混合动力耦合系统及混合动力汽车技术方案

一种混合动力耦合系统，包括发动机，发电机，驱动电机、差速器、第一同步器、第二同步器和第三同步器，差速器通过齿轴系统分别与发动机、发电机和驱动电机相连；通过控制第一同步器、第二同步器使得使得参与驱动的发动机有四个挡位可以选，优化了发动机的工作范围，提高了发动机的动力性和经济性；通过控制第三同步器使得参与驱动的驱动电机有两个挡位可以选择，提高了低速下纯电的动力性及高速时纯电的经济性。本实用新型专利技术还提供一种混合动力汽车。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及混合动力汽车的动力系统
，更具体的是涉及一种混合动力耦合系统及具有该混合动力耦合系统的混合动力汽车。
技术介绍
随着石油资源的缺乏和人们环保意识的提高，以及越来越严格的环境保护法规的要求，迫切需要可节省能源和低排放甚至是零排放的绿色环保汽车产品。为此，世界各国政府以及各大汽车制造商都在加大力度开发各种不同类型的新能源汽车。混合动力汽车是新能源汽车的一种，与传统内燃机相比，混合动力汽车是指使用两种以上能量来源的车辆。最常见的油电混合动力汽车具有发动机和电动机，发动机消耗燃油，牵引电动机消耗动力电池的电能。近年来，用于混合动力汽车的混合动力驱动系统及其工作模式已成为研究热点。由于混合动力驱动系统涉及传统发动机驱动以及电动机驱动，结构往往比较复杂，占用空间较大，影响车辆其他部件的布置。一方面目前比较主流的电机并联式混合动力系统中，普遍是电机采用盘式结构，安装在发动机与变速器之间，占用一定的轴向尺寸，造成动力总成轴向长度大，在整车上布置困难。由于受尺寸限制，电机的功率一般不大，纯电动下动力性能较差。另一方面，目前混合动力变速箱集成电机的方案中普遍采用一挡齿轮结构，一般很少采用多挡齿轮结构，要获得动力性和经济都满意往往比较困难。申请号为CN201420395631.3的中国专利揭示了一种电动汽车动力耦合系统，该电动汽车动力耦合系统包括：发动机，与发动机同轴相连的发电机，设置在发动机与发电机之间的离合器，通过传动装置分别与离合器和差速器相连的驱动电机。该电动汽车动力耦合系统，虽然各部件布局比较合理，结构紧凑，有利于装配且节省空间，提高了车内空间利用率。但是，该电动汽车动力耦合系统的发动机直接驱动时，只有一个固定传动比的挡位，不利于发动机工作的效率，驱动电机驱动时也只有一个挡位，会导致整个动力耦合系统的动力性受限，经济性也还有进一步提升的空间。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种混合动力耦合系统及混合动力汽车，解决目前的混合动力系统占用空间大、在整车上布置困难的问题，且在发动机参与驱动时有四个挡位可以选择，解决了目前的混合动力系统在发动机直接驱动时只有一个固定传动比的挡位的问题，优化了发动机的工作范围，提高了发动机的动力性和经济性，驱动电机驱动时有两个档位可以选择，通过选择不同的减速齿轮传动比驱动，提高了低速下纯电的动力性及高速时纯电的经济性。本技术实施例提供一种混合动力耦合系统，包括：发动机；发电机，与所述发动机同轴相连；驱动电机；差速器，通过齿轴系统分别与所述发动机、所述发电机和所述驱动电机相连；其中，所述齿轴系统包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮、第八齿轮、第九齿轮、第十齿轮、第十一齿轮、主减速齿轮、第一轴、第二轴、第三轴和驱动电机输出轴；所述混合动力耦合系统还包括第一同步器、第二同步器和第三同步器；所述第一轴为所述发动机与所述发电机所在的轴，所述第一齿轮和第二齿轮位于所述第一轴；所述第一同步器设置在所述第一轴并位于所述第一齿轮和所述第二齿轮之间，所述第一同步器控制所述第一齿轮和所述第二齿轮与所述第一轴的接合与分离；所述第二轴设有所述第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮和第六齿轮，所述第二同步器设置在所述第二轴并位于所述第三齿轮和第四齿轮之间，所述第二同步器控制所述第三齿轮和所述第四齿轮与所述第二轴的接合与分离；所述第五齿轮与所述第一齿轮相互啮合，所述第六齿轮与所述第二齿轮相互啮合；所述第三轴设有所述第七齿轮、第八齿轮和第九齿轮，所述第七齿轮与所述第三齿轮相互啮合，所述第八齿轮与所述第四齿轮相互啮合；所述驱动电机输出轴设有所述第十齿轮和所述第十一齿轮，所述第十齿轮与所述第七齿轮相互啮合，所述第十一齿轮与所述第八齿轮相互啮合；所述第三同步器设置在所述驱动电机输出轴并位于所述第十齿轮和所述第十一齿轮之间，所述第三同步器控制所述第十齿轮和所述第十一齿轮与所述驱动电机输出轴的接合与分离；所述主减速齿轮与所述差速器相连接并与所述第九齿轮相互啮合；所述差速器通过第一驱动半轴和第二驱动半轴将驱动力分别传递到第一驱动轮和第二驱动轮。进一步地，所述混合动力耦合系统还包括第一离合器和单向离合器，所述第一离合器和单向离合器设置在所述第一轴并位于所述发动机与所述第一齿轮之间，所述第一轴包括与所述发动机相连的发动机输出轴和与所述发电机相连的发电机输入轴，所述第一离合器和所述单向离合器的主动部分通过所述发动机输出轴与所述发动机相连；所述第一离合器和所述单向离合器的从动部分通过所述发电机输入轴与所述发电机相连；所述第一齿轮、所述第一同步器和所述第二齿轮设置在所述发电机输入轴并位于所述第一离合器与所述发电机之间。进一步地，所述混合动力耦合系统还包括第二离合器，所述第二离合器设置在所述第二轴并位于所述第四齿轮与所述第五齿轮之间。进一步地，所述混合动力耦合系统还包括减震器，所述减震器设置在所述第一轴并位于所述发动机与所述第一齿轮之间。进一步地，所述混合动力耦合系统具有纯电动模式、增程模式和混合驱动模式。进一步地，在所述纯电动模式下，所述发动机和所述发电机均不工作；所述第一同步器、所述第二同步器分离，所述第三同步器接合所述驱动电机输出轴和所述第十齿轮或者所述第三同步器接合所述驱动电机输出轴和所述第十一齿轮，所述驱动电机的动力经所述第十齿轮到所述第七齿轮、或者经所述第十一齿轮到所述第八齿轮，然后再经所述第九齿轮到所述主减速齿轮后传递给所述差速器，所述差速器通过所述第一驱动半轴和第二驱动半轴将动力传递到所述第一驱动轮和第二驱动轮。进一步地，在所述纯电动模式下，所述发动机不工作，所述第一同步器接合所述第一轴与所述第一齿轮或者所述第一同步器接合所述第一轴与所述第二齿轮，所述第二同步器接合所述第二轴与所述第三齿轮或者所述第二同步器接合所述第二轴与所述第四齿轮；所述发电机的动力依次经所述第一齿轮、第五齿轮、第三齿轮、第七齿轮或者依次经所述第一齿轮、第五齿轮、第四齿轮、第八齿轮或者依次经所述第二齿轮、第六齿轮、第三齿轮、第七齿轮或者依次经所述第二齿轮、第六齿轮、第四齿轮、第八齿轮到所述第三轴与所述驱动电机的动力耦合；所述第三同步器接合所述驱动电机输出轴和所述第十齿轮或者所述第三同步器接合所述驱动电机输出轴和所述第十一齿轮，所述驱动电机的动力经所述第十齿轮到所述第七齿轮、或者经所述第十一齿轮到所述第八齿轮，然后再经所述第九齿轮到所述主减速齿轮后传递给所述差速器，所述差速器通过所述第一驱动半轴和第二驱动半轴将动力传递到所述第一驱动轮和第二驱动轮。进一步地，在所述增程模式下，所述发动机启动，所述第一同步器、所述第二同步器分离，所述发动机带动所述发电机发电以向动力电池充电或给所述驱动电机供电；所述第三同步器接合所述驱动电机输出轴和所述第十齿轮或者所述第三同步器接合所述驱动电机输出轴和所述第十一齿轮，所述驱动电机的动力经所述第十齿轮到所述第七齿轮、或者经所述第十一齿轮到所述第八齿轮，然后再经所述第九齿轮到所述主减速齿轮后传递给所述差速器，所述差速器通过所述第一驱动半轴和第二驱动半轴将动力传递到所述第一驱动轮和第二驱动轮。进一步地，在所述混合驱动模式下，所述发动机启动，所述第一同步器接合所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力耦合系统，其特征在于，包括：发动机(11)；发电机(12)，与所述发动机(11)同轴相连；驱动电机(14)；差速器(15)，通过齿轴系统分别与所述发动机(11)、所述发电机(12)和所述驱动电机(14)相连；其中，所述齿轴系统包括第一齿轮(101)、第二齿轮(102)、第三齿轮(103)、第四齿轮(104)、第五齿轮(105)、第六齿轮(106)、第七齿轮(107)、第八齿轮(108)、第九齿轮(109)、第十齿轮(110)、第十一齿轮(111)、主减速齿轮(112)、第一轴(31)、第二轴(32)、第三轴(33)和驱动电机输出轴(34)；所述混合动力耦合系统还包括第一同步器(131)、第二同步器(132)和第三同步器(133)；所述第一轴(31)为所述发动机(11)与所述发电机(12)所在的轴，所述第一齿轮(101)和第二齿轮(102)位于所述第一轴(31)；所述第一同步器(131)设置在所述第一轴(31)并位于所述第一齿轮(101)和所述第二齿轮(102)之间，所述第一同步器(131)控制所述第一齿轮(101)和所述第二齿轮(102)与所述第一轴(31)的接合与分离；所述第二轴(32)设有所述第三齿轮(103)、第四齿轮(104)、第五齿轮(105)和第六齿轮(106)，所述第二同步器(132)设置在所述第二轴(32)并位于所述第三齿轮(103)和第四齿轮(104)之间，所述第二同步器(132)控制所述第三齿轮(103)和所述第四齿轮(104)与所述第二轴(32)的接合与分离；所述第五齿轮(105)与所述第一齿轮(101)相互啮合，所述第六齿轮(106)与所述第二齿轮(102)相互啮合；所述第三轴(33)设有所述第七齿轮(107)、第八齿轮(108)和第九齿轮(109)，所述第七齿轮(107)与所述第三齿轮(103)相互啮合，所述第八齿轮(108)与所述第四齿轮(104)相互啮合；所述驱动电机输出轴(34)设有所述第十齿轮(110)和所述第十一齿轮(111)，所述第十齿轮(110)与所述第七齿轮(107)相互啮合，所述第十一齿轮(1111)与所述第八齿轮(108)相互啮合；所述第三同步器(133)设置在所述驱动电机输出轴(34)并位于所述第十齿轮(110)和所述第十一齿轮(111)之间，所述第三同步器(133)控制所述第十齿轮(110)和所述第十一齿轮(111)与所述驱动电机输出轴(34)的接合与分离；所述主减速齿轮(112)与所述差速器(15)相连接并与所述第九齿轮(109)相互啮合；所述差速器(15)通过第一驱动半轴(35)和第二驱动半轴(36)将驱动力分别传递到第一驱动轮(41)和第二驱动轮(42)。...

【技术特征摘要】
1.一种混合动力耦合系统，其特征在于，包括：发动机(11)；发电机(12)，与所述发动机(11)同轴相连；驱动电机(14)；差速器(15)，通过齿轴系统分别与所述发动机(11)、所述发电机(12)和所述驱动电机(14)相连；其中，所述齿轴系统包括第一齿轮(101)、第二齿轮(102)、第三齿轮(103)、第四齿轮(104)、第五齿轮(105)、第六齿轮(106)、第七齿轮(107)、第八齿轮(108)、第九齿轮(109)、第十齿轮(110)、第十一齿轮(111)、主减速齿轮(112)、第一轴(31)、第二轴(32)、第三轴(33)和驱动电机输出轴(34)；所述混合动力耦合系统还包括第一同步器(131)、第二同步器(132)和第三同步器(133)；所述第一轴(31)为所述发动机(11)与所述发电机(12)所在的轴，所述第一齿轮(101)和第二齿轮(102)位于所述第一轴(31)；所述第一同步器(131)设置在所述第一轴(31)并位于所述第一齿轮(101)和所述第二齿轮(102)之间，所述第一同步器(131)控制所述第一齿轮(101)和所述第二齿轮(102)与所述第一轴(31)的接合与分离；所述第二轴(32)设有所述第三齿轮(103)、第四齿轮(104)、第五齿轮(105)和第六齿轮(106)，所述第二同步器(132)设置在所述第二轴(32)并位于所述第三齿轮(103)和第四齿轮(104)之间，所述第二同步器(132)控制所述第三齿轮(103)和所述第四齿轮(104)与所述第二轴(32)的接合与分离；所述第五齿轮(105)与所述第一齿轮(101)相互啮合，所述第六齿轮(106)与所述第二齿轮(102)相互啮合；所述第三轴(33)设有所述第七齿轮(107)、第八齿轮(108)和第九齿轮(109)，所述第七齿轮(107)与所述第三齿轮(103)相互啮合，所述第八齿轮(108)与所述第四齿轮(104)相互啮合；所述驱动电机输出轴(34)设有所述第十齿轮(110)和所述第十一齿轮(111)，所述第十齿轮(110)与所述第七齿轮(107)相互啮合，所述第十一齿轮(1111)与所述第八齿轮(108)相互啮合；所述第三同步器(133)设置在所述驱动电机输出轴(34)并位于所述第十齿轮(110)和所述第十一齿轮(111)之间，所述第三同步器(133)控制所述第十齿轮(110)和所述第十一齿轮(111)与所述驱动电机输出轴(34)的接合与分离；所述主减速齿轮(112)与所述差速器(15)相连接并与所述第九齿轮(109)相互啮合；所述差速器(15)通过第一驱动半轴(35)和第二驱动半轴(36)将驱动力分别传递到第一驱动轮(41)和第二驱动轮(42)。2.如权利要求1所述的混合动力耦合系统，其特征在于，所述混合动力耦合系统还包括第一离合器(171)和单向离合器(18)，所述第一离合器(171)和单向离合器(18)设置在所述第一轴(31)并位于所述发动机(11)与所述第一齿轮(101)之间，所述第一轴(31)包括与所述发动机(11)相连的发动机输出轴和与所述发电机(12)相连的发电机输入轴，所述第一离合器(171)和所述单向离合器(18)的主动部分通过所述发动机输出轴与所述发动机(11)相连；所述第一离合器(171)和所述单向离合器(18)的从动部分通过所述发电机输入轴与所述发电机(12)相连；所述第一齿轮(101)、所述第一同步器(131)和所述第二齿轮(102)设置在所述发电机输入轴并位于所述第一离合器(171)与所述发电机(12)之间。3.如权利要求1所述的混合动力耦合系统，其特征在于，所述混合动力耦合系统还包括第二离合器(172)，所述第二离合器(172)设置在所述第二轴(32)并位于所述第四齿轮(104)与所述第五齿轮(105)之间。4.如权利要求1所述的混合动力耦合系统，其特征在于，所述混合动力耦合系统还包括减震器(16)，所述减震器(16)设置在所述第一轴(31)上并位于所述发动机(11)与所述第一齿轮(101)之间。5.如权利要求1所述的混合动力耦合系统，其特征在于，所述混合动力耦合系统具有纯电动模式、增程模式和混合驱动模式。6.如权利要求5所述的混合动力耦合系统，其特征在于，在所述纯电动模式下，所述发动机(11)和所述发电机(12)均不工作；所述第一同步器(131)、所述第二同步器(132)分离，所述第三同步器(133)接合所述驱动电机输出轴(34)和所述第十齿轮(110)或者所述第三同步器(133)接合所述驱动电机输出轴(34)和所述第十一齿轮(111)，所述驱动电机(14)...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵江灵，黄少堂，张雄，梅骜，吴为理，张良，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44