一种混合动力系统和混合动力车技术方案

本发明专利技术提出了一种混合动力系统和混合动力车，包括复合电机单元，行星齿轮单元，第一离合器和第二离合器，发动机，第一制动器和第二制动器，以及单向离合器。本发明专利技术的混合动力系统，结合了行星齿轮单元的转速耦合特性和复合电机单元的电磁耦合特性，通过组合可以实现四个前进驱动模式，一个后退驱动模式，和一个停车充电模式，增强了驾驶乐趣。而且在优化燃油经济性的同时，也能兼顾动力输出，将混合动力系统在经济性与动力性方面的优势得以更充分的发挥。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及混合动力汽车领域，特别是涉及一种能实现多种驱动模式的混合动力 系统和使用该动力系统的混合动力车。
技术介绍
混合动力已成为当前汽车发展的重点，其节能减排的优势受到汽车企业与研究机 构广泛重视，并投入大力予以研究和开发，且已有很多成型产品投放市场。在可以预见的未 来，其将作为汽车发展的主流方向予以大规模的推广和运用。现有混合动力一般为纯电动行驶和混合驱动两种模式，如比亚迪F3DM双模混合 动力，为双离合+双电机结构，通过合理匹配可实现优于传统车的燃油经济性，但其结构复 杂；另外也有三模功能的混合动力汽车系统，如雷克萨斯LS600hL三模混合动力，其三模功 能分别为混合、动力和雪地三种模式，“混合”模式能平稳运行，适于市内或郊外行驶，“动 力，，模式加快加速踏板反应，“雪地”模式减缓加速踏板反应，易于在光滑路面加速，但其三 模功能并非混合动力所特有，混合动力在经济性和动力性结合方面的优势并未得到充分发 挥。
技术实现思路
针对现有技术的上述不足，本专利技术的目的是提出一种混合动力系统，该系统可实 现多种工作模式，分别为电动、发电、电磁耦合、机电耦合。本专利技术的混合动力系统，包括复合电机单元，所述复合电机单元包括第一复合电机和第二复合电机，所述第一 和第二复合电机通过相互间电磁耦合传递转矩；行星齿轮单元，所述行星齿轮单元包括共用太阳轮的第一行星齿轮机构和第二行 星齿轮机构，其中第一行星齿轮机构内齿圈与第一复合电机的电机轴相连，同时第一行星 齿轮机构行星架与第二行星齿轮机构内齿圈相连，并形成混合动力系统的输出端；第一离合器和第二离合器；发动机，所述发动机的输出端通过所述第一离合器与行星齿轮单元的太阳轮相 连，并通过所述第二离合器与第二复合电机轴相连；以及单向离合器，用于单向固定第二行星齿轮机构行星架。作为优选，该混合动力系统还包括第一制动器，所述第一制动器用于制动行星齿 轮单元太阳轮。作为优选，该混合动力系统还包括第二制动器，所述第二制动器用于制动第二行 星机构行星架。作为优选，所述行星齿轮单元为双排行星齿轮单元，所述第一行星齿轮机构和第 二行星齿轮机构为单排单级结构。本专利技术的另一个目的是提供一种混合动力车，该车具有多种驱动模式。本专利技术的混合动力车，其动力系统包括复合电机单元，所述复合电机单元包括第一复合电机和第二复合电机，所述第一 和第二复合电机通过相互间电磁耦合传递转矩；行星齿轮单元，所述行星齿轮单元包括共用太阳轮的第一行星齿轮机构和第二行 星齿轮机构，其中第一行星齿轮机构内齿圈与第一复合电机的电机轴相连，同时第一行星 齿轮机构行星架与第二行星齿轮机构内齿圈相连，并形成混合动力系统的输出端；第一离合器和第二离合器；发动机，所述发动机的输出端通过所述第一离合器与行星齿轮单元的太阳轮相 连，并通过所述第二离合器与第二复合电机轴相连；以及单向离合器，用于单向固定第二行星齿轮机构行星架。作为优选，本专利技术混合动力车的动力系统还包括第一制动器，所述第一制动器用 于制动行星齿轮单元太阳轮。作为优选，本专利技术混合动力车的动力系统还包括第二制动器，所述第二制动器用 于制动第二行星机构行星架。作为优选，所述行星齿轮单元为双排行星齿轮单元，所述第一行星齿轮机构和第 二行星齿轮机构为单排单级结构。本专利技术的混合动力系统和混合动力车，通过第一复合电机的电动，和单向离合器 的接合，产生第一前进驱动模式；通过第一复合电机的电动，和第一制动器的制动，产生第 二前进驱动模式；通过第一复合电机的电动，第二复合电机的发电或耦合输出，第一制动器 的制动，以及第二离合器的接合，产生第三前进驱动模式；通过第一复合电机和第二复合电 机的电动，发动机的输出，以及第一和第二离合器的接合，产生第四前进驱动模式；通过第 二复合电机的电动，第二制动器的制动，以及第一离合器的接合，产生第一后退驱动模式； 通过第二复合电机的发电，第二离合器的接合，产生停车充电模式。如上所述，本专利技术结合了行星齿轮单元的转速耦合特性和复合电机单元的电磁耦 合特性，通过组合可以实现四个前进驱动模式，一个后退驱动模式，和一个停车充电模式， 增强了驾驶乐趣。而且在优化燃油经济性的同时，也能兼顾动力输出，将混合动力系统在经 济性与动力性方面的优势得以更充分的发挥。附图说明图1为本专利技术混合动力系统结构原理图。1 复合电机单元；2 行星齿轮单元；3 输出端；M/G1 第一复合电机；M/G2 第二 复合电机；Bl 第一制动器；B2 第二制动器F 单向离合器；Cl 第一离合器；C2 第二离合 器，E 发动机。具体实施例方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。对于所属技术领 域的技术人员而言，从对本专利技术的详细说明中，本专利技术的上述和其他目的、特征和优点将显 而易见。本专利技术混合动力系统结构原理图如图1所示。其包括复合电机单元1，行星齿轮单4元2，发动机E，并使用了第一离合器Cl、第二离合器C2、第一制动器Bi、第二制动器B2和单 向离合器F共五个执行元件。五个执行元件的作用如表1所示。权利要求1.一种混合动力系统，其特征在于，包括复合电机单元，所述复合电机单元包括第一复合电机和第二复合电机，所述第一和第 二复合电机通过相互间电磁耦合传递转矩；行星齿轮单元，所述行星齿轮单元包括共用太阳轮的第一行星齿轮机构和第二行星齿 轮机构，其中第一行星齿轮机构内齿圈与第一复合电机的电机轴相连，同时第一行星齿轮 机构行星架与第二行星齿轮机构内齿圈相连，并形成混合动力系统的输出端； 第一离合器和第二离合器；发动机，所述发动机的输出端通过所述第一离合器与行星齿轮单元的太阳轮相连，并 通过所述第二离合器与第二复合电机轴相连；以及单向离合器，用于单向固定第二行星齿轮机构行星架。2.如权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，还包括 第一制动器，所述第一制动器用于制动行星齿轮单元太阳轮。3.如权利要求1或2所述的混合动力系统，其特征在于，还包括 第二制动器，所述第二制动器用于制动第二行星机构行星架。4.如权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述行星齿轮单元为双排行星齿 轮单元，所述第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构为单排单级结构。5.一种混合动力车，包括混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统包括复合电机单元，所述复合电机单元包括第一复合电机和第二复合电机，所述第一和第 二复合电机通过相互间电磁耦合传递转矩；行星齿轮单元，所述行星齿轮单元包括共用太阳轮的第一行星齿轮机构和第二行星齿 轮机构，其中第一行星齿轮机构内齿圈与第一复合电机的电机轴相连，同时第一行星齿轮 机构行星架与第二行星齿轮机构内齿圈相连，并形成混合动力系统的输出端； 第一离合器和第二离合器；发动机，所述发动机的输出端通过所述第一离合器与行星齿轮单元的太阳轮相连，并 通过所述第二离合器与第二复合电机轴相连；以及单向离合器，用于单向固定第二行星齿轮机构行星架。6.如权利要求5所述的混合动力车，其特征在于，所述混合动力系统还包括 第一制动器，所述第一制动器用于制动行星齿轮单元太阳轮。7.如权利要求5或6所述的混合动力车，其特征在于，所述混合动力系统还包括 第二制动器，所述第二制动器用于制动第二行星机构行星架。8.如权利要求5所述的混合动本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种混合动力系统，其特征在于，包括：复合电机单元，所述复合电机单元包括第一复合电机和第二复合电机，所述第一和第二复合电机通过相互间电磁耦合传递转矩；行星齿轮单元，所述行星齿轮单元包括共用太阳轮的第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构，其中第一行星齿轮机构内齿圈与第一复合电机的电机轴相连，同时第一行星齿轮机构行星架与第二行星齿轮机构内齿圈相连，并形成混合动力系统的输出端；第一离合器和第二离合器；发动机，所述发动机的输出端通过所述第一离合器与行星齿轮单元的太阳轮相连，并通过所述第二离合器与第二复合电机轴相连；以及单向离合器，用于单向固定第二行星齿轮机构行星架。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：詹文章，魏跃远，林逸，朱波，佀海，
申请(专利权)人：北京汽车研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：11