[发明专利]采用同步器实现模式切换的增程式混合动力汽车动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车动力系统，特别涉及一种采用同步器实现模式切换的增程式混合动力汽车动力系统。

背景技术

混合动力汽车具有节油与低排放的优点，但仍然依靠燃油提供动力。纯电动汽车则无需燃油，但在目前电池技术条件下，一次充电里程有限。增程式混合动力汽车可以综合电动汽车与传统汽车的优点，在一定设计里程内，它可以纯电动行驶，实现零油耗与零排放。如果需要长距离行驶，则可在增程模式下运行。目前在汽车工业界所采用的混合动力系统（包括增程设计）一般是串联混合系统或者是并联混合系统，其模式切换由电磁离合器实现，结构复杂，制造成本昂贵，且运行模式有限。

发明内容

本发明的目的提供了一种采用同步器实现模式切换的增程式混合动力汽车动力系统，它可以由纯电动行驶，实现零油耗与零排放，如果需要长距离行驶，则可在增程模式下运行，其模式切换由电机控制同步器位置实现。

一种采用同步器实现模式切换的增程式混合动力汽车动力系统，它包括：第一电机与第二电机，发动机，行星轮系，同步器，与箱体相固连的固定犬齿环，与第一电机输出轴的齿轮相固连的轴齿轮犬齿环，电池与逆变器，发动机与行星轮系的行星架相连，第二电机通过套轴与行星轮系的太阳轮相连，行星轮系的环内齿轮可以由同步器固定于箱体上，也可以由同步器与第一电机输出轴相连，第一电机输出轴与主变速齿轮相连；所述同步器位于所述固定犬齿环与轴齿轮犬齿环之间，行星轮系的环内齿轮与同步器的轴套花键连接。当同步器位于空挡位置时，第一电机与环内齿轮分离，当同步器位于右端位置时，其该同步器的接合套与轴齿轮犬齿环相接合，第一电机与环内齿轮连接，当同步器位于左端位置时，该同步器的接合套与固定犬齿环相接合，环内齿轮固定于箱体上；在包含行星轮系与同步器的箱体内，该动力系统还设置包括有一由模式切换控制电机驱动旋转的凸槽轴，其轴线与同步器的轴线相平行；所述凸槽轴上具有一换挡槽，该换挡槽中可移动插有同步器拨叉杆的拨叉触头，该拨叉杆与同步器相连接并允许同步器相对其转动，所述换挡槽具有对应于所述同步器右端位置的第一挡部、对应于同步器左端位置的第二挡部和位于所述第一挡部和第二挡部之间的空挡转角部，所述拨叉触头位于所述换挡槽的第一挡部时，所述同步器与轴齿轮犬齿环相连；所述拨叉触头位于所述换挡槽的第二挡部时，所述同步器与固定犬齿环相连；所述拨叉触头位于所述换挡槽的空挡转角部时，所述拨叉触头保持于围绕凸槽轴的轴线的圆周方向以使同步器位于空挡位置；

本发明具有三个运行模式：纯电动，串联混合动力，并联混合动力；

纯电动运行模式：汽车在此模式运行时，同步器位于空挡位置，发动机与第二电机都关闭，汽车由第一电机驱动，所有驱动力由电池提供，根据设计需要，此模式可以保证汽车在一定航程内纯电动；

串联混合动力模式：汽车在此模式运行时，同步器位于左端位置（即第二挡位置），行星轮系的环内齿轮固定于箱体上，在进入此模式时，发动机首先由第二电机启动，然后经过行星轮系提供动力给第二电机发电，在此模式下，汽车仍然由第一电机驱动，此模式实际上是串联运行模式，也就是说，发动机驱动第二电机发电，所发出的电能提供给第一电机驱动汽车，多余电能还可以通过逆变器给电池充电，此模式适合中低功率需求工况时以增程模式运行；

并联混合动力模式：汽车在此模式运行时，同步器位于右端位置（即第一挡位置），环内齿轮与第一电机输出轴连接，此模式适合汽车高功率需求工况，此模式实际上是一种电动CVT模式，主要作为增程模式在高功率工况时运行。

优选地，发动机与行星轮系的行星架相连，第二电机与行星轮系的太阳轮相连，行星轮系的环内齿轮可以通过同步器与箱体固连，也可以通过同步器与第一电机输出轴相连。

优选地，它具有三个运行模式，即纯电动模式，串联混合动力模式与并联混合动力模式，因为具有此三个模式，装备此系统的车辆可以在一定里程内由纯电动运行，需要长距离运行时，可用增程式模式（串联混合动力或并联混合动力模式）运行。

优选地，其运行模式切换由同步器实现，同步器的位置即第一挡位置，空挡位置和第二挡位置由单一控制电机驱动的凸槽轴控制。

优选地，所述凸槽轴上加工有换挡槽，所述换挡槽的第一挡部包括第一挡位置和位于所述第一挡位置与所述空挡转角部之间的第一挡坡，该第一挡坡对应换挡槽的第一转角。