[发明专利]单电机混合动力汽车多模耦合动力传动系统

说明书

本发明涉及一种单电机混合动力汽车多模耦合动力传动系统，属于新能源汽车动力总成部件技术领域，包括发动机、行星齿轮机构、第一齿轮、制动器、第二离合器、第二齿轮，第一离合器、第三齿轮、逆变器、动力电池、电机、第三离合器、第四齿轮、第五齿轮、变速器、主减速器及差速器总成。本发明通过控制三个离合器和制动器的接合与否改变电机与发动机的耦合方式以及电机相对于变速器的位置，实现电机与发动机转速耦合、电机与发动机P2并联式转矩耦合和电机与发动机P3并联式转矩耦合，提高了该系统的加速性能，解决了发动机低负荷效率低的问题，并降低了系统路径转换效率损失。

技术领域

本发明属于新能源汽车动力总成部件技术领域，涉及电、液混合动力系统的驱动与制动装置，具体涉及一种单电机混合动力汽车多模耦合动力传动系统。

背景技术

新能源汽车以其低消耗、低污染等优点，成为目前汽车发展的重要方向。其中纯电动汽车由于其单次充电续航里程短，车辆制造成本高等缺点不能得到广泛应用。而混合动力汽车虽仍主要通过燃油来提供动力，但相比于传统燃油汽车，能量利用率得到显著提升，污染排放明显减少，主流的汽车制造商均已进行混合动力汽车的研发和制造。

目前混合动力系统中，双电机加发动机作为动力源的混合动力系统，存在动力源多，成本高，系统路径能量转换损失大等问题；而单电机加发动机作为动力源的混合动力系统，又存在发动机低负荷时效率低，能量损失严重等问题。

申请号为201710114847.6的中国专利提供了一种双行星排双模功率分流式混合动力系统，该系统包括发动机、前行星排、后行星排、离合器系统、制动器、一号电机和二号电机；通过离合器系统和制动器的接合与分离可以实现不同工作模式的切换。该方案结构设计紧凑，采用功率分流模式提高了发动机的工作效率；但该方案采用双电机功率分流模式，增加了系统路径能量转换损失，而且动力源多，成本高。

申请号为CN201220214161.7的中国专利提供了一种单轴并联混合动力系统，该系统包括依次串联连接的发动机、离合器一、ISG电机、离合器二和变速器，发动机、离合器一、ISG电机、离合器二和变速器均与总线连接，发动机与总线之间连接有发动机控制器，离合器一与总线之间连接有离合器一控制器，ISG电机与总线之间连接有ISG电机控制器和高压蓄电池，离合器二与总线之间连接有离合器二控制器，变速器与总线之间连接有变速器控制器，总线连接有整车控制器。该方案布局简单，能够方便的实现纯电动驱动模式和并联混合驱动模式，但系统处于低负荷时，无法通过电机调速来调节发动机的工作区间，使得发动机效率低下，影响整个系统的经济性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种单电机混合动力汽车多模耦合动力传动系统，能够提高发动机低负荷时的效率和系统路径能量转换利用率，并提升混合动力系统的经济性。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供的，包括发动机、行星齿轮机构、制动器、动力电池、电机、变速器、主减速器及差速器总成，行星齿轮机构由齿圈、行星轮、行星架、太阳轮组成，发动机与齿圈连接，行星架通过同轴齿轮啮合有第一齿轮，第一齿轮通过动力输入齿轮轴与变速器输入端连接，变速器输出端通过动力输出齿轮轴与主减速器及差速器总成连接；电机通过逆变器与动力电池电气连接，其一端输出轴通过第二离合器与太阳轮上的太阳轮轴连接，另一端输出轴通过第三离合器连接有第四齿轮，制动器设置在太阳轮轴上，第二离合器与电机输出轴之间的连接轴上设有第二齿轮；动力输入齿轮轴上通过第一离合器设有与第二齿轮啮合的第三齿轮，动力输出齿轮轴上设有与第四齿轮啮合的第五齿轮。

进一步，制动器的锁止部通过花键与太阳轮轴连接，固定部通过凸缘与变速器壳体连接。

进一步，发动机、太阳轮、同轴齿轮、第二齿轮、电机和第四齿轮同轴设置，第一齿轮、第三齿轮和第五齿轮同轴设置；行星架通过同轴齿轮与第一齿轮等速齿轮传动，第二齿轮与第三齿轮等速齿轮传动，第四齿轮与第五齿轮等速齿轮传动。