[發明專利]一種基于發動機與電機的混合動力系統及其動力輸出方法

有效

• 申請號: 201710115049.5
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106740046B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 白新龍;嚴鑒鉑;劉義;聶幸福
• 申請（專利權）人: 陜西法士特齒輪有限責任公司;濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: B60K6/36
• 分類號: B60K6/36;B60K6/48;B60K6/50
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種基于發動機與電機的混合動力系統，其特征在于：包括通過動力耦合裝置結合在一起的機械動力裝置和電動力裝置，動力耦合裝置連接機械變速裝置進行動力輸出；所述的機械動力裝置為發動機，機械變速裝置為變速器，變速器輸入軸(3)通過離合器(1)與發動機(2)連接；變速器輸入軸(3)上固定連接的輸入軸齒輪與中間軸上固定連接的中間軸驅動齒輪常嚙合；中間軸上固定設有若干個中間軸檔位齒輪，中間軸檔位齒輪與變速器輸出軸(5)上空套的輸出軸檔位齒輪常嚙合，變速器輸出軸(5)上空套的輸出軸檔位齒輪通過同步器或滑套與變速器輸出軸(5)結合，變速器輸出軸(5)將動力輸出；電動力裝置包括由電池驅動的電機(6)，電機(6)通過電機空心軸(7)將動力輸出，電機空心軸(7)空套在變速器輸出軸(5)上；動力耦合裝置包括設置在電機空心軸(7)上的動力耦合器(4)以及與變速器輸出軸(5)固定連接的第一耦合器齒輪(12)和第二耦合器齒輪(13)，第二耦合器齒輪(13)空套在電機空心軸(7)上并與中間軸上固定連接的中間軸檔位齒輪常嚙合；所述的動力耦合器(4)采用變速箱掛擋滑套或同步器，所述的第一耦合器齒輪(12)和第二耦合器齒輪(13)具有能夠與同步器或者滑套結合的結合齒；所述的中間軸包括旁路設置在同步器與動力耦合器(4)兩側的第一中間軸(10)和第二中間軸(11)。

2.根據權利要求1所述基于發動機與電機的混合動力系統，其特征在于：所述的電機(6)采用永磁同步電機，且永磁同步電機的電機軸為電機空心軸(7)。

3.一種如權利要求1所述基于發動機與電機的混合動力系統的動力輸出方法，其特征在于，包括純發動機模式、電機輔助模式、純電機模式以及混動模式，控制過程分別為：

Ⅰ.純發動機模式：發動機驅動整車行駛、執行機構控制同步器進行換擋，動力耦合器(4)處于空擋，電機(6)不進行驅動；

Ⅱ.電機輔助模式：發動機驅動整車行駛，當同步器置于空檔進行換擋時，控制動力耦合器(4)的動力耦合器齒轂(14)與第一耦合器齒輪(12)相結合，電機(6)直驅輔助驅動防止換擋過程出現動力中斷；

Ⅲ.純電機模式；

3.1.兩同步器處于空擋位置，控制動力耦合器(4)的動力耦合器齒轂(14)與第一耦合器齒輪(12)結合，電機(6)的動力直接輸入變速器輸出軸(5)進行動力輸出；

3.2.動力耦合器齒轂(14)與第二耦合器齒輪(13)結合，同步器掛上某擋位時，電機(6)的動力通過動力耦合器(4)傳遞到中間軸上，再傳遞到變速器輸出軸(5)進行動力輸出；

Ⅳ.混動模式；

4.1.當同步器掛上某擋位時，控制動力耦合器齒轂(14)與第一耦合器齒輪(12)結合，發動機(2)的動力和電機(6)的動力直接在變速器輸出軸(5)進行耦合之后輸出；

4.2.當同步器掛上某擋位時，控制動力耦合器齒轂(14)與第二耦合器齒輪(13)結合，電機(6)的動力經過動力耦合器(4)傳遞到中間軸上，再經過中間軸與發動機(2)的動力耦合之后從變速器輸出軸(5)輸出。

4.根據權利要求3所述的動力輸出方法，其特征在于：所述的同步器包括由同一執行機構控制換擋的第一同步器(8)和第二同步器(9)，掛擋時兩個同步器中只有一個掛上某擋位。

5.根據權利要求4所述的動力輸出方法，其特征在于：所述的中間軸包括旁路設置在同步器與動力耦合器(4)兩側的第一中間軸(10)和第二中間軸(11)，且兩個中間軸均與動力耦合器(4)配合，將動力傳遞到變速器輸出軸(5)上。