专利名称：一种混合动力系统及安装有该混合动力系统的车辆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种混合动力系统，尤其涉及一种基于动力组合器的混合动力系
统及安装有该混合动力系统的车辆。
背景技术：
混合动力电动汽车一方面可以充分利用传统汽车的技术成果和工业基础，另一方 面，可以有效减少排放、降低油耗，是传统内燃机汽车向零排放电动汽车过渡的实用方案之 一，已成为人们研究的热点。目前，各大汽车企业和研发机构根据车辆不同的适用范围开 发了多款混合动力驱动系统构型，但是，其中大多数都为单一的混合动力驱动系统构型，然 而，由于汽车实际运行工况较复杂，单一的混合动力驱动系统构型不能较好的实现节能的
目的，因此，实有必要开发能实现在多种混合动力驱动系统构型之间切换的混合动力系统。
实用新型内容本实用新型的目的是针对目前车辆采用单一的混合动力驱动系统构型不能较好 的实现节能的问题，提供一种基于动力组合器的混合动力驱动系统，使安装有该驱动系统 的车辆可以自由的在多种混合动力驱动系统构型之间切换，实现根据不同工况切换至相应 适合的驱动系统构型以达到更加节能的目的。 为了实现上述目的，本实用新型的一种混合动力系统，包括差速器、整车控制器和 与所述整车控制器电性连接的发动机、ISG电机、驱动电机、动力电池组、电控离合器，所述 动力电池组与所述ISG电机和驱动电机电性连接，所述发动机与所述ISG电机之间通过所 述电控离合器连接，还包括一端与所述ISG电机、驱动电机分别连接、另一端与所述差速器 连接的动力组合器，所述动力组合器还与所述整车控制器电性连接。 上述的混合动力系统，其中，所述整车控制器包括数据采集单元、控制策略实施处 理单元和控制信号输出单元，所述数据采集单元通过传感器采集发动机、ISG电机、驱动电 机、动力电池组、电控离合器和动力组合器的信号；所述控制策略实施处理单元对所述采集 到的信号进行分析和处理后，所述控制信号输出单元发送相应的控制指令给所述发动机的 ECU、 ISG电机、驱动电机、动力电池组、电控离合器和动力组合器。 上述的混合动力系统，其中，所述整车控制器通过所述传感器对所述发动机、ISG 电机、驱动电机实施监控，控制回收有用的势能，并将有用的势能转换为电能储存到所述动 力电池组中。 上述的混合动力系统，其中，所述整车控制器通过线束与所述发动机、ISG电机、驱 动电机、动力电池组、电控离合器和动力组合器连接。 上述的混合动力系统，其中，所述动力组合器为动力传动装置，其通过整车控制器 的控制，将所述驱动电机的输出轴上的动力传输至所述差速器。 上述的混合动力系统，其中，所述动力组合器为动力传动装置，其通过整车控制器 的控制，将所述ISG电机的输出轴上的动力传输至所述差速器。[0010] 上述的混合动力系统，其中，所述动力组合器为动力传动装置，其通过整车控制器 的控制，将所述ISG电机的输出轴上的动力与所述驱动电机的输出轴上的动力耦合后传输 至所述差速器。 为了更好地实现上述目的，本发明还提供一种车辆，该车辆包括混合动力系统，所 述混合动力系统包括差速器、整车控制器和与所述整车控制器电性连接的发动机、ISG电 机、驱动电机、动力电池组、电控离合器，所述动力电池组与所述ISG电机和驱动电机电性 连接，所述发动机与所述ISG电机之间通过所述电控离合器连接，还包括一端与所述ISG电 机、驱动电机分别连接、另一端与所述差速器连接的动力组合器，所述动力组合器还与所述 整车控制器电性连接。 本实用新型的有益功效在于，由于混合动力系统设置动力组合器，可以根据不同 的适用条件，通过整车控制器控制动力组合器对三大驱动源进行搭配输出，以达到更加节 能的目的、且布置简单，控制灵活。同时，本实用新型的混合动力系统可以根据对三大驱动 源的参数选型构建轻度混合、中度混合、强混合、全混合、plug-in等不同混合化程度的混合 动力汽车。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型 的限定。
图1为本实用新型的混合动力系统的结构图； 图2为本实用新型的整车控制器的结构框图。 其中，附图标记 1 发动机 2 电控离合器 3 ISG电机 4 动力组合器 5 驱动电池组 6 驱动电机 7 差速器 8 整车控制器
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的混合动力系统作具体的描述 参阅图1本实用新型的混合动力系统的结构图，如图所示，本实用新型的混合动 力系统，包括发动机1、电控离合器2、ISG电机3、动力组合器4、动力电池组5、驱动电机6、 差速器7以及整车控制器8，其中，差速器7 —端动力组合器4， 一端与车辆的驱动轮连接； 整车控制器8通过线束分别与发动机1、电控离合器2、ISG电机3、动力组合器4、动力电池 组5、驱动电机6电性连接；动力电池组5与ISG电机3和驱动电机6电性连接以提供电能； 发动机1与ISG电机3之间通过电控离合器2连接ISG电机3和驱动电机6分别与动力组 合器4连接，动力组合器4对ISG电机3和驱动电机6输出轴传来的动力进行组合后输出至差速器7。 整车控制器8用于采集、处理来自与之连接的发动机1、 ISG电机3、驱动电机6、动 力电池组5、电控离合器2和动力组合器4的信号，制定相应的控制策略，发出控制信号。如 图2所示，整车控制器8包括数据采集单元、控制策略实施处理单元和控制信号输出单元， 数据采集单元通过传感器采集发动机1、ISG电机3、驱动电机6、动力电池组5、电控离合器 2和动力组合器4的信号；控制策略实施处理单元对传感器采集到的信号进行分析和处理 后，控制信号输出单元发送相应的控制指令给发动机1的ECU、ISG电机3、驱动电机6、动力 电池组5、电控离合器2和动力组合器4，以实现混合动力系统的不同工作模式。 进一步地，整车控制器8通过传感器对发动机1 、 ISG电机3、驱动电机6实施监控， 控制回收除发动机工作模式外其它动力系统的有用的势能(具体的工作模式将在后面的 内容中进行描述)，并将有用的势能(即，制动能量)转换为电能储存到动力电池组5中。 动力组合器4实质为一动力传动装置，其输入端连接驱动电机6和ISG电机3，输 出端连接差速器7，动力组合器4通过整车控制器8的控制命令，将驱动电机6的输出轴上 的动力传输至差速器7，或通过整车控制器8的控制命令，将ISG电机3的输出轴上的动力 传输至差速器7，又或通过整车控制器8的控制命令，将ISG电机3的输出轴上的动力与驱 动电机6的输出轴上的动力耦合后传输至差速器7，对于前两者，即为单轴输出，对于后者， 即为双轴输出。 具体而言，本实用新型的混合动力驱动系统是基于动力组合器的混合动力系统，
在其特有的结构下，具有的不同工作模式如下 1 、驱动电机单独驱动 在对动力性要求不高、排放要求较高的情况下。通过对动力组合器4的控制，电控 离合器2分离，且ISG电机3不提供动力。此刻，驱动轮的动力全部由驱动电机6提供。 2、驱动电机与ISG电机共同驱动 在驱动电机单独驱动不足以满足动力性要求且对排放要求较高的情况下，通过对 动力组合器4的控制，电控离合器2分离，发动机1不提供动力，此刻，驱动轮的动力由ISG 电机3和驱动电机6共同提供。 3、发动机单独驱动 在对动力性要求较高或者动力电池组电量不足的情况下，通过对动力组合器4的 控制，电控离合器2接合，驱动电机6不提供动力，此刻，ISG电机3带动发动机1启动后断 电，驱动轮的动力全部由发动机1提供。 4、发动机与ISG电机共同驱动 在发动机单独驱动不足以满足动力性要求且仅需要较小电机填补峰值功率的情 况下，通过对动力组合器4的控制，电控离合器2接合，驱动电机6不提供动力，此刻，ISG电 机3带动发动机1启动后断电，发动机1提供主要动力，在发动机1的动力不足以满足动力 性要求的情况下，ISG电机3再次启动，与发动机1 一起共同驱动车轮。 5 、发动机与驱动电机共同驱动 在发动机单独驱动不足以满足动力性要求且需要较大电机填补峰值功率的情况 下，通过对动力组合器4的控制，电控离合器2接合，此刻，ISG电机3带动发动机1启动后 断电，发动机1提供主要动力，在发动机1的动力不足以满足动力性要求的情况下，驱动电
5机6启动，与发动机1 一起共同驱动车轮。 6、发动机、ISG电机以及驱动电机共同驱动 当三大驱动源(发动机、ISG电机以及驱动电机)其中一方或者任意两方驱动源 联合驱动车轮都不能满足当前动力性要求时，通过对动力组合器4的控制，电控离合器2接 合，此刻，发动机1、 ISG电机3以及驱动电机6 —起共同驱动车轮。 从上述可以看出，本实用新型所提供的基于动力组合器的混合动力驱动系统，可 以根据不同的适用条件，通过整车控制器控制动力组合器对三大驱动源进行搭配输出，以 达到更加节能的目的、且该系统布置简单，控制灵活。同时可以根据对三大驱动源的参数选 型构建轻度混合、中度混合、强混合、全混合、plug-in等不同混合化程度的混合动力汽车， 由于混合化程度(简称混合度)与动力电池组的功率与系统总功率的比值有关，比值的大 小对应不同的混合度，这是本领域的公知常识，在此就不多做赘述。 本实用新型具有以下特点 1、控制灵活，通过对动力组合器的控制，可以实现在多种混合动力驱动系统构型 之间切换，达到较好的节能效果。 2、通过对三大驱动源的参数选型可以构建轻度混合、中度混合、强混合、全混合、 plug-in等不同混合化程度的混合动力汽车。 当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的 情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些 相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求一种混合动力系统，包括差速器、整车控制器和与所述整车控制器电性连接的发动机、ISG电机、驱动电机、动力电池组、电控离合器，所述动力电池组与所述ISG电机和驱动电机电性连接，所述发动机与所述ISG电机之间通过所述电控离合器连接，其特征在于，还包括一端与所述ISG电机、驱动电机分别连接、另一端与所述差速器连接的动力组合器，所述动力组合器还与所述整车控制器电性连接。
2. 根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述整车控制器包括数据采集 单元、控制策略实施处理单元和控制信号输出单元，所述数据采集单元通过传感器采集发 动机、ISG电机、驱动电机、动力电池组、电控离合器和动力组合器的信号；所述控制策略实 施处理单元对所述采集到的信号进行分析和处理后，所述控制信号输出单元发送相应的控 制指令给所述发动机的ECU、 ISG电机、驱动电机、动力电池组、电控离合器和动力组合器。
3. 根据权利要求2所述的混合动力系统，其特征在于，所述整车控制器通过所述传感 器对所述发动机、ISG电机、驱动电机实施监控，控制回收有用的势能，并将有用的势能转换 为电能储存到所述动力电池组中。
4. 根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述整车控制器通过线束与所 述发动机、ISG电机、驱动电机、动力电池组、电控离合器和动力组合器连接。
5. 根据权利要求1、2或4所述的混合动力系统，其特征在于，所述动力组合器为动力传 动装置，其通过整车控制器的控制，将所述驱动电机的输出轴上的动力传输至所述差速器。
6. 根据权利要求1、2或4所述的混合动力系统，其特征在于，所述动力组合器为动力传 动装置，其通过整车控制器的控制，将所述ISG电机的输出轴上的动力传输至所述差速器。
7. 根据权利要求1、2或4所述的混合动力系统，其特征在于，所述动力组合器为动力传 动装置，其通过整车控制器的控制，将所述ISG电机的输出轴上的动力与所述驱动电机的 输出轴上的动力耦合后传输至所述差速器。
8. —种车辆，包括混合动力系统，所述混合动力系统包括差速器、整车控制器和与所述 整车控制器电性连接的发动机、ISG电机、驱动电机、动力电池组、电控离合器，所述动力电 池组与所述ISG电机和驱动电机电性连接，所述发动机与所述ISG电机之间通过所述电控 离合器连接，其特征在于，还包括一端与所述ISG电机、驱动电机分别连接、另一端与所述 差速器连接的动力组合器，所述动力组合器还与所述整车控制器电性连接。
专利摘要一种混合动力系统及一种车辆，所述车辆包括混合动力系统，其中混合动力系统又包括差速器、整车控制器和与整车控制器电性连接的发动机、ISG电机、驱动电机、动力电池组、电控离合器，动力电池组与ISG电机和驱动电机电性连接，发动机与ISG电机之间通过电控离合器连接，还包括一端与ISG电机、驱动电机分别连接、另一端与差速器连接的动力组合器，动力组合器还与整车控制器电性连接。当车辆上配置本实用新型的混合动力系统后，通过动力组合器可以实现根据不同工况切换至相应适合的驱动系统构型以达到更加节能的目的。
文档编号B60K6/44GK201457025SQ200920106799
公开日2010年5月12日 申请日期2009年4月10日 优先权日2009年4月10日
发明者代康伟, 林则宏, 王可峰, 石心, 邵桂欣, 邹江 申请人:北汽福田汽车股份有限公司