专利名称：一种增程式混合动力汽车的动力系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车动力系统，特别涉及一种增程式混合动力汽车的动力系统。
背景技术：
混合动力汽车具有节油与低排放的优点，但仍然依靠燃油提供动力。纯电动汽车则无需燃油，但在目前电池技术条件下，一次充电里程有限。增程式混合动力汽车可以综合电动汽车与传统汽车的优点，在一定设计里程内，它可以纯电动行驶，实现零油耗与零排放。如果需要长距离行驶，则可在增程模式下运行。目前在汽车工业界所采用的混合动力系统(包括增程设计)一般是串联混合系统或者是并联混合系统，结构复杂，制造成本昂贵， 且运行模式有限。
发明内容
本发明的目的是一种增程式混合动力汽车的动力系统，以实现低能耗，低排放或零排放。本发明具备纯电动，串联混合动力与并联混合动力三种模式。装备此系统的汽车在一定里程内可以完全纯电动。如果需要长距离开车，则可以用串联混合动力模式或并联混合动力模式运行。本发明提供了一种增程式混合动力汽车的动力系统，它包括如下主要部件 两个电机，一个发动机，一个行星轮系，两个电磁离合器，电池与逆变器，发动机与行星
轮系的行星架相连，第二电机通过套轴与行星轮系的太阳轮相连，行星轮系的环内齿轮可以由第一电磁离合器固定于箱体上，也可以由第二电磁离合器与第一电机输出轴相连，第一电机输出轴与主变速齿轮相连；
本发明具有三个运行模式纯电动，串联混合动力，并联混合动力； 纯电动运行模式汽车在此模式运行时，第一电磁离合器和第二电磁离合器都处于开放工况，发动机与第二电机都关闭，汽车由第一电机驱动，所有驱动力由电池提供，根据设计需要，此模式可以保证汽车在一定航程内纯电动；
串联混合动力模式汽车在此模式运行时，第一电磁离合器闭合，第二电磁离合器开放，因为第一电磁离合器闭合，行星轮系的环内齿轮固定于箱体上，在进入此模式时，发动机首先由第二电机启动，然后经过行星轮系的行星轮提供动力给第二电机发电，在此模式下，汽车仍然由第一电机驱动，此模式实际上是串联运行模式，也就是说，发动机驱动第二电机发电，所发出的电能提供给第一电机驱动汽车，多余电能还可以通过逆变器给电池充电，此模式适合中低功率需求工况时以增程模式运行；
并联混合动力模式汽车在此模式运行时，第一电磁离合器开放，第二电磁离合器闭合，此模式适合汽车高功率需求工况，此模式实际上是一种电动CVT模式，主要作为增程式模式运行。优选地，发动机与行星轮系的行星架相连，第二电机与行星轮系的太阳轮相连，行星轮系的环内齿轮可以通过第一电磁离合器与箱体固连，也可以通过第二电磁离合器与第一电机的输出轴相连。优选地，它具有三个运行模式，即纯电动模式，串联混合动力模式与并联混合动力模式，因为具有此三个模式，装备此系统的车辆可以在一定里程内由纯电动运行，需要长距离运行时，可用增程式模式(串联混合动力或并联混合动力模式)运行。优选地，它具有第一电磁离合器和第二电磁离合器，第一电磁离合器闭合时将环内齿轮固定于箱体上，第二电磁离合器闭合时将行星轮系的环内齿轮与第一电机输出轴相连。本发明提出的增程式混合动力汽车的动力系统采用行星轮设计，结构简单，具备纯电动，串联混合动力，并联混合动力三种运行模式，是一种全能型的增程式混合动力系统。本发明解决了目前存在的混合动力汽车和纯电动汽车成本高，里程短与结构复杂等技术问题。
附图1是本发明的结构示意图。附图2是本发明的纯电动模式工作原理示意图。附图3是本发明的串联混合动力模式工作原理示意图。附图4是本发明的并联混合动力模式工作原理示意图。附图中1、第一电机；2、第二电机；3、行星架；4、太阳轮；5、环内齿轮；6、发动机； 7、电池；8、第一电磁离合器；9、第二电磁离合器；10、逆变器；11、套轴；12、第一电机输出轴；13、主变速齿轮。
具体实施例方式下面结合附图1-4对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。本发明所提出的增程式混合动力汽车的动力系统结构如附图1所示。此系统包括一个发动机6，第一电机1和第二电机2，一个行星轮系，第一电磁离合器8和第二电磁离合器9，一组电池7与动力电子系统(即逆变器10)。发动机6与行星轮系的行星架3相连接， 第二电机2与行星轮系的太阳轮4连接，行星轮系的环内齿轮5可以通过第一电磁离合器 8与箱体固连，也可以通过第二电磁离合器9与第一电机输出轴12相连。第一电机输出轴 12与汽车主变速齿轮13的输入轴相连。所发明的增程式混合动力汽车的动力系统具有三个运行模式，其工作原理如下所述
纯电动模式
在此模式下，发动机6与第二电机2关闭。第一电磁离合器8和第二电磁离合器9均处于开放状态。此模式适应汽车起步，倒车，低速运行与巡航工况。适合速度范围约为-30 公里/小时至50公里/小时，功率需求范围0至30千瓦。此模式动力全部由电池7提供， 其动力传递路线如附图2所示。如第一电机输出轴12后的主传动比为&，则驱动轮和第一电机1之间力矩和转速之间的关系为
权利要求
1.一种增程式混合动力汽车的动力系统，其特征在于它包括如下主要部件 两个电机，一个发动机，一个行星轮系，两个电磁离合器，电池与逆变器，发动机与行星轮系的行星架相连，第二电机通过套轴与行星轮系的太阳轮相连，行星轮系的环内齿轮可以由第一电磁离合器固定于箱体上，也可以由第二电磁离合器与第一电机输出轴相连，第一电机输出轴与主变速齿轮相连；本动力系统具有三个运行模式纯电动，串联混合动力，并联混合动力； 纯电动运行模式汽车在此模式运行时，第一电磁离合器和第二电磁离合器都处于开放工况，发动机与第二电机都关闭，汽车由第一电机驱动，所有驱动力由电池提供，根据设计需要，此模式可以保证汽车在一定航程内纯电动；串联混合动力模式汽车在此模式运行时，第一电磁离合器闭合，第二电磁离合器开放，因为第一电磁离合器闭合，行星轮系的环内齿轮固定于箱体上，在进入此模式时，发动机首先由第二电机启动，然后经过行星轮系提供动力给第二电机发电，在此模式下，汽车仍然由第一电机驱动，此模式实际上是串联运行模式，也就是说，发动机驱动第二电机发电， 所发出的电能提供给第一电机驱动汽车，多余电能还可以通过逆变器给电池充电，此模式适合中低功率需求工况时以增程模式运行；并联混合动力模式汽车在此模式运行时，第一电磁离合器开放，第二电磁离合器闭合，此模式适合汽车高功率需求工况，此模式实际上是一种电动CVT模式，主要作为增程式模式运行。
2.根据专利要求1所述的增程式混合动力汽车的动力系统，其特征在于发动机与行星轮系的行星架相连，第二电机与行星轮系的太阳轮相连，行星轮系的环内齿轮可以通过第一电磁离合器与箱体固连，也可以通过第二电磁离合器与第一电机输出轴相连。
3.根据专利要求1所述的增程式混合动力汽车的动力系统，其特征在于它具有三个运行模式，即纯电动模式，串联混合动力模式与并联混合动力模式，因为具有此三个模式， 装备此系统的车辆可以在一定里程内由纯电动运行，需要长距离运行时，可用增程式模式 (串联混合动力或并联混合动力模式)运行。
4.根据权利要求1所述的增程式混合动力汽车的动力系统，其特征在于它具有第一电磁离合器和第二电磁离合器，第一电磁离合器闭合时将环内齿轮固定于箱体上，第二电磁离合器闭合时将行星轮系的环内齿轮与第一电机输出轴相连。
全文摘要
本发明提供了一种增程式混合动力汽车的动力系统，它包括如下主要部件两个电机，一个发动机，一个行星轮系，两个电磁离合器，电池与逆变器，发动机与行星轮系的行星架相连，第二电机通过套轴与行星轮系的太阳轮相连，行星轮系的环内齿轮可以由第一电磁离合器固定于箱体上，也可以由第二电磁离合器与第一电机输出轴相连，第一电机输出轴与主变速齿轮相连；本发明具有三个运行模式纯电动，串联混合动力，并联混合动力。本发明可以保证在大多数情形下纯电动运行，必要时增程式运行，从而最大程度上实现便捷性，低能耗，零排放(或最低排放)。
文档编号B60K6/38GK102211518SQ201110155628
公开日2011年10月12日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者张毅, 米春亭, 郭进端 申请人:苏州安远新能源动力有限公司