CN102019846A - 一种混合动力汽车动力传动简化方法 - Google Patents

一种混合动力汽车动力传动简化方法 Download PDF

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杨文强
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Abstract

本发明涉及一种混合动力汽车动力传动简化方法，包括以下步骤：(1)获取混合动力汽车的基本参数；(2)求出混合动力汽车与地面之间的滚动摩擦系数和车身等效风阻面积；(3)根据上述参数得到所需驱动电机的参数；(4)选取合适的驱动电机；(5)对混合动力汽车的后桥壳进行改装，将驱动电机安装在后桥壳上，并带动半轴转动。本发明简化了混合动力汽车动力传动方式，提高传动动力效率。

Description

一种混合动力汽车动力传动简化方法
技术领域
本发明涉及汽车动力传动技术领域，特别是涉及一种混合动力汽车动力传动简化方法。
背景技术
混合动力汽车具有二个动力源：热动力源(由传统的汽油机或者柴油机产生)与电动力源(电池与电动机)。根据混合动力驱动的联结方式，其动力传动方式分为以下三类：并联式，串联式以及混联式。上述三种混合动力传动方法，鉴于混合动力汽车自身的特点，其均具有二套动力传动装置，如图1所示，由燃油驱动系统和电机驱动系统组成，其结构复杂，传动效率低，造价高。此外，其动力源，尤其是电动力源距离动力执行机构(即后车轮)较远，导致在电动模式下，混合动力汽车的传动效率不高。目前，对于市面已经应用的混合动力汽车的动力传动方式，均存在上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种混合动力汽车动力传动简化方法，简化混合动力汽车动力传动方式，提高传动动力效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种混合动力汽车动力传动简化方法，包括以下步骤：
(1)获取混合动力汽车的最高车速vmax，车轮半径R，车身质量m以及主动齿轮与半轴从齿轮的传动比i；
(2)求出混合动力汽车与地面之间的滚动摩擦系数f和车身等效风阻面积A；
(3)根据以下等式
Figure BDA0000036900570000011
Ff＝m*g*f、
Figure BDA0000036900570000013
和
Figure BDA0000036900570000014
求出所需驱动电机的参数，上述等式中，nmax为驱动电机最高转速，π为圆周率，Ff为车地间滚动摩擦力，g为重力加速度，Fw为风阻，Cd为风阻系数，ρ为空气密度，Te为驱动电机最大输出转矩，P为电机输出功率；
(4)根据计算得到的驱动电机参数，选取合适的驱动电机；
(5)根据选取的驱动电机对混合动力汽车的后桥壳进行加工，并将驱动电机安装固定在后桥壳上，并带动半轴转动。
所述的步骤(5)中驱动电机外挂在后桥壳的外表面或内嵌在后桥壳的内壁上。
所述的步骤(5)中驱动电机中的转子安装在动力输入轴上带动半轴转动或安装在增加在后桥壳内的电动动力轴上带动半轴转动。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明将电动力源(驱动电机)直接安装在后桥壳上，更靠近动力执行机构，提高了动力传动效率，省去一套动力传动系统，简化结构，这不仅有利于新型混合动力汽车的设计和制造，也有利于对原有燃油动力汽车的改造。同时，驱动电机若安装在后桥壳外表面上，不受后桥壳内部空间限制，可以使用多种电机(如盘式电机)，实现方式相当灵活；驱动电机若安装固定在后桥壳内壁，则可以节省车体的空间。若采用双轴驱动，虽增加了一电动主动轴，但可通过改变该轴齿轮数，进而改变驱动电机的传动比，从而获得所需的电机驱动转矩，可以方便的利用输出转矩固定的电机。
附图说明
图1是现有技术中混合动力汽车传动系统结构示意图；
图2是实施例1中使用本发明简化后的后桥装置示意图；
图3是实施例2中使用本发明简化后的后桥装置示意图；
图4是实施例3中使用本发明简化后的后桥装置示意图；
图5是实施例4中使用本发明简化后的后桥装置示意图；
图6是实施例5中使用本发明简化后的后桥装置示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种混合动力汽车动力传动简化方法，包括以下步骤：
(1)获取混合动力汽车的最高车速vmax，车轮半径R，车身质量m以及主动齿轮与半轴从齿轮的传动比i；
(2)求出混合动力汽车与地面之间的滚动摩擦系数f和车身等效风阻面积A；
(3)根据以下等式
Figure BDA0000036900570000031
Ff＝m*g*f、
Figure BDA0000036900570000032
Figure BDA0000036900570000033
和
Figure BDA0000036900570000034
求出所需驱动电机的参数，上述等式中，nmax为驱动电机最高转速，π为圆周率，Ff为车地间滚动摩擦力，g为重力加速度，Fw为风阻，Cd为风阻系数，ρ为空气密度，Te为驱动电机最大输出转矩，P为电机输出功率；
(4)根据计算得到的驱动电机参数，选取合适的驱动电机；
(5)根据选取的驱动电机对混合动力汽车的后桥壳进行加工，并将驱动电机安装固定在后桥壳上，并带动半轴转动。
下面以四个实施例进一步说明本发明。
实施例1：首先获取需要改装的混合动力汽车的参数，并根据这些参数计算得到所需的驱动电机的参数，并选取合适的驱动电机。然后根据选取的驱动电机对混合动力汽车的后桥壳进行加工，最后将驱动电机安装固定在后桥壳上。其具体结构如图2所示，包括后桥壳3，后桥壳3内设有差速器1和半轴2，半轴2设置在所述的差速器1两端。半轴2上设有半轴从齿轮4，半轴从齿轮4与主动齿轮5啮合，主动齿轮5与动力输入轴6相连，动力输入轴6通过离合器与发动机相连。后桥壳3的外表面上安装有驱动电机外壳7，可通过焊接的方式或螺栓紧固的方式来实现。驱动电机外壳7内装有电机转子8和电机定子绕组9，其中，电机定子绕组9通过四个定位轴承10固定在驱动电机外壳7内，电机转子8安装在动力输入轴6上，使发动机和驱动电机共用一轴。差速器1由差速器侧齿轮11和四个差速器行星齿轮12组成，四个差速器行星齿轮12均匀分布在差速器侧齿轮11的四周。
如图2所示，其实现原理如下：
混合动力汽车燃油模式下，发动机开启，闭合离合器，动力输入轴6转动，主动齿轮5转动，带动半轴从齿轮4转动，带动与半轴从齿轮4相连的半轴2转动，差速器侧齿轮11转动，在转弯时带动差速器行星齿轮12转动；若走直线，差速器行星齿轮12则相对差速器侧齿轮11静止。如此差速器1两边的半轴2同时转动，最终实现后车轮转动。同时，动力输入轴6转动带动驱动电机转动发电储存给蓄电池。
混合动力汽车电动模式下，断开离合器，驱动电机开启，带动动力输入轴6转动，主动齿轮5转动，带动半轴从齿轮4转动，带动与半轴从齿轮4相连的半轴2转动，差速器侧齿轮11转动，转弯时带动差速器行星齿轮12转动；若走直线，差速器行星齿轮12则相对差速器侧齿轮11静止。如此差速器1两边的半轴2同时转动，最终实现后车轮转动。
混合动力汽车混合动力模式下：闭合离合器，发动机开启，动力输入轴6转动，同时，开启驱动电机。发动机、驱动电机一并带动主动齿轮5转动，带动半轴从齿轮4转动，带动与半轴从齿轮4相连的半轴2转动，差速器侧齿轮11转动，转弯时带动差速器行星齿轮12转动；若走直线，差速器行星齿轮12则相对差速器侧齿轮11静止。如此差速器1两边的半轴2同时转动，最终实现后车轮转动。
实施例2：首先获取需要改装的混合动力汽车的参数，并根据这些参数计算得到所需的驱动电机的参数，并选取合适的驱动电机。然后根据选取的驱动电机对混合动力汽车的后桥壳进行加工，最后将驱动电机安装固定在后桥壳上。其具体结构如图3所示，包括后桥壳3，后桥壳3内设有差速器1和半轴2，半轴2设置在差速器1两端。半轴2上设有半轴从齿轮4，半轴从齿轮4与主动齿轮5啮合，主动齿轮5与动力输入轴6相连，动力输入轴6通过离合器与发动机相连。后桥壳3的内壁上嵌有驱动电机外壳7，驱动电机外壳7内装有电机转子8和电机定子绕组9，其中，电机定子绕组9通过四个定位轴承10固定在驱动电机外壳7内，电机转子9安装在动力输入轴6上，使发动机和驱动电机共用一轴。差速器1由差速器侧齿轮11和四个差速器行星齿轮12组成，四个差速器行星齿轮12均匀分布在差速器侧齿轮11的四周。其实现原理如实施例1，在此不再赘述。
实施例3：首先获取需要改装的混合动力汽车的参数，并根据这些参数计算得到所需的驱动电机的参数，并选取合适的驱动电机。然后根据选取的驱动电机对混合动力汽车的后桥壳进行加工，最后将驱动电机安装固定在后桥壳上。其具体结构如图4所示，包括后桥壳3，后桥壳3内设有差速器1和半轴2，半轴2设置在差速器1两端。半轴2上设有半轴从齿轮4，半轴从齿轮4一端与主动齿轮5啮合，主动齿轮5与动力输入轴6相连，动力输入轴6通过离合器与发动机相连。半轴从齿轮4另一端与电动主动齿轮13啮合，电动主动齿轮13与电动动力轴14相连。后桥壳3的外表面上安装有驱动电机外壳7，可通过焊接的方式或螺栓紧固的方式来实现。驱动电机外壳7内装有电机转子8和电机定子绕组9，其中，电机定子绕组9通过四个定位轴承10固定在驱动电机外壳7内，电机转子8安装在电动动力轴14上。差速器1由差速器侧齿轮11和四个差速器行星齿轮12组成，四个差速器行星齿轮12均匀分布在差速器侧齿轮11的四周。
如图4所示，其实现原理如下：
混合动力汽车燃油模式下，发动机开启，闭合离合器，动力输入轴转动，主动齿轮5转动，带动半轴从齿轮4转动，带动与半轴从齿轮4相连的半轴2转动，差速器侧齿轮11转动，在转弯时带动差速器行星齿轮12转动；若走直线，差速器行星齿轮12则相对差速器侧齿轮11静止。如此差速器1两边的半轴2同时转动，最终实现后车轮转动。同时，主动轴转动带动半轴从齿轮4转动，带动电动主动齿轮13转动，带动驱动电机转动，发电储存给蓄电池。
混合动力汽车电动模式下，断开离合器，驱动电机开启，带动电动动力轴转动，电动主动齿轮15转动，带动半轴从齿轮4转动，带动与半轴从齿轮4相连的半轴2转动，差速器侧齿轮11转动，转弯时带动差速器行星齿轮12转动；若走直线，差速器行星齿轮12则相对差速器侧齿轮11静止。如此差速器1两边的半轴2同时转动，最终实现后车轮转动。
混合动力汽车混合动力模式下：闭合离合器，发动机开启，动力输入轴转动，同时，开启驱动电机，电动动力轴转动。发动机带动主动齿轮5转动，驱动电机带动电动主动齿轮15转动，发动机和驱动电机机两者同时带动半轴从齿轮4转动，带动与半轴从齿轮4相连的半轴2转动，差速器侧齿轮11转动，转弯时带动差速器行星齿轮12转动；若走直线，差速器行星齿轮12则相对差速器侧齿轮11静止。如此差速器1两边的半轴2同时转动，最终实现后车轮转动。
实施例4：首先获取需要改装的混合动力汽车的参数，并根据这些参数计算得到所需的驱动电机的参数，并选取合适的驱动电机。然后根据选取的驱动电机对混合动力汽车的后桥壳进行加工，最后将驱动电机安装固定在后桥壳上。其具体结构如图5所示，包括后桥壳3，所述的后桥壳3内设有差速器1和半轴2，半轴2设置在差速器1两端。半轴2上设有半轴从齿轮4，所述的半轴从齿轮4一端与主动齿轮5啮合，主动齿轮5与动力输入轴6相连，动力输入轴6通过离合器与发动机相连。半轴从齿轮4另一端与电动主动齿轮13啮合，电动主动齿轮13与电动动力轴14相连。后桥壳3的内壁上嵌有驱动电机外壳7，驱动电机外壳7内装有电机转子8和电机定子绕组9，其中，电机定子绕组9通过四个定位轴承10固定在驱动电机外壳7内，电机转子8安装在电动动力轴14上。差速器1由差速器侧齿轮11和四个差速器行星齿轮12组成，四个差速器行星齿轮12均匀分布在差速器侧齿轮11的四周。其实现原理如实施例3，在此不再赘述。
实施例5：首先获取需要改装的混合动力汽车的参数，并根据这些参数计算得到所需的驱动电机的参数，并选取合适的驱动电机。然后根据选取的驱动电机对混合动力汽车的后桥壳进行加工，最后将驱动电机安装固定在后桥壳上。其具体结构大致与实施例1相似，如图6所示，其不同之处在于，驱动电机的输出轴通过一对相互啮合的变比主动轮15和变比从动轮16与动力输入轴6相连。其实现原理如实施例1，在此不再赘述。
不难发现，本发明将电动力源(驱动电机)直接安装在后桥壳上，更靠近动力执行机构，提高了动力传动效率，省去一套动力传动系统，简化结构，这不仅有利于新型混合动力汽车的设计和制造，也有利于对原有燃油动力汽车的改造。同时，驱动电机若安装在后桥壳外表面上，不受后桥壳内部空间限制，可以使用多种电机(如盘式电机)，实现方式相当灵活；驱动电机若安装固定在后桥壳内壁，则可以节省车体的空间。若采用双轴驱动，虽增加了一电动主动轴，但可通过改变该轴齿轮数，进而改变驱动电机的传动比，从而获得所需的电机驱动转矩，可以方便的利用输出转矩固定的电机。

Claims (3)

1.一种混合动力汽车动力传动简化方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)获取混合动力汽车的最高车速vmax，车轮半径R，车身质量m以及主动齿轮与半轴从齿轮的传动比i；
(2)求出混合动力汽车与地面之间的滚动摩擦系数f和车身等效风阻面积A；
(3)根据以下等式Ff＝m*g*f、
Figure FDA0000036900560000012
和
Figure FDA0000036900560000014
求出所需驱动电机的参数，上述等式中，nmax为驱动电机最高转速，π为圆周率，Ff为车地间滚动摩擦力，g为重力加速度，Fw为风阻，Cd为风阻系数，ρ为空气密度，Te为驱动电机最大输出转矩，P为电机输出功率；
(4)根据计算得到的驱动电机参数，选取合适的驱动电机；
(5)根据选取的驱动电机对混合动力汽车的后桥壳进行加工，并将驱动电机安装固定在后桥壳上，并带动半轴转动。
2.根据权利要求1所述的混合动力汽车动力传动简化方法，其特征在于，所述的步骤(5)中驱动电机外挂在后桥壳的外表面或内嵌在后桥壳的内壁上。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力汽车动力传动简化方法，其特征在于，所述的步骤(5)中驱动电机中的转子安装在动力输入轴上带动半轴转动或安装在增加在后桥壳内的电动动力轴上带动半轴转动。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113188997A (zh) * 2021-04-29 2021-07-30 华侨大学 一种路面摩擦系数的测量方法、装置、设备和存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050272547A1 (en) * 2004-06-03 2005-12-08 House Dean M Drive axle assembly for hybrid electric vehicle
CN101204922A (zh) * 2006-12-20 2008-06-25 比亚迪股份有限公司 混合动力车驱动系统
WO2009086135A2 (en) * 2007-12-19 2009-07-09 Erlston Lester J Kinetic energy recovery and electric drive for vehicles
CN201300709Y (zh) * 2008-12-02 2009-09-02 曹秉刚 一种混合动力农用车

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050272547A1 (en) * 2004-06-03 2005-12-08 House Dean M Drive axle assembly for hybrid electric vehicle
CN101204922A (zh) * 2006-12-20 2008-06-25 比亚迪股份有限公司 混合动力车驱动系统
WO2009086135A2 (en) * 2007-12-19 2009-07-09 Erlston Lester J Kinetic energy recovery and electric drive for vehicles
CN201300709Y (zh) * 2008-12-02 2009-09-02 曹秉刚 一种混合动力农用车

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113188997A (zh) * 2021-04-29 2021-07-30 华侨大学 一种路面摩擦系数的测量方法、装置、设备和存储介质

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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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