混合动力驱动系统及车辆技术方案

本实用新型专利技术属于混合动力技术领域，涉及一种混合动力驱动系统及车辆，该混合动力驱动系统包括发动机、第一电机、第二电机、第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构、输入轴、输出轴、第一接合断开装置、第二接合断开装置、第三接合断开装置及差速器。本实用新型专利技术的混合动力驱动系统，通过控制发动机、第一电机及第二电机的工作状态，以及选择性地接合或断开第一接合断开装置、第二接合断开装置及第三接合断开装置，可以实现多个驱动模式，使得该混合动力驱动系统适用于城市工况和中小车型，能够兼顾整车的动力性和经济性。车的动力性和经济性。车的动力性和经济性。

【技术实现步骤摘要】
混合动力驱动系统及车辆


[0001]本技术属于混合动力
，特别是涉及一种混合动力驱动系统及车辆。

技术介绍

[0002]车辆的动力系统通常包括发动机和一个由变速器、差速器和传动轴(左右半轴)组成的传动系统。车辆的动力系统的作用是向车辆提供驱动轮所需的驱动力。发动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，或是两者皆然。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上。因此，实现发动机的转速和扭矩最优(即动力最优状态)与驱动轮的动力状态的匹配，是变速器的首要任务。
[0003]目前市场上的变速器主要有有级变速器和无级变速器两大类。有级变速器又细分为手动和自动两种。它们大多通过齿轮系或行星轮系不同的啮合排列来提供有限个离散的输出输入速比。两相邻速比之间驱动轮速度的调节则依靠发动机的速度变化来实现。无级变速器，无论是机械式、液压式，还是机电式，都能在一定速度范围内提供无限个连续可选用的速比。理论上说，驱动轮的速度变化完全可通过变速器来完成。这样，发动机可以尽可能的工作在最佳速度范围内。同时无级变速器和有级变速器相比，具有调速平稳，能充分利用发动机的最大功率等诸多优点。因此，无级变速器多年来一直是工程师们重点研究的对象。
[0004]近年来，发动机与电机组合的混合动力技术的诞生为实现发动机与驱动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式混合动力驱动系统和并联式混合动力驱动系统两种。串联式混合动力驱动系统中，内燃机
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发电机
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电动机
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轴系
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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
‑
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。并联式混合动力驱动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
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电池系统组成。机械变速器负责完成对速度的调节，而电机
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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。
[0005]串联式混合动力驱动系统的优点在于结构简单，布局灵活。但全部动力通过发电机和电动机，因此电机的功率要求高，电机的体积大、重量大。同时，由于能量传输过程经过两次机电、电机的转换，整个驱动系统的效率较低。而在并联式混合动力驱动系统中，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，驱动系统的效率较高。然而，并联式混合动力驱动系统需两套独立的子系统，造价高，通常只用于弱混合系统。
[0006]例如，丰田Prius采用的混合动力驱动系统，包含两个电机及一个行星齿轮机构。通过合理的控制相关动力源，可以实现纯电动模式及混合驱动模式。
[0007]但是，丰田的混合动力驱动系统通常只有两个工作模式：纯电动模式和混合驱动模式。并且，纯电动模式及混合驱动模式下，电机均只有1挡可选，使得该混合动力驱动系统
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，动力性和经济性一般。

技术实现思路

[0008]本技术所要解决的技术问题是：针对现有的混合动力驱动系统，对于非城市工况和较大车型，动力性和经济性一般的问题，提供一种混合动力驱动系统及车辆。
[0009]为解决上述技术问题，一方面，本技术实施例提供一种混合动力驱动系统，包括发动机、第一电机、第二电机、第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构、输入轴、输出轴、第一接合断开装置、第二接合断开装置、第三接合断开装置及差速器；
[0010]所述第一行星齿轮机构包括第一输入元件、第一输出元件及第一中间元件，所述第二行星齿轮机构包括第二输入元件、第二输出元件及第二中间元件；所述第一电机的电机轴与所述第一输入元件连接，所述第二电机的电机轴与所述第二输入元件连接，所述输入轴的一端连接所述发动机，另一端连接所述第一输出元件，所述第一中间元件连接至第一静止部件，所述输出轴的一端连接所述差速器，另一端连接所述第二输出元件；所述输入轴与所述输出轴同轴，所述第一接合断开装置连接在所述输入轴与输出轴之间，用于选择性地接合或断开所述输入轴与输出轴；
[0011]所述第二接合断开装置连接在所述第二输入元件与第二输出元件之间，用于选择性地接合或断开所述第二输入元件与第二输出元件；
[0012]所述第三接合断开装置连接在所述第二中间元件与第二静止部件之间，用于选择性地接合或断开所述第二中间元件与第二静止部件。
[0013]可选地，所述第一电机与所述输入轴同轴布置，所述第一电机的电机轴为空心轴，所述输入轴穿过所述第一电机的电机轴，所述第一电机的电机轴与所述第一输入元件同轴连接。
[0014]可选地，所述第二电机与所述输出轴同轴布置，所述第二电机的电机轴为空心轴，所述输出轴穿过所述第二电机的电机轴，所述第二电机的电机轴与所述第二输入元件同轴连接。
[0015]可选地，所述第二电机的电机轴的穿过所述第二输入元件，所述第二接合断开装置的一端连接所述第二电机的电机轴的穿出所述第二输入元件的端部，以通过所述第二电机的电机轴与所述第二输入元件连接。
[0016]可选地，所述混合动力驱动系统还包括连接在所述发动机与输入轴之间的减震元件，所述减震元件为单质量飞轮、双质量飞轮、扭转减震器或液力变矩器。
[0017]可选地，所述第一接合断开装置为离合器或同步器，所述第二接合断开装置为离合器或同步器，所述第三接合断开装置为离合器、同步器或制动器。
[0018]可选地，所述第一行星齿轮机构为由第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架及第一齿圈所构成的单行星排；
[0019]所述第一太阳轮、第一行星架及第一齿圈中与所述第一电机的电机轴相连的一个为所述第一输入元件，所述第一太阳轮、第一行星架及第一齿圈中与所述输入轴相连的一个为所述第一输出元件，所述第一太阳轮、第一行星架及第一齿圈中除所述第一输入元件及第一输出元件之外的一个为所述第一中间元件；
[0020]所述第二行星齿轮机构为由第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架及第二齿圈所
构成的单行星排，所述第二太阳轮、第二行星架及第二齿圈中与所述第二电机的电机轴相连的一个为所述第二输入元件，所述第二太阳轮、第二行星架及第二齿圈中与所述输出轴相连的一个为所述第二输出元件，所述第二太阳轮、第二行星架及第二齿圈中除所述第二输入元件及第二输出元件之外的一个为所述第二中间元件。
[0021]可选地，所述混合动力驱动系统具有纯电驱动1挡模式及纯电驱动2挡模式；
[0022]所述第一接合断开装置断开，所述第二接合断开装置断开，所述第三接合断开装置接合，所述第二电机驱动，所述发动机及第一电机停止工作，所述混合动力驱动系统进入纯电本文档来自技高网...

【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、第一电机、第二电机、第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构、输入轴、输出轴、第一接合断开装置、第二接合断开装置、第三接合断开装置及差速器；所述第一行星齿轮机构包括第一输入元件、第一输出元件及第一中间元件，所述第二行星齿轮机构包括第二输入元件、第二输出元件及第二中间元件；所述第一电机的电机轴与所述第一输入元件连接，所述第二电机的电机轴与所述第二输入元件连接，所述输入轴的一端连接所述发动机，另一端连接所述第一输出元件，所述第一中间元件连接至第一静止部件，所述输出轴的一端连接所述差速器，另一端连接所述第二输出元件；所述输入轴与所述输出轴同轴，所述第一接合断开装置连接在所述输入轴与输出轴之间，用于选择性地接合或断开所述输入轴与输出轴；所述第二接合断开装置连接在所述第二输入元件与第二输出元件之间，用于选择性地接合或断开所述第二输入元件与第二输出元件；所述第三接合断开装置连接在所述第二中间元件与第二静止部件之间，用于选择性地接合或断开所述第二中间元件与第二静止部件。2.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第一电机与所述输入轴同轴布置，所述第一电机的电机轴为空心轴，所述输入轴穿过所述第一电机的电机轴，所述第一电机的电机轴与所述第一输入元件同轴连接。3.根据权利要求2所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第二电机与所述输出轴同轴布置，所述第二电机的电机轴为空心轴，所述输出轴穿过所述第二电机的电机轴，所述第二电机的电机轴与所述第二输入元件同轴连接。4.根据权利要求3所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第二电机的电机轴的穿过所述第二输入元件，所述第二接合断开装置的一端连接所述第二电机的电机轴的穿出所述第二输入元件的端部，以通过所述第二电机的电机轴与所述第二输入元件连接。5.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述混合动力驱动系统还包括连接在所述发动机与输入轴之间的减震元件，所述减震元件为单质量飞轮、双质量飞轮、扭转减震器或液力变矩器。6.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第一接合断开装置为离合器或同步器，所述第二接合断开装置为离合器或同步器，所述第三接合断开装置为离合器、同步器或制动器。7.根据权利要求1
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6任意一项所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述第一行星齿轮机构为由第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架及第一齿圈所构成的单行星排；所述第一太阳轮、第一行星架及第一齿圈中与所述第一电机的电机轴相连的一个为所述第一输入元件，所述第一太阳轮、第一行星架及第一齿圈中与所述输入轴相连的一个为所述第一输出元件，所述第一太阳轮、第一行星架及第一齿圈中除所述第一输入元件及第一输出元件之外的一个为所述第一中间元件；所述第二行星齿轮机构为由第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架及第二齿圈所构成的单行星排，所述第二太阳轮、第二行星架及第二齿圈中与所述第二电机的电机轴相连的一个为所述第二输入元件，所述第二太阳轮、第二行星架及第二齿圈中与所述输出轴相连的一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴坚，朱永明，赵江灵，
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：