一种混合动力系统的制作方法

[0001]
本实用新型属于混合动力系统开发领域，具体涉及一种混合动力系统。


背景技术：

[0002]
目前，汽车排放和能源消耗已经成为世界性问题，随着世界各国环境保护的措施越来越严格，替代燃油发动机汽车的方案也越来越多，例如氢能源汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车等；目前，最有实用性价值并已有商业化运转的模式，只有混合动力汽车。低排放和低能源消耗的混合动力汽车已经成为当前汽车产业发展的主流之一，混合动力汽车的关键是混合动力系统，它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。
[0003]
混合动力就是指汽车使用燃油驱动和电力驱动两种驱动方式；优点在于车辆启动停止或低速时，可以只靠电机带动，不达到一定速度，发动机就不工作；因此，能避免发动机处于低效的工况状态，而且电能的来源都是发动机，只需加油即可。
[0004]
经过十多年的发展，混合动力系统总成已从原来发动机与电机离散结构向发动机电机和变速箱一体化、模块化结构发展；如果考虑采用三级行星排，扭矩变化范围宽，但结构太复杂，尺寸大，不适合低成本特殊用途车辆，而传统的二级行星排混动系统，由于换挡切换动力会中断，也不适合运行工况复杂的特殊用途车辆。总之，现有的混动系统有的结构太复杂，有的燃油经济比不高，有点扭矩范围覆盖小等，有的换挡动力会中断，不能完全满足特特殊市场需求。


技术实现要素：

[0005]
为克服上述现有技术中的不足，本实用新型目的在于提供一种混合动力系统。
[0006]
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供的技术方案是：一种混合动力系统，包括发动机和车轮，还包括联轴器、第一电机、第二电机、第一离合器、第二离合器、第一周转轮系、第二周转轮系和制动器；
[0007]
所述第一周转轮系包括第一行星轮、第一太阳轮、第一齿圈和第一行星架，所述第一行星轮分别与所述第一太阳轮和所述第一齿圈连接，所述第一行星轮与所述第一行星架连接，所述第一行星架与所述车轮连接，所述第一齿圈设置有所述制动器，所述第一太阳轮与所述第二电机通过所述第一离合器传动连接；
[0008]
所述第二周转轮系包括第二行星轮、第二太阳轮、第二齿圈和第二行星架，所述第二行星轮分别与所述第二太阳轮和所述第二齿圈连接，所述第二行星轮与所述发动机通过所述第二行星架相连，所述第二齿圈与所述第一行星架连接，所述第二太阳轮与所述第一电机之间通过所述第二离合器传动连接，所述发动机与所述第二行星架之间设置所述联轴器。
[0009]
优选的技术方案为：第一工作状态时，所述发动机为关闭或怠速状态，所述第一离合器断开设置，所述制动器与所述第一齿圈结合设置，所述第二电机为运行状态；
[0010]
第二工作状态时，所述发动机为启动状态，所述第一离合器断开设置，所述制动器
与所述第一齿圈结合设置，所述第一电机为运行状态；
[0011]
第三工作状态时，所述发动机为启动状态，所述第一离合器闭合设置，所述制动器与所述第一齿圈分离设置，所述第二电机为运行状态且驱动传动比为1:1；
[0012]
第四工作状态时，所述发动机为启动状态，所述第二离合器闭合设置，所述第一电机为运行状态，所述第二电机为运行状态；
[0013]
第五工作状态时，所述发动机为怠速状态，所述第二电机为运行状态；
[0014]
第六工作状态时，所述发动机为启动或怠速状态，所述第一电机为运行状态。
[0015]
优选的技术方案为：所述第一周转轮系位于所述第二周转轮系的右侧，所述第一电机位于所述第二周转轮系的左侧，所述第二电机位于所述第一周转轮系的右侧，所述发动机靠近所述第一电机一侧设置。
[0016]
优选的技术方案为：所述联轴器为弹性联轴器。
[0017]
优选的技术方案为：所述第一行星架与所述车轮之间设置有驱动桥，所述第一行星架与输出轴连接，所述输出轴通过万向传动轴与所述驱动桥连接。
[0018]
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是：
[0019]
本实用新型利用发动机与电机各自的特点，通过二级行星齿轮变速，达到最优性能及油耗驱动车辆，同时结构较简单；变速箱和电机均为模块化；双电机，双行星排，通过二个离合器与一个制动器不同的组合，可实现平稳的扭矩变化，且变化范围较宽，适应性较强，结构较简单；换挡时，动力不完全中断，适合运行工况复杂的特殊用途车辆。
附图说明
[0020]
图1为本实用新型结构示意图一。
[0021]
图2为本实用新型结构示意图二。
[0022]
以上附图中，发动机1，联轴器2，第一电机3，第二太阳轮4，第二齿圈5，第一行星架6，第一行星轮7，制动器8，第一齿圈9，第一离合器10，第二电机11，第一太阳轮12，第二行星架13，第二行星轮14，第二离合器15。
具体实施方式
[0023]
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0024]
请参阅图1和图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0025]
实施例：如图1和图2所示，一种混合动力系统，包括发动机1和车轮，还包括联轴器 2、第一电机3、第二电机11、第一离合器10、第二离合器15、第一周转轮系、第二周转轮系和制动器8；第一周转轮系包括第一行星轮7、第一太阳轮12、第一齿圈9和第一行星架6，第一
行星轮7分别与第一太阳轮12和第一齿圈9连接，第一行星轮7与第一行星架6连接，第一行星架6与车轮连接，第一齿圈9设置有制动器8，第一太阳轮12与第二电机11通过第一离合器10传动连接；第二周转轮系包括第二行星轮14、第二太阳轮4、第二齿圈5和第二行星架13，第二行星轮14分别与第二太阳轮4和第二齿圈5连接，第二行星轮14与发动机1通过第二行星架13相连，第二齿圈5与第一行星架6连接，第二太阳轮4与第一电机3 之间通过第二离合器15传动连接，发动机1与第二行星架13之间设置联轴器2。
[0026]
第一工作状态时，发动机1为关闭或怠速状态，第一离合器10断开设置，制动器8与第一齿圈9结合设置，第二电机11为运行状态；此工作状态为纯电起步状态，引擎关闭或怠速，第一离合器10(c1)断开，制动器8(b1)结合，第二电机11(m2)经减速增扭后直接驱动起步，起步扭矩较大。
[0027]
第二工作状态时，发动机1为启动状态，第一离合器10断开设置，制动器8与第一齿圈 9结合设置，第一电机3为运行状态；此工作状态为混动起步状态，第一离合器10(c1)断开，制动器8(b1)结合，引擎驱动第一电机3(m1)发电并输出动力，车辆平稳起步，起步扭矩较小，第二电机11(m2)也可同步驱动车辆共同起步，这时起步扭矩最大，车辆爬坡性能最强，起步后的工况可依据电池容量，车辆负荷，车速等决定其运行模态。
[0028]
第三工作状态时，当速度增加时，发动机1为启动状态，第一离合器10闭合设置，制动器8与第一齿圈9分离设置，第二电机11为运行状态且驱动传动比为1:1；此工作状态为中高速工况状态，车辆中高速运行。
[0029]
第四工作状态时，发动机1为启动状态，第二离合器15闭合设置，第一电机3为运行状态，第二电机11为运行状态；此工作状态为中速直驱工况状态，在特定中速范围，第二离合器15(c2)结合，引擎直接驱动车辆高效运行，此时第一电机3(m1)和第二电机11(m2) 均可参与驱动或发电，运行工况可依据电池容量，车辆负荷，车速等决定其运行模态。
[0030]
第五工作状态时，发动机1为怠速状态，第二电机11为运行状态；下坡缓行时，引擎怠速，第二电机11(m2)发电回收能量，在特定车速第一电机3(m1)也可发电回收能量；减速制动时，引擎怠速，第二电机11(m2)发电回收能量，在特定车速第一电机3(m1)也可发电回收能量。
[0031]
第六工作状态时，发动机1为启动或怠速状态，第一电机3为运行状态；驻车发电时，引擎怠速或正常工作，第一电机3(m1)发电。
[0032]
优选的实施方式为：第一周转轮系位于第二周转轮系的右侧，第一电机3位于第二周转轮系的左侧，第二电机11位于第一周转轮系的右侧，发动机1靠近第一电机3一侧设置。此布局安全有效，合理利用空间，适用于不同的功率分配方式。
[0033]
优选的实施方式为：联轴器2为弹性联轴器2。一体成型，零回转间隙，可同步运转，具有补偿径向、角向和轴向偏差的作用，而且顺时针和逆时针回转特性完全相同。
[0034]
优选的实施方式为：第一行星架6与车轮之间设置有驱动桥，第一行星架6与输出轴连接，输出轴通过万向传动轴与驱动桥连接。第一离合器10闭合时，第二电机11带动第一太阳轮12转动，第一太阳轮12通过第一齿圈9带动第一行星轮7转动，第一行星轮7带动第一行星架6转动，第一行星架6带动输出轴转动，输出轴带动万向传动轴转动，万向传动轴通过驱动桥来驱动车轮。在设计参数均能达到国家标准的情况下，第一行星架6与输出轴可作为一体式结构来设计，这样行星架的机械强度较高，稳定性更好。
[0035]
本实用新型利用发动机与电机各自的特点，通过二级行星齿轮变速，达到最优性能及油耗驱动车辆，同时结构较简单；变速箱和电机均为模块化；双电机，双行星排，通过二个离合器与一个制动器不同的组合，可实现平稳的扭矩变化，且变化范围较宽，适应性较强，结构较简单；换挡时，动力不完全中断，适合运行工况复杂的特殊用途车辆。
[0036]
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

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