CN215850720U - 混合动力系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种混合动力系统,包括发动机、第一电动力组件、第二电动力组件、挡位转换行星排、传动装置、差速器和电池组;传动装置包括金属传送带、主动带轮和从动带轮,主动带轮通过金属传送带与从动带轮传动连接;其中,发动机的输出轴通过第一电动力组件与挡位转换行星排的一端连接;挡位转换行星排的另一端与主动带轮连接,从动带轮与第二电动力组件和差速器连接;电池组分别与第一电动力组件和第二电动力组件连接。该混合动力系统在发动机驱动时,能够使发动机工作在最佳工作点,优化了发动机的工况。该混合动力系统具有多种工作模式,可以根据实际汽车运行状态切换至适合的工作模式,从而降低汽车能耗。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车技术领域,特别涉及一种混合动力系统。
背景技术
随着国内市场对汽车燃油经济性要求越来越严格,混合动力系统越来越受到各大汽车主机厂的青睐。混合动力系统大部分基于传统变速箱进行设计。目前市场上混合动力系统主要包括三种方式:基于双离合变速箱增加电机、基于无级自动变速箱增加电机和基于液力自动变速箱增加电机。除此以外,还有丰田基于功率分流机构的ECVT动力系统,科力远的功率分流混合动力系统。目前,万里扬、吉利汽车、重庆大学等单位基于无级自动变速箱的混合动力系统的部分专利,采用单电机,无法实现串联模式。另外在其它关于混合动力系统的专利中,有些专利可以实现双电机的串联模式,但在发动机传动链上采用两挡的有极变速箱,发动机直接驱动时无法工作在最佳的工作点。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决目前双电机式的混合动力系统在发动机驱动情况下发动机工作点不能调整或者只能有限调整的问题。本实用新型提供了一种混合动力系统,在发动机驱动时,可通过无极变速使发动机工作在最佳工作点。
为解决上述技术问题,本实用新型实施方式公开了一种混合动力系统,包括发动机、第一电动力组件、第二电动力组件、挡位转换行星排、传动装置、差速器电池组;传动装置包括金属传送带、主动带轮和从动带轮,主动带轮通过金属传送带与从动带轮传动连接;其中,发动机的输出轴通过第一电动力组件与挡位转换行星排的一端连接;挡位转换行星排的另一端与主动带轮连接,从动带轮与第二电动力组件和差速器连接;电池组分别与第一电动力组件和第二电动力组件连接。
采用上述技术方案,发动机的输出轴通过第一电动力组件与挡位转换行星排的一端连接;挡位转换行星排的另一端与主动带轮连接,从动带轮与第二电动力组件和差速器连接。与已有混合动力系统相比,该混合动力系统在发动机驱动时,通过连续地调节传动装置中的主动带轮和从动带轮的半径可以实现该混合动力系统的无级变速传动从而使发动机工作的时候效率最高,发动机能够工作在最佳工作点,优化了发动机的工况。此外,在传动装置的主动带轮的一侧和从动带轮的一侧分别设置了第一电动力组件和第二电动力组件,通过控制发动机、传动装置、第一电动力组件和第二电动力组件使其处于不同的工作状态下,能够实现包括传统模式即发动机直接驱动模式、单电机纯电模式、双电机纯电模式、并联混动模式、串联混动模式、驻车充电模式、能量回收模式等多种工作模式,可以根据实际汽车运行状态切换至适合当前运行状态的工作模式,从而有效降低汽车能耗。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的混合动力系统,第二电动力组件和差速器设置于从动带轮的同一侧,且从动带轮通过第二电动力组件与差速器连接。
采用上述技术方案,从动带轮通过第二电动力组件与差速器连接,如果发动机、传动装置或第一电动力组件损坏,第二电动力组件中的电机仍然可以作为驱动电机,单独驱动汽车。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的混合动力系统,第一电动力组件包括第一电机和第一离合器;第二电动力组件包括第二电机和第二离合器;发动机的输出轴通过第一离合器与第一电机的一端连接,第一电机的另一端与挡位转换行星排的一端连接;从动带轮通过第二离合器与第二电机的一端连接,第二电机的另一端与差速器连接;电池组分别与第一电机和第二电机连接。
采用上述技术方案,通过控制第一离合器和第二离合器的结合或断开以及改变发动机、第一电动力组件、传动装置和第二电动力组件的工作状态,从而使该混合动力系统具有包括传统模式、单电机纯电模式、双电机纯电模式、并联混动模式、串联混动模式、驻车充电模式和能量回收模式等多种工作模式,可以适应不同平台的混合动力汽车和插电式混合动力汽车。该混合动力系统还可以根据实际汽车运行状态切换至适合当前运行状态的工作模式,从而有效降低汽车能耗。另外从动带轮通过第二离合器与第二电机的一端连接,第二电机的另一端与差速器连接,如果第二离合器处于断开状态,第二电机可以作为驱动电机,单独驱动汽车。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的混合动力系统,该混合动力系统还包括第一啮合齿轮组、中间轴和第二啮合齿轮组,第二电机的另一端通过第一啮合齿轮组与中间轴的一端连接;中间轴的另一端通过第二啮合齿轮组与差速器连接。
采用上述技术方案,通过设置第一啮合齿轮组、中间轴和第二啮合齿轮组,能够调整发动机的输出轴传递的扭矩的方向,设置第一啮合齿轮组和第二啮合齿轮组也能够调整速比。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的混合动力系统,第二电动力组件和差速器设置于从动带轮的两侧,且第二电动力组件通过从动带轮与差速器连接。
采用上述技术方案,第二电动力组件和差速器设置于从动带轮的两侧,如果发动机、第一电动力组件或传动装置损坏,第二电动力组件中的电机仍然可以作为驱动电机,单独驱动汽车。如果第二电动力组件损坏,该混合动力系统仍然可以使发动机工作和第一电动力组件中的电机作为驱动电机共同驱动汽车,也可以使第一电动力组件中的电机作为驱动电机,单独驱动汽车,还可以使发动机工作,第一电动力组件中的电机作为发电电机,对电池组进行充电。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的混合动力系统,第一电动力组件包括第一电机和第一离合器;第二电动力组件包括第二电机和第二离合器;发动机的输出轴通过第一离合器与第一电机的一端连接,第一电机的另一端与挡位转换行星排的一端连接;第二电机通过的第二离合器与从动带轮的一侧连接,差速器与从动带轮的另一侧连接;电池组分别与第一电机和第二电机连接。
采用上述技术方案,通过控制第一离合器和第二离合器的结合或断开和改变发动机、第一电动力组件、传动装置和第二电动力组件的工作状态,使该混合动力系统具有包括传统模式、单电机纯电模式、双电机纯电模式、并联混动模式、串联混动模式、驻车充电模式和能量回收模式等多种工作模式。另外,第二电机通过的第二离合器与从动带轮的一侧连接,差速器与从动带轮的另一侧连接,如果第二离合器因为损坏或者其他原因始终处于断开状态,该混合动力系统可以是发动机工作和第一电机作为驱动电机共同驱动汽车,也可以是第一电机作为驱动电机单独驱动汽车,还可以是发动机工作,第一电机作为发电电机,对电池组进行驻车充电。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的混合动力系统,该混合动力系统还包括第一啮合齿轮组、中间轴和第二啮合齿轮组,从动带轮的另一侧通过第一啮合齿轮组与中间轴的一端连接;中间轴的另一端通过第二啮合齿轮组与差速器连接。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的混合动力系统,该混合动力系统还包括扭矩减震器,发动机的输出轴通过扭矩减震器与第一离合器连接。
采用上述技术方案,扭矩减震器能够消减发动机的输出轴的扭转振动,提高发动机的输出轴的疲劳寿命,同时还能在传递发动机扭矩的同时,减少扭矩波动。
根据本实用新型的另一具体实施方式,本实用新型的实施方式公开的混合动力系统,金属传送带为钢传送带。
本实用新型的有益效果是:
本实用新型提供了一种混合动力系统,该混合动力系统的发动机的输出轴通过第一电动力组件与挡位转换行星排的一端连接;挡位转换行星排的另一端与主动带轮连接,从动带轮与第二电动力组件和差速器连接。与已有混合动力系统相比,本实用新型提供的混合动力系统在发动机驱动时,通过连续地调节传动装置中的主动带轮和从动带轮半径可以实现该混合动力系统的无级变速传动从而使发动机工作的时候效率最高,发动机能够工作在最佳工作点,优化了发动机的工况。此外,在传动装置的主动带轮的一侧和从动带轮的一侧分别设置了第一电动力组件和第二电动力组件,通过控制发动机、传动装置、第一电动力组件和第二电动力组件使其处于不同的工作状态下,能够实现包括传统模式、单电机纯电模式、双电机纯电模式、并联混动模式、串联混动模式、驻车充电模式、能量回收模式等多种工作模式,可以适应不同平台的混合动力汽车和插电式混合动力汽车。该混合动力系统还可以根据实际汽车运行状态切换至适合当前运行状态的工作模式,从而有效降低汽车能耗。
附图说明
图1为本实用新型实施例的混合动力系统的一种实施方式的结构示意图;
图2为本实用新型实施例的混合动力系统的另一种实施方式的结构示意图。
附图标记说明:
1:发动机;
2:第一电动力组件;
201:第一离合器;202:第一电机;
3:第二电动力组件;
301:第二离合器;302:第二电机;
4:挡位转换行星排;
5:传动装置;
501:金属传送带;502:主动带轮;503:从动带轮;
6:差速器;
7:第一啮合齿轮组;
8:中间轴;
9:第二啮合齿轮组;
10:扭矩减震器;
11:电池组。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍,但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反,结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解,以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外,为了避免混乱或模糊本实用新型的重点,有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意的是,在本说明书中,相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实施例的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。
本实用新型实施方式公开了一种混合动力系统,如图1和图2所示,包括发动机1、第一电动力组件2、第二电动力组件3、挡位转换行星排4、传动装置5、差速器6和电池组11;传动装置5包括金属传送带501、主动带轮502和从动带轮503,主动带轮502通过金属传送带501与从动带轮503传动连接;电池组11分别与第一电动力组件2和第二电动力组件3连接。
需要说明的是,本申请中的术语“电动力组件”意思是电机及与该电机配合的其他部件,例如离合器等构成的提供动力的组件。
在本实施方式中,第一电动力组件2和第二电动力组件3均包括至少一个电机,第一电动力组件2中的电机和第二电动力组件3中的电机不仅能够作为单独的驱动电机使用,而且还能够作为发电电机使用,对电池组11进行充电。挡位转换行星排4的挡位至少包括空挡N、前进挡D和倒车挡R,可以在上述挡位之间进行切换。传动装置5的主动带轮502和从动带轮503的半径是可调节的,该混合动力系统通过改变主动带轮502和从动带轮503的半径来改变传动装置5的传动比,并且通过连续地调节主动带轮502和从动带轮503的半径就可以实现无级变速传动。
在本实施方式中,金属传送带501可以为钢传送带,也可以是其他金属的传送带,本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。
如图1和图2所示,在本实施方式中,发动机1的输出轴通过第一电动力组件2与挡位转换行星排4的一端连接;挡位转换行星排4的另一端与主动带轮502连接,从动带轮503与第二电动力组件3和差速器6连接。
在本实施方式中,第二电动力组件3和差速器6可以设置在从动带轮503的两侧,也可以设置在从动带轮503的一侧,本领域技术人员可根据实际需要进行设置。如果第二电动力组件3和差速器6设置在从动带轮503的一侧,具体可以是从动带轮503通过第二电动力组件3与差速器6连接。
采用上述技术方案,发动机1的输出轴通过第一电动力组件2与挡位转换行星排4的一端连接;挡位转换行星排4的另一端与主动带轮502连接,从动带轮503与第二电动力组件3和差速器6连接,与已有混合动力系统相比,本实用新型提供的混合动力系统在发动机1工作时,通过连续地调节传动装置5中的主动带轮502和从动带轮503的半径可以实现该混合动力系统的无级变速传动从而使发动机1工作效率最高,发动机1能够工作在最佳工作点,优化了发动机1的工况。此外,通过在传动装置5的主动带轮502的一侧和从动带轮503的一侧分别设置第一电动力组件2和第二电动力组件3,通过控制发动机1、传动装置5、第一电动力组件2和第二电动力组件3使其处于不同工作状态下,能够实现包括传统模式、单电机纯电模式、双电机纯电模式、并联混动模式、串联混动模式、驻车充电模式、能量回收模式等多种工作模式,可以适应不同平台的混合动力汽车和插电式混合动力汽车。该混合动力系统还可以根据实际汽车运行状态切换至适合当前运行状态的工作模式,从而有效降低汽车能耗。
如图1所示,在一种具体实施方式中,第二电动力组件3和差速器6设置于从动带轮503的同一侧,且从动带轮503通过第二电动力组件3与差速器6连接。
采用上述技术方案,从动带轮503通过第二电动力组件3与差速器6连接,如果发动机1、传动装置5或第一电动力组件2损坏,第二电动力组件3中的电机仍然可以作为驱动电机,单独驱动汽车。
如图1所示,在一种具体实施方式中,第一电动力组件2包括第一电机202和第一离合器201;第二电动力组件3包括第二电机302和第二离合器301;发动机1的输出轴通过第一离合器201与第一电机202的一端连接,第一电机202的另一端与挡位转换行星排4的一端连接;从动带轮503通过第二离合器301与第二电机302的一端连接,第二电机302的另一端与差速器6连接;电池组11分别与第一电机202和第二电机302连接。
需要说明的是,电池组11一般通过电机控制器分别与第一电机202和第二电机302连接。在本实施方式中,第一电机202和第二电机302可以是驱动电机,也可以是发电电机,具体可以是永磁同步电机。
采用上述技术方案,通过控制第一离合器201和第二离合器301的结合或断开14,改变发动机1、第一电动力组件2、传动装置5和第二电动力组件3的工作状态,从而使该混合动力系统具有包括传统模式、单电机纯电模式、双电机纯电模式、并联混动模式、串联混动模式、驻车充电模式和能量回收模式等多种工作模式,可以适应不同平台的混合动力汽车和插电式混合动力汽车,还可以根据实际汽车运行状态切换至适合当前运行状态的工作模式,从而有效降低汽车能耗。另外从动带轮503通过第二离合器301与第二电机302的一端连接,第二电机302的另一端与差速器6连接,如果第二离合器301处于断开状态,第二电机302可以作为驱动电机使用,单独驱动汽车。
如图1所示,在一种具体实施方式中,该混合动力系统还包括第一啮合齿轮组7、中间轴8和第二啮合齿轮组9,第二电机302的另一端通过第一啮合齿轮组7与中间轴8的一端连接;中间轴8的另一端通过第二啮合齿轮组9与差速器6连接。
如图1所示的混合动力系统具有如表1所示的传统模式、单电机纯电模式、双电机纯电模式、并联混动模式、串联混动模式、驻车充电模式、能量回收模式等多种工作模式。根据该混合动力系统的状态和汽车工况需求的不同,可以切换不同的工作模式,具体如下所述:
(1)传统模式
在大负荷工作时,该混合动力系统优选处于传统模式,即发动机1直接驱动模式。此模式下,发动机1单独驱动,传动装置5参与工作,发动机1处于最佳工作点,第一电机202和第二电机302不参与工作,挡位转换行星排4处于前进挡D或者倒车挡R状态,第一离合器201和第二离合器301均处于结合状态。
(2)单电机纯电模式
当电池组11的电量足够,汽车小油门起步或低速巡航时,该混合动力系统优选处于单电机纯电模式。此模式下,第二电机302单独驱动,发动机1、第一电机202和传动装置5不参与工作,挡位转换行星排4处于空挡N状态,第一离合器201和第二离合器301均处于断开状态。
(3)双电机纯电模式
当电池组11的电量足够,汽车大油门起步或高速巡航时,该混合动力系统优选处于双电机纯电模式。此模式下,第一电机202和第二电机302作为驱动电机使用,共同驱动汽车,传动装置5参与工作,发动机1不参与工作,挡位转换行星排4处于前进挡D或者倒车挡R状态,第一离合器201处于断开状态,第二离合器301处于结合状态。
(4)并联混动模式
当汽车大负荷巡航,发动机1不能在最佳工作点工作时,该混合动力系统优选处于并联混动模式。此模式下,发动机1和第二电机302共同驱动或者发动机1驱动,第二电机302发电进行能量回收调整发动机1的扭矩,传动装置5参与工作,第一电机202不参与工作,挡位转换行星排4处于前进挡D或者倒车挡R状态,第一离合器201和第二离合器301均处于结合状态。
(5)串联混动模式
当汽车中等负荷巡航时,该混合动力系统优选处于串联混动模式。此模式下,发动机1工作促进第一电机202发电,对电池组11进行充电,第二电机302单独驱动,传动装置5不参与工作,挡位转换行星排4处于空挡N状态,第一离合器201处于结合状态,第二离合器301处于断开状态。
(6)驻车充电模式
当汽车停车且电池组11的电量不足时,该混合动力系统处于串联混动模式。此模式下,发动机1参与工作促进第一电机202发电,对电池组11进行充电,传动装置5和第二电机302不参与工作,挡位转换行星排4处于空挡N状态,第一离合器201处于结合状态,第二离合器301处于断开状态。
(7)能量回收模式
当汽车制动时,该混合动力系统处于能量回收模式。此模式下,第二电机302发电,对电池组11进行充电,实现能量回收,发动机1、第一电机202和传动装置5均不参与工作,挡位转换行星排4处于空挡N状态,第一离合器201和第二离合器301均处于断开状态。
工作模式 | 发动机 | 传动装置 | 第一电机 | 第二电机 | 挡位 | 第一离合器 | 第二离合器 |
传统模式 | 工作 | 工作 | 不工作 | 不工作 | D/R | 结合 | 结合 |
单电机纯电模式 | 不工作 | 不工作 | 不工作 | 驱动 | N | 断开 | 断开 |
双电机纯电模式 | 不工作 | 工作 | 驱动 | 驱动 | D/R | 断开 | 结合 |
并联混动模式 | 工作 | 工作 | 不工作 | 驱动/发电 | D/R | 结合 | 结合 |
串联混动模式 | 工作 | 不工作 | 发电 | 驱动 | N | 结合 | 断开 |
驻车充电 | 工作 | 不工作 | 发电 | 不工作 | N | 结合 | 断开 |
能量回收 | 不工作 | 不工作 | 不工作 | 发电 | N | 断开 | 断开 |
表1该混合动力系统的一种实施方式的各种工作模式
如图2所示,在一种具体实施方式中,第二电动力组件3和差速器6设置于从动带轮503的两侧,且第二电动力组件3通过从动带轮503与差速器6连接。
采用上述技术方案,第二电动力组件3和差速器6设置于从动带轮503的两侧,如果发动机1、第一电动力组件2或传动装置5损坏,第二电动力组件3中的电机仍然可以作为驱动电机,单独驱动汽车。如果第二电动力组件3损坏,该混合动力系统仍然可以使发动机1和第一电动力组件2中的电机作为驱动电机共同驱动汽车,也可以使第一电动力组件2中的电机作为驱动电机,单独驱动汽车,还可以使发动机1工作,第一电动力组件2中的电机作为发电电机,对电池组11进行充电。
如图2所示,在一种具体实施方式中,第一电动力组件2包括第一电机202和第一离合器201;第二电动力组件3包括第二电机302和第二离合器301;发动机1的输出轴通过第一离合器201与第一电机202的一端连接,第一电机202的另一端与挡位转换行星排4的一端连接;第二电机302通过的第二离合器301与从动带轮503的一侧连接,差速器6与从动带轮503的另一侧连接;电池组11分别与第一电机202和第二电机302连接。
采用上述技术方案,通过控制第一离合器201和第二离合器301的结合或断开以及改变发动机1、第一电动力组件2、传动装置5和第二电动力组件3的工作状态,使该混合动力系统具有包括传统模式、单电机纯电模式、双电机纯电模式、并联混动模式、串联混动模式、驻车充电模式和能量回收模式等多种工作模式,可以适应不同平台的混合动力汽车和插电式混合动力汽车。该混合动力系统还可以根据实际汽车运行状态切换至适合当前运行状态的工作模式,从而有效降低汽车能耗。另外,第二电机302通过的第二离合器301与从动带轮503的一侧连接,差速器6与从动带轮503的另一侧连接,如果第二离合器301因为损坏或者其他原因始终处于断开状态,该混合动力系统可以使发动机1工作和第一电机202作为驱动电机共同驱动汽车,也可以使第一电机202作为驱动电机单独驱动汽车,还可以使发动机1工作,第一电机202作为发电电机,对电池组11进行驻车充电。
如图2所示,在一种具体实施方式中,混合动力系统还包括第一啮合齿轮组7、中间轴8和第二啮合齿轮组9,从动带轮503的另一侧通过第一啮合齿轮组7与中间轴8的一端连接;中间轴8的另一端通过第二啮合齿轮组9与差速器6连接。
如图2所示的混合动力系统具有如表2所示的传统模式、单电机纯电模式、双电机纯电模式、并联混动模式、串联混动模式、驻车充电模式、能量回收模式等多种工作模式。根据该混合动力系统的状态和汽车工况需求的不同,可以切换不同的工作模式,具体如下所述:
(1)传统模式
在大负荷工作时,该混合动力系统优选处于传统模式,即发动机1直接驱动模式。此模式下,发动机1单独驱动,传动装置5参与工作,发动机1处于最佳工作点,第一电机202和第二电机302不参与工作,挡位转换行星排4处于前进挡D或者倒车挡R状态,第一离合器201处于结合状态,第二离合器301处于断开状态。
(2)单电机纯电模式
当电池组11的电量足够,汽车小油门起步或者低速巡航时,该混合动力系统优选处于单电机纯电模式。此模式下,第二电机302单独驱动,传动装置5参与工作,发动机1和第一电机202不参与工作,挡位转换行星排4处于空挡N状态,第一离合器201处于断开状态,第二离合器301处于结合状态。
(3)双电机纯电模式
当电池组11的电量足够,汽车大油门起步或高速巡航时,该混合动力系统优选处于双电机纯电模式。此模式下,第一电机202和第二电机302作为驱动电机使用,共同驱动汽车,传动装置5参与工作,发动机1不参与工作,挡位转换行星排4处于前进挡D或者倒车挡R状态,第一离合器201处于断开状态,第二离合器301处于结合状态。
(4)并联混动模式
当汽车大负荷巡航,发动机1不能在最佳工作点工作时,该混合动力系统优选处于并联混动模式。此模式下,发动机1和第二电机302共同驱动或者发动机1驱动、第二电机302发电,传动装置5参与工作,第一电机202不参与工作,挡位转换行星排4处于前进挡D或者倒车挡R状态,第一离合器201和第二离合器301均处于结合状态。
(5)串联混动模式
当汽车中等负荷巡航时,该混合动力系统优选处于串联混动模式。此模式下,发动机1工作促进第一电机202发电,对电池组11进行充电,第二电机302单独驱动,传动装置5参与工作,挡位转换行星排4处于空挡N状态,第一离合器201和第二离合器301均处于结合状态。
(6)驻车充电模式
当汽车停车且电池组11的电量不足时,该混合动力系统优选处于驻车充电模式。此模式下,发动机1参与工作促进第一电机202发电,对电池组11进行充电,传动装置5和第二电机302不参与工作,挡位转换行星排4处于空挡N状态,第一离合器201处于结合状态,第二离合器301处于断开状态。
(7)能量回收模式
当汽车制动时,该混合动力系统处于能量回收模式。此模式下,第二电机302发电,对电池组11进行充电,实现能量回收,发动机1、第一电机202和传动装置5均不参与工作,挡位转换行星排4处于空挡N状态,第一离合器201处于断开状态,第二离合器301处于结合状态。
工作模式 | 发动机 | 传动装置 | 第一电机 | 第二电机 | 挡位 | 第一离合器 | 第二离合器 |
传统模式 | 工作 | 工作 | 不工作 | 不工作 | D/R | 结合 | 断开 |
单电机纯电模式 | 不工作 | 工作 | 不工作 | 驱动 | N | 断开 | 结合 |
双电机纯电模式 | 不工作 | 工作 | 驱动 | 驱动 | D/R | 断开 | 结合 |
并联混动模式 | 工作 | 工作 | 不工作 | 驱动/发电 | D/R | 结合 | 结合 |
串联混动模式 | 工作 | 工作 | 发电 | 驱动 | N | 结合 | 结合 |
驻车充电 | 工作 | 不工作 | 发电 | 不工作 | N | 结合 | 断开 |
能量回收 | 不工作 | 不工作 | 不工作 | 发电 | N | 断开 | 结合 |
表2该混合动力系统的另一种实施方式的各种工作模式
如图1和图2所示,在一种具体实施方式中,该混合动力系统还包括扭矩减震器10,发动机1的输出轴通过扭矩减震器10与第一离合器201连接。
采用上述技术方案,扭矩减震器10能够消减发动机1的输出轴扭转振动,提高发动机1的输出轴的疲劳寿命,同时还能在传递发动机扭矩的同时,减少扭矩波动。
如图1和图2所示,在一种具体实施方式中,金属传送带501为钢传送带。钢传送带能够提高传动装置5的耐用性。
本实用新型提供了一种混合动力系统,发动机1的输出轴通过第一电动力组件2与挡位转换行星排4的一端连接;挡位转换行星排4的另一端与主动带轮502连接,从动带轮503与第二电动力组件3和差速器6连接,与已有混合动力系统相比,本实用新型提供的混合动力系统在发动机1驱动时,通过连续地调节传动装置5中的主动带轮502和从动带轮503的半径可以实现该混合动力系统的无级变速传动从而使发动机1工作在最佳工作点,优化了发动机1的工况。此外,在传动装置5的主动带轮502的一侧和从动带轮503的一侧分别设置第一电动力组件2和第二电动力组件3,通过控制发动机1、传动装置5、第一电动力组件2和第二电动力组件3使其处于不同的工况下,能够实现包括传统模式、单电机纯电模式、双电机纯电模式、并联混动模式、串联混动模式、驻车充电模式、能量回收模式等多种工作模式,可以适应不同平台的混合动力汽车和插电式混合动力汽车。该混合动力系统还可以根据实际汽车运行状态切换至适合当前运行状态的工作模式,从而有效降低汽车能耗。进一步地,本实用新型提供的混合动力系统能够与现有的无级变速箱共用部分零件,例如:离合器、主动带轮502、从动带轮503、钢传送带、中间轴8、差速器6等,能够降低成本。
虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式,已经对本实用新型进行了图示和描述,但本领域的普通技术人员应该明白,以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变,包括做出若干简单推演或替换,而不偏离本实用新型的精神和范围。
Claims (9)
1.一种混合动力系统,其特征在于,包括发动机、第一电动力组件、第二电动力组件、挡位转换行星排、传动装置、差速器和电池组;所述传动装置包括金属传送带、主动带轮和从动带轮,所述主动带轮通过所述金属传送带与所述从动带轮传动连接;其中,
所述发动机的输出轴通过所述第一电动力组件与所述挡位转换行星排的一端连接;所述挡位转换行星排的另一端与所述主动带轮连接,所述从动带轮与所述第二电动力组件和所述差速器连接;
所述电池组分别与所述第一电动力组件和第二电动力组件连接。
2.如权利要求1所述的混合动力系统,其特征在于,所述第二电动力组件和所述差速器设置于所述从动带轮的同一侧,且所述从动带轮通过所述第二电动力组件与所述差速器连接。
3.如权利要求2所述的混合动力系统,其特征在于,所述第一电动力组件包括第一电机和第一离合器;所述第二电动力组件包括第二电机和第二离合器;其中,
所述发动机的输出轴通过所述第一离合器与所述第一电机的一端连接,所述第一电机的另一端与所述挡位转换行星排的所述一端连接;
所述从动带轮通过所述第二离合器与所述第二电机的一端连接,所述第二电机的另一端与所述差速器连接;
所述电池组分别与所述第一电机和所述第二电机连接。
4.如权利要求3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啮合齿轮组、中间轴和第二啮合齿轮组,所述第二电机的所述另一端通过所述第一啮合齿轮组与所述中间轴的一端连接;所述中间轴的另一端通过所述第二啮合齿轮组与所述差速器连接。
5.如权利要求1所述的混合动力系统,其特征在于,所述第二电动力组件和所述差速器设置于所述从动带轮的两侧,且所述第二电动力组件通过所述从动带轮与所述差速器连接。
6.如权利要求5所述的混合动力系统,其特征在于,所述第一电动力组件包括第一电机和第一离合器;所述第二电动力组件包括第二电机和第二离合器;其中,
所述发动机的输出轴通过所述第一离合器与所述第一电机的一端连接,所述第一电机的另一端与所述挡位转换行星排的所述一端连接;
所述第二电机通过所述的第二离合器与所述从动带轮的一侧连接,所述差速器与所述从动带轮的另一侧连接;
所述电池组分别与所述第一电机和所述第二电机连接。
7.如权利要求6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啮合齿轮组、中间轴和第二啮合齿轮组,所述从动带轮的所述另一侧通过所述第一啮合齿轮组与所述中间轴的一端连接;所述中间轴的另一端通过所述第二啮合齿轮组与所述差速器连接。
8.如权利要求3-4、6-7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扭矩减震器,所述发动机的输出轴通过所述扭矩减震器与所述第一离合器连接。
9.如权利要求8所述的混合动力系统,其特征在于,所述金属传送带为钢传送带。
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