CN105059105B - 一种混合动力汽车的四驱动力总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种结构紧凑的混合动力汽车的四驱动力总成，第一永磁同步电机输出轴与发动机输出轴和输入轴固定连接，输入轴装配于输入轴左、右轴承上，第一永磁同步电机连接于其输出轴的左端，滚针轴承空套于输入轴上，输入轴齿轮空套于滚针轴承上，离合器齿套、齿壳分别与输入轴、输入轴齿轮固定连接；中间轴装配于中间轴左、右轴承上，中间轴大、小齿轮装配于中间轴上；前桥传动轴与前轮连接，第一差速器固定于前桥传动轴的中部，第一主减速齿轮固定于第一差速器上；传动轴装配于传动轴上、下轴承上，第一、二被动锥齿轮与传动轴连接；第二永磁同步电机输出轴装配于其输出轴轴承上。

Description

一种混合动力汽车的四驱动力总成

技术领域

本发明涉及混合动力汽车四驱变速器，具体涉及一种混合动力汽车的四驱动力总成。

背景技术

随着石油供应的日趋紧缺和环境污染的日益加剧，人们越来越关注于新能源汽车。混合动力汽车因具有良好的燃油经济性、低排放，加之技术日臻成熟，所以混合动力汽车的四驱动力总成应用而生。

现有的、市场上常见的混合动力汽车的四驱动力总成基本上都是将发动机与第一永磁同步电机，以及相关的发动机和离合器等组成的混合动力系统布置在前桥上，将第二永磁同步电机等组成的纯电动动力系统单独布置在后桥上，并且混合动力系统和纯电动动力系统各自采用一个单独配合使用的变速器箱体，也就是需要两个变速器箱体，其存在的主要技术问题是；混合动力系统和纯电动动力系统分别布置在前桥和后桥上，占用空间较大、整车的空间利用率较低，集成控制比较困难，成本也较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、占用空间较小、便于集成控制的混合动力汽车的四驱动力总成。

为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案；

一种混合动力汽车的四驱动力总成，包括；第一永磁同步电机、第一永磁同步电机输出轴、第二永磁同步电机、第二永磁同步电机输出轴、第二永磁同步电机输出轴轴承、变速箱箱体、包含离合器摩擦片和中间与该离合器摩擦片相连接的离合器齿壳和离合器齿套的离合器，发动机、发动机输出轴，输入轴、滚针轴承、输入轴右轴承、输入轴左轴承、输入轴齿轮、中间轴、中间轴大齿轮、中间轴小齿轮、中间轴右轴承、中间轴左轴承、包含第一主减速齿轮和第一差速器半轴的第一差速器、前桥传动轴、前轮、第一主动锥齿轮、传动轴、传动轴上轴承、传动轴下轴承、第一被动锥齿轮、第二主动锥齿轮，包含第二被动主减速锥齿轮和第二差速器半轴的第二差速器、后桥传动轴、后轮：所述第一永磁同步电机输出轴的左、右端分别与发动机输出轴的右端和输入轴的左端固定连接且与发动机输出轴和输入轴同轴线，所述输入轴的左、右侧分别装配于输入轴左轴承和输入轴右轴承上，所述第一永磁同步电机连接于第一永磁同步电机输出轴的左端，所述发动机连接于发动机输出轴的右端，所述输入轴左轴承和输入轴右轴承装配于变速器箱体上，所述滚针轴承空套于输入轴上并位于输入轴左轴承和输入轴右轴承之间，所述输入轴齿轮空套于滚针轴承上，所述离合器的离合器齿套与输入轴固定连接并位于滚针轴承的左侧且离合器的离合器齿壳与输入轴齿轮固定连接；所述中间轴的左、右端分别装配于中间轴左轴承和中间轴右轴承上，所述中间轴大齿轮、中间轴小齿轮左右并列地装配于中间轴上并位于中间轴左轴承和中间轴右轴承之间，所述中间轴左轴承和中间轴右轴承装配于变速器箱体上；所述前桥传动轴的左、右端分别与前轮连接，所述第一差速器固定连接于前桥传动轴的中部位置，所述第一主减速齿轮固定接于第一差速器上；所述传动轴的上、下端内侧附近装配于传动轴上轴承和传动轴下轴承上，所述第一被动锥齿轮和第二主动锥齿轮分别与传动轴的上、下端连接；所述第二永磁同步电机输出轴装配于第二永磁同步电机输出轴轴承上，所述第二永磁同步电机连接于第二永磁同步电机输出轴的左端，所述第一主动锥齿轮连接于第二永磁同步电机输出轴的右端；所述后桥传动轴的左、右端分别与后轮固定连接，所述第二差速器与后桥传动轴固定连接并位于后桥传动轴的中部位置，所述第二被动主减速锥齿轮与第二差速器固定连接；所述输入轴齿轮与中间轴大齿轮相互啮合、中间轴小齿轮与第一主减速齿轮相互啮合；所述第一主动锥齿轮与第一被动锥齿轮相互啮合，第二主动锥齿轮和第二被动主减速锥齿轮相互啮合。

进一步地，所述输入轴的左、右端分别与第一永磁同步电机输出轴右端和发动机输出轴采用花键固定连接。

再一步地，所述中间轴大齿轮和中间轴小齿轮与中间轴通过花键固定连接。

又一步地，所述前桥传动轴与前轮通过轮毂花键固定连接。

更一步地，所述第一差速器与前桥传动轴通过半轴花键固定连接。

再一步地，所述第一主减速齿轮与第一差速器采用通过螺栓固定连接。

与现有技术相比，本发明包含如下有益效果；

由于本发明所述第一永磁同步电机输出轴的左、右端分别与发动机输出轴的右端和输入轴的左端固定连接且与发动机输出轴和输入轴同轴线，所述输入轴的左、右侧分别装配于输入轴左轴承和输入轴右轴承上，所述第一永磁同步电机连接于第一永磁同步电机输出轴的左端，所述发动机连接于发动机输出轴的右端，所述输入轴左轴承和输入轴右轴承装配于变速器箱体上，所述滚针轴承空套于输入轴上并位于输入轴左轴承和输入轴右轴承之间，所述输入轴齿轮空套于滚针轴承上，所述离合器的离合器齿套与输入轴固定连接并位于滚针轴承的左侧且离合器的离合器齿壳与输入轴齿轮固定连接；所述中间轴的左、右端分别装配于中间轴左轴承和中间轴右轴承上，所述中间轴大齿轮、中间轴小齿轮左右并列地装配于中间轴上并位于中间轴左轴承和中间轴右轴承之间，所述中间轴左轴承和中间轴右轴承装配于变速器箱体上；所述前桥传动轴的左、右端分别与前轮连接，所述第一差速器固定连接于前桥传动轴的中部位置，所述第一主减速齿轮固定接于第一差速器上；所述传动轴的上、下端内侧附近装配于传动轴上轴承和传动轴下轴承上，所述第一被动锥齿轮和第二主动锥齿轮分别与传动轴的上、下端连接；所述第二永磁同步电机输出轴装配于第二永磁同步电机输出轴轴承上，所述第二永磁同步电机连接于第二永磁同步电机输出轴的左端，所述第一主动锥齿轮连接于第二永磁同步电机输出轴的右端；所述后桥传动轴的左、右端分别与后轮固定连接，所述第二差速器与后桥传动轴固定连接并位于后桥传动轴的中部位置，所述第二被动主减速锥齿轮与第二差速器固定连接；所述输入轴齿轮与中间轴大齿轮相互啮合、中间轴小齿轮与第一主减速齿轮相互啮合；所述第一主动锥齿轮与第一被动锥齿轮相互啮合，第二主动锥齿轮和第二被动主减速锥齿轮相互啮合。因而，本发明将混合动力的两套动力系统，即由第一永磁同步电机和发动机等组成的混合动力系统，以及由第二永磁同步电机等组成的纯电动动力系统均集成布置在前桥上，并都布置在同一个变速器箱体内，实现后轮驱动功能。因而，结构紧凑、占用空间较小、便于集成控制，还节省了一个变速器箱体。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图；

图2是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参见图1和图2，本发明的混合动力汽车的四驱动力总成，包括；第一永磁同步电机1、第一永磁同步电机输出轴1-1、第二永磁同步电机2、第二永磁同步电机输出轴2-1、第二永磁同步电机输出轴轴承2-2、变速箱箱体3、包含离合器摩擦片4-1和中间与该离合器摩擦片4-1相连接的离合器齿壳4-2和离合器齿套4-3的离合器4，发动机5、发动机输出轴5-1，输入轴6、滚针轴承7、输入轴右轴承8、输入轴左轴承9、输入轴齿轮10、中间轴11、中间轴大齿轮11-1、中间轴小齿轮11-2、中间轴右轴承11-3、中间轴左轴承11-4、包含第一主减速齿轮12-1和第一差速器半轴12-2的第一差速器12、前桥传动轴13、前轮14、第一主动锥齿轮2-3、传动轴15、传动轴上轴承15-1、传动轴下轴承15-2、第一被动锥齿轮15-3、第二主动锥齿轮15-4，包含第二被动主减速锥齿轮16-1和第二差速器半轴16-2的第二差速器16、后桥传动轴17、后轮18：从图1和图2可见，本发明所述第一永磁同步电机输出轴1-1的左、右端分别与发动机输出轴5-1的右端和输入轴6的左端固定连接且与发动机输出轴5-1和输入轴6同轴线，所述输入轴6的左、右侧分别装配于输入轴左轴承9和输入轴右轴承8上，所述第一永磁同步电机1连接于第一永磁同步电机输出轴1-1的左端，所述发动机5连接于发动机输出轴5-1的右端，所述输入轴左轴承9和输入轴右轴承8装配于变速器箱体3上，所述滚针轴承7空套于输入轴6上并位于输入轴左轴承9和输入轴右轴承8之间，所述输入轴齿轮10空套于滚针轴承7上，所述离合器4的离合器齿套4-3与输入轴6固定连接并位于滚针轴承7的左侧且离合器4的离合器齿壳4-2与输入轴齿轮10固定连接；所述中间轴11的左、右端分别装配于中间轴左轴承11-4和中间轴右轴承11-3上，所述中间轴大齿轮11-1、中间轴小齿轮11-2左右并列地装配于中间轴11上并位于中间轴左轴承11-4和中间轴右轴承11-3之间，所述中间轴左轴承11-4和中间轴右轴承11-3装配于变速器箱体3上；所述前桥传动轴13的左、右端分别与前轮14连接，所述第一差速器12固定连接于前桥传动轴13的中部位置，所述第一主减速齿轮12-1固定接于第一差速器12上；所述传动轴15的上、下端内侧附近装配于传动轴上轴承15-1和传动轴下轴承15-2上，所述第一被动锥齿轮15-3和第二主动锥齿轮15-4分别与传动轴15的上、下端连接；所述第二永磁同步电机输出轴2-1装配于第二永磁同步电机输出轴轴承2-2上，所述第二永磁同步电机2连接于第二永磁同步电机输出轴2-1的左端，所述第一主动锥齿轮2-3连接于第二永磁同步电机输出轴2-1的右端；所述后桥传动轴17的左、右端分别与后轮18固定连接，所述第二差速器16与后桥传动轴17固定连接并位于后桥传动轴17的中部位置，所述第二被动主减速锥齿轮16-1与第二差速器16固定连接；所述输入轴齿轮10与中间轴大齿轮11-1相互啮合、中间轴小齿轮11-2与第一主减速齿轮12-1相互啮合；所述第一主动锥齿轮2-3与第一被动锥齿轮15-3相互啮合，第二主动锥齿轮15-4和第二被动主减速锥齿轮16-1相互啮合。这样一来，本发明就将混合动力的两套动力系统，即由第一永磁同步电机1和发动机5等组成的混合动力系统，以及由第二永磁同步电机2等组成的纯电动动力系统，均集成布置在前桥上，并都布置在同一个变速器箱体3内，实现后轮驱动功能。因而，结构紧凑、占用空间较小、便于集成控制，还节省了一个变速器箱体。

所述输入轴6的左、右端分别与第一永磁同步电机输出轴1-1右端和发动机输出轴5-1采用花键固定连接。这使得输入轴6与第一永磁同步电机输出轴1-1和发动机输出轴5-1的固定连接比较简单且比较牢固。

所述中间轴大齿轮11-1和中间轴小齿轮11-2与中间轴11通过花键固定连接。这使得中间轴大齿轮11-1和中间轴小齿轮11-2与中间轴11的固定连接比较简单且比较牢固。

所述前桥传动轴13与前轮14通过轮毂花键固定连接。这使前桥传动轴13与前轮14的固定连接比较简单且比较牢固。

所述第一差速器12与前桥传动轴13通过半轴花键固定连接。这使第一差速器12与前桥传动轴13的固定连接比较简单且比较牢固。

所述第一主减速齿轮12-1与第一差速器12采用通过螺栓固定连接。这使第一主减速齿轮12-1与第一差速器12的固定连接比较简单且比较牢固。

本发明的工作原理如下；

当汽车混合动力系统工作时，也就是由第一永磁同步电机1和发动机5发出的动力起作用时，第一永磁同步电机1和发动机5输出的动力经输入轴6汇合后，且当离合器4闭合后，离合器4就和输入轴齿轮10连接为一体，此时第一永磁同步电机1和发动机5发出的动力经过输入轴齿轮10把动力传递给中间轴大齿轮11-1，中间轴大齿轮11-1再把动力通过中间轴11传递给中间轴小齿轮11-2，中间轴小齿轮11-2通过与第一主减速齿轮12-1相互啮合进而把动力传递给第一差速器12，第一差速器12又把动力传递给前桥传动轴13，紧接着前桥传动轴13把动力传递给前轮14，实现前轮驱动功能。

当汽车纯电动动力系统工作时，也就是第二永磁同步电机2处于工作状态时，第二永磁同步电机2的动力经过第二永磁同步电机2输出轴2-1传递给第一主动锥齿轮2-3，第一主动锥齿轮2-3通过与第一被动锥齿轮15-3相互啮合把动力传递给传动轴15，传动轴15又把动力传递给第二主动锥齿轮15-4，第二主动锥齿轮15-4与第二被动主减速锥齿轮16-1相互啮合把动力传递给第二差速器16，第二差速器16又把动力传递给后桥传动轴17，后桥传动轴又把动力传递给后轮18，实现后轮驱动。

当上述两套动力系统同时工作时，也就是说由第一永磁同步电机1和发动机5组成的动力系统与第二永磁同步电机2组成的动力系统同时工作时，可以实现混合动力四驱功能。

同时，汽车会根据不同的路况会适时启动或关闭上述两套动力系统的任意一套，需要大功率时，两套动力系统都启动。

当汽车需要倒车时，第二永磁同步电机2反转，动力通过一系列传递到后轮18，使后轮反转，实现倒车功能。

在发动机需要启动的时候，第一永磁同步电机1即可以当做启动电机，可以快速拖动发动机启动。此时，第一永磁同步电机1快速把发动机5拖到经济转速区间，以免发动机5自身启动在低转速区域油耗高的缺陷。

当第一永磁同步电机1为电动机时，起驱动整车运动的作用；当第一永磁同步电机1为发电机时为电池充电，电池中贮存的电量可以供给第二永磁同步电机。

Claims (6)

1.一种混合动力汽车的四驱动力总成，包括；第一永磁同步电机（1）、第一永磁同步电机输出轴（1-1）、第二永磁同步电机（2）、第二永磁同步电机输出轴（2-1）、第二永磁同步电机输出轴轴承（2-2）、变速箱箱体（3）、包含离合器摩擦片（4-1）和中间与该离合器摩擦片（4-1）相连接的离合器齿壳（4-2）和离合器齿套（4-3）的离合器（4），发动机（5）、发动机输出轴（5-1），输入轴（6）、滚针轴承（7）、输入轴右轴承（8）、输入轴左轴承（9）、输入轴齿轮（10）、中间轴（11）、中间轴大齿轮（11-1）、中间轴小齿轮（11-2）、中间轴右轴承（11-3）、中间轴左轴承（11-4）、包含第一主减速齿轮（12-1）和第一差速器半轴（12-2）的第一差速器（12）、前桥传动轴（13）、前轮（14）、第一主动锥齿轮（2-3）、传动轴（15）、传动轴上轴承（15-1）、传动轴下轴承（15-2）、第一被动锥齿轮（15-3）、第二主动锥齿轮（15-4），包含第二被动主减速锥齿轮（16-1）和第二差速器半轴（16-2）的第二差速器（16）、后桥传动轴（17）、后轮（18），其特征在于：

所述第一永磁同步电机输出轴（1-1）的左、右端分别与发动机输出轴（5-1）的右端和输入轴（6）的左端固定连接且与发动机输出轴（5-1）和输入轴（6）同轴线，所述输入轴（6）的左、右侧分别装配于输入轴左轴承（9）和输入轴右轴承（8）上，所述第一永磁同步电机（1）连接于第一永磁同步电机输出轴（1-1）的左端，所述发动机（5）连接于发动机输出轴（5-1）的右端，所述输入轴左轴承（9）和输入轴右轴承（8）装配于变速器箱体（3）上，所述滚针轴承（7）空套于输入轴（6）上并位于输入轴左轴承（9）和输入轴右轴承（8）之间，所述输入轴齿轮（10）空套于滚针轴承（7）上，所述离合器（4）的离合器齿套（4-3）与输入轴（6）固定连接并位于滚针轴承（7）的左侧且离合器（4）的离合器齿壳（4-2）与输入轴齿轮（10）固定连接；

所述中间轴（11）的左、右端分别装配于中间轴左轴承（11-4）和中间轴右轴承（11-3）上，所述中间轴大齿轮（11-1）、中间轴小齿轮（11-2）左右并列地装配于中间轴（11）上并位于中间轴左轴承（11-4）和中间轴右轴承（11-3）之间，所述中间轴左轴承（11-4）和中间轴右轴承（11-3）装配于变速器箱体（3）上；

所述前桥传动轴（13）的左、右端分别与前轮（14）连接，所述第一差速器（12）固定连接于前桥传动轴（13）的中部位置，所述第一主减速齿轮（12-1）固定连接于第一差速器（12）上；

所述传动轴（15）的上、下端内侧附近装配于传动轴上轴承（15-1）和传动轴下轴承（15-2）上，所述第一被动锥齿轮（15-3）和第二主动锥齿轮（15-4）分别与传动轴（15）的上、下端连接；

所述第二永磁同步电机输出轴（2-1）装配于第二永磁同步电机输出轴轴承（2-2）上，所述第二永磁同步电机（2）连接于第二永磁同步电机输出轴（2-1）的左端，所述第一主动锥齿轮（2-3）连接于第二永磁同步电机输出轴（2-1）的右端；

所述后桥传动轴（17）的左、右端分别与后轮（18）固定连接，所述第二差速器（16）与后桥传动轴（17）固定连接并位于后桥传动轴（17）的中部位置，所述第二被动主减速锥齿轮（16-1）与第二差速器（16）固定连接；

所述输入轴齿轮（10）与中间轴大齿轮（11-1）相互啮合、中间轴小齿轮（11-2）与第一主减速齿轮（12-1）相互啮合；

所述第一主动锥齿轮（2-3）与第一被动锥齿轮（15-3）相互啮合，第二主动锥齿轮（15-4）和第二被动主减速锥齿轮（16-1）相互啮合；由第一永磁同步电机（1）和发动机 （5）组成的混合动力系统，以及由第二永磁同步电机 （2）组成的纯电动动力系统，均集成布置在前桥上，并都布置在同一个变速器箱体（3）内，实现后轮驱动功能。

2.根据权利要求1所述的混合动力汽车的四驱动力总成，其特征在于：所述输入轴（6）的左、右端分别与第一永磁同步电机输出轴（1-1）右端和发动机输出轴（5-1）采用花键固定连接。

3.根据权利要求1所述的混合动力汽车的四驱动力总成，其特征在于：所述中间轴大齿轮（11-1）和中间轴小齿轮（11-2）与中间轴（11）通过花键固定连接。

4.根据权利要求1所述的混合动力汽车的四驱动力总成，其特征在于：所述前桥传动轴（13）与前轮（14）通过轮毂花键固定连接。

5.根据权利要求1所述的混合动力汽车的四驱动力总成，其特征在于：所述第一差速器（12）与前桥传动轴（13）通过半轴花键固定连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的混合动力汽车的四驱动力总成，其特征在于：所述第一主减速齿轮（12-1）与第一差速器（12）采用通过螺栓固定连接。