[实用新型]混合动力系统及使用该动力系统的车辆

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种混合动力系统及使用该动力系统的车辆。

背景技术

目前新能源汽车发展迅猛，成为当前汽车行业的研究热点，按照传动系统结构布置的不同，现有的混合动力系统分为串联、并联、混联3种。混联式混合动力系统能够兼顾串联、并联系统的优点，而备受亲睐，当前混联式混合动力系统最成功的无疑是丰田的THS系统，但是THS采用单行星排结构的单模功率分流模式导致高速时传动效率较低，通用开发了双排或多排行星排动力系统，虽然提高了低速和高速时的传动效率，但是系统结构复杂，控制难度较大。

授权公告号为CN204055308U的中国专利公开了一种行星式混联动力系统及使用该动力系统的车辆，其动力系统包括发动机、一号电机（ISG电机）、二号电机（驱动电机）、前行星排、后行星排、系统输入轴和系统输出轴，其前太阳轮与一号电机连接并由前锁止离合器锁止或释放，发动机的输出轴通过系统输入轴与前行星架传动连接，纯电动模式下，二号电机提供驱动，一号电机空转，混合驱动模式下，发动机工作，一号电机工作于发电状态，二号电机工作于驱动状态。这种动力系统虽能实现纯电动和混合驱动模式的变换，但是存在以下问题：在纯电动模式下，电机带动过程中会存在动力不足的情况，尤其是在爬坡或驻车启动时尤其明显。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种混合动力系统，以解决现有混合动力系统纯电机驱动时动力不足的技术问题；本实用新型的目的还在于提供一种使用本实用新型的混合动力系统的车辆。

为实现上述目的，本实用新型混合动力系统的技术方案是：一种混合动力系统，包括发动机、ISG电机、主驱动电机、位于前部的前行星排、位于后部的变速装置，ISG电机与前行星排的前太阳轮传动连接，主驱动电机和变速装置均与混合动力系统的系统输出轴传动连接，发动机的输出轴与前行星排的前行星架传动连接，前行星架还包括将前行星排的动力传输给变速装置的前齿圈，混合动力系统还包括对前太阳轮锁止的前太阳轮制动装置以及对前行星架锁止的前行星架制动装置。采用本实用新型的混合动力系统，设有对前行星架锁止和释放的制动装置，以便需要使用ISG电机进行驱动时，通过制动装置限制前行星排的一个自由度，即限制前行星架自由度，以便ISG电机的驱动力可通过前行星架传递到前齿圈上并最终传递至系统输出轴上，也可以在其他驱动模式下将前行星架释放，以便减轻负载，减少能量消耗，通过设置前行星架制动装置，使得混合动力系统不仅增加了采用ISG电机直驱的纯电动模式，也增加了双电机联动驱动模式，以便提高车辆的爬坡性能。

进一步地，所述变速装置包括两排行星排，两行星排包括一个行星架，两排行星排的两个行星轮可绕所述行星架同步转动，行星架的输出轴与变速装置的输出轴传动连接，变速装置还包括将所述行星架相对所述系统输出轴连接和断开的锁止离合器以及对所述行星架锁止的制动器。变速装置的两个行星轮通过套轴传动连接、同步转动，套轴套装在同一行星架上，以便两者可同步绕太阳轮公转，两排行星排的太阳轮之间同轴线设置且彼此断开，使结构紧凑的同时动力从行星轮之间传递，制动器和锁止离合器的设置，使得在制动器打开、锁止离合器锁止时，变速装置切换到高速直驱模式，变速器速比为1，在制动器锁止、锁止离合器打开时，变速装置切换到减速增扭模式，适用于爬坡等低速且需要大扭矩驱动力的情况。

进一步地，所述前行星架制动装置为锁止离合器。

进一步地，混合动力系统还包括与所述ISG电机和主驱动电机相连的动力电源以及可切换混合动力系统的动力提供模式的控制系统。电源与ISG电机和主驱动电机相连，即可接收由ISG电机和主驱动电机回收的能量，也可在两个电机驱动时为其提供电能；控制系统用于控制整个混合动力系统，包括ISG电机和主驱动电机以及发动机的启停控制、各制动装置（制动器、锁止离合器）的锁止和释放控制等，通过不同控制策略的组合，可实现混合动力系统在针对不同的动力输出环境时采用相适应的动力提供模式。