[發明專利]一種混合動力汽車動力耦合裝置及變速系統

有效

• 申請號: 201210490719.9
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN103009994B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 段志輝;楊上東;朱小冬
• 申請（專利權）人: 奇瑞控股有限公司
• 主分類號: B60K6/36
• 分類號: B60K6/36;B60K6/44
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司34107
• 代理人: 張小虹

技術領域

本發明涉及混合動力汽車，具體地說，本發明涉及一種混合動力汽車動力耦合裝置及變速系統。

背景技術

目前，混合動力汽車按電機和發動機的連接方式不同被分為三種類型，一是僅以電機驅動汽車，發動機用作對電機進行充電的“串聯混合動力”汽車，二是同時采用電機和發動機作為動力驅動汽車行駛的“并聯混合動力”車輛，三是使用上述兩種方式的“串并聯混合動力”或稱為“混聯混合動力”汽車。其中，“并聯混合動力”汽車因其結構復雜，軸向尺寸大，布置困難，由于是在前驅前置型混合動力汽車動力進行布置更加困難。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種緊湊型的混合動力汽車動力耦合裝置。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種混合動力汽車動力耦合裝置，該動力耦合裝置設在汽車變速器的箱體內，動力耦合裝置包括電機、行星輪系、制動器和離合器，電機與行星輪系集成一體，電機包括定子和轉子，轉子與行星輪系的太陽輪連接，發動機的動力輸出端與行星輪系的齒圈連接，變速箱的輸入軸與行星輪系的行星架連接，發動機的動力經齒圈輸出到變速器，制動器與發動機的動力輸出端連接，制動器用于控制發動機的鎖定與松開，離合器設在齒圈與太陽輪之間，離合器用于控制太陽輪與齒圈的結合與分離，制動器和離合器由汽車控制系統控制進行分離或結合。

在車輛靜止時，整車掛P檔或采用車輪制動，起動機帶動發動機起動，所述制動器和所述離合器分離，發動機處于松開狀態，所述齒圈與所述太陽輪處于分離狀態，發動機通過所述行星輪系帶動所述電機反向空轉。

在車輛純電動行駛時，所述制動器鎖定，所述發動機處于鎖定狀態，所述離合器分離，所述齒圈與所述太陽輪處于分離狀態，所述電機通過所述行星輪系將動力傳遞至所述變速器，電機的輸出扭矩通過行星輪系得以放大。

在車輛停車發電時，整車掛P檔或采用車輪制動，所述制動器和所述離合器分離，所述發動機輸出功率，發動機通過所述行星輪系帶動所述電機反向空轉，電機處于發電狀態。

在車輛由發動機驅動進行起步時，整車由P檔轉D檔或R檔，松開整車制動踏板，所述制動器和所述離合器分離，發動機正轉輸出正扭矩，電機反轉輸出正扭矩，動力耦合裝置輸出正扭矩至變速器驅動車輛起步；電機并由負轉速逐漸加速到正轉速，直到與發動機同轉速，離合器切換成結合狀態，車輛進入并聯驅動狀態，電機提供輔助動力，發動機與電機共同驅動車輛行駛。

在車輛處于高速并聯驅動時，所述制動器分離，所述離合器結合，所述發動機停止噴油，所述電機正轉并輸出負扭矩，電機進入發電模式，回收整車能量。

在車輛處于調速模式下的再生制動時，且車輛處于中低速行駛時，所述制動器鎖定，所述離合器分離，電機正轉輸出制動扭矩，電機進入發電模式，回收整車能量。

本發明所要解決的另一技術問題是提供一種采用上述動力耦合裝置的混合動力汽車變速系統，其還包括變速器和同步器換向機構，變速器連接在同步器換向機構和動力耦合裝置之間，發動機的動力經動力耦合裝置輸出到變速器。

所述變速器為CVT無級變速器。

本發明采用上述技術方案，與現有技術相比，可以取消原有變速箱中液力變矩器及行星輪換向機構，并將動力耦合裝置與變速箱集成為一體，占據原有液力變矩器及行星輪換向機構的空間，使得動力耦合裝置整體結構緊湊，從而提高動力總成系統的集成度，便于向不同車型平臺的移植；本變速系統采用同步器換向方式，與原有行星輪換向方式比，具有結構簡單、效率高的優點；本動力耦合裝置中能夠實現整車的無滑模起步，無摩擦能量損耗，可以替代傳統變速箱的液力變矩器，進而提高系統的效率；本動力耦合裝置的發動機和電機分別與行星輪系統的齒圈和太陽輪連接，利用行星輪系的雙軸輸入特性，可以在原有變速箱的基礎上進一步擴大速比范圍，從而提高整車的動力性，也便于優化發動機的工作點提高整車的經濟性；采用本動力耦和裝置，整車能夠實現所有混合動力功能，如純電動行駛、發動機起動、動力輔助、再生制動、調速驅動及再生制動等功能，尤其是高速時，可以將離合器鎖定，進入并聯模式，能夠進一步提高整車的動力性；變速系統采用單驅動電機的方式實現插電式混合動力功能，具有成本低的優點；本動力耦合裝置具有結構緊湊、傳動效率高、成本低等諸多優點，能夠滿足插電式和非插電式混合動力系統的耦合需求。

附圖說明

圖1為本發明的動力耦合裝置及變速系統的原理示意圖；

圖2為本發明的動力耦合裝置及變速系統與車輛其它部件連接的原理示意圖；