CN103770627A - 一种新型车用混合动力驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明创造提供一种新型车用混合动力驱动装置，包括发动机、第一电机、第一轴、同步器接合套机构、第二电机、行星排机构和第二轴；第一电机为发动机启动和发电一体机，同步器接合套机构包括固定接合齿圈、滑键毂、接合套和第二电机转子接合齿圈，第二电机的转子轴为空心轴，第一轴穿过所述第二电机的转子轴；行星排机构为单行星排结构，包括由内向外依次啮合的太阳轮、行星轮和齿圈，还包括支撑行星轮的行星架。采用一个行星排机构配合同步器接合套机构，实现纯电动驱动、混合动力驱动、发动机单独驱动以及回馈制动四种工作方式，从而有效地降低能耗，结构简单、成本降低。

Description

一种新型车用混合动力驱动装置

技术领域

本发明涉及混合动力驱动装置，尤其是一种可实现四种工作状态的新型汽车用混合动力驱动装置。

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、布置困难以及不能实现发动机单独驱动等问题。

发明内容

本发明创造要解决的问题是提供一种解决现有混联系统中电机体积过大和不能实现发动机单独驱动等问题的混合动力驱动装置。

为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：一种新型车用混合动力驱动装置，包括发动机、第一电机、第一轴、同步器接合套机构、第二电机、行星排机构和第二轴；

第一电机为发动机启动和发电一体机，其转子轴一端与发动机曲轴连接，另一端与第一轴连接；

同步器接合套机构包括固定接合齿圈、滑键毂、接合套和第二电机转子接合齿圈，固定接合齿圈固定在第一电机壳体上，滑键毂同第一轴固连，接合套同滑键毂滑动连接，第二电机转子接合齿圈固连在第二电机的转子轴上；

第二电机的转子轴为空心轴，所述第一轴穿过所述第二电机的转子轴；

行星排机构为单行星排结构，包括由内向外依次啮合的太阳轮、行星轮和齿圈，还包括支撑行星轮的行星架；太阳轮同第一轴连接，行星架同作为动力输出轴的第二轴连接，齿圈同第二电机转子轴连接。

本装置的工作方法为：

在纯电动驱动方式下，接合套同固定接合齿圈结合，发动机不工作，第一电机不工作，第一轴被固定，第二电机以电动机方式工作，第二电机的动力经过行星排机构减速后通过第二轴轴输出；

在混合动力驱动方式下，滑键毂处于非结合状态，发动机工作，第一电机以发电机方式工作，第二电机以电动机方式工作，发动机动力和第二电机动力经行星排机构耦合后由第二轴输出；

在发动机单独驱动方式下，发动机工作，接合套同第二电机转子接合齿圈结合，第二电机不工作，此时行星排机构各部件间没有相对运动，相当于发动机动力直接通过第一轴，再经过行星排由第二轴直接输出；

在制动回馈方式下，第二电机以发电机方式工作，回收车辆制动动能。

本发明创造具有的优点和积极效果是：采用一个行星排机构配合同步器接合套机构，实现纯电动驱动、混合动力驱动、发动机单独驱动以及回馈制动四种工作方式，从而有效地降低能耗，结构简单、成本降低。

附图说明

图1是本发明创造的结构示意图

图中：

1、发动机        2、第一电机        3、同步器接合套机构

4、第一轴             5、第二电机     6、行星排机构

7、第二轴

31、固定接合齿圈      32、滑键毂      33、接合套

34、第二电机转子接合齿圈

61、太阳轮            62、行星轮      63、齿圈

64、行星架

具体实施方式

如图1所示，本发明创造为一种新型车用混合动力驱动装置，主要包括发动机1、第一电机2、第一轴4、同步器接合套机构3、第二电机5、行星排机构6和第二轴7。第一电机2为发动机启动和发电一体机，即ISG电机，其转子轴直接集成在发动机曲轴上。同步器接合套机构3包括固定接合齿圈31、滑键毂32、接合套33、第二电机转子接合齿圈34。固定接合齿圈31固定在第一电机2壳体上，滑键毂32同第一轴4固连在一起，接合套33同滑键毂32滑动连接，第二电机转子接合齿圈34固连在第二电机5的转子轴上；行星排机构6为普通的单行星排结构，包括太阳轮61、行星轮62、行星架64和齿圈63；太阳轮61同第一轴4连接，行星架64同第二轴7连接，齿圈63同第二电机5转子轴连接；所述第一轴4一端连接第一电机2的转子轴，另一端连接太阳轮61；第二电机5的转子轴为空心轴，第一轴4穿过第二电机5的空心转子轴；第二轴7为动力输出轴，同行星排机构6的行星架64连接。

本发明创造能够实现纯电动驱动、混合动力驱动、发动机单独驱动、制动回馈四种工作方式，具体工作过程如下：

在纯电动驱动方式下，接合套33同固定接合齿圈31结合，发动机1不工作，第一电机2不工作，第一轴4被固定，第二电机5以电动机方式工作，第二电机5的动力经过行星排机构6减速后通过第二轴7输出。

在混合动力驱动方式下，滑键毂32处于非结合状态，发动机1工作，第一电机2以发电机方式工作，第二电机5以电动机方式工作，发动机1的动力输出和第二电机5的动力输出经行星排机构6耦合后由第二轴7输出。

在发动机单独驱动方式下，发动机1工作，接合套33同第二电机转子接合齿圈34结合，第二电机5不工作，此时行星排机构6各部件间没有相对运动，相当于发动机1动力直接通过第一轴4，再经过行星排机构6由第二轴7直接输出。

在制动回馈方式下，第二电机5以发电机方式工作，回收车辆制动动能。

以上对本发明创造的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造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)

1.一种新型车用混合动力驱动装置，其特征在于：包括发动机、第一电机、第一轴、同步器接合套机构、第二电机、行星排机构和第二轴；

所述第一电机为发动机启动和发电一体机，其转子轴一端与发动机曲轴连接，另一端与第一轴连接；

所述同步器接合套机构包括固定接合齿圈、滑键毂、接合套和第二电机转子接合齿圈，所述固定接合齿圈固定在第一电机壳体上，滑键毂同第一轴固连，接合套同滑键毂滑动连接，第二电机转子接合齿圈固连在第二电机的转子轴上；

所述第二电机的转子轴为空心轴，所述第一轴穿过所述第二电机的转子轴；

所述行星排机构为单行星排结构，包括由内向外依次啮合的太阳轮、行星轮和齿圈，还包括支撑行星轮的行星架；太阳轮同第一轴连接，行星架同作为动力输出轴的第二轴连接，齿圈同第二电机转子轴连接。

2.一种根据权利要求1所述的新型汽车用混合动力驱动装置的工作方法，其特征在于：

在纯电动驱动方式下，接合套同固定接合齿圈结合，发动机不工作，第一电机不工作，第一轴被固定，所述第二电机以电动机方式工作，所述第二电机的动力经过所述行星排机构减速后通过所述第二轴轴输出；

在混合动力驱动方式下，滑键毂处于非结合状态，发动机工作，第一电机以发电机方式工作，第二电机以电动机方式工作，所述发动机动力和第二电机动力经所述行星排机构耦合后由所述第二轴输出；

在发动机单独驱动方式下，发动机工作，接合套同第二电机转子接合齿圈结合，第二电机不工作，此时行星排机构各部件间没有相对运动，相当于发动机动力直接通过第一轴，再经过行星排由第二轴直接输出；

制动回馈方式下，所述第二电机以发电机方式工作，回收车辆制动动能。

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