CN107985059B - P2混动系统 - Google Patents

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Abstract

一种P2混动系统，包括：壳体，以及插设于所述壳体内的输出轴；电机，设于所述壳体中且套设于所述输出轴外，所述电机的转子支架与所述输出轴传动连接；离合器，所述离合器的输出端与所述输出轴传动连接，输入端用于与发动机传动连接；所述输出轴背向所述离合器的一端伸出所述壳体，用于将动力输出至变速箱。相比于现有技术，该P2混动系统的部件更少、结构更简单，轴向长度更小，占用的轴向空间小。

Description

P2混动系统
技术领域
本发明涉及汽车领域，具体涉及一种P2混动系统。
背景技术
混动系统是混合动力汽车的关键部件，混合动力汽车通过混动系统来选择动力模式，包括发动机模式、电机模式以及混合动力模式。
P2混动系统，是混合动力系统的一种布置方式，其通过单独的离合器来实现各个模式之间的动力切换，该离合器称为K0离合器。
现有一种P2混动系统，其中K0离合器和电机一同设于P2混动系统的壳体中，并通过一个轴承支撑在穿设于壳体中的法兰轴上，K0离合器的输入端与法兰轴连接以接受发动机的动力，输出端与电机的转子支架连接。混动系统在面向变速箱的一端设有与电机的转子支架连接的挠性盘。
由此，在发动机模式下，K0离合器闭合，发动机的动力由法兰轴穿入P2混动系统，然后依次通过K0离合器、电机的转子支架、挠性板后输出至变速箱。在电机模式下，K0离合器断开，电机的动力依次通过电机转子支架、挠性板后输出至变速箱。在混合动力模式下，K0离合器闭合，发动机、电机的动力在电机的转子支架处汇合，由电机的转子支架将两种动力耦合后通过挠性板输出至变速箱。
上述P2混动系统中，部件数量较多，结构复杂，轴向长度长，占用空间大。
发明内容
本发明解决的问题是现有的P2混动系统中，部件数量较多，结构复杂，轴向长度长，占用空间大。
为解决上述问题，本发明提供一种P2混动系统，包括：壳体，以及插设于所述壳体内的输出轴；电机，设于所述壳体中且套设于所述输出轴外，所述电机的转子支架与所述输出轴传动连接；离合器，所述离合器的输出端与所述输出轴传动连接，输入端用于与发动机传动连接；所述输出轴背向所述离合器的一端伸出所述壳体，用于将动力输出至变速箱。
可选的，所述离合器设于所述壳体的轴向一端，所述离合器的输入端设于所述壳体外。
可选的，还包括：设于所述壳体内且套设于所述输出轴外的离合器操纵机构和传动轮毂；沿轴向方向，所述传动轮毂位于所述离合器操纵机构和所述离合器之间，可沿所述输出轴轴向移动；所述离合器操纵机构通过驱动所述传动轮毂的轴向运动以控制所述离合器的开闭。
可选的，所述传动轮毂与所述输出轴之间通过花键连接。
可选的，沿径向方向，所述传动轮毂位于所述转子支架和所述输出轴之间，所述转子支架通过所述传动轮毂与所述输出轴传动连接。
可选的，所述转子支架与所述传动轮毂之间通过花键连接。
可选的，所述壳体在轴向背向所述离合器的一端设有支撑法兰，所述支撑法兰朝向所述壳体的内部延伸且与所述电机同轴；沿径向方向，所述支撑法兰穿设于所述电机和所述离合器操纵机构之间，所述电机通过支撑轴承支撑于所述支撑法兰。
可选的，所述支撑轴承具有沿轴向排列的多个。
可选的，所述离合器操纵机构为液压操纵机构。
可选的，所述输出轴作为变速箱的输入轴。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
P2混动系统包括壳体以及插设于壳体内的输出轴，电机的转子支架与输出轴传动连接，离合器的输出端与输出轴传动连接，输入端用于与发动机传动连接，输出轴背向离合器的一端伸出壳体，用于将动力输出至变速箱。由此带来的优点在于：一方面，通过输出轴直接将发动机、电机的动力输出至变速箱，不需要设置挠性盘，系统内的部件数量减少，由此可以减小整个系统的轴向长度和占用空间，同时简化结构。另一方面，离合器作为P2混动系统的输入端与输出轴连接，而不与电机的转子支架连接，可以避免离合器工作时产生的热量通过转子支架传递至电机，从而保证了电机的工作温度和性能。
附图说明
图1是本发明实施例的P2混动系统的剖面结构示意图；
图2是本发明实施例的P2混动系统在立体分解状态的剖面示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
本实施例提供一种P2混动系统，参照图1、图2所示，该P2混动系统具有壳体10，以及插设于壳体10内的输出轴20。
壳体10中设有电机30，电机30同轴地套设于输出轴20外。电机30为内转子电机，在径向内侧设有与电机转子连接的转子支架31，转子支架31与输出轴20传动连接。
P2混动系统还包括离合器40，离合器40的输出端与输出轴20传动连接，输入端用于与发动机传动连接。换言之，离合器40作为P2混动系统的输入端。
本实施例中，输出轴20背向离合器40的一端伸出壳体，用于将动力输出至变速箱。
离合器40作为K0离合器，用于实现发动机模式、电机模式以及混合动力模式之间的切换。在发动机模式下，离合器40闭合，发动机的动力通过离合器40传递至输出轴20，然后通过输出轴20传递至变速箱。在电机模式下，离合器40断开，电机30的动力通过转子支架31传递至输出轴20，然后传递至变速箱；在混合动力模式下，离合器40闭合，发动机、电机的动力分别传递至输出轴20，由输出轴20耦合后传递至变速箱。
可见，本方案的优点在于：一方面，输出轴20作为P2混动系统的输出端，通过输出轴20直接将发动机、电机30的动力输出至变速箱，不需要设置挠性盘，系统内的部件数量减少，由此可以减小整个系统的轴向长度和占用空间，同时简化结构。另一方面，离合器40作为P2混动系统的输入端与输出轴20连接，而不与电机30的转子支架31连接，可以避免离合器40工作时产生的热量通过转子支架传递至电机，从而保证了电机的工作温度和性能。
在一些实施例中，输出轴20可以直接作为变速箱的输入轴，由此减少部件数量、且省去了输出轴20和变速箱输入轴之间的连接结构，可以降低传递过程中的动力损耗。并且，在此基础上，可以将P2混动系统直接集成在变速箱中，实现汽车驱动系统的小型化。
其中，在安装空间允许的情况下，离合器40可以设置于壳体10内，或者部分设于壳体10内。其中，离合器40可以为膜片弹簧式离合器。本实施例中，离合器40包括沿轴向排布且可以相互接合或分离的第一离合件41、第二离合件42，第一离合件41作为离合器40的输入端，第二离合件42作为离合器40的输出端。
第一离合件41设于壳体10外，且第二离合件42面向第一离合件41的轴向端面也位于壳体10外。这样，离合器40中第一离合件41、第二离合件42在接合或分离时由于摩擦产生的热量将能够从空气中散出，减小了对壳体10内部温度的影响。
进一步，本实施例的P2混动系统还包括设于壳体10内且套设于输出轴20外的离合器操纵机构50和传动轮毂60。传动轮毂60用于将离合器操纵机构50的动力传递给离合器40。
具体地，沿输出轴20的轴向方向，传动轮毂60位于离合器操纵机构50和离合器40之间，可沿输出轴20轴向移动。离合器操纵机构50通过驱动传动轮毂60的轴向运动以控制离合器20的开闭。
本实施例中，离合器40、传动轮毂60以及离合器操纵机构50沿轴向依次排列，传动轮毂60在轴向两端分别与离合器40的第二离合件42以及离合器操纵机构50的输出端相抵。对于输出轴20而言，轴向各个位置的负荷比较均衡，可以降低输出轴的强度要求。
参照图2所示，离合器操纵机构50包括沿轴向连接的驱动部51和驱动轴承52。驱动轴承52位于驱动部51的输出端，驱动部51固定于壳体10，驱动轴承52包括两个沿轴向排布的滚动圈(未标注)，其中一个滚动圈与驱动部51连接，另一个滚动圈作为离合器操纵机构50的输出端与传动轮毂60相抵。
本实施例中，离合器操纵机构50为液压操纵机构，驱动部51中包括液压缸。
在其他实施例中，传动轮毂60与离合器40的输出端以及离合器操纵机构50的输出端之间也可以通过连接结构连接，以实现动力传递。
从理论上来说，如果仅考虑离合器40和离合器操纵机构50之间的动力传递，传动轮毂60可以空套于输出轴20，两者之间不需要存在任何连接关系。本实施例中，传动轮毂60与输出轴20之间通过花键连接，这样，一方面，传动轮毂60与输出轴20同步转动，另一方面，传动轮毂60与输出轴20之间可以轴向移动。
进一步，沿径向方向，传动轮毂60位于转子支架31和输出轴20之间，转子支架31通过传动轮毂60与输出轴20传动连接。由此，电机30的动力依次通过转子支架31、传动轮毂60传递至输出轴20。转子支架31在输出轴20上的轴向位置与传动轮毂60重合，这样可以减小输出轴20所需的轴向长度，减小P2混动系统的轴向长度。
转子支架31与传动轮毂60同步转动，两者之间传动连接。本实施例中，转子支架31与传动轮毂60之间通过花键连接，一方面保证两者的同步转动，另一方面可以避免传动轮毂60的轴向移动对转子支架31产生干涉。
进一步，继续参照图1、图2，壳体10在轴向背向离合器40的一端设有支撑法兰11，支撑法兰11朝向壳体10的内部延伸且与电机30同轴。沿径向方向，支撑法兰11穿设于电机30和离合器操纵机构50之间，电机30通过支撑轴承70支撑于支撑法兰11。相比于现有技术中通过中间法兰轴支撑电机30的方式，本实施例通过支撑法兰11支撑电机的方式有利于减小输出轴20的负荷，进一步减小对输出轴20的强度要求。
在设置了支撑法兰11的基础上，可以通过增加支撑法兰11的轴向长度，来增加用于支撑电机30的支撑轴承70的数目，例如，支撑轴承70的数目可以是一个，或者也可以在支撑法兰11上设置沿轴向排列的多个支撑轴承70，以加强对电机30的支撑，提高支撑的稳定性。如图1、图2，本实施例中，支撑轴承70具有两个。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (8)

1.一种P2混动系统，其特征在于，包括：
壳体，以及插设于所述壳体内的输出轴；
电机，设于所述壳体中且套设于所述输出轴外，所述电机的转子支架与所述输出轴传动连接；
离合器，所述离合器的输出端与所述输出轴传动连接，输入端用于与发动机传动连接；
所述输出轴背向所述离合器的一端伸出所述壳体，用于将动力输出至变速箱；
设于所述壳体内且套设于所述输出轴外的离合器操纵机构和传动轮毂；
沿轴向方向，所述传动轮毂位于所述离合器操纵机构和所述离合器之间，可沿所述输出轴轴向移动；
所述离合器操纵机构通过驱动所述传动轮毂的轴向运动以控制所述离合器的开闭；
沿径向方向，所述传动轮毂位于所述转子支架和所述输出轴之间，所述转子支架通过所述传动轮毂与所述输出轴传动连接。
2.如权利要求1所述的P2混动系统，其特征在于，所述离合器设于所述壳体的轴向一端，所述离合器的输入端设于所述壳体外。
3.如权利要求1所述的P2混动系统，其特征在于，所述传动轮毂与所述输出轴之间通过花键连接。
4.如权利要求1所述的P2混动系统，其特征在于，所述转子支架与所述传动轮毂之间通过花键连接。
5.如权利要求1所述的P2混动系统，其特征在于，所述壳体在轴向背向所述离合器的一端设有支撑法兰，所述支撑法兰朝向所述壳体的内部延伸且与所述电机同轴；
沿径向方向，所述支撑法兰穿设于所述电机和所述离合器操纵机构之间，所述电机通过支撑轴承支撑于所述支撑法兰。
6.如权利要求5所述的P2混动系统，其特征在于，所述支撑轴承具有沿轴向排列的多个。
7.如权利要求1所述的P2混动系统，其特征在于，所述离合器操纵机构为液压操纵机构。
8.如权利要求1所述的P2混动系统，其特征在于，所述输出轴作为变速箱的输入轴。
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