一种汽车用混合动力系统技术方案

本发明专利技术涉及汽车的动力设备领域，尤其涉及一种汽车用混合动力系统；该汽车用混合动力系统，包括第一行星轮系、第二行星轮系、第三行星轮系、发动机、第一电机、第二电机、输出齿轮、第一制动器及第二制动器；本发明专利技术采用第一行星轮系、第二行星轮系、第三行星轮系、第一制动器、第二制动器以及第三制动器的设计，通过第一行星轮系、第二行星轮系和第三行星轮系将发动机、第一电机和第二电机连接起来，利用行星轮系的运动特性实现发动机、第一电机和第二电机三者转速的独立控制，通过控制第一制动器、第二制动器和第三制动器的制动与释放，控制第一行星轮系、第二行星轮系和第三行星轮系齿圈的转动，即可实现不同驱动或工作模式之间的切换。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车用混合动力系统
本专利技术涉及汽车的动力设备领域，尤其涉及一种汽车用混合动力系统。
技术介绍
随着全球环境恶化加剧，各国不断出台相关的治理政策，进行空气污染的整治，其中就包括汽车排放标准的严格化。针对上述情况，传统汽车无论是在能耗还是在排放方面，都面临巨大的挑战。混合动力车辆作为传统车型向零排放的纯电动车型的过渡，必将得到最广泛的应用。混合动力汽车是指由两种或者两种以上不同类型的动力源联合驱动的车辆，车辆的行驶动力依据车辆状态由单个动力源单独或者多个动力源共同提供,目前大部分混合动力汽车都是油电混合，即包括从燃油得到动力的发动机和由电力驱动的电动机。为了最大程度上改善发动机的燃烧效率，国内外很多汽车厂商开发的混合动力系统都采用了双电机结构，即除驱动电机外，还增加了一个发电机。由于同时存在发动机、发电机和驱动电机，三者之间的连接和控制将直接影响混合动力汽车的性能，现有技术的双电机混合动力系统的耦合以齿轮系或单个行星轮系为主。采用单个行星轮系的驱动系统虽然能够实现多种驱动模式，但各驱动模式之间的切换较为复杂。因此，为了解决上述问题，急需专利技术一种新的汽车用混合动力系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种汽车用混合动力系统，该混合动力系统可通过行星轮系和制动器达到不同驱动模式之间切换操作简单的目的。本专利技术提供了下述方案：一种汽车用混合动力系统，包括第一行星轮系、第二行星轮系、第三行星轮系、发动机、第一电机、第二电机、输出齿轮、第一制动器、第二制动器及第三制动器，所述第一行星轮系、所述第二行星轮系和所述第三行星轮系均设有太阳轮、行星架和齿圈；所述第一行星轮系的齿圈、所述第二行星轮系的齿圈与所述第三行星轮系的齿圈同轴设置并连接为一体；所述发动机与所述第一行星轮系的行星架相连；所述第一电机的输出轴与所述第一行星轮系的太阳轮相连；所述第二电机的输出轴与所述第三行星轮系的太阳轮相连；所述第二行星轮系的行星架与所述第三行星轮系的行星架相连；所述第二行星轮系的太阳轮与所述第三行星轮系的太阳轮连接并与所述所述第二电机的输出轴相连；所述输出齿轮与所述第三行星轮系的行星架相连；所述第一制动器设置在所述发动机的输出轴与所述第一电机的输出轴之间；所述第二制动器所述第一行星轮系的齿圈及第二行星轮系的齿圈之间；所述第三制动器设置在所述第二行星轮系的齿圈及第三行星轮系的齿圈与汽车的静止构件之间。优选地，还包括能量存储装置及逆变器或具有逆变器功能的控制器：所述逆变器或具有逆变器功能的控制器与所述能量存储装置相连；所述第一电机及第二电机分别与所述逆变器或具有逆变器功能的控制器相连。优选地，所述能量存储装置包括动力电源及对所述动力电源进行监控和管理的电源管理系统。优选地，所述第一电机为发电机，所述第二电机为电动机；或者，所述第一电机为电动机，所述第二电机为发电机；或者，所述第一电机及所述第二电机均为发电机；或者，所述第一电机及所述第二电机均为电动机。优选地，所述发动机、所述第一电机和所述第二电机依次同轴设置在汽车机舱内，所述第一电机置于所述发动机的输出端，所述第二电机置于所述第一电机的输出端，所述第一行星轮系、所述第二行星轮系和所述第三行星轮系置于所述第一电机与所述第二电机之间，所述第一行星轮系、所述第二行星轮系和所述第三行星轮系置于所述第二电机与所述发动机之间。优选地，所述第一行星轮系的特征参数根据所述发动机及所述第一电机的高效率转速比值设计。优选地，所述第一制动器、所述第二制动器与所述第三制动器均为带式制动器或片式离合器。优选地，所述发动机的输出轴与所述第一行星轮系的行星架之间设有输入构件；所述第一制动器设置在所述输入构件与所述第一电机的输出轴之间；所述输出齿轮与所述第三行星轮系的行星架之间还设有输出构件。优选地，所述第一电机的输出轴上还设有变速机构，所述发动机的输出轴上还设有扭转减震机构。优选地，所述输入构件或输出构件为：带有花键的轴系元件或带有圆柱销的轴系元件。本专利技术与现有技术相比具有以下的优点：1、本专利技术采用第一行星轮系、第二行星轮系、第三行星轮系、第一制动器、第二制动器以及第三制动器的设计，通过第一行星轮系、第二行星轮系和第三行星轮系将发动机、第一电机和第二电机连接起来，利用行星轮系的运动特性实现发动机、第一电机和第二电机三者转速的独立控制，通过控制第一制动器、第二制动器和第三制动器的制动与释放，控制第一行星轮系、第二行星轮系和第三行星轮系齿圈的转动，即可实现不同驱动或工作模式之间的切换。2、本专利技术通过输出齿轮与第三行星轮系的行星架相连，使得第二电机的动力从第三行星轮系的太阳轮输入，行星架输出，第二电机与驱动车轮之间可实现较大的传动比，因此该混合动力系统在纯电动模式下具有较好的动力性能。3、本专利技术采用扭转减震机构的设计，减小了换档时发动机对电机轴的冲击力，降低了发动机曲轴与传动系接合部分的扭转刚度，从而降低了传动系扭振固有频率，缓和了非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷，改善了离合器的接合平顺性；同时采用减速机构的设计，提高了发动机效率，在较大范围内改变了汽车行驶速度的大小和汽车驱动轮上扭矩的大小。附图说明图1为本专利技术的混合动力系统的结构原理示意图。图2为本专利技术混合动力系统的结构示意图。图3为图2所示混合动力系统的纯电模式功率/能量流示意图。图4为图2所示混合动力系统的增程模式的功率/能量流示意图。图5为图2所示混合动力系统的混合驱动模式的功率/能量流示意图。图6为图2所示混合动力系统的空档发电模式的功率/能量流示意图。图7为本专利技术实施例二提供的一种混合动力系统的结构示意图。图8为图7所示混合动力系统的纯电模式的功率/能量流示意图。图9为图7所示混合动力系统的混合驱动模式的功率/能量流示意图。下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。参见图1、图2所示，一种汽车用混合动力系统，包括第一行星轮系1、第二行星轮系2、第三行星轮系3、发动机4、第一电机5、第二电机6、输出齿轮7、第一制动器8、第二制动器9及第三制动器17，所述第一行星轮系、所述第二行星轮系和所述第三行星轮系均设有太阳轮10、行星架11和齿圈12；所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车用混合动力系统，其特征在于：包括第一行星轮系、第二行星轮系、第三行星轮系、发动机、第一电机、第二电机、输出齿轮、第一制动器、第二制动器及第三制动器，所述第一行星轮系、所述第二行星轮系和所述第三行星轮系均设有太阳轮、行星架和齿圈；所述第一行星轮系的齿圈、所述第二行星轮系的齿圈与所述第三行星轮系的齿圈同轴设置并连接为一体；所述发动机与所述第一行星轮系的行星架相连；所述第一电机的输出轴与所述第一行星轮系的太阳轮相连；所述第二电机的输出轴与所述第三行星轮系的太阳轮相连；所述第二行星轮系的行星架与所述第三行星轮系的行星架相连；所述第二行星轮系的太阳轮与所述第三行星轮系的太阳轮连接并与所述所述第二电机的输出轴相连；所述输出齿轮与所述第三行星轮系的行星架相连；所述第一制动器设置在所述发动机的输出轴与所述第一电机的输出轴之间；所述第二制动器所述第一行星轮系的齿圈及第二行星轮系的齿圈之间；所述第三制动器设置在所述第二行星轮系的齿圈及第三行星轮系的齿圈与汽车的静止构件之间。

【技术特征摘要】
1.一种汽车用混合动力系统，其特征在于：包括第一行星轮系、第二行星轮系、第三行星轮系、发动机、第一电机、第二电机、输出齿轮、第一制动器、第二制动器及第三制动器，所述第一行星轮系、所述第二行星轮系和所述第三行星轮系均设有太阳轮、行星架和齿圈；所述第一行星轮系的齿圈、所述第二行星轮系的齿圈与所述第三行星轮系的齿圈同轴设置并连接为一体；所述发动机与所述第一行星轮系的行星架相连；所述第一电机的输出轴与所述第一行星轮系的太阳轮相连；所述第二电机的输出轴与所述第三行星轮系的太阳轮相连；所述第二行星轮系的行星架与所述第三行星轮系的行星架相连；所述第二行星轮系的太阳轮与所述第三行星轮系的太阳轮连接并与所述所述第二电机的输出轴相连；所述输出齿轮与所述第三行星轮系的行星架相连；所述第一制动器设置在所述发动机的输出轴与所述第一电机的输出轴之间；所述第二制动器所述第一行星轮系的齿圈及第二行星轮系的齿圈之间；所述第三制动器设置在所述第二行星轮系的齿圈及第三行星轮系的齿圈与汽车的静止构件之间。2.根据权利要求1所述的汽车用混合动力系统，其特征在于：还包括能量存储装置及逆变器或具有逆变器功能的控制器：所述逆变器或具有逆变器功能的控制器与所述能量存储装置相连；所述第一电机及第二电机分别与所述逆变器或具有逆变器功能的控制器相连。3.根据权利要求2所述的汽车用混合动力系统，其特征在于：所述能量存储装置包括动力电源及对所述动力电源进行监控和管理的电源管理系统。4.根据权利要求3所述的汽车用混合动力系统，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：何家寨，
申请(专利权)人：怀宁县群力汽车配件有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34