用于混合动力电动汽车的动力传动系统技术方案

一种用于混合动力电动汽车的动力传动系统（２００），包括发动机（２１０），第一电机（２２０），第二电机（２３０），和至少一个传动轴（２６０）。该第一电机（２２０）和第二电机（２３０）为轴向磁通电机。该第一电机（２２０）被该发动机（２１０）驱动而作为发电机工作，从而提供电能给该第二电机（２３０）。该第二电机（２３０）接收电能而作为电动机工作，从而驱动所述至少一个传动轴（２６０）。该动力传动系统包括离合器（２２５），该离合器（２２５）可选择性地运行以使该第一电机（２２０）的转子和该第二电机（２３０）的转子内啮合从而传送其间的旋转动力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于混合动力电动汽车的动力传动系统。
技术介绍
混合动力电动汽车正变得越来越流行，其同时包括如同电动机一样使用从而至少 可以帮助驱动汽车车轮的内燃机和电机。这至少部分是由于它们极大地提升了燃料效率。 这种汽车的动力传动系统是将动力转为驱动汽车的部件的组合，通常会有几种结构。两种 现有的用于混合动力电动汽车的动力传动系统的结构方式是串联式动力传动系统结构和 并联式动力传动系统结构。图1用简单框图示意串联式动力传动系统结构10。参考图1，发动机20与第一电 机30以机械方式连接从而带动所述第一电机的转子旋转，使所述第一电机30作为发电机 工作。所述第一电机30与第二电机40电连接，使所述第二电机40作为电动机工作。所述 第二电机以机械方式连接传动装置50，以使所述第二电机的转子驱动所述传动装置50。所 述传动装置50以机械方式连接并驱动车轮60。该串联式结构10进一步包括电池70，当所 述第一电机30的电能输出超过所述第二电机40的电能消耗时，所述电池70能够储存多余 的电能，当所述第一电机30的电能输出小于所述第二电机40所需的电能消耗时，所述电池 70能够提供储存的电能。所述电池70也可以在再次制动时储存所述第二电机40作为电动 机工作时所产生的电能。图2用简单框图示意并联式动力传动系统结构100。参考图2，发动机120先通过 第一离合器130再通过传动轴135以机械方式连接传动装置140。所述传动装置140以机 械方式连接车轮150。所述传动轴135同样以机械方式与第二离合器160连接，所述第二 离合器160顺序以机械方式连接作为电动机/发电机工作的电机170。所述电动机/发电 机170与电池180连接，因此，当作为发电机工作时可使所述电池180充电，当作为电动机 工作时可使所述电池180放电。所述两个离合器130和160，在以下情况时可以选择啮合或 者分离(a)所述发动机120驱动所述车轮150，并且驱动所述电动机/发电机170作为发 电机工作而使所述电池180充电；(b)所述发动机120和所述电动机/发电机170共同驱动所述车轮150，此时所述 电动机/发电机170作为电动机工作而使所述电池180放电；(c)所述电动机/发电机170只与所述车轮150连接并且驱动所述车轮150，再次 作为电动机工作；以及(d)所述电动机/发电机170只与所述车轮150连接，并且在再次制动时被车轮驱 动而作为发电机工作。采用串联式动力传动系统结构的混合动力电动汽车在某些运行情况下，如动力不 足时，可以改善效率。这是因为所述车轮的动力是由所述电动机提供的，所以汽车性能被所 述电动机的动力输出所限制。与此相反，在采用并联式动力传动系统结构的混合动力电动汽车中，所述电动机/ 发电机能够作为电动机工作从而帮助所述发动机驱动所述车轮，因此可以增加所述车轮的 动力并且提升汽车性能。然而，这种结构在某些运行情况下会趋于降低效率。因此，此项专利技术的目的在于提供一种新的动力传动系统结构，以期能够保留这些 优点而同时去除这些弊端。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，其提供一种用于混合动力电动汽车的动力传动系统，该 动力传动系统包括发动机，第一电机，第二电机，和至少一个传动轴；其中，所述第一和第二 电机是轴向磁通电机，所述第一电机被所述发动机驱动而作为发电机工作，从而为所述第 二电机提供电能；所述第二电机接收电能而作为电动机工作，从而驱动所述至少一个传动 轴；其中，该动力传动系统包括内啮合装置，该内啮合装置可选择性地运行以使所述第一电 机的转子和所述第二电机的转子内啮合从而传送其间的旋转动力。通过运行所述内啮合装置使所述第一和第二电机的转子处于完全分离，该动力传 动系统能够以串联式混合动力传动系统运行。通过运行所述内啮合装置，使所述第一和第 二电机的转子内啮合，可以实现由发动机直接地完全以机械方式驱动车轮，因此，该动力传 动系统能够以并联式混合动力传动系统运行。相应地在适合串联式混合动力传动系统的 情况下，可以使该动力传动系统以串联式混合动力传动系统形式工作，而在适合并联式混 合动力传动系统的情况下，可以使该动力传动系统以并联式混合动力传动系统形式工作。例如，在市区行驶时，结合有该动力传动系统的汽车期望其以一定范围的速度行 驶，伴随频繁的制动和启动，使该动力传动系统以串联式混合动力传动系统工作具有优势， 允许发动机以其最大效率的速度和动力或者接近于其最大效率的速度和动力运转，而无需 考虑汽车的速度。因为所述第一和第二电机之间的电连接，及其转子之间没有任何内啮合， 使得将所述车轮与所述发动机有效分离成为可能。然而，如在高速且速度稳定的高速公路上驾驶时，该动力传动系统以并联式混合 动力传动系统工作具有优势操作所述内啮合装置，所述电机的转子之间实现内啮合，从而 使所述发动机和所述车轮之间建立直接完全的机械连接，因此可以避免机械能转化为电能 后再还原成机械能，同时相关的效率损耗也可以避免。此外，既然总体来说，在高速公路上 驾驶时所述发动机以更稳定的速度和动力工作，那么将所述发动机与所述车轮连接不会导 致明显的低效。此外，所述电机中的一个或两个能够作为电动机工作，从而帮助所述发动机 驱动所述车轮。已经发现所述轴向磁通电机在其有效运转速度与内燃机高效运转速度近似时具 备格外的优势。因此，在不需要通过齿轮箱将其连接到所述发动机时，它们可以有效使用。 至少某个实施方式中，所述第一电机能与所述发动机相连接而无需设置于其间的齿轮箱， 所述第二电机也能与所述发动机相连接而无需设置于其间的齿轮箱。通过去掉所述发动机 与所述第一和/或第二电机之间的齿轮箱，该动力传动系统的摩擦损失要低于没有去掉齿 轮箱的情况，可以理解为齿轮箱组件之间的摩擦导致了损耗。因此，提高了该动力传动系统 的效率以及该混合动力电动汽车的燃料燃烧效率。所述第二电机可与所述至少一个传动轴连接而无需在它们之间安装齿轮箱。因此，进一步提高了该动力传动系统以及该混合动力电动汽车的效率。此外，已经发现所述轴向磁通电机，由于其短轴向长度可以在汽车内占用本来由 齿轮箱所占用的空间。因此，所述轴向磁通电机使得该动力传动系统的部件易于组装。所述内啮合装置为能够选择性地将所述两个转子进行机械连接的机械连接装置， 所述内啮合装置也可选择性地为所述两个转子提供电磁连接。所述内啮合装置可以是将一 个转子连接到另一个转子的装置。所述内啮合装置也可以是离合器。所述离合器可以是依 靠摩擦力来传送旋转动力的类型。所述离合器也可以是依靠电磁来传送旋转动力的类型。 所述离合器可以是传统的摩擦式离合器。所述离合器可以是电磁离合器。所述内啮合装置 可以是分离式机械连接，类似于用于齿轮箱中的连接。该动力传动系统可以包括电能存储装置，用于存储所述第一电机产生的电能并且 能够把存储的电能提供给作为电动机工作的所述第二电机。所述电能存储装置可以包括一 个或多个存储装置，用于将电能转化为化学能以供存储。所述存储装置可以包括一个或多 个电池。所述电能存储装置可以包括一个或多个电容性存储装置，如电容器。所述电容器 可以包括超级电容器。所述第一电机的转子可以连接所述发动机的曲轴。所述第二电机的转子可以连接 所述齿轮箱的输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于混合动力电动汽车的动力传动系统，该动力传动系统包括发动机，第一电机、第二电机、和至少一个传动轴；其中，所述第一和所述第二电机为轴向磁通电机，所述第一电机被所述发动机驱动而作为发电机工作，从而为所述第二电机提供电能，所述第二电机接收电能而作为电动机工作，从而驱动所述至少一个传动轴；其中，该动力传动系统包括内啮合装置，该内啮合装置选择性地运行以使所述第一电机的转子和所述第二电机的转子内啮合从而传送其间的旋转动力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2007-11-8 0721929.8用于混合动力电动汽车的动力传动系统，该动力传动系统包括发动机，第一电机、第二电机、和至少一个传动轴；其中，所述第一和所述第二电机为轴向磁通电机，所述第一电机被所述发动机驱动而作为发电机工作，从而为所述第二电机提供电能，所述第二电机接收电能而作为电动机工作，从而驱动所述至少一个传动轴；其中，该动力传动系统包括内啮合装置，该内啮合装置选择性地运行以使所述第一电机的转子和所述第二电机的转子内啮合从而传送其间的旋转动力。2.如权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，所述内啮合装置为选择性地将所 述两个转子进行机械连接的机械连接装置。3.如权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，所述内啮合装置选择性地为所述 两个转子提供电磁连接。4.如权利要求1或2所述的动力传动系统，其特征在于，所述内啮合装置将一个转子连 接到另一个转子。5.如以上权利要求中任一个所述的动力传动系统，其特征在于，所述内啮合装置为离合器。6.如权利要求5所述的动力传动系统，其特征在于，所述离合器为依靠摩擦力来传送 旋转动力的类型。7.如权利要求5所述的动力传动系统，其特征在于，所述离合器为依靠电磁来传送旋 转动力的类型。8.如权利要求7所述的动力传动系统，其特征在于，所述离合器为电磁离合器。9.如以上权利要求中任一个所述的动力传动系统，其特征在于，该动力传动系统包括 电能存储装置，用于存储所述第一电机产生的电能并且能够把存储的电能提供给作为电动 机工作的所述第二电机。10.如权利要求9所述的动力传动系统，其特征在于，所述电能存储装置包括一个或多 个存储装置，用于将电能转化为化学能以供存储。11.如权利要求10所述的动力传动系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔乌尔里希雷波斯，
申请(专利权)人：意沃电机有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]