CN102248884A - 一种串联混合动力驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种串联混合动力驱动系统，属于混合动力汽车技术领域。它解决了现有的串联式混合动力驱动系统轴向长度较长，不易布置的问题。本串联混合动力驱动系统包括变速箱、发动机E和可进行电能和机械能转化的第一电机M1和第二电机M2，汽车驱动轴S5穿设在变速箱的箱体上，第一电机M1的电机轴一S1、第二电机M2的电机轴二S4和发动机E的输出轴S2均设置在变速箱的箱体内，且所述电机轴一S1、电机轴二S4和发动机E的输出轴S2中至少有两根轴轴向并行设置。本串联混合动力驱动系统将两个电机并排放置，使两个电极的电机轴轴向并行架设在变速箱的箱体上，整体结构紧凑，易于整车的总布置。

Description

一种串联混合动力驱动系统

技术领域

本发明属于混合动力汽车技术领域，涉及一种串联混合动力驱动系统。

背景技术

随着目前全球变暖现象日趋严重，以及越来越紧张的石油供需矛盾，“节能环保”、“减少温室气体排放”等早已经成为汽车界的公共话题。

串联式混合动力汽车将电机、电池和发电机驱动系统合理地组合在一起，可满足家用上下班需求，充分发挥了电动汽车的优点。串联式混合动力汽车的发动机和ISG电机组成发电机组进行发电，不参与驱动，仅依靠驱动电机进行驱动行驶。现行的串联混合动力系统一般是发动机、ISG电机、变速机构、驱动电机同轴布置，现行方案的缺点是轴向长度较长，不利于整车的布置，而且影响发动机、电机、变速机构的选型。

发明内容

本发明的目的是针对现有的串联混合动力汽车的动力系统所存在的上述问题，而提出了一种可减少轴向长度，整体结构紧凑，易于整车总布置的串联混合动力驱动系统。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种串联混合动力驱动系统，包括变速箱、发动机E和可进行电能和机械能转化的第一电机M1和第二电机M2，汽车驱动轴S5穿设在变速箱的箱体上，其特征在于，第一电机M1的电机轴一S1、第二电机M2的电机轴二S4和发动机E的输出轴S2均设置在变速箱的箱体内，且所述电机轴一S1、电机轴二S4和发动机E的输出轴S2中至少有两根轴轴向并行设置，所述电机轴一S1和发动机E的输出轴S2之间通过第一变速机构进行联接，电机轴二S4则通过第二变速机构与汽车驱动轴S5相联接。

第一电机M1一般情况下作为发电机使用，发动机E启动后通过第一变速机构带动第一电机M1进行发电，发动机E只进行发电而不直接参与驱动车辆行驶。第二电机M2一般情况下只作为驱动电机使用，它接受动力电池供电通过第二变速机构直接驱动车辆行驶。

在上述的一种串联混合动力驱动系统中，所述的电机轴一S1、电机轴二S4和发动机输出轴S2三轴均轴向并行设置。

在上述的一种串联混合动力驱动系统中，所述的第一变速机构包括分别设置在电机轴一S1和发动机E输出轴S2上的第一齿轮Z1和第二齿轮Z2，第一齿轮Z1与第二齿轮Z2相啮合。第一变速机构为一个一级减速机构，发动机E通过该一级减速机构与第一电机M1联接，发动机E工作在较低转速就能带动第一电机M1以较高转速发电，既保证发动机E工作在最优工作区间，又能保证第一电机M1工作在高效区间。

在上述的一种串联混合动力驱动系统中，所述的第二变速机构包括变速轴S3和设置在汽车驱动轴S5上的差速器D1，变速轴S3与电机轴二S4轴向并行设置在箱体内，电机轴二S4上设有第六齿轮Z6，变速轴S3上设有第四齿轮Z4和第五齿轮Z5，差速器D1上设有第三齿轮Z3，其中第三齿轮Z3和第四齿轮Z4相啮合，第五齿轮Z5与第六齿轮Z6相啮合。第二变速机构为一个二次减速机构，第二电机M2通过该两级减速机构与差速器D1相连，既能实现大速比变速功能，又降低了对齿轮加工精度的要求，能够实现批量生产。

在上述的一种串联混合动力驱动系统中，上述各个轴的两端与变速箱箱体之间均通过轴承进行联接。

与现有技术相比，本串联混合动力驱动系统将两个电机并排放置，使两个电极的电机轴轴向并行架设在变速箱的箱体上，整体结构紧凑，易于整车的总布置；由于采用一种集成变速、差速于一体的串联混合动力驱动系统，减少了传动部件，集成度高，形成了模块化。

附图说明

图1是本串联混合动力驱动系统的结构示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本串联混合动力驱动系统包括变速箱1、发动机E和可进行电能和机械能转化的第一电机M1和第二电机M2，汽车驱动轴S5穿设在变速箱1的箱体11上，第一电机M1的电机轴一S1、第二电机M2的电机轴二S4、发动机E的输出轴S2以及一根变速轴S3均设置在变速箱1的箱体11内，各轴与变速箱1的箱体11之间通过轴承进行联接。

如图所示，上述各轴轴向并行依次架设在变速箱1的箱体11上，电机轴一S1上设有第一齿轮Z1，发动机E输出轴S2上设有与上述第一齿轮Z1相啮合的第二齿轮Z2。电机轴二S4上设有第六齿轮Z6，变速轴S3上设有第四齿轮Z4和第五齿轮Z5，驱动轴S5上的差速器D1上设有第三齿轮Z3，其中第三齿轮Z3和第四齿轮Z4相啮合，第五齿轮Z5与第六齿轮Z6相啮合。

本发明串联混合动力驱动系统所具备的功能及实现方式如下：

1、第一电机M1启动发动机E

第一电机M1可以做启动机用，当车辆需要发动机E工作时，第一电机M1启动，通过第一齿轮Z1和第二齿轮Z2启动发动机E，当发动机E达到启动转速时，发动机E供油系统供油，点燃发动机E。

2、发动机E带动第一电机M1发电

发动机E通过一级减速机构与第一电机M1相连，发动机E工作在较低转速就能带动第一电机M1以较高转速发电，既保证发动机E工作在最优工作区间，又能保证第一电机M1工作在高效区间，相比同轴布置的串联混合动力结构极大地提高了工作效率。

3、第二电机M2驱动车辆

第二电机M2一般情况下作为驱动电机，通过两级减速机构直接与集成在变速箱1中的差速器D1相连，驱动车辆运行。两级减速机构能够实现较大速比变速，在实现大速比变速的同时降低了对齿轮加工精度的要求，能够实现批量生产。

4、再生制动模式

若动力电池能接受充电，则踩下制动踏板，通过一个控制器控制第二电机M2进入发电状态，这时候第二电机M2作为发电机使用，驱动轴S5反过来通过两级减速机构带动第二电机M2进行发电，回收制动能量。

第一电机M1和第二电机M2都能工作于电动和发电两种模式，并能在控制器的调节下实现正、反转切换，以满足整车各种不同驱动模式的需求。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种串联混合动力驱动系统，包括变速箱(1)、发动机(E)和可进行电能和机械能转化的第一电机(M1)和第二电机(M2)，汽车驱动轴(S5)穿设在变速箱(1)的箱体(11)上，其特征在于，第一电机(M1)的电机轴一(S1)、第二电机(M2)的电机轴二(S4)和发动机(E)的输出轴(S2)均设置在变速箱(1)的箱体(11)内，且所述电机轴一(S1)、电机轴二(S4)和发动机(E)的输出轴(S2)中至少有两根轴轴向并行设置，所述电机轴一(S1)和发动机(E)的输出轴(S2)之间通过第一变速机构进行联接，电机轴二(S4)则通过第二变速机构与汽车驱动轴(S5)相联接。

2.根据权利要求1所述的一种串联混合动力驱动系统，其特征在于，所述的电机轴一(S1)、电机轴二(S4)和发动机输出轴(S2)三轴均轴向并行设置。

3.根据权利要求1或2所述的一种串联混合动力驱动系统，其特征在于，所述的第一变速机构包括分别设置在电机轴一(S1)和发动机(E)输出轴(S2)上的第一齿轮(Z1)和第二齿轮(Z2)，第一齿轮(Z1)与第二齿轮(Z2)相啮合。

4.根据权利要求1或2所述的一种串联混合动力驱动系统，其特征在于，所述的第二变速机构包括变速轴(S3)和设置在汽车驱动轴(S5)上的差速器(D1)，变速轴(S3)与电机轴二(S4)轴向并行设置在箱体(11)内，电机轴二(S4)上设有第六齿轮(Z6)，变速轴(S3)上设有第四齿轮(Z4)和第五齿轮(Z5)，差速器(D1)上设有第三齿轮(Z3)，其中第三齿轮(Z3)和第四齿轮(Z4)相啮合，第五齿轮(Z5)与第六齿轮(Z6)相啮合。

5.根据权利要求3所述的一种串联混合动力驱动系统，其特征在于，上述各个轴的两端与变速箱(1)箱体(11)之间均通过轴承进行联接。

6.根据权利要求4所述的一种串联混合动力驱动系统，其特征在于，上述各个轴的两端与变速箱(1)箱体(11)之间均通过轴承进行联接。

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