CN101342866A - 双耦合模式的混合动力机电耦合装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双耦合模式的混合动力机电耦合装置，它包括变速箱箱体，箱体内设输入轴、输出轴、中间轴和倒档轴，输入轴、输出轴、中间轴和倒档轴之间的变速齿轮传动系，其特征在于变速箱箱体内设双向输出发电/电动机，双向输出发电/电动机的输出轴的一端连接第一离合装置，第一离合装置的输出轴通过传动装置与变速箱的输入轴或中间轴构成传动耦合链，双向输出发电/电动机的输出轴的另一端连接第二离合装置，第二离合装置的输出轴通过传动装置与变速箱的输出轴构成传动耦合链。它采用结构简单的离合装置实现与变速箱的输入轴或中间轴、与变速箱的输出轴实现耦合，可根据控制要求实现多种工况，各工作模式传递的能量大小，以及工作模式之间的切换。其结构较为简单紧凑，体积较小，便于空间布置，成本较低。
Description
技术领域
本发明属于混合动力传动装置，具体涉及一种双耦合模式的混合动力机电耦合装置。
背景技术
混合动力汽车将两种动力源的能量进行耦合，以满足不同工况的要求。现有各种动力耦合装置，有的是根据行星齿轮原理，通过利用行星齿轮的多个自由度，实现内燃机和电机的动力耦合，其缺点是结构复杂，成本高，难于推广。有的是通过离合器和常规齿轮机构进行动力耦合，其缺点是集成度不高，体积大，应用受到限制。发明专利申请ZL02138754.0，一种混合动力汽车用变速箱，公布了一种中间轴耦合方案，实用新型专利ZL200420017674.4，混合动力汽车动力耦合装置，公布了一种输出轴耦合方案。这两种典型方案各有优缺点，但是不能很好地兼顾整车的燃料经济性、动力性和驾驶性。其中，中间轴耦合方案存在换挡时有动力中断和制动能量回馈比例小的问题，输出轴耦合方案存在不能实现快速起停发动机、难以纯电动、电机扭矩放大受局限，以及电机与发动机能量分配优化受局限等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集成度高的双耦合模式的混合动力机电耦合装置，以克服上述问题。
本发明的技术方案为：双耦合模式的混合动力机电耦合装置，它包括变速箱箱体，箱体内设输入轴、输出轴、中间轴和倒档轴，输入轴、输出轴、中间轴和倒档轴之间的变速齿轮传动系，其特征在于变速箱箱体内设双向输出发电/电动机，双向输出发电/电动机的输出轴的一端连接第一离合装置，第一离合装置的输出轴通过传动装置与变速箱的输入轴或中间轴构成传动耦合链，双向输出发电/电动机的输出轴的另一端连接第二离合装置，第二离合装置的输出轴通过传动装置与变速箱的输出轴构成传动耦合链。
本发明将双向输出发电/电动机集成于变速箱箱体内，采用结构简单的离合装置实现与变速箱的输入轴或中间轴、与变速箱的输出轴实现耦合，可根据能量分配的需要，灵活选择以下工作模式：快速起停发动机、纯发动机驱动、纯电机驱动、发动机和电机混合驱动、行车发电，以及制动能量回馈。各工作模式传递的能量大小，以及工作模式之间的切换由电子控制系统根据要求进行控制。电子控制系统不在本发明范围之内。其结构较为简单紧凑，体积较小，便于空间布置，成本较低。
附图说明
图1本发明输入轴耦合和输出轴耦合的耦合装置示意图。
图2本发明中间轴耦合和输出轴耦合的耦合装置示意图。
具体实施方式
本实施例用于对本权利要求的解释，本发明的保护范围不限于下述结构。
如图1所示，发动机1(不包含在本发明内)通过离合器2与变速箱5上的输入轴3连接。变速箱5包括变速箱箱体22，箱体22内设输入轴3、输出轴10、中间轴6和倒档轴9，输入轴、输出轴、中间轴和倒档轴之间的变速齿轮传动系23。变速齿轮传动系23与传统变速箱内的变速齿轮传动系相似，不在此赘述。
变速箱箱体22内设有发电/电动机的定子17，和转子16，转子轴为双向输出轴24。双向输出轴24的两端分别连接第一离合装置18和第二离合装置15。第一离合装置18和第二离合装置15可以是摩擦离合器、电磁离合器、同步器和啮合套中的一种。
第一离合装置的输出轴通过传动装置与变速箱的输入轴构成传动耦合链。本实施例中，第一离合装置18轴上连接齿轮19，齿轮19与惰齿轮20啮合，惰齿轮20与输入轴3上的齿轮21啮合，输入轴3上的齿轮21与中间轴6上的齿轮4啮合。
第二离合装置的输出轴通过传动装置与变速箱的输出轴构成传动耦合链。本实施例中，第二离合装置15的轴上连接齿轮14，齿轮14与惰齿轮13啮合，惰齿轮13与输出轴10上的齿轮11啮合。
如图2所示，它是第一离合装置的输出轴通过传动装置与变速箱的中间轴构成传动耦合链。本实施例中，第一离合装置18轴上连接齿轮19，齿轮19与惰齿轮20啮合，惰齿轮20与中间轴6上的齿轮4啮合，中间轴6上的齿轮4啮合与输入轴3上的齿轮21啮合。
第二离合装置的输出轴通过传动装置与变速箱的输出轴构成传动耦合链。本实施例中，第二离合装置15的轴上连接齿轮14，齿轮14与惰齿轮13啮合，惰齿轮13与输出轴10上的齿轮11啮合。
以下是各种工作模式的能量传递途径。
1、快速起停发动机：
双向输出轴24通过离合装置18结合将电机动力通过齿轮19、齿轮20和齿轮21传递给输入轴3并通过离合器2传递给发动机1，实现快速起停发动机。
2、纯发动机驱动
发动机1的动力通过离合器2传递给输入轴3，经过输入轴上的齿轮21、中间轴齿轮4、中间轴6、齿轮7、齿轮8、同步器12由输出轴10输出。
3、纯电机驱动
双向输出轴24通过离合装置18结合将电机动力通过齿轮19、齿轮20和齿轮21传递给中间轴上的齿轮4，再经过中间轴6、齿轮7、齿轮8、同步器12由输出轴10输出。
4、发动机和电机混合驱动
发动机1的动力通过离合器2传递给输入轴3上的齿轮21，同时双向输出轴24通过离合装置18结合将电机动力通过齿轮19、齿轮20传递给输入轴3上的齿轮21，再由齿轮21传递给中间轴上的齿轮4，再经过中间轴6、齿轮7、齿轮8、同步器12由输出轴10输出。
或采用发动机1的动力通过离合器2传递给输入轴3，经过输入轴上的齿轮21、中间轴齿轮4、中间轴6、齿轮7、齿轮8、同步器12由输出轴10输出；同时双向输出轴24通过离合装置15结合将电机动力通过齿轮14、齿轮13、齿轮11及同步器12由输出轴10输出。
5、行车发电
采用发动机1的动力通过离合器2传递给输入轴3，经过输入轴上的齿轮21、中间轴齿轮4、中间轴6、齿轮7、齿轮8、同步器12由输出轴10输出；同时，发动机1的动力通过离合器2传递给输入轴3上的齿轮21，再经过惰齿轮20、齿轮19，离合装置18带动双向输出轴24及转子16转动实现发电；
或者，采用发动机1的动力通过离合器2传递给输入轴3，经过输入轴上的齿轮21、中间轴齿轮4、中间轴6、齿轮7、齿轮8、同步器12由输出轴10输出；同时发动机1的动力通过离合器2传递给输入轴3，经过输入轴上的齿轮21、中间轴齿轮4、中间轴6、齿轮7、齿轮8、同步器12传给输出轴10上的齿轮11，再经过惰齿轮13、齿轮14离合装置15带动双向输出轴24及转子16转动实现发电。
6、制动能量回馈
输出轴10带动同步器12，经过齿轮11、惰齿轮13、齿轮14离合装置15带动双向输出轴24。
或者输出轴10带动同步器12，经过齿轮8、齿轮7、中间轴6、齿轮4、以及齿轮21、惰齿轮20、齿轮19、离合装置18带动双向输出轴24。
Claims (3)
1、一种双耦合模式的混合动力机电耦合装置，它包括变速箱箱体，箱体内设输入轴、输出轴、中间轴和倒档轴，输入轴、输出轴、中间轴和倒档轴之间的变速齿轮传动系，其特征在于变速箱箱体内设双向输出发电/电动机，双向输出发电/电动机的输出轴的一端连接第一离合装置，第一离合装置的输出轴通过传动装置与变速箱的输入轴或中间轴构成传动耦合链，双向输出发电/电动机的输出轴的另一端连接第二离合装置，第二离合装置的输出轴通过传动装置与变速箱的输出轴构成传动耦合链。
2、如权利要求1所述双耦合模式的混合动力机电耦合装置，其特征在于所述第一离合装置为摩擦离合器、电磁离合器、同步器和啮合套中的一种；所述第二离合装置为摩擦离合器、电磁离合器、同步器和啮合套中的一种。
3、如权利要求1所述双耦合模式的混合动力机电耦合装置，其特征在于所述第一离合装置的输出轴输出的传动装置为齿轮传动装置；第二离合装置的输出轴输出的传动装置为齿轮传动装置。
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2008
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Open date: 20090114 |