[发明专利]一种使用多模动力耦合装置的混合动力系统

说明书

本发明提供了一种使用多模动力耦合装置的混合动力系统，它包括动力耦合装置、发动机、第一电机、第二电机、动力电池、第一电机控制器、第二电机控制器和传动轴；其中的动力耦合装置包括前排行星齿轮机构、后排行星齿轮机构、第一模式离合器、第二模式离合器、第一锁止离合器和第二锁止离合器。本发明通过两个模式离合器、两个锁止离合器的分离或结合可实现四种纯电动工作模式和三种混合动力工作模式。可以实现多模切换，在满足整车爬坡及加速性能要求的同时可以减少第一电机和第二电机的峰值转矩；在满足整车最高车速要求的同时可以降低第二电机的峰值转速。

技术领域

本发明涉及混合动力系统，特别涉及一种使用多模动力耦合装置的混合动力系统。

背景技术

随着能源与环境问题日益严重，国家大力发展新能源汽车。目前国内搭载耦合器的混合动力系统有AMT并联系统，但AMT变速器技术在国内尚不成熟，而且换挡期间动力中断较为明显，车辆驾驶舒适性较差，推广起来存在较大问题。另外一种主流系统是双排行星齿轮结构的设计，该构型虽然可以解决部分爬坡及模式切换平顺性的问题，但是由于发动机扭矩经过齿圈分流以后直接输出至后排行星架，依然存在动力不足的问题，尤其是纯电动行驶过程中普遍存在的动力不足问题。如果提高电机系统的参数要求，同时又会增加电机系统的尺寸及集成难度，同时成本也会相应增加，为系统推广增加更大的难度。

发明内容

本发明的目的，就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种使用多模动力耦合装置的混合动力系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种使用多模动力耦合装置的混合动力系统，包括动力耦合装置、发动机、第一电机、第二电机、动力电池、第一电机控制器、第二电机控制器和传动轴；

所述动力耦合装置包括前排行星齿轮机构、后排行星齿轮机构、第一模式离合器、第二模式离合器、第一锁止离合器和第二锁止离合器；

所述前排行星齿轮机构包括前排太阳轮、前排齿圈和前排行星架，后排行星齿轮机构包括后排太阳轮、后排齿圈和后排行星架；

所述发动机与前排行星架连接；

所述第一电机连接前排太阳轮；

所述第二电机连接后排太阳轮；

所述动力电池分别连接第一电机控制器和第二电机控制器，第一电机控制器与第一电机电气连接，第二电机控制器与第二电机电气连接；

所述第一模式离合器设置在前排齿圈与后排太阳轮之间；

所述第二模式离合器设置在前排齿圈与后排行星架之间；

所述第一锁止离合器与后排齿圈连接；

所述第二锁止离合器与前排行星架连接；

所述传动轴与后排行星架连接输出整车动力至车轮。

本发明一种使用多模动力耦合装置的混合动力系统的工作过程是：

纯电动模式下：

EV1：车辆起步过程中第一模式离合器、第一锁止离合器、第二锁止离合器结合，第二模式离合器分离，第一电机(MG1)与第二电机(MG2)同时驱动整车纯电动行驶；

EV2：当车辆行驶至较高车速时，第一模式离合器、第二模式离合器分离，第一锁止离合器、第二锁止离合器结合，由第二电机(MG2)单独驱动整车纯电动行驶；

EV3：当车辆在中高车速下爬坡时，第二模式离合器、第一锁止离合器、第二锁止离合器结合，第一模式离合器分离，第一电机(MG1)与第二电机(MG2)在高效区附近同时驱动整车纯电动行驶；