CN102009587B - 基于电控机械式变速器的混合动力装置 - Google Patents

基于电控机械式变速器的混合动力装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于电控机械式变速器的混合动力装置，包括发动机、第一离合器、第一齿轮、电控机械式变速器、第二齿轮、第二离合器、发电机/电动机；作为动力耦合与分配装置的是一对处于常啮合的第一齿轮和第二齿轮；采用电控机械式变速器为变速系统，基于该电控机械式变速器，整个动力装置结构变动小，改造成本低。发电机/电动机为细长型电机，将其布置在所述发动机的一侧，并固定在发动机侧面，解决了现有技术中并联混合动力车辆的轴向布置尺寸过大，电机效率较低的问题；通过离合器改变动力的传动方式，来实现车辆纯电动、并联驱动、纯发动机驱动模式。依据车辆运行工况灵活选择驱动模式，从而提高了车辆的动力性、经济性和排放性。

Description

基于电控机械式变速器的混合动力装置
技术领域
本发明涉及基于电控机械式变速器的混合动力装置，尤其是一种基于电控机械式变速器的混合动力装置。
背景技术
通常，把混合动力驱动装置分为串联、并联和混联三种结构类型。串联结构因传动效率过低将逐渐被淘汰；并联结构虽然其传动效率高，但存在自身不能调整发动机的工作转速的技术问题；混联结构虽然克服了并联的缺点，其综合性能也较好，但是结构复杂。
目前，典型的并联结构大多采用轴向布置方式，即发动机、电动机、变速箱布置在一条轴线上，长度较大，结构改动较大，布置困难；另外，有时为了限定轴向尺寸，电机的轴向必须较小，由此容易导致电机工作效率下降。因此，为了进一步提高混合动力车辆的动力性和经济性，有必要对其中的并联结构的具体布置方式进行改进。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提供了一种基于电控机械式变速器的混合动力装置，采用细长型电机布置安装在发动机侧面，通过离合器改变动力的传动方式，来实现车辆纯电动、并联驱动、纯发动机驱动模式。依据车辆运行工况灵活选择驱动模式，从而提高了车辆的动力性、经济性和排放性。
为了解决上述技术问题，本发明予以实现的一种技术方案是：该车辆驱动用混合动力装置，包括发动机、第一离合器、第一齿轮、变速系统、第二齿轮、第二离合器和发电机/电动机，所述变速系统为电控机械式变速器；所述发动机的输出轴与所述第一离合器的一端相连，所述第一离合器的另一端同所述第一齿轮连接，所述第一齿轮与所述电控机械式变速器的输入轴相连、所述第一齿轮和所述第二齿轮常啮合、所述第二离合器的一端同所述发电机/电动机的输出轴相连，所述第二离合器的另一端同所述第二齿轮相连；所述第一离合器由所述电控机械式变速器控制实现电控自动离合；所述发电机/电动机为细长型电机，位于所述发动机一侧，并固定在所述发动机的侧面；所述发动机、所述第一离合器、所述第一齿轮、所述电控机械式变速器、所述第二齿轮、所述第二离合器、所述发电机/电动机，一起实现起步和低速时以纯电动方式驱动汽车，大、中负荷时车辆以纯发动机方式驱动汽车，汽车加速时以并联方式驱动汽车。
与现有技术相比较，本发明基于电控机械式变速器的混合动力装置的有益效果是：
由于本发明的动力装置中的发电机/电动机采用细长型电机，并将其布置在动力装置中的发动机一侧，解决了现有技术中并联混合动力车辆的轴向布置尺寸过大，电机效率较低的问题。本发明的整个动力装置结构紧凑，便于布置，同时基于传统的电控机械式变速器，结构变动小，改造成本低。另外，通过离合器改变动力的传动方式，从而可以实现车辆纯电动、并联驱动、纯发动机驱动模式，实际运行中依据车辆运行工况灵活选择驱动模式，从而提高了车辆的动力性、经济性和排放性。
附图说明
附图为本发明基于电控机械式变速器的混合动力装置的结构示意简图。
图中：1、发动机，2、第一离合器，3、第一齿轮，4、电控机械式变速器，5、第二齿轮，6、第二离合器，7、发电机/电动机
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。
附图所示，作为实现本发明基于电控机械式变速器的混合动力装置，其结构：包括发动机1、第一离合器2、第一齿轮3、变速系统4、第二齿轮5、第二离合器6和发电机/电动机7，所述变速系统为电控机械式变速器4；所述发动机1的输出轴与所述第一离合器2的一端相连，所述第一离合器(2)的另一端同所述第一齿轮3连接，所述第一齿轮3与所述电控机械式变速器4的输入轴相连、所述第一齿轮3和所述第二齿轮5常啮合、所述第二离合器6的一端同所述发电机/电动机7的输出轴相连，所述第二离合器6的另一端同所述第二齿轮5相连；所述第一离合器2由所述电控机械式变速器4控制实现电控自动离合；所述发电机/电动机7为细长型电机，位于所述发动机1一侧，并固定在所述发动机1的侧面；所述发动机1、所述第一离合器2、所述第一齿轮3、所述电控机械式变速器4、所述第二齿轮5、所述第二离合器6、所述发电机/电动机7，一起实现起步和低速时以纯电动方式驱动汽车，大、中负荷时车辆以纯发动机方式驱动汽车，汽车加速时以并联方式驱动汽车。
所述发动机1启动时，所述第一离合器2结合，所述电控机械式变速器4处于空档位置，所述第二离合器6结合，所述发电机/电动机7以电动机方式工作，通过所述第一齿轮3和所述第二齿轮5常啮合输出动力来启动所述发动机1；
车辆起步和低速时，所述第一离合器2松开，所述第二离合器6结合，所述发电机/电动机7以电动机方式工作，经处于常啮合状态的所述第一齿轮3和所述第二齿轮5将动力输出到所述电控机械式变速器4，由所述电控机械式变速器4输出动力以实现车辆的纯电动驱动工作方式；
车辆小负荷时时，所述第一离合器2结合，所述第二离合器6结合，所述发动机1输出的动力一部分传给所述电控机械式变速器4输出驱动车辆，一部分经所述第一齿轮3同所述第二齿轮5啮合驱动所述发电机/电动机7以发电机方式工作，为车辆上的电池充电；
车辆大、中负荷时，所述第一离合器2结合，所述第二离合器6松开，所述发动机1输出的动力传给所述电控机械式变速器4输出驱动车辆，所述发电机/电动机7不工作，车辆以纯发动机方式驱动；
车辆加速时，所述第一离合器2结合，所述第二离合器6结合，所述发动机1输出的动力和所述发电机/电动机7以电动机方式工作输出的动力经所述第一齿轮3同所述第二齿轮5耦合后输送到所述电控机械式变速器4的输入轴；实现车辆的并联驱动。
上述实施方式实现了根据具体工况选择不同工作方式来驱动车辆，提高车辆的动力性和排放性。
以上示意性地对本发明的内容及工作原理进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之例，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，采用其它形式，设计出的与本发明类似的结构及实施例，也属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于电控机械式变速器的混合动力装置，包括发动机(1)、第一离合器(2)、第一齿轮(3)、变速系统(4)、第二齿轮(5)、第二离合器(6)和发电机/电动机(7)，其特征在于：
所述变速系统为电控机械式变速器(4)；
所述发动机(1)的输出轴与所述第一离合器(2)的一端相连，所述第一离合器(2)的另一端同所述第一齿轮(3)连接，所述第一齿轮(3)与所述电控机械式变速器(4)的输入轴相连、所述第一齿轮(3)和所述第二齿轮(5)常啮合、所述第二离合器(6)的一端同所述发电机/电动机(7)的输出轴相连，所述第二离合器(6)的另一端同所述第二齿轮(5)相连；
所述第一离合器(2)由所述电控机械式变速器(4)控制实现电控自动离合；
所述发电机/电动机(7)为细长型电机，位于所述发动机(1)一侧，并固定在所述发动机(1)的侧面；
所述发动机(1)、所述第一离合器(2)、所述第一齿轮(3)、所述电控机械式变速器(4)、所述第二齿轮(5)、所述第二离合器(6)、所述发电机/电动机(7)，一起实现起步和低速时以纯电动方式驱动汽车，大、中负荷时车辆以纯发动机方式驱动汽车，汽车加速时以并联方式驱动汽车。
2.根据权利要求1所述基于电控机械式变速器的混合动力装置，其特征在于：
所述发动机(1)启动时，所述第一离合器(2)结合，所述电控机械式变速器(4)处于空档位置，所述第二离合器(6)结合，所述发电机/电动机(7)以电动机方式工作，通过所述第一齿轮(3)和与其常啮合所述第二齿轮(5)输出动力来启动所述发动机(1)；
车辆起步和低速时，所述第一离合器(2)松开，所述第二离合器(6)结合，所述发电机/电动机(7)以电动机方式工作，经常啮合的所述第二齿轮(5)和所述第一齿轮(3)将动力输出到所述电控机械式变速器(4)，由所述电控机械式变速器(4)输出动力以实现车辆的纯电动驱动方式；
车辆小负荷时时，所述第一离合器(2)结合，所述第二离合器(6)结合，所述发动机(1)输出的动力一部分传给所述电控机械式变速器(4)输出驱动车辆，一部分经所述第一齿轮(3)同所述第二齿轮(5)啮合驱动所述发电机/电动机(7)以发电机方式工作，为车辆上的电池充电；
车辆大、中负荷时，所述第一离合器(2)结合，所述第二离合器(6)松开，所述发动机(1)输出的动力传给所述电控机械式变速器(4)输出驱动车辆，所述发电机/电动机(7)不工作，车辆以纯发动机方式驱动；
车辆加速时，所述第一离合器(2)结合，所述第二离合器(6)结合，所述发动机(1)输出的动力和所述发电机/电动机(7)以电动机方式工作输出的动力经所述第一齿轮(3)同所述第二齿轮(5)耦合后输送到所述电控机械式变速器(4)的输入轴；实现车辆的并联驱动。
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