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CN202357849U - 一种混合动力驱动装置 - Google Patents

一种混合动力驱动装置 Download PDF

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纪淑玲
吴旭峰
金启前
由毅
吴成明
赵福全
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Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd
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Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供了一种混合动力驱动装置，属于汽车驱动技术领域。它解决了现有技术驱动装置结构复杂，驱动电机外形尺寸大，需要布置空间大且困难及成本高等问题。本混合动力驱动装置包括发动机，还包括设置在发动机前端的BSG、用于连接前轮的前驱动轴、用于传递发动机动力的减速机构和与BSG电连接的储能装置，BSG用于提供大的起动扭矩拖动发动机直接到高效率区，发动机输出轴与减速机构连接，减速机构与前驱动轴齿轮连接，储能装置上还连接有分别设置于后车轮上的两轮毂电机。该装置结构简单，对传统车的改动小，能达到节能减排，降低成本。

Description

一种混合动力驱动装置
技术领域
本实用新型属于汽车驱动技术领域，涉及一种混合动力驱动装置。
背景技术
目前，在提倡节能减排的大环境下，由于混合动力汽车既保持了纯电动汽车超低排放的优点，又发挥了传统内燃机汽车高比能量的优势，在节能环保方面表现优异，因此，成为世界各国竞相研究开发的新车辆，将成为汽车行业发展的趋势。
对于传统汽车来说，内燃机在起步、加速、爬坡等大负荷时的燃油经济性和排放性能均不佳，利用发动机满足起步、加速、爬坡等工况，在高速时利用辅助装置来协助发动机驱动，就需要发动机有大的后备功率，而汽车经常的行使在平路工况，所以后备功率过大必然产生能源的浪费，而发动机的怠速浪费掉的能量也占发动机燃油消耗的大部分，结果显示传统发动机驱动的车辆，有用功率只占不到一半，为了改善传统车的燃油经济性和排放性能，有必要开发混合动力车。
BSG是微混合动力系统的缩写。BSG技术主要应用于汽车堵车，停车怠速等交通灯这种短时间内的怠速工况。
中国专利文献公开了专利号为200810141756的一种混合动力驱动系统。如图1所示，该系统包括发动机、第一离合器、第一电机、第二电机、第二离合器、储能装置、以及减速机构，发动机通过第一离合器与减速机构相连接，储能装置与第一电机和第二电机分别电连接，第二电机与减速机构相连，发动机通过第二离合器与第一电机相连。该系统根据驱动系统需求功率以及储能装置的储能状态，控制驱动系统处于纯电动工况、串联工况、混联工况、三动力源工况、发动机工况等，但此系统还存在着以下不足：1、该系统应用了两离合器和两电机，结构复杂，驱动电机外形尺寸大，需要布置空间较大且困难；2、该系统对驱动电机的性能要求高，从而增加了制造成本；3、能量传递是储能装置将电能传给驱动电机，驱动电机再把驱动力传到车轮，整个过程中机械效率低，机械损失大。
发明内容
本实用新型针对现有的技术存在上述问题，提出了一种混合动力驱动装置，该装置结构简单，对传统车的改动小，能达到节能减排，降低成本。
本实用新型通过下列技术方案来实现：一种混合动力驱动装置，包括发动机，其特征在于，还包括设置在发动机前端的BSG、用于连接前轮的前驱动轴、用于传递发动机动力的减速机构和与BSG电连接的储能装置，所述的BSG用于提供大的起动扭矩拖动发动机直接到高效率区，所述的发动机输出轴与减速机构连接，减速机构与前驱动轴齿轮连接，所述的储能装置上还连接有分别设置于后车轮上的两轮毂电机。
怠速起动时，BSG提供的起动扭矩将发动机的转速直接拖到高效率区的转速，从而减少了发动机在怠速时的燃油消耗；正常行驶时，由发动机提供动力直接带动前驱动轴转动，从而带动汽车运行；加速或爬坡等大负荷时，发动机和轮毂电机同时运行提供动力，一方面发动机动力传递给减速机构带动驱动轴转动，从而带动前车轮转动，另一方面轮毂电机工作驱动后车轮转动，实现四轮驱动。从而保证了发动机始终工作在高效率区。
在上述的混合动力驱动装置中，所述的BSG包括一体化起动/发电机和与一体化起动/发电机连接的控制器，所述的控制器连接储能装置。在汽车正常行驶时，由发动机带动一体化起动/发电机给储能装置充电。当遇到堵车、红灯时，发动机停止工作，通过控制器让储能装置释放一个瞬间的高电流，短时间内让一体化起动/发电机起动带动发动机到怠速工况。
在上述的混合动力驱动装置中，所述的一体化起动/发电机与发电机通过齿轮传动机构齿轮连接。一体化起动/发电机通过齿轮的结合带动发动机转动。
在上述的混合动力驱动装置中，所述的后车轮通过后驱动轴连接。这里后车轮的两个车轮的动力是相互作用匹配，从而使得两车轮在同一直线上以相同的转速进行转动。
在上述的混合动力驱动装置中，所述的储能装置为动力电池组。由于在汽车行驶过程中，需要反复为BSG电机提供稳定的高电压电流，此动力电池组的性能高于一般蓄电池。
现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、本实用新型通过BSG、发动机与轮毂电机的结合组成混合动力驱动装置，可根据汽车运行的实际情况实现最佳的能力输出匹配，该装置结构简单，对传统车的改动小，能达到节能减排，降低成本；
2、本实用新型通过安装用于后车轮上的轮毂电机，直接驱动后车轮运转，减化了传动机构，传递效率提高；
3、本实用新型通过BSG的一体化启动/发电机与发动机的齿轮连接，实现发动机的怠速起停功能，且结构简单；
附图说明
图1是申请号为CN200810141756的混合动力驱动系统结构框图；
图2是本实用新型的结构示意图；
图中1、储能装置；2、发动机；3、减速机构；4、齿轮传动机构；5、BSG；51、一体化起动/发电机；52、控制器；6、前车轮；61、前驱动轴；7、轮毂电机；71、后驱动轴。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
如图2所示，本混合动力驱动装置，包括发动机2，还包括设置在发动机2前端的BSG 5、用于连接前轮的前驱动轴61、用于传递发动机2动力的减速机构3和与BSG 5电连接的储能装置1。BSG 5包括一体化起动/发电机51和与一体化起动/发电机51连接的控制器52，且控制器52连接储能装置1，一体化起动/发电机51与发电机通过齿轮传动机构4连接，BSG 5用于提供大的起动扭矩拖动发动机2直接到高效率区。发动机2输出轴与减速机构3连接，减速机构3与前驱动轴61齿轮连接。储能装置1为动力电池组，且储能装置1上还连接有分别设置于后车轮上的两轮毂电机7，后车轮通过后驱动轴71连接。
本混合动力驱动装置的工作原理如下：
BSG 5内的控制器52检测到当前汽车为怠速起动时，发动机2停止工作，控制器52控制动力电池组释放一个瞬间的高电流，短时间内让一体化起动/发电机51提供起动扭矩通过齿轮传动机构4将发动机2的转速直接拖到高效率区的转速，从而减少了发动机2在怠速时的燃油消耗；在汽车正常行驶时，由发动机2提供动力给减速机构3直接带动前驱动轴61转动，从而带动汽车运行，同时控制器52控制发动机2带动一体化起动/发电机51给储能装置1充电；加速或爬坡等大负荷时，发动机2和轮毂电机7同时运行提供动力，一方面发动机2动力传递给减速机构3带动前驱动轴61转动，从而带动前车轮6转动，另一方面轮毂电机7工作驱动后驱动轴71转动，实现四轮驱动。从而保证了发动机2始终工作在高效率区。
BSG 5技术相对于在传统发动机2技术上增加了一个控制器52，另外动力电池组的蓄电功能比传统的要强大一些。在汽车正常行驶时，BSG5内的一体化起动/发电机51跟传统发电机一样，都是由发动机2带动一体化起动/发电机51给动力电池组充电。当遇到堵车、红灯时，发动机2停止工作，通过控制器52让动力电池组释放一个瞬间的高电流，短时间内让一体化起动/发电机51起动带动发动机2到怠速工况，这个时间大概需要0.4秒。BSG 5技术简单，成本增加较少，但效果显著。在大批量生产前提下，为现有乘用车加装BSG 5只需1000元左右的成本，而BSG 5技术能降低5％-10％的油耗，减少10％左右的二氧化碳排放。从而实现了对传统车的改动小，却能达到节能减排，降低成本的目的。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了储能装置1、发动机2、减速机构3、齿轮传动机构4、BSG 5、一体化起动/发电机51、52、控制器；前车轮6、前驱动轴61、轮毂电机7、后驱动轴71等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (5)

1.一种混合动力驱动装置，包括发动机(2)，其特征在于，还包括设置在发动机(2)前端的BSG(5)、用于连接前轮的前驱动轴(61)、用于传递发动机(2)动力的减速机构(3)和与BSG(5)电连接的储能装置(1)，所述的BSG(5)用于提供大的起动扭矩拖动发动机(2)直接到高效率区，所述的发动机(2)输出轴与减速机构(3)连接，减速机构(3)与前驱动轴(61)齿轮连接，所述的储能装置(1)上还连接有分别设置于后车轮上的两轮毂电机(7)。
2.根据权利要求1所述的混合动力驱动装置，其特征在于，所述的BSG(5)包括一体化起动/发电机(51)和与一体化起动/发电机(51)连接的控制器(52)，所述的控制器(52)连接储能装置(1)。
3.根据权利要求2所述的混合动力驱动装置，其特征在于，所述的一体化起动/发电机(51)与发电机通过齿轮传动机构(4)齿轮连接，一体化起动/发电机(51)通过齿轮的结合带动发动机(2)转动。
4.根据权利要求1或2或3所述的混合动力驱动装置，其特征在于，所述的后车轮通过后驱动轴(71)连接。
5.根据权利要求4所述的混合动力驱动装置，其特征在于，所述的储能装置(1)为动力电池组。 
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