一种组合轮系式汽车混合动力系统技术方案

一种组合轮系式汽车混合动力系统，包括发动机、两个电机、电池组、逆变器、三个主动齿轮、四个从动齿轮、拨叉接合套、离合器及组合轮系变速机构，组合轮系变速机构包括太阳轮、外行星轮、内行星轮、行星轮架、中心轮、制动盘、内齿圈、两个制动器，组合轮系变速机构具有两个档位，包括高速档位和低速档位；本实用新型专利技术的组合轮系式汽车混合动力系统具备四挡变速能力，拥有纯电动单电机驱动模式、纯电动双电机驱动模式、混动并联驱动模式、混动串联驱动模式、发动机单独驱动模式及惯性能量回收模式，能够平稳快速的实现模式切换，能够根据车辆实际运行工况快速改变档位速比，实现能量的优化配置，提升车辆的动力性和经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种组合轮系式汽车混合动力系统
本技术属于汽车混合动力
，特别是涉及一种组合轮系式汽车混合动力系统。
技术介绍
目前，因化石燃料过度应用导致的气候异常和环境污染问题，已经成为影响人类未来共同命运的首要议题，为了人类的共同未来，世界各国都在做着积极的努力，而寻找能够替代化石能源的新能源，在目前看来是最为有效的解决办法，作为化石能源消耗量名列前茅的汽车领域，通过新能源汽车来替代传统的燃油汽车已势在必行。无论燃油汽车的排放标准定的有多高，燃油汽车排放的废气都将不可避免的污染环境，因此不解决废气排放问题，只能是治标不治本的。再有，经统计表明，在8成以上的道路条件下，一辆普通的燃油汽车仅能发挥动力潜能的40％，而在严重拥堵的市区，动力潜能甚至会下降到25％，导致燃油汽车的低效排放已经成为常态。自20世纪90年代以来，世界各国对改善环境的呼声愈发高涨，人们普遍认为，纯电动汽车未来势必会全面取代燃油汽车，但实际情况是，纯电动汽车因受到电池技术的制约，以及高昂的成本阻碍，纯电动汽车在很长一段时间内都将难以撼动燃油汽车的地位。为此，汽车工程师们便提出了一种折中方案，即开发一种兼具燃油发动机和电动机的混合动力汽车，既发挥燃油发动机持续工作时间长以及动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染及低噪声的优势，实现了取长补短，使汽车的综合热效率提高了10％以上，而废气排放降低了30％以上。自从1997年全球第一辆混合动力汽车下线以来，全球各家汽车厂商都纷纷上马了混合动力汽车，且各家汽车厂商也都研发了各具特色的汽车混合动力系统，但现有的汽车混合动力系统在运行模式多样性方面以及模式切换方面仍有欠缺。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供一种组合轮系式汽车混合动力系统，拥有纯电动单电机驱动模式、纯电动双电机驱动模式、混动并联驱动模式、混动串联驱动模式、发动机单独驱动模式及惯性能量回收模式，能够平稳快速的实现模式切换，能够根据车辆实际运行工况快速改变档位速比，实现能量的优化配置，提升车辆的动力性和经济性。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种组合轮系式汽车混合动力系统，包括发动机、第一电机、第二电机、电池组、逆变器、第一主动齿轮、第二主动齿轮、第三主动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮、第三从动齿轮、第四从动齿轮、拨叉接合套及组合轮系变速机构；所述发动机的动力输出轴通过离合器与第一电机的电机轴相连，所述第一主动齿轮和第二主动齿轮均安装在第一电机的电机轴上，第一主动齿轮和第二主动齿轮相对于第一电机的电机轴仅具有转动自由度；所述拨叉接合套安装在第一主动齿轮与第二主动齿轮之间的第一电机的电机轴上，拨叉接合套相对于第一电机的电机轴仅具有轴向移动自由度，拨叉接合套分别与第一主动齿轮和第二主动齿轮进行接合配合；所述第三主动齿轮固定安装在第二电机的电机轴上；所述第一从动齿轮和第二从动齿轮均固定安装在组合轮系变速机构的动力输入轴上，第一从动齿轮与第一主动齿轮相啮合，第二从动齿轮同时与第二主动齿轮和第三主动齿轮相啮合；所述第三从动齿轮固定安装在组合轮系变速机构的动力输出轴上，所述第四从动齿轮固定安装在车轮的轮轴上，第三从动齿轮与第四从动齿轮相啮合；所述电池组通过逆变器分别与第一电机和第二电机进行电连接。所述第一主动齿轮与第一从动齿轮构成增速传动齿轮组，所述第二主动齿轮与第二从动齿轮构成等速传动齿轮组，所述第三主动齿轮与第二从动齿轮构成减速传动齿轮组。所述组合轮系变速机构包括太阳轮、外行星轮、内行星轮、行星轮架、中心轮、制动盘、内齿圈、第一制动器及第二制动器；所述太阳轮固定安装在组合轮系变速机构的动力输入轴上，所述行星轮架固定安装在组合轮系变速机构的动力输出轴上，所述外行星轮和内行星轮沿径向安装在行星轮架上，外行星轮和内行星轮在行星轮架上仅具有转动自由度；所述外行星轮同时与内行星轮、太阳轮及内齿圈相啮合；所述中心轮及制动盘以共轴方式套装在组合轮系变速机构的动力输入轴上，中心轮及制动盘相对于组合轮系变速机构的动力输入轴仅具有转动自由度，中心轮与内行星轮相啮合；所述第一制动器与制动盘进行制动配合，所述第二制动器与内齿圈进行制动配合。所述第一制动器松开且第二制动器结合时，制动盘为自由状态，内齿圈为制动状态，组合轮系变速机构为高速档位；所述第一制动器结合且第二制动器松开时，制动盘为制动状态，内齿圈为自由状态，组合轮系变速机构为低速档位。所述第一主动齿轮与第一从动齿轮构成的增速传动齿轮组进行动力传输时，且组合轮系变速机构为高速档位时，汽车混合动力系统为一档速比；所述第二主动齿轮与第二从动齿轮构成的等速传动齿轮组进行动力传输时，且组合轮系变速机构为高速档位时，汽车混合动力系统为二档速比；所述第一主动齿轮与第一从动齿轮构成的增速传动齿轮组进行动力传输时，且组合轮系变速机构为低速档位时，汽车混合动力系统为三档速比；所述第二主动齿轮与第二从动齿轮构成的等速传动齿轮组进行动力传输时，且组合轮系变速机构为低速档位时，汽车混合动力系统为四档速比。本技术的有益效果：本技术的组合轮系式汽车混合动力系统，拥有纯电动单电机驱动模式、纯电动双电机驱动模式、混动并联驱动模式、混动串联驱动模式、发动机单独驱动模式及惯性能量回收模式，能够平稳快速的实现模式切换，能够根据车辆实际运行工况快速改变档位速比，实现能量的优化配置，提升车辆的动力性和经济性。附图说明图1为本技术的一种组合轮系式汽车混合动力系统的结构原理图；图2为本技术在纯电动单电机驱动模式下的动力传递示意图；图3为本技术在纯电动双电机驱动模式下的动力传递示意图；图4为本技术在混动并联驱动模式下的动力传递示意图；图5为本技术在混动串联驱动模式下的动力传递示意图；图6为本技术在发动机单独驱动模式下的动力传递示意图；图7为本技术在惯性能量回收模式下的动力传递示意图；图中，1—发动机，2—第一电机，3—第二电机，4—电池组，5—逆变器，6—第一主动齿轮，7—第二主动齿轮，8—第三主动齿轮，9—第一从动齿轮，10—第二从动齿轮，11—第三从动齿轮，12—第四从动齿轮，13—拨叉接合套，14—离合器，15—车轮，16—太阳轮，17—外行星轮，18—内行星轮，19—行星轮架，20—中心轮，21—制动盘，22—内齿圈，23—第一制动器，24—第二制动器。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步的详细说明。如图1所示，一种组合轮系式汽车混合动力系统，包括发动机1、第一电机2、第二电机3、电池组4、逆变器5、第一主动齿轮6、第二主动齿轮7、第三主动齿轮8、第一从动齿轮9、第二从动齿轮10、第三从动齿轮11、第四从动齿轮12、拨叉接合套13及组合轮系变速机构；所述发动机1的动力输出轴通过离合器14与第一电机2的电机轴相连，所述第一主动齿轮6和第二主动齿轮7均安装在第一电机2的电机轴上，第一主动齿轮6和第二主动齿轮7相对于第一电机2的电机轴仅具有转动自由度；所述拨叉接合套13安装在第一主动齿轮6与第二主动齿轮7之间的第一电机2的电机轴上，拨叉接合套13相对于第一电机2的电机轴仅具有轴向移动自由度，拨叉接合套13分别与第一主动齿轮6和第二主动齿轮7进行接合配合；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合轮系式汽车混合动力系统，其特征在于：包括发动机、第一电机、第二电机、电池组、逆变器、第一主动齿轮、第二主动齿轮、第三主动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮、第三从动齿轮、第四从动齿轮、拨叉接合套及组合轮系变速机构；所述发动机的动力输出轴通过离合器与第一电机的电机轴相连，所述第一主动齿轮和第二主动齿轮均安装在第一电机的电机轴上，第一主动齿轮和第二主动齿轮相对于第一电机的电机轴仅具有转动自由度；所述拨叉接合套安装在第一主动齿轮与第二主动齿轮之间的第一电机的电机轴上，拨叉接合套相对于第一电机的电机轴仅具有轴向移动自由度，拨叉接合套分别与第一主动齿轮和第二主动齿轮进行接合配合；所述第三主动齿轮固定安装在第二电机的电机轴上；所述第一从动齿轮和第二从动齿轮均固定安装在组合轮系变速机构的动力输入轴上，第一从动齿轮与第一主动齿轮相啮合，第二从动齿轮同时与第二主动齿轮和第三主动齿轮相啮合；所述第三从动齿轮固定安装在组合轮系变速机构的动力输出轴上，所述第四从动齿轮固定安装在车轮的轮轴上，第三从动齿轮与第四从动齿轮相啮合；所述电池组通过逆变器分别与第一电机和第二电机进行电连接。

【技术特征摘要】
1.一种组合轮系式汽车混合动力系统，其特征在于：包括发动机、第一电机、第二电机、电池组、逆变器、第一主动齿轮、第二主动齿轮、第三主动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮、第三从动齿轮、第四从动齿轮、拨叉接合套及组合轮系变速机构；所述发动机的动力输出轴通过离合器与第一电机的电机轴相连，所述第一主动齿轮和第二主动齿轮均安装在第一电机的电机轴上，第一主动齿轮和第二主动齿轮相对于第一电机的电机轴仅具有转动自由度；所述拨叉接合套安装在第一主动齿轮与第二主动齿轮之间的第一电机的电机轴上，拨叉接合套相对于第一电机的电机轴仅具有轴向移动自由度，拨叉接合套分别与第一主动齿轮和第二主动齿轮进行接合配合；所述第三主动齿轮固定安装在第二电机的电机轴上；所述第一从动齿轮和第二从动齿轮均固定安装在组合轮系变速机构的动力输入轴上，第一从动齿轮与第一主动齿轮相啮合，第二从动齿轮同时与第二主动齿轮和第三主动齿轮相啮合；所述第三从动齿轮固定安装在组合轮系变速机构的动力输出轴上，所述第四从动齿轮固定安装在车轮的轮轴上，第三从动齿轮与第四从动齿轮相啮合；所述电池组通过逆变器分别与第一电机和第二电机进行电连接。2.根据权利要求1所述的一种组合轮系式汽车混合动力系统，其特征在于：所述第一主动齿轮与第一从动齿轮构成增速传动齿轮组，所述第二主动齿轮与第二从动齿轮构成等速传动齿轮组，所述第三主动齿轮与第二从动齿轮构成减速传动齿轮组。3.根据权利要求2所述的一种组合轮系式汽车混合动力系统，其特征在于：所述组合轮系变速机构包括太阳轮、外行星轮、内行星轮、行星轮架、中心轮、制动盘、内齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天瑞，苏莹莹，韩连娟，胡奥运，马天驰，戴瑶，唐昊，张恒先，
申请(专利权)人：沈阳大学，
类型：新型
国别省市：辽宁,21