一种混合动力汽车及其动力系统技术方案

本发明专利技术涉及一种混合动力汽车及其动力系统，动力系统包括前动力结构和后动力结构，前动力结构的输出端通过离合器连接后行星排的后第一端，前动力结构的输出端通过离合器连接后行星排的后第二端，后第二端通过锁止离合器连接壳体，后第二端通过离合器连接系统输出轴，后行星排的后第三端通过离合器连接系统输出轴，后第三端通过锁止离合器连接壳体。后行星排的两个不同端分别通过离合器连接系统输出轴，前动力结构的输出端也通过离合器连接后行星排的两个不同端，那么，通过调节相应的离合器能够调节输出传动比，即调节输出扭矩。因此，该动力系统不管在何种运行模式下，均能够根据动力系统结构本身调节输出扭矩，扭矩调节灵活性得到大幅度提升。

A Hybrid Electric Vehicle and Its Power System

The invention relates to a hybrid electric vehicle and its power system, which comprises a front power structure and a rear power structure. The output end of the front power structure is connected with the rear first end of the rear planetary row through a clutch, the output end of the front power structure is connected with the rear second end of the rear planetary row through a clutch, the rear second end is connected with the shell through a locking clutch, and the rear second end is connected with a clutch. The rear third end of the rear planetary row is connected with the output shaft of the system through the clutch, and the rear third end is connected with the shell through the locking clutch. The two different ends of the rear planetary row are connected with the output shaft of the system through the clutch, and the output end of the front power structure is connected with the two different ends of the rear planetary row through the clutch. Then, the output transmission ratio can be adjusted by adjusting the corresponding clutch, that is, the output torque can be adjusted. Therefore, no matter what mode of operation, the power system can adjust the output torque according to the structure of the power system itself, and the flexibility of torque regulation has been greatly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力汽车及其动力系统
本专利技术涉及一种混合动力汽车及其动力系统，属于行星排混合动力

技术介绍
面对日益突出的环境污染和能源枯竭，节能环保已经成为时代发展的主题，新能源汽车由于具有节能减排的属性，已经成为汽车厂商的主要发展方向。现有新能源汽车主要包括纯电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池汽车(FHEV)。纯电动汽车受制于电池成本和充电时间通常作为市区内短途运输使用；燃料电池汽车受制于燃料电池技术及成本目前仍处于样机阶段。混合动力汽车由于其续驶里程受限制以及兼具纯电行驶功能因此受到公众的青睐。无论是传统能源汽车，还是新能源汽车，其安全性、可靠性可以说是企业和用户关注的重中之重。特别是混合动力汽车，用户不仅关注产品的节油率水平，还担心三电系统(电机、电池、电控)发生故障后车辆是否可以行驶。混合动力系统按动力传递路径分为串联、并联、混联三种构型。采用双行星排的混合动力系统属于混联系统，通常的混合动力系统分为两大部分，前动力结构和后动力结构，前动力结构中有发动机，后动力结构中有电机、后行星排和系统输出轴。在三电系统(电机、电池、电控)正常工作时，双行星排混合动力系统的发动机和车速解耦，可以确保发动机工作在最佳经济区，提升车辆的燃油经济性；另外可以控制发动机和电机一起驱动整车，使动力系统的输出扭矩为最大值，确保车辆的最大爬坡能力。电池、电机、电控是电动汽车的关键技术，称为“三电”技术，当电池、电机、电控任意一个部件发生严重故障后，车辆无法跛行回家或按照传统车的模式正常运行，一旦车辆抛锚在路上，不仅影响道路交通的正常通行，而且拖车还会给客户造成一定的经济负担，影响企业的品牌和客户的正常营运，所以，确保三电系统发生故障后车辆能够正常运行至关重要。申请公布号为CN104175860A的中国专利申请文件中公开了一种行星式混联动力系统，包括前动力结构和后动力结构，前动力结构中有发动机，后动力结构中有电机、后行星排和系统输出轴。该动力系统虽然能够实现三电系统发生故障后车辆能够正常运行，但是，该动力系统只能够通过调节发动机的输出扭矩或者电机的输出扭矩实现输出扭矩的调节，无法根据动力系统本身进行扭矩的调节，扭矩调节灵活性不高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种混合动力汽车动力系统，用以解决传统的动力系统无法根据动力系统本身进行扭矩调节的问题。本专利技术同时提供一种混合动力汽车。为实现上述目的，本专利技术的方案包括一种混合动力汽车动力系统，包括前动力结构和后动力结构，前动力结构包括发动机，后动力结构包括第二电机、后行星排和系统输出轴，所述后行星排中的后太阳轮、后行星架和后齿圈中有一个是后第一端，一个是后第二端，一个是后第三端，所述动力系统还包括第二锁止离合器和第四锁止离合器，所述前动力结构的输出端通过第二离合器连接所述后第一端，所述后第一端连接所述第二电机，所述前动力结构的输出端通过第一离合器连接所述后第二端，所述后第二端通过所述第二锁止离合器连接壳体，所述后第二端通过第四离合器连接所述系统输出轴，所述后第三端通过第三离合器连接所述系统输出轴，所述后第三端通过所述第四锁止离合器连接壳体。首先，当电池、电机、电控任意一个部件发生严重故障后，前动力结构输出的动力通过相应的离合器的配合能够将动力传输到系统输出轴上，保证车辆在三电系统出现任何故障时均能够根据发动机输出的动力继续运行，避免车辆因三电系统故障而抛锚在道路上，保证道路交通的正常通行，提升企业的品牌形象。更重要的是，前动力结构的输出端分别通过第一离合器连接后行星排的后第二端，通过第二离合器连接后行星排的后第一端，也就是说，前动力结构的输出端通过两个离合器连接后行星排的不同端，并且，后第三端通过第三离合器连接系统输出轴，后第二端通过第四离合器连接系统输出轴，也就是说，后行星排的两个不同端分别通过离合器连接系统输出轴，且另外一个端连接电机。由于行星排的太阳轮、行星架和齿圈中投入任意两个，产生的传动比就不同，传动比不同也就意味着输出扭矩不同，因此，电机投入状态下，电机与后第一端连接，通过结合不同的离合器使电机通过后第一端和后第二端或者后第一端和后第三端连接系统输出轴，这两种情况下，配合相应的锁止离合器，使电机与系统输出轴之间的传动比产生变化，因此，通过调节离合器能够调节电机与系统输出端之间的传动比，即能够调节电机的输出扭矩。同理，发动机投入状态下，配合相应的锁止离合器，通过结合前动力结构的输出端和系统输出轴之间不同的离合器能够调节前动力结构的输出端与系统输出端之间的传动比，即能够调节输出扭矩。而且，当系统为混合动力模式时，结合上述两种状态能够使扭矩调节更加灵活多变。还有就是，当三电系统出现故障时，发动机输出的动力也能够通过上述调节方式进行输出扭矩的调节。因此，该动力系统不管在何种运行模式下，均能够根据动力系统结构本身调节输出扭矩，扭矩调节灵活性得到大幅度提升。所述动力系统还包括第三锁止离合器，所述后第一端通过所述第三锁止离合器连接壳体。所述后第一端为后太阳轮，后第二端为后行星架，后第三端为后齿圈。所述前动力结构还包括前行星排、第一电机和第一锁止离合器，所述前行星排中的前太阳轮、前行星架和前齿圈中有一个是前第一端，一个是前第二端，一个是前第三端，所述第一电机连接所述前第一端，所述前第一端通过所述第一锁止离合器连接壳体，所述发动机连接所述前第二端，所述前第三端为所述前动力结构的输出端。所述前第一端为前太阳轮，前第二端为前行星架，前第三端为前齿圈。一种混合动力汽车，包括一种动力系统，所述动力系统包括前动力结构和后动力结构，前动力结构包括发动机，后动力结构包括第二电机、后行星排和系统输出轴，所述后行星排中的后太阳轮、后行星架和后齿圈中有一个是后第一端，一个是后第二端，一个是后第三端，所述动力系统还包括第二锁止离合器和第四锁止离合器，所述前动力结构的输出端通过第二离合器连接所述后第一端，所述后第一端连接所述第二电机，所述前动力结构的输出端通过第一离合器连接所述后第二端，所述后第二端通过所述第二锁止离合器连接壳体，所述后第二端通过第四离合器连接所述系统输出轴，所述后第三端通过第三离合器连接所述系统输出轴，所述后第三端通过所述第四锁止离合器连接壳体。所述动力系统还包括第三锁止离合器，所述后第一端通过所述第三锁止离合器连接壳体。所述后第一端为后太阳轮，后第二端为后行星架，后第三端为后齿圈。所述前动力结构还包括前行星排、第一电机和第一锁止离合器，所述前行星排中的前太阳轮、前行星架和前齿圈中有一个是前第一端，一个是前第二端，一个是前第三端，所述第一电机连接所述前第一端，所述前第一端通过所述第一锁止离合器连接壳体，所述发动机连接所述前第二端，所述前第三端为所述前动力结构的输出端。所述前第一端为前太阳轮，前第二端为前行星架，前第三端为前齿圈。附图说明图1是混合动力汽车动力系统结构图；图2是车辆正常模式的各离合器的状态示意图；图3是车辆故障模式前进档的各离合器的状态示意图；图4是车辆故障模式倒档的各离合器的状态示意图。具体实施方式混合动力汽车实施例本实施例提供一种混合动力汽车，该混合动力汽车的动力系统为一种行星排混合动力驱动系统，由于混合动力汽车的其他组成部分不是本申请的重点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合动力汽车动力系统，包括前动力结构和后动力结构，前动力结构包括发动机，后动力结构包括第二电机、后行星排和系统输出轴，所述后行星排中的后太阳轮、后行星架和后齿圈中有一个是后第一端，一个是后第二端，一个是后第三端，其特征在于，所述动力系统还包括第二锁止离合器和第四锁止离合器，所述前动力结构的输出端通过第二离合器连接所述后第一端，所述后第一端连接所述第二电机，所述前动力结构的输出端通过第一离合器连接所述后第二端，所述后第二端通过所述第二锁止离合器连接壳体，所述后第二端通过第四离合器连接所述系统输出轴，所述后第三端通过第三离合器连接所述系统输出轴，所述后第三端通过所述第四锁止离合器连接壳体。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力汽车动力系统，包括前动力结构和后动力结构，前动力结构包括发动机，后动力结构包括第二电机、后行星排和系统输出轴，所述后行星排中的后太阳轮、后行星架和后齿圈中有一个是后第一端，一个是后第二端，一个是后第三端，其特征在于，所述动力系统还包括第二锁止离合器和第四锁止离合器，所述前动力结构的输出端通过第二离合器连接所述后第一端，所述后第一端连接所述第二电机，所述前动力结构的输出端通过第一离合器连接所述后第二端，所述后第二端通过所述第二锁止离合器连接壳体，所述后第二端通过第四离合器连接所述系统输出轴，所述后第三端通过第三离合器连接所述系统输出轴，所述后第三端通过所述第四锁止离合器连接壳体。2.根据权利要求1所述的混合动力汽车动力系统，其特征在于，所述动力系统还包括第三锁止离合器，所述后第一端通过所述第三锁止离合器连接壳体。3.根据权利要求1所述的混合动力汽车动力系统，其特征在于，所述后第一端为后太阳轮，后第二端为后行星架，后第三端为后齿圈。4.根据权利要求1-3任意一项所述的混合动力汽车动力系统，其特征在于，所述前动力结构还包括前行星排、第一电机和第一锁止离合器，所述前行星排中的前太阳轮、前行星架和前齿圈中有一个是前第一端，一个是前第二端，一个是前第三端，所述第一电机连接所述前第一端，所述前第一端通过所述第一锁止离合器连接壳体，所述发动机连接所述前第二端，所述前第三端为所述前动力结构的输出端。5.根据权利要求4所述的混合动力汽车动力系统，其特征在于，所述前第一端为前太阳轮，前第二端为前行星架，前第三端为前齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，王富生，苏常军，
申请(专利权)人：郑州宇通客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41