[发明专利]带单向离合器的四驱混合动力车的混合动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种带单向离合器的四驱混合动力车的混合动力系统。

背景技术

随着能源短缺和全球气候变暖的进一步加剧，节能减排已经成为全世界关注的焦点。各国政府及汽车企业纷纷加速对新能源车辆的研发。

目前市场上的四驱混合动力电动汽车纯电动行驶只能靠驱动电机所在的驱动轴驱动，不能实现前后驱动轴分别纯电动驱动以及同时纯电动驱动，导致电机不能完全发挥动力性能，制动回收的能量也比较有限。

授权专利CN201002503Y涉及一种全轮驱动混合动力汽车的驱动系统，其前轮驱动采用了发动机、曲轴安装的盘式电机、自动离合器加手动变速器MT或直接采用AMT自动变速器等部件构成的动力传动系统，其中ISG电机安装在发动机和自动离合器或AMT自动变速器之间；后轮驱动采用了后轮驱动电机、后轮驱动减速/差速器构成的电动后桥。在这种混合动力系统中，发动机与ISG电机同轴相连，不能实现ISG电机纯电动驱动，从而无法实现前轮纯电机驱动，更无法实现四轮同时纯电动驱动，导致电机不能完全发挥动力性能。

美国专利US 6,484,834 B2涉及一种混合动力四驱系统。该混合动力四驱系统包含两路传动路线，第一路传动系统通过发动机，变速器和传动轴将动力传递至车轮，第二路传动系统通过电机为另一对车轮提供动力。在这种混合动力系统中，难以实现怠速停机功能，发动机仍然工作在传统汽车的工作模式，无法实现前轮纯电机驱动，更无法实现四轮同时纯电动驱动，同时由于电机通过制动回收的能量有限，动力电池储能不足，导致电机不能完全发挥动力性能。

因此，提供一种这样的混合动力系统将是有利的：该混合动力系统能够实现四驱功能的混合动力系统，并能实现前后轴分别纯电动行驶及电动四驱行驶，提高整车纯电动模式下的动力性能和制动能量回收性能。

发明内容

本发明提供了一种四驱混合动力车的混合动力系统，该混合动力系统包括：多个动力装置，包括内燃机、第一电机和第二电机；第一传动系和第二传动系；制动系统；其中，第一电机通过第一传动系与第一驱动轴连接，第二电机通过第二传动系与第二驱动轴连接，该制动系统与第一驱动轴和第二驱动轴相关联；混合动力附件；混合动力控制系统；储能装置，其为混合动力控制系统和混合动力附件提供能量；以及单向离合器，其连接在内燃机的曲轴与第一电机之间，该混合动力控制系统控制单向离合器来建立或者断开内燃机曲轴与第一电机之间的连接。 

在上述混合动力系统中，单向离合器可嵌入到该第一电机中。

在上述混合动力系统中，该单向离合器可为可控的、带自锁功能的高速离合器。

在上述混合动力系统中，内燃机的曲轴上安装有第一飞轮，第二飞轮与第一电机的转子固定在一起以同步旋转，该单向离合器形成于第一飞轮与第二飞轮之间，以实现第一飞轮和第二飞轮的断开和接合，其中，第二飞轮是第一传动系的离合器的主动件。

在上述混合动力系统中，单向离合器设置成与第一电机的定子和转子同轴，该定子位于该转子的径向外侧，而单向离合器设置在该转子的径向内侧。

在上述混合动力系统中，沿轴向在单向离合器的两侧上设置有定位与承力轴承。

上述混合动力系统中可具有以下模式及模式转换：

EV模式：单向离合器断开，第一驱动轴由第一电机单独驱动而实现纯电动运行，内燃机处于关闭状态或者内燃机的转速不超过第一电机的转速；

EV模式→Normal模式：内燃机的转速不断升高，直到该内燃机的转速超过第一电机的转速时，单向离合器结合，实现内燃机与第一电机共同驱动；

Normal模式→EV模式：内燃机的转速不断下降，当该转速小于第一电机的转速时，单向离合器自动脱开，进入纯电动模式；

第一电机快速起动内燃机：在需要第一电机快速起动内燃机时，控制单向离合器来锁止，动力由第一电机传到内燃机，此时第一电机快速起动内燃机，实现怠速停机和内燃机快速起动。

在上述混合动力系统中，第一驱动轴可连接到前轮或者后轮中的一种上，而第二驱动轴可连接到前轮或者后轮中的另一种上。

在上述混合动力系统中，储能装置可包括高压储能装置和低压储能装置。

在上述混合动力系统中，混合动力附件包括DC/DC、电动空调、真空助力系统、电动助力转向系统和第二电机冷却水泵。

在上述混合动力系统中，混合动力控制系统可包括：