基于CVT的混合动力传动系统及具有该系统的混合动力车辆技术方案

本发明专利技术公开一种基于CVT的混合动力传动系统及具有该系统的混合动力车辆，该传动系统包括发动机和CVT带轮机构，所述CVT带轮机构的主动带轮可通过离合器与所述发动机的输出轴动力连接；还包括齿轮传动机构和电机，所述齿轮传动机构的第一输入齿轮可与所述主动带轮动力连接，其输出齿轮动力连接差速器的输入端；所述电机配置在所述CVT带轮机构与所述齿轮传动机构之间，其电机轴的一端可通过离合器与所述CVT带轮机构的从动带轮动力连接，另一端可与所述齿轮传动机构的第二输入齿轮动力连接。本发明专利技术基于CVT带轮机构实现了混动工作模式，可以使发动机工作在经济转速，在获得良好节油性能的基础上，同时能够保证其较好的动力性和平顺性。

Hybrid transmission system based on CVT and hybrid vehicle with this system

【技术实现步骤摘要】
基于CVT的混合动力传动系统及具有该系统的混合动力车辆
本专利技术涉及混合动力汽车
，具体涉及一种基于CVT的混合动力传动系统及具有该系统的混合动力车辆。
技术介绍
混合动力汽车以其节能、环保的优点逐渐受到消费者青睐。众所周知，在动力方面，混合动力汽车由于增加了电机，动力性优于传统燃油车，续驶里程也十分接近，适用于郊区远距离出行；在排放方面，在纯电行驶时具备纯电动车所能达到的要求，因此也适合城市出行，可以有效缓解空气污染，且可减少噪音污染。目前，混合动力汽车作为一种新能源汽车，具有非常大的发展潜力和应用前景。现有技术中，混动变速箱大部分基于传统变速箱进行设计，根据混动变速箱的基础结构，目前市场上混合动力主要有三种形式：1.基于DCT传统变速箱增加电机，2.基于CVT(ContinuouslyVariableTransmission)变速箱增加电机，3基于AT变速箱增加电机。受其自身结构的限制，均无法获得较好的节油效果。有鉴于此，亟待针对现有混合动力车辆的动力传动系统进行优化设计，在充分发挥现有混合动力车优异性能的基础上，同时获得良好的经济性、动力性和平顺性。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于CVT的混合动力传动系统及具有该系统的混合动力车辆，该传动系统基于CVT带轮机构实现了混动工作模式，可以使发动机工作在经济转速，在获得良好节油性能的基础上，同时能够保证其较好的动力性和平顺性。本专利技术提供的基于CVT的混合动力传动系统，包括发动机和CVT带轮机构，所述CVT带轮机构的主动带轮可通过离合器与所述发动机的输出轴动力连接；还包括齿轮传动机构和电机，所述齿轮传动机构的第一输入齿轮可与所述主动带轮动力连接，其输出齿轮动力连接差速器的输入端；所述电机配置在所述CVT带轮机构与所述齿轮传动机构之间，其电机轴的一端可通过离合器与所述CVT带轮机构的从动带轮动力连接，另一端可与所述齿轮传动机构的第二输入齿轮动力连接。优选地，所述电机具体为集电机和发电机于一体的电机。优选地，所述电机轴的另一端可通过离合器与所述齿轮传动机构的第二输入齿轮动力连接。优选地，所述齿轮传动机构包括过渡轴，所述第一输入齿轮和所述第二输入齿轮分别通过所述过渡轴上设置的适配齿轮建立与所述输出齿轮的动力连接；其中，所述过渡轴的设置数量为2i+1个，i为大于等于0的整数。优选地，所述过渡轴为一根，其上依次配置有与所述第一输入齿轮啮合的第一齿轮、与所述第二输入齿轮啮合的第二齿轮和所述输出齿轮。优选地，所述第一齿轮可通过离合器与所述第二齿轮动力连接。优选地，所述第一输入齿轮可通过离合器与所述CVT带轮机构的主动带轮动力连接。优选地，具体配置为：所述主动带轮的工作半径/所述从动带轮工作半径)*(i2/i1)≥(i5/i6)；式中，i1－第一输入齿轮的齿数；i2－第一齿轮的齿数；i5－第二齿轮的齿数；i6－第二输入齿轮的齿数。优选地，还包括扭转减震器，动力连接在所述发动机的输出轴端。本专利技术提供的一种混合动力车辆，采用如前所述的基于CVT的混合动力传动系统。与现有技术相比，本专利技术另辟蹊径提出了一种混合动力车辆的动力系统，在现有的CVT带轮机构的基础上，增设电机并辅以离合器和齿轮传动机构，具体地，该齿轮传动机构的第一输入齿轮可与主动带轮动力连接，其输出齿轮动力连接差速器的输入端；电机轴的一端可通过离合器与从动带轮动力连接，另一端可与齿轮传动机构的第二输入齿轮动力连接。由此，实现混动工作模式，在不同档位的纯电工作模式下可使电机工作在最佳工况点，并具有如下有益技术效果：首先，实际驾驶工作过程中，当车速比较高的时候，若发动机转速也比较高，且超出了经济转速，可通过减小带传动机构的速比(增加主动带轮半径，减小从动带轮半径)，来降低发动机的转速，使发动机转速不超过经济转速范围；反之，若发动机转速比较低，且低于经济转速，则通过增大带传动机构的速比(减小主动带轮半径，增加从动带轮半径)，使发动机转速不低于经济转速范围，有效控制使发动机工作在经济转速，获得良好节油性能。同时，本方案可与CVT变速箱共用部分零件，可降低产品成本，具有较好的经济性。其次，上述过程中，基于带传动机构可保证速比是连续变化的特点，可进一步保证其运行的平顺性；此外，在扭矩变化的工况下，通过电机提供补充扭矩，可进一步保证动力性。此外，在本专利技术的优选方案中，采用集电机和发电机于一体的M/G电机，能够实现不同速比的能量回收模式，根据需求调整能量回收的强度，具有较好的可适应性。附图说明图1为具体实施方式所述基于CVT的混合动力传动系统的原理图。图中：发动机1、CVT带轮机构2、主动带轮21、从动带轮22、电机3、齿轮传动机构4、第一输入齿轮41、第二输入齿轮42、输出齿轮43、第一齿轮44、第二齿轮45、差速器5、扭转减震器6；离合器C0、离合器C1、离合器C2、离合器C3。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。不失一般性，本实施方式以四轴传动作为描述主体，详细说明本申请所提出的混合动力车辆动力传动系统。应当理解，用于提供转速及转向变化的齿轮传动机构不局限于图中配置的情形，对于本申请请求保护的技术方案并未构成实质性限制。针对混合动力车辆，本实施方式提供了一种基于CVT带轮机构建立的动力传动系统。该系统包括发动机1、CVT带轮机构2、电机3和齿轮传动机构4。其中，CVT(ContinuouslyVariableTransmission)带轮机构可实现无间断点的无级变速比，其主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵等基本部件构成可以采用现有技术实现。具体地，CVT带轮机构2的主动带轮21可通过离合器C0与发动机1的输出轴动力连接；齿轮传动机构4的第一输入齿轮41可与主动带轮21动力连接，其输出齿轮43动力连接差速器5的输入端。其中，电机3配置在CVT带轮机构2与齿轮传动机构4之间，其电机轴的一端可通过离合器C2与CVT带轮机构2的从动带轮22动力连接，另一端可与齿轮传动机构4的第二输入齿轮42动力连接。如此设置，发动机1和电机3通过CVT带轮机构2可分别或共同动力连接至差带器5的输入端，可通过发动机和电机的组合获得三种可供选择的动力源：发动机驱动、电机驱动及发动机和电机共同驱动，并实现多档位的工作模式。为了最大限度地提高整车能量利用率，前述电机3优选采用集电机和发电机于一体的M/G电机，可实现不同速比的能量回收模式，根据需求调整能量回收的强度，驱动电机可转换为发电机模式实现能量回收，包括车辆制动过程中蓄能。可以理解的是，具有该功能的电机具体结构非本申请的核心专利技术点所在，本领域普通技术人员可以采用现有技术实现，故本文不再赘述。具体请参考图1，图1为一种实施例所述混合动力传动系统的原理图。发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于CVT的混合动力传动系统，包括发动机和CVT带轮机构，所述CVT带轮机构的主动带轮可通过离合器与所述发动机的输出轴动力连接；其特征在于，还包括：/n齿轮传动机构，其第一输入齿轮可与所述主动带轮动力连接，其输出齿轮动力连接差速器的输入端；/n电机，配置在所述CVT带轮机构与所述齿轮传动机构之间，其电机轴的一端可通过离合器与所述CVT带轮机构的从动带轮动力连接，另一端可与所述齿轮传动机构的第二输入齿轮动力连接。/n

【技术特征摘要】
1.基于CVT的混合动力传动系统，包括发动机和CVT带轮机构，所述CVT带轮机构的主动带轮可通过离合器与所述发动机的输出轴动力连接；其特征在于，还包括：
齿轮传动机构，其第一输入齿轮可与所述主动带轮动力连接，其输出齿轮动力连接差速器的输入端；
电机，配置在所述CVT带轮机构与所述齿轮传动机构之间，其电机轴的一端可通过离合器与所述CVT带轮机构的从动带轮动力连接，另一端可与所述齿轮传动机构的第二输入齿轮动力连接。


2.如权利要求1所述的混合动力传动系统，其特征在于，所述电机具体为集电机和发电机于一体的电机。


3.如权利要求1或2所述的混合动力传动系统，其特征在于，所述电机轴的另一端可通过离合器与所述齿轮传动机构的第二输入齿轮动力连接。


4.如权利要求3所述的混合动力传动系统，其特征在于，所述齿轮传动机构包括过渡轴，所述第一输入齿轮和所述第二输入齿轮分别通过所述过渡轴上设置的适配齿轮建立与所述输出齿轮的动力连接；其中，所述过渡轴的设置数量为2i+1个，i为大于等于0的整数。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：颜俊平，雷太奇，叶永鑫，张玉文，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31