CN103496317A - 车用混合动力装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车用混合动力装置，包括顺次连接的发动机、拨叉同步器机构、行星排机构、电机，以及与行星排机构输出端连接的输出轴，拨叉同步器机构包括同步器、拨叉、固定齿轮、发动机输出轴齿轮，发动机输出轴齿轮同发动机的输出轴连接，发动机输出轴齿轮、同步器和固定齿轮依次同轴设置，同步器与拨叉相连接；行星排机构包括依次啮合的齿圈、行星轮、太阳轮、以及设置在输出轴上支撑行星轮的行星架和齿圈输入轴，齿圈输入轴两端分别同所述同步器和所述齿圈连接；电机的转子轴为空心轴，输出轴穿过所述电机的空心转子轴。采用一个行星排机构配合拨叉同步器机构，实现纯电动驱动和混合动力驱动，从而有效地降低重量，减少材料成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型混合动力驱动装置，尤其是车用混合动力装置。
背景技术
混合动力驱动系统有串联、并联和混联三种形式。串联混合动力系统是先由发电机将发动机输出的动力全部转换为电能，再经电动机将电能转换为机械能驱动车轮，其优点是可实现发动机的最优控制，缺点是经两次能量全部转换，损失能量过大。并联系统是在传统的汽车传动系统基础上，另加一路电动驱动系统，为汽车加速或爬坡时提供辅助动力，其优点是能量转换的比例较少，缺点是发动机与车轮间靠直接的机械连接，发动机不能总在高效率点工作。现有混联系统有的采用一套行星齿轮机构和两个电机，行星架与发动机连接，太阳轮与发电机连接，齿圈与电动机连接，并设置有用于驱动车辆的动力输出接口；也有的采用两套行星齿轮机构和两个电机的混合动力装置，造成体积大、重量大和布置困难的问题。
发明内容
本发明要解决现有混联系统中电机体积过大的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种车用混合动力装置，包括顺次连接的发动机、拨叉同步器机构、行星排机构、电机，以及与行星排机构输出端连接的输出轴，所述拨叉同步器机构包括同步器、拨叉、固定齿轮、发动机输出轴齿轮，所述发动机输出轴齿轮同所述发动机的输出轴连接，所述发动机输出轴齿轮、同步器和固定齿轮依次同轴设置，所述同步器与拨叉相连接；所述行星排机构包括依次啮合的齿圈、行星轮、太阳轮、以及设置在输出轴上支撑行星轮的行星架和齿圈输入轴，所述齿圈输入轴两端分别同所述同步器和所述齿圈连接；所述电机的转子轴为空心轴，所述输出轴穿过所述电机的空心转子轴。
车用混合动力装置的工作方法：
1.在纯电动驱动方式下，所述拨叉推动同步器同固定齿轮结合，这样所述齿圈被固定，所述电机以电动机方式工作，所述电机的动力经过所述行星排机构减速后通过所述输出轴输出。
2.在混合动力驱动方式下，所述拨叉推动同步器同所述发动机输出轴齿轮结合，所述发动机动力和电机动力经所述行星排机构耦合后由所述输出轴输出。
3.在制动回馈方式下，所述电机以发电机方式工作，回收车辆制动动能。
本发明具有的优点和积极效果是：采用一个行星排机构配合拨叉同步器机构，实现纯电动驱动和混合动力驱动，从而有效地降低重量，减少材料成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图
图中：
1、发动机 2、拨叉同步器机构 3、行星排机构
4、电机 5、输出轴 11、发动机输出轴
21、同步器 22、拨叉 23、固定齿轮
24、输出轴齿轮
31、齿圈 32、行星轮 33、太阳轮
34、行星架 35、齿圈输入轴
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述：
如图1所示，车辆用混合动力驱动装置，包括发动机1，拨叉同步器机构2，行星排机构3，电机4，输出轴5；其中所述拨叉同步器机构2包括同步器21、所述拨叉22、固定齿轮23；所述行星排机构3包括所述齿圈31、所述行星轮32、太阳轮33、行星架34、齿圈输入轴35；所述电机4的转子轴为空心轴；所述5输出轴5连接所述行星架34，并穿过所述电机4的空心转子轴；所述发动机输出轴齿轮24同所发动机输出轴11连接；所述齿圈输入轴35同所述齿圈31连接。
这种混合动力装置能够实现纯电动驱动、混合动力驱动、制动回馈三种工作方式，在纯电动驱动方式下，所述拨叉22推动所述同步器21同所述固定齿轮23结合，这样所述齿圈31被固定，所述电机4以电动机方式工作，所述电机4的动力经过所述行星排机构3减速后通过所述输出轴5输出；在混合动力驱动方式下，所述拨叉22推动所述同步器21同所述发动机输出轴齿轮24结合，所述发动机1的动力和所述电机4的动力经所述行星排机构3耦合后由所述输出轴5输出；在制动回馈方式下，所述电机4以发电机方式工作，回收车辆制动动能。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (2)
1.一种车用混合动力装置，包括顺次连接的发动机、拨叉同步器机构、行星排机构、电机，以及与行星排机构输出端连接的输出轴，其特征在于：
所述拨叉同步器机构包括同步器、拨叉、固定齿轮、发动机输出轴齿轮，所述发动机输出轴齿轮同所述发动机的输出轴连接，所述发动机输出轴齿轮、同步器和固定齿轮依次同轴设置，所述同步器与拨叉相连接；
所述行星排机构包括依次啮合的齿圈、行星轮、太阳轮、以及设置在输出轴上支撑行星轮的行星架和齿圈输入轴，所述齿圈输入轴两端分别同所述同步器和所述齿圈连接；
所述电机的转子轴为空心轴，所述输出轴穿过所述电机的空心转子轴。
2.一种根据权利要求1所述的车用混合动力装置的工作方法，其特征在于：在纯电动驱动方式下，所述拨叉推动同步器同固定齿轮结合，这样所述齿圈被固定，所述电机以电动机方式工作，所述电机的动力经过所述行星排机构减速后通过所述输出轴输出；
在混合动力驱动方式下，所述拨叉推动同步器同所述发动机输出轴齿轮结合，所述发动机动力和电机动力经所述行星排机构耦合后由所述输出轴输出；
在制动回馈方式下，所述电机以发电机方式工作，回收车辆制动动能。
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