混合动力驱动系统及车辆技术方案

本实用新型专利技术一实施例提供一种混合动力驱动系统，包括发动机、第一轴、第一离合器、中间轴、制动器、行星齿轮机构、第二离合器、第一齿轮、第二齿轮、第二轴、发电机、第三齿轮、第四齿轮、第三轴、第五齿轮、第四轴、驱动电机、第六齿轮、第一差速器、后驱电机、第五轴、第七齿轮、第八齿轮、第六轴、第九齿轮、第十齿轮和第二差速器。该混合动力驱动系统的结构较简单，具有多种工作模式，平台化好。本实用新型专利技术还提供一种具有该混合动力驱动系统的车辆。

【技术实现步骤摘要】
混合动力驱动系统及车辆
本技术涉及新能源
，特别涉及一种混合动力驱动系统及具有该混合动力驱动系统的车辆。
技术介绍
目前市场上的变速器主要有有级变速器和无级变速器两大类。有级变速器又细分为手动和自动两种，它们大多通过齿轮系或行星轮系不同的啮合排列来提供有限个离散的输出输入速比，两相邻速比之间驱动轮速度的调节则依靠内燃机的速度变化来实现。无级变速器，无论是机械式、液压式或机电式，都能在一定速度范围内提供无限个连续可选用的速比，理论上说，驱动轮的速度变化完全可通过变速器来完成，这样内燃机可以尽可能的工作在最佳速度范围内。无级变速器和有级变速器相比，具有调速平稳，能充分利用内燃机最大功率等诸多优点，因此无级变速器多年来一直是各国工程师们研究的对象。近年来，电机混合动力技术的诞生为实现内燃机与动力轮之间动力的完全匹配开拓了新的途径。在众多的动力总成设计方案中，最具代表性的有串联混合系统和并联混合系统两种。串联混合系统中，内燃机、发电机、电动机、轴系、驱动轮组成一条串联的动力链，动力总成结构极为简单。其中，发电机、电动机组合可视为传统意义下的变速器。当与储能器，如电池、电容等联合使用时，该变速器又可作为能量调节装置，完成对速度和扭矩的独立调节。并联混合系统有两条并行的独立的动力链。一条由传统的机械变速器组成，另一条由电机、电池系统组成。机械变速器负责完成对速度的调节，而电机、电池系统则完成对功率或扭矩的调节。为充分发挥整个系统的潜能，机械变速器还需采用无级变速方式。串联混合系统的优点在于结构简单，布局灵活，但全部动力通过发电机和电动机，因此电机的功率要求高，体积大，重量重。同时，由于能量传输过程经过两次机电、电机的转换，整个系统的效率较低。在并联混合系统中，只有部分动力通过电机系统，因此对电机的功率要求相对较低，整体系统的效率高。然而，并联混合系统需两套独立的子系统，造价高，通常只用于弱混合系统。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种混合动力驱动系统，其结构较简单，具有多种工作模式，平台化好。本技术第一实施例提供一种混合动力驱动系统，包括发动机、第一轴、第一离合器、中间轴、制动器、行星齿轮机构、第二离合器、第一齿轮、第二齿轮、第二轴、发电机、第三齿轮、第四齿轮、第三轴、第五齿轮、第四轴、驱动电机、第六齿轮、第一差速器、后驱电机、第五轴、第七齿轮、第八齿轮、第六轴、第九齿轮、第十齿轮和第二差速器；其中：该发动机连接该第一轴，该发电机连接该第二轴，该驱动电机连接该第四轴，该后驱电机连接该第五轴，该第一离合器用于结合或分离该第一轴与该中间轴；该第一齿轮固定在该中间轴，该第二齿轮固定在该第二轴，该第二齿轮与该第一齿轮啮合；该行星齿轮机构包括行星架、太阳轮、行星轮和齿圈，该太阳轮空套在该中间轴，该齿圈固定在该中间轴，该制动器用于制动或解锁该太阳轮，该第二离合器用于结合或分离该行星架与该齿圈；该第三齿轮固定在该第三轴，该第三齿轮与该行星架啮合；该第四齿轮固定在该第三轴，该第五齿轮固定在该第四轴，该第五齿轮和该第六齿轮的其中之一与该第四齿轮啮合，另一与该第三齿轮啮合；该第六齿轮连接该第一差速器；该第七齿轮固定在该第五轴，该第八齿轮固定在该第六轴，该第八齿轮与该第七齿轮啮合；该第九齿轮固定在该第六轴，该第十齿轮与该第九齿轮啮合，且该第十齿轮连接该第二差速器。本技术第二实施例提供一种混合动力驱动系统，包括发动机、第一轴、第一离合器、中间轴、制动器、行星齿轮机构、第二离合器、第一齿轮、第二齿轮、第二轴、发电机、第三齿轮、第四齿轮、第三轴、第五齿轮、第四轴、驱动电机、第六齿轮、第一差速器、后驱电机、第五轴、第七齿轮、第八齿轮、第六轴、第九齿轮、第十齿轮和第二差速器；其中：该发动机连接该第一轴，该发电机连接该第二轴，该驱动电机连接该第四轴，该后驱电机连接该第五轴，该第一离合器用于结合或分离该第一轴与该中间轴；该第一齿轮固定在该中间轴，该第二齿轮固定在该第二轴，该第二齿轮与该第一齿轮啮合；该行星齿轮机构包括行星架、太阳轮、行星轮和齿圈，该太阳轮空套在该中间轴，该齿圈固定在该中间轴，该制动器用于制动或解锁该太阳轮，该第二离合器用于结合或分离该行星架与该齿圈；该第三齿轮固定在该第三轴，该第三齿轮与该行星架啮合；该第四齿轮固定在该第三轴，该第五齿轮固定在该第四轴，该第五齿轮和该第六齿轮的其中之一与该第四齿轮啮合，另一与该第三齿轮啮合；该第六齿轮连接该第一差速器；该第七齿轮固定在该第五轴，该第八齿轮空套在该第六轴，该第八齿轮与该第七齿轮啮合；该第九齿轮固定在该第六轴，该第十齿轮与该第九齿轮啮合，且该第十齿轮连接该第二差速器；该第十一齿轮固定在该第五轴，该第十二齿轮空套在该第六轴，该同步器设置在该第六轴上并位于该第八齿轮与该第十二齿轮之间。进一步地，该第五齿轮与该第四齿轮啮合，该第六齿轮与该第三齿轮啮合。进一步地，该第六齿轮与该第四齿轮啮合，该第五齿轮与该第三齿轮啮合。进一步地，该第一轴与该中间轴同轴设置。进一步地，该第一轴为该发动机的输出轴，该第二轴为该发电机的输出轴，该第四轴为该驱动电机的输出轴。进一步地，该第六齿轮为该第一差速器的差速器齿轮，该第十齿轮为该第二差速器的差速器齿轮。进一步地，该混合动力驱动系统具有两种发动机直驱模式、两种混合动力驱动模式、四种单电机纯电动模式、五种双电机纯电动模式和两种串联增程模式。本技术还提供一种车辆，包括上述的混合动力驱动系统。本技术实施例提供的混合动力驱动系统，主要有以下几个优点：1.该驱动系统整体结构较简单，可以实现两种发动机直驱模式、两种混合动力驱动模式、四种单电机纯电动模式、五种双电机纯电动模式、两种串联增程模式，以及制动能量回收、驻车发电等多种工作模式，具有较强的灵活性；2.在各模式切换过程中，驱动电机(或后驱电机)参与驱动，不存在动力中断；3.该驱动系统为四驱方案，具有更好的动力性；4.该驱动系统可以覆盖HEV(HybridElectricVehicle，即混合动力汽车)车型和PHEV(Plug-inHybridElectricVehicle，即插电式混合动力汽车)车型，平台化好。附图说明图1为本技术第一实施例的混合动力驱动系统的结构示意图。图2-图3为该驱动系统工作在发动机直驱模式的示意图。图4-图5为该驱动系统工作在混合动力模式的示意图。图6-图9为该驱动系统工作在单电机驱动模式的示意图。图10-图14为该驱动系统工作在双电机驱动模式的示意图。图15-图16为该驱动系统工作在串联增程模式的示意图。图17为本技术第二实施例的混合动力驱动系统的结构示意图。图18为本技术第三实施例的混合动力驱动系统的结构示意图。图19为本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合动力驱动系统，其特征在于，包括发动机(1)、第一轴(2)、第一离合器(3)、中间轴(4)、制动器(5)、行星齿轮机构、第二离合器(10)、第一齿轮(11)、第二齿轮(12)、第二轴(13)、发电机(14)、第三齿轮(15)、第四齿轮(16)、第三轴(17)、第五齿轮(18)、第四轴(19)、驱动电机(20)、第六齿轮(21)、第一差速器(22)、后驱电机(23)、第五轴(24)、第七齿轮(25)、第八齿轮(26)、第六轴(27)、第九齿轮(28)、第十齿轮(29)和第二差速器(30)；其中：/n该发动机(1)连接该第一轴(2)，该发电机(14)连接该第二轴(13)，该驱动电机(20)连接该第四轴(19)，该后驱电机(23)连接该第五轴(24)，该第一离合器(3)用于结合或分离该第一轴(2)与该中间轴(4)；/n该第一齿轮(11)固定在该中间轴(4)，该第二齿轮(12)固定在该第二轴(13)，该第二齿轮(12)与该第一齿轮(11)啮合；/n该行星齿轮机构包括行星架(6)、太阳轮(7)、行星轮(8)和齿圈(9)，该太阳轮(7)空套在该中间轴(4)，该齿圈(9)固定在该中间轴(4)，该制动器(5)用于制动或解锁该太阳轮(7)，该第二离合器(10)用于结合或分离该行星架(6)与该齿圈(9)；/n该第三齿轮(15)固定在该第三轴(17)，该第三齿轮(15)与该行星架(6)啮合；/n该第四齿轮(16)固定在该第三轴(17)，该第五齿轮(18)固定在该第四轴(19)，该第五齿轮(18)和该第六齿轮(21)的其中之一与该第四齿轮(16)啮合，另一与该第三齿轮(15)啮合；/n该第六齿轮(21)连接该第一差速器(22)；/n该第七齿轮(25)固定在该第五轴(24)，该第八齿轮(26)固定在该第六轴(27)，该第八齿轮(26)与该第七齿轮(25)啮合；/n该第九齿轮(28)固定在该第六轴(27)，该第十齿轮(29)与该第九齿轮(28)啮合，且该第十齿轮(29)连接该第二差速器(30)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种混合动力驱动系统，其特征在于，包括发动机(1)、第一轴(2)、第一离合器(3)、中间轴(4)、制动器(5)、行星齿轮机构、第二离合器(10)、第一齿轮(11)、第二齿轮(12)、第二轴(13)、发电机(14)、第三齿轮(15)、第四齿轮(16)、第三轴(17)、第五齿轮(18)、第四轴(19)、驱动电机(20)、第六齿轮(21)、第一差速器(22)、后驱电机(23)、第五轴(24)、第七齿轮(25)、第八齿轮(26)、第六轴(27)、第九齿轮(28)、第十齿轮(29)和第二差速器(30)；其中：
该发动机(1)连接该第一轴(2)，该发电机(14)连接该第二轴(13)，该驱动电机(20)连接该第四轴(19)，该后驱电机(23)连接该第五轴(24)，该第一离合器(3)用于结合或分离该第一轴(2)与该中间轴(4)；
该第一齿轮(11)固定在该中间轴(4)，该第二齿轮(12)固定在该第二轴(13)，该第二齿轮(12)与该第一齿轮(11)啮合；
该行星齿轮机构包括行星架(6)、太阳轮(7)、行星轮(8)和齿圈(9)，该太阳轮(7)空套在该中间轴(4)，该齿圈(9)固定在该中间轴(4)，该制动器(5)用于制动或解锁该太阳轮(7)，该第二离合器(10)用于结合或分离该行星架(6)与该齿圈(9)；
该第三齿轮(15)固定在该第三轴(17)，该第三齿轮(15)与该行星架(6)啮合；
该第四齿轮(16)固定在该第三轴(17)，该第五齿轮(18)固定在该第四轴(19)，该第五齿轮(18)和该第六齿轮(21)的其中之一与该第四齿轮(16)啮合，另一与该第三齿轮(15)啮合；
该第六齿轮(21)连接该第一差速器(22)；
该第七齿轮(25)固定在该第五轴(24)，该第八齿轮(26)固定在该第六轴(27)，该第八齿轮(26)与该第七齿轮(25)啮合；
该第九齿轮(28)固定在该第六轴(27)，该第十齿轮(29)与该第九齿轮(28)啮合，且该第十齿轮(29)连接该第二差速器(30)。


2.如权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，该第五齿轮(18)与该第四齿轮(16)啮合，该第六齿轮(21)与该第三齿轮(15)啮合。


3.如权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，该第六齿轮(21)与该第四齿轮(16)啮合，该第五齿轮(18)与该第三齿轮(15)啮合。


4.如权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，该第一轴(2)与该中间轴(4)同轴设置。


5.如权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，该第一轴(2)为该发动机(1)的输出轴，该第二轴(13)为该发电机(14)的输出轴，该第四轴(19)为该驱动电机(20)的输出轴。


6.如权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，该第六齿轮(21)为该第一差速器(22)的差速器齿轮，该第十齿轮(29)为该第二差速器(30)的差速器齿轮。


7.如权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，该混合动力驱动系统具有两种发动机直驱模式、两种混合动力驱动模式、四种单电机纯电动模式、五种双电机纯电动模式和两种串联增程模式。


8.一种混合动力驱动系统，其特征在于，包括发动机(1)、第一轴(2)、第一离合器(3)、中间轴(4)、制动器(5)、行星齿轮机构、第二离合器(10)、第一齿轮(11)...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁宏钟，张安伟，赵江灵，吴为理，朱永明，祖国强，尚阳，
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