混合动力系统及汽车的制作方法

[0001]
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种混合动力系统及汽车。


背景技术：

[0002]
现有车辆的混合动力系统在车辆高速行驶的时需先由发动机发电，然后通过动力电池包输出给驱动电机驱动，由于中间存在能量转换，存在损耗，导致增程式车型在高速行驶时油耗较高。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于提供一种混合动力系统及汽车，能够解决增程式车型在高速行驶时油耗高的问题。
[0004]
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种混合动力系统，包括发动机、发电机、动力电池包、驱动电机、第一差速器、第二差速器，所述发动机的输出端分别与所述发电机的输入端和所述第一差速器的输入端连接，所述第一差速器的输出端与前驱动轴连接，所述发电机的输出端与所述动力电池包的输入端连接，所述动力电池包的输出端通过所述驱动电机与所述第二差速器的输入端连接，所述第二差速器的输出端与后驱动轴连接。
[0005]
优选地，所述第一差速器为电磁离合差速器。
[0006]
较佳地，所述第一差速器包括差速器本体和电磁离合器，所述发动机的输出端与所述差速器本体的动力输入端连接，所述电磁离合器的离合器本体与所述差速器本体的行星轮可拆合连接；
[0007]
当所述离合器本体与所述行星轮处于咬合状态时，所述发动机的输出动力可通过所述动力输入端传输至所述前驱动轴。
[0008]
较佳地，所述第一差速器还包括壳体、压盘和膜片弹簧，所述壳体与压盘相对位置处设有用于离合器本体移动的开孔，所述膜片弹簧设在壳体侧壁与压盘之间，所述离合器本体的一端与所述压盘固定；
[0009]
当所述电磁离合器处于电磁力压力的作用下，通过挤压所述压盘使得离合器本体的齿轮端与所述行星轮处于咬合状态；
[0010]
当所述电磁离合器未处于电磁力压力的作用下，在所述膜片弹簧对所述压盘弹力推动的作用下，使得离合器本体的齿轮端与所述行星轮处于分离状态。
[0011]
进一步地，所述电磁离合器还包括电磁线圈、电磁线圈控制器、膜片弹簧和导向铁块，所述导向铁块与所述压盘的表面垂直固定，所述电磁线圈固定在所述导向铁块上，所述电磁线圈控制器与所述电磁线圈连接；
[0012]
所述电磁线圈控制器用于控制所述电磁线圈产生与膜片弹簧弹力相反的电磁力压力。
[0013]
优选地，所述压盘包括上压板和下压板，所述上压板和下压板沿前驱动轴对称设置，且所述上压板和所述下压板分别设置有对应的膜片弹簧和导向铁块。
[0014]
优选地，还包括分别与所述发动机、所述发电机、所述动力电池包、所述第二差速器和所述第一差速器信号连接的动力输出控制单元；
[0015]
所述动力输出控制单元用于在汽车行驶速度大于阈值时，控制所述驱动电机驱动第二差速器输出动力，以及控制发动机机驱动第一差速器输出动力；
[0016]
所述动力输出控制单元用于在汽车行驶速度不大于阈值时，控制驱动电机驱动第一差速器输出动力。
[0017]
与现有技术相比，本发明提供的混合动力系统具有以下有益效果：
[0018]
本发明提供的混合动力系统，由发动机、发电机、动力电池包、驱动电机、第一差速器和第二差速器组成，通过将发动机的输出端分别与发电机的输入端和第一差速器的输入端连接，第一差速器的输出端与前驱动轴连接，发电机的输出端与动力电池包的输入端连接，动力电池包的输出端通过驱动电机与第二差速器的输入端连接，第二差速器的输出端与后驱动轴连接。当汽车在高速行驶时，可通过发动机驱动第一差速器，进而通过前驱动轴给汽车提供驱动力，当汽车在低速行驶时，断开发动机与第一差速器的驱动连接，使之通过驱动电机驱动第二差速器，进而通过后驱动轴给汽车提供驱动力。
[0019]
可见，本发明通过在前驱动轴增设第一差速器，可以实现在车辆低速的时候断开与发动机的连接，让发动机工作在最优区间，在高速的时候闭合与发动机的连接，让发动机直接驱动车辆，减少能量转换环节，降低了整车的油耗。
[0020]
本发明的第二方面提供一种汽车，应用有上述技术方案所述的混合动力系统。
[0021]
与现有技术相比，本发明提供的汽车的有益效果与上述技术方案提供的混合动力系统的有益效果相同，在此不做赘述。
附图说明
[0022]
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0023]
图1为本发明实施例中混合动力系统的结构示意图；
[0024]
图2为本发明实施例中第一差速器中离合器本体与所述行星轮处于咬合状态的示意图；
[0025]
图3为本发明实施例中第一差速器中离合器本体与所述行星轮处于分离状态的示意图。
[0026]
附图标记：
[0027]
1-发动机，
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2-发电机；
[0028]
3-第一差速器，
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4-动力电池包；
[0029]
5-驱动电机，
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6-第二差速器；
[0030]
7-前驱动轴，
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8-后驱动轴；
[0031]
31-动力输入端，
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32-壳体；
[0032]
33-膜片弹簧，
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34-行星轮；
[0033]
35-离合器本体，
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36-压盘；
[0034]
37-电磁线圈，
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38-导向铁块。
具体实施方式
[0035]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
[0036]
实施例一
[0037]
请参阅图1，本实施例提供一种混合动力系统，包括发动机1、发电机2、动力电池包4、驱动电机5、第一差速器3、第二差速器6，发动机1的输出端分别与发电机2的输入端和第一差速器3的输入端连接，第一差速器3的输出端与前驱动轴7连接，发电机2的输出端与动力电池包4的输入端连接，动力电池包4的输出端通过驱动电机5与第二差速器6的输入端连接，第二差速器6的输出端与后驱动轴8连接。
[0038]
本实施例提供的混合动力系统，由发动机1、发电机2、动力电池包4、驱动电机5、第一差速器3和第二差速器6组成，通过将发动机1的输出端分别与发电机2的输入端和第一差速器3的输入端连接，第一差速器3的输出端与前驱动轴7连接，发电机2的输出端与动力电池包4的输入端连接，动力电池包4的输出端通过驱动电机5与第二差速器6的输入端连接，第二差速器6的输出端与后驱动轴8连接。当汽车在高速行驶时，可通过发动机1驱动第一差速器3，进而通过前驱动轴7给汽车提供驱动力，当汽车在低速行驶时，断开发动机1与第一差速器3的驱动连接，使之通过驱动电机5驱动第二差速器6，进而通过后驱动轴8给汽车提供驱动力。
[0039]
可见，本实施例通过在前驱动轴7增设第一差速器3，可以实现在车辆低速的时候断开与发动机1的连接，让发动机1工作在最优区间，在高速的时候闭合与发动机1的连接，让发动机1直接驱动车辆，减少能量转换环节，降低了整车的油耗。
[0040]
请参阅图2和图3，上述实施例中的第一差速器3为电磁离合差速器。其中，第一差速器3包括差速器本体和电磁离合器，发动机1的输出端与差速器本体的动力输入端31连接，电磁离合器的离合器本体35与差速器本体的行星轮34可拆合连接；当离合器本体35与行星轮34处于咬合状态时，发动机1的输出动力可通过动力输入端31传输至前驱动轴7。当离合器本体35与行星轮34处于非咬合状态时，前驱动轴7获取不到发动机1的输出动力，此时前驱动轴7也就无法被发动机1驱动。
[0041]
考虑到汽车高速行驶时通过电机驱动的耗电量较大，此时若直接通过发电机2驱动发电机2给动力电池包4充电，再由动力电池包4将存储的电能输出给驱动电机5，这种电能转换模式会进一步加大电能的损耗。本实施例通过在前驱动轴7上设置第一差速器3，可在必要时利用发动机1直接通过第一差速器3驱动前驱动轴7，进而驱动汽车行驶。由于减少了动力电池包4的电能转换环节，因此提升能用利用率，减少了能源损耗。
[0042]
此外，第一差速器3还包括壳体32、压盘36和膜片弹簧33，壳体32与压盘36相对位置处设有用于离合器本体35移动的开孔，膜片弹簧33设在壳体32侧壁与压盘36之间，离合器本体35的一端与压盘36固定；当电磁离合器处于电磁力压力的作用下，通过挤压压盘36使得离合器本体35的齿轮端与行星轮34处于咬合状态；当电磁离合器未处于电磁力压力的作用下，在膜片弹簧33对压盘36弹力推动的作用下，使得离合器本体35的齿轮端与行星轮
34处于分离状态。
[0043]
上述实施例中的电磁离合器还包括电磁线圈37、电磁线圈控制器、膜片弹簧33和导向铁块38，导向铁块38与压盘36的表面垂直固定，电磁线圈37固定在导向铁块38上，电磁线圈控制器与电磁线圈37连接；电磁线圈控制器用于控制电磁线圈37产生与膜片弹簧33弹力相反的电磁力压力。
[0044]
具体实施时，电磁线圈37控制器用于控制电磁线圈37的通电与否，当电磁线圈37通电时，如图3所示，其产生的电磁力会带动导向铁块38向弹簧压缩方向移动，进而压迫压盘36带动差速器本体向行星轮34靠拢，直至差速器本体与行星轮34处于咬合状态，此时可将发动机1输出端输出的动力通过行星轮34传输至前驱动轴7。反之，如图2所示，当电磁线圈37断电时，膜片弹簧33自身的弹力会带动导向铁块38向相反的方向移动，进而迫使压盘36带动差速器本体远离行星轮34。
[0045]
上述实施例中的压盘36包括上压板和下压板，上压板和下压板沿前驱动轴7对称设置，且上压板和下压板分别设置有对应的膜片弹簧33和导向铁块38。通过上压板和下压板的设置，能够提升离合器本体35齿轮端与行星轮34拆合控制的稳定性和受力的均匀性。
[0046]
上述实施例还包括分别与发动机1、发电机2、动力电池包4、第一差速器3和第二差速器6信号连接的动力输出控制单元；
[0047]
动力输出控制单元用于在汽车行驶速度大于阈值时，控制驱动电机5驱动第二差速器6输出动力，以及控制发动机1机驱动第一差速器3输出动力；动力输出控制单元用于在汽车行驶速度不大于阈值时，控制驱动电机5驱动第二差速器6输出动力。
[0048]
具体实施时，可预设多种动力输入控制逻辑。示例性地，当车速低于阈值时，控制动力电池包4向第二差速器6输出动力，当车速大于阈值时，控制发动机1向第一差速器3输出动力，当发动机1的输出功率大于第一差速器3所需功率时，可将多余功率驱动发电机2向动力电池包4发电，使得发动机1功率能够被最大化利用。
[0049]
实施例二
[0050]
本实施例提供一种汽车，包括上述实施例中的混合动力系统。
[0051]
与现有技术相比，本发明实施例提供的汽车的有益效果与上述实施例一提供的混合动力系统的有益效果相同，在此不做赘述。
[0052]
本领域普通技术人员可以理解，实现上述发明方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，上述程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括上述实施例方法的各步骤，而的存储介质可以是：rom/ram、磁碟、光盘、存储卡等。
[0053]
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。