是基于现有新能源动力输出装置改进而成，体积重量与现有传动机构相当，总体成本降低，解决了现有车辆运行中能耗较高的问题。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
1、本发明采用了两档减速齿轮箱作为变速箱，另通过结合套换挡，免除了对高油压控制离合器的依赖，结构简单，故障率低，应用两个档位后，可保证不同车速下，均能应用驱动电机的高效区，有效扩大了经济车速区域，提高了节能效果。
2、本发明结构紧凑高度集成，外形尺寸接近传统变速箱，与发动机的连接方式和传统变速箱一样，与主传动轴的连接方式也与传统变速箱一致，便于现有传统车型的开发改造升级。
3、本发明用两个结合套替代了离合器，简化了结构，降低本身成本，结合电子控制系统，控制精确冲击小。驱动电机两挡输出，节能效果好。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种新能源混合动力驱动装置，其特征在于，所述驱动装置包括：发动机、发电机、驱动电机、行星传动组件、第一结合套、第二结合套、变速箱和控制系统；
所述控制系统分别与所述发动机、所述发电机、所述驱动电机、所述第一结合套及所述第二结合套连接；
所述发动机通过所述行星传动组件与所述发电机连接；所述发动机用于通过所述行星传动组件驱动所述发电机发电；
所述第一结合套位于所述发动机的输出轴与所述变速箱之间，所述第一结合套用于使所述发动机的输出轴与所述变速箱结合或分离；
所述第二结合套位于所述驱动电机的输出轴与所述变速箱之间，所述第二结合套用于使所述驱动电机的输出轴与所述变速箱结合或分离；
所述控制系统用于根据当前工况确定驱动模式，并根据所述驱动模式控制所述第一结合套和/或所述第二结合套的结合状态；
所述变速箱包括：动力输出轴、中间轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮；所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合；所述第二齿轮与所述第三齿轮通过所述中间轴传动连接；所述第三齿轮与所述第四齿轮相啮合；所述第四齿轮与所述动力输出轴传动连接；
所述第一结合套位于所述发动机的输出轴与所述动力输出轴之间，所述第一结合套用于使所述发动机的输出轴与所述动力输出轴结合或分离；
所述第二结合套与所述驱动电机的输出轴连接，且位于所述第一齿轮与所述第四齿轮之间，所述第二结合套用于使所述驱动电机的输出轴与所述第一齿轮结合，或使所述驱动电机的输出轴与所述第四齿轮结合，或使所述驱动电机的输出轴与所述动力输出轴分离。
2.根据权利要求1所述的新能源混合动力驱动装置，其特征在于，所述第一结合套的一端与所述发动机的输出轴滑动连接，所述第一结合套的另一端与所述动力输出轴相对；当所述第一结合套向所述动力输出轴的方向滑动时，所述发动机的输出轴与所述动力输出轴结合；当所述第一结合套向所述发动机的输出轴的方向滑动时，所述发动机的输出轴与所述动力输出轴分离。
3.根据权利要求1所述的新能源混合动力驱动装置，其特征在于，所述第二结合套的第一端与所述驱动电机的输出轴滑动连接，所述第二结合套的第二端与所述第一齿轮相对，所述第二结合套的第三端与所述第四齿轮相对；当所述第二结合套向所述第一齿轮的方向滑动时，所述驱动电机的输出轴与所述第一齿轮结合；当所述第二结合套向所述第四齿轮的方向滑动时，所述驱动电机的输出轴与所述第四齿轮结合；当所述第二结合套正对所述驱动电机的输出轴时，所述驱动电机的输出轴与所述动力输出轴分离。
4.根据权利要求1所述的新能源混合动力驱动装置，其特征在于，所述行星传动组件包括：齿圈、行星齿轮组、太阳齿轮和行星架；
所述行星架与所述发动机的输出轴连接，且所述发动机的输出轴位于所述行星架的轴线上；所述行星齿轮组固定在所述行星架上；所述齿圈固定在所述行星齿轮组的外围，且与所述行星齿轮组相啮合；所述太阳齿轮位于所述行星齿轮组的中心，且与所述行星齿轮组相啮合；所述发电机的输入轴与所述太阳齿轮连接。
5.根据权利要求1所述的新能源混合动力驱动装置，其特征在于，所述驱动装置还包括：扭转减震器；所述发动机通过所述扭转减震器与所述行星传动组件连接。
6.根据权利要求1所述的新能源混合动力驱动装置，其特征在于，所述控制系统包括：
驱动模式确定单元，用于根据当前工况确定驱动模式；所述驱动模式包括：发动机驱动模式、第一混动驱动模式、第二混动驱动模式、第一单电机驱动模式、第二单电机驱动模式和空档模式；
执行单元，用于根据所述驱动模式控制所述第一结合套和/或所述第二结合套的结合状态。
7.根据权利要求6所述的新能源混合动力驱动装置，其特征在于，所述执行单元包括：
第一执行子单元，用于在发动机驱动模式下，控制所述发动机的输出轴与所述动力输出轴结合，且所述驱动电机的输出轴与所述动力输出轴分离，使所述发动机的动力直接输出至所述动力输出轴以驱动汽车；
第二执行子单元，用于在第一混动驱动模式下，控制所述发动机的输出轴与所述动力输出轴结合，且所述驱动电机的输出轴与所述第一齿轮结合，使所述发动机及所述驱动电机的动力共同输出至所述动力输出轴以驱动汽车，并使所述驱动电机依次通过所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮及所述第四齿轮对所述发动机输出的扭矩进行优化调扭；
第三执行子单元，用于在第二混动驱动模式下，控制所述发动机的输出轴与所述动力输出轴结合，且所述驱动电机的输出轴与所述第四齿轮结合，使所述发动机及所述驱动电机的动力共同输出至所述动力输出轴以驱动汽车，并使所述驱动电机直接对所述发动机输出的扭矩进行优化调扭；
第四执行子单元，用于在第一单电机驱动模式下，控制所述发动机的输出轴与所述动力输出轴分离，且所述驱动电机的输出轴与所述第一齿轮结合，使所述驱动电机的动力依次通过所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮及所述第四齿轮输出至所述动力输出轴以驱动汽车；
第五执行子单元，用于在第二单电机驱动模式下，控制所述发动机的输出轴与所述动力输出轴分离，且所述驱动电机的输出轴与所述第四齿轮结合，使所述驱动电机的动力直接输出至所述动力输出轴以驱动汽车；
第六执行子单元，用于在空档模式下，控制所述发动机的输出轴与所述动力输出轴分离，且所述驱动电机的输出轴与所述动力输出轴分离，使所述发动机及所述驱动电机均处于怠速状态。
CN202210617809.3A 2022-06-01 2022-06-01 一种新能源混合动力驱动装置 Active CN114771232B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210617809.3A CN114771232B (zh) 2022-06-01 2022-06-01 一种新能源混合动力驱动装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210617809.3A CN114771232B (zh) 2022-06-01 2022-06-01 一种新能源混合动力驱动装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114771232A CN114771232A (zh) 2022-07-22
CN114771232B true CN114771232B (zh) 2023-03-17

Family

ID=82421925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210617809.3A Active CN114771232B (zh) 2022-06-01 2022-06-01 一种新能源混合动力驱动装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114771232B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111873780A (zh) * 2020-07-06 2020-11-03 东风汽车集团有限公司 一种单电机单行星排多档混合动力变速箱、系统和车辆

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5307588B2 (ja) * 2009-03-11 2013-10-02 アイシン・エーアイ株式会社 車両の動力伝達制御装置
JP5340790B2 (ja) * 2009-04-08 2013-11-13 アイシン・エーアイ株式会社 車両の動力伝達制御装置
CN103523006B (zh) * 2013-11-01 2016-03-30 北京北内创意电控发动机有限责任公司 增程式电动车的发动机控制方法及装置
CN106891712A (zh) * 2015-12-18 2017-06-27 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 一种混合动力车辆驱动装置
CN109228841A (zh) * 2018-10-22 2019-01-18 奇瑞汽车股份有限公司 汽车的动力传动系统及汽车
CN111098693B (zh) * 2018-10-26 2021-06-18 比亚迪股份有限公司 混合动力驱动系统及车辆

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111873780A (zh) * 2020-07-06 2020-11-03 东风汽车集团有限公司 一种单电机单行星排多档混合动力变速箱、系统和车辆

Also Published As

Publication number Publication date
CN114771232A (zh) 2022-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111016616B (zh) 双电机多模式混合动力变速器及车辆
CN112166046B (zh) 混合动力变速器和混合动力车辆
CN112895878A (zh) 纵置双电机混合动力传动装置
CN108839550B (zh) 混合动力系统
CN111791694A (zh) 同轴式两挡驱动系统
CN112224009A (zh) 一种防止能量浪费的混合动力传动系统
CN114771232B (zh) 一种新能源混合动力驱动装置
CN217415460U (zh) 一种混合动力汽车的变速传动系统
CN112224012B (zh) 一种多模混合动力车辆的驱动系统
CN112193048B (zh) 一种混合动力车辆的多模式驱动系统
CN210283891U (zh) 同轴式两挡驱动系统
CN111409444B (zh) 一种单电机多模式混合动力系统及汽车
CN209870092U (zh) 双电机混合动力系统
CN114148157A (zh) 一种双电机双离合混合动力变速箱
CN113199931A (zh) 机动车的混合动力传动装置
CN113212143A (zh) 一种双电机混合动力驱动系统及汽车
CN112829575A (zh) 双电机双星齿轮机构混合电驱动系统
CN112060901A (zh) 一种双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置
CN211106929U (zh) 一种混合动力装置
CN215360911U (zh) 机动车的行星混合动力传动装置
CN215360909U (zh) 机动车的双离合器混合动力传动装置
CN216374160U (zh) 一种变速器
CN215360906U (zh) 混合动力汽车的动力传动装置
CN215360902U (zh) 一种双电机混合动力驱动系统及汽车
CN215360903U (zh) 机动车的混合动力传动装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant