混合动力系统和混合动力车辆技术方案

本发明专利技术涉及一种用于混合动力车辆的混合动力系统和混合动力车辆，该混合动力系统包括内燃机、第一电机、第二电机、离合器、输入轴以及输出轴，其中，第一电机将扭矩输送到输入轴，第二电机将扭矩输送到输出轴，离合器能够切断或连接内燃机的扭矩向输出轴的输送，其中，离合器具有能够相互抗扭连接或相互分离的第一离合件和第二离合件。为了提高内燃机的利用效率，在输入轴和输出轴之间设置具有至少两个挡位的变速装置，其中，将离合器安置在变速装置的背离内燃机的一侧，离合器的第一离合件与变速装置抗扭连接，离合器的第二离合件与输入轴抗扭连接，从而使得内燃机的扭矩通过变速器装置从输入轴传递到输出轴。

Hybrid Power System and Hybrid Vehicle

The invention relates to a hybrid power system and a hybrid vehicle for a hybrid electric vehicle. The hybrid power system includes an internal combustion engine, a first motor, a second motor, a clutch, an input shaft and an output shaft. The first motor conveys the torque to the input shaft, and the second motor conveys the torque to the output shaft. The clutch can cut off or connect the torque of the internal combustion engine to the output shaft. Axis conveying, in which the clutch has a first clutch and a second clutch capable of resisting torsion connection or separation from each other. In order to improve the utilization efficiency of internal combustion engine, a gearshift device with at least two gears is installed between the input shaft and the output shaft, in which the clutch is placed on the side of the gearshift device away from the internal combustion engine, the first clutch of the clutch is torsionally connected with the gearshift device, and the second clutch of the clutch is torsionally connected with the input shaft, so that the torque of the internal combustion engine is loaded through the gearshift device. The position is transferred from the input axis to the output axis.

【技术实现步骤摘要】
混合动力系统和混合动力车辆
本专利技术涉及一种用于混合动力车辆的混合动力系统，该混合动力系统包括内燃机、第一电机、第二电机、离合器、输入轴以及输出轴，其中，第一电机将扭矩输送到所述输入轴，第二电机将扭矩输送到输出轴，离合器能够切断或连接内燃机的扭矩向输出轴的输送。本专利技术还涉及一种具有这种混合动力系统的混合动力车辆。
技术介绍
在当前的混合动力驱动系统中，通常需要设置两个电机与混合动力系统连接，并且内燃机通过液压式离合器(湿式离合器)与混合动力系统连接，由此，该混合动力系统能够实现多种工作模式，例如P1模式(电机扭矩直接输送到扭矩输入轴，在内燃机和电机之间没有离合器)、P2模式(电机扭矩直接输送到扭矩输入轴，在内燃机和电机之间设有离合器)、P3模式(电机扭矩直接输送到变速器输出端)等。利用两个电机还能够实现各种模式的相互组合，例如实现P1+P3模式。在现有技术中，已知这种具有P1+P3模式的混合动力系统，例如如图1所示的混合动力结构。该混合动力系统具有内燃机ICE、发电机M1、牵引电机M2和离合器C1。离合器C1能够连接或中断内燃机ICE的扭矩向输出轴的传递，其中，离合器C1是湿式离合器。在离合器C1接合时，内燃机ICE的扭矩可以直接传递通过扭矩输入轴和扭矩输出轴传递到差速器。但是，这种已知的混合动力系统只能为牵引电机和内燃机均只能提供单挡位，不足以优化电机或内燃机的工作点。因此，内燃机ICE只能例如从50km/h开始工作，并且它需要具有较大功率的牵引电机M2。此外，由于使用湿式离合器，也会提高整个系统的成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种用于混合动力车辆的混合动力系统，该混合动力系统能够提高内燃机的利用效率，提高加速性能，从而使得混合动力车辆在各种行驶状况中均能够兼顾动力性能和经济性。所述技术问题被一种用于混合动力车辆的混合动力系统所解决，该混合动力系统包括内燃机、第一电机、第二电机、离合器、输入轴以及输出轴，其中，第一电机将扭矩输送到输入轴，第二电机将扭矩输送到输出轴，离合器能够切断或连接内燃机的扭矩向输出轴的输送，其中，离合器具有能够相互抗扭连接或相互分离的第一离合件和第二离合件。为了提高混合动力系统的灵活性，尤其提高内燃机的利用效率，在输入轴和输出轴之间设置具有至少两个挡位的变速装置，其中，将离合器安置在变速装置的背离内燃机的一侧，离合器的第一离合件与变速装置抗扭连接，离合器的第二离合件与输入轴抗扭连接，从而使得内燃机的扭矩通过变速器装置从输入轴传递到输出轴。由于该混合动力系统具有了多个挡位变化，因此能够提高混合动力系统的加速性能，并且能够降低发动机的启始工作速度，也由此能够降低对牵引电机的功率要求，从而降低牵引电机的成本。根据本专利技术的一个优选实施方式，变速装置具有第一挡齿轮对、第二挡齿轮对和用于在第一挡和第二之间之间进行切换的同步器，其中，第一离合件与同步器抗扭连接，第一挡齿轮对的其中一个齿轮和第二挡齿轮对的其中一个齿轮分别抗扭地连接在同步器上，尤其集成在同步器上。另外优选的是，同步器被空套地安置在输入轴上，第一挡齿轮对的另一个齿轮和第二挡齿轮对的另一个齿轮分别抗扭地连接在输出轴上。因此，变速装置具有两个挡位，例如在内燃机工作模式下，内燃机能够从较低的速度开始工作(例如从25km/h开始工作，第一挡齿轮对的速比例如是1.3)，从而提高整个系统的加速性能。根据本专利技术的另外的优选实施方式，第一电机通过齿轮与输入轴抗扭连接，和/或第二电机通过另外的齿轮与输出轴抗扭连接，通过齿轮的选择能够设置电机传递的速比。另外优选的是，第一电机用于重启内燃机和/或发电。第一电机优选被紧邻内燃机的安置，即第一电机的扭矩直接传递到输入轴上，在内燃机和第一电机之间没有设置离合器。另外优选的是，第二电机是牵引电机，优选将第二电机安置在变速装置的输出端，从而使得第二电机能够直接驱动车轮转动。根据本专利技术的另外的优选实施方式，离合器是干式离合器。在本专利技术的设计方案中，优选将离合器安置在变速装置的背离内燃机的一侧，例如将离合器设计为结合齿离合器(狗牙离合器)，离合器的第一离合件与同步器抗扭连接，第二离合件与输入轴连接，从而离合器能够中断或连接输入轴与输出轴之间的扭矩传递。根据本专利技术的另外的优选实施方式，在内燃机与输入轴之间设置双质量飞轮，以用于降低源自内燃机的扭振。进一步优选的是，将双质量飞轮设置在内燃机与第一电机之间，以避免扭振对第一电机的影响。本专利技术还涉及一种混合动力车辆，该所述混合动力车辆具有根据上面所述的混合动力系统。附图说明下面结合附图详细阐述本专利技术的实施方式。附图为：图1是根据现有技术的混合动力系统的结构示意图，图2是根据本专利技术优选实施方式的混合动力系统的结构示意图，在附图中，相同的附图标记表示相同的或者功能相同的部件。具体实施方式图1示出根据现有技术的混合动力系统的结构示意图。如图所示，该混合动力系统具有内燃机ICE、发电机M1、牵引电机M2和离合器C1。离合器C1能够连接或中断内燃机ICE的扭矩向输出轴的传递，其中，离合器C1是湿式离合器。在离合器C1接合时，内燃机ICE的扭矩可以直接传递通过扭矩输入轴和扭矩输出轴传递到差速器。图2示出根据本专利技术的混合动力系统的结构示意图。如图所示，该混合动力系统包括内燃机1、第一电机EM1、第二电机EM2、离合器2、输入轴3、输出轴4以及变速装置。输入轴3和输出轴4平行相互间隔地布置。内燃机1通过双质量飞轮5与输入轴3抗扭连接。第一电机EM1通过齿轮Z1与输入轴3抗扭连接，第二电机EM2通过另外的齿轮Z2与输出轴4抗扭连接，其中，齿轮Z1与输入轴的连接位置在双质量飞轮5远离内燃机1的一侧，齿轮Z2与输出轴的连接位置在车辆差速器与变速装置之间。该变速装置设在输入轴3和输出轴4之间，该变速装置具有至少两个挡位。在本实施例中，该变速器装置具有第一挡齿轮对Z11、第二挡齿轮对Z22以及同步器6。同步器6空套地套设在输入轴3上，第一挡齿轮对Z11的其中一个齿轮和第二挡齿轮对Z22的其中一个齿轮分别抗扭地连接在同步器6上。同步器6具有三个挡位，即R位、N位和L位。当同步器6处于R位时，同步器6与第一挡齿轮对的其中一个齿轮抗扭连接；当同步器6处于N位时，同步器6处于空转；当同步器6处于L位时，同步器6与第二挡齿轮对的其中一个齿轮抗扭连接。第一挡齿轮对的另一个齿轮和第二挡齿轮对的另一个齿轮分别抗扭地连接在输出轴4上。因此，输入轴3的扭矩能够通过变速装置传递到输出轴4上。离合器2具有第一离合件和第二离合件，其中，第一离合件与第二离合件能够相互抗扭连接或相互分离。第一离合件与变速装置的同步器6抗扭连接，尤其集成在同步器6上；第二离合件与输入轴3抗扭连接，尤其集成在输入轴3上。因此，当第一离合件与第二离合件相互抗扭连接时，输入轴3的扭矩能够通过变速装置传递给输出轴4；当第一离合件与第二离合件相互分离时，中断扭矩传送。通过根据本实施方式的混合动力系统的结构方式以及同步器6和离合器2的挡位变化，根据本专利技术的混合动力车辆的动力系统能够实现如下模式：1)纯电机驱动模式，在纯电动模式下利用根据本专利技术的混合动力系统能够借助第二电机EM2来驱动车辆。在这种情况下，离合器2被断开，内燃机1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合动力系统，所述混合动力系统包括内燃机(1)、第一电机(EM1)、第二电机(EM2)、离合器(2)、输入轴(3)以及输出轴(4)，其中，所述第一电机(EM1)将扭矩输送到所述输入轴(3)，所述第二电机(EM2)将扭矩输送到所述输出轴(4)，所述离合器能够切断或连接所述内燃机(1)的扭矩向所述输出轴(4)的输送，其中，所述离合器(2)具有能够相互抗扭连接或相互分离的第一离合件和第二离合件，其特征在于，在所述输入轴(3)和所述输出轴(4)之间设置具有至少两个挡位的变速装置，其中，所述离合器(2)被布置在所述变速装置的背离所述内燃机的一侧，并且所述离合器的第一离合件与所述变速装置抗扭连接，所述离合器的第二离合件与所述输入轴(3)抗扭连接。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力系统，所述混合动力系统包括内燃机(1)、第一电机(EM1)、第二电机(EM2)、离合器(2)、输入轴(3)以及输出轴(4)，其中，所述第一电机(EM1)将扭矩输送到所述输入轴(3)，所述第二电机(EM2)将扭矩输送到所述输出轴(4)，所述离合器能够切断或连接所述内燃机(1)的扭矩向所述输出轴(4)的输送，其中，所述离合器(2)具有能够相互抗扭连接或相互分离的第一离合件和第二离合件，其特征在于，在所述输入轴(3)和所述输出轴(4)之间设置具有至少两个挡位的变速装置，其中，所述离合器(2)被布置在所述变速装置的背离所述内燃机的一侧，并且所述离合器的第一离合件与所述变速装置抗扭连接，所述离合器的第二离合件与所述输入轴(3)抗扭连接。2.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述变速装置具有第一挡齿轮对(Z11)、第二挡齿轮对(Z22)和同步器(6)，其中，所述第一离合件与所述同步器(6)抗扭连接，所述第一挡齿轮对(Z11)的其中一个齿轮和第二挡齿轮对(Z22)的其中一个齿轮分别抗扭地连接在所述同步器(6)上。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚明利，金智涛，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE