CN212637473U - 混合动力系统和汽车 - Google Patents

混合动力系统和汽车 Download PDF

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CN212637473U CN202021163486.8U CN202021163486U CN212637473U CN 212637473 U CN212637473 U CN 212637473U CN 202021163486 U CN202021163486 U CN 202021163486U CN 212637473 U CN212637473 U CN 212637473U
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张恒先
周之光
李亚南
耿丽珍
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Abstract

本公开提供了一种混合动力系统和汽车,包括:发动机、第一电机、第一输入轴、第二输入轴、输出主轴、第一同步器和第二同步器,第一输入轴上活动套设有第一输入齿轮和第二输入齿轮,第一同步器位于第一输入轴上,第二输入轴上活动套设有第三输入齿轮和第四输入齿轮,第二同步器位于第二输入轴上,输出主轴上设有第一输出齿轮和第二输出齿轮,第一输出齿轮与第一输入齿轮和第三输入齿轮啮合,第二输出齿轮与第二输入齿轮和第四输入齿轮啮合,输出主轴与车轮传动连接,发动机和第一电机中的一个与第一输入轴连接,发动机和第一电机中的另一个与第二输入轴连接。本公开能实现多种工作模式,提高了混合动力系统的工作效率。

Description

混合动力系统和汽车
技术领域
本公开涉及汽车技术领域,特别涉及一种混合动力系统和汽车。
背景技术
车辆作为一种生活中快节奏、高效率的代步工具,近年来其数量是逐年增多的。传统车辆大多使用化石燃料(如汽油、柴油等)为发动机提供动力,其排出的尾气会对环境造成污染,不符合节能、环保的要求。因此,有必要使用无污染的新能源(如电能)来替代化石燃料为车辆提供动力。目前具有采用新能源和化石燃料作为能源的混合动力汽车,混合动力汽车可以大幅提高整车的动力性和燃油经济性,减少排放。
相关技术中提供了一种适用于汽车的混合动力系统,包括:发动机、第一电机、第二电机和行星轮系。其中,发动机的输出轴与行星轮系的行星轮架同轴连接,第一电机的输出轴与行星轮系的中心轮同轴连接,第二电机的输出轴与行星轮系的齿圈同轴连接,行星轮系的齿圈与车轮传动连接。这种混合动力系统工作模式单一,且仅存在个别的动力源可以实现多挡位驱动,使得汽车不易于适配各种不同的行驶工况,难以满足人们的需要。
实用新型内容
本公开实施例提供了一种混合动力系统和汽车,能实现多种工作模式,充分发挥发动机和第一电机的作用,实现汽车的变速调档,提高了混合动力系统的工作效率。所述技术方案如下:
本公开实施例提供了一种混合动力系统,所述混合动力系统包括:发动机、第一电机、第一输入轴、第二输入轴、输出主轴、第一同步器、第二同步器;所述第一输入轴上活动套设有第一输入齿轮和第二输入齿轮,所述第一输入齿轮和所述第二输入齿轮相互间隔,所述第一同步器滑动设置在所述第一输入轴上,且位于所述第一输入齿轮和所述第二输入齿轮之间;所述第二输入轴上活动套设有第三输入齿轮和第四输入齿轮,所述第三输入齿轮和所述第四输入齿轮相互间隔,所述第二同步器滑动设置在所述第二输入轴上,且位于所述第三输入齿轮和所述第四输入齿轮之间;所述输出主轴上固定套设有第一输出齿轮和第二输出齿轮,所述第一输出齿轮和所述第二输出齿轮相互间隔,所述第一输入齿轮和所述第三输入齿轮均与所述第一输出齿轮啮合,所述第二输入齿轮和所述第四输入齿轮均与所述第二输出齿轮啮合,所述输出主轴与车轮传动连接;所述发动机的输出轴和所述第一电机的输出轴中的一个与所述第一输入轴同轴连接,所述发动机的输出轴和所述第一电机的输出轴中的另一个与所述第二输入轴同轴连接。
在本公开实施例的一种实现方式中,所述混合动力系统还包括第二电机,所述第二电机的输出轴与所述发动机的输出轴传动连接。
在本公开实施例的另一种实现方式中,所述混合动力系统还包括供电组件,所述供电组件包括:电池和两个逆变器,两个所述逆变器分别与所述电池连接,所述第一电机与两个所述逆变器中的一个连接,所述第二电机与两个所述逆变器中的另一个连接。
在本公开实施例的另一种实现方式中,所述供电组件还包括两个电机控制器,两个所述电机控制器分别与两个所述逆变器一一对应连接。
在本公开实施例的另一种实现方式中,所述混合动力系统还包括第一传动齿轮和第二传动齿轮,所述第一传动齿轮与所述第二电机的输出轴同轴连接,所述第二传动齿轮与所述发动机的输出轴同轴连接,所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮相互啮合。
在本公开实施例的另一种实现方式中,所述发动机的输出轴与所述第一输入轴同轴连接,所述第二电机的输出轴与所述第一输入轴传动连接,所述第一电机的输出轴与所述第二输入轴同轴连接,所述输出主轴位于所述第一输入轴和所述第二输入轴之间。
在本公开实施例的另一种实现方式中,所述混合动力系统还包括离合器,所述离合器的主动部与所述发动机的输出轴同轴连接,若所述发动机的输出轴与所述第一输入轴同轴连接,所述离合器的从动部与所述第一输入轴同轴连接,所述第一电机的输出轴与所述第二输入轴同轴连接;若所述发动机的输出轴与所述第二输入轴同轴连接,所述离合器的从动部与所述第二输入轴同轴连接,所述第一电机的输出轴与所述第一输入轴同轴连接。
在本公开实施例的另一种实现方式中,所述混合动力系统还包括差速器,所述输出主轴上固定套设有第三输出齿轮,所述第三输出齿轮与所述差速器的输入齿轮啮合,所述差速器的输出轴与车轮的驱动半轴同轴连接。
本公开实施例提供了一种汽车,所述汽车包括前文所述的混合动力系统。
在本公开实施例的一种实现方式中,所述汽车还包括车载充电器,所述车载充电器与所述供电组件电连接。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
本公开实施例通过控制发动机、第一电机的工作,以及第一同步器和第二同步器的状态,可以控制混合动力系统切换为纯发动机模式、纯电动模式或混合驱动模式。同时,为了提高能量利用率,还可以在汽车制动时通过车轮驱动第一电机转动,使第一电机处于发电模式,将第一电机发出的电能存储于混合动力系统的供电组件内,以节省能源。
在混合动力系统处于纯发动机模式时,发动机工作而第一电机不工作。此时,以发动机与第一输入轴同轴连接为例,第一同步器滑动至与第一输入齿轮或第二输入齿轮结合,从而将发动机的动力通过输出齿轮传输至输出主轴,以实现驱动车轮的目的。第一同步器与两种不同的输入齿轮结合,可以使第一输入轴与输出主轴之间形成两种不同的速比,从而实现发动机的两挡模式。
在混合动力系统处于纯电动模式时,发动机不工作而第一电机工作。此时,以第一电机与第二输入轴同轴连接为例,第二同步器滑动至与第三输入齿轮或第四输入齿轮结合,从而将第一电机的动力通过输出齿轮传输至输出主轴,以实现驱动车轮的目的。第二同步器与两种不同的输入齿轮结合,可以使第二输入轴与输出主轴之间形成两种不同的速比,从而实现第一电机的两挡模式。
在混合动力系统处于混合驱动模式时,发动机和第一电机均工作。此时,根据前述论述可知,通过控制第一同步器和第二同步器分别与不同的输入齿轮结合,即可实现发动机和第一电机的两挡模式,使得汽车能高速运行。
本公开实施例提供的混合动力系统实现了多种工作模式,充分发挥了发动机和第一电机的作用,提高了混合动力系统的工作效率。同时还通过设置同步器,利用同步器将发动机和第一电机切换为两种不同的挡位驱动模式,以驱动汽车行驶,从而可以实现汽车的调档变速功能,满足驾驶需求。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施例提供的一种混合动力系统的结构示意图;
图2是本公开实施例提供的一种混合动力系统的动力传递示意图;
图3是本公开实施例提供的一种混合动力系统的动力传递示意图;
图4是本公开实施例提供的一种混合动力系统的动力传递示意图;
图5是本公开实施例提供的一种混合动力系统的动力传递示意图;
图6是本公开实施例提供的一种混合动力系统的动力传递示意图;
图7是本公开实施例提供的一种混合动力系统的动力传递示意图;
图8是本公开实施例提供的一种混合动力系统的动力传递示意图;
图9是本公开实施例提供的一种混合动力系统的动力传递示意图;
图10是本公开实施例提供的一种混合动力系统的动力传递示意图;
图11是本公开实施例提供的一种混合动力系统的动力传递示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
图1是本公开实施例提供的一种混合动力系统的结构示意图。如图1所示,该混合动力系统包括:发动机1、第一电机21、第一输入轴31、第二输入轴32、输出主轴33、第一同步器41和第二同步器42。
如图1所示,第一输入轴31上活动套设有第一输入齿轮61和第二输入齿轮62,第一输入齿轮61和第二输入齿轮62相互间隔。
其中,第一同步器41滑动设置在第一输入轴31上,且位于第一输入齿轮61和第二输入齿轮62之间。
如图1所示,第二输入轴32上活动套设有第三输入齿轮63和第四输入齿轮64,第三输入齿轮63和第四输入齿轮64相互间隔。
其中,第二同步器42滑动设置在第二输入轴32上,且位于第三输入齿轮63和第四输入齿轮64之间。
如图1所示,输出主轴33上固定套设有第一输出齿轮65和第二输出齿轮66,第一输出齿轮65和第二输出齿轮66相互间隔,第一输入齿轮61和第三输入齿轮63均与第一输出齿轮65啮合,第二输入齿轮62和第四输入齿轮64均与第二输出齿轮66啮合,输出主轴33与车轮9传动连接。
其中,发动机1的输出轴和第一电机21的输出轴中的一个与第一输入轴31同轴连接,发动机1的输出轴和第一电机21的输出轴中的另一个与第二输入轴32同轴连接。
本公开实施例通过控制发动机1、第一电机21的工作,以及第一同步器41和第二同步器42的状态,可以控制混合动力系统切换为纯发动机模式、纯电动模式或混合驱动模式。同时,为了提高能量利用率,还可以在汽车制动时通过车轮9驱动第一电机21转动,使第一电机21处于发电模式,将第一电机21发出的电能存储于供电组件5内,以节省能源。
在混合动力系统处于纯发动机模式时,发动机1工作而第一电机21不工作。此时,以发动机1与第一输入轴31同轴连接为例,第一同步器41滑动至与第一输入齿轮61或第二输入齿轮62结合,从而将发动机1的动力通过输出齿轮传输至输出主轴33,以实现驱动车轮9的目的。第一同步器41与两种不同的输入齿轮结合,可以使第一输入轴31与输出主轴33之间形成两种不同的速比,从而实现发动机1的两挡模式。
在混合动力系统处于纯电动模式时,发动机1不工作而第一电机21工作。此时,以第一电机21与第二输入轴32同轴连接为例,第二同步器42滑动至与第三输入齿轮63或第四输入齿轮64结合,从而将第一电机21的动力通过输出齿轮传输至输出主轴33,以实现驱动车轮9的目的。第二同步器42与两种不同的输入齿轮结合,可以使第二输入轴32与输出主轴33之间形成两种不同的速比,从而实现第一电机21的两挡模式。
在混合动力系统处于混合驱动模式时,发动机1和第一电机21均工作。此时,根据前述论述可知,通过控制第一同步器41和第二同步器42分别与不同的输入齿轮结合,即可实现发动机1和第一电机21的两挡模式,使得汽车能高速运行。
本公开实施例提供的混合动力系统实现了多种工作模式,充分发挥了发动机1和第一电机21的作用,提高了混合动力系统的工作效率。同时还通过设置同步器,利用同步器将发动机1和第一电机21切换为两种不同的挡位驱动模式,以驱动汽车行驶,从而可以实现汽车的调档变速功能,满足驾驶需求。
如图1所示,混合动力系统还包括第二电机22,第二电机22的输出轴与发动机1的输出轴传动连接。在本公开实施例中通过设置两个电机共同驱动车辆,以提高混合动力系统的动力性能,且两个电机可以互为备用,提高可靠性。
结合图1,在上述实现方式中,两个电机中的一个与第一输入齿轮61传动连接,两个电机中的另一个则与第二输入齿轮62传动连接。也即,两个电机可以分别通过第一输入轴31和第二输入轴32将动力传输至输出主轴33,以驱动车轮9转动。由于第一输入轴31和第二输入轴32上均设有同步器,利用同步器切换不同输入轴和输出主轴33的速比,从而分别使两个电机处于两挡模式。这样在混合动力系统切换为纯电动模式时,第一电机21和第二电机22均可以驱动汽车以两种挡位的速度转动。即实现纯电动模式下的四挡模式,使得汽车能根据不同工况需求实现混合动力系统的四个挡位的切换,增强了混合动力系统的适应性,且提高动力源的工作效率。
如图1所示,混合动力系统还可以包括供电组件5,该供电组件5包括:电池51和两个逆变器52,两个逆变器52分别与电池51连接,第一电机21与两个逆变器52中的一个连接,第二电机22与两个逆变器52中的另一个连接。在本公开实施例中,设有两个逆变器52,其一用于连接电池51和第一电机21,其二用于连接电池51和第二电机22。其中,电池51为可充电电池51,逆变器52设置在电池51的输出电路上,用于将电池51输出的直流电转换成三相交流电后驱动第一电机21或第二电机22。另外本发明实施例中逆变器52和变压器集成在一起,便于安装,并节省安装空间。
如图1所示,供电组件5还可以包括两个电机控制器53,两个电机控制器53分别与两个逆变器52一一对应连接。其中,电机控制器(Motor Control Unit,简称MCU)53是一种根据整车控制器(Vehicle control unit,简称VCU)的指令,控制电机的旋转状态的控制元件,旋转状态至少包括转速和转向。本公开实施例中,MCU的输出端口与逆变器连接,且逆变器还与电机电连接,因此MCU的指令可以传输至电机,得以控制电机的旋转状态,MCU的输入端口与车载蓄电池电连接,得以使MCU有足够的电量实现控制功能,同时MCU的输入端口还与VCU电连接,得以接收VCU的控制指令,便于控制电机处于何种旋转状态。
在本公开实施例中,如图1所示,发动机1的输出轴可以与第一输入轴31同轴连接,第二电机22的输出轴可以与第一输入轴31传动连接,第一电机21的输出轴与第二输入轴32同轴连接,输出主轴33位于第一输入轴31和第二输入轴32之间。
上述实现方式中,发动机1和第二电机22均可以将动力输出至第一输入轴31,即发动机1和第二电机22共同通过第一输入轴31向车轮9传递动力。第一电机21可以将动力输出至第二输入轴32,以使得第一电机21通过第二输入轴32向车轮9传递动力。并且,由于第一输入轴31和第二输入轴32分别位于输出主轴33的两侧,以避免第一输入轴31和第二输入轴32上的输入齿轮距离较近,而相互干扰。
如图1所示,混合动力系统还包括第一传动齿轮68和第二传动齿轮69,第一传动齿轮68与第二电机22的输出轴同轴连接,第二传动齿轮69与发动机1的输出轴同轴连接,第一传动齿轮68和第二传动齿轮69相互啮合。这样利用第一传动齿轮68与第二电机22的输出轴连接,并借助与第一传动齿轮68啮合的第二传动齿轮69将第二电机22的动力传输至与第一输入轴31上,以实现第二电机22与第一输入轴31传动连接的目的。
可选地,混合动力系统还包括离合器7,离合器7的主动部71与发动机1的输出轴同轴连接。
其中,若发动机1的输出轴与第一输入轴31同轴连接,离合器7的从动部72与第一输入轴31同轴连接,第一电机21的输出轴与第二输入轴32同轴连接。
其中,若发动机1的输出轴与第二输入轴32同轴连接,离合器7的从动部71与第二输入轴32同轴连接,第一电机21的输出轴与第一输入轴31同轴连接。
本公开实施例中,离合器7可以包括主动部71和从动部72。其中,从动部72用于将主动部71传递而来的动力输出至与从动部72连接的部件。例如,主动部71可以是离合器7的飞轮,从动部72可以是离合器7的从动盘。在离合器7处于分离状态时,离合器7的飞轮和离合器7的从动盘相互分离,从而使得与飞轮连接的部件和与从动盘连接的部件无法进行动力传递;在离合器7处于结合状态时,离合器7的飞轮和离合器7的从动盘相互结合,飞轮可以带动从动盘转动,从而使得与飞轮连接的部件上的动力可以传导至与从动盘连接的部件上。
示例性地,如图1所示,该离合器7的主动部71与发动机1的输出轴同轴连接,离合器7的从动部72与第一输入轴31同轴连。通过控制离合器7处于结合或者分离状态,能使得发动机1的输出轴与第一输入轴31同轴连接或断开,以控制发动机1的动力是否传递至第一输入轴31。
如图1所示,混合动力系统还可以包括差速器8,输出主轴33上固定套设有第三输出齿轮67,第三输出齿轮67与差速器8的输入齿轮啮合,差速器8的输出轴与车轮9的驱动半轴同轴连接。本公开实施例中,差速器8的输入齿轮与安装在输出主轴33上的第三输出齿轮67啮合,从而能接收从输出主轴33传递而来的动力,以实现驱动车轮9转动的目的。
其中,差速器8能使与差速器8的输出轴连接的车轮9实现以不同转速转动。当汽车转弯行驶时,汽车的内侧车轮9和汽车的外侧车轮9的转弯半径不同,外侧车轮9的转弯半径要大于内侧车轮9的转弯半径,这就要求在转弯时外侧车轮9的转速要高于内侧车轮9的转速,利用差速器8可以使两个车轮9以不同转速滚动,从而实现两个车轮9转速的差异。
可选地,混合动力系统还包括保护壳体,第一输入轴31、第二输入轴32、输出主轴33、第一同步器41和第二同步器42均位于保护壳体内。本公开实施例通过将混合动力系统中的部分部件安装于保护壳体内,以起到保护作用,提高稳定性。
本公开实施例提供的一种混合动力系统能采用动力模式中的任意一种运行,动力模式包括纯电动模式、纯发动机模式、混合驱动模式、能量回收模式和驻车发电模式。
以下对混合动力系统的不同动力模式的控制方法进行说明:
本公开实施例中,混合动力系统处于纯电动模式时,能切换为四个挡位模式。
在本公开的一些实施例中,纯电动模式为第一挡位模式时,该控制方法包括:
如图2所示,控制第一电机21工作,控制发动机1和第二电机22不工作。此时第二同步器42处于左位,即第二同步器42与第三输入齿轮63结合。离合器7分离,以断开发动机1与第一输入轴31之间的动力传输,仅依靠第一电机21输出动力,驱动车轮9转动。供电组件5放电,经过逆变器52直流电转换为三相交流电后驱动第一电机21的输出轴旋转,第一电机21将电能转换为机械能传递给第二输入轴32,经第二同步器42、第三输入齿轮63、第一输出齿轮65、第三输出齿轮67和差速器8传递给车轮9,实现第二电机22以第一挡驱动汽车行驶模式。
在本公开的一些实施例中,纯电动模式为第二挡位模式时,该控制方法包括:
如图3所示,控制第一电机21工作,控制发动机1和第二电机22不工作。此时第二同步器42处于右位,即第二同步器42与第四输入齿轮64结合。离合器7分离,以断开发动机1与第一输入轴31之间的动力传输,仅依靠第一电机21输出动力,驱动车轮9转动。供电组件5放电,经过逆变器52直流电转换为三相交流电后驱动第一电机21的输出轴旋转,第一电机21将电能转换为机械能传递给第二输入轴32,经第二同步器42、第四输入齿轮64、第二输出齿轮66、第三输出齿轮67和差速器8传递给车轮9,实现第二电机22以第二挡位驱动汽车行驶模式。
在本公开的一些实施例中,纯电动模式为第三挡位模式时,该控制方法包括:
如图4所示,控制第二电机22工作,控制发动机1和第一电机21不工作。此时第一同步器41处于左位,即第一同步器41与第一输入齿轮61结合。离合器7分离,以断开发动机1与第一输入轴31之间的动力传输,仅依靠第二电机22输出动力,驱动车轮9转动。供电组件5放电,经过逆变器52直流电转换为三相交流电后驱动第二电机22的输出轴旋转,第二电机22将电能转换为机械能传递给第一输入轴31,经第一同步器41、第一输入齿轮61、第一输出齿轮65、第三输出齿轮67和差速器8传递给车轮9,实现第二电机22以第三挡位驱动汽车行驶模式。
在本公开的一些实施例中,纯电动模式为第四挡位模式时,该控制方法包括:
如图5所示,控制第二电机22工作,控制发动机1和第一电机21不工作。此时第一同步器41处于右位,即第一同步器41与第二输入齿轮62结合。离合器7分离,以断开发动机1与第一输入轴31之间的动力传输,仅依靠第二电机22输出动力,驱动车轮9转动。供电组件5放电,经过逆变器52直流电转换为三相交流电后驱动第二电机22的输出轴旋转,第二电机22将电能转换为机械能传递给第一输入轴31,经第一同步器41、第二输入齿轮62、第二输出齿轮66、第三输出齿轮67和差速器8传递给车轮9,实现第二电机22以第四挡位驱动汽车行驶模式。
在本公开实施例中,混合动力系统处于纯电动模式时,还可以切换为倒挡模式。
在本公开的一些实施例中,纯电动模式为倒挡模式时,该控制方法包括:
如图6所示,控制发动机1不工作,控制第二电机22根据需求选择性工作。此时,离合器7处于分离状态,第一同步器41处于中位,即第一同步器41既不与第一输入齿轮61啮合也不与第二输入齿轮62啮合。而第二同步器42可以处于左位或右位,以实现将第一电机21的动力传输至车轮9的目的。在倒车时,控制第一电机21反转实现倒车。
本公开实施例中,混合动力系统处于混合驱动模式时,能切换为串联式驱动模式和并联式混合驱动模式。
本公开的一些实施例中,混合驱动模式切换为串联式驱动模式时,该控制方法包括:
如图7所示,控制发动机1、第一电机21和第二电机22共同协调工作,联合驱动汽车行驶。该模式下,离合器7处于结合状态,第一同步器41处于中位,发动机1运行在高效区带动第二电机22定点发电,发出的电能用于向供电组件5充电,而供电组件5则将电能供给第一电机21以驱动汽车行驶,多余电能储存在供电组件5中。当第二电机22的发电量不足时,由则通过供电组件5来补充。也即,该模式下第一电机21驱动汽车行驶的电能由第二电机22和供电共同提供。与前文类似地,该模式下,可以控制第二同步器42处于左位或右位,以实现第一电机21的2个挡位模式。
本公开的一些实施例中,混合驱动模式切换为串联式驱动模式时,该控制方法包括:
如图8所示,控制发动机1、第一电机21和第二电机22共同工作,联合驱动汽车行驶,可以输出较大的功率,提高整车动力性。该模式下,离合器7处于结合状态,第一同步器41处于左位或右位,第二同步器42处于右位或左位,即使得第一输入轴31和第二输入轴32上的动力能通过两个同步器分别输出至第一输出齿轮65和第二输出齿轮66,以避免互相干涉。发动机1和第二电机22的动能通过第一输入轴31传递至输出主轴33与第一电机21由第二输入轴32传递至输出主轴33的动能耦合,再经第三输出齿轮67、差速器8传递至车轮9,实现三个动力源同时驱动车辆行驶。该模式下,供电组件5通过逆变器52提供给两个电机电能。
本公开实施例中,混合动力系统处于纯发动机模式时,能切换为二个挡位模式。
在本公开的一些实施例中,纯发动机模式为第一挡位模式时,该控制方法包括:
如图9所示,控制发动机1和第二电机22工作,控制第一电机21不工作,由发动机1提供动力驱动车辆起步和行驶,第二电机22根据车速和扭矩需求运行在发电或者电动模式。此时,离合器7处于结合状态,第一同步器41处于左位,第二同步器42处于中位,由发动机1和第二电机22共同驱动车辆行驶。供电组件5放电,经过逆变器52将直流电转换为三相交流电后驱动第二电机22主轴旋转,第二电机22根据车速和扭矩需求处于发电或电动状态。发动机1的动力经第一输入轴31、输出主轴33,再经第三输出齿轮67和差速器8传递给车轮9,实现发动机1驱动汽车的第一挡位行驶模式。
在本公开的一些实施例中,纯发动机模式为第二挡位模式时,该控制方法包括:
如图10所示,控制发动机1和第二电机22工作,控制第一电机21不工作,由发动机1提供动力驱动车辆起步和行驶,第二电机22根据车速和扭矩需求运行在发电或者电动模式。此时,离合器7处于结合状态,第一同步器41处于右位,第二同步器42处于中位,由发动机1和第二电机22共同驱动车辆行驶。供电组件5放电,经过逆变器52将直流电转换为三相交流电后驱动第二电机22主轴旋转,第二电机22根据车速和扭矩需求处于发电或电动状态。发动机1的动力经第一输入轴31、输出主轴33,再经第三输出齿轮67和差速器8传递给车轮9,实现发动机1驱动汽车的第一挡位行驶模式。
本公开实施例中,混合动力系统还可以切换为能量回收模式,如图11所示,该模式下汽车处于滑行或者制动状态,混合动力系统给汽车提供反向力矩,将汽车的部分动能经由第一电机21转换为电能,存入供电组件5中备用。在滑行和制动状态下,第一电机21开启发电工作模式,发动机1和第二电机22不工作,整车动能通过车轮9、差速器8、第三输出齿轮67、输出主轴33、第二同步器42、第二输入轴32驱动第一电机21进行发电,电能通过逆变器52储存至供电组件5中,实现第一电机21的能量回收功能。
上述实现方式中,当制动扭矩较大时,第二电机22也可以参与发电,第一电机21和第二电机22回收更多的能量。此时,第一电机21和第二电机22均有2个能量回收挡位,根据车速可进行4个组合挡位调节,选择最合适的挡位进行能量回收。
本公开实施例提供了一种汽车,该汽车包括前文所述的混合动力系统。
可选地,该汽车还包括车载充电器,车载充电器与供电组件电连接。其中,车载充电器能够利用外部电源为电池充电,充电时,将车载充电区与停车场的自动充电桩或电源插座连接。此时车载充电器可以将交流电转换成直流电,再充入供电组件的电池内。因此在不使用汽车时可以利用充电桩或者其他充电设施通过车载充电器为供电组件的电池充电。
以上,并非对本公开作任何形式上的限制,虽然本公开已通过实施例揭露如上,然而并非用以限定本公开,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本公开技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本公开技术方案的内容,依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本公开技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种混合动力系统,其特征在于,所述混合动力系统包括:发动机(1)、第一电机(21)、第一输入轴(31)、第二输入轴(32)、输出主轴(33)、第一同步器(41)、第二同步器(42);
所述第一输入轴(31)上活动套设有第一输入齿轮(61)和第二输入齿轮(62),所述第一输入齿轮(61)和所述第二输入齿轮(62)相互间隔,所述第一同步器(41)滑动设置在所述第一输入轴(31)上,且位于所述第一输入齿轮(61)和所述第二输入齿轮(62)之间;
所述第二输入轴(32)上活动套设有第三输入齿轮(63)和第四输入齿轮(64),所述第三输入齿轮(63)和所述第四输入齿轮(64)相互间隔,所述第二同步器(42)滑动设置在所述第二输入轴(32)上,且位于所述第三输入齿轮(63)和所述第四输入齿轮(64)之间;
所述输出主轴(33)上固定套设有第一输出齿轮(65)和第二输出齿轮(66),所述第一输出齿轮(65)和所述第二输出齿轮(66)相互间隔,所述第一输入齿轮(61)和所述第三输入齿轮(63)均与所述第一输出齿轮(65)啮合,所述第二输入齿轮(62)和所述第四输入齿轮(64)均与所述第二输出齿轮(66)啮合,所述输出主轴(33)与车轮(9)传动连接;
所述发动机(1)的输出轴和所述第一电机(21)的输出轴中的一个与所述第一输入轴(31)同轴连接,所述发动机(1)的输出轴和所述第一电机(21)的输出轴中的另一个与所述第二输入轴(32)同轴连接。
2.根据权利要求1所述的混合动力系统,其特征在于,所述混合动力系统还包括第二电机(22),所述第二电机(22)的输出轴与所述发动机(1)的输出轴传动连接。
3.根据权利要求2所述的混合动力系统,其特征在于,所述混合动力系统还包括供电组件(5),所述供电组件(5)包括:电池(51)和两个逆变器(52),两个所述逆变器(52)分别与所述电池(51)连接,所述第一电机(21)与两个所述逆变器(52)中的一个连接,所述第二电机(22)与两个所述逆变器(52) 中的另一个连接。
4.根据权利要求3所述的混合动力系统,其特征在于,所述供电组件(5)还包括两个电机控制器(53),两个所述电机控制器(53)分别与两个所述逆变器(52)一一对应连接。
5.根据权利要求2所述的混合动力系统,其特征在于,所述混合动力系统还包括第一传动齿轮(68)和第二传动齿轮(69),所述第一传动齿轮(68)与所述第二电机(22)的输出轴同轴连接,所述第二传动齿轮(69)与所述发动机(1)的输出轴同轴连接,所述第一传动齿轮(68)和所述第二传动齿轮(69)相互啮合。
6.根据权利要求2所述的混合动力系统,其特征在于,所述发动机(1)的输出轴与所述第一输入轴(31)同轴连接,所述第二电机(22)的输出轴与所述第一输入轴(31)传动连接,所述第一电机(21)的输出轴与所述第二输入轴(32)同轴连接,所述输出主轴(33)位于所述第一输入轴(31)和所述第二输入轴(32)之间。
7.根据权利要求1至6任一项所述的混合动力系统,其特征在于,所述混合动力系统还包括离合器(7),所述离合器(7)的主动部(71)与所述发动机(1)的输出轴同轴连接,
若所述发动机(1)的输出轴与所述第一输入轴(31)同轴连接,所述离合器(7)的从动部(72)与所述第一输入轴(31)同轴连接,所述第一电机(21)的输出轴与所述第二输入轴(32)同轴连接;
若所述发动机(1)的输出轴与所述第二输入轴(32)同轴连接,所述离合器(7)的从动部(72)与所述第二输入轴(32)同轴连接,所述第一电机(21)的输出轴与所述第一输入轴(31)同轴连接。
8.根据权利要求1至6任一项所述的混合动力系统,其特征在于,所述混合动力系统还包括差速器(8),所述输出主轴(33)上固定套设有第三输出齿轮(67),所述第三输出齿轮(67)与所述差速器(8)的输入齿轮啮合,所述差速器(8)的输出轴与车轮(9)的驱动半轴同轴连接。
9.一种汽车,其特征在于,所述汽车包括权利要求1至8任一项所述的混合动力系统。
10.根据权利要求9所述的汽车,其特征在于,所述汽车还包括车载充电器,所述车载充电器与所述混合动力系统的供电组件(5)电连接。
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