两挡混合动力耦合系统及车辆技术方案

本发明专利技术属于新能源汽车领域，涉及两挡混合动力耦合系统及车辆，包括发动机、发电机、驱动电机、第一离合器、第二离合器、第三离合器、主传力件和用于输出动力至车轮的中间轴及具有不同速比的第一减速齿轮副和第二减速齿轮副；发动机通过第一离合器与主传力件相连；发电机与主传力件相连；主传力件通过第二离合器和第一减速齿轮副，或第三离合器和第二减速齿轮副连接中间轴；驱动电机与中间轴相连。结构简单、紧凑，切换第一、二、三离合器的工作状态，能够控制发动机、发电机是否接入驱动或发电路线及接入驱动路线时的挡位，实现多种驱动模式，获得更高的传动效率；尤其是实现了发动机直驱模式和双电机纯电动模式，显著提高了整车动力性能。

Two gear hybrid coupling system and vehicle

【技术实现步骤摘要】
两挡混合动力耦合系统及车辆
本专利技术属于新能源汽车领域，特别是涉及两挡混合动力耦合系统及车辆。
技术介绍
动力系统包括发动机(内燃机)和一个由变速器、差速器和传动轴组成的传动系统；它的作用是向车辆提供驱动轮所需的驱动动力。内燃机有一定的速度和扭矩范围，并在其中很小的范围内达到最佳的工作状态，这时或是油耗最小，或是有害排放最低，或是俩者皆然。然而，实际路况千变万化，不但表现在驱动轮的速度上，同时还表现在驱动轮所要求的扭矩。因此，实现内燃机的转速和扭矩最优，即动力最优状态，与驱动轮动力状态之匹配好，是变速器的首要任务。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案中，最具代表性的有串联混合系统和并联混合系统两种。电机串联混合系统中，内燃机一发电机一电动机一轴系一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，发电机一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。电机并联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，另一条由电机一电池系统组成。机械变速器负责完成对速度的调节，而电机一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。但由于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一电，电一机的转换，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，此系统需两套独立的子系统，造价高。通常只用于弱混合系统。现有的一种动力耦合系统，包括发动机、发电机、离合器、驱动电机，发电机与发动机同轴相连，离合器设置在发动机与发电机之间，驱动电机通过传动装置分别与所述离合器和差速器相连。电机驱动时只有一个档位，不能实现双电机纯电动模式，会导致动力性受限，经济性还有进一步提升的空间。该系统只是适用于城市工况和中小车型，对于非城市工况和较大车型，动力性和经济性都不是很理想。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一是：针对现有方案动力耦合系统动力性和经济性不足的问题，提供一种两挡混合动力耦合系统。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种两挡混合动力耦合系统，包括发动机、发电机和驱动电机；还包括第一离合器、第二离合器、第三离合器、主传力件、第一减速齿轮副、第二减速齿轮副和中间轴，所述第一减速齿轮副的速比不同于所述第二减速齿轮副的速比；所述发动机通过所述第一离合器与所述主传力件相连；所述发电机与所述主传力件相连；所述主传力件通过所述第二离合器和所述第一减速齿轮副减速连接所述中间轴；所述主传力件还通过所述第三离合器和所述第二减速齿轮副减速连接所述中间轴；所述驱动电机与所述中间轴相连；所述中间轴输出动力至车轮。可选地，所述主传力件为第一输入轴，所述第一输入轴与所述发动机的输出轴同轴设置；或者所述第一离合器与所述第三离合器集成为共用同一离合器壳体的双离合器，所述主传力件包括第一输入轴和所述离合器壳体；所述第一输入轴与所述第一离合器相连，并通过所述第二离合器和所述第一减速齿轮副减速连接所述中间轴。可选地，所述主传力件包括所述第一输入轴和所述离合器壳体时，所述两挡混合动力耦合系统还包括第二输入轴；所述第二输入轴可转动地套设于所述第一输入轴上，并与所述第三离合器相连；所述第二减速齿轮副连接于所述第二输入轴与所述中间轴之间。可选地，还包括第一输入轴和第二输入轴，所述第二输入轴可转动地套设于所述第一输入轴上，所述发动机的输出轴、所述第一输入轴和所述第二输入轴同轴设置；所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器集成为共用同一离合器壳体的三离合器，所述离合器壳体为所述主传力件；所述第一输入轴与所述第二离合器相连；所述第二输入轴与所述第三离合器相连；所述第一减速齿轮副连接于所述第一输入轴与所述中间轴之间；所述第二减速齿轮副连接于所述第二输入轴与所述中间轴之间。可选地，所述第一减速齿轮副包括设于第一输入轴的第一齿轮和设于所述中间轴上的第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合；所述第二减速齿轮副包括设于第二输入轴的第三齿轮和设于所述中间轴上的第四齿轮，所述第三齿轮与所述第四齿轮啮合；当所述主传力件包括所述第一输入轴和所述离合器壳体时：所述第一齿轮通过所述第二离合器与所述第一输入轴有效连接，或者所述第二齿轮通过所述第二离合器与所述中间轴有效连接。可选地，还包括第三减速齿轮副，所述驱动电机通过第三减速齿轮副减速连接所述中间轴；所述第三减速齿轮副包括所述第四齿轮和设于所述驱动电机的输出轴上的第五齿轮，所述第四齿轮与所述第五齿轮啮合；或者所述第三减速齿轮副包括所述第二齿轮和设于所述驱动电机的输出轴上的第五齿轮，所述第二齿轮与所述第五齿轮啮合。可选地，还包括增速齿轮副，所述主传力件通过所述增速齿轮副连接所述发电机；所述增速齿轮副包括设于所述主传力件上的第六齿轮和设于所述发电机的输出轴上的第七齿轮，所述第六齿轮与所述第七齿轮啮合。可选地，所述第七齿轮可转动地设于所述中间轴上。可选地，所述两挡混合动力耦合系统具有单电机纯电驱动模式、第一双电机纯电动模式、第二双电机纯电动模式、第一发动机直驱模式、第二发动机直驱模式、第一混合驱动模式、第二混合驱动模式及增程模式；断开所述第一离合器，断开所述第二离合器，断开所述第三离合器，所述发动机和所述发电机不工作，所述驱动电机驱动，以建立所述单电机纯电驱动模式；断开所述第一离合器，断开所述第二离合器，结合所述第三离合器，所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机驱动共同驱动，以建立所述第一双电机纯电动模式；断开所述第一离合器，结合所述第二离合器，断开所述第三离合器，所述发动机不工作，所述发电机和所述驱动电机驱动共同驱动，以建立所述第二双电机纯电动模式；结合所述第一离合器，断开所述第二离合器，结合所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机和所述驱动电机不工作，以建立所述第一发动机直驱模式；结合所述第一离合器，结合所述第二离合器，断开所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机和所述驱动电机不工作，以建立所述第二发动机直驱模式；结合所述第一离合器，断开所述第二离合器，结合所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机在所述发动机的驱动下发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第一混合驱动模式；结合所述第一离合器，结合所述第二离合器，断开所述第三离合器，所述发动机驱动，所述发电机在所述发动机的驱动下发电，所述驱动电机驱动，以建立所述第二混合驱动模式；结合所述第一离合器，断开所述第二离合器，断开所述第三离合器，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两挡混合动力耦合系统，包括发动机、发电机和驱动电机，其特征在于，还包括第一离合器、第二离合器、第三离合器、主传力件、第一减速齿轮副、第二减速齿轮副和中间轴，所述第一减速齿轮副的速比不同于所述第二减速齿轮副的速比；/n所述发动机通过所述第一离合器与所述主传力件相连；/n所述发电机与所述主传力件相连；/n所述主传力件通过所述第二离合器和所述第一减速齿轮副减速连接所述中间轴；/n所述主传力件还通过所述第三离合器和所述第二减速齿轮副减速连接所述中间轴；/n所述驱动电机与所述中间轴相连；/n所述中间轴输出动力至车轮。/n

【技术特征摘要】
1.一种两挡混合动力耦合系统，包括发动机、发电机和驱动电机，其特征在于，还包括第一离合器、第二离合器、第三离合器、主传力件、第一减速齿轮副、第二减速齿轮副和中间轴，所述第一减速齿轮副的速比不同于所述第二减速齿轮副的速比；
所述发动机通过所述第一离合器与所述主传力件相连；
所述发电机与所述主传力件相连；
所述主传力件通过所述第二离合器和所述第一减速齿轮副减速连接所述中间轴；
所述主传力件还通过所述第三离合器和所述第二减速齿轮副减速连接所述中间轴；
所述驱动电机与所述中间轴相连；
所述中间轴输出动力至车轮。


2.根据权利要求1所述的两挡混合动力耦合系统，其特征在于，所述主传力件为第一输入轴，所述第一输入轴与所述发动机的输出轴同轴设置；或者
所述第一离合器与所述第三离合器集成为共用同一离合器壳体的双离合器，所述主传力件包括第一输入轴和所述离合器壳体；所述第一输入轴与所述第一离合器相连，并通过所述第二离合器和所述第一减速齿轮副减速连接所述中间轴。


3.根据权利要求2所述的两挡混合动力耦合系统，其特征在于，所述主传力件包括所述第一输入轴和所述离合器壳体时，所述两挡混合动力耦合系统还包括第二输入轴；
所述第二输入轴可转动地套设于所述第一输入轴上，并与所述第三离合器相连；
所述第二减速齿轮副连接于所述第二输入轴与所述中间轴之间。


4.根据权利要求1所述的两挡混合动力耦合系统，其特征在于，还包括第一输入轴和第二输入轴，所述第二输入轴可转动地套设于所述第一输入轴上，所述发动机的输出轴、所述第一输入轴和所述第二输入轴同轴设置；所述第一离合器、所述第二离合器和所述第三离合器集成为共用同一离合器壳体的三离合器，所述离合器壳体为所述主传力件；
所述第一输入轴与所述第二离合器相连；
所述第二输入轴与所述第三离合器相连；
所述第一减速齿轮副连接于所述第一输入轴与所述中间轴之间；
所述第二减速齿轮副连接于所述第二输入轴与所述中间轴之间。


5.根据权利要求3或4所述的两挡混合动力耦合系统，其特征在于，所述第一减速齿轮副包括设于第一输入轴的第一齿轮和设于所述中间轴上的第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合；所述第二减速齿轮副包括设于所述第二输入轴的第三齿轮和设于所述中间轴上的第四齿轮，所述第三齿轮与所述第四齿轮啮合；
当所述主传力件包括所述第一输入轴和所述离合器壳体时：所述第一齿轮通过所述第二离合器与所述第一输入轴有效连接，或者所述第二齿轮通过所述第二离合器与所述中间轴有效连接。


6.根据权利要求5所述的两挡混合动力耦合系统，其特征在于，还包括第三减速齿轮副，所述驱动电机通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁宏钟，黄向东，李罡，张安伟，黄河，杨勇，赵江灵，尚阳，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44