[发明专利]混合动力汽车动力系统及其动力传动方法

说明书

技术领域

本发明涉及混合动力汽车技术领域，特别涉及一种混合动力汽车动力系统及其动力传动方法。

背景技术

随着油耗和排放法规的日益严格，汽车的经济性和排放性能需要不断提升。混合动力汽车作为一种有效、可靠的新能源汽车解决方法，具有较强的节能、减排能力和广阔的市场前景。

目前，采用自动变速器的单电机并联混合动力系统分为四类，第一类为电机通过带传动机构与发动机耦合(带传动机构处于发动机输出端的另一端)的混合动力系统(以下简称为P0型动力系统)，第二类为电机安装在发动机和变速器之间，且电机与发动机没有解耦的混合动力系统(以下简称为P1型动力系统)，第三类为电机安装在发动机和变速器之间，且电机通过离合器与发动机解耦(离合器断开，电机与发动机分开)的混合动力系统(以下简称为P2型动力系统)，第四类为电机安装在变速器和差速器之间的混合动力系统(以下简称为P3型动力系统)。如图1所示，在P0型动力系统中，电机20与发动机10通过传动机构80耦合，发动机10与电机20的转矩通过离合器40与变速器30输出给动力输出轴50，动力输出轴50连接差速器60，将转矩传递给A车轮70与B车轮71，如图2所示，在P1型动力系统中，电机20安装在发动机10和变速器30之间，电机20与发动机10输出轴耦合，如图3所示，在P2型动力系统中，电机20安装在发动机10和变速器30之间，且通过离合器40与发动机10解耦，电机20的转矩通过离合器41与变速器30输出给动力输出轴50，动力输出轴50连接差速器60，将转矩传递给A车轮70与B车轮71，对电机峰值功率和转矩的要求较低，同时电机工作效率得到提升，P0、P1及P2动力系统都可以实现车辆静止状态下的发动机快速起动、驻车发电以及蠕行发电，但是由于电机20的转矩必须经过变速器30传递给车轮，换挡时都存在扭矩中断问题，而且，P2型动力系统轴向布置空间有限，电机功率较小。如图4所示，在P3型动力系统中，电机20安装在变速器30的输出端，变速器30换挡时，离合器40中断，电机20提供补偿扭矩，可以实现无扭矩中断换挡，但是，P3型动力系统无法实现车辆静止状态下快速起动发动机、停车发电和蠕行发电。

因此，需要设计一种既可以发动机静车快速起动、停车发电及蠕行发电，又实现无扭矩中断换挡的动力系统及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混合动力汽车动力系统及其动力传动方法，以解决现有的动力系统及方法无法同时实现快速起动、驻车及蠕行发电及无扭矩中断换挡的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种混合动力汽车动力系统，所述混合动力汽车动力系统包括发动机、离合器、变速器、动力切换装置、传动机构、动力输出轴及电机，其中：

所述发动机用于为所述混合动力汽车动力系统提供转矩；

所述离合器连接于所述发动机与所述变速器之间，用于分离所述发动机与所述变速器；

所述变速器包括输入端与输出端，所述输入端连接所述离合器，所述输出端连接所述动力输出轴，用于控制所述混合动力汽车动力系统动力输出；

所述动力切换装置连接于所述传动机构与所述动力输出轴之间，所述动力切换装置还连接所述电机，用于电机转矩在传动机构与动力输出轴之间的切换；

所述传动机构连接所述发动机。

可选的，在所述的混合动力汽车动力系统中，所述动力切换装置为同步器或同步器与离合器的组合机构。

可选的，在所述的混合动力汽车动力系统中，所述传动机构为传送带、齿轮、传送带与齿轮的组合机构或齿轮组。

可选的，在所述的混合动力汽车动力系统中，所述动力切换装置包括动力原端机构、第一切换机构及第二切换机构，其中：

所述动力原端机构连接所述电机，位于所述第一切换机构与所述第二切换机构之间，所述动力原端机构的轴与所述第一切换机构及所述第二切换机构的轴在同一直线上；

所述第一切换机构连接所述传动机构；

所述第二切换机构连接所述动力输出轴。

可选的，在所述的混合动力汽车动力系统中，所述在动力原端机构在所述发动机静车起动、车辆停车发电过程中及车辆蠕行发电过程中切换到所述第一切换机构端，在所述变速器换挡过程中切换到所述第二切换机构端。

本发明还提供一种混合动力汽车动力传动方法，所述混合动力汽车动力传动方法包括如下步骤：

所述混合动力汽车的动力系统收到发动机静车起动或车辆停车发电指令；