[发明专利]混合动力驱动系统及混合动力汽车

说明书

本发明属于混合动力技术领域，涉及一种混合动力驱动系统及混合动力汽车，该混合动力驱动系统包括：发动机、输入元件、输出元件、箱体、第一电机、第二电机、第一行星排、第二行星排、第三行星排、第一离合器、第二离合器、第一制动器及第二制动器。本申请的混合动力驱动系统，通过行星排机械结构及多个操纵元件(第一离合器、第二离合器、第一制动器及第二制动器)的合理布局提供一个基本的三行星排行星齿轮构型，可实现三种E‑CVT工作模式，以获得较高的传动效率。通过选择性地接合第一离合器、第二离合器、第一制动器及第二制动器中的一个或多个可以实现更多的工作模式，进一步获得更高的传动效率。

技术领域

本发明属于混合动力技术领域，特别是涉及一种混合动力驱动系统及混合动力汽车。

背景技术

目前，混合动力汽车(包含插电式混合动力汽车，即PHEV)的驱动系统主要包含串联、并联和混联(功率分流型)三种基本形式。串联形式下发动机与输出轴之间无机械连接，可实现转速/转矩的最优控制，但是其全部能量都需经过两次机械功率/电功率之间的转换才能传递到输出轴，损失较大。并联传动效率高，但发动机与输出轴之间机械连接，不能保证发动机始终处于较优的工作区域内，通常用于中高速。混联结合了串联和并联的优点，既能实现发动机的优化控制、又能实现中高速的高效控制，但车辆起步时对电机的极限功率要求高，而且效率较低。可见，理想的驱动方案是基于混联式混合动力驱动系统，实现纯电起步、中低速功率分流、中高速发动机直驱或并联驱动等功能。

混联式混合动力驱动系统主要采用行星机构作为功率分流装置，根据电机、发动机在机构中的位置分为输入分流、输出分流、复合分流及组合分流四种基本形式。当前，主流的行星混合动力驱动系统有：一是丰田THS(HSD)单E-CVT模式混动系统，用于搭载丰田普锐斯、卡罗拉、雷凌、凯美瑞、Lexus HS250h和汉兰达，以及福特Escape等车型。二是通用单E-CVT模式和双E-CVT模式混动系统，用于搭载沃蓝达、凯雷德及奔驰ML450等车型。

丰田混动系统可实现纯电、E-CVT混动模式及再生制动等模式。根据其搭载车型级别不同，分为单行星排和双行星排系统，其目的通过新增一个行星排构造减速比(1+k)以增加驱动电机端传递扭矩，降低对驱动电机转矩的需求(特别是纯电起步工况)，从而减小驱动电机体积和重量。

通用E-CVT模式混动系统可实现纯电、E-CVT混动及再生制动等模式，根据其搭载车型级别不同，分为单行星排、双行星排及三行星排系统。

根据丰田和通用混动系统功率分流比特性分析可得：单E-CVT模式混动系统在低速和高速工况下，电气路传递功率相对机械路传递功率占比较大，因电气路传递功率需经过机械功率到电功率，电功率再到机械功率的两次转换，损失较大，此时系统效率较低。虽然低速工况可采用纯电模式，避免使用E-CVT模式，提高了系统效率，但对于高速工况，该系统只能采用唯一的E-CVT模式。针对以上问题，通用公司发展了双E-CVT模式，但是当车速上升到一定程度，速比超过其第二个E-CVT模式的第二机械点速比时，该混合动力系统的传动效率将会下降。可见，现有技术中的混合动力系统在汽车高速工况时的传动效率不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中的混合动力系统在汽车高速工况时的效率不高的问题，提供一种混合动力驱动系统及混合动力汽车。

为解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种混合动力驱动系统，包括：

发动机；

输入元件；

输出元件；

箱体；

第一电机及第二电机；