[发明专利]一种增程式动力系统及动力切换方法

说明书

本发明公开了一种增程式动力系统及动力切换方法，动力系统连接并驱动车辆差速器，包括发电机、电动机、动力传动箱和发动机，动力传动箱衔接于电动机、发动机和差速器之间，电动机和/或发动机通过动力传动箱传动驱动至差速器，动力传动箱包括发动机动力输入机构、电动机动力输入机构、发电机动力传递机构、模式切换机构和动力输出机构，电动机动力输入机构两端分别衔接电动机和动力输出机构，发动机动力输入机构两端分别衔接发动机和发电机动力传递机构，模式切换机构位于发电机动力传递机构和动力输出机构之间，可切换状态至衔接发电机动力传递机构和动力输出机构，或者脱离所述衔接状态。本发明实现了纯电、纯油、混动多种驱动模式、传递部件紧凑、动力传递和节能得到优化。

技术领域

本发明属于电动和混动车辆技术领域，具体为一种增程式动力系统及动力切换方法。

背景技术

电动车辆作为一种新能源交通工具，具有噪音低、能源利用效率高、无移动废弃排放物等特点。能源供给是电动车辆产业链中的重要环节，能源供给模式与电动车辆的发展密切相关。增程式电动车辆就是当车载电池电量低时增程器将自动启动并为其继续提供电能。增程式电动车辆的电池容量只需纯电动车辆的40％左右，电机直驱，无离合器和变速箱，结构简单。

目前市面上的增程电动车的动力系统存在一些问题，如图1所示，发动机仅用于驱动发电机转子以向电池提供电能，车辆在高速时的电机驱动存在耗能大、动力不足和车速低等问题；发动机与发电机之间没有齿轮箱合理的速比匹配导致动力和效率不能发挥到最佳。另外，电动机和发电机布局不合理时，会导致动力系统占用空间大。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种增程式动力系统及动力切换方法，发电机、电动机和发动机结合，实现了多种驱动模式，使车辆适应不同车速和驱动要求的场景；动力传动箱的设计使发动机、发电机和电动机的效率实现很好的匹配，且传递部件紧凑，整体结构占用空间小，动力传递和节能得到优化。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种增程式动力系统，所述动力系统连接并驱动车辆差速器，其特征在于，所述动力系统包括发电机、电动机、动力传动箱和发动机，动力传动箱衔接于电动机、发动机和所述差速器之间，电动机或发动机通过动力传动箱传动驱动至差速器，动力传动箱包括发动机动力输入机构、电动机动力输入机构、发电机动力传递机构和动力输出机构，电动机动力输入机构两端分别衔接电动机和动力输出机构，发动机动力输入机构两端分别衔接发动机和发电机动力传递机构。

动力传动箱还包括模式切换机构，模式切换机构位于发电机动力传递机构和动力输出机构之间，模式切换机构可切换状态至衔接发电机动力传递机构和动力输出机构，将发动机的驱动通过发电机动力传递机构传递至动力输出机构，或者脱离发电机动力传递机构和动力输出机构的衔接。

电动机动力输入机构包括电动机轴和电动机齿轮，电动机轴两端分别连接电动机的转子和电动机齿轮，电动机齿轮衔接动力输出机构；发动机动力输入机构包括发动机轴和发动机齿轮，发动机轴两端分别连接发动机和发动机齿轮；发电机动力传递机构包括发电机轴和发电机齿轮，发电机轴两端分别连接发电机的转子和发电机齿轮，发电机齿轮衔接发动机齿轮和模式切换机构。

电动机轴为套设于发电机轴外部的空心轴套，发电机轴一端连接发电机的转子，另一端伸出电动机轴后共运动的连接发电机齿轮。

发动机齿轮和发电机齿轮外啮合。

模式切换机构包括齿套轴、固定齿套、切换齿轮和活动齿套，齿套轴连接动力输出机构且两者共运动的设置，固定齿套连接齿套轴且两者共运动的设置，切换齿轮与齿套轴非共运动的设置，切换齿轮一端和发电机齿轮啮合，另一端衔接接活动齿套，活动齿套可移动至衔接固定齿套和切换齿轮使三者共运动，或者移动至固定齿套和切换齿轮脱离衔接。

固定齿套、活动齿套和切换齿轮均套设于齿套轴外部。