一种混合动力系统及车辆技术方案

本发明专利技术公开了一种混合动力系统及车辆，所述系统包括发动机、发电机、离合器、驱动电机、输入齿轮组件、行星轮系、输出组件和差速器壳体总成；所述发动机和发电机通过所述输入齿轮组件连接，所述发动机的输入轴与所述离合器的外毂固定连接，所述驱动电机通过所述行星轮系与所述离合器的内毂连接，所述离合器的内毂通过所述输出组件与所述差速器壳体总成连接，通过控制所述离合器的开启或闭合，控制发动机和驱动电机的工作状态切换所述系统进入不同的控制模式，本发明专利技术同时提供燃油和电力驱动两种动力作为输入，不需要换挡功能即可实现输出的无级调速功能，且回收怠速及制动能量节约能源，节约了成本。

A Hybrid Power System and Vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力系统及车辆
本专利技术涉及汽车动力，特别涉及一种混合动力系统及车辆。
技术介绍
汽车作为一种生活中快节奏、高效率的代步工具，近年来其数量是逐年增多的，然而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，不符合节能、环保的要求。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。面对日益严峻的环境保护压力，传统燃油汽车正在逐步被新能源汽车取代。纯电动汽车的市场大规模推广又面临着电池续航里程短和充电时间长的限制。基于混合动力车辆已经成为传统燃油车辆向纯电动车辆过渡的实用方案之一，混合动力车辆在传统燃油车的基础上，可以将怠速及制动的能量回收起到节能作用。一方面充分利用传统燃油车辆的技术积累和工业化基础，另外一方面可以大幅度降低排放和燃油消耗。对于混合动力车辆最核心的技术是混合动力装置，从早期的弱混合动力装置、轻度混合动力装置、中度混合动力装置已经向重度混合动力装置和插电式混合动力装置快速过渡普及。就一种优秀的混合动力装置而言，其应该具有串联、并联、混联等多种驱动模式，以此来适应不同路况和用途，能够适应各种工况运行；在正常行驶时应该具有排放少、油耗低、对能量利用率高，具有传统燃油车相同的行驶特性。从产业布局来看，混合动力车辆已经处于大规模产业化的前夕，国内外整车企业都在竞争研发性价比高的混合动力车辆，但是要真正实现混合动力车辆的普及，还有诸多障碍需要克服，首先就是要研发出一种优秀的混合动力装置。
技术实现思路
针对现有技术的上述问题，本专利技术的目的在于，提供一种混合动力系统及车辆，该系统能够提供多种驱动模式。为了解决上述技术问题，本专利技术的具体技术方案如下：一方面，本专利技术提供一种混合动力系统，包括发动机、发电机、离合器、驱动电机、输入齿轮组件、行星轮系、输出组件和差速器壳体总成；所述发动机和发电机通过所述输入齿轮组件连接，所述发动机的输入轴与所述离合器的外毂固定连接，所述驱动电机通过所述行星轮系与所述离合器的内毂连接，所述离合器的内毂通过所述输出组件与所述差速器壳体总成连接，通过控制所述离合器的开启或闭合，控制发动机和驱动电机的工作状态切换所述系统进入燃油驱动模式、纯电动驱动模式、混合动力驱动模式、增程模式和能量回收模式。进一步地，所述输入齿轮组件包括输入主动齿轮和输入从动齿轮；所述输入主动齿轮与所述输入轴同轴固定连接，所述输入主动齿轮和输入从动齿轮常啮合，所述输入从动齿轮与所述发电机的电机轴连接。进一步地，所述行星轮系包括内齿圈、行星齿轮、行星架、太阳轮和太阳轮轴；所述内齿圈与所述离合器的内毂固定连接，并且所述太阳轮设于所述内齿圈内，所述行星齿轮可转动的设置在所述行星架上，所述行星齿轮位于所述太阳轮和所述内齿圈之间并且与所述太阳轮和所述内齿圈啮合，所述太阳轮固定连接在所述太阳轮轴上。具体地，所述输出组件包括输出齿轮组件、主减速齿轮组件和输出轴；所述主减速齿轮组件与差速器壳体总成通过所述输出轴连接，所述输出齿轮组件包括输出主动齿轮和输出从动齿轮，所述输出主动齿轮和输出从动齿轮常啮合，所述输出主动齿轮与所述内齿圈固定连接；所述主减速齿轮组件包括主减速主动齿轮和主减速从动齿轮，所述主减速主动齿轮和主减速从动齿轮常啮合。作为优选地，所述输入主动齿轮、所述离合器的内毂和所述内齿圈一体成型。进一步地，所述燃油驱动模式为所述离合器处于闭合状态，所述发动机处于工作状态，所述驱动电机处于不工作状态，所述发动机将动力通过所述输出齿轮组件、所述输出轴和所述主减速齿轮组件输送给所述差速器壳体总成。进一步地，所述纯电动驱动模式为所述离合器处于断开状态，所述驱动电机处于工作状态，所述发动机处于不工作状态，所述驱动电机将动力通过所述行星轮系、所述输出齿轮组件、所述输出轴和所述主减速齿轮组件输送给所述差速器壳体总成。进一步地，所述混合动力驱动模式为所述离合器处于闭合状态，所述发动机和驱动电机同时处于工作状态，所述发动机的输出动力和所述驱动电机的输出动力通过所述输出主动齿轮耦合，耦合动力通过所述输出从动齿轮、所述输出轴和所述主减速齿轮组件输送给所述差速器壳体总成。进一步地，所述增程模式为在增程状态下，所述离合器处于断开状态，所述发动机处于工作状态，所述发动机驱动所述发电机工作，所述发电机为所述驱动电机提供电能，所述驱动电机工作并将动力通过所述行星轮系、所述输出齿轮组件、所述输出轴和所述主减速齿轮组件输送给所述差速器壳体总成。进一步地，所述能量回收模式为在制动状态时，所述离合器处于断开状态，所述发动机和所述驱动电机同时处于不工作状态，制动能量通过所述差速器壳体总成、所述主减速齿轮组件、所述输出轴、所述输出齿轮组件和行星轮系被所述驱动电机回收。进一步地，所述系统还包括驻车棘轮，作为可选地，所述驻车棘轮设置在所述输出轴上，以实现整车的驻车功能。另一方面，本专利技术提供一种车辆，所述车辆设置有上述提供的混合动力系统，并能够实现多种的控制模式。采用上述技术方案，本专利技术所述的一种混合动力系统及车辆具有如下有益效果：1.本专利技术所述的一种混合动力系统及车辆，发动机和发电机通过输入齿轮组件连接，结构简单而且不增加轴向长度，节约空间和成本。2.本专利技术所述的一种混合动力系统及车辆，通过行星轮系和输入齿轮组件，可以提供多种的驱动模式，并且在混合动力驱动模式中，动力耦合过程无需制动器，节约了成本。3.本专利技术所述的一种混合动力系统及车辆，同时提供燃油和电力驱动两种动力作为输入，相比于传统燃油车辆，该系统不需要换挡功能即可实现输出的无级调速功能，且回收怠速及制动能量节约能源。4.本专利技术所述的一种混合动力系统及车辆，相比较于纯电动车辆的单一动力输入方式，可实现燃油动力，解决了续航里程过短和充电时间长的问题，且结构简单，空间需求小。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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它附图。图1本专利技术所述的一种混合动力系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种混合动力系统的燃油驱动模式下的能量传递示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种混合动力系统的纯电动驱动模式下的能量传递示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种混合动力系统的混合动力驱动模式下的能量传递示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种混合动力系统的增程模式下的能量传递示意图；图6是本专利技术实施例提供的一种混合动力系统的能量回收模式下的能量传递示意图；图中：1-发动机，2-发电机，3-离合器，4-驱动电机，5-输入齿轮组件，6-行星轮系，7-输出组件，8-差速器壳体总成，11-输入轴，21-电机轴，51-输入主动齿轮，52-输入从动齿轮，61-内齿圈，62-行星齿轮，63-行星架，64-太阳轮，65-太阳轮轴，71-输出齿轮组件，72-主减速齿轮组件，73-输出轴，711-输出主动齿轮，712-输出从动齿轮，721-主减速主动齿轮，722-主减速从动齿轮。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合动力系统，其特征在于，包括发动机(1)、发电机(2)、离合器(3)、驱动电机(4)、输入齿轮组件(5)、行星轮系(6)、输出组件(7)和差速器壳体总成(8)；所述发动机(1)和发电机(2)通过所述输入齿轮组件(5)连接，所述发动机(1)的输入轴(11)与所述离合器(3)的外毂固定连接，所述驱动电机(4)通过所述行星轮系(6)与所述离合器(3)的内毂连接，所述离合器(3)的内毂通过所述输出组件(7)与所述差速器壳体总成(8)连接，通过控制所述离合器(3)的开启或闭合，控制发动机(1)和驱动电机(4)的工作状态切换所述系统进入燃油驱动模式、纯电动驱动模式、混合动力驱动模式、增程模式和能量回收模式。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力系统，其特征在于，包括发动机(1)、发电机(2)、离合器(3)、驱动电机(4)、输入齿轮组件(5)、行星轮系(6)、输出组件(7)和差速器壳体总成(8)；所述发动机(1)和发电机(2)通过所述输入齿轮组件(5)连接，所述发动机(1)的输入轴(11)与所述离合器(3)的外毂固定连接，所述驱动电机(4)通过所述行星轮系(6)与所述离合器(3)的内毂连接，所述离合器(3)的内毂通过所述输出组件(7)与所述差速器壳体总成(8)连接，通过控制所述离合器(3)的开启或闭合，控制发动机(1)和驱动电机(4)的工作状态切换所述系统进入燃油驱动模式、纯电动驱动模式、混合动力驱动模式、增程模式和能量回收模式。2.根据权利要求1所述的一种混合动力系统，其特征在于，所述输入齿轮组件(5)包括输入主动齿轮(51)和输入从动齿轮(52)；所述输入主动齿轮(51)与所述输入轴(11)同轴固定连接，所述输入主动齿轮(51)和输入从动齿轮(52)常啮合，所述输入从动齿轮(52)与所述发电机的电机轴(21)连接。3.根据权利要求1所述的一种混合动力系统，其特征在于，所述行星轮系(6)包括内齿圈(61)、行星齿轮(62)、行星架(63)、太阳轮(64)和太阳轮轴(65)；所述内齿圈(61)与所述离合器(3)的内毂固定连接，并且所述太阳轮(64)设于所述内齿圈(61)内，所述行星齿轮(62)可转动的设置在所述行星架(63)上，所述行星齿轮(62)位于所述太阳轮(64)和所述内齿圈(61)之间并且与所述太阳轮(64)和所述内齿圈(61)啮合，所述太阳轮(64)固定连接在所述太阳轮轴(65)上。4.根据权利要求1所述的一种混合动力系统，其特征在于，所述输出组件(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘志国，赵玉婷，许正功，林霄喆，王瑞平，
申请(专利权)人：浙江吉利控股集团有限公司，宁波上中下自动变速器有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33