一种混合动力系统及车辆技术方案

本发明专利技术涉及一种混合动力系统及车辆，系统包括发动机、前变速机构、第一电机、第一锁止离合器和后动力机构，发动机和第一电机与前变速机构相应连接，发动机还通过第一锁止离合器连接后动力机构，前变速机构与后动力机构相应连接，后动力机构连接系统输出轴。发动机的动力输出端除了连接前变速机构之外，还通过第一锁止离合器直接连接后动力机构。发动机可以通过前变速机构输出到后动力机构，也可以通过第一锁止离合器直接输出到后动力机构。而且当第一锁止离合器处于不同的工作状态时，发动机的输出扭矩不同，因此，根据实际需要控制第一锁止离合器的工作状态，控制灵活性较高，根据实际需要控制系统处于合适的工况，能够提升系统动力输出效率。

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力系统及车辆
本专利技术涉及一种混合动力系统及车辆，属于混合动力系统

技术介绍
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，当前混联式动力系统主要采用行星机构作为功率分流装置。申请公布号为CN103448529A的中国专利技术专利申请文件中公开了一种行星式双模油电混联混合动力系统，包括发动机、前变速机构、第一电机和后行星排，第一电机连接前变速机构的第一传动端，发动机连接前变速机构的第二传动端，前变速机构的第三传动端输出连接后行星排，后行星排连接系统输出轴。该混合动力系统虽然综合了串并联混合动力系统的优点，但是仍旧存在一定的缺陷：发动机的输出动力只能经过前变速机构之后再进行输出，无法根据实际情况调节发动机的输出，控制灵活性较低。而且该混合动力系统无法实现低速工况的发动机直驱功能，在低速大爬坡度工况由于电机温升会造成持续爬坡度较低的问题，并且低速工况经过电路径的功率较大，系统效率低。另外该混合动力系统无法实现纯电动模式下的双电机同时驱动功能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种混合动力系统，用以解决发动机的输出动力只能够经过变速机构之后再进行输出，无法根据实际情况进行调节，控制灵活性较低的问题。本专利技术还提供一种车辆，用以解决现有车辆中的发动机的输出动力只能够经过变速机构之后再进行输出，无法根据实际情况进行调节，控制灵活性较低的问题。为实现上述目的，本专利技术的方案包括：一种混合动力系统，包括发动机、前变速机构、第一电机和后动力机构，第一电机连接前变速机构的第一传动端，发动机的动力输出端连接前变速机构的第二传动端，所述前变速机构的第三传动端输出连接所述后动力机构的第一动力输入端，所述后动力机构的动力输出端连接系统输出轴，所述混合动力系统还包括第一锁止离合器，所述发动机的动力输出端连接所述第一锁止离合器的一端，所述第一锁止离合器的另一端连接后动力机构的第二动力输入端。发动机的动力输出端除了连接前变速机构之外，还通过第一锁止离合器直接连接后动力机构，而前变速机构也输出连接后动力机构，因此，发动机的输出动力可以通过前变速机构输出到后动力机构，并由系统输出轴输出，也可以在第一锁止离合器结合的时候，直接输出到后动力机构，并由系统输出轴输出，此时系统处于发动机固定速比模式。当第一锁止离合器处于不同的工作状态时，发动机的输出扭矩不同，因此，根据实际需要控制第一锁止离合器的工作状态，控制灵活性较高，根据实际需要控制系统处于合适的工况，能够提升系统动力输出效率。另外，该系统还能够实现纯电动模式下的双电机同时驱动的功能，进一步提升了系统的控制灵活性。进一步地，所述后动力机构为后行星排，所述后行星排中的后太阳轮、后行星架和后齿圈中有一个是后行星排的后第一端，一个是后行星排的后第二端，一个是后行星排的后第三端，所述后行星排的后第一端为所述第二动力输入端，所述后行星排的后第二端为所述第一动力输入端和所述动力输出端。进一步地，所述混合动力系统还包括第二电机，所述第二电机连接所述系统输出轴。第二电机直接与系统输出轴连接，无需设置机械传动机构，能够避免机械损失，提升系统效率。进一步地，所述前变速机构为前行星排，所述前行星排中的前太阳轮、前行星架和前齿圈中有一个是前行星排的前第一端，一个是前行星排的前第二端，一个是前行星排的前第三端，所述前行星排的前第一端为所述第一传动端，所述前行星排的前第二端为所述第二传动端，所述前行星排的前第三端为所述第三传动端。进一步地，所述混合动力系统还包括第二锁止离合器，所述发动机的动力输出端连接所述第二锁止离合器的一端，所述第二锁止离合器的另一端用于连接壳体。当第二锁止离合器结合的时候，能够将发动机的的动力输出端锁止在壳体上，系统能够实现纯电动驱动模式以及制动能量回收模式，避免发动机空转造成能量损失。进一步地，所述系统还包括第三锁止离合器，所述前行星排的前第一端连接所述第三锁止离合器的一端，所述第三锁止离合器的另一端用于连接壳体。当第三锁止离合器结合的时候，能够将第一电机锁止在壳体上，第一电机无法转动，系统能够实现发动机直驱模式，适合于车辆高速行驶，且整车功率需求位于发动机高效区的驱动工况，避免了在混合动力模式驱动时存在的机电转换问题，提高系统效率。进一步地，所述前第一端为前太阳轮，所述前第二端为前行星架，所述前第三端为前齿圈，所述后第一端为后太阳轮，所述后第二端为后行星架，所述后第三端为后齿圈，所述后齿圈锁止在壳体上。一种车辆，包括车辆本体以及一种混合动力系统，所述混合动力系统包括发动机、前变速机构、第一电机和后动力机构，第一电机连接前变速机构的第一传动端，发动机的动力输出端连接前变速机构的第二传动端，所述前变速机构的第三传动端输出连接所述后动力机构的第一动力输入端，所述后动力机构的动力输出端连接系统输出轴，所述混合动力系统还包括第一锁止离合器，所述发动机的动力输出端连接所述第一锁止离合器的一端，所述第一锁止离合器的另一端连接后动力机构的第二动力输入端。该车辆中的发动机的动力输出端除了连接前变速机构之外，还通过第一锁止离合器直接连接后动力机构，而前变速机构也输出连接后动力机构，因此，发动机的输出动力可以通过前变速机构输出到后动力机构，并由系统输出轴输出，也可以在第一锁止离合器结合的时候，直接输出到后动力机构，并由系统输出轴输出，此时车辆处于发动机固定速比模式。当第一锁止离合器处于不同的工作状态时，发动机的输出扭矩不同，因此，根据实际需要控制第一锁止离合器的工作状态，控制灵活性较高，根据实际需要控制车辆处于合适的工况，能够提升动力输出效率。另外，该车辆还能够实现双电机同时驱动的功能，进一步提升了控制灵活性。进一步地，所述后动力机构为后行星排，所述后行星排中的后太阳轮、后行星架和后齿圈中有一个是后行星排的后第一端，一个是后行星排的后第二端，一个是后行星排的后第三端，所述后行星排的后第一端为所述第二动力输入端，所述后行星排的后第二端为所述第一动力输入端和所述动力输出端。进一步地，所述混合动力系统还包括第二电机，所述第二电机连接所述系统输出轴。第二电机直接与系统输出轴连接，无需设置机械传动机构，能够避免机械损失，提升系统效率。进一步地，所述前变速机构为前行星排，所述前行星排中的前太阳轮、前行星架和前齿圈中有一个是前行星排的前第一端，一个是前行星排的前第二端，一个是前行星排的前第三端，所述前行星排的前第一端为所述第一传动端，所述前行星排的前第二端为所述第二传动端，所述前行星排的前第三端为所述第三传动端。进一步地，所述混合动力系统还包括第二锁止离合器，所述发动机的动力输出端连接所述第二锁止离合器的一端，所述第二锁止离合器的另一端用于连接壳体。当第二锁止离合器结合的时候，能够将发动机的的动力输出端锁止在壳体上，系统能够实现纯电动驱动模式以及制动能量回收模式，避免发动机空转造成能量损失。进一步地，所述系统还包括第三锁止离合器，所述前行星排的前第一端连接所述第三锁止离合器的一端，所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合动力系统，包括发动机、前变速机构、第一电机和后动力机构，第一电机连接前变速机构的第一传动端，发动机的动力输出端连接前变速机构的第二传动端，所述前变速机构的第三传动端输出连接所述后动力机构的第一动力输入端，所述后动力机构的动力输出端连接系统输出轴，其特征在于，所述混合动力系统还包括第一锁止离合器，所述发动机的动力输出端连接所述第一锁止离合器的一端，所述第一锁止离合器的另一端连接后动力机构的第二动力输入端。/n

【技术特征摘要】
1.一种混合动力系统，包括发动机、前变速机构、第一电机和后动力机构，第一电机连接前变速机构的第一传动端，发动机的动力输出端连接前变速机构的第二传动端，所述前变速机构的第三传动端输出连接所述后动力机构的第一动力输入端，所述后动力机构的动力输出端连接系统输出轴，其特征在于，所述混合动力系统还包括第一锁止离合器，所述发动机的动力输出端连接所述第一锁止离合器的一端，所述第一锁止离合器的另一端连接后动力机构的第二动力输入端。


2.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述后动力机构为后行星排，所述后行星排中的后太阳轮、后行星架和后齿圈中有一个是后行星排的后第一端，一个是后行星排的后第二端，一个是后行星排的后第三端，所述后行星排的后第一端为所述第二动力输入端，所述后行星排的后第二端为所述第一动力输入端和所述动力输出端。


3.根据权利要求1或2所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统还包括第二电机，所述第二电机连接所述系统输出轴。


4.根据权利要求2所述的混合动力系统，其特征在于，所述前变速机构为前行星排，所述前行星排中的前太阳轮、前行星架和前齿圈中有一个是前行星排的前第一端，一个是前行星排的前第二端，一个是前行星排的前第三端，所述前行星排的前第一端为所述第一传动端，所述前行星排的前第二端为所述第二传动端，所述前行星排的前第三端为所述第三传动端。


5.根据权利要求4所述的混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统还包括第二锁止离合器，所述发动机的动力输出端连接所述第二锁止离合器的一端，所述第二锁止...

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