CN104859422A - 混联式混合动力系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种混联式混合动力系统，包括依次设置的发动机、起动发电一体机和驱动电机；其中，起动发电一体机中的转子轴的输入端与发动机中的输出轴的输出端连接，转子轴的输出端设置有飞轮，驱动电机中的转轴的输入端设置有与飞轮相配合的离合器。其通过将发动机的输出轴与起动发电一体机的转子轴直接连接，省去了发动机的输出轴与起动发电一体机的转子轴之间的连接传动装置。从而有效地减小其整体轴向尺寸，更加便于其在车辆底盘上的安装设置，扩大了其适用范围。同时，有助于底盘上其他部件的排布和安装。本发明还提出了一种车辆，其使用该种混联式混合动力系统。

Description

混联式混合动力系统

技术领域

本发明涉及一种混联式混合动力系统，属于汽车动力系统技术领域。

背景技术

随着城市交通的不断发展，人们驾驶的车辆对石油等能源的需求量也在日益增加。为了有效地减少对石油等不可再生能源的消耗，人们发展出了混合动力汽车。

混合动力汽车目前主要采用的是混联式混合动力系统。该系统如图1所示，包括依次连接的发动机、起动发电一体机（Integrated Starter and Generator，简称ISG）和驱动电机。其中，发动机11中的输出轴通过第一飞轮12和第一离合器13与起动发电一体机14中的转子轴的输入端相连，起动发电一体机14中的转子轴的输出端通过第二飞轮15和第二离合器16与驱动电机17中的转轴相连。

实际使用中，当发动汽车时，第二离合器16与第二飞轮15分离，驱动电机17启动并发动汽车。当汽车达到一定车速时，起动发电一体机14作为电动机启动并发动发动机11。当发动机11达到一定转速后，第二离合器16与第二飞轮15接合，使得发动机11直接驱动汽车。此时，起动发电一体机14作为发电机进行发电，驱动电机17根据实际工况空转或辅助发动机11驱动车辆。

但在这种混合动力系统中，发动机、起动发电一体机和驱动电机在连接后整体轴向尺寸过长，从而导致汽车底盘可用空间的减少，给底盘上其他部件的排布、安装带来极大的不便，进而使得其适用范围受到极大的限制。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种混联式混合动力系统，其可有效地减小整体轴向尺寸，更加便于安装使用。

本发明提供的一种混联式混合动力系统，包括依次设置的发动机、起动发电一体机和驱动电机；

其中，所述起动发电一体机中的转子轴的输入端与所述发动机中的输出轴的输出端连接，所述转子轴的输出端设置有飞轮，所述驱动电机中的转轴的输入端设置有与所述飞轮相配合的离合器。

可选的，所述转子轴的输出端形成有沿轴向延伸的盲孔，所述转子轴的输入端形成有沿轴向延伸的光孔，并且所述光孔与所述盲孔相连通；

所述输出轴的输出端与所述转子轴的输入端抵靠并通过置于所述光孔内的第一连接构件连接固定。

可选的，所述输出轴的输出端的端面处形成有第一卡接构件，所述转子轴的输入端的端面处形成有能够与所述第一卡接构件形成形状互补式配合的第二卡接构件。

可选的，所述第一连接构件为多个并绕所述转子轴的轴向呈环形均布。

可选的，所述转子轴的输出端通过第二连接构件与所述飞轮连接固定。

可选的，所述第二连接构件为多个并绕所述转子轴的轴向呈环形均布。

可选的，所述离合器通过花键与所述转轴的输入端相连。

可选的，所述发动机的壳体与所述起动发电一体机的壳体连接固定。

可选的，所述离合器的壳体与所述驱动电机的壳体为一体结构。

本发明提供的一种车辆，包括上述任一项所述的混联式混合动力系统。

与现有技术相比，本发明提供的混联式混合动力系统，其通过将发动机的输出轴与起动发电一体机的转子轴直接连接，省去了发动机的输出轴与起动发电一体机的转子轴之间的连接传动装置。从而有效地减小其整体轴向尺寸，更加便于其在车辆底盘上的安装设置，扩大了其适用范围。同时，有助于底盘上其他部件的排布和安装。

同时，由于省去了发动机的输出轴与起动发电一体机的转子轴之间的连接传动装置，还可有效地提高混联式混合动力系统的可靠性。

在进一步的技术方案中，转子轴上开设盲孔和光孔，通过盲孔将第一连接构件置于光孔内，然后输出轴与转子轴抵靠后再通过光孔内的第一连接构件连接固定。其结构简单，便于安装实现。

同时，在转子轴上开设盲孔，还可有效地减小转子轴的重量。

在进一步的技术方案中，在输出轴和转子轴上分别形成第一卡接构件和第二卡接构件，然后输出轴和转子轴通过第一卡接构件和第二卡接构件实现卡接配合，从而有效地提高了输出轴与转子轴的同轴度。

在进一步的技术方案中，通过设置多个第一连接构件并绕轴向呈环形均布，从而提高输出轴与转子轴的连接的可靠性。

在进一步的技术方案中，发动机的壳体与起动发电一体机的壳体连接固定，使得发动机和起动发电一体机安装的更加紧凑，从而进一步减小系统整体的轴向尺寸。

在进一步的技术方案中，离合器的壳体与驱动电机的壳体为一体结构，使得离合器与驱动电机安装的更加紧凑，从而进一步减小系统整体的轴向尺寸。同时，减少了系统的零部件数量，便于生产、安装。

与现有技术相比，本发明提供的车辆，其通过将发动机的输出轴与起动发电一体机的转子轴直接连接，省去了发动机的输出轴与起动发电一体机的转子轴之间的连接传动装置。从而有效地减小其整体轴向尺寸，更加便于其在车辆底盘上的安装设置，扩大了其适用范围。同时，有助于底盘上其他部件的排布和安装。

上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。

附图说明

在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1为现有技术中提供的混联式混合动力系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的混联式混合动力系统的结构示意图。

附图说明：

11-发动机，12-第一飞轮，13-第一离合器，14-起动发电一体机，15-第二飞轮，16-第二离合器，17-驱动电机；

2-发动机，21-输出轴；

3-起动发电一体机，31-转子轴，32-盲孔，33-光孔，34-第一连接构件，35-第二连接构件；

4-驱动电机，41-转轴；

5-飞轮；6-离合器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本发明中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例一：

如图2所示，本实施例中提供的混联式混合动力系统，包括依次设置的发动机2、起动发电一体机3和驱动电机4；其中，起动发电一体机3中的转子轴31的输入端与发动机2中的输出轴21的输出端连接，转子轴31的输出端设置有飞轮5，驱动电机4中的转轴41的输入端设置有与飞轮5相配合的离合器6。

实际使用中，当发动汽车时，离合器6与飞轮5分离，驱动电机4启动并发动汽车。当汽车达到一定车速时，起动发电一体机3作为电动机启动并发动发动机2。当发动机2达到一定转速后，离合器6与飞轮5接合，使得发动机2直接驱动汽车。此时，当车辆中电池电量过低时，起动发电一体机3作为发电机进行发电；驱动电机4根据实际工况空转或辅助发动机2驱动车辆。

其通过将发动机2的输出轴21与起动发电一体机3的转子轴31直接连接，省去了发动机2的输出轴21与起动发电一体机3的转子轴31之间的连接传动装置。从而有效地减小其整体轴向尺寸，更加便于其在车辆底盘上的安装设置，扩大了其适用范围。同时，有助于底盘上其他部件的排布和安装。

同时，由于省去了发动机2的输出轴21与起动发电一体机3的转子轴31之间的连接传动装置，还可有效地提高混联式混合动力系统的可靠性。

本实施例中，输出轴21与转子轴31通过采用直接连接从而达到缩短系统整体轴向长度。因此输出轴21与转子轴31的连接的可靠性至关重要。

将输出轴21与转子轴31直接连接的形式较多，例如采用相互卡接式配合，采用花键轴式配合连接等。其中，优选的，可采用转子轴31的输出端形成有沿轴向延伸的盲孔32，转子轴31的输入端形成有沿轴向延伸的光孔33，并且光孔33与盲孔32相连通；输出轴21的输出端与转子轴31的输入端抵靠并通过置于光孔33内的第一连接构件34连接固定。转子轴31上开设盲孔32和光孔33，通过盲孔32将第一连接构件34置于光孔33内，然后输出轴21与转子轴31抵靠后再通过光孔33内的第一连接构件34连接固定。其结构简单，便于安装实现。

需要说明的，为了保证输出轴21与转子轴31配合旋转，转子轴31上需开设至少两个光孔33，即输出轴21与转子轴31之间通过至少两个第一连接构件34连接固定，从而保证输出轴21与转子轴31同轴旋转。

进一步的，每个光孔33可与单独的一个盲孔32连通，即形成一个阶梯孔。亦可采用图2中所示的，开设一个较大的盲孔32，然后通过多个光孔33分别与该盲孔32连通，采用这种结构，还可有效地减小转子轴31的重量。

本实施例中，由于输出轴21与转子轴31需要配合实现同轴旋转。但输出轴21与转子轴31只通过第一连接构件34连接时，由于装配误差等因素，很难保证输出轴21与转子轴31的同轴度。为此，可在输出轴21的输出端的端面处形成有第一卡接构件，转子轴31的输入端的端面处形成有能够与第一卡接构件形成形状互补式配合的第二卡接构件。

在输出轴21和转子轴31上分别形成第一卡接构件和第二卡接构件，然后输出轴21和转子轴31通过第一卡接构件和第二卡接构件实现卡接配合，从而有效地提高了输出轴21与转子轴31的同轴度。

具体的，第一卡接构件可为卡接凸起，第二卡接构件可为卡接凹槽。进一步的，卡接凸起与卡接凹槽的开设的位置可对调。需进一步说明的是，第一卡接构件和第二卡接构件还可为其它形式，在此不再赘述。只要保证输出轴21与转子轴31通过第一卡接构件和第二卡接构件卡接实现同轴旋转即可。但都应落入本发明的保护范围。

本实施例中，为了进一步提高输出轴21与转子轴31的安装的稳固性。优选的，第一连接构件34为多个并绕转子轴31的轴向呈环形均布。

本实施例中，第一连接构件34优选为螺栓。

本实施例中，转子轴31的输出端通过第二连接构件35与飞轮5连接固定。即转子轴31的输出端开设盲孔32后的外壁通过第二连接构件35与飞轮5连接固定。

需要说明的是，转子轴31的输出端需通过至少两个第二连接构件35与飞轮5连接固定，从而保证转子轴31与飞轮5同轴旋转。

本实施例中，为了进一步提高转子轴31与飞轮5的安装的稳固性。第二连接构件35为多个并绕转子轴31的轴向呈环形均布。

本实施例中，第二连接构件35优选为螺栓。

本实施例中，离合器6通过花键与转轴41的输入端相连。

本实施例中，发动机2的壳体与起动发电一体机3的壳体连接固定。使得发动机2和起动发电一体机3安装的更加紧凑，从而进一步减小系统整体的轴向尺寸。

需要进一步说明的是，发动机2可采用现有的发动机进行改装，由于发动机2的输出轴21与起动发电一体机3的转子轴31直接连接，即需要拆除现有发动机上的飞轮，但发动机上的飞轮壳可以保留。进一步的，可将起动发电一体机3整体或部分深入至发动机上的原飞轮壳内，从而使得发动机2和起动发电一体机3安装的更加紧凑，进一步减小系统整体的轴向尺寸。

本实施例中，离合器6的壳体与驱动电机4的壳体为一体结构。使得离合器6与驱动电机4安装的更加紧凑，从而进一步减小系统整体的轴向尺寸。同时，减少了系统的零部件数量，便于生产、安装。

实施例二：

本实施例中提供的车辆，其上安装有上述实施例一中任一种混联式混合动力系统。

其通过将发动机的输出轴与起动发电一体机的转子轴直接连接，省去了发动机的输出轴与起动发电一体机的转子轴之间的连接传动装置。从而有效地减小其整体轴向尺寸，更加便于其在车辆底盘上的安装设置，扩大了其适用范围。同时，有助于底盘上其他部件的排布和安装。

最后应说明的是：以上实施方式及实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式及实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式或实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施方式或实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种混联式混合动力系统，包括依次设置的发动机、起动发电一体机和驱动电机；

其中，所述起动发电一体机中的转子轴的输入端与所述发动机中的输出轴的输出端连接，所述转子轴的输出端设置有飞轮，所述驱动电机中的转轴的输入端设置有与所述飞轮相配合的离合器。

2.根据权利要求1所述的混联式混合动力系统，其特征在于，所述转子轴的输出端形成有沿轴向延伸的盲孔，所述转子轴的输入端形成有沿轴向延伸的光孔，并且所述光孔与所述盲孔相连通；

所述输出轴的输出端与所述转子轴的输入端抵靠并通过置于所述光孔内的第一连接构件连接固定。

3.根据权利要求2所述的混联式混合动力系统，其特征在于，所述输出轴的输出端的端面处形成有第一卡接构件，所述转子轴的输入端的端面处形成有能够与所述第一卡接构件形成形状互补式配合的第二卡接构件。

4.根据权利要求2或3所述的混联式混合动力系统，其特征在于，所述第一连接构件为多个并绕所述转子轴的轴向呈环形均布。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的混联式混合动力系统，其特征在于，所述转子轴的输出端通过第二连接构件与所述飞轮连接固定。

6.根据权利要求5所述的混联式混合动力系统，其特征在于，所述第二连接构件为多个并绕所述转子轴的轴向呈环形均布。

7.根据权利要求1到4中任一项所述的混联式混合动力系统，其特征在于，所述离合器通过花键与所述转轴的输入端相连。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的混联式混合动力系统，其特征在于，所述发动机的壳体与所述起动发电一体机的壳体连接固定。

9.根据权利要求1到7中任一项所述的混联式混合动力系统，其特征在于，所述离合器的壳体与所述驱动电机的壳体为一体结构。

10.一种车辆，包括上述权利要求1到9中任一项所述的混联式混合动力系统。