[发明专利]混合动力驱动系统的驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合动力驱动系统的驱动方法。

背景技术

混合动力车辆同时采用两种不同的动力源，根据动力系统的连接方式不同，主要可以分为三种结构形式，即串联、并联和混联。

串联结构的特征是以电力形式进行复合，发动机直接驱动发电机对储能装置和电动机供电，电动机用来驱动车轮；并联结构的特征是以机械形式进行复合，发动机与驱动轴相连，电机可同时用作电动机和发电机以平衡发动机所受的载荷。

实践中出现的混联模式有一种是通过行星齿轮机构来实现各动力单元的动力分配。在这种结构中，发动机与行星架相连，发动机的一部分机械能通过第一电机转化为电能对第二电机供电或对储能装置进行充电，另一部分机械能直接作用于齿圈上。同时第二电机与齿圈相连，提供部分功率和转矩。在这种模式中，发动机输出动力中总有一部分能量供第一电机发电给蓄电池充电或供第二电机电动使用，这种模式下的控制方法相当复杂。

实践中还有通过离合器来实现各动力单元之间动力分配的混合动力车，例如美国专利No.6209672 B1。如图22所示，该混合动力驱动系统主要包括发动机100、第一电机200、离合器400、第二电机300和驱动轴500(如减速机构的输入轴，下面也可以直接称之为减速机构500)，第一电机200和第二电机300分别与电池组或储能装置600电连接。在这种混合动力车中，离合器400采用普通的摩擦式离合器。摩擦式离合器一般分为干式摩擦式离合器和湿式摩擦式离合器。前者传递动力的摩擦盘处在干燥环境下工作，一般主、被动摩擦副一侧采用金属材料，另一侧采用石棉、石墨等材料制作用以提高摩擦系数，增加传递功率；后者传递动力的摩擦盘处在液体浸泡环境下工作，一般主、被动摩擦副一侧采用金属材料，另一侧也采用金属材料制作，液体用于冷却和润滑。干式摩擦式离合器通常都是常闭式离合器，在一般的车辆中需要踩下离合器踏板后才能使离合器分离，因此如果需要由发动机100或第二电机300单独驱动车辆，则普通的摩擦式离合器无法实现。此外，湿式离合器本身结构相对复杂，控制不方便且成本高。

另外，该混合动力车必须通过调节离合器400的输入轴和输出轴的速度相等时才能接合离合器400，这使得控制方法相当复杂，否则将不可避免地造成摩擦损失。该混合动力车在巡航模式下采用发动机驱动，这使得废气污染物和燃油消耗增加，且不可以通过外接充电为电池组充电，只能通过发动机100带动第一电机200发电进行充电，这也不可避免地造成废气污染物和燃油消耗的增加。

现有的混合动力驱动系统的离合器也有采用超越离合器的。超越离合器又称作单向离合器或单向轴承，是一种只能在一个转动方向传递转矩的装置。现有的超越离合器主要包括滚柱式超越离合器和楔块式超越离合器。

作为楔块式超越离合器的一个例子，CN 2476675Y(或者CN 1430000A)公开了一种具有双保持架的超越离合器，该超越离合器包括内圈和外圈，在内、外圈之间设有多个楔块，并且这些楔块通过内、外圈之间的双保持架(包括内保持架和外保持架)中开设的保持孔予以保持。在这种超越离合器中，通过使用双保持架结构，能够提高超越离合器的承载能力并延长其使用寿命。

但是传统的超越离合器只有接合和超越两个工作状态。当超越离合器外圈的转速与超越离合器内圈的转速不等时，处于超越状态。当超越离合器外圈反转时，例如在车辆倒车时，则超越离合器也可能会从超越状态自动切换到接合状态，从而影响正常操作。内圈需要工作时，可能转速超过外圈而处于接合状态，使得内圈和外圈互相干涉。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合动力驱动系统的驱动方法，该方法控制简便，燃油更经济且排放低。

根据本发明，提供一种混合动力驱动系统的驱动方法，其中所述驱动系统包括具有输出轴的第一动力源，具有输出轴的第二动力源，连接到所述第二动力源的输出轴的驱动轴，以及联接所述第一动力源的输出轴与所述第二动力源的输出轴的离合器，其中：所述离合器为具有超越状态、接合状态和双向分离状态的三态超越离合器，所述驱动方法包括：根据所述驱动系统的不同工况，控制所述三态超越离合器分别处于超越状态、接合状态或双向分离状态。

第一动力源和第二动力源通过三态超越离合器联接，既可以避免采用干式离合器所必须的复杂的调速控制，也避免了采用湿式离合器所带来的摩擦损失，同时可以容易控制两个动力源之间的能量耦合或者分离。在三态超越离合器处于双向分离状态时，这两个动力源可以各自运转而不会发生干扰或者牵阻，因此提高了能量利用率，并且控制方便。