本實用新型涉及混合動力汽車,具體涉及一種混合動力汽車動力系統(tǒng)。
背景技術:
混合動力汽車動力系統(tǒng)通常應該具有動力模式切換、發(fā)動機與驅動電機相匹配等功能。為此,市場上常見的混合動力汽車動力系統(tǒng),其發(fā)動機和驅動電機直接相聯(lián),存在的技術問題是;在混動模式下,需同時保證發(fā)動機和驅動電機轉速一致才能實現(xiàn)動力較好地輸出,動力匹配性較差,不能充分發(fā)揮驅動電機具有的扭矩大和連續(xù)調速的作用;在混動模式下,其傳動比變化不連續(xù),存在換擋沖擊,難以使發(fā)動機在高效率區(qū)工作,換擋平順性較差且工作效率不高;同時,發(fā)動機和驅動電機直接相聯(lián),單發(fā)動機、純電動和混合動力三種動力模式之間進行切換時對動力系統(tǒng)沖擊很大,常常很難平順地進行切換。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型要解決的技術問題是提供一種動力匹配性、換擋平順性較好,工作效率較高和切換比較平順的混合動力汽車動力系統(tǒng)。
為解決上述技術問題,本實用新型采取如下技術方案;
一種混合動力汽車動力系統(tǒng),包括包含發(fā)動機和連接于該發(fā)動機的右端的曲軸、第一離合器、包含驅動電機和由該驅動電機的右端伸出的電機軸、第二離合器、主軸和變速器,其特征在于:還包括外齒圈、電機齒輪、第一齒輪、第二齒輪、鎖止離合器和包含太陽輪、行星輪、行星架、齒圈的行星排,所述發(fā)動機的曲軸、第一離合器、行星排的太陽輪和第一齒輪從左至右依次連接,所述主軸包括第一主軸和第二主軸,所述第一主軸和第二主軸與驅動電機的電機軸同軸線且第一主軸由變速器的左端向左伸出,其左端與第二離合器的右端連接,第二主軸的右端與第二離合器的左端連接、左端與鎖止離合器的右端連接,鎖止離合器的左端與驅動電機的電機軸連接,所述電機齒輪安裝于驅動電機的電機軸上且位于鎖止離合器的左側,所述第二齒輪安裝于主軸的第二主軸上且位于鎖止離合器和第二離合器之間,所述電機齒輪和第二齒輪還分別與外齒圈和第一齒輪嚙合,所述外齒圈和第一齒輪分別與行星排的齒圈和行星架相固聯(lián),所述行星排的太陽輪位于行星架之內、行星輪可轉動地安裝于行星架上、齒圈安裝于行星架之外。
采用上述結構后,通過發(fā)動機驅動行星排的太陽輪和驅動電機驅動齒圈,兩個動力通過行星排實現(xiàn)動力耦合能更好地匹配驅動電機大扭矩和連續(xù)變速的動力特性,因而匹配性較好;發(fā)動機和驅動電機通過行星排來連接動力,能夠在純電動和混合動力模式下,通過驅動電機調速實現(xiàn)無級變速。因而,換擋平順性較好,工作效率較高且動力模式的切換比較平順。
優(yōu)選地,所述第一離合器和第二離合器均為干式離合器。這使得第一離合器和第二離合器的結構比較簡單、控制難度較低、成本較低,從而使得本實用新型的結構也比較簡單、控制難度和成本也較低。
優(yōu)選地,第一齒輪的齒數(shù)比第二齒輪的齒數(shù)少,這使得本實用新型在混合模式下動力由第一齒輪傳遞到第二齒輪,能夠較好地起到減速增扭的作用。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施方式做詳細說明。
參見圖1,本實用新型混合動力汽車動力系統(tǒng),包括包含發(fā)動機1和連接于該發(fā)動機1的右端的曲軸2、第一離合器3、包含驅動電機4和由該驅動電機4的右端伸出的電機軸5、第二離合器15、主軸16和變速器17。由圖1可見,本實用新型還包括外齒圈10、電機齒輪11、第一齒輪12、第二齒輪13、鎖止離合器14和包含太陽輪6、行星輪7、行星架8、齒圈9的行星排,所述發(fā)動機1的曲軸2、第一離合器3、行星排的太陽輪6和第一齒輪12從左至右依次連接,所述主軸16包括第一主軸160和第二主軸161,所述第一主軸160和第二主軸161與驅動電機4的電機軸5同軸線且第一主軸160由變速器17的左端向左伸出,其左端與第二離合器15的右端連接,第二主軸161的右端與第二離合器15的左端連接、左端與鎖止離合器14的右端連接,鎖止離合器14的左端與驅動電機4的電機軸5連接,所述電機齒輪11安裝于驅動電機4的電機軸5上且位于鎖止離合器14的左側,所述第二齒輪13安裝于主軸16的第二主軸161上且位于鎖止離合器14和第二離合器15之間,所述電機齒輪11和第二齒輪13還分別與外齒圈10和第一齒輪12嚙合,所述外齒圈10和第一齒輪12分別與行星排的齒圈9和行星架8相固聯(lián),所述行星排的太陽輪6位于行星架8之內、行星輪7可轉動地安裝于行星架8上、齒圈9安裝于行星架8之外。
所述第一離合器3和第二離合器15均為干式離合器。
第一齒輪12的齒數(shù)比第二齒輪13的齒數(shù)少。
本實用新型的工作原理如下:
單發(fā)動機模式:發(fā)動機1工作,驅動電機4不工作,第一離合器3結合,鎖止離合器14結合,第二離合器15結合。發(fā)動機1通過曲軸2、第一離合器3將動力傳遞給行星排的太陽輪6,此時行星排通過兩條動力路徑傳遞動力:第一條由行星排的齒圈9將動力依次傳遞給外齒圈10、電機齒輪11、電機軸5、鎖止離合器14,第二條由行星排的行星架8將動力傳遞給第一齒輪12;兩條動力通過第一條的鎖止離合器14和第二條的第一齒輪12耦合共同作用于第二齒輪13上,再依次傳遞給第二主軸161、第二離合器15、第一主軸160,最終傳遞給變速器17。
純電模式:發(fā)動機1不工作,驅動電機4工作,第一離合器3斷開,鎖止離合器14結合,第二離合器15結合。驅動電機4通過電機軸5將動力依次傳遞給鎖止離合器14、第二主軸161、第二離合器15、第一主軸160,最終傳遞給變速器17。
混動模式:發(fā)動機1工作,驅動電機4工作,第一離合器3結合,鎖止離合器14斷開,第二離合器15結合。發(fā)動機1通過曲軸2依次將動力傳遞給第一離合器3、行星排的太陽輪6,而驅動電機4通過電機軸5依次將動力傳遞給電機齒輪11、外齒圈10、行星排的齒圈9,行星排將來自太陽輪6和齒圈9的動力耦合傳遞給行星架8,再依次通過第一齒輪12、第二齒輪13、第二主軸161第二離合器15、第一主軸160,最終傳遞給變速器17。
啟動發(fā)動機:發(fā)動機1待啟動,驅動電機4工作,第一離合器3結合,鎖止離合器14結合,第二離合器15斷開。驅動電機4由電機軸5將動力通過兩條路徑傳遞:第一條由電機齒輪11傳遞給外齒圈10、行星排的齒圈9,第二條由鎖止離合器14傳遞給第二齒輪13、第一齒輪12、行星排的行星架8,行星排將來自太陽輪6和齒圈9的動力耦合傳遞給太陽輪6、第一離合器3、曲軸2,由曲軸2的轉動來啟動發(fā)動機1。
充電模式:發(fā)動機1工作,驅動電機4變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài),第一離合器3結合,鎖止離合器14結合,第二離合器15斷開。發(fā)動機1由曲軸2和第一離合器3將動力傳遞給行星排的太陽輪6,由行星排將動力分兩條路徑傳遞:第一條通過行星排的齒圈9將動力依次傳遞給外齒圈10、電機齒輪11,第二條通過行星排的行星架8將動力依次傳遞給第一齒輪12、第二齒輪13、鎖止離合器14,來自電機齒輪11和鎖止離合器14動力耦合傳遞給電機軸5,由電機軸5轉動帶動處于發(fā)電狀態(tài)的驅動電機4進行發(fā)電。
能量回收:發(fā)動機1不工作,驅動電機4變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài),第一離合器3斷開,鎖止離合器14結合,第二離合器15結合。汽車行駛通過來自車輪的動力傳遞到變速器17,由變速器17將動力依次傳遞給第一主軸160、第二離合器15、第二主軸161、鎖止離合器14、電機軸5,由電機軸5轉動帶動處于發(fā)電狀態(tài)的驅動電機4進行發(fā)電。
上面結合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施方式做了詳細說明,但是本實用新型并不限于上述實施方式,在所屬技術領域普通技術人員所具備的知識范圍內,還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。