CN102101431A

CN102101431A - 一种混合动力驱动系统及混合动力汽车

Info

Publication number: CN102101431A
Application number: CN2011100245325A
Authority: CN
Inventors: 孙少军; 佟德辉; 雷保军; 何思杰
Original assignee: Weichai Power Co Ltd
Current assignee: Weichai Power Co Ltd
Priority date: 2011-01-21
Filing date: 2011-01-21
Publication date: 2011-06-22

Abstract

本发明涉及混合动力汽车技术领域，公开了一种混合动力驱动系统，包括发动机、驱动电机、中间轴、第一飞轮、第一离合器、第二飞轮、第二离合器；所述发动机的曲轴与所述第一飞轮连接，第一离合器安装在所述第一飞轮上，第一离合器与所述中间轴的一端形成连接，所述中间轴的另一端与所述第二飞轮连接，所述第二离合器安装所述第二飞轮上，第二离合器与变速箱的输入轴连接；所述驱动电机的转子与所述中间轴连接。这种结构的混合动力驱动系统，中间连接环节少，结构简单、紧凑、可靠，成本较低；可在多个工作模式下工作，各工作模式之间的转化简便，对控制系统的要求较低。本发明还公开了一种具有上述混合动力驱动系统的混合动力汽车。

Description

一种混合动力驱动系统及混合动力汽车

技术领域

本发明涉及混合动力汽车技术领域，尤其涉及一种混合动力驱动系统。本发明还涉及一种具有上述混合动力驱动系统的混合动力汽车。

背景技术

节能和环保已成为当今社会可持续发展的两大主题，减小温室气体与有害物质排放，提高燃油消耗率，减少对石油资源的消耗是大势所趋。混合动力汽车的燃油经济性能高，而且行驶性能优越，燃油费用更低，因此，混合动力汽车越来越广泛地应用在人们的生活中。

混合动力汽车的核心技术为混合动力驱动系统。目前，混合动力驱动系统主要有串联驱动、并联驱动和混联驱动三种驱动方式，每种驱动形式国内外均有产业化的产品推出，但是，这些混合动力汽车的混合动力驱动系统均存在结构复杂、制造成本较高的缺点。

因此，如何研发出一种结构较为简单紧凑、成本较低的混合动力驱动系统，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种结构简单紧凑、成本较低的混合动力驱动系统，本发明的第二个目的是提供一种具有上述混合动力驱动系统的混合动力汽车。

为了实现上述第一个目的，本发明公开了一种混合动力驱动系统，包括发动机、驱动电机、中间轴、第一飞轮、第一离合器、第二飞轮、第二离合器；所述发动机的曲轴与所述第一飞轮连接，第一离合器安装在所述第一飞轮上，第一离合器与所述中间轴的一端形成连接，所述中间轴的另一端与所述第二飞轮连接，所述第二离合器安装所述第二飞轮上，第二离合器与变速箱的输入轴连接；所述驱动电机的转子与所述中间轴连接。

优选的，中间轴上安装有中间轴轴承，中间轴轴承支撑在轴承座法兰中心。

优选的，所述轴承座法兰与所述变速箱的箱体、所述驱动电机的电机壳连接。

优选的，所述驱动电机的转子的转子芯与所述中间轴通过连接键连接。

优选的，所述驱动电机的转子内部安装有转子轴承，所述转子轴承支撑在电机壳的横隔壁中心。

优选的，所述中间轴的一端支撑在所述第一飞轮内的第一飞轮轴承中。

优选的，所述变速箱的输入轴支撑在所述第二飞轮内的第二飞轮轴承中。

优选的，所述发动机上安装有用于起动该发动机的起动电机。

优选的，所述发动机上安装有用于向车辆低压电路供电的发电机。

本发明提供的混合动力驱动系统包括发动机、驱动电机、中间轴、第一飞轮、第二飞轮、安装在第一飞轮上的第一离合器、安装在第二飞轮上的第二离合器；发动机的曲轴与第一飞轮连接，第一离合器与中间轴的一端连接，中间轴的另一端与第二飞轮连接，第二离合器与中间轴连接；驱动电机的转子与中间轴连接。

该混合动力驱动系统可实现以下工作模式：

1、纯电机驱动模式：第一离合器分离、第二离合器结合、驱动电机产生驱动力，驱动力传递至中间轴，再传递至第二飞轮、第二离合器，进而传至变速箱输入轴；

2、纯发动机驱动模式：第一离合器、第二离合器均结合，驱动电机空载，发动机的动力可由第一飞轮再通过第一离合器传递至中间轴，然后再传至第二飞轮、第二离合器，再传至变速箱输入轴；

3、发动机、驱动电机并联混合驱动模式：第一离合器、第二离合器均结合，发动机的动力可由第一飞轮再通过第一离合器传递至中间轴，驱动电机的驱动力传递至中间轴，再由中间轴传至第二飞轮、第二离合器，再传至变速箱输入轴；

4、发动机驱动、驱动电机发电组合模式：第一离合器、第二离合器均结合，发动机的动力可由第一飞轮再通过第一离合器传递至中间轴，然后再由中间轴传递至第二飞轮、第二离合器，再传至变速箱输入轴；同时，电机吸收中间轴上的动力，用以发电；

5、制动能量回收模式：车辆减速制动过程中，第一离合器分离，第二离合器结合，车辆动能经由变速箱传至变速箱输入轴，再传递至第二飞轮、第二离合器，再传递至中间轴，进而传至驱动电机的转子，驱动电机发电。

这种结构的混合动力驱动系统，采用中间轴将第一飞轮、第一离合器的成组单元和第二飞轮、第二离合器的成组单元直接连接，中间连接环节少，结构简单、紧凑、可靠，成本较低；可在多个工作模式下工作，各工作模式之间的转化简便，对控制系统的要求较低。

为了实现上述第二个目的，本发明还提供了一种混合动力汽车，该混合动力汽车具有上述的混合动力驱动系统，由于上述的混合动力驱动系统具有上述技术效果，具有该混合动力驱动系统的混合动力汽车也应具备相应的技术效果。

附图说明

图1为本发明所提供的混合动力驱动系统的一种具体实施方式的结构示意图；

其中，图1中：

发动机1、第一飞轮轴承2、起动电机3、第一飞轮4、第一离合器5、中间轴6、电机壳7、转子轴承8、中间轴轴承9、第二飞轮10、第二离合器11、第二飞轮轴承12、变速箱输入轴13、变速箱14、轴承座法兰15、转子芯16、定子17、转子18、连接键19、发电机20。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参看图1，图1为本发明所提供的混合动力驱动系统的一种具体实施方式的结构示意图。

如图1所示，本发明提供的混合动力驱动系统包括发动机1、驱动电机、中间轴6、第一飞轮4、第一离合器5、第二飞轮10、第二离合器11。

发动机1的曲轴与第一飞轮4连接，具体的方案中，可通过螺栓将发动机1的曲轴与第一飞轮4连接，第一飞轮4上安装有第一离合器5，第一离合器5的压盘固定于第一飞轮4上，第一离合器5的从动盘位于第一飞轮4和所述压盘之间，所述压盘可由离合器执行机构控制，使得从动盘可以和第一飞轮4分离或结合，第一离合器5的从动盘与中间轴6的一端连接；中间轴6的另一端与第二飞轮10连接，第二离合器11安装在第二飞轮10上，第二离合器11的从动盘可与第二飞轮10分离或结合；第二离合器11与变速箱14的变速箱输入轴13连接；驱动电机的转子18与中间轴6连接。

该混合动力驱动系统可实现以下工作模式：

1、纯电机驱动模式：第一离合器5分离、第二离合器11结合、驱动电机产生驱动力，驱动力传递至中间轴6，再传递至第二飞轮10、第二离合器11，进而传至变速箱输入轴13；

2、纯发动机驱动模式：第一离合器5、第二离合器11均结合，驱动电机空载，发动机1的动力可由第一飞轮4再通过第一离合器5传递至中间轴6，然后再传至第二飞轮10、第二离合器11，再传至变速箱输入轴13；

3、发动机、驱动电机并联混合驱动模式：第一离合器5、第二离合器11均结合，发动机1的动力可由第一飞轮4再通过第一离合器5传递至中间轴6，驱动电机的驱动力传递至中间轴6，再由中间轴6传至第二飞轮10、第二离合器11，再传至变速箱输入轴13；

4、发动机驱动、驱动电机发电组合模式：第一离合器5、第二离合器11均结合，发动机1的动力可由第一飞轮4再通过第一离合器5传递至中间轴6，然后再由中间轴6传递至第二飞轮10、第二离合器11，再传至变速箱输入轴13；同时，驱动电机吸收中间轴6上的动力，用以发电；

5、制动能量回收模式：车辆减速制动过程中，第一离合器5分离，第二离合器11结合，车辆动能经由变速箱14传至变速箱输入轴13，再传递至第二飞轮10、第二离合器11，再传递至中间轴6，进而传至驱动电机的转子18，驱动电机发电。

这种结构的混合动力驱动系统，采用中间轴6将第一飞轮4、第一离合器5的成组单元和第二飞轮10、第二离合器11的成组单元直接连接，中间连接环节少，结构简单、紧凑、可靠，成本较低；可在多个工作模式下工作，各工作模式之间的转化简便，对控制系统的要求较低。

优选方案中，中间轴6上安装有中间轴轴承9，中间轴轴承9支撑在轴承座法兰15中心，中间轴轴承9对中间轴6起到主要支撑作用，可减小中间轴6在工作过程中产生的振动。

进一步的方案中，所述轴承座法兰15可与变速箱14的箱体、驱动电机的电机壳7连接，轴承座法兰15的这种固定方式，可对中间轴轴承9进行平稳固定，进而对中间轴6提供稳固的支撑力。

优选的方案中，驱动电机与中间轴6的连接方式具体可以为：驱动电机的转子18的转子芯16与中间轴6通过连接键19连接。转子18的转子芯16和中间轴6对应部位可设有键槽，二者通过连接键19连接，这种连接方式可使得中间轴6与转子18在轴向相对滑动，避免第一离合器5、第二离合器11动作时对转子18的影响，同时可实现转子18和中间轴6之间的功率双向传递。

优选方案中，驱动电机的转子18内部安装有转子轴承8，转子轴承8支撑在电机壳7的横隔壁中心，转子轴承8不受中间轴6的附加力的影响，可以充分保证定子17与转子18之间的间隙。

优选方案中，中间轴6的一端可支撑在第一飞轮4内的第一飞轮轴承2中，第一飞轮轴承2可对中间轴6起到辅助支撑的作用，可提高中间轴6工作时的稳定性。

优选方案中，变速箱输入轴13可支撑在第二飞轮10内的第二飞轮轴承12中，第二飞轮轴承12可起到支撑变速箱输入轴13的作用，可提高变速箱输入轴13工作时的稳定性。

优选方案中，发动机1上可安装有起动电机3，起动电机3可用于起动发动机1。

优选方案中，发动机1上可安装有发电机20，发电机20可用于向车辆的低压电路供电。

本发明还提供了一种混合动力汽车，该混合动力汽车具有上述的混合动力驱动系统，由于上述的混合动力驱动系统具有上述技术效果，具有该混合动力驱动系统的混合动力汽车也应具备相应的技术效果，在此不再做详细介绍。

以上所述仅是发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种混合动力驱动系统，其特征在于，包括发动机、驱动电机、中间轴、第一飞轮、第一离合器、第二飞轮、第二离合器；所述发动机的曲轴与所述第一飞轮连接，第一离合器安装在所述第一飞轮上，第一离合器与所述中间轴的一端形成连接，所述中间轴的另一端与所述第二飞轮连接，所述第二离合器安装所述第二飞轮上，第二离合器与变速箱的输入轴连接；所述驱动电机的转子与所述中间轴连接。

2.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，中间轴上安装有中间轴轴承，中间轴轴承支撑在轴承座法兰中心。

3.根据权利要求2所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述轴承座法兰与所述变速箱的箱体、所述驱动电机的电机壳连接。

4.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述驱动电机的转子的转子芯与所述中间轴通过连接键连接。

5.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述驱动电机的转子内部安装有转子轴承，所述转子轴承支撑在电机壳的横隔壁中心。

6.根据权利要求1-5任一项所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述中间轴的一端支撑在所述第一飞轮内的第一飞轮轴承中。

7.根据权利要求6所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述变速箱的输入轴支撑在所述第二飞轮内的第二飞轮轴承中。

8.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述发动机上安装有用于起动该发动机的起动电机。

9.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述发动机上安装有用于向车辆低压电路供电的发电机。

10.一种混合动力汽车，其特征在于，该混合动力汽车具有权利要求1-9任一项所述的混合动力驱动系统。