CN110525192A - 一种混合动力变速系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种混合动力变速系统，包括电机组、用于驱动所述电机组的动力源组、传动轴组以及动力输出机构，所述电机组的输入端与所述动力源组连接，所述电机组的输出端与所述传动轴组连接，所述传动轴组与所述动力输出机构连接。本发明的混合动力变速系统分别采用发动机和动力电池提供动力，动力分别从三个电机输入，然后分别传递到不同的传动轴上，最后传递到动力输出机构进行动力的输出，大大提高了整个变速系统的动力，每个动力源通过设置相对称的传动轴进行传动并作用到动力输出机构，极大地提高了变速系统的输出扭矩，提高了变速系统的承载强度。

Description

一种混合动力变速系统
技术领域
本发明涉及混合动力传动技术领域，具体涉及一种混合动力变速系统。
背景技术
在现有的技术背景中，我国车辆传动的发动机最大输出扭矩一般在三千牛米左右，多档变速箱最大输入扭矩还没超过三千牛米，发动机的动力严重不足，多档变速箱的承载强度不高，这样的发动机传动水平严重制约了我国超重型车辆的发展与应用。
发明内容
为了解决上述现有的动力传动系统中发动机动力不足和多档变速箱承载强度不高的问题，本发明提供了一种混合动力变速系统，通过设置多个动力源来提供动力，大大提高了变速系统的动力，通过设置多个传动轴进行传动，也极大地提高了多档变速箱的承载强度。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
一种混合动力变速系统，包括电机组、用于驱动所述电机组的动力源组、传动轴组以及动力输出机构，所述电机组的输入端与所述动力源组连接，所述电机组的输出端与所述传动轴组连接，所述传动轴组与所述动力输出机构连接；
所述电机组包括第一电机、第二电机以及第三电机，所述动力源组包括与所述第一电机连接的第一动力源、与所述第二电机连接的第二动力源以及与所述第三电机连接的第三动力源，所述传动轴组包括第一传动轴、第二传动轴以及第三传动轴；
所述第一电机连接有第一输出轴，所述第一输出轴的末端连接有第一输出齿轮，所述第二电机连接有第二输出轴，所述第二输出轴的末端连接有第二输出齿轮，所述第三电机连接有第三输出轴，所述第三输出轴的末端连接有第三输出齿轮，所述第一传动轴与所述第一输出齿轮啮合，所述第二传动轴与所述第二输出齿轮啮合，所述第三传动轴与所述第三输出齿轮啮合。本发明的混合动力变速系统采用三个动力源提供动力，动力分别从三个电机输入，然后分别传递到不同的传动轴上，最后传递到动力输出机构进行动力的输出，大大提高了整个变速系统的动力，而且通过设置多根传动轴进行传动并作用到动力输出机构，极大地提高了变速系统的输出扭矩，提高了变速系统的承载强度。
进一步的，所述第一输出轴、所述第二输出轴以及所述第三输出轴之间均同心同向，所述第二输出轴以及所述第三输出轴均为空心轴，所述第二输出轴套设在所述第一输出轴外部，所述第三输出轴套设在所述第二输出轴外部，节省了整个变速系统的体积，而且三个输出轴可以进行同轴心转动。
进一步的，所述第一传动轴、所述第二传动轴以及所述第三传动轴的数量均为两根，以所述第一输出轴的轴向为中心原点方向，所述第一传动轴之间、所述第二传动轴之间以及所述第三传动轴之间均相对于所述第一输出轴的轴向对称设置，传动轴呈对称设置可以给予动力输出机构大小相等且方向相反的径向力，保证整个变速系统的稳定性，提高安全性能，延长使用寿命。
进一步的，以所述第一输出轴的轴向为中心原点方向，所述第一传动轴与所述第二传动轴相距60度，所述第二传动轴与所述第三传动轴相距60度，所述第一传动轴与所述第三传动轴相距60度，三对传动轴呈均匀分布，受力更加均匀，转动更加顺畅。
进一步的，所述动力输出机构包括动力输出轴、第一同步器、第二同步器、第一齿轮组、第二齿轮组、第三齿轮组以及第四齿轮组，所述第一齿轮组、所述第二齿轮组、所述第三齿轮组以及所述第四齿轮组均设置在所述传动轴组与所述动力输出轴之间，所述第一同步器以及所述第二同步器均设置在所述动力输出轴上，所述第一同步器设置在所述第一齿轮组与所述第二齿轮组之间，所述第二同步器设置在所述第三齿轮组与所述第四齿轮组之间，所述动力输出轴受所述第一同步器控制与所述第一齿轮组接合、或与所述第二齿轮组接合、或与所述第一齿轮组和所述第二齿轮组均不接合，所述动力输出轴受所述第二同步器控制与所述第三齿轮组接合、或与所述第四齿轮组接合、或与所述第三齿轮组和所述第四齿轮组均不接合。第二同步器处于中间位置，不接合任一齿轮组，而第一同步器将动力输出轴与第一齿轮组接合时，可进行第一档变速，当第一同步器将动力输出轴与第二齿轮组接合时，进行第二档变速；第一同步器处于中间位置，不接合任一齿轮组，而第二同步器将动力输出轴与第三齿轮组接合时，进行第三档变速，当第二同步器将动力输出轴与第四齿轮组接合时，进行第四档变速。
进一步的，所述第一动力源为发电机，所述第二动力源以及所述第三动力源均为动力电池，发动机输出功率高，做主要的输出，动力电池可以通过充电获得电能，当发动机出问题时还可以提供动力，保证整个变速系统的运行。
进一步的，所述动力电池还连接有充电接口，可以进行充电。
进一步的，所述第一电机上设置有将转动产生的机械能转换为电能的发电装置，所述发电装置与所述充电接口连接，第一电机能够通过发电装置将转动产生的机械能转换为电能，然后储蓄在动力电池中，在汽车的行驶中，也能对动力电池进行充电，减少汽车的能源损耗。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的混合动力变速系统分别采用发动机和动力电池提供动力，动力分别从三个电机输入，然后分别传递到不同的传动轴上，最后传递到动力输出机构进行动力的输出，大大提高了整个变速系统的动力，每个动力源通过设置相对称的传动轴进行传动并作用到动力输出机构，极大地提高了变速系统的输出扭矩，提高了变速系统的承载强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种混合动力变速系统的结构示意图；
图2为本发明的一种混合动力变速系统的动力输出机构的结构示意图；
图3为本发明的实施例二的混合动力变速系统的结构示意图。
图中：1、第一电机；2、第二电机；3、第三电机；4、第一动力源；5、第二动力源；6、第三动力源；7、第一输出齿轮；8、第二输出齿轮；9、第三输出齿轮；10、第一传动轴；11、第二传动轴；12、第三传动轴；13、第一齿轮组；14、第二齿轮组；15、第三齿轮组；16、第四齿轮组；17、第一同步器；18、第二同步器；19、动力输出轴；20、发电装置；21、第一输出轴；22、第二输出轴；23、第三输出轴。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例包括：
实施例一：
如图1所示，一种混合动力变速系统，包括电机组、用于驱动电机组的动力源组、传动轴组以及动力输出机构，电机组的输入端与动力源组连接，电机组的输出端与传动轴组连接，传动轴组与动力输出机构连接；
电机组包括第一电机1、第二电机2以及第三电机3，动力源组包括与第一电机1连接的第一动力源4、与第二电机2连接的第二动力源5以及与第三电机3连接的第三动力源6，传动轴组包括第一传动轴10、第二传动轴11以及第三传动轴12；
第一电机1连接有第一输出轴21，第一输出轴21的末端连接有第一输出齿轮7，第二电机2连接有第二输出轴22，第二输出轴22的末端连接有第二输出齿轮8，第三电机3连接有第三输出轴23，第三输出轴23的末端连接有第三输出齿轮9，第一传动轴10与第一输出齿轮7啮合，第二传动轴11与第二输出齿轮8啮合，第三传动轴12与第三输出齿轮9啮合。本发明的混合动力变速系统采用三个动力源提供动力，动力分别从三个电机输入，然后分别传递到不同的传动轴上，最后传递到动力输出机构进行动力的输出，大大提高了整个变速系统的动力，而且通过设置多根传动轴进行传动并作用到动力输出机构，极大地提高了变速系统的输出扭矩，提高了变速系统的承载强度。
如图1所示，第一输出轴21、第二输出轴22以及第三输出轴23之间均同心同向，第二输出轴22以及第三输出轴23均为空心轴，第二输出轴22套设在第一输出轴21外部，第三输出轴23套设在第二输出轴22外部，节省了整个变速系统的体积，而且三个输出轴可以进行同轴心转动。
如图1所示，第一传动轴10、第二传动轴11以及第三传动轴12的数量均为两根，以第一输出轴21的轴向为中心原点方向，第一传动轴10之间、第二传动轴11之间以及第三传动轴12之间均相对于第一输出轴21的轴向对称设置，传动轴呈对称设置可以给予动力输出机构大小相等且方向相反的径向力，保证整个变速系统的稳定性，提高安全性能，延长使用寿命。
在本实施例中，以第一输出轴21的轴向为中心原点方向，第一传动轴10与第二传动轴11相距60度，第二传动轴11与第三传动轴12相距60度，第一传动轴10与第三传动轴12相距60度，三对传动轴呈均匀分布，受力更加均匀，转动更加顺畅。
如图1-2所示，动力输出机构包括动力输出轴19、第一同步器17、第二同步器18、第一齿轮组13、第二齿轮组14、第三齿轮组15以及第四齿轮组16，第一齿轮组13、第二齿轮组14、第三齿轮组15以及第四齿轮组16均设置在传动轴组与动力输出轴19之间，第一同步器17以及第二同步器18均设置在动力输出轴19上，第一同步器17设置在第一齿轮组13与第二齿轮组14之间，第二同步器18设置在第三齿轮组15与第四齿轮组16之间，动力输出轴19受第一同步器17控制与第一齿轮组13接合、或与第二齿轮组14接合、或与第一齿轮组13和第二齿轮组14均不接合，动力输出轴19受第二同步器18控制与第三齿轮组15接合、或与第四齿轮组16接合、或与第三齿轮组15和第四齿轮组16均不接合。第二同步器18处于中间位置，不接合任一齿轮组，而第一同步器17将动力输出轴19与第一齿轮组13接合时，可进行第一档变速，当第一同步器17将动力输出轴19与第二齿轮组14接合时，进行第二档变速；第一同步器17处于中间位置，不接合任一齿轮组，而第二同步器18将动力输出轴19与第三齿轮组15接合时，进行第三档变速，当第二同步器18将动力输出轴19与第四齿轮组16接合时，进行第四档变速。
在本实施例中，第一动力源4为发电机，第二动力源5以及第三动力源6均为动力电池，发动机输出功率高，做主要的输出，动力电池可以通过充电获得电能，当发动机出问题时还可以提供动力，保证整个变速系统的运行。
实施例二：
如图3所示为本发明的另一实施例，与实施例一的区别在于，动力电池还连接有充电接口，可以进行充电，第一电机1上设置有将转动产生的机械能转换为电能的发电装置20，发电装置20与充电接口连接，第一电机1能够通过发电装置20将转动产生的机械能转换为电能，然后储蓄在动力电池中，在汽车的行驶中，也能对动力电池进行充电，减少汽车的能源损耗。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种混合动力变速系统，其特征在于，包括电机组、用于驱动所述电机组的动力源组、传动轴组以及动力输出机构，所述电机组的输入端与所述动力源组连接，所述电机组的输出端与所述传动轴组连接，所述传动轴组与所述动力输出机构连接；
所述电机组包括第一电机(1)、第二电机(2)以及第三电机(3)，所述动力源组包括与所述第一电机(1)连接的第一动力源(4)、与所述第二电机(2)连接的第二动力源(5)以及与所述第三电机(3)连接的第三动力源(6)，所述传动轴组包括第一传动轴(10)、第二传动轴(11)以及第三传动轴(12)；
所述第一电机(1)连接有第一输出轴(21)，所述第一输出轴(21)的末端连接有第一输出齿轮(7)，所述第二电机(2)连接有第二输出轴(22)，所述第二输出轴(22)的末端连接有第二输出齿轮(8)，所述第三电机(3)连接有第三输出轴(23)，所述第三输出轴(23)的末端连接有第三输出齿轮(9)，所述第一传动轴(10)与所述第一输出齿轮(7)啮合，所述第二传动轴(11)与所述第二输出齿轮(8)啮合，所述第三传动轴(12)与所述第三输出齿轮(9)啮合。
2.根据权利要求1所述的混合动力变速系统，其特征在于，所述第一输出轴(21)、所述第二输出轴(22)以及所述第三输出轴(23)之间均同心同向，所述第二输出轴(22)以及所述第三输出轴(23)均为空心轴，所述第二输出轴(22)套设在所述第一输出轴(21)外部，所述第三输出轴(23)套设在所述第二输出轴(22)外部。
3.根据权利要求2所述的混合动力变速系统，其特征在于，所述第一传动轴(10)、所述第二传动轴(11)以及所述第三传动轴(12)的数量均为两根，以所述第一输出轴(21)的轴向为中心原点方向，所述第一传动轴(10)之间、所述第二传动轴(11)之间以及所述第三传动轴(12)之间均相对于所述第一输出轴(21)的轴向对称设置。
4.根据权利要求3所述的混合动力变速系统，其特征在于，以所述第一输出轴(21)的轴向为中心原点方向，所述第一传动轴(10)与所述第二传动轴(11)相距60度，所述第二传动轴(11)与所述第三传动轴(12)相距60度，所述第一传动轴(10)与所述第三传动轴(12)相距60度。
5.根据权利要求1所述的混合动力变速系统，其特征在于，所述动力输出机构包括动力输出轴(19)、第一同步器(17)、第二同步器(18)、第一齿轮组(13)、第二齿轮组(14)、第三齿轮组(15)以及第四齿轮组(16)，所述第一齿轮组(13)、所述第二齿轮组(14)、所述第三齿轮组(15)以及所述第四齿轮组(16)均设置在所述传动轴组与所述动力输出轴(19)之间，所述第一同步器(17)以及所述第二同步器(18)均设置在所述动力输出轴(19)上，所述第一同步器(17)设置在所述第一齿轮组(13)与所述第二齿轮组(14)之间，所述第二同步器(18)设置在所述第三齿轮组(15)与所述第四齿轮组(16)之间，所述动力输出轴(19)受所述第一同步器(17)控制与所述第一齿轮组(13)接合、或与所述第二齿轮组(14)接合、或与所述第一齿轮组(13)和所述第二齿轮组(14)均不接合，所述动力输出轴(19)受所述第二同步器(18)控制与所述第三齿轮组(15)接合、或与所述第四齿轮组(16)接合、或与所述第三齿轮组(15)和所述第四齿轮组(16)均不接合。
6.根据权利要求1至5中任一所述的混合动力变速系统，其特征在于，所述第一动力源(4)为发电机，所述第二动力源(5)以及所述第三动力源(6)均为动力电池。
7.根据权利要求6所述的混合动力变速系统，其特征在于，所述动力电池还连接有充电接口。
8.根据权利要求7所述的混合动力变速系统，其特征在于，所述第一电机(1)上设置有将转动产生的机械能转换为电能的发电装置(20)，所述发电装置(20)与所述充电接口连接。
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