CN206826640U - 混合动力汽车的动力分配系统及混合动力汽车 - Google Patents

Abstract

一种混合动力汽车的动力分配系统及混合动力汽车，包括发动机、电池组、发电机、驱动电机和动力分配控制器，动力分配系统还包括第一电磁离合器、第二电磁离合器、第一齿轮组和第二齿轮组，第一电磁离合器连接在发动机与第一齿轮组之间，发电机通过第二齿轮组与发动机相连，第二电磁离合器连接在驱动电机与第一齿轮组之间，动力分配控制器与电池组、发电机、驱动电机、第一电磁离合器和第二电磁离合器中每一个电连接，第一齿轮组将扭矩输出至车轮，动力分配系统还包括第三齿轮组，第三齿轮组连接在第一齿轮组与车轮之间。

Description

混合动力汽车的动力分配系统及混合动力汽车

技术领域

本实用新型涉及新能源技术领域，且特别是涉及一种混合动力汽车的动力分配系统及混合动力汽车。

背景技术

随着电子控制技术在汽车产品上的逐步广泛应用，变速传动系统作为汽车速度调节的执行单元，完全依靠手动控制机械式变速已经不能满足现代汽车的技术要求了，所以自动变速技术的发展成为必然。

自动变速器从结构和性能方面可分为有级自动变速器(AutomaticTransmission，AT)与无极变速器(Continuously Variable Transmission，CVT)，目前在汽车上应用较为成熟普遍的是轴向可调锥形轮钢带式自动变速器。这种自动变速器由两组可沿轴向移动的椎形轮和一根钢制皮带组成，其工作原理是通过分别调整两组锥形轮之间的距离，改变与之通过摩擦相连接的钢带的传动比，进而改变对汽车的驱动力。因为在变速过程中主要依靠的是椎形轮的直线运动，使动力传递和切换更加简单平稳，解决了传统变速器换档时的顿挫感。然而，因为CVT的关键零部件-钢带的制造难度较大，其广泛应用成为最大障碍。目前钢带的制造技术被全球仅有的几家公司掌握，而且采购成本占比极高。

随着环境的污染和破坏及能源短缺的问题日益严重，电动汽车的发展在全世界范围内受到重视。然而因为现阶段的锂电池技术、充电技术、汽车续航里程以及配套设施等方面的限制，阻碍了电动汽车的发展。混合动力汽车将传统能源和电能相结合，能较大的提高燃油经济性，减少了传统燃油的使用，并降低了有害气体对环境的污染破坏，是目前切实可行的解决方案。

在汽车的混合动力系统中，电控无级式自动变速器(Electronic controlledvariable transmission，E-CVT)是实现混合动力汽车对发动机和电机动力输出分配的核心部分，其技术的合理性直接影响着整车行驶经济性、动力性以及先进性，是混合动力车型的技术核心所在。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种混合动力汽车的动力分配系统，以解决现有技术中汽车的燃油实用效率低下、纯电动车续航里程不足和变速器换档不平顺的问题。

本实用新型提供一种混合动力汽车的动力分配系统，包括发动机、电池组、发电机、驱动电机和动力分配控制器，动力分配系统还包括第一电磁离合器、第二电磁离合器、第一齿轮组和第二齿轮组，第一电磁离合器连接在发动机与第一齿轮组之间，发电机通过第二齿轮组与发动机相连，第二电磁离合器连接在驱动电机与第一齿轮组之间，动力分配控制器与电池组、发电机、驱动电机、第一电磁离合器和第二电磁离合器中每一个电连接，第一齿轮组将扭矩输出至车轮。

进一步地，第一齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，第三齿轮同时与第一齿轮和第二齿轮啮合，第三齿轮将扭矩输出至车轮。

进一步地，动力分配系统还包括第三齿轮组，第三齿轮组连接在第一齿轮组与车轮之间，第三齿轮组包括第四齿轮和第五齿轮，第四齿轮与第三齿轮同轴固定连接，第五齿轮连接至车轮。

进一步地，动力分配系统包括混合驱动模式，在混合驱动模式下，第一电磁离合器结合且第二电磁离合器结合，驱动电机和发动机进行驱动。

进一步地，动力分配系统包括行车发电模式，在行车发电模式下，第一电磁离合器结合且第二电磁离合器结合，发动机驱动发电机进行发电，驱动电机与发动机均进行驱动。

进一步地，动力分配系统包括纯电驱动模式，在纯电驱动模式下，第一电磁离合器断开，第二电磁离合器结合，发动机和发电机均不工作，驱动电机进行驱动。

进一步地，动力分配系统包括发动机驱动模式，在发动机驱动模式下，第一电磁离合器结合，第二电磁离合器断开，发电机和驱动电机均不工作，发动机驱动。

进一步地，动力分配系统包括能量回收模式一，在能量回收模式一下，发动机和驱动电机不工作，第一电磁离合器结合，第二电磁离合器断开，发电机将机械能转化为电能并将电能储存到电池组中。

进一步地，动力分配系统包括能量回收模式二，在能量回收模式二下，发动机不工作，第一电磁离合器结合且第二电磁离合器结合，发电机和驱动电机将机械能转化为电能并将电能储存到电池组中。

本实用新型还提供一种混合动力汽车，包括如上所述的动力分配系统。

本实用新型提供的混合动力汽车的动力分配系统，通过对发动机、发电机、驱动电机、第一电磁离合器、第二电磁离合器以及传动装置进行有序、智能化的逻辑控制，高效、合理的进行动力分配，以满足汽车在不同行驶工况下所必须的动力需求，不仅有效解决了燃油的使用效率低下和纯电动车型续航里程不足的问题，能最大效率的提高汽车的动力经济性，而且因采用电磁离合器，使汽车在纯电模式下更加平稳舒适。

附图说明

图1为本实用新型实施例中混合动力汽车的动力分配系统的结构简图。

图2为图1的简化示意图。

图3为本实用新型实施例中混合驱动模式下的动力传输结构示意图。

图4为本实用新型实施例中行车发电模式的动力传输结构示意图。

图5为本实用新型实施例中纯电驱动模式的动力传输结构示意图。

图6为本实用新型实施例中发动机驱动模式的动力传输结构示意图。

图7为本实用新型实施例中能量回收模式一的动力传输结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本实用新型提供一种混合动力汽车的动力分配系统，图1为本实用新型实施例中混合动力汽车的动力分配系统的结构简图，图2为图1的简化示意图。请参图1和图2(图中，虚线表示电源线连接，实线表示机械连接)，本实施提供的混合动力汽车的动力分配系统包括发动机10、电池组21、发电机22、驱动电机23和动力分配控制器20，动力分配系统还包括第一电磁离合器24、第二电磁离合器25、第一齿轮组30和第二齿轮组40，第一电磁离合器24连接在发动机10与第一齿轮组30之间，发电机22通过第二齿轮组40与发动机10相连，第二电磁离合器25连接在驱动电机23与第一齿轮组30之间，动力分配控制器20与电池组21、发电机22、驱动电机23、第一电磁离合器24和第二电磁离合器25中每一个电连接，动力分配控制器20控制第一电磁离合器24和第二电磁离合器25的结合与分离并控制电池组21、发电机22和驱动电机23之间的电力传输。

进一步地，第一齿轮组30包括第一齿轮31、第二齿轮32和第三齿轮33，第三齿轮33同时与第一齿轮31和第二齿轮32啮合，第三齿轮33将扭矩输出至车轮60。具体地，第一电磁离合器24连接在发动机10与第一齿轮组30的第一齿轮31之间；第二电磁离合器25连接在驱动电机23与第一齿轮组30的第二齿轮32之间。

本实施例中，动力分配系统还包括第三齿轮组50，第三齿轮组50连接在第一齿轮组30与车轮60之间，第三齿轮组50包括相互啮合的第四齿轮51和第五齿轮52，第四齿轮51与第三齿轮33同轴固定连接，第五齿轮52连接至车轮60。第一齿轮组30的第三齿轮33将扭矩传递至第三齿轮组50的第四齿轮51后，第四齿轮51再将扭矩通过第五齿轮52传递至车轮60。

本实施例提供的混合动力汽车的动力分配系统包括混合驱动模式、行车发电模式、纯电驱动模式、发动机驱动模式和能量回收模式。

图3为本实用新型实施例中混合驱动模式下的动力传输结构示意图。请结合图3，在混合驱动模式下，发动机10与驱动电机23共同进行驱动，此时第一电磁离合器24和第二电磁离合器25均处于结合状态。

请结合图1和图3，在混合驱动模式下，发动机10的动力直接传递至第一齿轮组30，第一齿轮组30通过第三齿轮组50将动力传递至车轮60；电池组21释放的电能通过动力分配控制器20传递至驱动电机23，驱动电机23再将动力依次通过第一齿轮组30和第三齿轮组50传递至车轮60。

图4为本实用新型实施例中行车发电模式的动力传输结构示意图。请参图4，在行车发电模式下，发动机10启动工作，在动力分配控制器20的控制下，第一电磁离合器24结合且第二电磁离合器25结合，发动机10驱动发电机22发电，驱动电机23和发动机10共同进行驱动。请结合图1和图4，此时，发动机10驱动发电机22将机械能转化为电能传递至动力分配控制器20，动力分配控制器20将电能储存至电池组21，电池组21释放的电能再通过动力分配控制器20传递至驱动电机23，驱动电机23再将动力依次通过第一齿轮组30和第三齿轮组50传递至车轮60。

图5为本实用新型实施例中纯电驱动模式的动力传输结构示意图。请参图5，在纯电驱动模式下，发动机10和发电机22均不工作，在动力分配控制器20的控制下，第一电磁离合器24断开且第二电磁离合器25结合，驱动电机23进行驱动。请结合图1和图5，此时，电池组21释放的电能通过动力分配控制器20传递至驱动电机23，驱动电机23再将动力依次通过第一齿轮组30和第三齿轮组50传递至车轮60。

图6为本实用新型实施例中发动机驱动模式下的动力传输结构示意图。请参图6，在发动机驱动模式下，发动机10进行驱动，在动力分配控制器20的控制下，第一电磁离合器24结合，第二电磁离合器25分离，发电机22及驱动电机23停止工作。请结合图1，在发动机驱动模式下，发动机10的动力依次通过第一齿轮组30和第三齿轮组50传递至车轮60。

图7为本实用新型实施例中能量回收模式一的动力传输结构示意图。请参图7，在汽车处于能量回收模式一时，发动机10和驱动电机23均停止工作，在动力分配控制器20的控制下，第一电磁离合器24结合，第二电磁离合器25断开，发电机22发电。请结合图1和图7，在能量回收模式下，动力经由车轮60通过第三齿轮组50传递至第一齿轮组30，传递至第一齿轮组30的动力再传递至发电机22，发电机22将机械能转化为电能并将电能储存在电池组21中。

本实施例提供的动力分配系统还包括能量回收模式二，当需要回收的能量较大时，动力分配系统采用能量回收模式二，此时，发动机10不工作，第一电磁离合器24结合且第二电磁离合器25结合，发电机22和驱动电机23将机械能转化为电能并将电能储存到电池组21中。

本实用新型还提供一种混合动力汽车，包括如上所述的混合动力汽车的动力分配系统。

本实用新型提供的混合动力汽车的动力分配系统，通过对发动机10、发电机22、驱动电机23、第一电磁离合器24和第二电磁离合器25以及传动装置进行有序、智能化的逻辑控制，高效、合理的进行动力分配，以满足汽车在不同行驶工况下所必须的动力需求，不仅有效解决了燃油的使用效率低下和纯电动车型续航里程不足的问题，能最大效率的提高汽车的动力经济性，而且因采用电磁离合器，能使汽车在电机驱动模式下更加平稳舒适。

在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合动力汽车的动力分配系统，包括发动机(10)、电池组(21)、发电机(22)、驱动电机(23)和动力分配控制器(20)，其特征在于，所述动力分配系统还包括第一电磁离合器(24)、第二电磁离合器(25)、第一齿轮组(30)和第二齿轮组(40)，所述第一电磁离合器(24)连接在所述发动机(10)与所述第一齿轮组(30)之间，所述发电机(22)通过所述第二齿轮组(40)与所述发动机(10)相连，所述第二电磁离合器(25)连接在所述驱动电机(23)与所述第一齿轮组(30)之间，所述动力分配控制器(20)与所述电池组(21)、所述发电机(22)、所述驱动电机(23)、所述第一电磁离合器(24)和所述第二电磁离合器(25)中每一个电连接，所述第一齿轮组(30)将扭矩输出至车轮(60)。

2.如权利要求1所述的混合动力汽车的动力分配系统，其特征在于，所述第一齿轮组(30)包括第一齿轮(31)、第二齿轮(32)和第三齿轮(33)，所述第三齿轮(33)同时与所述第一齿轮(31)和所述第二齿轮(32)啮合，所述第三齿轮(33)将扭矩输出至所述车轮(60)。

3.如权利要求2所述的混合动力汽车的动力分配系统，其特征在于，所述动力分配系统还包括第三齿轮组(50)，所述第三齿轮组(50)连接在所述第一齿轮组(30)与所述车轮(60)之间，所述第三齿轮组(50)包括第四齿轮(51)和第五齿轮(52)，所述第四齿轮(51)与所述第三齿轮(33)同轴固定连接，所述第五齿轮(52)连接至所述车轮(60)。

4.如权利要求1所述的混合动力汽车的动力分配系统，其特征在于，所述动力分配系统包括混合驱动模式，在所述混合驱动模式下，所述第一电磁离合器(24)结合且所述第二电磁离合器(25)结合，所述驱动电机(23)和所述发动机(10)进行驱动。

5.如权利要求1所述的混合动力汽车的动力分配系统，其特征在于，所述动力分配系统包括行车发电模式，在所述行车发电模式下，所述第一电磁离合器(24)结合且所述第二电磁离合器(25)结合，所述发动机(10)驱动所述发电机(22)进行发电，所述驱动电机(23)与所述发动机(10)均进行驱动。

6.如权利要求1所述的混合动力汽车的动力分配系统，其特征在于，所述动力分配系统包括纯电驱动模式，在所述纯电驱动模式下，所述第一电磁离合器(24)断开，所述第二电磁离合器(25)结合，所述发动机(10)和所述发电机(22)均不工作，所述驱动电机(23)进行驱动。

7.如权利要求1所述的混合动力汽车的动力分配系统，其特征在于，所述动力分配系统包括发动机驱动模式，在所述发动机驱动模式下，所述第一电磁离合器(24)结合，所述第二电磁离合器(25)断开，所述发电机(22)和所述驱动电机(23)均不工作，所述发动机(10)进行驱动。

8.如权利要求1所述的混合动力汽车的动力分配系统，其特征在于，所述动力分配系统包括能量回收模式一，在所述能量回收模式一下，所述发动机(10)和所述驱动电机(23)不工作，所述第一电磁离合器(24)结合，所述第二电磁离合器(25)断开，所述发电机(22)将机械能转化为电能并将电能储存到所述电池组(21)中。

9.如权利要求1所述的混合动力汽车的动力分配系统，其特征在于，所述动力分配系统包括能量回收模式二，在所述能量回收模式二下，所述发动机(10)不工作，所述第一电磁离合器(24)结合且所述第二电磁离合器(25)结合，所述发电机(22)和所述驱动电机(23)将机械能转化为电能并将电能储存到所述电池组(21)中。

10.一种混合动力汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的动力分配系统。