混合动力驱动系统及混合动力车辆的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种混合动力驱动系统及混合动力车辆，混合动力驱动系统包括发动机、发电机、储能电池、驱动电机和传动装置，所述的储能电池分别连接发电机和驱动电机，还包括自动变速器，所述的发电机连接发动机的曲轴前端，所述的发动机的曲轴末端连接自动变速器，所述的自动变速器的输出转轴连接传动装置，所述的传动装置连接驱动电机，所述的传动装置包括主减速器、差速器、驱动轴和驱动车轮，所述的主减速器分别连接自动变速器、驱动电机和差速器，所述的差速器连接驱动轴，所述的驱动轴连接驱动车轮。与现有技术相比，本实用新型具有结构简单，对原有传统动力系统改动小，工作稳定性高与成本低等优点。
【专利说明】混合动力驱动系统及混合动力车辆
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及混合动力【技术领域】，尤其是涉及一种混合动力驱动系统及混合动力车辆。
【背景技术】
[0002]目前，车辆混合动力系统都存在系统结构复杂问题，导致开发成本高昂，控制系统复杂，且可靠性很难保证。因此尽量借用原有动力系统结构基础上，只做少量改动来实现混合动力系统开发，也可以实现大幅度降低油耗和排放的混合动力驱动系统来满足市场需要就非常有必要。
[0003]现有混合动力系统都采用行星齿轮副耦合、无级变速器(简称CVT)、双离合变速器(DCT)或者自动变速器(AT)等各类变速器方案来实现动力耦合。在原有系统复杂结构的基础上，还需要嵌入驱动电机和发电机，导致结构更加复杂，冷却和控制系统也需要大幅修改，装车应用时也引起配套附件系统的大幅度修改。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种混合动力驱动系统及混合动力车辆，具有结构简单，对原有传统动力系统改动小，工作稳定性高与成本低等特点。
[0005]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]一种混合动力驱动系统，包括发动机、发电机、储能电池、驱动电机和传动装置，所述的储能电池分别连接发电机和驱动电机，还包括自动变速器，所述的发电机连接发动机的曲轴前端，所述的发动机的曲轴末端连接自动变速器，所述的自动变速器的输出转轴连接传动装置，所述的传动装置连接驱动电机。
[0007]所述的传动装置包括主减速器、差速器、驱动轴和驱动车轮，所述的主减速器分别连接自动变速器、驱动电机和差速器，所述的差速器连接驱动轴，所述的驱动轴连接驱动车轮。
[0008]所述的传动装置通过减速机构连接驱动电机。
[0009]还包括发动机控制器，所述的发动机控制器连接发动机。
[0010]还包括自动变速器控制器，所述的自动变速器控制器连接自动变速器。
[0011 ] 还包括电机控制器，所述的电机控制器分别连接发电机和驱动电机。
[0012]还包括电源管理器，所述的电源管理器分别连接储能电池的输入输出端、发电机和驱动电机。
[0013]所述的发电机通过发动机皮带连接发动机的曲轴前端。
[0014]一种混合动力车辆，包括上述的混合动力驱动系统。
[0015]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0016]I)本实用新型对变速器结构改动降低到最小程度，混合动力驱动系统包括发动机、发电机、储能电池、驱动电机和传动装置，还包括自动变速器，在传统车结构基础上，将驱动电机直接与主减速器联接，在自动变速器原有结构不做大调整情况下，兼顾了自动变速器的优异性能，并实现了根据车辆需要确定电机输入扭矩的模式，不再受到自动变速器极限输入扭矩的限制；
[0017]2)本实用新型安全可靠，发电机、驱动电机和发动机组合驱动模式避免了单一模式故障导致车辆无法行驶工况出现，即可实现混合驱动动力输出，极限工况下，发电机也可参与混合驱动，提供驱动力；
[0018]3)本实用新型中发电机与发动机皮带连接，并具备起动机的启停功能，发电机与起动机一体化，无需再设置起动机，降低开发成本；
[0019]4)本实用新型结构简单，对原有传统动力系统改动小，工作稳定性高与成本低，有利于大面积推广实施，解决了现有的并联混合动力驱动系统结构复杂、变速器结构改动大等问题；
[0020]5)本实用新型中在储能电池的电量输入输出都有电源管理器管理，进行储能电池电能管理；
[0021]6)本实用新型中驱动电机通过减速机构与主减速器连接，通过增加一个减速机构，以便发挥驱动电机更大效能；
[0022]7)本实用新型设有发动机控制器、电机控制器和自动变速器控制器，对各对应驱动部分进行精准控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型混合动力驱动系统的结构示意图；
[0024]图2为本实用新型发动机驱动模式工作示意图；
[0025]图3为本实用新型驱动电机驱动模式工作示意图；
[0026]图4为本实用新型发动机与驱动电机混合驱动模式工作示意图；
[0027]图5为本实用新型发动机、发电机与驱动电机混合驱动模式工作示意图；
[0028]图6为本实用新型发动机启动模式工作示意图。
[0029]图中:1、发动机，2、发动机控制器，3、发电机，4、自动变速器，5、储能电池，6、电源管理器，7、电机控制器，8、自动变速器控制器，9、驱动电机，10、减速机构，11、主减速器，12、差速器，13、驱动轴，14、驱动车轮。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0031]如图1所示，一种混合动力车辆，包括混合动力驱动系统。混合动力驱动系统，包括发动机1、发电机3、储能电池5、驱动电机9和传动装置，储能电池5分别连接发电机3和驱动电机9，还包括自动变速器4，发电机3连接发动机I的曲轴前端，发动机I的曲轴末端连接自动变速器4，自动变速器4的输出转轴连接传动装置，传动装置连接驱动电机9。
[0032]传动装置包括主减速器11、差速器12、驱动轴13和驱动车轮14，主减速器11分别连接自动变速器4、驱动电机9和差速器12，差速器12连接驱动轴13，驱动轴13连接驱动车轮14。
[0033]传动装置通过减速机构10连接驱动电机9，通过增加一个减速机构10的传动来发挥驱动电机9更大效能。
[0034]还包括发动机控制器2，发动机控制器2连接发动机1，实现发动机I的控制。
[0035]还包括自动变速器控制器8，自动变速器控制器8连接自动变速器4，实现自动变速器4的控制。
[0036]还包括电机控制器7，电机控制器7分别连接发电机3和驱动电机9，实现对发电机3和驱动电机9的控制。
[0037]还包括电源管理器6，电源管理器6分别连接储能电池5的输入输出端、发电机3和驱动电机9，对储能电池5中电能的输入输出进行分配控制。
[0038]发电机3通过发动机皮带连接发动机I的曲轴前端，使发电机3具备起动机的启停功能，如图6所示，储能电池5通过电源管理器6对发电机3进行供电，白色箭头表示电力传输方向，发电机3在电机控制器7的控制下启动发动机I,黑色箭头表不动力输出方向，实现发动机I启动与停止。
[0039]本实用新型可以实现发动机驱动、驱动电机驱动和混合驱动等四种工作模式，如图2-5所示，其中，白色箭头表示电力传输方向，黑色箭头表示动力输出方向:
[0040]I)发动机驱动模式:发动机驱动模式与传统车型一致，此时驱动电机9随动或根据工况需要发电，如图2所示，发动机I通过自动变速器4、传动装置实现驱动，发动机I通过发电机3、电源管理器6对储能电池5输送电能；
[0041]2)驱动电机驱动模式:驱动电机驱动模式时自动变速器4进入空挡模式。当储能电池5电量不足时，可以使用发动机I发电，如图3所示，储能电池5通过电源管理器6对驱动电机9进行供电，驱动电机9通过减速机构10、传动装置实现驱动；
[0042]3)发动机与驱动电机并联驱动模式:发动机I与驱动电机9并联驱动车辆，此时发动机I与驱动电机9在差速器12上实现耦合输出动力，如图4所示；
[0043]4)发动机、驱动电机和发电机并联驱动模式:发动机1、发电机3与驱动电机9混合驱动车辆，发动机I和发电机3通过自动变速器4耦合，再与驱动电机9在差速器12上实现输出动力，如图5所示。
【权利要求】
1.一种混合动力驱动系统，包括发动机(I)、发电机(3)、储能电池(5)、驱动电机(9)和传动装置，所述的储能电池(5)分别连接发电机(3)和驱动电机(9)，其特征在于，还包括自动变速器(4)，所述的发电机(3)连接发动机⑴的曲轴前端，所述的发动机⑴的曲轴末端连接自动变速器(4)，所述的自动变速器(4)的输出转轴连接传动装置，所述的传动装置连接驱动电机(9)。
2.根据权利要求1所述的一种混合动力驱动系统，其特征在于，所述的传动装置包括主减速器(11)、差速器(12)、驱动轴(13)和驱动车轮(14)，所述的主减速器(11)分别连接自动变速器(4)、驱动电机(9)和差速器(12)，所述的差速器(12)连接驱动轴(13)，所述的驱动轴(13)连接驱动车轮(14)。
3.根据权利要求1或2所述的一种混合动力驱动系统，其特征在于，所述的传动装置通过减速机构(10)连接驱动电机(9)。
4.根据权利要求1所述的一种混合动力驱动系统，其特征在于，还包括发动机控制器(2)，所述的发动机控制器(2)连接发动机(I)。
5.根据权利要求1所述的一种混合动力驱动系统，其特征在于，还包括自动变速器控制器(8)，所述的自动变速器控制器(8)连接自动变速器(4)。
6.根据权利要求1所述的一种混合动力驱动系统，其特征在于，还包括电机控制器(7)，所述的电机控制器(7)分别连接发电机(3)和驱动电机(9)。
7.根据权利要求1所述的一种混合动力驱动系统，其特征在于，还包括电源管理器(6)，所述的电源管理器(6)分别连接储能电池(5)的输入输出端、发电机(3)和驱动电机(9)。
8.根据权利要求1所述的一种混合动力驱动系统，其特征在于，所述的发电机(3)通过发动机皮带连接发动机(I)的曲轴前端。
9.一种混合动力车辆，其特征在于，包括权利要求1至8任意一项所述的混合动力驱动系统。
【文档编号】B60K6/36GK204077345SQ201420478208
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】祁宏钟 申请人:上海晟骓汽车科技有限责任公司