[发明专利]用于车辆的混合动力系统

说明书

本发明公开一种用于车辆的混合动力系统，其包括发动机、混合动力模块和双输入轴变速机构，混合动力模块包括电动机、行星轮系和第一离合器，发动机的动力输出轴与行星轮系的齿圈的转动轴连接且电动机的转子与太阳轮的转动轴连接，行星架C的转动轴、电动机的转子分别与双输入轴变速机构的第一输入轴、第二输入轴连接，第一离合器布置在太阳轮、齿圈和行星架中任意两个之间；双输入轴变速机构的第一输入轴上设有奇数挡位主动齿轮、倒档主动齿轮，第二输入轴上设有偶数挡位主动齿轮，输出轴上布置各个挡位的从动齿轮，每一个挡位中有一个齿轮通过同步器与该齿轮所在轴连接。本发明增加多个衍生的速比/变速挡位，扩宽速比变化范围，提高发动机效率。

技术领域

本发明涉及混合动力车辆技术领域，尤其是涉及一种用于车辆的混合动力系统。

背景技术

混合动力汽车是电动化汽车中最具有产业化和市场化前景的动力系统。混合动力汽车采用热能发动机和电动机作为动力源，既可以使用发动机驱动，也可以使用电力驱动，还可以混合动力驱动，能够降低油耗，还能用电能取代一部分燃油或燃气，部分改变能源结构。

单电动机并联式混合动力系统是混合动力汽车中应用广泛的一种混合动力系统，由发动机、电动机、动力耦合机构和机械变速箱构成，其中，电动机具有多项功能，包括单独驱动车辆行驶、助力发动机驱动车辆、行驶时和驻车时发电、能量再生制动等；动力耦合机构的功能是：根据需要和指令，开通或关闭发动机和电机动力的输出通道，或切换其流向，实现混动车的各种工况；机械变速装置的功能是减速和增扭，并改变输入轴和输出轴之间的速比，使得发动机和电机能够高效率工作；同时放大扭矩，增大车轮扭矩。双离合器变速器（Dual Clutch Transmission，简写DCT）经常被用做机械变速机构。

US 8,931,371公开一种混合动力系统，采用DCT作为机械变速装置，发动机输出轴连接两个离合器的一端，离合器的另一端分别与第一输入轴和第二输入轴连接，驱动电机直接连接在变速箱的输出轴上。纯电驱动时，离合器分离，发动机与车轮分离；电机直接驱动车轮；混合驱动工况时，DCT变速箱如常规变速箱一样工作；电机可以根据需要，辅助驱动、发电或空转，简单实用，传动效率高；但存在以下缺点：1、驱动电机和车轮连接，无法分离，驻车时不能发电，需要另设发电机解决驻车发电的问题，也需要解决驻车空调压缩机动力问题；2、电机和车轮的速比固定，电机输出扭矩要求高，转速范围宽，电机成本较高、平均效率受影响。

US 9,308,907公开一种混动系统，也采用DCT作为传动、变速装置，DCT的两个离合器分别与第一输入轴和第二输入轴连接，驱动电机位于发动机输出轴和两个离合器之间，电机和发动机的动力输出轴之间还有一个分离离合器。纯电动工况时，分离离合器分离，发动机的动力输出轴与电机轴分离，发动机停机，电机转动并输出扭矩，通过变速箱驱动车轮，实现纯电驱动；发动机工作时，分离离合器闭合，将发动机和电机锁定，发动机输出的动力通过离合器传递到电机和变速箱输入轴，实现混合驱动。此混动系统传动效率高；电机可以与车轮脱离，能进行驻车发电，能在驻车时为空调压缩机提供动力；驱动电机位于变速箱的输入端，与车轮的速比可变，电机扭矩、速度要求降低，成本低，工作效率高。但是，该混动系统存在两个缺点：1、双离合器技术复杂、成本高，特别是离合器控制难度大；2、一般只有六、七个挡位（增加挡位会增加轴向长度，受限制），挡位之间速比差距较大，不利于优化发动机工作点、降低油耗。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种用于车辆的混合动力系统，其结构简单，设计合理紧凑，能够在不增加传动齿轮对数的条件下，增加多个挡位。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：