[发明专利]一种基于发动机与电机的混合动力系统及其动力输出方法

权利要求书

1.一种基于发动机与电机的混合动力系统，其特征在于：包括通过动力耦合装置结合在一起的机械动力装置和电动力装置，动力耦合装置连接机械变速装置进行动力输出；所述的机械动力装置为发动机，机械变速装置为变速器，变速器输入轴(3)通过离合器(1)与发动机(2)连接；变速器输入轴(3)上固定连接的输入轴齿轮与中间轴上固定连接的中间轴驱动齿轮常啮合；中间轴上固定设有若干个中间轴档位齿轮，中间轴档位齿轮与变速器输出轴(5)上空套的输出轴档位齿轮常啮合，变速器输出轴(5)上空套的输出轴档位齿轮通过同步器或滑套与变速器输出轴(5)结合，变速器输出轴(5)将动力输出；电动力装置包括由电池驱动的电机(6)，电机(6)通过电机空心轴(7)将动力输出，电机空心轴(7)空套在变速器输出轴(5)上；动力耦合装置包括设置在电机空心轴(7)上的动力耦合器(4)以及与变速器输出轴(5)固定连接的第一耦合器齿轮(12)和第二耦合器齿轮(13)，第二耦合器齿轮(13)空套在电机空心轴(7)上并与中间轴上固定连接的中间轴档位齿轮常啮合；所述的动力耦合器(4)采用变速箱挂挡滑套或同步器，所述的第一耦合器齿轮(12)和第二耦合器齿轮(13)具有能够与同步器或者滑套结合的结合齿；所述的中间轴包括旁路设置在同步器与动力耦合器(4)两侧的第一中间轴(10)和第二中间轴(11)。

2.根据权利要求1所述基于发动机与电机的混合动力系统，其特征在于：所述的电机(6)采用永磁同步电机，且永磁同步电机的电机轴为电机空心轴(7)。

3.一种如权利要求1所述基于发动机与电机的混合动力系统的动力输出方法，其特征在于，包括纯发动机模式、电机辅助模式、纯电机模式以及混动模式，控制过程分别为：

Ⅰ.纯发动机模式：发动机驱动整车行驶、执行机构控制同步器进行换挡，动力耦合器(4)处于空挡，电机(6)不进行驱动；

Ⅱ.电机辅助模式：发动机驱动整车行驶，当同步器置于空档进行换挡时，控制动力耦合器(4)的动力耦合器齿毂(14)与第一耦合器齿轮(12)相结合，电机(6)直驱辅助驱动防止换挡过程出现动力中断；

Ⅲ.纯电机模式；

3.1.两同步器处于空挡位置，控制动力耦合器(4)的动力耦合器齿毂(14)与第一耦合器齿轮(12)结合，电机(6)的动力直接输入变速器输出轴(5)进行动力输出；

3.2.动力耦合器齿毂(14)与第二耦合器齿轮(13)结合，同步器挂上某挡位时，电机(6)的动力通过动力耦合器(4)传递到中间轴上，再传递到变速器输出轴(5)进行动力输出；

Ⅳ.混动模式；

4.1.当同步器挂上某挡位时，控制动力耦合器齿毂(14)与第一耦合器齿轮(12)结合，发动机(2)的动力和电机(6)的动力直接在变速器输出轴(5)进行耦合之后输出；

4.2.当同步器挂上某挡位时，控制动力耦合器齿毂(14)与第二耦合器齿轮(13)结合，电机(6)的动力经过动力耦合器(4)传递到中间轴上，再经过中间轴与发动机(2)的动力耦合之后从变速器输出轴(5)输出。

4.根据权利要求3所述的动力输出方法，其特征在于：所述的同步器包括由同一执行机构控制换挡的第一同步器(8)和第二同步器(9)，挂挡时两个同步器中只有一个挂上某挡位。

5.根据权利要求4所述的动力输出方法，其特征在于：所述的中间轴包括旁路设置在同步器与动力耦合器(4)两侧的第一中间轴(10)和第二中间轴(11)，且两个中间轴均与动力耦合器(4)配合，将动力传递到变速器输出轴(5)上。