混合動力驅動裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種混合動力驅動裝置，包括：發動機、發動機輸出軸、第一離合器、行星齒輪構件、電動機、中空電動機軸、傳動軸，其特征在于，發動機、發動機輸出軸、第一離合器、行星齒輪構件、電動機、傳動軸依次連接在同一軸線上，發動機輸出軸與行星齒輪構件的齒圈通過第一離合器機械相連，電動機的中空電動機軸被連接到行星齒輪構件的太陽輪上，傳動軸穿過中空電動機軸與行星架相連，傳遞發動機和電動機的輸出扭矩；行星架與中空電動機軸間通過第二離合器機械相連。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種混合動力驅動裝置，特別是同軸式行星齒輪串并聯混合動力驅動 裝置，特別適用于具有較好燃油經濟性的混合動力汽車。
技術介紹
混合動力汽車的動力來源于發動機和驅動電動機，通過儲能裝置(蓄電池、超級 電容等)和控制系統對能量流進行管理，達到最佳的能量分配，實現整車的低油耗、低排放 和較高的動力性。混合動力汽車有兩個動力來源，在啟動及低速行駛時，由于發動機的效率不高，混 合動力系統僅利用電動機的動力來行駛。在一般行駛時發動機效率很高，發動機產生的動 力不僅是車輪的驅動力，同時也用來帶動電動機發電，并給儲能裝置充電。在減速或制動 時，混合動力系統以車輪的旋轉力驅動電動機發電，將能量回收到儲能裝置中。電動機的動力輔助作用保證了汽車具有較好的動力性能，同時減小了混合動力汽 車發動機的功率需求，油電兩個系統的相互配合可以進一步優化發動機的工作點，使發動 機工作在燃油最經濟的狀態，進而減少汽車的尾氣排放和燃油消耗；同時，具有再生及制動 能量的回收功能可減少汽車的能量損失和燃油消耗。現有技術的基于行星齒輪結構的混合動力汽車驅動系統包括發動機、電動機、發 電機、行星齒輪構件、傳動裝置、離合器、鎖定器、控制器和蓄電池，采用行星齒輪機構和電 動機調節發動機轉速使其運行在最佳轉速范圍，可望獲得燃油的高經濟性。該類結構的缺點是，傳動軸需經過多組齒輪或皮帶和行星齒輪構件相連接，混合 動力車的傳動效率受到影響，不同工作模式時離合器和鎖定器相互配合，結構復雜，布置到 現有傳統車動力底盤中的難度大，生產成本以及后期維護的費用比較高。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的不足，提供一種適應性強、 結構簡單、工作模式靈活的混合動力驅動裝置，獲得更佳的燃油經濟性的混合動力汽車驅 動系統。采用同軸式行星齒輪構件對發動機的輸出功率進行重新分配，從而達到合理平衡 發動機負荷的目的。本專利技術通過一種混合動力驅動裝置解決上述技術問題，所述混合動力驅動裝置， 包括發動機、發動機輸出軸、第一離合器、行星齒輪構件、電動機、中空電動機軸、傳動軸， 其特征在于，發動機、發動機輸出軸、第一離合器、行星齒輪構件、電動機、傳動軸依次連接 在同一軸線上，所述行星齒輪構件包括行星架、齒圈和太陽輪，發動機輸出軸與行星齒輪構 件的齒圈通過第一離合器機械相連，電動機的中空電動機軸被連接到行星齒輪構件的太陽 輪上，傳動軸穿過中空電動機軸與行星架相連，傳遞發動機和電動機的輸出扭矩；行星架與 中空電動機軸間通過第二離合器機械相連。根據本專利技術的一個方面，本專利技術同軸式行星齒輪串并聯混合動力驅動裝置，包括發動機1、發動機輸出軸2、離合器3、機殼4、行星齒輪5、行星架5A、齒圈5B、太陽輪5C、離 合器6、電動機7、中空電動機軸8、傳動軸9、十字軸10、主減速器11、儲能裝置12、電動機控 制器13。發動機1、發動機輸出軸2、離合器3、行星齒輪構件5、電動機7、傳動軸9依次連 接在同一軸線上。其中，發動機輸出軸2與行星齒輪構件的齒圈5B通過離合器3機械相連，電動機 的中空電動機軸8被連接到行星齒輪構件5的太陽輪5C上。傳動軸9穿過中空電動機軸8 與行星架5A相連，傳遞發動機1和電動機7的輸出扭矩。行星架5A與中空電動機軸8之 間通過離合器6機械相連。行星齒輪構件的齒圈5B與機殼4間通過第一離合器3鎖緊，當 電動機7處于發電工作狀態時，第一離合器3把齒圈5B鎖死在機殼4上。傳動軸9通過萬 向軸向主減速器11輸出扭矩驅動車輛行駛。第一離合器3實現發動機輸出軸或者機殼的 雙位置離合器，通過離合器輸出軸的外花鍵與兩切換位置處的內花鍵相連接。本專利技術的優點在于與傳統的串并聯式混合動力驅動裝置相比，本專利技術的技術方案采用同軸方式將發 動機和電動機輸出軸連接，取消了齒輪或者皮帶連接。第一離合器實現齒圈與發動機輸出 軸或者機殼的雙位置連接，其獨特設計滿足了發動機在不同工作模式下的機械連接與切 換，其結構更容易布置到現有傳統車動力底盤中，結構更加簡單、緊湊，機械損耗減少，傳動 效率提高。具有兩種動力混合模式，比傳統混合動力系統更加優越。通過行星齒輪構件使發 動機的轉速和車速解耦，使發動機始終工作在高效率狀態，提高了混合動力系統的燃油經 濟性。根據車輛的行駛狀態，可在轉速耦合和轉矩耦合兩種工作模式中自由切換。轉速耦 合工作方式下，輸出軸的轉速為發動機和電動機的轉速疊加，可使發動機的工作點處于高 速高效區域，一方面能夠提高發動機的效率，另一面能夠減小電動機的體積，從而顯著提高 電動汽車的燃油經濟特性。轉矩耦合工作方式下，輸出軸的轉矩為發動機和電動機的轉矩 疊加，從而降低了發動機的扭矩負擔，同時能夠滿足大扭矩的工況運行。不僅具有動力耦合的功能，還具有兩檔變速的功能。選擇更加優化的電動機參數， 在保證輸出功率等級不變的基礎上，減小電動機的額定扭矩，增大額定轉速，進而提高電動 機工作效率并減少其體積與重量。附圖說明圖1是本專利技術同軸式行星齒輪串并聯混合動力驅動裝置的原理圖。 具體實施例方式下面結合實施例和附圖來進一步說明本專利技術的技術方案。本專利技術同軸式行星齒輪 串并聯混合動力驅動裝置如圖1所示，包括發動機1、發動機輸出軸2、離合器3、機殼4、行 星齒輪5、行星架5A、齒圈5B、太陽輪5C、離合器6、電動機7、中空電動機軸8、傳動軸9、十 字軸10、主減速器11、儲能裝置12、電動機控制器13。發動機1、發動機輸出軸2、離合器3、 行星齒輪構件5、電動機7、傳動軸9依次連接在同一軸線上。發動機輸出軸2與行星齒輪構件5的齒圈5B通過離合器3機械相連，電動機的中 空電動機軸8被連接到行星齒輪構件5的太陽輪5C上。傳動軸9穿過中空電動機軸8與行星架5A相連，傳遞發動機1和電動機7的輸出扭矩。行星架5A與中空電動機軸8間通 過離合器6機械相連。行星齒輪構件的齒圈5B與機殼4間通過第二離合器6鎖緊，當電動 機7處于發電工作狀態時，鎖緊裝置把齒圈5B鎖死在機殼4。傳動軸9通過萬向軸向主減 速器11輸出扭矩驅動車輛行駛。第一離合器實現齒圈與發動機輸出軸或者機殼的雙位置 連接，即將齒圈和發動機輸出軸相連時，實現發動機的動力傳輸；將齒圈固定在機殼上時， 實現單電動機的工作模式；當第一離合器至于空擋時，可以滿足在單電動機工作時的轉矩 耦合方式。其獨特設計和第二離合器相互配合滿足了電動汽車不同工作模式的機械連接與 切換，結構更加簡單、緊湊，機械損耗減少，傳動效率提高。 此裝置安裝在混合動力汽車上可按以下的方式工作。混合牽引工作模式。當車輛的牽引功率需求大于發動機1在油門全開情況下所能產生的功率時，此時 驅動裝置采用混合牽引模式，即牽引功率由發動機1和電動機7兩者提供，電動機7供給附 加功率以滿足車輛行駛的需求。混合牽引時可以借助行星齒輪構件5工作在轉矩耦合或者轉速耦合工作模式下。 當車速低于預定速度時，應用轉速耦合工作模式。離合器3將發動機輸出軸2與齒圈5B相 連，離合器6將行星架5A和中空電動機軸8脫開。在此工作模式下，發動機1的轉速和車速 解耦，其轉速可由電動機轉矩和油門開度予以控制，在給定電動機轉矩時，可通過改變油門 開度以調節發動機轉速，而在給定油門開度時，可通過改變電動機轉矩來調節發動機轉速。 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種混合動力驅動裝置，包括：發動機（１）、發動機輸出軸（２）、第一離合器（３）、行星齒輪構件（５）、電動機（７）、中空電動機軸（８）、傳動軸（９），其特征在于，發動機（１）、發動機輸出軸（２）、第一離合器（３）、行星齒輪構件（５）、電動機（７）、傳動軸（９）依次連接在同一軸線上，所述行星齒輪構件（５）包括行星架（５Ａ）、齒圈（５Ｂ）和太陽輪（５Ｃ），發動機輸出軸（２）與行星齒輪構件（５）的齒圈（５Ｂ）通過第一離合器（３）機械相連，電動機的中空電動機軸（８）被連接到行星齒輪構件（５）的太陽輪（５Ｃ）上，傳動軸（９）穿過中空電動機軸（８）與行星架（５Ａ）相連，傳遞發動機（１）和電動機（７）的輸出扭矩；行星架（５Ａ）與中空電動機軸（８）間通過第二離合器（６）機械相連。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孔昭松，
申請(專利權)人：天津市松正電動科技有限公司，
類型：發明
國別省市：12[中國|天津]