[實用新型]混合動力驅動系統及具有其的混合動力車輛

有效

• 申請號: 201620978320.9
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN206141308U
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 關佳景;鄭婉婷;曾燕芳
• 申請（專利權）人: 廣州汽車集團股份有限公司
• 主分類號: B60K6/365
• 分類號: B60K6/365;B60K6/38;B60K6/36;B60K6/445
• 代理公司: 上海波拓知識產權代理有限公司31264
• 代理人: 李萌

技術領域

本實用新型涉及混合動力汽車的技術領域，尤其是一種混合動力驅動系統及具有該驅動系統的混合動力車輛。

背景技術

隨著車輛技術的發展，人們對車輛的性能提出了越來越多的要求，混合動力汽車因其不僅具有良好的動力性、操縱性、舒適性和安全性，而且還能夠降低油耗及排放，越來越受到人們的歡迎。

混合動力汽車是指由兩個或多個能夠同時運轉的驅動單元提供動力的車輛，它依據車輛實際行駛狀態選擇不同驅動單元獨立或聯合地提供動力。在現有技術中，最具代表性的混合動力系統有兩種一種是豐田普銳斯上應用的差速驅動模式，一種是大眾集團的并聯驅動模式。

豐田普銳斯的差速驅動模式包括發動機、兩臺電機、前行星排及后行星排，發動機直接驅動前行星排的行星架，第一電機驅動前行星排的太陽輪，第二電機驅動后行星排的太陽輪，通過兩臺電機與發動機之間的耦合來驅動前行星排與后行星排共用的大齒圈，以達到動力混合的目的，此種方案可以實現混合動力充電狀態、混合動力助力加速狀態、純電動模式及發動機與電機轉速及扭矩耦合動力模式等多種工作模式，能夠充分發揮發動機的最佳工作空間，且傳動系統簡單，無需復雜的變速器，加速過程平穩。然而豐田普銳斯的方案第一電機在工作過程中會帶動發動機旋轉，因此其具有以下兩個問題，第一個問題是無法實現純發動機驅動，在車輛的不同狀況下選擇合適的驅動模式能夠有效的提高動力轉化的效率，且會更加省油，在車輛高速巡航且車輛采用純發動機驅動時，動力的傳遞過程沒有化學能、機械能及電能的來回轉化，因而可以使車輛具有更高的動力轉化效率，豐田普銳斯方案無法實現純發動機驅動，在車輛高速巡航等狀況下就會使動力轉換效率低下，浪費能源。第二個問題是在純電動模式下，為了保證發動機靜止，需要使第二電機與第一電機具有相反的轉動方向，這會浪費能源，且由于受到兩個電機轉速的顯示，在純電動模式下，最高車速比較低，大約只能達到50km/h，若需要更高的車速，就必須使發動機參與工作。

大眾集團的并聯驅動模式是在傳統的發動機與變速器之間添加一個電機，在電機的兩側各布置一個離合器，或者只在發動機與電機之間布置一個離合器，此種結構能夠最大限度地利用現有的零件，以最小的改動實現車輛的混合動力化，而且可以實現多種驅動模式，如混動充電模式、混動助力加速狀態、純電動驅動模式、純發動機驅動模式及制動能量回收模式等。但是，由于此結構添加的電機及離合器均設于發動機的動力輸入軸上，因此其具有以下兩個問題，第一個問題是該方案所需的布置空間較大，橫置前驅車無法布置，傳統前驅車的機艙Y軸方向比較緊湊，由于電機與離合器的加入，動力總成的曲軸方向需要較大的尺寸，因而橫置平臺基本難以滿足此種方案布設所需的空間。第二個問題是，無法實現轉速與轉矩的雙耦合，發動機最佳工作區間小，該方案發動機與變速器的輸入是同軸的，因此發動機與電機進行功率耦合時，發動機與電機的轉速是一樣的，只能進行扭矩調節，無法像豐田普銳斯方案中的方案一樣進行轉速與扭矩的雙耦合，所以發動機的最佳工作區間有限，無法達到最優的混動效果。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種混合動力驅動系統及具有該混合動力驅動系統的混合動力車輛，該混合動力驅動系統綜合了差速驅動模式及并聯驅動模式的優點，能夠實現純發動機驅動，保證車輛在高速巡航時的經濟性，克服純電動模式下需要雙電機反轉的缺點，同時又可以實現發動機與電機轉速、扭矩雙耦合，提高燃油經濟性。

本實用新型提供了一種混合動力驅動系統，包括發動機、電機、行星排、第一離合器、第二離合器、制動器、減速機構及驅動軸，所述行星排包括太陽輪、行星輪、齒圈及行星架，所述發動機通過第一離合器與所述齒圈及所述行星架的其中之一相連，所述電機與所述齒圈及所述行星架的其中另一相連，所述制動器連接于與所述發動機相連的所述齒圈或所述行星架上，所述第二離合器設置于所述太陽輪、所述行星架及所述齒圈中任意兩者之間，所述太陽輪通過所述驅動軸與所述減速機構相連，所述驅動軸將動力傳遞至車輪。

進一步地，所述減速機構包括中間軸齒輪組、減速器齒輪組及差速器總成，所述中間軸齒輪組包括中間軸主動齒輪及中間軸從動齒輪，所述減速器齒輪組包括減速器主動齒輪及減速器從動齒輪，所述混合動力驅動系統的輸出軸與所述中間軸主動齒輪固定相連，所述中間軸主動齒輪與所述中間軸從動齒輪嚙合，所述中間軸從動齒輪與所述減速器主動齒輪固定相連且同軸設置，所述減速器主動齒輪與所述減速器從動齒輪嚙合，所述減速器從動齒輪與所述差速器總成相連，所述差速器總成與所述驅動軸相連。