[发明专利]用于混合动力电动汽车的动力传动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于混合动力电动汽车的动力传动系统。

背景技术

混合动力电动汽车正变得越来越流行，其同时包括如同电动机一样使用从而至少可以帮助驱动汽车车轮的内燃机和电机。这至少部分是由于它们极大地提升了燃料效率。这种汽车的动力传动系统是将动力转为驱动汽车的部件的组合，通常会有几种结构。两种现有的用于混合动力电动汽车的动力传动系统的结构方式是：串联式动力传动系统结构和并联式动力传动系统结构。

图1用简单框图示意串联式动力传动系统结构10。参考图1，发动机20与第一电机30以机械方式连接从而带动所述第一电机的转子旋转，使所述第一电机30作为发电机工作。所述第一电机30与第二电机40电连接，使所述第二电机40作为电动机工作。所述第二电机以机械方式连接传动装置50，以使所述第二电机的转子驱动所述传动装置50。所述传动装置50以机械方式连接并驱动车轮60。该串联式结构10进一步包括电池70，当所述第一电机30的电能输出超过所述第二电机40的电能消耗时，所述电池70能够储存多余的电能，当所述第一电机30的电能输出小于所述第二电机40所需的电能消耗时，所述电池70能够提供储存的电能。所述电池70也可以在再次制动时储存所述第二电机40作为电动机工作时所产生的电能。

图2用简单框图示意并联式动力传动系统结构100。参考图2，发动机120先通过第一离合器130再通过传动轴135以机械方式连接传动装置140。所述传动装置140以机械方式连接车轮150。所述传动轴135同样以机械方式与第二离合器160连接，所述第二离合器160顺序以机械方式连接作为电动机/发电机工作的电机170。所述电动机/发电机170与电池180连接，因此，当作为发电机工作时可使所述电池180充电，当作为电动机工作时可使所述电池180放电。所述两个离合器130和160，在以下情况时可以选择啮合或者分离：

(a)所述发动机120驱动所述车轮150，并且驱动所述电动机/发电机170作为发电机工作而使所述电池180充电；

(b)所述发动机120和所述电动机/发电机170共同驱动所述车轮150，此时所述电动机/发电机170作为电动机工作而使所述电池180放电；

(c)所述电动机/发电机170只与所述车轮150连接并且驱动所述车轮150，再次作为电动机工作；以及

(d)所述电动机/发电机170只与所述车轮150连接，并且在再次制动时被车轮驱动而作为发电机工作。

采用串联式动力传动系统结构的混合动力电动汽车在某些运行情况下，如动力不足时，可以改善效率。这是因为所述车轮的动力是由所述电动机提供的，所以汽车性能被所述电动机的动力输出所限制。

与此相反，在采用并联式动力传动系统结构的混合动力电动汽车中，所述电动机/发电机能够作为电动机工作从而帮助所述发动机驱动所述车轮，因此可以增加所述车轮的动力并且提升汽车性能。然而，这种结构在某些运行情况下会趋于降低效率。

因此，此项发明的目的在于提供一种新的动力传动系统结构，以期能够保留这些优点而同时去除这些弊端。

发明内容

根据本发明的第一方面，其提供一种用于混合动力电动汽车的动力传动系统，该动力传动系统包括发动机，第一电机，第二电机，和至少一个传动轴；其中，所述第一和第二电机是轴向磁通电机，所述第一电机被所述发动机驱动而作为发电机工作，从而为所述第二电机提供电能；所述第二电机接收电能而作为电动机工作，从而驱动所述至少一个传动轴；其中，该动力传动系统包括内啮合装置，该内啮合装置可选择性地运行以使所述第一电机的转子和所述第二电机的转子内啮合从而传送其间的旋转动力。

通过运行所述内啮合装置使所述第一和第二电机的转子处于完全分离，该动力传动系统能够以串联式混合动力传动系统运行。通过运行所述内啮合装置，使所述第一和第二电机的转子内啮合，可以实现由发动机直接地完全以机械方式驱动车轮，因此，该动力传动系统能够以并联式混合动力传动系统运行。相应地：在适合串联式混合动力传动系统的情况下，可以使该动力传动系统以串联式混合动力传动系统形式工作，而在适合并联式混合动力传动系统的情况下，可以使该动力传动系统以并联式混合动力传动系统形式工作。