CN102303516A

CN102303516A - 一种车辆混合动力输出装置

Info

Publication number: CN102303516A
Application number: CN201110162280A
Authority: CN
Inventors: 程新军
Original assignee: WEIFANG HUITAO CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: WEIFANG HUITAO CHEMICAL CO Ltd
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2012-01-04

Abstract

本发明公开了一种车辆混合动力输出装置，包括差速器和与差速器传动连接的变速传动装置，变速传动装置传动连接有内燃机和驱动电机，本发明是有内燃机和驱动电机的自动转换结合通过档位的变速，能够有效的利用油能电能转换成机械能，使得电机在正常消耗油电能的情况，车辆行驶的里程最长，从而达到节能的目的。

Description

一种车辆混合动力输出装置

技术领域

本发明涉及一种油电混合动变速装置，具体的说涉及一种适用于电动车辆的混合动力输出装置。

背景技术

现在市场上的低端市场电动车辆都是利用了纯电动力无机械变速系统，如果采用大功率低转速电机，这样载重量大、爬坡性能好，但是行走的路程短、速度慢，效率低，如果采用大功率高转速输出电机，这样速度快、行驶的里程

长，但是如果在负荷大的情况下，就会出现电机超负荷现象，长时间行驶电机容易烧掉，不能充分的利用蓄电池电能所转换的机械能，并且在蓄电池电量消耗完的情况下，车辆将无法行走。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种油电混合能够进行变速行驶、可有效

的利用电油能转换成机械能的车辆混合动力输出装置，能够保证在电量完全耗尽的情况下轿车还能够继续行驶。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种车辆混合动力输出装置，包括差速器和与差速器传动连接的变速传动装置，

变速传动装置传动连接有内燃机和驱动电机。

以下是本发明对上述方案的进一步改进：

所述内燃机包括内燃机缸筒，

内燃机缸筒设有内燃机活塞和与内燃机活塞连接的内燃机连杆；

所述内燃机连杆的另一端传动连接有内燃机曲轴；

所述内燃机曲轴的一端安装有内燃机启动单向轮，所述内燃机曲轴上靠近内燃机启动单向轮的位置设有发电机。

进一步改进：

内燃机曲轴传动连接有内燃机起动机。

进一步改进：

所述内燃机起动机电连接的电压电流自动转换器。

进一步改进：

所述驱动电机包括电机转子和电机定子，所述电机转子内设有离合器；

所述内燃机曲轴的另一端安装有单向齿轮，所述单向齿轮可与离合器传动连接。

进一步改进：

变速传动装置包括平行设置的动力输入轴和动力输出轴，所述动力输出轴与动力输入轴和差速器之间分别传动连接。

进一步改进：

所述动力输入轴上从靠近驱动电机的一端到另一端依次安装有：

动力输入齿轮，与动力输入轴固定连接、与单向齿轮传动连接；

输入轴四挡滑动齿轮，与动力输入轴转动连接；

输入轴滑移齿轮，与动力输入轴键连接，并可沿动力输入轴滑动；

输入轴二挡齿轮，与动力输入轴固定连接；

输入轴一挡齿轮，与动力输入轴固定连接；

输入轴滑移齿轮移动时，可分别与输入轴二挡齿轮或输入轴四挡滑动齿轮插接。

进一步改进：

所述动力输出轴上从靠近驱动电机的一端到另一端依次安装有：

传动滑移齿轮，与动力输出轴键连接，并可沿动力输出轴滑动；

输出轴四挡齿轮，与动力输出轴固定连接、与输入轴四挡滑动齿轮相啮合；

输出轴滑动齿轮，与动力输出轴转动连接；

输出轴滑移齿轮，与动力输出轴键连接，并可沿动力输出轴滑动；

输出轴一挡齿轮，与动力输出轴转动连接、与输入轴一挡齿轮相啮合。

进一步改进：

所述变速传动装置传动和驱动电机设置在一个机体内，内燃机缸筒设置在机体上，所述内燃机曲轴设置在机体内；

在机体内安装有变速轴，变速轴的一端安装有挡位操纵杆，在变速轴上安装有可拨动输入轴滑移齿轮滑动的第一拨叉、可拨动输出轴滑移齿轮滑动的第二拨叉。

进一步改进：

所述机体上设有倒挡轴，所述倒挡轴的其中一端位于机体外部并安装有倒挡操纵杆，倒挡轴的另一端位于机体内并安装有倒挡拨叉，倒挡拨叉设置在靠近传动滑移齿轮的位置，所述机体内靠近差速器齿轮的位置设有与差速器齿轮传动连接的倒挡传动轮。

需要倒车时，操作倒挡操纵杆，倒挡拨叉可拨动传动滑移齿轮沿动力输出轴进行滑动，使传动滑移齿轮与倒挡传动轮啮合，从而将动力传递给差速器齿轮，并通过差速器输出轴输出进行倒车。

当车辆在载重量大或者在爬坡的情况下，操作挡位操纵杆，通过第二拨叉将输出轴滑移齿轮拨向输出轴一挡齿轮移动并与输出轴一挡齿轮插接，此时，动力从动力输入轴传递给输入轴一挡齿轮，输入轴一挡齿轮通过输出轴一挡齿轮将动力传递给输出轴滑移齿轮，输出轴滑移齿轮带动动力输出轴转动。动力输出轴又将动力传递给传动滑移齿轮，传动滑移齿轮把动力传递给差速器，差速器最终通过差速器输出轴将动力输出。

这样就可以在电机不超负荷的情况下进行运转，避免电机以超负荷而烧坏，也避免电机在超负荷的情况下消耗电能。如果载重量超过一挡变速所设计的重量电机超负荷内燃机将自动启动来增加动力减轻电机的负荷。

如果在载重量轻或空车或者平坦的路面下坡的情况下，通过操作挡位操纵杆在二挡、三挡或四挡行驶。

二挡行驶时，操作挡位操纵杆，通过第二拨叉使得输出轴滑移齿轮滑动并与输入轴二挡齿轮相啮合，动力从动力输入轴传递给输入轴二挡齿轮，输入轴二挡齿轮将动力传递给输出轴滑移齿轮，输出轴滑移齿轮带动动力输出轴转动。动力输出轴又将动力传递给传动滑移齿轮，传动滑移齿轮把动力传递给差速器，差速器最终通过差速器输出轴将动力输出。

三挡行驶时，操作挡位操纵杆，通过第二拨叉使得输出轴滑移齿轮滑动并与输出轴滑动齿轮插接，动力从动力输入轴传递给输入轴滑移齿轮，输入轴滑移齿轮将动力传递给输出轴滑动齿轮和输出轴滑移齿轮，输出轴滑移齿轮带动动力输出轴转动。动力输出轴又将动力传递给传动滑移齿轮，传动滑移齿轮把动力传递给差速器，差速器最终通过差速器输出轴将动力输出。

四挡行驶时，操作挡位操纵杆，通过第一拨叉拨动输入轴滑移齿轮向输入轴四挡滑动齿轮滑动并与输入轴四挡滑动齿轮插接，此时动力从动力输入轴传递给输入轴滑移齿轮和输入轴四挡滑动齿轮，输入轴四挡滑动齿轮将动力传递给输出轴四挡齿轮，输出轴四挡齿轮带动动力输出轴转动。动力输出轴又将动力传递给传动滑移齿轮，传动滑移齿轮把动力传递给差速器，差速器最终通过差速器输出轴将动力输出。

当车辆载重量大或者爬坡电机超负荷的时候，电压电流自动转换器将自动给内燃机起动机一个信号使其运转，内燃机起动机运转通过内燃机起动机齿轮带动内燃机启动单向轮，起动机单向轮通过发电机把动力传递给内燃机曲轴，内燃机曲轴进行运转带动安装在内燃机曲轴上的内燃机连杆，内燃机连杆将带动安装在内燃机缸筒内部的内燃机活塞进行往复式运动，在内燃机活塞运动的同时，进气门和排气门点火系统也同时工作将内燃机启动以增加动力。

当电瓶电量少于额定负数时，电压电流自动转换器也将给内燃机起动机一个信号使其运转，内燃机起动机运转通过内燃机起动机齿轮带动内燃机启动单向轮，起动机单向轮通过发电机把动力传递给内燃机曲轴，内燃机曲轴进行运转带动安装在内燃机曲轴上的内燃机连杆，内燃机连杆将带动安装在内燃机缸筒内部的内燃机活塞进行往复式运动，在内燃机活塞运动的同时，进气门和排气门点火系统也同时工作将内燃机启动，同时电压电流自动转换器将驱动电机的电源切断使其停止工作。

当内燃机运转时安装在内燃机曲轴上的发电机将同时工作给电瓶进行充电，当电瓶电量充到一定电量时电压电流自动转换器将自动使内燃机停止工作切换成电机工作。

本发明是有内燃机和驱动电机的自动转换结合通过挡位的变速，能够有效的利用油能电能转换成机械能，使得电机在正常消耗油电能的情况，车辆行驶的里程最长，从而达到节能的目的。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

附图1为本发明实施例的结构示意图。

附图2为附图1的左视图。

图中：1-内燃机；2-内燃机缸筒；3-内燃机活塞；4-内燃机连杆；5-机体；6-内燃机起动机；7-内燃机起动机齿轮；8-内燃机启动单向轮；9-内燃机曲轴；10-发电机；11-输入轴二挡齿轮；12-输入轴一挡齿轮；13-变速轴；14-输出轴滑移齿轮；15-输出轴一挡齿轮；16-挡位操纵杆；17-输出轴滑动齿轮；18-电机定子； 20-电机转子；21-离合器；22-单向齿轮；23-输入轴四挡滑动齿轮；24-动力输入齿轮；25-输入轴滑移齿轮；26-输出轴四挡齿轮；27-倒挡轴；28-传动滑移轮；29-倒挡操纵杆；30-倒挡传动轮；31-差速器；32-差速器动力输出轴；33-电压电流自动转换器；34-驱动电机；35-动力输入轴；36-动力输出轴；37-第一拨叉；38-第二拨叉；39-倒挡拨叉；40-差速器齿轮。

具体实施方式

实施例，如图1、图2所示，一种车辆混合动力输出装置，包括，机体5，机体5内设有：差速器23和与差速器23传动连接的变速传动装置，

所述机体5内设有内燃机1和驱动电机34，所述内燃机1和驱动电机34分别与变速传动装置传动连接。

所述内燃机1包括内燃机缸筒2，与机体5内固定连接。

内燃机缸筒2设有内燃机活塞3和与内燃机活塞3连接的内燃机连杆4；

所述内燃机连杆4的另一端传动连接有内燃机曲轴9，所述内燃机曲轴9与机体5转动连接。

所述机体5的外部设有内燃机起动机6，所述内燃机起动机6与内燃机曲轴9传动连接。

所述内燃机曲轴9的一端安装有内燃机启动单向轮8，所述内燃机起动机6上安装有内燃机起动机齿轮7，内燃机启动单向轮8与内燃机起动机齿轮7之间通过链条传动连接。

所述内燃机曲轴9上靠近内燃机启动单向轮8的位置设有发电机10，发电机10与电动车电瓶电连接。

机体5内设有与内燃机起动机6电连接的电压电流自动转换器33。

所述驱动电机34包括电机转子20和电机定子18，所述电机转子20内设有离合器21。

所述内燃机曲轴9的另一端安装有单向齿轮22，所述单向齿轮22可与离合器21传动连接。

单向齿轮22顺时针转动时内燃机曲轴9是不运转的，内燃机曲轴9顺时针运转时单向齿轮22是运转的。

变速传动装置包括平行设置在机体5内的动力输入轴35和动力输出轴36，所述动力输入轴35 和动力输出轴36之间传动连接；

所述动力输入轴35上从靠近驱动电机34的一端到另一端依次安装有：

动力输入齿轮24，与动力输入轴35固定连接、与单向齿轮22传动连接；

输入轴四挡滑动齿轮23，与动力输入轴35转动连接；

输入轴滑移齿轮25，与动力输入轴35键连接，并可沿动力输入轴35滑动；

输入轴二挡齿轮11，与动力输入轴35固定连接；

输入轴一挡齿轮12，与动力输入轴35固定连接；

输入轴滑移齿轮25移动时，可分别与输入轴二挡齿轮11或输入轴四挡滑动齿轮23插接。

所述动力输出轴36上从靠近驱动电机34的一端到另一端依次安装有：

传动滑移齿轮28，与动力输出轴36键连接，并可沿动力输出轴36滑动；

输出轴四挡齿轮26，与动力输出轴36固定连接、与输入轴四挡滑动齿轮23相啮合；

输出轴滑动齿轮17，与动力输出轴36转动连接；

输出轴滑移齿轮14，与动力输出轴36键连接，并可沿动力输出轴36滑动；

输出轴一挡齿轮15，与动力输出轴36转动连接、与输入轴一挡齿轮12相啮合。

在机体5内安装有变速轴13，变速轴13的一端安装有挡位操纵杆16，在变速轴13上安装有可拨动输入轴滑移齿轮25滑动的第一拨叉37、可拨动输出轴滑移齿轮14滑动的第二拨叉38。

所述差速器31内安装有差速器动力输出轴32，所述差速器动力输出轴32上安装有与传动滑移齿轮28相啮合的差速器齿轮40。

所述机体5上设有倒挡轴27，所述倒挡轴27的其中一端位于机体5外部并安装有倒挡操纵杆29，倒挡轴27的另一端位于机体5内并安装有倒挡拨叉39，倒挡拨叉39设置在靠近传动滑移齿轮28的位置，所述机体5内靠近差速器齿轮40的位置设有与差速器齿轮40传动连接的倒挡传动轮30。

需要倒车时，操作倒挡操纵杆29，倒挡拨叉39可拨动传动滑移齿轮28沿动力输出轴36进行滑动，使传动滑移齿轮28与倒挡传动轮30啮合，从而将动力传递给差速器齿轮40，并通过差速器输出轴32输出进行倒车。

当车辆在载重量大或者在爬坡的情况下，操作挡位操纵杆16，通过第二拨叉38将输出轴滑移齿轮14拨向输出轴一挡齿轮15移动并与输出轴一挡齿轮15插接，此时，动力从动力输入轴35传递给输入轴一挡齿轮12，输入轴一挡齿轮12通过输出轴一挡齿轮15将动力传递给输出轴滑移齿轮14，输出轴滑移齿轮14带动动力输出轴36转动。动力输出轴36又将动力传递给传动滑移齿轮28，传动滑移齿轮28把动力传递给差速器31，差速器最终通过差速器输出轴32将动力输出。

这样就可以在电机不超负荷的情况下进行运转，避免电机以超负荷而烧坏，也避免电机在超负荷的情况下消耗电能。如果载重量超过一挡变速所设计的重量，电机超负荷，内燃机将自动启动来增加动力减轻电机的负荷。

如果在载重量轻或空车或者平坦的路面下坡的情况下，通过操作挡位操纵杆16在二挡、三挡或四挡行驶。

二挡行驶时，操作挡位操纵杆16，通过第二拨叉38使得输出轴滑移齿轮14滑动并与输入轴二挡齿轮11相啮合，动力从动力输入轴35传递给输入轴二挡齿轮11，输入轴二挡齿轮11将动力传递给输出轴滑移齿轮14，输出轴滑移齿轮14带动动力输出轴36转动。动力输出轴36又将动力传递给传动滑移齿轮28，传动滑移齿轮28把动力传递给差速器31，差速器最终通过差速器输出轴32将动力输出。

三挡行驶时，操作挡位操纵杆16，通过第二拨叉38使得输出轴滑移齿轮14滑动并与输出轴滑动齿轮17插接，动力从动力输入轴35传递给输入轴滑移齿轮25，输入轴滑移齿轮25将动力传递给输出轴滑动齿轮17和输出轴滑移齿轮14，输出轴滑移齿轮14带动动力输出轴36转动。动力输出轴36又将动力传递给传动滑移齿轮28，传动滑移齿轮28把动力传递给差速器31，差速器最终通过差速器输出轴32将动力输出。

四挡行驶时，操作挡位操纵杆16，通过第一拨叉38拨动输入轴滑移齿轮25向输入轴四挡滑动齿轮23滑动并与输入轴四挡滑动齿轮23插接，此时动力从动力输入轴35传递给输入轴滑移齿轮25和输入轴四挡滑动齿轮23，输入轴四挡滑动齿轮23将动力传递给输出轴四挡齿轮26，输出轴四挡齿轮26带动动力输出轴36转动。动力输出轴36又将动力传递给传动滑移齿轮28，传动滑移齿轮28把动力传递给差速器31，差速器最终通过差速器输出轴32将动力输出。

当车辆载重量大或者爬坡电机超负荷的时候，电压电流自动转换器33将自动给内燃机起动机6一个信号使其运转，内燃机起动机6运转通过内燃机起动机齿轮7带动内燃机启动单向轮8，起动机单向轮8通过发电机10把动力传递给内燃机曲轴9，内燃机曲轴9进行运转带动安装在内燃机曲轴9上的内燃机连杆4，内燃机连杆4将带动安装在内燃机缸筒2内部的内燃机活塞3进行往复式运动，在内燃机活塞3运动的同时，进气门和排气门点火系统也同时工作将内燃机启动以增加动力。

当电瓶电量少于额定负数时，电压电流自动转换器33也将给内燃机起动机6一个信号使其运转，内燃机起动机6运转通过内燃机起动机齿轮7带动内燃机启动单向轮8，起动机单向轮8通过发电机10把动力传递给内燃机曲轴9，内燃机曲轴9进行运转带动安装在内燃机曲轴9上的内燃机连杆4，内燃机连杆4将带动安装在内燃机缸筒2内部的内燃机活塞3进行往复式运动，在内燃机活塞3运动的同时，进气门和排气门点火系统也同时工作将内燃机启动，同时电压电流自动转换器33将驱动电机34的电源切断使其停止工作。

当内燃机运转时安装在内燃机曲轴9上的发电机10将同时工作给电瓶进行充电，当电瓶电量充到一定电量时电压电流自动转换器将自动使内燃机停止工作切换成电机工作。

本发明是有内燃机1和驱动电机34的自动转换结合通过挡位的变速，能够有效的利用油能电能转换成机械能，使得电机在正常消耗油电能的情况，车辆行驶的里程最长，从而达到节能的目的。

Claims

1.一种车辆混合动力输出装置，包括差速器（31）和与差速器（31）传动连接的变速传动装置，

其特征在于：变速传动装置传动连接有内燃机（1）和驱动电机（34）。

2.根据权利要求1所述的一种车辆混合动力输出装置，其特征在于：

所述内燃机（1）包括内燃机缸筒（2），

内燃机缸筒（2）设有内燃机活塞（3）和与内燃机活塞（3）连接的内燃机连杆（4）；

所述内燃机连杆（4）的另一端传动连接有内燃机曲轴（9）；

所述内燃机曲轴（9）的一端安装有内燃机启动单向轮（8），所述内燃机曲轴（9）上靠近内燃机启动单向轮（8）的位置设有发电机（10）。

3.根据权利要求2所述的一种车辆混合动力输出装置，其特征在于：内燃机曲轴（9）传动连接有内燃机起动机（6）。

4.根据权利要求3所述的一种车辆混合动力输出装置，其特征在于：所述内燃机起动机（6）电连接的电压电流自动转换器（33）。

5.根据权利要求1-4其中之一所述的一种车辆混合动力输出装置，其特征在于：

所述驱动电机（34）包括电机转子（20）和电机定子（18），所述电机转子（20）内设有离合器（21）；

所述内燃机曲轴（9）的另一端安装有单向齿轮（22），所述单向齿轮（22）可与离合器（21）传动连接。

6.根据权利要求5所述的一种车辆混合动力输出装置，其特征在于：

变速传动装置包括平行设置的动力输入轴（35）和动力输出轴（36），所述动力输出轴（36）与动力输入轴（35）和差速器（31）之间分别传动连接。

7.根据权利要求6所述的一种车辆混合动力输出装置，其特征在于：

所述动力输入轴（35）上从靠近驱动电机（34）的一端到另一端依次安装有：

动力输入齿轮（24），与动力输入轴（35）固定连接，与单向齿轮（22）传动连接；

输入轴四挡滑动齿轮（23），与动力输入轴（35）转动连接；

输入轴滑移齿轮（25），与动力输入轴（35）键连接，并可沿动力输入轴（35）滑动；

输入轴二挡齿轮（11），与动力输入轴（35）固定连接；

输入轴一挡齿轮（12），与动力输入轴（35）固定连接；

输入轴滑移齿轮（25）移动时，可分别与输入轴二挡齿轮（11）或输入轴四挡滑动齿轮（23）插接。

8.根据权利要求7所述的一种车辆混合动力输出装置，其特征在于：

所述动力输出轴（36）上从靠近驱动电机（34）的一端到另一端依次安装有：

传动滑移齿轮（28），与动力输出轴（36）键连接，并可沿动力输出轴（36）滑动；

输出轴四挡齿轮（26），与动力输出轴（36）固定连接、与输入轴四挡滑动齿轮（23）相啮合；

输出轴滑动齿轮（17），与动力输出轴（36）转动连接；

输出轴滑移齿轮（14），与动力输出轴（36）键连接，并可沿动力输出轴（36）滑动；

输出轴一挡齿轮（15），与动力输出轴（36）转动连接、与输入轴一挡齿轮（12）相啮合。

9.根据权利要求8所述的一种车辆混合动力输出装置，其特征在于：

所述变速传动装置传动和驱动电机（34）设置在一个机体（5）内，内燃机缸筒（2）设置在机体（5）上，所述内燃机曲轴（9）设置在机体（5）内；

在机体（5）内安装有变速轴（13），变速轴（13）的一端安装有挡位操纵杆（16），在变速轴（13）上安装有可拨动输入轴滑移齿轮（25）滑动的第一拨叉（37）、可拨动输出轴滑移齿轮（14）滑动的第二拨叉（38）。

10.根据权利要求9所述的一种车辆混合动力输出装置，其特征在于：

所述机体（5）上设有倒挡轴（27），所述倒挡轴（27）的其中一端位于机体（5）外部并安装有倒挡操纵杆（29），倒挡轴（27）的另一端位于机体（5）内并安装有倒挡拨叉（39），倒挡拨叉（39）设置在靠近传动滑移齿轮（28）的位置，所述机体（5）内靠近差速器齿轮（40）的位置设有与差速器齿轮（40）传动连接的倒挡传动轮（30）。