一种混合动力系统及使用该混合动力系统的汽车的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种混合动力系统及使用该混合动力系统的汽车，汽车包括设置有混合动力系统的车体，混合动力系统包括发动机、第一电机、第二电机和动力耦合装置，所述动力耦合装置包括具有行星架和前、后半轴齿轮的差速器，所述发动机的动力输出端通过传动机构与所述行星架传动连接，所述第一电机通过传动轴与所述前半轴齿轮传动连接，所述第二电机与所述后半轴齿轮传动连接。本实用新型提供了一种可以降低对各电机转矩需求的混合动力系统和使用该混合动力系统的汽车。
【专利说明】 一种混合动力系统及使用该混合动力系统的汽车
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及混合动力系统及使用该混合动力系统的汽车。
【背景技术】
[0002]混合动力驱动系统分为串联、并联和混联三种形式。串联混合动力系统由发动机与电机构成车载发电机组即APU系统，电机作为唯一的动力源驱动车辆，其优点是可实现发动机的最优控制，缺点是经过两次能量转换，能量损失过大。并联系统是在传统汽车的基础上，另加一路电动驱动系统，当车辆加速或爬坡时提供辅助动力，其优点是能量转换的次数较少，缺点是发动机与车辆直接机械连接，发动机不能总在高效率点工作。现有的混联混合动力系统如中国专利CN203267762U公开的“一种单行星排车用混合动力总成”，包括发动机、第一电机、第二电机和行星齿轮传动机构，行星齿轮传动机构相当于动力耦合装置，行星齿轮传动机构包括太阳轮、齿圈和装有行星轮的行星架，发动机与行星架连接，太阳轮与第二电机连接，齿圈与第一电机连接，这种混联式混合动力系统结合了串联系统和并联系统的优势，但是由于齿圈的转速较低，对第一电机的转矩需求较大，这就造成第一电机体积大、重量大、制作成本较高。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种可以降低对各电机转矩需求的混合动力系统；本实用新型的目的还在于提供一种使用该混合动力系统的汽车。
[0004]为了解决上述问题，本实用新型中混合动力系统的技术方案为:
[0005]一种混合动力系统，包括发动机、第一电机、第二电机和动力稱合装置，所述动力耦合装置包括具有行星架和前、后半轴齿轮的差速器，所述发动机的动力输出端通过传动机构与所述行星架传动连接，所述第一电机通过传动轴与所述前半轴齿轮传动连接，所述第二电机与所述后半轴齿轮传动连接。
[0006]所述混合动力系统还包括用于对所述第一电机进行制动的制动器。
[0007]所述传动机构包括同轴固设于所述行星架上的第一齿轮和与所述第一齿轮啮合传动的第二齿轮，第二齿轮的轴线与第一齿轮的轴线相平行，发动机的动力输出端与所述第二齿轮同轴传动连接。
[0008]所述发动机的动力输出端与所述第二齿轮之间设置有扭转减震器。
[0009]所述差速器的两个行星轮通过彼此间隔独立设置的安装轴转动设置于所述行星架上。
[0010]本实用新型中汽车的技术方案为:
[0011]汽车,包括设置有混合动力系统的车体，混合动力系统包括发动机、第一电机、第二电机和动力耦合装置，所述动力耦合装置包括具有行星架和前、后半轴齿轮的差速器，所述发动机的动力输出端通过传动机构与所述行星架传动连接，所述第一电机通过传动轴与所述前半轴齿轮传动连接，所述第二电机与所述后半轴齿轮传动连接。[0012]所述混合动力系统还包括用于对所述第一电机进行制动的制动器。
[0013]所述传动机构包括同轴固设于所述行星架上的第一齿轮和与所述第一齿轮啮合传动的第二齿轮，第二齿轮的轴线与第一齿轮的轴线相平行，发动机的动力输出端与所述第二齿轮同轴传动连接。
[0014]所述发动机的动力输出端与所述第二齿轮之间设置有扭转减震器。
[0015]所述差速器的两个行星轮通过彼此间隔独立设置的安装轴转动设置于所述行星架上。
[0016]本实用新型的有益效果为:本实用新型通过差速器实现发动机与第一、第二电机之间的动力I禹合，发动机的动力输出通过差速器分别输出给第一、第二电机，由于差速器的前、后半轴齿轮相比现有技术中行星齿轮机构的齿圈的半径要小，因此可以降低对各电机转矩的需求，因此电机的体积和重量均不需太大，降低了电机的制作成本。
[0017]进一步的，发动机的动力输出端通过第一、第二齿轮与差速器的行星架连接，这样发动机前后布置，有利于减小整车的宽度。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型中汽车的一个实施例中的混合动力系统的结构示意图，同时也是本实用新型中混合动力系统的一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]汽车的实施例如图1所示:汽车包括设置有车桥8和混合动力系统的车体(图中未不出)，车桥左右布置，混合动力系统包括发动机1、第一电机13、第二电机7和动力I禹合装置，动力耦合装置包括具有行星架5、两个行星轮16和前、后半轴齿轮的差速器，前半轴齿轮12、后半轴齿轮6分别相当于两个太阳轮，两个行星轮通过彼此间隔独立设置的安装轴15转动设置于行星架5上，行星架和前、后半轴齿轮的轴线均沿前后方向延伸，其中第一电机13通过第一传动轴14与前半轴齿轮12传动连接，第二电机7通过第二传动轴9与后半轴齿轮传动连接，第一传动轴旁设置有用于对第一传动轴进行制动的制动器17，制动器通过制动第一传动轴14而实现对第一电机的制动,车桥8通过减速器传动连接在第二传动轴的后端。混合动力系统还包括通过交直流变换器10与所述第一、第二电机连接的蓄电池
11。发动机沿前后方向布置，发动机的动力输出端通过传动机构与行星架传动连接，传动机构包括同轴固设于行星架5上的第一齿轮4和与第一齿轮哨合传动的第二齿轮3,第二齿轮的轴线与第一齿轮的轴线相平行，发动机的动力输出端通过扭矩减震器2与第二齿轮3同轴传动连接。
[0020]本汽车中，发动机工作时分别向第一、第二传动轴输出能量用于发电和驱动整车行驶，第一、第二电机均既可以以发电方式工作，又可以以电动方式工作。
[0021]当车辆以低速或小负荷行驶时，发动机关闭，蓄电池向第二电机提供动力驱动整车行驶，实现零排放行驶；
[0022]当车辆以较高车速正常行驶时，发动机起机并工作在高效区，制动器锁死第一传动轴，实现发动机直接驱动整车行驶。当蓄电池电量较低时，制动器打开，发动机提供的动力一部分通过第二传动轴驱动整车行驶，另一部分通过另一端的第一传动轴带动第一电机发电；
[0023]当车辆加速或爬坡行驶时，发动机提供的动力一部分和第二电机一起驱动整车行驶，另一部分带动第一电机发电给第二电机提供动力；
[0024]当车辆减速滑行或制动刹车时，第二电机工作在发电状态，将整车的动能转化为电能储存在蓄电池中。
[0025]本实用新型提供的混合动力构型设计，不仅可以保证发动机始终工作在高效区，而且解决了传统单轴双电机结构动力不足的问题。同时因结构简单、实现方便，具有低成本、高可靠性的优势。在本汽车的其它实施例中:扭矩减震器也可以不设；发动机也可以左右布置；第一、第二电机也可以不与对应半轴齿轮同轴传动连接，比如说第一、第二电机分别通过对应齿轮传动机构与前、后半轴齿轮传动连接；制动器也可以不设置在第一传动轴旁，比如说制动器直接设置在第一电机上对第一电机的转子进行制动或者制动器直接设置在差速器上对前半轴齿轮进行制动；制动器还可以不设。
[0026]混合动力系统的实施例如图1所示:混合动力系统的具体结构与上述各汽车实施例中所述的混合动力系统相同，在此不再详述。
【权利要求】
1.一种混合动力系统,包括发动机、第一电机、第二电机和动力稱合装置,其特征在于:所述动力耦合装置包括具有行星架和前、后半轴齿轮的差速器，所述发动机的动力输出端通过传动机构与所述行星架传动连接，所述第一电机通过传动轴与所述前半轴齿轮传动连接，所述第二电机与所述后半轴齿轮传动连接。
2.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于:所述混合动力系统还包括用于对所述第一电机进行制动的制动器。
3.根据权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于:所述传动机构包括同轴固设于所述行星架上的第一齿轮和与所述第一齿轮啮合传动的第二齿轮，第二齿轮的轴线与第一齿轮的轴线相平行，发动机的动力输出端与所述第二齿轮同轴传动连接。
4.根据权利要求3所述的混合动力系统，其特征在于:所述发动机的动力输出端与所述第二齿轮之间设置有扭转减震器。
5.根据权利要求广4任意一项所述的混合动力系统，其特征在于:所述差速器的两个行星轮通过彼此间隔独立设置的安装轴转动设置于所述行星架上。
6.汽车，包括设置有混合动力系统的车体，混合动力系统包括发动机、第一电机、第二电机和动力耦合装置，其特征在于:所述动力耦合装置包括具有行星架和前、后半轴齿轮的差速器，所述发动机的动力输出端通过传动机构与所述行星架传动连接，所述第一电机通过传动轴与所述前半轴齿轮传动连接，所述第二电机与所述后半轴齿轮传动连接。
7.根据权利要求6所述的汽车，其特征在于:所述混合动力系统还包括用于对所述第一电机进行制动的制动器。
8.根据权利要求6所述的汽车，其特征在于:所述传动机构包括同轴固设于所述行星架上的第一齿轮和与所述第一齿轮啮合传动的第二齿轮，第二齿轮的轴线与第一齿轮的轴线相平行，发动机的动力输出端与所述第二齿轮同轴传动连接。
9.根据权利要求8所述的汽车，其特征在于:所述发动机的动力输出端与所述第二齿轮之间设置有扭转减震器。
10.根据权利要求7、任意一项所述的汽车，其特征在于:所述差速器的两个行星轮通过彼此间隔独立设置的安装轴转动设置于所述行星架上。
【文档编号】B60K17/04GK203766512SQ201420067816
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年2月17日 优先权日:2014年2月17日
【发明者】柳建新, 王印束, 陈慧勇 申请人:郑州宇通客车股份有限公司