一种混合动力系统及汽车技术方案

本技术提供了一种混合动力系统及汽车，涉及汽车零部件技术领域，包括发动机、第一电机、第二电机、第一齿轮轴、第二齿轮轴、第一变速机构、第二变速机构、耦合机构和差速器，第一电机与第一齿轮轴的第一轴部连接，第二电机通过第二变速机构与差速器驱动连接，发动机输出轴与第二齿轮轴的第二轴部连接，第二齿轮轴的第二齿轮部与第一齿轮轴的第一齿轮部啮合，第一变速机构设置于第二齿轮轴的第二轴部上，第一变速机构与差速器驱动连接，耦合机构用于使第一变速机构与第二齿轮轴耦合或解耦。该系统可实现多种工作模式，其中，两个电机都可以作为驱动电机进行动力输出，每个电机的尺寸不用设计地较大，减小了该混合动力系统整体的重量和成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及汽车零部件，具体而言，涉及一种混合动力系统及汽车。

技术介绍

1、随着对车辆排放要求的日益严格，燃油车未来可能难以达到排放标准。由于油电混合动力车型兼有燃油车和纯电车的优点，其将是未来降低排放的一条路径。

2、混合动力系统作为混合动力汽车的核心零件部，部分混合动力系统除了包括发动机、变速机构和差速器，还包括两个电机，但是普遍是以其中一个电机配合变速机构作为驱动差速器的用途，另一个电机配合发动机作为发电用途，虽然分工明确，但也导致工作模式比较单一，例如仅具有混动模式。另外，驱动用途的电机由于起步阶段输出功率的需求较大，所以会导致其尺寸也比较大，同时也增加了系统整体的重量和成本。

技术实现思路

1、本技术旨在解决上述技术问题中的至少一个。

2、为解决上述问题，本技术提供一种混合动力系统，包括发动机、第一电机、第二电机、第一齿轮轴、第二齿轮轴、第一变速机构、第二变速机构、耦合机构和差速器，所述第一电机的转子与所述第一齿轮轴的第一轴部连接，所述第二电机通过所述第二变速机构与所述差速器驱动连接，所述发动机的输出轴与所述第二齿轮轴的第二轴部传动连接，所述第二齿轮轴的第二齿轮部与所述第一齿轮轴啮合，所述第一变速机构的部分齿轮套设于所述第二齿轮轴的第二轴部上，所述第一变速机构与所述差速器驱动连接，所述耦合机构用于使所述第一变速机构与所述第二齿轮轴耦合或解耦。

3、相比现有技术，本技术的混合动力系统可实现多种工作模式，例如，实现纯电单电机模式，即可以使第二电机通电、第一电机断电，第二电机单独作为驱动电机，进而第二电机输出的转速扭矩可以在第二变速机构减速升扭后，可经过差速器传递至汽车的左半轴和右半轴。还可实现纯电双电机模式，即可以使第二电机和第一电机均通电，同时使耦合机构将第一变速机构与第二齿轮轴耦合，如此，第二电机与第一电机均作为驱动电机，第二电机输出的转速与扭矩通过第二变速机构减速升扭并经差速器传递至左半轴和右半轴时，第一电机输出的转速与扭矩同时会通过第二齿轮轴与第一变速机构减速升扭，并经差速器传递至左半轴和右半轴，进而实现该混合动力系统的双电机驱动输出，可实现该混合动力系统的大功率纯电输出，汽车起步更快；同时，由于两个电机都可以作为驱动电机进行功率输出，使得每个电机的尺寸不用设计得较大，减小了该混合动力系统整体的重量和成本。除此之外，该混合动力系统还可以实现增程模式、纯燃油模式以及混动模式，例如，在耦合机构将第一变速机构与第二齿轮轴解耦时，且第一电机断电的情况下，发动机可驱动第一电机作为发电机使用并发电，第一电机发电后再为第二电机供电，以使第二电机作为驱动电机使用，进而实现增程模式；或者，在将耦合机构将第一变速机构与第二齿轮轴耦合时，且第一电机断电的情况下，发动机一部分的输出功率可驱动第一电机作为发电机使用以发电，并可将电能存在电池中，发动机另一部分的输出功率则通过第一变速机构传递至差速器，进而实现纯燃油模式，在发动机通过第一变速机构驱动差速器的同时，还可以使第二电机或/和第一电机通电，以作为驱动电机使用，进而实现混动模式。最终使得该混合动力系统能够实现增程模式、混动模式、纯燃油模式和纯电模式等模式，功能多样。

4、进一步地，所述第一电机同轴设置于所述第二电机的转子内，或者，所述第二电机同轴设置于所述第一电机的转子内。

5、进一步地，所述第一变速机构包括第三齿轮轴、第一齿轮、第二齿轮和同步器，所述耦合机构包括第一离合器，所述第一齿轮活动套设于所述第二齿轮轴的第二轴部处，且所述第一齿轮通过所述第一离合器与所述第二齿轮轴的第二齿轮部耦合或解耦，所述第三齿轮轴的第三齿轮部与所述差速器驱动连接，所述第二齿轮活动套设于所述第三齿轮轴的第三轴部处，且所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述同步器用于使所述第二齿轮与所述第三齿轮轴的第三轴部耦合或解耦。

6、进一步地，所述第一齿轮和所述第二齿轮分别设置有多个，多个所述第一齿轮分别活动套设于所述第二齿轮轴的第二轴部处，且多个所述第一齿轮相对固定，多个所述第一齿轮的齿数各不相同，多个所述第二齿轮分别活动套设于所述第三齿轮轴的第三轴部处，多个所述第二齿轮的齿轮各不相同，多个所述第二齿轮分别与对应的所述第一齿轮啮合，且相邻两个所述第二齿轮之间均设置有所述同步器。

7、进一步地，所述第一齿轮和所述第二齿轮分别设置有三个，三个所述第一齿轮分别为第一档位主动齿轮、第二档位主动齿轮和第三档位主动齿轮，三个所述第二齿轮分别为第一档位从动齿轮、第二档位从动齿轮和第三档位从动齿轮，所述第一档位主动齿轮与所述第一档位从动齿轮的减速比为i1，所述第二档位主动齿轮与所述第二档位从动齿轮的减速比为i2，所述第三档位主动齿轮与所述第三档位从动齿轮的减速比为i3，其中，i1＞i2＞i3。

8、进一步地，所述第三档位主动齿轮位于所述第一档位主动齿轮与所述第二档位主动齿轮之间，所述第三档位从动齿轮位于所述第一档位从动齿轮与所述第二档位从动齿轮之间。

9、进一步地，所述第二齿轮轴的第二齿轮部沿轴向凸出设置有第一延伸套，所述第一延伸套的外壁设置有第一键槽，所述第一齿轮沿轴向凸出设置有第二延伸套，所述第二延伸套的内壁设置有第二键槽，所述第二延伸套的至少部分套设于所述第一延伸套，且所述第二延伸套的内径大于所述第一延伸套的外径，所述第一离合器为摩擦片式离合器，所述摩擦片式离合器包括推杆和多个依次套设于所述第一延伸套上的摩擦片，在相邻两个所述摩擦片中，一个所述摩擦片的内圈凸出设置有第一凸起结构，另一个所述摩擦片的外圈凸出设置有第二凸起结构，所述第一凸起结构与所述第一键槽配合，所述第二凸起结构与所述第二键槽配合，所述推杆用于沿所述摩擦片的轴向移动，以将多个所述摩擦片压紧固定。

10、进一步地，混合动力系统还包括第二离合器，所述发动机的输出轴通过所述第二离合器与所述第二齿轮轴的第二轴部传动连接。

11、进一步地，混合动力系统还包括第四齿轮轴，所述第二电机的转子与所述第四齿轮轴的第四轴部连接，所述第二变速机构包括同轴固定连接的大齿轮和小齿轮，所述大齿轮与所述第四齿轮轴的第四齿轮部啮合，所述小齿轮与所述差速器驱动连接。

12、本技术还提供一种汽车，包括如前所述的混合动力系统。

13、由于所述汽车的技术改进与技术效果与所述混合动力系统一样，因此不再对所述汽车进行赘述。

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【技术保护点】

1.一种混合动力系统，其特征在于，包括发动机(3)、第一电机(1)、第二电机(2)、第一齿轮轴(11)、第二齿轮轴(31)、第一变速机构(4)、第二变速机构(5)、耦合机构和差速器(7)，所述第一电机(1)的转子与所述第一齿轮轴(11)的第一轴部(111)连接，所述第二电机(2)通过所述第二变速机构(5)与所述差速器(7)驱动连接，所述发动机(3)的输出轴与所述第二齿轮轴(31)的第二轴部(311)传动连接，所述第二齿轮轴(31)的第二齿轮部(312)与所述第一齿轮轴(11)的第一齿轮部(112)啮合，所述第一变速机构(4)的部分齿轮套设于所述第二齿轮轴(31)的第二轴部(311)上，所述第一变速机构(4)与所述差速器(7)驱动连接，所述耦合机构用于使所述第一变速机构(4)与所述第二齿轮轴(31)耦合或解耦。

2.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述第一电机(1)同轴设置于所述第二电机(2)的转子内，或者，所述第二电机(2)同轴设置于所述第一电机(1)的转子内。

3.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述第一变速机构(4)包括第三齿轮轴(43)、第一齿轮(41)、第二齿轮(42)和同步器(44)，所述耦合机构包括第一离合器(61)，所述第一齿轮(41)活动套设于所述第二齿轮轴(31)的第二轴部(311)处，且所述第一齿轮(41)通过所述第一离合器(61)与所述第二齿轮轴(31)的第二齿轮部(312)耦合或解耦，所述第三齿轮轴(43)的第三齿轮部(432)与所述差速器(7)驱动连接，所述第二齿轮(42)活动套设于所述第三齿轮轴(43)的第三轴部(431)处，且所述第二齿轮(42)与所述第一齿轮(41)啮合，所述同步器(44)用于使所述第二齿轮(42)与所述第三齿轮轴(43)的第三轴部(431)耦合或解耦。

4.根据权利要求3所述的混合动力系统，其特征在于，所述第一齿轮(41)和所述第二齿轮(42)分别设置有多个，多个所述第一齿轮(41)相对固定，多个所述第一齿轮(41)的齿数各不相同，多个所述第二齿轮(42)分别活动套设于所述第三齿轮轴(43)的第三轴部(431)处，多个所述第二齿轮(42)的齿轮各不相同，多个所述第二齿轮(42)分别与对应的所述第一齿轮(41)啮合，且相邻两个所述第二齿轮(42)之间均设置有所述同步器(44)。

5.根据权利要求4所述的混合动力系统，其特征在于，所述第一齿轮(41)和所述第二齿轮(42)分别设置有三个，三个所述第一齿轮(41)分别为第一档位主动齿轮、第二档位主动齿轮和第三档位主动齿轮，三个所述第二齿轮(42)分别为第一档位从动齿轮、第二档位从动齿轮和第三档位从动齿轮，所述第一档位主动齿轮与所述第一档位从动齿轮的减速比为i1，所述第二档位主动齿轮与所述第二档位从动齿轮的减速比为i2，所述第三档位主动齿轮与所述第三档位从动齿轮的减速比为i3，其中，i1＞i2＞i3。

6.根据权利要求5所述的混合动力系统，其特征在于，所述第三档位主动齿轮位于所述第一档位主动齿轮与所述第二档位主动齿轮之间，所述第三档位从动齿轮位于所述第一档位从动齿轮与所述第二档位从动齿轮之间。

7.根据权利要求3所述的混合动力系统，其特征在于，所述第二齿轮轴(31)的第二齿轮部(312)沿轴向凸出设置有第一延伸套(3121)，所述第一延伸套(3121)的外壁设置有第一键槽，所述第一齿轮(41)沿轴向凸出设置有第二延伸套(411)，所述第二延伸套(411)的内壁设置有第二键槽，所述第二延伸套(411)的至少部分套设于所述第一延伸套(3121)，且所述第二延伸套(411)的内径大于所述第一延伸套(3121)的外径，所述第一离合器(61)为摩擦片式离合器，所述摩擦片式离合器包括推杆(611)和多个依次套设于所述第一延伸套(3121)上的摩擦片(612)，在相邻两个所述摩擦片(612)中，一个所述摩擦片(612)的内圈凸出设置有第一凸起结构，另一个所述摩擦片(612)的外圈凸出设置有第二凸起结构，所述第一凸起结构与所述第一键槽配合，所述第二凸起结构与所述第二键槽配合，所述推杆(611)用于沿所述摩擦片(612)的轴向移动，以将多个所述摩擦片(612)压紧固定。

8.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，还包括第二离合器(62)，所述发动机(3)的输出轴通过所述第二离合器(62)与所述第二齿轮轴(31)的第二轴部(311)传动连接。

9.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，还包括第四齿轮轴(21)，所述第二电机(2)的转子与所述第四齿轮轴(21)的第四轴部(211)连接，所述第二变速机构(5)包括同轴...

【技术特征摘要】

1.一种混合动力系统，其特征在于，包括发动机(3)、第一电机(1)、第二电机(2)、第一齿轮轴(11)、第二齿轮轴(31)、第一变速机构(4)、第二变速机构(5)、耦合机构和差速器(7)，所述第一电机(1)的转子与所述第一齿轮轴(11)的第一轴部(111)连接，所述第二电机(2)通过所述第二变速机构(5)与所述差速器(7)驱动连接，所述发动机(3)的输出轴与所述第二齿轮轴(31)的第二轴部(311)传动连接，所述第二齿轮轴(31)的第二齿轮部(312)与所述第一齿轮轴(11)的第一齿轮部(112)啮合，所述第一变速机构(4)的部分齿轮套设于所述第二齿轮轴(31)的第二轴部(311)上，所述第一变速机构(4)与所述差速器(7)驱动连接，所述耦合机构用于使所述第一变速机构(4)与所述第二齿轮轴(31)耦合或解耦。

2.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述第一电机(1)同轴设置于所述第二电机(2)的转子内，或者，所述第二电机(2)同轴设置于所述第一电机(1)的转子内。

3.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述第一变速机构(4)包括第三齿轮轴(43)、第一齿轮(41)、第二齿轮(42)和同步器(44)，所述耦合机构包括第一离合器(61)，所述第一齿轮(41)活动套设于所述第二齿轮轴(31)的第二轴部(311)处，且所述第一齿轮(41)通过所述第一离合器(61)与所述第二齿轮轴(31)的第二齿轮部(312)耦合或解耦，所述第三齿轮轴(43)的第三齿轮部(432)与所述差速器(7)驱动连接，所述第二齿轮(42)活动套设于所述第三齿轮轴(43)的第三轴部(431)处，且所述第二齿轮(42)与所述第一齿轮(41)啮合，所述同步器(44)用于使所述第二齿轮(42)与所述第三齿轮轴(43)的第三轴部(431)耦合或解耦。

4.根据权利要求3所述的混合动力系统，其特征在于，所述第一齿轮(41)和所述第二齿轮(42)分别设置有多个，多个所述第一齿轮(41)相对固定，多个所述第一齿轮(41)的齿数各不相同，多个所述第二齿轮(42)分别活动套设于所述第三齿轮轴(43)的第三轴部(431)处，多个所述第二齿轮(42)的齿轮各不相同，多个所述第二齿轮(42)分别与对应的所述第一齿轮(41)啮合，且相邻两个所述第二齿轮(42)之间均设置有所述同步器(44)。

5.根据权利要求4所述的混合动力系统，其特征在于，所述第一齿轮(41)和所述第二齿轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟志平，赵勇棋，孙峰，姚文博，
申请(专利权)人：浙江吉利控股集团有限公司，
类型：新型
国别省市：