CN111391643A - 新能源车用混合动力箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源车用混合动力箱，属于新能源汽车领域，该混合动力箱包括输入芯轴、主齿轮、第一中间齿轮、发电机齿轮、发电机、离合器、驱动齿轮、第二中间齿轮、差速器齿轮及驱动电机，输入芯轴就是发动机的输出轴，发动机、发电机和驱动电机同轴布置，输入芯轴穿过发电机与离合器的动力输入端固定连接；驱动齿轮分别与离合器的输出轴、驱动电机的输出轴连接离合器分离，驱动齿轮与驱动电机的输出轴同步转动；离合器接合，驱动齿轮与离合器的输出轴同步转动；本发明具有低速依靠驱动电机驱动；车辆高速行驶依靠发动机驱动，合理的运用发动机和驱动电机的工作特性，有效降低了发动机油耗，同时满足国家的各项法规要求，降低车辆使用成本。

Description

新能源车用混合动力箱
技术领域
本发明属于新能源汽车领域，具体涉及一种新能源车用混合动力箱。
背景技术
随着国家对汽车节能降耗，法规排放，100公里油耗限值越来越高，人们对车辆使用成本燃油消耗量越来越低的要求。传统燃油汽车已经很难达到要求。新能源混合动力汽车应运而生。
目前传统汽油车，在使用中油耗相对较高，主要体现在城市行驶时红绿灯较多，车辆频繁停车。发动机在停车时依然消耗燃料，既浪费又污染环境。
发明内容
针对传统燃油汽车存在的技术问题，本发明的目的是提出了一种新能源车用混合动力箱，该混合动力箱具有低速依靠驱动电机驱动，利用驱动电机低转速大扭矩优势；车辆高速行驶依靠发动机驱动，避开驱动电机高速耗电的缺点，合理的运用发动机和驱动电机的工作特性，有效降低了发动机油耗，同时满足国家的各项法规要求，降低车辆使用成本。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：新能源车用混合动力箱，其特征在于，包括：输入芯轴、主齿轮、第一中间齿轮、发电机齿轮、发电机、离合器、驱动齿轮、第二中间齿轮、差速器齿轮及驱动电机，
所述输入芯轴就是发动机的输出轴，发动机、发电机和驱动电机同轴布置，输入芯轴穿过发电机与离合器的动力输入端固定连接；所述驱动齿轮分别与离合器的输出轴、驱动电机的输出轴连接；所述离合器具有接合和分离两种工作状态，离合器分离，所述驱动齿轮与驱动电机的输出轴同步转动；离合器接合，所述驱动齿轮与离合器的输出轴同步转动；
所述主齿轮设置在输入芯轴上，并与输入芯轴固定连接，主齿轮与输入芯轴同步转动；所述第一中间齿轮与主齿轮啮合连接，同时第一中间齿轮与发电机齿轮啮合连接；所述发电机齿轮固定在发电机上；所述第二中间齿轮与驱动齿轮啮合连接，同时第二中间齿轮与差速器齿轮啮合连接；所述差速器齿轮固定在差速器上。
进一步，所述主齿轮、第一中间齿轮及发电机齿轮构成增速齿轮组。
通过上述设计方案，与现有技术相比本发明可以带来如下有益效果：
1、低速工况，驱动电机驱动车辆行驶，避免发动机低速工况油耗高问题；
2、高速工况，发动机驱动车辆行驶，避免驱动电机高转速耗电问题；
3、新能源车用混合动力箱效率高，降低车辆使用成本；
4、发动机、发电机和驱动电机同轴布置，结构简单，体积重量轻，布置简洁；
5、发动机通过增速齿轮组给发电机增加转速，此时发电机转速高于发动机转速，以提高发电效率；
6、采用单离合器设计，换挡平顺无冲击，结构简单。
附图说明
图1为新能源车用混合动力箱的结构示意图。
图中：1-输入芯轴；2-主齿轮；3-第一中间齿轮；4-发电机齿轮；5-发电机；6-离合器；7-驱动齿轮；8-第二中间齿轮；9-差速器齿轮；10-驱动电机。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，本领域技术人员应当理解。下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围，且本发明中未述及之处适用于现有技术。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，限定有第一”、“第二”的特征并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。低速工况为车速低于每小时80公里，高速工况为车速不低于每小时80公里。
如图1所示，本发明提出的新能源车用混合动力箱，包括输入芯轴1、主齿轮2、第一中间齿轮3、发电机齿轮4、发电机5、离合器6、驱动齿轮7、第二中间齿轮8、差速器齿轮9及驱动电机10。
所述输入芯轴1就是发动机的输出轴，发动机、发电机5和驱动电机10同轴布置，输入芯轴1穿过发电机5与离合器6的动力输入端固定连接；所述驱动齿轮7分别与离合器6的输出轴、驱动电机10的输出轴连接；所述离合器6具有接合和分离两种工作状态，离合器6分离，所述驱动齿轮7与驱动电机10的输出轴同步转动；离合器6接合，所述驱动齿轮7与离合器6的输出轴同步转动；
所述主齿轮2设置在输入芯轴1上，并与输入芯轴1固定连接，主齿轮2与输入芯轴1同步转动；所述第一中间齿轮3与主齿轮2啮合连接，同时第一中间齿轮3与发电机齿轮4啮合连接；所述发电机齿轮4固定在发电机5上；所述第二中间齿轮8与驱动齿轮7啮合连接，同时第二中间齿轮8与差速器齿轮9啮合连接；所述差速器齿轮9固定在差速器上；
其中主齿轮2、第一中间齿轮3及发电机齿轮4构成增速齿轮组。
下面结合本发明提出的新能源车用混合动力箱构造阐述其工作原理：
低速工况，输入芯轴1与离合器6的动力输入端固定连接；主齿轮2设置在输入芯轴1上并与其固定连接，主齿轮2与输入芯轴1同步转动；第一中间齿轮3与主齿轮2啮合连接，同时第一中间齿轮3与发电机齿轮4啮合连接；发电机齿轮4固定在发电机5上；主齿轮2、第一中间齿轮3及发电机齿轮4构成增速齿轮组，此时发电机5转速高于发动机转速，以提高发电效率；离合器6分离，发动机驱动输入芯轴1拖动主齿轮2，主齿轮2驱动第一中间齿轮3拖动发电机齿轮4，发电机齿轮4与发电机5固定连接，发电机5运转，完成发电过程，驱动电机10的输出轴带动驱动齿轮7与其同步旋转，第二中间齿轮8与驱动齿轮7啮合连接，同时第二中间齿轮8与差速器齿轮9啮合连接，差速器齿轮9固定在差速器上，驱动电机10带动车轮驱动车辆前进。
低速工况，发动机仅和发电机5相连，发动机带动发电机5运转，发电机5产生的能量用来驱动行驶用驱动电机10，车轮并不会跟发动机连接，发动机可以一直工作在最佳燃效转速下而与车速无关。
车辆启动时，在电池有电力的情况下，以电池能量驱动行驶用驱动电机10，驱动电机10与差速器直接连接，驱动电机10带动车轮驱动车辆前进，发动机、发电机5都处于静止状态，离合器6分离，驱动电机10的输出轴带动驱动齿轮7与其同步旋转，第二中间齿轮8与驱动齿轮7啮合连接，同时第二中间齿轮8与差速器齿轮9啮合连接，差速器齿轮9固定在差速器上，驱动电机10带动车轮驱动车辆前进。
高速工况：当车速到达发动机可以直驱转速每小时80公里以上，发动机直驱模式下，输入芯轴1与离合器6的动力输入端固定连接，离合器6接合，驱动齿轮7在离合器6的输出轴带动下与其同步旋转，第二中间齿轮8与驱动齿轮7啮合连接，同时第二中间齿轮8与差速器齿轮9啮合连接，差速器齿轮9固定在差速器上；发动机将动力传递到车轮。通过一个离合器6将发动机与车轮直接相连，由发动机直接驱动车辆前进，在高速情况下，驱动电机10与发电机5同时运转空转，当车辆减速时回收电能给电池充电。
离合器6作用：低速常开，混合动力箱进入发电工况；高速接合，混合动力箱进入发动机直驱工况。
本发明提出的新能源车用混合动力箱具有发动机高转速低油耗优势，驱动电机10低转速大扭矩优势，合理的运用发动机和驱动电机10协同工作，有效降低了发动机油耗，同时满足国家的各项法规要求，降低车辆使用成本。
混动优势：
1、城市拥堵路段，驱动电机10比较适合车辆频繁停车和启动，且驱动电机10启动速度快，扭矩大、噪声小等优点；高速行驶依靠发动机直接驱动，避开驱动电机10高速耗电问题。
2、单离合器6设置，无需换挡，无冲击。
3、整体混合动力箱结构简单，固定齿比、无换挡机构。
4、发动机通过增速齿轮组给发电机5增加转速，提高了发电机5的效率；发动机与发电机5同时工作在高效区间。
5、当车速到达一定车速时，离合器6接合，发动机直接驱动车轮行驶，此时发动机进入高效区工作。

Claims (2)

1.新能源车用混合动力箱，其特征在于，包括：输入芯轴(1)、主齿轮(2)、第一中间齿轮(3)、发电机齿轮(4)、发电机(5)、离合器(6)、驱动齿轮(7)、第二中间齿轮(8)、差速器齿轮(9)及驱动电机(10)，
所述输入芯轴(1)就是发动机的输出轴，发动机、发电机(5)和驱动电机(10)同轴布置，输入芯轴(1)穿过发电机(5)与离合器(6)的动力输入端固定连接；所述驱动齿轮(7)分别与离合器(6)的输出轴、驱动电机(10)的输出轴连接；所述离合器(6)具有接合和分离两种工作状态，离合器(6)分离，所述驱动齿轮(7)与驱动电机(10)的输出轴同步转动；离合器(6)接合，所述驱动齿轮(7)与离合器(6)的输出轴同步转动；
所述主齿轮(2)设置在输入芯轴(1)上，并与输入芯轴(1)固定连接，主齿轮(2)与输入芯轴(1)同步转动；所述第一中间齿轮(3)与主齿轮(2)啮合连接，同时第一中间齿轮(3)与发电机齿轮(4)啮合连接；所述发电机齿轮(4)固定在发电机(5)上；所述第二中间齿轮(8)与驱动齿轮(7)啮合连接，同时第二中间齿轮(8)与差速器齿轮(9)啮合连接；所述差速器齿轮(9)固定在差速器上。
2.根据权利要求1所述的新能源车用混合动力箱，其特征在于：所述主齿轮(2)、第一中间齿轮(3)及发电机齿轮(4)构成增速齿轮组。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112172507A (zh) * 2020-10-09 2021-01-05 无锡明恒混合动力技术有限公司 一种同轴布置的增程式混动系统
CN112172504A (zh) * 2020-09-17 2021-01-05 无锡明恒混合动力技术有限公司 一种纵置混合动力车辆驱动装置
CN112959897A (zh) * 2021-04-12 2021-06-15 东风小康汽车有限公司重庆分公司 驱动控制方法、装置及混合动力汽车

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