[发明专利]用于提高电动模式性能的混合动力车的系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于混合动力车的系统。本发明更特别涉及一种应用于插电式混合动力车并能够提高电动车(EV)模式的驱动性能的用于混合动力车的系统。

背景技术

混合动力车是一种使用两种或多种截然不同的动力源来驱动车辆的车辆。该术语通常是指混合动力电动车(HEVs)，其将内燃机和由电池供电的一个或多个电动机组合在一起。然而，仍然存在混合动力车的其它选择形式，例如混合动力燃料电池车。

混合动力车由于具有较高的燃料经济性和对环境的低影响，因此最近几年变得越来越受欢迎。

传统的混合动力系统，如图1A所示，典型地包括两个电动机3和5以及动力传递装置4(例如，离合器)。发动机起动和电力产生典型地由布置在发动机侧的第一电动机3(例如，混合动力起动发电机：HSG)来实现，驱动和再生制动由布置在变速器侧的第二电动机5实现。此外，离合器4作为动力传递装置工作，用于从发动机向变速器2啮合和脱离转矩。

当车辆以电动车模式运行时，发动机1通过离合器4断开与变速器2的连接，车辆仅仅由来自电动机5的动力来驱动，如图1B所示。当车辆以混合动力模式驱动时，离合器4在发动机1和电动机1之间操作，发动机的驱动转矩被传递到变速器2，如图1C所示。

然而，近些年，生产厂商已经开始引入被称为插电式混合动力车(PHEV)的另一类型的混合动力车。在PHEV中，与传统的混合动力电池车相比，电池容量增大，电池通过商用电力而不是通过再生制动或发电机来充电。因此，这些车辆允许驾驶者在短距离行驶时使用电能来操作车辆(即，EV模式)，在电池已经没电时，则以传统的HEV模式操作车辆。

因此PHEV可以根据驾驶者行驶的路程，而利用内燃机和电动机中的两者或其中之一来驱动。在这些类型的混合动力车中，可利用电力方便地充电且典型地具有大容量的高压电池，安装在插电式混合动力车内的某处。

因为混合动力车典型地被预期能像传统的内燃机车辆一样运行，因此消费者希望在以电动车模式时也同样提高驱动性能，因此，与传统混合动力车相比，电动机的输出容量也应该增大。

为了增大电动机的输出容量，材料成本的增加往往是不可避免的，最终也会增加总的制造成本。

此外，由于第二电动机/发电机MG2负责供给用于驱动车辆的全部动力输出，因而第一电动机/发电机MG1仅在EV模式下起动发动机以及产生电力。因此，通过在EV模式下操作第二电动机/发电机MG2不能保证足够的驾驶性能。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明试图提供一种混合动力车系统，其具有在电动车模式下操作混合动力车时提高驱动性能同时减少制造成本的优点。

根据本发明示例性实施方式的混合动力车系统可以包括发动机、变速器、电动机和电池。在一个或多个示例性实施方式中，电动机可包括连续直接地连接到变速器并与变速器可旋转的转子、安装在转子外侧并直接连接到发动机轴与发动机轴可旋转的第一定子、和固定安装在转子外侧的第二定子。该系统还可包括构造为选择性地连接转子旋转轴与发动机轴的锁止离合器。

该系统还可以包括：第一逆变器，被配置为控制第一定子的操作；和第二逆变器，被配置为控制第二定子的操作。

该系统还可包括：低压DC-DC转换器(LDC)，被配置为升高或降低电池的电压并向每个电子部件提供电压；再生制动系统，被配置为将在车辆制动时作为摩擦消耗的车辆动能转换为电能；和液压泵，被配置为向发动机或变速器供油。

当车辆从停止状态起动时，转动第一定子以起动发动机。当车辆在停止状态为电池充电时，第一定子还可以通过利用来自发动机的驱动转矩产生电力以便为电池充电。

在本发明的某些示例性实施方式中，当车辆以低动力电动车(EV)模式行驶时，可以通过操作第二定子来驱动车辆。当车辆以高动力电动车(EV)模式行驶时，还可以通过同时操作第一定子和第二定子来驱动车辆，当车辆以混合动力电动车(HEV)模式行驶时，通过操作发动机和第一或第二定子来驱动车辆。

当车辆的模式从电动车(EV)模式转换到混合动力电动车(HEV)模式时，可以通过操作第一定子和第二定子来起动发动机。

当车辆以混合电动车(HEV)模式运行时，第二定子可以通过使用来自发动机的驱动转矩产生电力以便为电池充电。此外，当车辆执行再生制动时，第一定子或第二定子可以通过利用车辆的制动力产生电力以便为电池充电。

附图说明