[實(shí)用新型]混合動(dòng)力機(jī)電耦合系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721175677.4
• 申請(qǐng)日: 2017-09-13
• 公開（公告）號(hào): CN207328110U
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙江靈;吳為理;王川;楊洋;任曉華;林濟(jì)余
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州汽車集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): B60K6/365
• 分類號(hào): B60K6/365;B60K6/445;B60K6/547
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙) 44325
• 代理人: 譚果林

本實(shí)用新型屬于汽車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種混合動(dòng)力機(jī)電耦合系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、輸入軸、發(fā)電機(jī)、離合器、行星齒輪機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、制動(dòng)器、輸出軸及差速器，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)具有第一節(jié)點(diǎn)、第二節(jié)點(diǎn)及第三節(jié)點(diǎn)；所述發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸為空心軸，所述輸出軸的兩端穿出所述發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸。該混合動(dòng)力機(jī)電耦合系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)速比，以此匹配發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使得發(fā)動(dòng)機(jī)始終工作在高效區(qū)間，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)全時(shí)段的動(dòng)力最優(yōu)狀態(tài)，以此提高車輛的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于汽車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種混合動(dòng)力機(jī)電耦合系統(tǒng)。

背景技術(shù)

車輛動(dòng)力系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))和一個(gè)由變速器、差速器和傳動(dòng)軸組成的傳動(dòng)系統(tǒng)。它的作用是向車輛提供驅(qū)動(dòng)輪所需的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力。內(nèi)燃機(jī)有一定的速度和扭矩范圍，并在其中很小的范圍內(nèi)達(dá)到最佳的工作狀態(tài)，這時(shí)或是油耗最小，或是有害排放最低，或是兩者皆然。然而，實(shí)際路況千變?nèi)f化，不但表現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)輪的速度上，同時(shí)還表現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)輪所要求的扭矩上。

現(xiàn)有的變速器主要有有級(jí)變速器和無級(jí)變速器兩大類。有級(jí)變速器又細(xì)分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種。它們大多通過齒輪系或行星輪系不同的嚙合排列來提供有限個(gè)離散的輸出輸入速比。兩相鄰速比之間的驅(qū)動(dòng)輪速度的調(diào)節(jié)則依靠?jī)?nèi)燃機(jī)的速度變化來實(shí)現(xiàn)。無級(jí)變速器，無論是機(jī)械式、液壓式或機(jī)一電式的，都能在一定速度范圍內(nèi)提供無限個(gè)連續(xù)可選用的速比，理論上說，驅(qū)動(dòng)輪的速度變化完全可通過變速器來完成。這樣，內(nèi)燃機(jī)可以盡可能的工作在最佳速度范圍內(nèi)。同時(shí)無級(jí)變速器和有級(jí)變速器相比，具有調(diào)速平穩(wěn)以及能充分利用內(nèi)燃機(jī)最大功率等諸多優(yōu)點(diǎn)。

近年來，機(jī)電混合動(dòng)力技術(shù)(機(jī)電耦合系統(tǒng))的誕生為實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力輪之間動(dòng)力的完全匹配開拓了新的途徑。在眾多的動(dòng)力總成設(shè)計(jì)案中，最具代表性的有串聯(lián)混合系統(tǒng)和并聯(lián)混合系統(tǒng)兩種。串聯(lián)混合系統(tǒng)中，內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、軸系及驅(qū)動(dòng)輪組成一條串聯(lián)的動(dòng)力鏈，動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)極為簡(jiǎn)單。其中，發(fā)電機(jī)及電動(dòng)機(jī)的組合可視為傳統(tǒng)意義下的變速器。當(dāng)與儲(chǔ)能器(例如如電池及電容)等聯(lián)合使用時(shí)，該變速器又可作為能量調(diào)節(jié)裝置，完成對(duì)速度和扭矩的獨(dú)立調(diào)節(jié)。

并聯(lián)混合系統(tǒng)有兩條并行的獨(dú)立的動(dòng)力鏈。一條由傳統(tǒng)的機(jī)械變速器組成，另一條由電機(jī)及電池系統(tǒng)組成。機(jī)械變速器負(fù)責(zé)完成對(duì)速度的調(diào)節(jié)，而電機(jī)及電池系統(tǒng)則完成對(duì)功率或扭矩的調(diào)節(jié)。為充分發(fā)揮整個(gè)系統(tǒng)的潛能，機(jī)械變速器還需采用無級(jí)變速方式。

串聯(lián)混合系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及布局靈活。但由于全部動(dòng)力通過發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，因此電機(jī)的功率要求高、體積大及重量較大。同時(shí)，由于能量傳輸過程經(jīng)過兩次機(jī)-電，電-機(jī)的轉(zhuǎn)換，整個(gè)系統(tǒng)的效率較低。在并聯(lián)混合系統(tǒng)中，只有部分動(dòng)力通過電機(jī)系統(tǒng)，因此，對(duì)電機(jī)的功率要求相對(duì)較低，整體系統(tǒng)的效率高。然而，此系統(tǒng)需兩套獨(dú)立的子系統(tǒng)，造價(jià)高，且通常只用于弱混合系統(tǒng)。

并且，現(xiàn)有的電動(dòng)汽車動(dòng)力耦合系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)時(shí)，由于是通過固定軸齒結(jié)構(gòu)與差速器相連，因而只有一個(gè)擋位，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。同樣，驅(qū)動(dòng)電機(jī)也是通過固定軸齒結(jié)構(gòu)與差速器相連，因而，驅(qū)動(dòng)時(shí)也只有一個(gè)擋位，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性受限。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)現(xiàn)有的機(jī)電耦合系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)及電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)時(shí)大多只有一個(gè)擋位，導(dǎo)致動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性受限的問題，提供一種混合動(dòng)力機(jī)電耦合系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種混合動(dòng)力機(jī)電耦合系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、輸入軸、發(fā)電機(jī)、離合器、行星齒輪機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、制動(dòng)器、輸出軸及差速器，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)具有第一節(jié)點(diǎn)、第二節(jié)點(diǎn)及第三節(jié)點(diǎn)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過所述輸入軸連接至所述發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸的一端，所述發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸的另一端連接至所述離合器的一側(cè)，所述離合器的另一側(cè)與所述第一節(jié)點(diǎn)耦合，所述制動(dòng)器連接至所述第一節(jié)點(diǎn)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸連接至所述第二節(jié)點(diǎn)，所述輸出軸的一端與所述第三節(jié)點(diǎn)耦合，所述輸出軸的另一端與所述差速器耦合；

所述離合器選擇性地接合以將所述第一節(jié)點(diǎn)連接到所述發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸，所述制動(dòng)器選擇性地接合以制動(dòng)所述第一節(jié)點(diǎn)；