[实用新型]单轴并联混合动力机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及混合动力车的驱动系统领域，具体的说是一种单轴并联混合动力机构。

背景技术

混合动力车作为一种新能源汽车，它融合了燃油汽车和纯电动汽车的优点，其动力源包括发动机和驱动电机，现有混合动力车的驱动形式分为串联、并联和混联三种形式。

本实用新型主要针对单轴并联的驱动形式，在名称为“同轴并联式混合动力总成”、专利号为201220682189.3的中国实用新型专利中，动力总成包括发动机、离合器、变速器、驱动电机、弹性联轴器、超级电容组和控制系统，超级电容提供驱动电机的电力且超级电容利用控制系统中的充电装置进行充电，充电装置可与市电连接。在上述单轴并联式混合动力总成中，发动机、离合器、变速器、弹性联轴器和驱动电机安装在同一轴线上，离合器安装在发动机和变速器之间，弹性联轴器用于连接变速器的输出轴和驱动电机的输入轴，驱动电机的输出端连接传动轴，传动轴通过驱动桥带动车轮转动。该种连接结构形式不能实现车辆怠速状态下的发动机带动电机对储能装置的充电，电能只能来源于外接电源充电或者制动时能量回收，极大的限制了该种单轴并联系统在车辆的使用和推广。同时，该种结构的动力总成不能充分的利用发动机的高效区进行工作，节能减排效果不好，尤其是在城市混动动力公交车中，不能充分利用红绿灯时间和车辆低负荷时发动机的高效区。另外，在使用AMT变速箱的混合动力总成中，换档间隙会出现动力中断现象，现有混合动力总成无法解决换档时的动力中断问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够解决AMT变速箱换档时的动力中断问题且能充分利用发动机高效区、节能减排效果好的单轴并联混合动力机构。

为解决上述技术问题，本实用新型的单轴并联混合动力机构包括发动机、AMT变速箱、驱动电机、传动轴和驱动桥，其结构特点是所述发动机的输出轴和AMT变速箱的输入轴之间连接第一自动离合器，AMT变速箱的输出端与驱动电机的输入轴连接，驱动电机的输出轴与传动轴的动力输入端之间连接第二自动离合器，传动轴的动力输出端与驱动桥连接，驱动电机上电连接有电机控制器，电机控制器上电连接有动力电池。

所述发动机、第一自动离合器、AMT变速箱、第二自动离合器、电机控制器和动力电池均与整车控制器电连接。

采用上述结构，第一自动离合器用于连接或者断开发动机和AMT变速箱之间的动力连接，第二离合器用于连接或者断开AMT变速箱与驱动电机之间的动力连接。传动轴和驱动桥机械相连传递动力，驱动桥将动力最终传递给驱动轮驱动车辆行驶。其中，电机控制器可以根据整车控制器的指令决定是否将动力电池中存储的电能经驱动电机转化为机械能，也可以根据整车控制器的指令对车辆的制动能量进行回收将机械能经驱动电机转化为电能存储在动力电池中。

优选的，所述驱动电机的动力输出端上安装有减速机构，所述第二自动离合器与减速机构的输出端连接。减速机构优选为行星齿轮减速机。减速机构在电动机输出动力时可以起到降速增扭的作用，允许电机以高输出转速状态下运行。同时，在能量回收时能起到增速的作用，更利于电机较好的实现能量回收。

本实用新型的单轴并联混合动力机构具有以下几种工作模式：

1）纯电动行驶时，第一自动离合器分离，第二自动离合器结合，动力电池中的电能供给驱动电机转动转化为机械能，机械动力经第二自动离合器传递给传动轴传递给驱动桥，最终经由驱动轮驱动车辆行驶。

2）纯电动起步至混合动力模式或者发动机模式下时，发动机启动，第一自动离合器闭合，发动机解除强制断油状态，变速器保持当前档位，驱动电机提供拖动力矩，以实现发动机快速平顺的自动启动过程。

3）发动机和驱动电机共同提供扭矩时，第一自动离合器 、第二自动离合器均闭合，动力电池的电能供给驱动电机，同时发动机也转动共同为车辆提供动力。

4）发动机单独提供扭矩时，第一自动离合器 、第二自动离合器均闭合，驱动电机不工作，其仅跟随AMT变速箱的输出轴空转，即可实现发动机单独为车辆提供动力。

5）动力电池充电时，第一自动离合器闭合，第二自动离合器分离，驱动电机作为发电机将来自发动机的机械能转化为电能存储在动力电池内。

6）制动能量回收时：第一自动离合器分离，第二自动离合器闭合，控驱动电机作为发电机驱动电机工作将来自传动轴的机械能转化为电能存储在动力电池内。