混合动力驱动系统及车辆技术方案

本发明专利技术提供一种混合动力驱动系统，包括发动机、第一轴、行星排、第一离合器、第二离合器、制动装置、发电机、第二轴、制动器、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第三轴、驱动电机、第四轴、第四齿轮和差速器。该混合动力驱动系统的结构较简单，具有多种工作模式，平台化好。本发明专利技术还提供一种具有该混合动力驱动系统的车辆。

【技术实现步骤摘要】
混合动力驱动系统及车辆
本专利技术涉及新能源
，特别涉及一种混合动力驱动系统及具有该混合动力驱动系统的车辆。
技术介绍
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内燃机的速度变化来实现。无级变速器，无论是机械式、液压式或机电式，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，这样内燃机可以尽可能的工作在最佳速度范围内。无级变速器和有级变速器相比，具有调速平稳，能充分利用内燃机最大功率等诸多优点，因此无级变速器多年来一直是各国工程师们研究的对象。近年来，电机混合动力技术的诞生为实现内燃机与动力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方案中，最具代表性的有串联混合系统和并联混合系统两种。串联混合系统中，内燃机、发电机、电动机、轴系、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。并联混合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、电池系统组成。机械变速器负责完成对速度的调节，而电机、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。串联混合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，体积大，重量重。同时，由于能量传输过程经过两次机电、电机的转换，整个系统的效率较低。在并联混合系统中，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，整体系统的效率高。然而，并联混合系统需两套独立的子系统，造价高，通常只用于弱混合系统。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种混合动力驱动系统，其结构较简单，具有多种工作模式，平台化好。本专利技术提供一种混合动力驱动系统，包括发动机、第一轴、行星排、第一离合器、第二离合器、制动装置、发电机、第二轴、制动器、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第三轴、驱动电机、第四轴、第四齿轮和差速器；其中：该发动机连接该第一轴，该发电机连接该第二轴，该驱动电机连接该第四轴；该第一轴与该第二轴同轴布置，该发动机与该发电机通过该行星排连接，该行星排包括行星架、太阳轮、行星轮和齿圈，该行星架固定在该第一轴，该太阳轮固定在该第二轴；该第一齿轮空套在该第一轴，该第二齿轮固定在该第三轴，该第二齿轮与该第一齿轮啮合；该第三齿轮固定在该第三轴，该第四齿轮固定在该第四轴，该第四齿轮和该差速器的其中之一与该第二齿轮啮合，另一与该第三齿轮啮合；该制动装置用于制动该行星架，该制动器用于制动该太阳轮，该第一离合器用于结合该行星架与该齿圈，该第二离合器用于结合该第一齿轮与该齿圈。进一步地，该第四齿轮与该第二齿轮啮合，该差速器与该第三齿轮啮合。进一步地，该差速器与该第二齿轮啮合，该第四齿轮与该第三齿轮啮合。进一步地，该制动装置是一个单向离合器，该单向离合器安装在该第一轴上。进一步地，该制动装置是一个制动器。进一步地，该第一轴为该发动机的输出轴，该第二轴为该发电机的输出轴，该第四轴为该驱动电机的输出轴。进一步地，该混合动力驱动系统还包括动力电池，该动力电池分别与该发电机、该驱动电机电性连接。进一步地，该混合动力驱动系统具有单电机纯电动模式、双电机纯电动模式、ECVT驱动模式、两个档位的发动机直驱模式以及串联增程模式。本专利技术还提供一种车辆，包括上述的混合动力驱动系统。本专利技术实施例提供的混合动力驱动系统，主要有以下几个优点：1.该驱动系统整体结构较简单，可以实现实现单电机纯电动模式、双电机纯电动模式、ECVT驱动模式、两个档位的发动机直驱模式、串联增程模式，以及驻车发电、制动能量回收等多种工作模式，具有较强的灵活性；2.该驱动系统的发动机和发电机通过行星排连接，速比可调，速比范围较大，可以减小发电机的体积；3.在各模式切换过程中，驱动电机参与驱动，不存在动力中断；4.该驱动系统可以覆盖HEV(HybridElectricVehicle，即混合动力汽车)车型和PHEV(Plug-inHybridElectricVehicle，即插电式混合动力汽车)车型，平台化好；5.该驱动系统的发动机转速不受离合器最高相对转速限制。附图说明图1是本专利技术第一实施例中的混合动力驱动系统的结构示意图。图2是该驱动系统工作于单电机纯电动模式的示意图。图3是该驱动系统工作于双电机纯电动模式的示意图。图4是该驱动系统工作于ECVT模式的示意图。图5-图6是该驱动系统工作于发动机直驱模式的示意图。图7是该驱动系统工作于串联增程模式的示意图。图8是该驱动系统工作于驻车发电模式的示意图。图9为本专利技术第二实施例的混合动力驱动系统的结构示意图。图10为本专利技术第三实施例的混合动力驱动系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的实施方式作进一步地描述。第一实施例图1是本专利技术第一实施例中的混合动力驱动系统的结构示意图。如图1所示，本实施例的混合动力驱动系统包括发动机1、第一轴2、行星排、第一离合器7、第二离合器8、制动装置9、发电机10、第二轴11、制动器12、第一齿轮13、第二齿轮14、第三齿轮15、第三轴16、驱动电机17、第四轴18、第四齿轮19和差速器20。其中，行星排包括行星架3、太阳轮4、行星轮5和齿圈6。发动机1连接第一轴2，发电机10连接第二轴11，驱动电机17连接第四轴18。具体地，第一轴2为发动机1的输出轴，第二轴11为发电机10的输出轴，第四轴18为驱动电机17的输出轴。发动机1可以为汽油发动机或柴油发动机，发电机10和驱动电机17可以为驱动和发电一体机。第一轴2与第二轴11同轴布置，发动机1与发电机10通过行星排连接，驱动电机17通过定轴齿轮与发动机1及发电机10的动力耦合输出。具体地，行星架3固定在第一轴2，使发动机1与行星架3相连。太阳轮4固定在第二轴11，使发电机10与太阳轮4相连。第一齿轮13空套在第一轴2，第二齿轮14固定在第三轴16，第二齿轮14与第一齿轮13啮合。第三齿轮15固定在第三轴16，第四齿轮19固定在第四轴18，在本实施例中，第四齿轮19与第二齿轮14啮合，差速器20与第三齿轮15啮合。该驱动系统包含制动装置9、制动器12、第一离合器7及第二离合器8。制动装置9为了制动行星排的行星架3。当制动装置9制动行星架3时，行星架3被制动而不能旋转。制动器12为了制动行星排本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合动力驱动系统，其特征在于，包括发动机(1)、第一轴(2)、行星排、第一离合器(7)、第二离合器(8)、制动装置(9)、发电机(10)、第二轴(11)、制动器(12)、第一齿轮(13)、第二齿轮(14)、第三齿轮(15)、第三轴(16)、驱动电机(17)、第四轴(18)、第四齿轮(19)和差速器(20)；其中：/n该发动机(1)连接该第一轴(2)，该发电机(10)连接该第二轴(11)，该驱动电机(17)连接该第四轴(18)；/n该第一轴(2)与该第二轴(11)同轴布置，该发动机(1)与该发电机(10)通过该行星排连接，该行星排包括行星架(3)、太阳轮(4)、行星轮(5)和齿圈(6)，该行星架(3)固定在该第一轴(2)，该太阳轮(4)固定在该第二轴(11)；/n该第一齿轮(13)空套在该第一轴(2)，该第二齿轮(14)固定在该第三轴(16)，该第二齿轮(14)与该第一齿轮(13)啮合；/n该第三齿轮(15)固定在该第三轴(16)，该第四齿轮(19)固定在该第四轴(18)，该第四齿轮(19)和该差速器(20)的其中之一与该第二齿轮(14)啮合，另一与该第三齿轮(15)啮合；/n该制动装置(9)用于制动该行星架(3)，该制动器(12)用于制动该太阳轮(8)，该第一离合器(7)用于结合该行星架(3)与该齿圈(6)，该第二离合器(8)用于结合该第一齿轮(13)与该齿圈(6)。/n...

【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(1)、第一轴(2)、行星排、第一离合器(7)、第二离合器(8)、制动装置(9)、发电机(10)、第二轴(11)、制动器(12)、第一齿轮(13)、第二齿轮(14)、第三齿轮(15)、第三轴(16)、驱动电机(17)、第四轴(18)、第四齿轮(19)和差速器(20)；其中：
该发动机(1)连接该第一轴(2)，该发电机(10)连接该第二轴(11)，该驱动电机(17)连接该第四轴(18)；
该第一轴(2)与该第二轴(11)同轴布置，该发动机(1)与该发电机(10)通过该行星排连接，该行星排包括行星架(3)、太阳轮(4)、行星轮(5)和齿圈(6)，该行星架(3)固定在该第一轴(2)，该太阳轮(4)固定在该第二轴(11)；
该第一齿轮(13)空套在该第一轴(2)，该第二齿轮(14)固定在该第三轴(16)，该第二齿轮(14)与该第一齿轮(13)啮合；
该第三齿轮(15)固定在该第三轴(16)，该第四齿轮(19)固定在该第四轴(18)，该第四齿轮(19)和该差速器(20)的其中之一与该第二齿轮(14)啮合，另一与该第三齿轮(15)啮合；
该制动装置(9)用于制动该行星架(3)，该制动器(12)用于制动该太阳轮(8)，该第一离合器(7)用于结合该行星架(3)与该齿圈(6)，该第二离合器(8)用于结合该第一齿轮(13)与该齿圈(6)。

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【专利技术属性】
技术研发人员：尚阳，赵江灵，祖国强，杨洋，任晓华，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44