[發(fā)明專利]一種基于發(fā)動機與電機的混合動力系統(tǒng)及其動力輸出方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710115049.5
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106740046B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設計）人: 白新龍;嚴鑒鉑;劉義;聶幸福
• 申請（專利權(quán)）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(quán)

一種基于發(fā)動機與電機的混合動力系統(tǒng)及其動力輸出方法，混合動力系統(tǒng)包括與離合器相連的發(fā)動機，所述的離合器連接變速器輸入軸，變速器輸入軸經(jīng)過同步器以及動力耦合器連接變速器輸出軸，變速器輸出軸上空套電機的電機空心軸；所述的同步器與動力耦合器旁路設有中間軸，中間軸能夠?qū)恿鬟f至變速器輸出軸。混合動力輸出方法按純發(fā)動機模式、電機輔助模式、純電機模式以及混動模式分別控制，解決了換擋時動力中斷的問題，電機與變速器相互獨立的工作，提高了工作效率，輸入扭矩、轉(zhuǎn)速范圍非常大，能夠適應復雜工況。

技術領域

本發(fā)明涉及動力系統(tǒng)，具體為一種基于發(fā)動機與電機的混合動力系統(tǒng)及其動力輸出方法。

背景技術

目前，國內(nèi)外傳統(tǒng)的并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)都是將電機布置在離合器后面，電機軸直接作為變速器的輸入軸，這樣在進行換擋時，就會產(chǎn)生動力中斷；同時，采用AMT變速器，換擋時由于電機軸存在轉(zhuǎn)動慣量，故對換擋影響較大；另外，當發(fā)動機和電機同時工作時，由于二者轉(zhuǎn)速相同，不能獨立運行于各自的高效率區(qū)間，故經(jīng)濟性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術中的問題，提供一種基于發(fā)動機與電機的混合動力系統(tǒng)及其動力輸出方法，兩種動力輸入相互獨立、互不影響，輸入的扭矩及轉(zhuǎn)速范圍較大。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明混合動力系統(tǒng)采用的技術方案為：包括通過動力耦合裝置結(jié)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(fā)動機，機械變速裝置為變速器，變速器輸入軸通過離合器與發(fā)動機連接；變速器輸入軸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(qū)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上空套的輸出軸檔位齒輪常嚙合，變速器輸出軸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結(jié)合，變速器輸出軸將動力輸出；電動力裝置包括由電池驅(qū)動的電機，電機通過電機空心軸將動力輸出，電機空心軸空套在變速器輸出軸上；動力耦合裝置包括設置在電機空心軸上的動力耦合器以及與變速器輸出軸固定連接的第一耦合器齒輪和第二耦合器齒輪，第二耦合器齒輪空套在電機空心軸上并與中間軸上固定連接的中間軸檔位齒輪常嚙合。

所述的動力耦合器采用變速箱掛擋滑套或同步器，所述的第一耦合器齒輪和第二耦合器齒輪具有能夠與同步器或者滑套結(jié)合的結(jié)合齒。

所述的中間軸包括旁路設置在同步器與動力耦合器兩側(cè)的第一中間軸和第二中間軸。

所述的電機采用永磁同步電機，且永磁同步電機的電機軸為電機空心軸。

本發(fā)明混合動力輸出方法包括純發(fā)動機模式、電機輔助模式、純電機模式以及混動模式：

Ⅰ.純發(fā)動機模式：發(fā)動機驅(qū)動整車行駛、執(zhí)行機構(gòu)控制同步器進行換擋，動力耦合器處于空擋，電機不進行驅(qū)動；

Ⅱ.電機輔助模式：發(fā)動機驅(qū)動整車行駛，同步器置于空檔進行換擋時，控制動力耦合器的動力耦合器齒轂與第一耦合器齒輪相結(jié)合，電機直驅(qū)輔助驅(qū)動防止換擋過程出現(xiàn)動力中斷；

Ⅲ.純電機模式；

3.1.兩同步器處于空擋位置，控制動力耦合器的動力耦合器齒轂與第一耦合器齒輪結(jié)合，電機的動力直接輸入變速器輸出軸進行動力輸出；

3.2.動力耦合器齒轂與第二耦合器齒輪結(jié)合，同步器掛上某擋位時，電機的動力通過動力耦合器傳遞到中間軸上，再傳遞到變速器輸出軸進行動力輸出；

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與第一耦合器齒輪結(jié)合，發(fā)動機的動力和電機的動力直接在變速器輸出軸進行耦合之后輸出；