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混合动力系统和车辆的制作方法

时间:2022-02-06 阅读: 作者:专利查询

混合动力系统和车辆的制作方法

1.本公开涉及汽车技术领域,特别涉及一种混合动力系统和车辆。


背景技术:

2.传统汽车大多使用化石燃料(如汽油、柴油等)为发动机提供动力,其排出的尾气会对环境造成污染。因此,使用无污染的新能源(如电能)来替代化石燃料为汽车提供动力是刻不容缓的,因而配置有混合动力系统的汽车是发展的趋势。
3.相关技术中,混合动力汽车的电机被直接结合到液力自动变速箱(at)、机械无级自动变速箱(cvt)或电控机械自动变速箱(amt)变速箱中,混合动力变速箱系统结构复杂,传动效率低。


技术实现要素:

4.本公开实施例提供了一种混合动力系统和车辆,能简化混合动力系统的变速箱结构,提高传动效率高。所述技术方案如下:
5.本公开实施例提供了一种混合动力系统,所述混合动力系统包括:变速箱、发动机、第一电机和第二电机;所述变速箱包括第一输入轴、输出轴、第二输入轴、第一变速机构和第二变速机构,所述第一输入轴和所述输出轴通过所述第一变速机构连接,所述第二输入轴和所述输出轴通过所述第二变速机构连接;所述发动机和所述第一电机均与所述第一输入轴传动连接;所述第二电机与所述第二输入轴传动连接。
6.在本公开实施例的一种实现方式中,所述第一变速机构包括第一齿轮系和第一同步器;所述第一齿轮系的输入齿轮套设在所述第一输入轴外,所述第一齿轮系的输出齿轮与所述输出轴同轴相连;所述第一同步器套设在所述第一输入轴外,所述第一同步器用于使所述第一齿轮系的输入齿轮与所述第一输入轴相连或断开连接。
7.在本公开实施例的另一种实现方式中,所述第二变速机构包括第二齿轮系,所述第二齿轮系的输入齿轮与所述第二输入轴同轴相连,所述第二齿轮系的输出齿轮与所述输出轴同轴相连;所述第一输入轴与所述第二输入轴同轴间隔,所述第二齿轮系的输入齿轮位于所述第二输入轴与所述第一输入轴相对的一端,所述第一同步器用于使所述第一齿轮系的输入齿轮和所述第二齿轮系的输入齿轮中的至多一个与所述第一输入轴相连。
8.在本公开实施例的另一种实现方式中,所述第一变速机构还包括第三齿轮系,所述第三齿轮系的输入齿轮套设在所述第一输入轴外,所述第三齿轮系的输出齿轮与所述输出轴同轴相连;所述第一同步器位于所述第一齿轮系的输入齿轮和所述第三齿轮系的输入齿轮之间,所述第一同步器用于使所述第一齿轮系的输入齿轮和所述第三齿轮系的输入齿轮中的至多一个与所述第一输入轴相连。
9.在本公开实施例的另一种实现方式中,所述第二变速机构包括第二齿轮系,所述第二齿轮系的输入齿轮与所述第二输入轴同轴相连,所述第二齿轮系的输出齿轮与所述输出轴同轴相连。
10.在本公开实施例的另一种实现方式中,所述第一输入轴与所述第二输入轴同轴间隔;所述第二变速机构还包括支撑轴,所述支撑轴的第一端与所述第一输入轴的第一端与周向活动连接,所述第一输入轴的第二端与所述发动机传动连接,所述支撑轴的第二端与所述第二输入轴同轴连接;所述第三齿轮系的输入齿轮套设在所述支撑轴外。
11.在本公开实施例的另一种实现方式中,所述第二变速机构还包括离合器,所述离合器位于所述第二齿轮系的输入齿轮和所述第二电机之间。
12.在本公开实施例的另一种实现方式中,所述第二变速机构包括第二齿轮系、第三齿轮系和第二同步器;所述第二齿轮系的输入齿轮和所述第三齿轮系的输入齿轮均与所述第二输入轴同轴相连,所述第二齿轮系的输出齿轮和所述第三齿轮系的输出齿轮均套设在所述输出轴外;所述第一输入轴与所述第二输入轴同轴间隔,所述第一同步器用于使所述第一齿轮系的输入齿轮和所述第二齿轮系的输入齿轮中的至多一个与所述第一输入轴相连;所述第二同步器套设在所述输出轴外,所述第二同步器用于与所述第二齿轮系的输出齿轮和所述第三齿轮系的输出齿轮中的至多一个传动连接。
13.在本公开实施例的另一种实现方式中,所述变速箱还包括第四齿轮系,所述第一电机与所述第四齿轮系的输入齿轮同轴相连,所述第四齿轮系的输出齿轮与所述第一输入轴同轴相连。
14.本公开实施例提供了一种车辆,所述车辆包括如前文所述的混合动力系统。
15.本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
16.本公开实施例提供的混合动力系统中,变速箱的第一输入轴和输出轴通过第一变速机构连接,变速箱的第二输入轴和输出轴通过第二变速机构连接,通过两个变速机构让发动机和两个电机输出的动力能传递至输出轴,以实现驱动车辆行驶的目的。由于变速箱仅采用了两个变速机构与相应的输入轴和输出轴相连,无其他冗余结构,让变速箱整体结构更加简单;且在仅需要一个电机单独工作的单电机模式下,可以仅由第二电机工作,第二电机的动力会直接传递至第二输入轴,这样发动机和第一电机不会被第二输入轴直接拖曳而转动,而避免造成能量损失,以提高传动效率。
附图说明
17.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本公开实施例提供的一种混合动力系统的结构简图;
19.图2是本公开实施例提供的一种混合动力系统的结构示意图;
20.图3是本公开实施例提供的一种混合动力系统的结构示意图;
21.图4是本公开实施例提供的一种混合动力系统的结构示意图;
22.图5是本公开实施例提供的一种混合动力系统在纯电动模式下的能量传递示意图;
23.图6是本公开实施例提供的一种混合动力系统在纯发动机模式下的能量传递示意图;
24.图7是本公开实施例提供的一种混合动力系统在混合动力模式下的能量传递示意图;
25.图8是本公开实施例提供的一种混合动力系统在混合动力模式下的能量传递示意图;
26.图9是本公开实施例提供的一种混合动力系统在混合动力模式下的能量传递示意图;
27.图10是本公开实施例提供的一种混合动力系统在能量回收模式下的能量传递示意图;
28.图11是本公开实施例提供的一种混合动力系统在纯电动模式下的能量传递示意图;
29.图12是本公开实施例提供的一种混合动力系统在纯发动机模式下的能量传递示意图;
30.图13是本公开实施例提供的一种混合动力系统在混合动力模式下的能量传递示意图;
31.图14是本公开实施例提供的一种混合动力系统在混合动力模式下的能量传递示意图;
32.图15是本公开实施例提供的一种混合动力系统在混合动力模式下的能量传递示意图;
33.图16是本公开实施例提供的一种混合动力系统在能量回收模式下的能量传递示意图。
具体实施方式
34.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
35.除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同,并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则所述相对位置关系也可能相应地改变。
36.相关技术提供了一种混合动力系统,包括发动机、电机和变速箱,变速箱包括输入轴和输出轴,输入轴和输出轴通过至少一个变速机构传动连接。其中,发动机和电机均与输入轴传动连接,使动力能经输入轴传递至输出轴,以驱动车轮转动。
37.然而,由于发动机和电机均与输入轴传动连接,当其中一个动力源单独工作时,另一个动力源会被输入轴拖曳而转动,从而造成能量损失。且在输入轴和输出轴之间设置有至少一个变速机构,使变速箱的结构较为复杂。
38.图1是本公开实施例提供的一种混合动力系统的结构简图。如图1所示,该混合动力系统包括:变速箱、发动机1、第一电机21和第二电机22。
39.如图1所示,变速箱包括第一输入轴31、输出轴32、第二输入轴33、第一变速机构a和第二变速机构b,第一输入轴31和输出轴32通过第一变速机构a连接,第二输入轴33和输出轴32通过第二变速机构b连接。
40.如图1所示,发动机1和第一电机21均与第一输入轴31传动连接;第二电机22与第二输入轴33传动连接。
41.本公开实施例提供的混合动力系统中,变速箱的第一输入轴和输出轴通过第一变速机构连接,变速箱的第二输入轴和输出轴通过第二变速机构连接,通过两个变速机构让发动机和两个电机输出的动力能传递至输出轴,以实现驱动车辆行驶的目的。由于变速箱仅采用了两个变速机构与相应的输入轴和输出轴相连,无其他冗余结构,让变速箱整体结构更加简单;且在仅需要一个电机单独工作的单电机模式下,可以仅由第二电机工作,第二电机的动力会直接传递至第二输入轴,这样发动机和第一电机不会被第二输入轴直接拖曳而转动,而避免造成能量损失,以提高传动效率。
42.图2是本公开实施例提供的一种混合动力系统的结构示意图。如图2所示,第一变速机构a包括第一齿轮系4和第一同步器71。
43.如图2所示,第一齿轮系4的输入齿轮41套设在第一输入轴31外,第一齿轮系4的输出齿轮42与输出轴32同轴相连。
44.其中,第一同步器71套设在第一输入轴31外,第一同步器71用于使第一齿轮系4的输入齿轮41与第一输入轴31相连或断开连接。
45.上述实现方式中,发动机1与第一输入轴31传动连接,以使发动机1的动力能输出至第一输入轴31;同时,第一输入轴31和输出轴32通过第一齿轮系4传动连接,且第一同步器71与第一输入轴31连接,第一同步器71可以控制第一齿轮系4的输入齿轮41是否接入第一输入轴31,从而让发动机1输出的动力能通过第一输入轴31传递至第一齿轮系4和输出轴32,以驱动车轮11。
46.这样该混合动力系统运行时,发动机的动力能通过第一输入轴、第一齿轮传递至输出轴,第二电机的动力能通过第二输入轴传递至输出轴。在该过程中,发动机和第二电机不会同时拖动两个输入轴转动,以避免动力源被直接拖曳而转动,而造成能量损失。
47.同时,有第一同步器71还可以控制第一齿轮系4的输入齿轮41与第一输入轴31断开连接,这样即使是动力经输出轴32传递至第一齿轮系4,也不会继续传递至第一输入轴31,也即是不会间接拖动第一输入轴31转动,从而防止发动机被拖曳转动。
48.本公开实施例中,第一齿轮系4至少包括输入齿轮和输出齿轮,且输入齿轮和输出齿轮传动连接,以使动力可以通过输入齿轮传输至输出齿轮。
49.可选地,第一齿轮系4中,输入齿轮和输出齿轮可以直接啮合,以实现输入齿轮和输出齿轮的传动连接。输入齿轮和输出齿轮之间还可以设置至少一个连接齿轮。例如,当仅设置一个连接齿轮时,连接齿轮则分别与输入齿轮和输出齿轮啮合,以实现输入齿轮和输出齿轮的传动连接。
50.需要说明的是,第一齿轮系4中具体设置多少个齿轮,具体可以根据实际需求确定。由于齿轮系中设置齿轮的数量会影响齿轮系的传动比,因而,可以结合汽车的动力需
求,调整齿轮系中齿轮的数量。
51.可选地,如图2所示,第二变速机构b包括第二齿轮系5,第二齿轮系5的输入齿轮51与第二输入轴33同轴相连,第二齿轮系5的输出齿轮52与输出轴32同轴相连。
52.其中,第二电机22与第二输入轴33传动连接,而第二输入轴33和输出轴32又是通过第二齿轮系5传动连接的,所以,第二电机22能单独通过第二齿轮系5将动力传递至输出轴32,以驱动车轮。
53.如图2所示,第一输入轴31与第二输入轴33同轴间隔,第一同步器71用于使第一齿轮系4的输入齿轮41和第二齿轮系5的输入齿轮51中的至多一个与第一输入轴31相连。
54.其中,第一同步器71位于第一齿轮系4的输入齿轮41和第二齿轮系5的输入齿轮51之间。第一同步器71可以在第一输入轴31上轴向移动,在第一同步器71向第一齿轮系4靠近且与第一齿轮系4的输入齿轮41结合后,就能让第一齿轮系4与第一输入轴31传动连接在一起。
55.可选地,如图1所示,第二齿轮系5的输入齿轮51位于第二输入轴33与第一输入轴31相对的一端,且第一输入轴31与第二输入轴33相对的一端活动插设在第二齿轮系5的输入齿轮51内。
56.由于第二输入轴33和第一输入轴31同轴间隔分布,且第一输入轴31与第二输入轴33相对的一端活动插设在第二齿轮系5的输入齿轮51内。这样第一同步器71向第二齿轮系5靠近后,第一同步器71也能与第二齿轮系5的输入齿轮51结合,从而让第二齿轮系5与第一输入轴31传动连接在一起;同时,第一同步器71也可以与第一齿轮系4的输入齿轮41和第二齿轮系5的输入齿轮51的均不连接,即让第一输入轴31与输出轴32断开连接。
57.并且,在第一同步器71与第一齿轮系4结合时,发动机1的动力通过第一齿轮系4传输至输出轴32;由于第二电机22是直接与第二齿轮系5的输入齿轮51传动连接的,因此,无需通过第一同步器71接入,此时可以控制第二电机22工作,使第二电机22的动力通过第二齿轮系5传输至输出轴32。这样相较于相关技术,该混合动力系统,发动机1和第二电机22能分别通过两个齿轮系将动力传输至输出轴32,得以采用另一种挡位驱动汽车,提高齿轮系的使用效率,实现混合动力系统的多挡位驱动模式。
58.本公开实施例中,第二齿轮系5至少包括输入齿轮和输出齿轮,且输入齿轮和输出齿轮传动连接,以使动力可以通过输入齿轮传输至输出齿轮。
59.可选地,第二齿轮系5中,输入齿轮和输出齿轮可以直接啮合;或者,输入齿轮和输出齿轮之间还可以设置至少一个连接齿轮。
60.需要说明的是,第二齿轮系5中具体设置多少个齿轮,具体可以根据实际需求确定。
61.图3是本公开实施例提供的一种混合动力系统的结构示意图。如图3所示,第一变速机构a还包括第三齿轮系6,第三齿轮系6的输入齿轮61套设在第一输入轴31外,第三齿轮系6的输出齿轮62与输出轴32同轴相连。
62.如图3所示,第一同步器71位于第一齿轮系4的输入齿轮41和第三齿轮系6的输入齿轮61之间,第一同步器71用于使第一齿轮系4的输入齿轮41和第三齿轮系6的输入齿轮61中的至多一个与第一输入轴31相连。
63.上述实现方式中,第一齿轮系4和第三齿轮系6均同时与第一输入轴31和输出轴32
连接,且第一同步器71位于第一齿轮系4和第三齿轮系6之间。这样第一同步器71切换位置,并与第一齿轮系4的输入齿轮41结合后,就能让第一齿轮系4接入第一输入轴31,使发动机1的动力得以通过第一齿轮系4传输至输出轴32。同时,第一同步器71切换位置,并与第三齿轮系6的输入齿轮61结合后,就能让第三齿轮系6接入第一输入轴31,使发动机1的动力得以通过第三齿轮系6传输至输出轴32。从而使发动机1能通过两种挡位驱动汽车。
64.可选地,如图3所示,第二变速机构b包括第二齿轮系5,第二齿轮系5的输入齿轮51与第二输入轴33同轴相连,第二齿轮系5的输出齿轮52与输出轴32同轴相连。
65.其中,第二电机22与第二输入轴33传动连接,而第二输入轴33和输出轴32又是通过第二齿轮系5传动连接的,所以,第二电机22能单独通过第二齿轮系5将动力传递至输出轴32,以驱动车轮。
66.可选地,如图3所示,第一输入轴31与第二输入轴33同轴间隔,第二变速机构b还包括支撑轴91,支撑轴91的第一端与第一输入轴31的第一端与周向活动连接,第一输入轴31的第二端与发动机1传动连接,支撑轴91的第二端与第二输入轴33同轴连接;第三齿轮系6的输入齿轮61套设在支撑轴91外。
67.示例性地,如图3所示,支撑轴91的第一端设有与支撑轴91同轴连接的套筒,套筒的一端开口,且与第一输入轴31的第一端相对。在装配时,将第一输入轴31的第一端同轴插入支撑轴91的套筒内,以实现第一输入轴31和支撑轴91的周向活动连接。
68.可选地,在套筒内可以设置轴承,轴承的外圈与套筒的内壁相连,轴承的内圈用于供第一输入轴31插装,以使第一输入轴31能更加稳定地在套筒内转动,提高第一输入轴31和支撑轴91连接稳定性。
69.上述实现方式中,通过设置支撑轴91,在支撑轴91与第一输入轴31连接后,第一输入轴31和支撑轴91构成一个整体,且两端分别通过发动机1和第一电机21作为支撑结构。这样可以避免在第一输入轴31的第一端另外设置支撑结构,来支撑第一输入轴31,不仅可以节省成本,还可以缩减混合动力系统的轴向尺寸,让混合动力系统更加紧凑,且轻量化。
70.同时,第一输入轴31和支撑轴91的连接位置在第三齿轮系6的输入齿轮61内孔中,使第一输入轴31和支撑轴91装配后也不容易分离脱落。同时,套筒设置在第三齿轮系6的输入齿轮61内孔中,避免占用汽车过多的内部空间,使混合动力系统结构更加紧凑。
71.本公开实施例中,第三齿轮系6至少包括输入齿轮和输出齿轮,且输入齿轮和输出齿轮传动连接,以使动力可以通过输入齿轮传输至输出齿轮。
72.可选地,第三齿轮系6中,输入齿轮和输出齿轮可以直接啮合;或者,输入齿轮和输出齿轮之间还可以设置至少一个连接齿轮。
73.需要说明的是,第三齿轮系6中具体设置多少个齿轮,具体可以根据实际需求确定。
74.可选地,如图3所示,第二变速机构b还包括离合器92,离合器92位于第二齿轮系5的输入齿轮51和第二电机22之间。
75.通过在第二电机22和第二齿轮系5的输入齿轮51之间设置离合器92,可以中断两者之间的动力传递路径。这样当仅需要发动机1工作时,发动机1的动力不会通过第二齿轮系5传递至第二电机22,而拖动第二电机22转动,防止动力损失。
76.图4是本公开实施例提供的一种混合动力系统的结构示意图。如图4所示,第二变
速机构b包括第二齿轮系5、第三齿轮系6和第二同步器72;
77.如图4所示,第二齿轮系5的输入齿轮51和第三齿轮系6的输入齿轮61均与第二输入轴33同轴相连,第二齿轮系5的输出齿轮52和第三齿轮系6的输出齿轮62均套设在输出轴32外。
78.其中,第一输入轴31与第二输入轴33同轴间隔,第一同步器71用于使第一齿轮系4的输入齿轮41和第二齿轮系5的输入齿轮51中的至多一个与第一输入轴31相连。
79.如图4所示,第二同步器72套设在输出轴32外,第二同步器72用于与第二齿轮系5的输出齿轮52和第三齿轮系6的输出齿轮62中的至多一个传动连接。
80.上述实现方式中,第一同步器71能连接第一齿轮系4的输入齿轮41或第二齿轮系5的输入齿轮51,以让发动机1输出的动力能分别经第一齿轮系4和第二齿轮系5传递至输出轴32,以让发动机1能在两种挡位下驱动汽车。
81.而第二齿轮系5的输入齿轮51又是和第二输入轴33同轴相连的,所以,第一同步器71在与第二齿轮系5的输入齿轮51连接后,使第一输入轴31和第二输入轴33也传动连接。也即是,发动机1的动力也可以传递至第二输入轴33,此时,发动机1的动力除了可以通过第二齿轮系5传递至输出轴32外,发动机1的动力还可以通过第三齿轮系6传递至输出轴32,这样就使发动机1又增加了一种挡位,让发动机1能在三种挡位下驱动汽车。
82.示例性地,在发动机1在第一种挡位下驱动汽车时,第一同步器71与第一齿轮系4的输入齿轮41连接,此时发动机1的动力通过第一齿轮系4传递至输出轴32,以驱动汽车。
83.示例性地,在发动机1在第二种挡位下驱动汽车时,第一同步器71与第二齿轮系5的输入齿轮51连接,且第二同步器72与第二齿轮系5的输出齿轮52连接,此时发动机1的动力通过第二输入轴33、第二齿轮系5传递至输出轴32,以驱动汽车。
84.示例性地,在发动机1在第三种挡位下驱动汽车时,第一同步器71与第二齿轮系5的输入齿轮51连接,且第二同步器72与第三齿轮系6的输出齿轮62连接,此时发动机1的动力通过第二输入轴33、第三齿轮系6传递至输出轴32,以驱动汽车。
85.可选地,如图2、3所示,该种混合动力系统还可以包括第四齿轮系93,第一电机21与第四齿轮系93的输入齿轮同轴相连,第四齿轮系93的输出齿轮与第一输入轴31同轴相连,第四齿轮系93的输入齿轮位于发动机1和第一齿轮系4的输入齿轮41之间。
86.其中,第一电机21通过第四齿轮系93接入第一输入轴31,得以将第二电机22的动力传输至第一输入轴31。这样设置第一电机21可以辅助发动机1共同驱动车辆,以便于为车辆提供充足的动力。
87.同时,第一电机21与发动机1相同,均可以通过第一同步器71的切换,将动力通过第一齿轮系4或者第二齿轮系5传输至输出轴32。从而可以通过两种挡位驱动汽车。
88.本公开实施例中,第四齿轮系93至少包括输入齿轮和输出齿轮,且输入齿轮和输出齿轮传动连接,以使动力可以通过输入齿轮传输至输出齿轮。
89.可选地,第四齿轮系93中,输入齿轮和输出齿轮可以直接啮合;或者,输入齿轮和输出齿轮之间还可以设置至少一个连接齿轮。
90.需要说明的是,第四齿轮系93中具体设置多少个齿轮,具体可以根据实际需求确定。
91.可选地,如图2、3所示,供电组件10包括:电池101和两个逆变器102,两个逆变器
102分别与电池101连接,第一电机21与两个逆变器102中的一个连接,第二电机22与两个逆变器102中的另一个连接。
92.通过设置两个逆变器102,其一用于连接电池101和第一电机21,其二用于连接电池101和第二电机22。其中,电池101为可充电电池101,逆变器102设置在电池101的输出电路上,用于将电池101输出的直流电转换成三相交流电后驱动第一电机21或第二电机22。
93.本公开实施例中,混合动力系统的动力模式可以包括纯电动模式、纯发动机模式、混合驱动模式或能量回收模式。
94.其中,图2所示的混合动力系统在不同动力模式下,发动机、第一电机、第二电机和第一同步器的工作状态如下。
95.图5是本公开实施例提供的一种混合动力系统在纯电动模式下的能量传递示意图。如图5所示,混合动力系统的动力模式为纯电动模式,发动机1、第一电机21不工作,第一同步器71与第一齿轮系4的输入齿轮41和第二齿轮系5的输入齿轮51均不连接,第二电机22工作。
96.此时,发动机1和第一电机21不工作,第一同步器71位于中位,由第二电机22驱动车辆行驶。供电组件10放电,经过逆变器102将直流电转换为三相交流电后驱动第二电机22输出轴旋转,第二电机22将电能转换为机械能,机械能经第二齿轮系5、输出轴32和差速器传递给车轮11,实现第二电机22单独驱动车辆行驶模式。
97.可选地,纯电动模式下还可以由第二电机22驱动车辆倒挡行驶。在倒车时,发动机1和第一电机21不工作,第二电机22反转实现倒车。该模式下,能量传递路径可参见图4。
98.可选地,混合动力系统的动力模式为纯发动机模式时,发动机1工作,第一电机21和第二电机22均不工作,第一同步器71与第一齿轮系4的输入齿轮41或第二齿轮系5的输入齿轮51连接。
99.此时,第一同步器71可以处于左位或者右位,由发动机1驱动车辆行驶。发动机1的扭矩经第一齿轮系4或第二齿轮系5传递至输出轴32,实现发动机1驱动车辆以两个挡位行驶的模式。
100.以第一同步器71切换至左位为例,图6是本公开实施例提供的一种混合动力系统在纯发动机模式下的能量传递示意图。如图6所示,第一齿轮系4接入第一输入轴31,此时,发动机1将扭矩经第一齿轮系4、输出轴32和差速器传递给车轮11,实现发动机1单独驱动车辆行驶模式。
101.示例性地,此时,发动机1也可以驱动第一电机21转动,以使第一电机21进入发电状态,以为供电组件10充电。
102.图7是本公开实施例提供的一种混合动力系统在混合动力模式下的能量传递示意图。如图7所示,混合动力系统的动力模式为混合驱动模式,发动机1驱动第一电机21发电,第一同步器71与第一齿轮系4的输入齿轮41和第二齿轮系5的输入齿轮51均不连接,第二电机22工作。
103.此时,第一同步器71可以处于中位,发动机1运行在高效区带动第一电机21发电,发出的电能供给第二电机22驱动车辆行驶,多余电能储存在供电组件10中。当发电量不足时,由供电组件10来补充,第一电机21和供电组件10共同满足第二电机22的电量需求。如图7所示,第二电机22输出的动力通过第二齿轮系5、输出轴32和差速器传递给车轮11,以驱动
车辆行驶。
104.可选地,混合动力系统的动力模式为混合驱动模式时,发动机1和第一电机21工作,第一同步器71与第一齿轮系4的输入齿轮41或第二齿轮系5的输入齿轮51连接,第二电机22工作。
105.此时,第一同步器71可以处于左位或者右位,由发动机1、第二电机22和第一电机21共同驱动车辆行驶。发动机1和第一电机21的扭矩经第一齿轮系4或第二齿轮系5传递至输出轴32,第二电机22的扭矩经第二齿轮系5传递至输出轴32,实现发动机1和两个电机共同驱动车辆的模式。
106.以第一同步器71切换至左位为例,图8是本公开实施例提供的一种混合动力系统在混合动力模式下的能量传递示意图。如图8所示,第一齿轮系4接入第一输入轴31,此时,发动机1和第一电机21将扭矩经第一齿轮系4、输出轴32和差速器传递给车轮11,第一电机21将扭矩经第二齿轮系5、输出轴32和差速器传递给车轮11,以实现三个动力源一起驱动汽车行驶的目的。
107.该种模式下,发动机1和第一电机21的动力通过第一齿轮系4传输至输出轴32外;此时第二电机22的动力通过第二齿轮系5传输至输出轴32。相较于相关技术,发动机1、第一电机21和第二电机22能通过两个齿轮系将动力传输至输出轴32,得以采用另一种挡位驱动汽车,提高齿轮系的使用效率,实现混合动力系统的多挡位驱动模式。
108.可选地,混合动力系统的动力模式为混合驱动模式时,发动机1和第一电机21工作,第一同步器71与第一齿轮系4的输入齿轮41或第二齿轮系5的输入齿轮51连接,第二电机22不工作。
109.此时,第一同步器71处于左位或者右位,由发动机1和第一电机21共同驱动车辆行驶。供电组件10放电,经过逆变器102将直流电转换为三相交流电后驱动第一电机21旋转,第一电机21根据车速和扭矩需求处于发电或电动状态。发动机1和第一电机21的扭矩经第一齿轮系4或第二齿轮系5、输出轴32和差速器传递给车轮11,实现两个动力源共同驱动车辆在两个挡位下行驶的模式。
110.以第一同步器71切换至左位为例,图9是本公开实施例提供的一种混合动力系统在混合动力模式下的能量传递示意图。如图9所示,发动机1和第一电机21工作,而第二电机22不工作,由发动机1提供动力驱动车辆起步和行驶,第一电机21根据车速和扭矩需求运行在发电或者电动模式。
111.图10是本公开实施例提供的一种混合动力系统在能量回收模式下的能量传递示意图。如图10所示,混合动力系统的动力模式为能量回收模式,发动机1和第一电机21不工作,第一同步器71与第一齿轮系4的输入齿轮41和第二齿轮系5的输入齿轮51均不连接,第二电机22发电。
112.该模式下,车辆处于滑行或者制动工况,车轮11提供反向力矩,将车辆的部分动能经由差速器、输出轴32、第二齿轮系5传递至第二电机22,以转换为电能,存入供电组件10中备用,实现第二电机22的能量回收功能。
113.图3所示的混合动力系统在不同动力模式下,发动机、第一电机、第二电机和第一同步器的工作状态如下。
114.图11是本公开实施例提供的一种混合动力系统在纯电动模式下的能量传递示意
图。如图11所示,混合动力系统的动力模式为纯电动模式,发动机1、第一电机21不工作,第一同步器71与第一齿轮系4的输入齿轮41和第二齿轮系5的输入齿轮51均不连接,第二电机22工作,且离合器92结合。
115.此时,发动机1和第一电机21不工作,第一同步器71位于中位,离合器92结合,由第二电机22驱动车辆行驶。供电组件10放电,经过逆变器102将直流电转换为三相交流电后驱动第二电机22输出轴旋转,第二电机22将电能转换为机械能,机械能经离合器92、第三齿轮系6、输出轴32和差速器传递给车轮11,实现第二电机22单独驱动车辆行驶模式。
116.可选地,纯电动模式下还可以由第二电机22驱动车辆倒挡行驶。在倒车时,发动机1和第一电机21不工作,第二电机22反转实现倒车。该模式下,能量传递路径可参见图10。
117.可选地,混合动力系统的动力模式为纯发动机模式时,发动机1工作,第二电机22和第一电机21均不工作,第一同步器71与第一齿轮系4的输入齿轮41或第二齿轮系5的输入齿轮51连接,且离合器92分离。
118.此时,第一同步器71可以处于左位或者右位,离合器92分离,由发动机1驱动车辆行驶。发动机1的扭矩经第一齿轮系4或第二齿轮系5传递至输出轴32,实现发动机1驱动车辆以两个挡位行驶的模式。
119.以第一同步器71切换至左位为例,图12是本公开实施例提供的一种混合动力系统在纯发动机模式下的能量传递示意图。如图12所示,第一齿轮系4接入第一输入轴31,此时,发动机1将扭矩经第一齿轮系4、输出轴32和差速器传递给车轮11,实现发动机1单独驱动车辆行驶模式。
120.示例性地,此时,发动机1也可以驱动第一电机21转动,以使第一电机21进入发电状态,以为供电组件10充电。
121.图13是本公开实施例提供的一种混合动力系统在混合动力模式下的能量传递示意图。如图13所示,混合动力系统的动力模式为混合驱动模式,发动机1驱动第一电机21发电,第一同步器71与第一齿轮系4的输入齿轮41和第二齿轮系5的输入齿轮51均不连接,第二电机22工作,且离合器92结合。
122.此时,第一同步器71可以处于中位,离合器92结合,发动机1运行在高效区带动第一电机21发电,发出的电能供给第二电机22驱动车辆行驶,多余电能储存在供电组件10中。当发电量不足时,由供电组件10来补充,第一电机21和供电组件10共同满足第二电机22的电量需求。如图12所示,第二电机22输出的动力通过离合器92、第三齿轮系6、输出轴32和差速器传递给车轮11,以驱动车辆行驶。
123.可选地,混合动力系统的动力模式为混合驱动模式时,发动机1和第一电机21工作,第一同步器71与第一齿轮系4的输入齿轮41或第二齿轮系5的输入齿轮51连接,第二电机22工作,且离合器92结合。
124.此时,第一同步器71可以处于左位或者右位,离合器92结合,由发动机1、第二电机22和第一电机21共同驱动车辆行驶。发动机1和第一电机21的扭矩经第一齿轮系4或第二齿轮系5传递至输出轴32,第二电机22的扭矩经离合器92、第三齿轮系6传递至输出轴32,实现发动机1和两个电机共同驱动车辆的模式。
125.以第一同步器71切换至左位为例,图14是本公开实施例提供的一种混合动力系统在混合动力模式下的能量传递示意图。如图14所示,第一齿轮系4接入第一输入轴31,此时,
发动机1和第一电机21将扭矩经第一齿轮系4、输出轴32和差速器传递给车轮11,第一电机21将扭矩经离合器92、第三齿轮系6、输出轴32和差速器传递给车轮11,以实现三个动力源一起驱动汽车行驶的目的。
126.该种模式下,发动机1和第一电机21的动力通过第一齿轮系4传输至输出轴32外;此时第二电机22的动力通过第三齿轮系6传输至输出轴32。相较于相关技术,发动机1、第一电机21和第二电机22能通过两个齿轮系将动力传输至输出轴32,提高齿轮系的使用效率,实现混合动力系统的多挡位驱动模式。
127.可选地,混合动力系统的动力模式为混合驱动模式时,发动机1和第一电机21工作,第一同步器71与第一齿轮系4的输入齿轮41或第二齿轮系5的输入齿轮51连接,第二电机22不工作,且离合器92分离。
128.此时,第一同步器71处于左位或者右位,由发动机1和第一电机21共同驱动车辆行驶。供电组件10放电,经过逆变器102将直流电转换为三相交流电后驱动第一电机21旋转,第一电机21根据车速和扭矩需求处于发电或电动状态。发动机1和第一电机21的扭矩经第一齿轮系4或第二齿轮系5、输出轴32和差速器传递给车轮11,实现两个动力源共同驱动车辆在两个挡位下行驶的模式。
129.以第一同步器71切换至左位为例,图15是本公开实施例提供的一种混合动力系统在混合动力模式下的能量传递示意图。如图15所示,发动机1和第一电机21工作,而第二电机22不工作,由发动机1提供动力驱动车辆起步和行驶,第一电机21根据车速和扭矩需求运行在发电或者电动模式。
130.图16是本公开实施例提供的一种混合动力系统在能量回收模式下的能量传递示意图。如图16所示,混合动力系统的动力模式为能量回收模式,发动机1和第一电机21不工作,第一同步器71与第一齿轮系4的输入齿轮41和第二齿轮系5的输入齿轮51均不连接,第二电机22发电,且离合器92结合。
131.该模式下,车辆处于滑行或者制动工况,车轮11提供反向力矩,将车辆的部分动能经由差速器、输出轴32、第三齿轮系6、离合器92传递至第二电机22,以转换为电能,存入供电组件10中备用,实现第二电机22的能量回收功能。
132.以上,并非对本公开作任何形式上的限制,虽然本公开已通过实施例揭露如上,然而并非用以限定本公开,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本公开技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本公开技术方案的内容,依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本公开技术方案的范围内。