一种单电机多模式混合动力系统及汽车技术方案

本发明专利技术公开了一种单电机多模式混合动力系统及汽车，包括发动机、电机、第一传动系统、第二传动系统和换挡执行机构，其中电机动力输入轴一端与电机转子连接，另一端与所述大太阳轮连接轴连接，大太阳轮连接轴与大太阳轮连接，发动机动力输入轴与第一离合器的主动端和第二离合器的被动端连接为一体，同轴旋转，小太阳轮连接轴一端与所述第一离合器的被动端连接，所述小太阳轮连接轴的另一端与小太阳轮连接，所述第二传动系统将所述发动机和所述电机的动力复合以实现不同驱动模式和各种档位的变速输出。采用本发明专利技术具有机构简单、修理容易、对速度变化反应较快，提高传动效率的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种单电机多模式混合动力系统及汽车
本专利技术属于汽车传动系统领域，具体涉及一种单电机多模式混合动力系统及汽车。
技术介绍
随着汽车保有量的逐年攀升，新能源汽车作为目前相对比较环保的出行工具，越来越受到消费者的喜爱。随着世界各国环境保护的措施越来越严格，混合动力车辆由于其节能、低排放等特点成为汽车研究与开发的一个重点。混合动力车辆和汽油车一样到加油站加油，不用改变汽车的使用习惯。燃油经济性能高，而且行驶性能优越，混合动力汽车的发动机要使用燃油，而且在起步、加速时，由于有电动马达的辅助，所以可以降低油耗，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”排放。动力性优于同排量的单纯内燃机汽车，特别是在起步加速时，电动机可以有效地弥补内燃机低转速扭矩力不足的弱点。在减少车内的机械噪音、低速或怠速时可采用电动机工作，不达到一定速度，发动机就不工作，因此，便能使发动机一直保持在最佳工况状态。对混合动力汽车来说自动变速器是其最关键的零部件之一。现有的混合动力自动变速器通过液力传动和行星齿轮组合的方式来实现自动变速，一般由液力变矩器、行星齿轮机构、换挡执行机构、换挡控制系统、换挡操纵机构等装置组成，具有机构复杂，修理困难，对速度变化反应较慢，换挡顿挫感明显，相对耗油等缺点。有必有在现有技术上在保证换挡速度和舒适性的条件下优化混合动力系统的结构和提高传动效率。
技术实现思路
本专利技术要解决现有技术中混合动力系统系统，机构复杂、修理困难、对速度变化反应较慢，传动效率不高的问题。本专利技术提供一种单电机多模式混合动力系统，包括发动机、电机、第一传动系统、第二传动系统和换挡执行机构，所述第一传动系统包括电机动力输入轴、大太阳轮连接轴、发动机动力输入轴和小太阳轮连接轴，所述第二传动系统包括大太阳轮和小太阳轮，所述换挡执行机构包括第一离合器和第二离合器；所述电机动力输入轴一端与电机转子连接，所述电机动力输入轴的另一端与所述大太阳轮连接轴连接，所述大太阳轮连接轴与所述大太阳轮连接，所述发动机动力输入轴与所述第一离合器的主动端和所述第二离合器的被动端连接为一体，同轴旋转，所述小太阳轮连接轴一端与所述第一离合器的被动端连接，所述小太阳轮连接轴的另一端与所述小太阳轮连接，所述第二传动系统将所述发动机和所述电机的动力复合实现不同驱动模式和各种档位的变速输出。进一步地，所述换挡执行机构还包括第一制动离合器、第二制动离合器和单向制动器，所述第一制动离合器设置在所述大太阳轮连接轴的外侧，用于制动所述大太阳轮连接轴，所述第二制动离合器和单向制动器的一端与所述行星架连接，所述第二制动离合器和单向制动器的另一端固定在壳体上。进一步地，所述第二传动系统还包括小齿轮、长齿轮、行星架和齿圈；所述小齿轮通过轴承支撑在所述行星架上，所述小齿轮与所述小太阳轮和所述长齿轮啮合；所述长齿轮通过轴承支撑在所述行星架上，所述长齿轮一端与所述齿圈内啮合，所述长齿轮的另一端与所述大太阳轮和所述的小齿轮啮合；所述行星架的一端支撑所述小齿轮和所述长齿轮，所述行星架的另一端分别与所述第二离合器、第二制动离合器和单向制动器的主动端连接；进一步地，所述混合动力系统还包括输出齿轮，所述齿圈通过输出轴与所述输出齿轮连接。进一步地，所述电机包括电机定子和电机转子，所述电机转子同轴设置在所述电机定子内，所述电机定子固定在所述壳体上。优选地，所述电机动力输入轴与所述大太阳轮连接轴之间设置有第一行星减速机构，所述第一行星减速机构包括第一减速太阳轮、第一减速行星轮和第一减速齿圈；所述第一减速太阳轮与所述电机动力输入轴连接，所述第一减速齿圈固定在壳体上，所述第一减速行星轮通过轴承支撑在所述大太阳轮连接轴上，所述第一减速行星轮分别与所述第一减速太阳轮和所述第一减速齿圈啮合，所述第一行星减速机构用于增加电机驱动扭矩和减少电机功率。优选地，所述电机动力输入轴与大太阳轮连接轴之间设置有第二行星减速机构，所述第二行星减速机构包括第二减速太阳轮、第二减速行星轮、第二减速齿圈和第二减速行星架；所述第二减速太阳轮与所述电机动力输入轴连接，所述第二减速齿圈与所述大太阳轮连接轴连接，所述第二减速行星轮分别与所述第二减速太阳轮和所述第二减速齿圈啮合，所述第二减速行星轮通过轴承支撑在所述第二减速行星架上，所述第二减速行星架的一端固定在壳体上。优选地，所述电机的轴线与所述发动机动力输入轴的轴线平行设置，所述电机的输出端设置有主动轮，所述发动机动力输入轴上设置有被动轮，所述主动轮和所述被动轮之间通过链条、带或齿轮连接。进一步地，所述多模式混合动力系统实现的不同模式包括发动机驱动模式、电机驱动模式、分流驱动模式和并联驱动模式。本专利技术还提供一种汽车，包括车身、底盘及所述混合动力系统，所述混合动力系统设置在所述底盘上。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：(1)本专利技术电机动力经第一传动系统由连接轴传递到第二传动系统，结构简单，减少发动机、电机、电池再到电动机驱动车辆行驶的工作模式可以更好的实现动力传递和变速，提高机械传动和电传动效率。(2)本专利技术在现有的自动变速的基础上去掉一个离合器和变扭矩，加上一个电机，可以实现8个档位的多模式混合动力，可以降低电机的转速、扭矩和功率，降低电机成本，同时可以解决车辆低速大扭矩，高速高转速的行驶要求。(3)本专利技术在低速时采用纯电模式，在中速时采取并联驱动模式，在高速时采用分流模式，在缺电时采用发动机驱动模式，多种模式运行可以解决不同行驶要求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图1是本专利技术实施例1的多模式混合动力系统的结构简图；图2是本专利技术实施例1的多模式混合动力系统的结构简图；图3是本专利技术实施例2的多模式混合动力系统的结构简图；图4是本专利技术实施例3的多模式混合动力系统的结构简图；图5是本专利技术实施例4的多模式混合动力系统的结构简图；其中，图中附图标记对应为：1-发动机，2-电机，21-电机定子，22-电机转子，3-第一传动系统，31-电机动力输入轴，32-大太阳轮连接轴，33-发动机动力输入轴，34-小太阳轮连接轴，4-第二传动系统，41-大太阳轮，42-小太阳轮，43-小齿轮，44-长齿轮，45-行星架，46-齿圈，5-换挡执行机构，51-第一离合器，52-第二离合器，53-第一制动离合器，54-第二制动离合器，55-单向制动器，6-输出轴，7-输出齿轮，8-壳体，9-第一行星减速机构，91-第一减速太阳轮，92-第一减速行星轮，93-第一减速齿圈，10-第二行星减速机构，101-第二减速太阳轮，102-第二减速行星轮，103-第二减速齿圈，104-第二减速行星架，11-主动轮，12-被动轮。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单电机多模式混合动力系统，其特征在于，包括发动机(1)、电机(2)、第一传动系统(3)、第二传动系统(4)和换挡执行机构(5)，所述第一传动系统(3)包括电机动力输入轴(31)、大太阳轮连接轴(32)、发动机动力输入轴(33)和小太阳轮连接轴(34)，所述第二传动系统(4)包括大太阳轮(41)和小太阳轮(42)，所述换挡执行机构(5)包括第一离合器(51)和第二离合器(52)；/n所述电机动力输入轴(31)一端与电机转子(22)连接，所述电机动力输入轴(31)的另一端与所述大太阳轮连接轴(32)连接，所述大太阳轮连接轴(32)与所述大太阳轮(41)连接，所述发动机动力输入轴(33)与所述第一离合器(51)的主动端和所述第二离合器(52)的被动端连接为一体，同轴旋转，所述小太阳轮连接轴(34)一端与所述第一离合器(51)的被动端连接，所述小太阳轮连接轴(34)的另一端与所述小太阳轮(42)连接，所述第二传动系统(4)将所述发动机(1)和所述电机(2)的动力复合以实现不同驱动模式和各种档位的变速输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种单电机多模式混合动力系统，其特征在于，包括发动机(1)、电机(2)、第一传动系统(3)、第二传动系统(4)和换挡执行机构(5)，所述第一传动系统(3)包括电机动力输入轴(31)、大太阳轮连接轴(32)、发动机动力输入轴(33)和小太阳轮连接轴(34)，所述第二传动系统(4)包括大太阳轮(41)和小太阳轮(42)，所述换挡执行机构(5)包括第一离合器(51)和第二离合器(52)；
所述电机动力输入轴(31)一端与电机转子(22)连接，所述电机动力输入轴(31)的另一端与所述大太阳轮连接轴(32)连接，所述大太阳轮连接轴(32)与所述大太阳轮(41)连接，所述发动机动力输入轴(33)与所述第一离合器(51)的主动端和所述第二离合器(52)的被动端连接为一体，同轴旋转，所述小太阳轮连接轴(34)一端与所述第一离合器(51)的被动端连接，所述小太阳轮连接轴(34)的另一端与所述小太阳轮(42)连接，所述第二传动系统(4)将所述发动机(1)和所述电机(2)的动力复合以实现不同驱动模式和各种档位的变速输出。


2.根据权利要求1所述的一种单电机多模式混合动力系统，其特征在于，所述换挡执行机构(5)还包括第一制动离合器(53)、第二制动离合器(54)和单向制动器(55)，
所述第一制动离合器(53)设置在所述大太阳轮连接轴(32)的外侧，用于制动所述大太阳轮连接轴(32)，
所述第二制动离合器(54)和单向制动器(55)的一端与行星架(45)连接，所述第二制动离合器(54)和单向制动器(55)的另一端固定在壳体(8)上。


3.根据权利要求1所述的一种单电机多模式混合动力系统，其特征在于，所述第二传动系统(4)还包括小齿轮(43)、长齿轮(44)、行星架(45)和齿圈(46)；
所述小齿轮(43)通过轴承支撑在所述行星架(45)上，所述小齿轮(43)与所述小太阳轮(42)和所述长齿轮(44)啮合；
所述长齿轮(44)通过轴承支撑在所述行星架(45)上，所述长齿轮(44)一端与所述齿圈(46)内啮合，所述长齿轮(44)的另一端与所述大太阳轮(41)和所述小齿轮(43)啮合；
所述行星架(45)的一端支撑所述小齿轮(43)和所述长齿轮(44)，所述行星架(45)的另一端分别与所述第二离合器(52)、第二制动离合器(54)和单向制动器(55)的主动端连接。


4.根据权利要求3所述的一种单电机多模式混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统还包括输出齿轮(7)，所述齿圈(46)通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁健，
申请(专利权)人：浙江吉利汽车研究院有限公司，浙江吉利控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33