混合动力驱动系统及汽车技术方案

本实用新型专利技术公开了一种混合动力驱动系统及汽车，混合动力驱动系统包括：发动机；离合器、第一电机以及与第一电机相连的第一输入轴，第一输入轴通过离合器与发动机相连；输出轴以及将输出轴与第一输入轴相连的第一换挡装置，第一换挡装置具有多个第一动力传输档位；第二电机、第二输入轴以及将第二输入轴与输出轴相连的第二换挡装置，第二换挡装置具有多个第二动力传输档位。通过两个换挡装置的协调控制以具有多个档位模式，实现不同工作模式间的无动力中断切换，不仅全面提升了车辆系统动力性和经济性，而且使得车辆拥有顶级的驾驶舒适性，使得发动机和电机效率可以处于最佳状态，解决目前市场串并联混合动机系统高效与空间及成本的矛盾问题。间及成本的矛盾问题。间及成本的矛盾问题。

【技术实现步骤摘要】
混合动力驱动系统及汽车


[0001]本技术涉及新能源汽车
，特别是涉及一种混合动力驱动系统及汽车。

技术介绍

[0002]随着石油资源的缺乏和人们环保意识的提高，迫切需要可节省能源和低排放甚至是零排放的绿色环保汽车产品。为此，世界各国政府以及各大汽车制造商都在加大力度开发各种不同类型的电动汽车。与传统内燃机相比，电动汽车牵引电机具有较宽的工作范围，并且电机低速时恒转矩和高速时恒功率的特性更适合车辆运行需求。近年来，用于电动汽车的动力驱动系统及其工作模式已成为研究热点。
[0003]目前，混合动力汽车(含PHEV)的驱动系统主要包含串联、并联和混联(包含串并联型和功率分流型)三种基本形式。串联形式下发动机与输出轴之间无机械连接，可实现转速/转矩的最优控制，但是其全部能量都需经过两次机械功率/电功率之间的转换才能传递到输出轴，损失较大；并联传动效率高，但发动机与输出轴之间机械连接，不能保证发动机始终处于较优的工作区域内，通常用于中高速；混联结合了串联和并联的优点，既能实现发动机的优化控制、又能实现中高速的高效控制。
[0004]对于串并联混联系统，通常发动机和电机都是单个挡位，并不能始终使得车辆始终运行于最优的模式(例如高速下最优的模式应该是发动机直驱/并联驱动模式，由于发动机只有单个挡，此时若处于该模式，发动机并不处于高效区，此时往往还是使用串联增程模式；对应地，增程模式下的此时，电机亦未运行于高效区)，从而使得整个系统未做到最大高效化，进一步地增加整车油耗性能。而且现有技术中为了使发动机或电机具有多个档位，通常需要多个行星排、多个离合器和制动器结构，其结构复杂，成本高昂。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本技术的目的在于提供一种混合动力驱动系统及汽车，以解决现有技术中混合动力汽车发动机和电机的档位少，导致发动机和电机效率低的问题。
[0006]本技术的目的通过下述技术方案实现：
[0007]本技术提供一种混合动力驱动系统，包括：
[0008]发动机；
[0009]离合器、第一电机以及第一输入轴，所述第一电机与所述第一输入轴相连，所述第一输入轴通过所述离合器与所述发动机相连；
[0010]输出轴以及第一换挡装置，所述第一输入轴通过所述第一换挡装置与所述输出轴相连，所述第一换挡装置具有多个第一动力传输档位，所述第一换挡装置用于控制所述第一输入轴以其中一个所述第一动力传输档位向所述输出轴传输动力；
[0011]第二电机、第二输入轴以及第二换挡装置，第二输入轴通过所述第二换挡装置与
所述输出轴相连，所述第二换挡装置具有多个第二动力传输档位，所述第二换挡装置用于控制所述第二输入轴以其中一个所述第二动力传输档位向所述输出轴传输动力。
[0012]进一步地，所述第一换挡装置包括设于所述第一输入轴上的第一档位输入齿轮、第二档位输入齿轮以及第一接合装置，所述输出轴上设有与所述输出轴同步转动的第一档位输出齿轮和第二档位输出齿轮，所述第一档位输出齿轮与所述第一档位输入齿轮相啮合，所述第二档位输出齿轮与所述第二档位输入齿轮相啮合，所述第一接合装置用于控制所述第一档位输入齿轮或所述第二档位输入齿轮与所述第一输入轴同步结合或分离。
[0013]进一步地，所述第二换挡装置包括设于所述第二输入轴上的第三档位输入齿轮以及第二接合装置，所述第三档位输入齿轮与所述第一档位输出齿轮相啮合，所述第二接合装置用于控制所述第三档位输入齿轮与所述第二输入轴同步结合或分离。
[0014]进一步地，所述第二换挡装置还包括设于所述第二输入轴上的第四档位输入齿轮，所述第四档位输入齿轮与所述第二档位输出齿轮相啮合，所述第二接合装置用于控制所述第四档位输入齿轮与所述第二输入轴同步结合或分离，所述第三档位输入齿轮与所述第四档位输入齿轮最多其中之一与所述第二输入轴同步结合。
[0015]进一步地，所述第二换挡装置包括设于所述第二输入轴上的第三档位输入齿轮以及第二接合装置，所述输出轴上设有与所述输出轴同步转动的第三档位输出齿轮，所述第三档位输入齿轮与所述第三档位输出齿轮相啮合，所述第二接合装置用于控制所述第三档位输入齿轮与所述第二输入轴同步结合或分离。
[0016]进一步地，所述第二换挡装置还包括设于所述第二输入轴上的第四档位输入齿轮，所述输出轴上设有与所述输出轴同步转动的第四档位输出齿轮，所述第四档位输入齿轮与所述第四档位输出齿轮相啮合，所述第二接合装置用于控制所述第四档位输入齿轮与所述第二输入轴同步结合或分离，所述第三档位输入齿轮与所述第四档位输入齿轮最多其中之一与所述第二输入轴同步结合。
[0017]进一步地，所述第一换挡装置包括设于所述输出轴上的第一档位输出齿轮和第二档位输出齿轮以及第一接合装置，所述第一输入轴上设有与所述第一输入轴同步转动的第一档位输入齿轮和第二档位输入齿轮，所述第一档位输出齿轮与所述第一档位输入齿轮相啮合，所述第二档位输出齿轮与所述第二档位输入齿轮相啮合，所述第一接合装置用于控制所述第一档位输出齿轮或所述第二档位输出齿轮与所述输出轴同步结合或分离。
[0018]进一步地，所述第二换挡装置包括设于所述输出轴上的第三档位输出齿轮以及第二接合装置，所述第二输入轴上设有与所述第二输入轴同步转动的第三档位输入齿轮，所述第三档位输入齿轮与所述第三档位输出齿轮相啮合，所述第二接合装置用于控制所述第三档位输出齿轮与所述输出轴同步结合或分离。
[0019]进一步地，所述第二换挡装置还包括设于所述输出轴上的第四档位输出齿轮，所述第二输入轴上设有与所述第二输入轴同步转动的第四档位输入齿轮，所述第四档位输入齿轮与所述第四档位输出齿轮相啮合，所述第二接合装置用于控制所述第四档位输出齿轮与所述输出轴同步结合或分离，所述第三档位输出齿轮与所述第四档位输出齿轮最多其中之一与所述输出轴同步结合。
[0020]本技术还提供一种汽车，包括如上所述的混合动力驱动系统。
[0021]本技术有益效果在于：通过两个换挡装置与电机扭矩、转速的协调控制，实现
不同工作模式间的无动力中断切换，不仅能够实现车辆系统动力性和经济性的全面提升，而且使得车辆拥有顶级的驾驶舒适性。该混合动力驱动系统在发动机直驱、纯电驱动、并联驱动、串联增程以及制动能量回收均具有多档位模式(多发动机挡和多电机挡组合)，使得发动机和电机效率可以处于最佳状态，而且通过设置两个换挡装置和三根轴，无需行星排和多个离合器，其结构简单，空间利用率高，完美解决目前市场串并联混合动机系统高效与空间及成本的矛盾问题。
附图说明
[0022]图1是本技术实施例一中混合动力驱动系统的结构示意图；
[0023]图2是本技术实施例一中混合动力驱动系统在第一纯电模式时的动力传递示意图；
[0024]图3是本技术实施例一中混合动力驱动系统在第二纯电模式时的动力传递示意图；
[0025]图4是本技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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(10)；离合器(20)、第一电机(30)以及第一输入轴(100)，所述第一电机(30)与所述第一输入轴(100)相连，所述第一输入轴(100)通过所述离合器(20)与所述发动机(10)相连；输出轴(200)以及第一换挡装置，所述第一输入轴(100)通过所述第一换挡装置与所述输出轴(200)相连，所述第一换挡装置具有多个第一动力传输档位，所述第一换挡装置用于控制所述第一输入轴(100)以其中一个所述第一动力传输档位向所述输出轴(200)传输动力；第二电机(40)、第二输入轴(300)以及第二换挡装置，第二输入轴(300)通过所述第二换挡装置与所述输出轴(200)相连，所述第二换挡装置具有多个第二动力传输档位，所述第二换挡装置用于控制所述第二输入轴(300)以其中一个所述第二动力传输档位向所述输出轴(200)传输动力。2.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第一换挡装置包括设于所述第一输入轴(100)上的第一档位输入齿轮(110)、第二档位输入齿轮(120)以及第一接合装置(130)，所述输出轴(200)上设有与所述输出轴(200)同步转动的第一档位输出齿轮(210)和第二档位输出齿轮(220)，所述第一档位输出齿轮(210)与所述第一档位输入齿轮(110)相啮合，所述第二档位输出齿轮(220)与所述第二档位输入齿轮(120)相啮合，所述第一接合装置(130)用于控制所述第一档位输入齿轮(110)或所述第二档位输入齿轮(120)与所述第一输入轴(100)同步结合或分离。3.根据权利要求2所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第二换挡装置包括设于所述第二输入轴(300)上的第三档位输入齿轮(310)以及第二接合装置(330)，所述第三档位输入齿轮(310)与所述第一档位输出齿轮(210)相啮合，所述第二接合装置(330)用于控制所述第三档位输入齿轮(310)与所述第二输入轴(300)同步结合或分离。4.根据权利要求3所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第二换挡装置还包括设于所述第二输入轴(300)上的第四档位输入齿轮(320)，所述第四档位输入齿轮(320)与所述第二档位输出齿轮(220)相啮合，所述第二接合装置(330)用于控制所述第四档位输入齿轮(320)与所述第二输入轴(300)同步结合或分离，所述第三档位输入齿轮(310)与所述第四档位输入齿轮(320)最多其中之一与所述第二输入轴(300)同步结合。5.根据权利要求2所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第二换挡装置包括设于所述第二输入轴(300)上的第三档位输入齿轮(310)以及第二接合装置(330)，所述输出轴(200)上设有与所述输出轴(200)同步转动的第三档位输...

【专利技术属性】
技术研发人员：石兴磊，邰昌宁，李圆，黄波，凌晓明，刘学武，
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：