车辆用混合动力系统及车辆技术方案

本发明专利技术提供了一种车辆用混合动力系统及车辆。在该混合动力系统中，发动机经由输入轴与行星齿轮机构的行星轮架始终传动联接，第一电机与行星齿轮机构的太阳轮始终传动联接，第二电机和行星齿轮机构的齿圈两者均与输出轴始终传动联接。当第一离合器接合时太阳轮和壳体相对固定，当第一离合器分离时太阳轮能够相对于壳体自由转动；当第二离合器接合时齿圈与输入轴实现传动联接，当第二离合器分离时齿圈和输入轴能够自由转动以解除传动联接。这样，该混合动力系统的结构简单，结构紧凑，成本较低；通过控制三个动力源和多个离合器的工况能够实现包括功率分流模式等的多种工作模式，从而有效地改善燃油消耗性能。

【技术实现步骤摘要】
车辆用混合动力系统及车辆
本专利技术涉及车辆领域，更具体地涉及一种车辆用混合动力系统及包括该车辆用混合动力系统的车辆。
技术介绍
在现有的车辆中经常采用具有不同架构的混合动力系统，根据混合动力系统中电机的数量以电机的设置位置不同，混合动力系统具有不同的架构。具有不同架构的混合动力系统侧重的性能有所不同，例如具有P2架构的混合动力系统(该混合动力系统包括一个设置在离合器和变速器之间的电机)的加速性能优良且开发风险很低，具有P1+P3架构的混合动力系统(该混合动力系统包括两个电机，一个电机设置在发动机和离合器之间，另一个电机与变速器的输出轴始终传动联接)的发动机重启性能优良且开发风险较低。但是，上述混合动力系统在成本、燃油消耗性能以及结构紧凑性方面的表现不足。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的缺陷而做出了本专利技术。本专利技术的一个目的在于提供一种兼顾成本、燃油消耗性能以及结构紧凑性的新型的车辆用混合动力系统。本专利技术的另一个目的在于提供包括上述车辆用混合动力系统的车辆。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下的技术方案。本专利技术提供了一种如下的车辆用混合动力系统，所述车辆用混合动力系统包括发动机、第一电机、第二电机、传动机构和壳体，所述传动机构包括输入轴、输出轴、第一离合器、第二离合器和行星齿轮机构，所述发动机经由所述输入轴与所述行星齿轮机构的行星轮架始终传动联接，所述第一电机与所述行星齿轮机构的太阳轮始终传动联接，所述第二电机和所述行星齿轮机构的齿圈两者均与所述输出轴始终传动联接，所述第一离合器被设置成，使得当所述第一离合器接合时所述太阳轮和所述壳体相对固定，当所述第一离合器分离时所述太阳轮能够相对于所述壳体自由转动；所述第二离合器被设置成，使得当所述第二离合器接合时所述齿圈与所述输入轴实现传动联接，当所述第二离合器分离时所述齿圈和所述输入轴能够自由转动以解除传动联接。优选地，所述传动机构还包括单向离合器，所述单向离合器被设置成仅允许所述输入轴相对于所述壳体沿着单一方向转动。更优选地，所述第一离合器和所述第二离合器设置于所述第一电机的径向内侧，所述第一离合器和所述第二离合器与所述第一电机在轴向上重叠布置。更优选地，所述第一离合器包括第一离合单元、第一外毂和第一内毂，所述第一离合单元位于所述第一外毂和所述第一内毂之间，所述第二离合器包括第二离合单元、第二外毂和第二内毂，所述第二离合单元位于所述第二外毂和所述第二内毂之间，所述第一离合单元和所述第二离合单元在所述输入轴的径向上并排布置，所述第一离合单元位于所述第二离合单元的径向外侧。更优选地，所述第一外毂与所述第一电机的转子和所述太阳轮抗扭地连接，所述第一内毂固定于所述壳体，所述第二外毂与所述输入轴和所述行星轮架抗扭地连接，所述第二内毂与所述齿圈抗扭地连接。更优选地，所述第二电机经由齿轮副与所述输出轴始终传动联接。更优选地，所述车辆用混合动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用混合动力系统使所述车辆用混合动力系统实现纯电机驱动模式和/或纯发动机驱动模式，其中，当所述车辆用混合动力系统处于所述纯电机驱动模式时，所述发动机处于停止状态，所述第一电机处于停止状态，所述第二电机处于驱动状态，所述第一离合器处于接合状态，所述第二离合器处于分离状态，使得所述第二电机向所述输出轴传递扭矩以用于驱动，或者所述发动机处于停止状态，所述第一电机和所述第二电机均处于驱动状态，所述第一离合器和所述第二离合器均处于分离状态，使得所述第一电机和第二电机向所述输出轴传递扭矩以用于驱动；当所述车辆用混合动力系统处于所述纯发动机驱动模式时，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机和所述第二电机处于停止状态，所述第一离合器处于分离状态且所述第二离合器处于接合状态，使得所述发动机向所述输出轴传递扭矩以用于驱动。更优选地，当所述车辆用混合动力系统处于所述纯电机驱动模式且所述第一电机和所述第二电机均处于驱动状态时，所述单向离合器使所述输入轴与所述壳体相对固定。更优选地，所述车辆用混合动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用混合动力系统使所述车辆用混合动力系统实现混合动力驱动模式，当所述车辆用混合动力系统处于所述混合动力驱动模式时，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机和所述第二电机均处于驱动状态，所述第一离合器和所述第二离合器均处于分离状态，使得所述发动机、所述第一电机和所述第二电机向所述输出轴传递扭矩以用于驱动；或者所述发动机处于驱动状态，所述第一电机处于发电状态，所述第二电机处于驱动状态，所述第一离合器和所述第二离合器均处于分离状态，使得所述发动机驱动所述第一电机进行发电并且所述发动机和所述第二电机向所述传动机构传递扭矩以用于驱动。本专利技术还提供了一种如下的车辆，所述车辆包括以上技术方案中任意一项技术方案所述的车辆用混合动力系统。通过采用上述技术方案，本专利技术提供了一种车辆用混合动力系统及包括该混合动力系统的车辆。该车辆用混合动力系统包括发动机、第一电机、第二电机、传动机构和壳体。进一步地，传动机构包括输入轴、输出轴、第一离合器、第二离合器和行星齿轮机构。发动机经由输入轴与行星齿轮机构的行星轮架始终传动联接，第一电机与行星齿轮机构的太阳轮始终传动联接，第二电机和行星齿轮机构的齿圈两者均与输出轴始终传动联接。另外，第一离合器被设置成，使得当第一离合器接合时太阳轮和壳体相对固定，当第一离合器分离时太阳轮能够相对于壳体自由转动；第二离合器被设置成，使得当第二离合器接合时齿圈与输入轴实现传动联接，当第二离合器分离时齿圈和输入轴能够自由转动以解除传动联接。这样，根据本专利技术的车辆用混合动力系统的结构简单，结构紧凑，成本较低；通过控制三个动力源和多个离合器的工况能够实现包括功率分流模式等的多种工作模式，从而有效地改善燃油消耗性能。附图说明图1是示出了根据本专利技术的一实施方式的车辆用混合动力系统的拓扑结构示意图。图2是示出了图1中的车辆用混合动力系统的局部结构的示意图。附图标记说明ENG发动机EM1第一电机EM2第二电机DMP飞轮H壳体SU太阳轮PG行星轮P行星轮架R齿圈S1输入轴S2输出轴B单向离合器C0第一离合器11第一离合单元12第一外毂13第一内毂C1第二离合器21第二离合单元22第二外毂23第二内毂。具体实施方式下面参照附图描述本专利技术的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本专利技术，而不用于穷举本专利技术的所有可行的方式，也不用于限制本专利技术的范围。在本专利技术中，如无特殊说明，“传动联接”是指两个部件之间能够传递扭矩，表示这两个部件之间直接连接或者经由齿轮机构等间接连接。在本专利技术中，如无特殊说明，“抗扭地连接”是指两个部件之间能够一起转动，以传递扭矩，但是并不限定这两个部件的其它连接关系。以下将首先说明根据本专利技术的一实施方式的车辆用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆用混合动力系统，所述车辆用混合动力系统包括发动机(ENG)、第一电机(EM1)、第二电机(EM2)、传动机构和壳体(H)，所述传动机构包括输入轴(S1)、输出轴(S2)、第一离合器(C0)、第二离合器(C1)和行星齿轮机构，/n所述发动机(ENG)经由所述输入轴(S1)与所述行星齿轮机构的行星轮架(P)始终传动联接，所述第一电机(EM1)与所述行星齿轮机构的太阳轮(SU)始终传动联接，所述第二电机(EM2)和所述行星齿轮机构的齿圈(R)两者均与所述输出轴(S2)始终传动联接，/n所述第一离合器(C0)被设置成，使得当所述第一离合器(C0)接合时所述太阳轮(SU)和所述壳体(H)相对固定，当所述第一离合器(C0)分离时所述太阳轮(SU)能够相对于所述壳体(H)自由转动；所述第二离合器(C1)被设置成，使得当所述第二离合器(C1)接合时所述齿圈(R)与所述输入轴(S1)实现传动联接，当所述第二离合器(C1)分离时所述齿圈(R)和所述输入轴(S1)能够自由转动以解除传动联接。/n

【技术特征摘要】
1.一种车辆用混合动力系统，所述车辆用混合动力系统包括发动机(ENG)、第一电机(EM1)、第二电机(EM2)、传动机构和壳体(H)，所述传动机构包括输入轴(S1)、输出轴(S2)、第一离合器(C0)、第二离合器(C1)和行星齿轮机构，
所述发动机(ENG)经由所述输入轴(S1)与所述行星齿轮机构的行星轮架(P)始终传动联接，所述第一电机(EM1)与所述行星齿轮机构的太阳轮(SU)始终传动联接，所述第二电机(EM2)和所述行星齿轮机构的齿圈(R)两者均与所述输出轴(S2)始终传动联接，
所述第一离合器(C0)被设置成，使得当所述第一离合器(C0)接合时所述太阳轮(SU)和所述壳体(H)相对固定，当所述第一离合器(C0)分离时所述太阳轮(SU)能够相对于所述壳体(H)自由转动；所述第二离合器(C1)被设置成，使得当所述第二离合器(C1)接合时所述齿圈(R)与所述输入轴(S1)实现传动联接，当所述第二离合器(C1)分离时所述齿圈(R)和所述输入轴(S1)能够自由转动以解除传动联接。


2.根据权利要求1所述的车辆用混合动力系统，其特征在于，所述传动机构还包括单向离合器(B)，所述单向离合器(B)被设置成仅允许所述输入轴(S1)相对于所述壳体(H)沿着单一方向转动。


3.根据权利要求1或2所述的车辆用混合动力系统，其特征在于，所述第一离合器(C0)和所述第二离合器(C1)设置于所述第一电机(EM1)的径向内侧，所述第一离合器(C0)和所述第二离合器(C1)与所述第一电机(EM1)在轴向上重叠布置。


4.根据权利要求3所述的车辆用混合动力系统，其特征在于，
所述第一离合器(C0)包括第一离合单元(11)、第一外毂(12)和第一内毂(13)，所述第一离合单元(11)位于所述第一外毂(12)和所述第一内毂(13)之间，
所述第二离合器(C1)包括第二离合单元(21)、第二外毂(22)和第二内毂(23)，所述第二离合单元(21)位于所述第二外毂(22)和所述第二内毂(23)之间，
所述第一离合单元(11)和所述第二离合单元(21)在所述输入轴(S1)的径向上并排布置，所述第一离合单元(11)位于所述第二离合单元(21)的径向外侧。


5.根据权利要求4所述的车辆用混合动力系统，其特征在于，
所述第一外毂(12)与所述第一电机(EM1)的转子和所述太阳轮(SU)抗扭地连接，所述第一内毂(13)固定于所述壳体，
所述第二外毂(22)与所述输入轴(S1)和所述行星轮架(P)抗扭地连接，所述第二内毂(23)与所述齿圈(R)抗扭地连接。


6.根据权利要求1或2所述的车辆用混合动力系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯艳红，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE