[发明专利]混合动力耦合装置、混合动力驱动系统和混合动力车辆

说明书

本发明涉及一种机电混合动力耦合装置，包括：制动离合器(6)；旋转离合器(7)；固定部件；第一行星齿轮组(3)，其具有第一齿圈(3R)、第一行星架(3C)和第一太阳轮(3S)，其中，机械动力源始终连接到第一齿圈(3R)，电机(2)的转子(2R)连接到第一太阳轮(3S)，旋转离合器(7)用于控制第一齿圈(3R)和第一行星架(3C)之间的连接或脱开，制动离合器(6)用于控制第一齿圈(3R)和固定部件之间的连接和脱开。

技术领域

本发明涉及一种混合动力耦合装置、一种包括该混合动力耦合装置的混合动力驱动系统、一种包括该混合动力驱动系统的混合动力车辆。

背景技术

随着世界各国环境保护的措施越来越严格，替代燃油发动机汽车的方案也越来越多，如氢能源汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车等。混合动力汽车目前最有实用性价值。混合动力驱动系统以动力传输路线分类，可分为串联式、并联式、混联式(series-parallel)、专用混合动力变速器(DHT)等。在混合动力车辆中，混合动力耦合装置可用于传递或耦合发动机和电机的动力。

目前，混联式混合动力系统通常设有两个电机，一个电机用于发动机速度调制，另一个电机用于扭矩调制。已知一种单模式混联式混合动力系统具有多个离合器和固定传动比，例如US 5669842A中所公开的；已知一种多模式混联式混合动力系统具有多个行星齿轮组和离合器，例如US 5558588 A中所公开的；已知其它配置的混联式混合动力系统都具有多个电机和多个行星齿轮组。

一些现有的专用混合动力系统(DHT)使用单一电机，以便在系统性能和成本之间实现折衷。由US 5433282A已知一种机电混合动力系统具有一个行星齿轮组、一个发动机、一个电机和一个单向离合器，然而该系统仅仅能提供两种运行模式。

混联式混合动力系统由于高的系统效率近些年比较流行，然而双电机的布置导致系统成本增加、集成难度增大、控制系统复杂性提高。使用单一电机的专用混合动力系统(DHT)在降低成本方面是有利的，然而要牺牲系统性能，仅仅具有受限的运行模式。现有技术中的方案都具有相当复杂的动力耦合机构，这增加了制造和集成难度并且不利于商业化。

发明内容

本发明的目的在于至少部分地克服现有技术中的缺陷，提供一种部件数量优化、结构简单的混合动力耦合装置。

根据本发明的机电混合动力耦合装置，包括：一个制动离合器；一个旋转离合器；固定部件；第一行星齿轮组，其具有第一齿圈、第一行星架和第一太阳轮，其中，机械动力源始终连接到第一行星齿轮组的第一齿圈，电机的转子连接到第一行星齿轮组的第一太阳轮，所述旋转离合器位于所述第一齿圈和所述第一行星架之间，用于控制所述第一齿圈和所述第一行星架之间的连接或脱开，所述制动离合器位于所述第一齿圈和固定部件之间，用于控制所述第一齿圈和固定部件之间的连接或脱开。

在一个可选的实施方式中，在仅电机提供动力的纯电动运行模式下，所述机械动力源被关停，所述旋转离合器打开，而所述制动离合器闭合，从而所述电机的动力通过第一太阳轮经由第一行星架输出。

在一个可选的实施方式中，在仅机械动力源提供动力的纯机械运行模式下，电机被关停，所述制动离合器打开，而所述旋转离合器闭合，从而所述机械动力源的动力通过第一齿圈和第一行星架输出。

在一个可选的实施方式中，在混合动力运行模式下，所述制动离合器打开，而所述旋转离合器闭合，电机的动力通过第一太阳轮传递到第一行星架，机械动力源的动力通过第一齿圈传递到第一行星架，所述动力然后从第一行星架输出。

在一个可选的实施方式中，在电子无级变速混合动力运行模式下，所述制动离合器和所述旋转离合器均打开，电机的动力通过第一太阳轮传递到第一行星架，机械动力源的动力通过第一齿圈传递到第一行星架，所述动力然后从第一行星架输出。