[发明专利]混合动力驱动装置、驱动方法及混合动力汽车

说明书

技术领域

本发明涉及车辆的驱动装置、包含该驱动装置的汽车及驱动方法，尤其涉及一种混合动力驱动装置、该驱动装置的驱动方法及包含该驱动装置的混合动力汽车。

背景技术

通常所说的混合动力一般是指油电混合动力，即燃料(汽油，柴油等)和电能的混合。混合动力汽车(Hybrid Electrical Vehicle，简称HEV)是有电动机作为发动机的辅助动力驱动汽车。混合动力驱动系统有串联、并联和混联三种联结方式。串联式混合动力系统一般由发动机直接带动发电机发电，产生的电能储存到储蓄电池，再由储蓄电池传输给电机转化为动能，最后通过变速机构来驱动汽车。在这种联结方式下，储蓄电池在发电机产生的能量和电机需要的能量之间进行调节，从而保证车辆正常工作。这种动力系统在城市公交上的应用比较多，轿车上很少使用。

并联式混合动力系统在原有的串联式驱动系统基础上增加了一套电动机驱动系统。两个系统既可以同时协调工作，也可以各自单独工作驱动汽车。这种系统适用于多种不同的行驶工况，尤其适用于复杂的路况。本田的Accord和Civic采用的是并联式联结方式。

混联式混合动力系统的特点在于电动机系统和发动机驱动系统各有一套机械变速机构，两套机构或通过齿轮系，或采用行星轮式结构结合在一起，从而综合调节电动机与发动机之间的转速关系。与并联式混合动力系统相比，混联式动力系统可以更加灵活地根据工况来调节电动机的功率输出和电机的运转。目前量产化的丰田Prius采用的是混联式联结方式，具体如图1所示。丰田Prius采用的混联式混合动力系统结构也称THS(Toyota Hybrid System)结构，包括：

四轴传动装置106，包括：太阳轮1061，与太阳轮1061啮合的行星轮1062，与行星轮1062啮合的外齿圈1063，行星轮1062安装在行星架1064上；

发动机107，与行星架1064连接，用于带动行星轮1062公转；

电动机108，与储蓄电池(未图示)、外齿圈1063连接，用于将储蓄电池的电能转化为机械能带动所述外齿圈1063转动；

发电机109，与储蓄电池、太阳轮1061连接，用于对所述储蓄电池充电；

差速器110，适用于与外齿圈1063连接，用于平衡左右两边车轮的速度；

离合器111，用于控制外齿圈1063与差速器110的连接。

该系统工作的功率分配为：发动机107部分动力通过所述行星架1064输入轴为整车提供驱动，剩余部分通过带动行星轮1062转动，进而带动太阳轮1061转动，太阳轮1061做为输出轴驱动发电机109为储蓄电池充电，电动机108从储蓄电池得到电能后带动所述外齿圈1063转动，为整车提供动力。这种结构通过调节发电机109转速使发动机108处于高效率区。然而，在车辆高速行驶时，发电机109有时需要工作在零转速上下来调节发动机108的最优输出功率，这造成发电机109的工作效率非常低，进而导致整车混合动力工作效率较低。

有鉴于此，实有必要提出一种新的混合动力驱动装置及驱动方法，改善在车辆需求的速度比较高时，发电机需要工作在零转速上下来调节发动机的最优输出功率，带来混联式混合动力系统发电机、发动机、电动机功率分配不合理，造成整车行使过程油耗较高的问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种新的混合动力驱动装置及驱动方法，改善在车辆需求的速度比较高时，发电机需要工作在零转速上下来调节发动机的最优输出功率，带来混联式混合动力系统发电机、发动机、电动机功率分配不合理，造成整车行使过程油耗较高的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种混合动力驱动装置，与车轮相连，包括：

双行星排装置，包括：前行星排太阳轮、与所述前行星排太阳轮啮合的前行星排行星轮、与所述前行星排行星轮啮合的前行星排外齿圈、后行星排太阳轮、与所述后行星排太阳轮啮合的后行星排行星轮、与所述后行星排行星轮啮合的后行星排外齿圈，以及前后行星排共用的行星架；其中，所述后行星排行星轮还与所述前行星排行星轮相啮合；

发动机，与所述行星架连接；

第一电机，与所述前行星排太阳轮连接；

第二电机，与所述后行星排太阳轮连接；

差速器，与前行星排外齿圈、后行星排外齿圈相连，以在所述前行星排外齿圈或后行星排外齿圈带动下驱动车轮；

第一离合器，连接在前行星排外齿圈与差速器之间，用于控制前行星排外齿圈与差速器的连接；

第二离合器，连接在后行星排外齿圈与差速器之间，用于控制后行星排外齿圈与差速器的连接。