混合动力系统及车辆技术方案

本实用新型专利技术涉及混合动力系统及车辆，混合动力系统包括发动机、驱动桥，所述驱动桥内设有桥内电机，所述桥内电机通过离合器或带有空档的换档机构连接驱动桥的输出机构；还包括桥外电机和行星排，所述桥外电机和发动机分别连接所述行星排的两个动力输入端，所述行星排的动力输出端与所述驱动桥的输出机构相连；所述行星排的两个动力输入端分别带有锁止机构。本实用新型专利技术的集成式驱动桥混合动力系统，除了集成式驱动桥的桥内电机外，还在桥外设置了一个动力电机，可以实现双电机的驱动，降低了车辆对电机启动转矩等性能参数的要求，更容易满足整车的动力需求。

Hybrid system and vehicle

The utility model relates to a hybrid power system and a vehicle. The hybrid power system comprises an engine and a drive axle. The drive axle is provided with an in axle motor which is connected with an output mechanism of the drive axle through a clutch or a shift mechanism with neutral position. The utility model also includes an out axle motor and a planetary row. The out axle motor and the engine are respectively connected with two power inputs of the planetary row The power output end of the planetary row is connected with the output mechanism of the drive axle; the two power input ends of the planetary row are respectively provided with a locking mechanism. The hybrid power system of the integrated drive axle of the utility model, in addition to the motor in the integrated drive axle, is also provided with a power motor outside the axle, which can realize the driving of the double motor, reduce the requirements of the vehicle for the performance parameters such as the starting torque of the motor, and more easily meet the power requirements of the whole vehicle.

【技术实现步骤摘要】
混合动力系统及车辆
本技术涉及混合动力系统及车辆，属于新能源汽车

技术介绍
环境污染和能源危机日益凸显，新能源汽车作为交通运输的替代解决方案受到国家的鼓励和支持。受限于电池和电机在技术上的缺陷，混合动力汽车作为内燃机汽车向电动汽车的过渡产品而备受关注。由于混合动力汽车具有多个动力源，不同动力之间的耦合和切换就成了新能源汽车设计的重点。混合动力汽车动力源之间的耦合方式包括串联式、并联式和混连式。混联式混合动力系统相对于串联混合动力系统和并联混合动力系统具有巨大的性能优势。授权公告号为CN206884721U的中国专利文件公开了一种三轴式行星排混合动力系统及包括该动力系统的车辆。该方案设计中，在发电机和行星排之间设置有锁止离合器，驱动电机和行星排之间设置有两档AMT，发动机和行星排之间设置有扭转减震器，该系统可以实现发动机直驱、驱动电机驱动与发动机和驱动电机混合驱动的功能。但存在以下不足之处：(1)系统为三并轴，径向空间需求大，系统不易布置；(2)不能实现双电机驱动，发电机只用于发电，不参与驱动，使得主电机需求扭矩大，造成配置浪费；(3)纯电驱动时，发电机高速随转，会发生高速弱磁反应，造成能量损失。
技术实现思路
本技术的目的是提供混合动力系统及车辆，用以解决现有技术中的混动系统对电机性能要求高，且不易满足整车纯电模式下动力需求；以及内燃机直驱时，电机转子高速随转产生弱磁反应消耗动力浪费能源的问题。为实现上述目的，本技术的方案包括：本技术的一种混合动力系统，包括发动机、驱动桥，所述驱动桥内设有桥内电机，所述桥内电机通过离合器或带有空档的换档机构连接驱动桥的输出机构；还包括桥外电机和行星排，所述桥外电机和发动机分别连接所述行星排的两个动力输入端，所述行星排的动力输出端与所述驱动桥的输出机构相连；所述行星排的两个动力输入端分别带有锁止机构。本技术的集成式驱动桥混合动力系统，包括桥内和桥外两个电机，两个电机的输出通过离合器或变速机构的耦合后连接下游动力系统。在整车对动力需求不高时，例如高速巡航或下坡路况时，可以仅使用桥内电机单独驱动车辆，桥内电机的动力通过离合器或变速箱传递到主减速器，并通过主减速器驱动差速器等下游动力机构。此时将与发动机输出轴相连的行星排动力输入端的锁止机构锁死，动力同时通过传动系统和行星排带动桥外电机随转。在整车有较大动力需求时，例如起步或爬坡路况时，桥内桥外电机同时工作于驱动状态，与发动机输出轴相连的行星排动力输入端的锁止机构锁死，桥外电机的动力经行星排的减速增扭，再通过传动机构驱动主减速器和差速器等下游动力机构，同时桥内电机通过变速箱或离合器驱动主减速器和差速器等下游动力机构。桥内桥外两电机的输出动力经耦合后用于对车辆的驱动，实现了双电机的共同驱动，相比单电机混合动力方案来说降低了车辆对单个电机的启动转矩等性能参数的要求，使本方案对电机的要求更低。同时在纯电工况下，通过锁止机构锁死与发动机输出轴相连的行星排输入端，能够防止反拖发动机。在一定工况下解决了动力损失和能源浪费的问题。在内燃机直驱模式下时，锁止与桥外电机相连的行星排输入端，内燃机的动力经过行星排的减速增扭后传递到主减速器和差速器等下游动力机构去，此时连接桥内电机的离合器断开，或者变速箱置于空档，桥内电机及桥外电机均处于停止状态，避免了桥外电机高速随转，防止了高速弱磁反应的发生。进一步的，所述桥内电机通过带有空档的换档机构连接驱动桥的输出机构。桥内电机通过换档机构连接下游动力系统，一方面在桥外电机和/或发动机驱动的工况下，可以使换档机构置于空档防止桥内电机随转；另一方面在桥内电机驱动时提供更多的速比，提高桥内电机对驱动或动能回收等不同工况的适应性。进一步的，所述桥外电机的主轴自由转动的套设于发动机的传动轴上，并与所述行星排的太阳轮相连；所述发动机的传动轴与所述行星排的行星架相连。发动机传动轴与桥外电机同轴设置，减小了系统在车辆上横向占用的空间，更加有利于系统在车辆上的布置，节省底盘空间。进一步的，所述桥内电机的主轴自由转动的套设于所述集成式驱动桥的半轴上。集成式驱动桥的桥内电机和半轴同轴设置，减小了驱动桥的体积，提高了桥内的空间利用率。本技术的一种车辆，包括发动机、驱动桥，所述驱动桥内设有桥内电机，所述桥内电机通过离合器或带有空档的换档机构连接驱动桥的输出机构；还包括桥外电机和行星排，所述桥外电机和发动机分别连接所述行星排的两个动力输入端，所述行星排的动力输出端与所述驱动桥的输出机构相连；所述行星排的两个动力输入端分别带有锁止机构。进一步的，所述桥内电机通过带有空档的换档机构连接驱动桥的输出机构。进一步的，所述桥外电机的主轴自由转动的套设于发动机的传动轴上，并与所述行星排的太阳轮相连；所述发动机的传动轴与所述行星排的行星架相连。进一步的，所述桥内电机的主轴自由转动的套设于所述集成式驱动桥的半轴上。附图说明图1是一种集成驱动桥的混合动力系统示意图。图例：1、发动机；2、扭转减震器；3、第一锁止机构；4、第二锁止机构；5、桥外电机；6、太阳轮；7、行星轮；8、行星架；9、齿圈；10、主减速器；11、两档变速器；12、桥内电机；13、后桥桥壳；14、半轴；15、差速器；16、第三传动轴；17、锥齿轮副；18、第二传动轴；19、第一传动轴。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步详细的说明。针对现有缺陷，本技术提供了一种混合动力系统，首先将一电机和两档变速器集成到车桥里，电机通过动力传输机构驱动差速器。另一电机与发动机分别驱动行星排的两个输入端，行星排的另一端驱动连接车桥的差速器。在发动机传动轴及桥外电机传动轴或对应的行星排输入端上配置锁止机构，锁止机构可以采用多片离合器。本方案在实现双电机耦合驱动的前提下最大程度上减少系统体积，提升工况适应性，降低对电机性能参数等各方面的要求，实现电机小型化轻量化，同时避免出现电机高速随转发生弱磁反应，降低能量损失。如图1所示的一种混合动力系统，包括：发动机1、扭转减震器2、第一锁止机构3、第二锁止机构4、桥外电机5、太阳轮6、行星轮7、行星架8、齿圈9、主减速器10、两档变速器11、桥内电机12、后桥桥壳13、半轴14、差速器15、第三传动轴16、锥齿轮副17、第二传动轴18、第一传动轴19。发动机1输出轴通过扭转减震器2连接第一传动轴19即发动机传动轴，第一传动轴19从中心自由转动的穿过桥外电机5的主轴，其另一端和行星架8连接,第一传动轴19上设置第一锁止机构3,用于锁定行星架8的转动。桥外电机5的主轴套设于第一传动轴19上和太阳轮6连接，第二锁止机构4设置于桥外电机5的主轴到太阳轮6之间的传动机构上，用于锁死桥外电机5及太阳轮6的转动。齿圈9通过第二传动轴18即车桥动力输入端和锥齿轮副17连接，锥齿轮副17将动力方向改变后通过第三传动轴16和主减速器10连接。桥内电机12的主轴套设于车桥内一边的半轴上和两档变速器11连接，两档变速器11和主减速器10连接；主减速器10驱动连接差速器15，差速器15通过两个半轴驱动车轮。桥内电机12、两档变速器11、主减速器10、差速器15集成在后桥桥壳13里。两档变速器11主要作用是，分断桥内电机12的动力输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合动力系统，其特征在于，包括发动机、驱动桥，所述驱动桥内设有桥内电机，所述桥内电机通过离合器或带有空档的换档机构连接驱动桥的输出机构；还包括桥外电机和行星排，所述桥外电机和发动机分别连接所述行星排的两个动力输入端，所述行星排的动力输出端与所述驱动桥的输出机构相连；所述行星排的两个动力输入端分别带有锁止机构。

【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、驱动桥，所述驱动桥内设有桥内电机，所述桥内电机通过离合器或带有空档的换档机构连接驱动桥的输出机构；还包括桥外电机和行星排，所述桥外电机和发动机分别连接所述行星排的两个动力输入端，所述行星排的动力输出端与所述驱动桥的输出机构相连；所述行星排的两个动力输入端分别带有锁止机构。2.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述桥内电机通过带有空档的换档机构连接驱动桥的输出机构。3.根据权利要求1或2所述的混合动力系统，其特征在于，所述发动机的传动轴穿过所述桥外电机的主轴，并与所述行星排的行星架相连；所述桥外电机的主轴与所述行星排的太阳轮相连。4.根据权利要求3所述的混合动力系统，其特征在于，所述驱动桥的半轴穿过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋银飞，王印束，王富生，李建锋，程晓伟，刘小伟，
申请(专利权)人：郑州宇通客车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41