專利名稱：一種增程式混合動力汽車的動力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車動力系統(tǒng)，特別涉及一種增程式混合動力汽車的動力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
混合動力汽車具有節(jié)油與低排放的優(yōu)點，但仍然依靠燃油提供動力。純電動汽車則無需燃油，但在目前電池技術(shù)條件下，一次充電里程有限。增程式混合動力汽車可以綜合電動汽車與傳統(tǒng)汽車的優(yōu)點，在一定設(shè)計里程內(nèi)，它可以純電動行駛，實現(xiàn)零油耗與零排放。如果需要長距離行駛，則可在增程模式下運行。目前在汽車工業(yè)界所采用的混合動力系統(tǒng)(包括增程設(shè)計)一般是串聯(lián)混合系統(tǒng)或者是并聯(lián)混合系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本昂貴， 且運行模式有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是一種增程式混合動力汽車的動力系統(tǒng)，以實現(xiàn)低能耗，低排放或零排放。本發(fā)明具備純電動，串聯(lián)混合動力與并聯(lián)混合動力三種模式。裝備此系統(tǒng)的汽車在一定里程內(nèi)可以完全純電動。如果需要長距離開車，則可以用串聯(lián)混合動力模式或并聯(lián)混合動力模式運行。本發(fā)明提供了一種增程式混合動力汽車的動力系統(tǒng)，它包括如下主要部件 兩個電機，一個發(fā)動機，一個行星輪系，兩個電磁離合器，電池與逆變器，發(fā)動機與行星
輪系的行星架相連，第二電機通過套軸與行星輪系的太陽輪相連，行星輪系的環(huán)內(nèi)齒輪可以由第一電磁離合器固定于箱體上，也可以由第二電磁離合器與第一電機輸出軸相連，第一電機輸出軸與主變速齒輪相連；
本發(fā)明具有三個運行模式純電動，串聯(lián)混合動力，并聯(lián)混合動力； 純電動運行模式汽車在此模式運行時，第一電磁離合器和第二電磁離合器都處于開放工況，發(fā)動機與第二電機都關(guān)閉，汽車由第一電機驅(qū)動，所有驅(qū)動力由電池提供，根據(jù)設(shè)計需要，此模式可以保證汽車在一定航程內(nèi)純電動；
串聯(lián)混合動力模式汽車在此模式運行時，第一電磁離合器閉合，第二電磁離合器開放，因為第一電磁離合器閉合，行星輪系的環(huán)內(nèi)齒輪固定于箱體上，在進入此模式時，發(fā)動機首先由第二電機啟動，然后經(jīng)過行星輪系的行星輪提供動力給第二電機發(fā)電，在此模式下，汽車仍然由第一電機驅(qū)動，此模式實際上是串聯(lián)運行模式，也就是說，發(fā)動機驅(qū)動第二電機發(fā)電，所發(fā)出的電能提供給第一電機驅(qū)動汽車，多余電能還可以通過逆變器給電池充電，此模式適合中低功率需求工況時以增程模式運行；
并聯(lián)混合動力模式汽車在此模式運行時，第一電磁離合器開放，第二電磁離合器閉合，此模式適合汽車高功率需求工況，此模式實際上是一種電動CVT模式，主要作為增程式模式運行。優(yōu)選地，發(fā)動機與行星輪系的行星架相連，第二電機與行星輪系的太陽輪相連，行星輪系的環(huán)內(nèi)齒輪可以通過第一電磁離合器與箱體固連，也可以通過第二電磁離合器與第一電機的輸出軸相連。優(yōu)選地，它具有三個運行模式，即純電動模式，串聯(lián)混合動力模式與并聯(lián)混合動力模式，因為具有此三個模式，裝備此系統(tǒng)的車輛可以在一定里程內(nèi)由純電動運行，需要長距離運行時，可用增程式模式(串聯(lián)混合動力或并聯(lián)混合動力模式)運行。優(yōu)選地，它具有第一電磁離合器和第二電磁離合器，第一電磁離合器閉合時將環(huán)內(nèi)齒輪固定于箱體上，第二電磁離合器閉合時將行星輪系的環(huán)內(nèi)齒輪與第一電機輸出軸相連。本發(fā)明提出的增程式混合動力汽車的動力系統(tǒng)采用行星輪設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，具備純電動，串聯(lián)混合動力，并聯(lián)混合動力三種運行模式，是一種全能型的增程式混合動力系統(tǒng)。本發(fā)明解決了目前存在的混合動力汽車和純電動汽車成本高，里程短與結(jié)構(gòu)復(fù)雜等技術(shù)問題。


附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是本發(fā)明的純電動模式工作原理示意圖。附圖3是本發(fā)明的串聯(lián)混合動力模式工作原理示意圖。附圖4是本發(fā)明的并聯(lián)混合動力模式工作原理示意圖。附圖中1、第一電機；2、第二電機；3、行星架；4、太陽輪；5、環(huán)內(nèi)齒輪；6、發(fā)動機； 7、電池；8、第一電磁離合器；9、第二電磁離合器；10、逆變器；11、套軸；12、第一電機輸出軸；13、主變速齒輪。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖1-4對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍作出更為清楚明確的界定。本發(fā)明所提出的增程式混合動力汽車的動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如附圖1所示。此系統(tǒng)包括一個發(fā)動機6，第一電機1和第二電機2，一個行星輪系，第一電磁離合器8和第二電磁離合器9，一組電池7與動力電子系統(tǒng)(即逆變器10)。發(fā)動機6與行星輪系的行星架3相連接， 第二電機2與行星輪系的太陽輪4連接，行星輪系的環(huán)內(nèi)齒輪5可以通過第一電磁離合器 8與箱體固連，也可以通過第二電磁離合器9與第一電機輸出軸12相連。第一電機輸出軸 12與汽車主變速齒輪13的輸入軸相連。所發(fā)明的增程式混合動力汽車的動力系統(tǒng)具有三個運行模式，其工作原理如下所述
純電動模式
在此模式下，發(fā)動機6與第二電機2關(guān)閉。第一電磁離合器8和第二電磁離合器9均處于開放狀態(tài)。此模式適應(yīng)汽車起步，倒車，低速運行與巡航工況。適合速度范圍約為-30 公里/小時至50公里/小時，功率需求范圍0至30千瓦。此模式動力全部由電池7提供， 其動力傳遞路線如附圖2所示。如第一電機輸出軸12后的主傳動比為&，則驅(qū)動輪和第一電機1之間力矩和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系為
權(quán)利要求
1.一種增程式混合動力汽車的動力系統(tǒng)，其特征在于它包括如下主要部件 兩個電機，一個發(fā)動機，一個行星輪系，兩個電磁離合器，電池與逆變器，發(fā)動機與行星輪系的行星架相連，第二電機通過套軸與行星輪系的太陽輪相連，行星輪系的環(huán)內(nèi)齒輪可以由第一電磁離合器固定于箱體上，也可以由第二電磁離合器與第一電機輸出軸相連，第一電機輸出軸與主變速齒輪相連；本動力系統(tǒng)具有三個運行模式純電動，串聯(lián)混合動力，并聯(lián)混合動力； 純電動運行模式汽車在此模式運行時，第一電磁離合器和第二電磁離合器都處于開放工況，發(fā)動機與第二電機都關(guān)閉，汽車由第一電機驅(qū)動，所有驅(qū)動力由電池提供，根據(jù)設(shè)計需要，此模式可以保證汽車在一定航程內(nèi)純電動；串聯(lián)混合動力模式汽車在此模式運行時，第一電磁離合器閉合，第二電磁離合器開放，因為第一電磁離合器閉合，行星輪系的環(huán)內(nèi)齒輪固定于箱體上，在進入此模式時，發(fā)動機首先由第二電機啟動，然后經(jīng)過行星輪系提供動力給第二電機發(fā)電，在此模式下，汽車仍然由第一電機驅(qū)動，此模式實際上是串聯(lián)運行模式，也就是說，發(fā)動機驅(qū)動第二電機發(fā)電， 所發(fā)出的電能提供給第一電機驅(qū)動汽車，多余電能還可以通過逆變器給電池充電，此模式適合中低功率需求工況時以增程模式運行；并聯(lián)混合動力模式汽車在此模式運行時，第一電磁離合器開放，第二電磁離合器閉合，此模式適合汽車高功率需求工況，此模式實際上是一種電動CVT模式，主要作為增程式模式運行。
2.根據(jù)專利要求1所述的增程式混合動力汽車的動力系統(tǒng)，其特征在于發(fā)動機與行星輪系的行星架相連，第二電機與行星輪系的太陽輪相連，行星輪系的環(huán)內(nèi)齒輪可以通過第一電磁離合器與箱體固連，也可以通過第二電磁離合器與第一電機輸出軸相連。
3.根據(jù)專利要求1所述的增程式混合動力汽車的動力系統(tǒng)，其特征在于它具有三個運行模式，即純電動模式，串聯(lián)混合動力模式與并聯(lián)混合動力模式，因為具有此三個模式， 裝備此系統(tǒng)的車輛可以在一定里程內(nèi)由純電動運行，需要長距離運行時，可用增程式模式 (串聯(lián)混合動力或并聯(lián)混合動力模式)運行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增程式混合動力汽車的動力系統(tǒng)，其特征在于它具有第一電磁離合器和第二電磁離合器，第一電磁離合器閉合時將環(huán)內(nèi)齒輪固定于箱體上，第二電磁離合器閉合時將行星輪系的環(huán)內(nèi)齒輪與第一電機輸出軸相連。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種增程式混合動力汽車的動力系統(tǒng)，它包括如下主要部件兩個電機，一個發(fā)動機，一個行星輪系，兩個電磁離合器，電池與逆變器，發(fā)動機與行星輪系的行星架相連，第二電機通過套軸與行星輪系的太陽輪相連，行星輪系的環(huán)內(nèi)齒輪可以由第一電磁離合器固定于箱體上，也可以由第二電磁離合器與第一電機輸出軸相連，第一電機輸出軸與主變速齒輪相連；本發(fā)明具有三個運行模式純電動，串聯(lián)混合動力，并聯(lián)混合動力。本發(fā)明可以保證在大多數(shù)情形下純電動運行，必要時增程式運行，從而最大程度上實現(xiàn)便捷性，低能耗，零排放(或最低排放)。
文檔編號B60K6/38GK102211518SQ201110155628
公開日2011年10月12日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者張毅, 米春亭, 郭進端 申請人:蘇州安遠(yuǎn)新能源動力有限公司