[发明专利]混合动力模块和混合动力车辆

说明书

本发明涉及一种混合动力模块和混合动力车辆。所述混合动力模块包括：用于与内燃机连接的输入轴；用于向驱动桥传递扭矩的输出轴；第一电机及其第一旋转轴；第二电机及其第二旋转轴；相互啮合的齿圈和第一齿轮；相互啮合的第二齿轮和第三齿轮；以及第一扭矩传递装置和第二扭矩传递装置。在此，第二旋转轴构造为空心轴，并且第一旋转轴布置在第二旋转轴的内部。在此，第一齿轮抗旋转地设置在第一旋转轴上，第二齿轮套设在第二旋转轴上，第三齿轮抗旋转地设置在输出轴上，第一扭矩传递装置可以选择性地将齿圈与输入轴抗旋转地连接；第二扭矩传递装置可以选择性地将第二旋转轴与第一旋转轴抗旋转地连接。所述混合动力车辆包括上述混合动力模块。

技术领域

本发明涉车辆技术领域。本发明尤其涉及一种混合动力模块。本发明还涉及一种包括上述混合动力模块的混合动力车辆。

背景技术

在当前的混合动力车辆中，可以通过设置有两个电机、即牵引电机和集成式起动发电机的混合动力模块配合内燃机实现混合动力车辆的多种工作模式。在这种情况下，混合动力车辆的内燃机通过分离离合器连接到混合动力模块中。分离离合器在此根据内燃机的情况接合或断开。例如在公路行驶中，因车速较高，内燃机效率较高，此时接合分离离合器，由内燃机的动力驱动车辆，而牵引电机仅作为发电机运行；而在城市行驶中，因车速较低，内燃机效率非常低，此时断开分离离合器，仅靠牵引电机输出扭矩。

然而在一些方案中，集成式起动发电机仅在起动内燃机时用作电动机，在其它工作模式中仅可用作发电机，无法输出扭矩支持车辆行驶。同时，牵引电机和内燃机均只配备单一的挡位，因此不足以优化牵引电机或内燃机的工作点。这类混合动力车辆无法实现理想的低速性能、尤其爬坡性能，也由于牵引电机的输出扭矩有限，因此通常需要附加的后轮驱动，因此系统总成本很高。

在另一些方案中，在混合动力变速器中常设置有行星齿轮机构。例如在中国专利申请文件CN 1336879 A中公开了一种用于混合动力车辆的混合动力变速器，其中，在该混合动力变速器中设置有行星齿轮机构，并且内燃机和两个电机通过该混合动力变速器驱动车辆。这类混合动力车辆具有很好的城市行驶经济性，但不适用于高速公路行驶，其原因在于无法直接借助内燃机驱动车辆行驶，电机总是工作在发电模式或牵引模式以调整内燃机工作点，并且这类混合动力车辆在ECVT模式下的动态性能也不理想。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于克服上述技术问题，提供一种用于车辆、尤其混合动力车辆的混合动力模块，其实现混合动力车辆的多种工作模式，并且使得内燃机和电机能够在高效范围内工作。

该技术问题通过一种用于混合动力车辆的混合动力模块解决，该混合动力模块包括：用于与混合动力车辆的内燃机连接的输入轴；用于向混合动力车辆的驱动桥传递扭矩的输出轴；第一电机以及与其连接的第一旋转轴；第二电机以及与其连接的第二旋转轴；第一齿轮副和第二齿轮副；以及第一扭矩传递装置和第二扭矩传递装置。在此，第二旋转轴构造为空心轴，并且第一旋转轴布置在第二旋转轴的内部。第一齿轮副包括相互啮合的齿圈和第一齿轮，第二齿轮副包括相互啮合的第二齿轮和第三齿轮，其中，第一齿轮抗旋转地设置在第一旋转轴上，第二齿轮套设在第二旋转轴上，第三齿轮抗旋转地设置在输出轴上，第一扭矩传递装置可以选择性地将齿圈与输入轴抗旋转地连接；第二扭矩传递装置可以选择性地将第二旋转轴与第一旋转轴抗旋转地连接。

在此，术语“输入”和“输出”参考在内燃机以及两个电机在直接驱动车辆的情况下在混合动力模块中的扭矩传递方向。“输入”和“输出”的命名在本说明书的范围内不限定在混合动力模块的其他工作模式中的扭矩传递方向。

在此，第一电机和第二电机均构造为内转子式电机。优选地，第一电机尤其可以构造为集成式起动发电机。第一旋转轴可以是第一电机的输出轴，也可以是与第一电机的输出轴相互抗旋转连接的轴件。优选地，第二电机尤其可以构造为牵引电机。第二旋转轴可以是第二电机的输出轴，也可以是与第二电机的输出轴相互抗旋转连接的轴件。