CN113199931A - 机动车的混合动力传动装置 - Google Patents

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罗瑞田
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尹文杰
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    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
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Abstract

一种机动车的混合动力传动装置，包括发动机、发电机、驱动电机，一输入轴与发动机固定连接，驱动电机与一空心轴固定连接，发电机与一实心轴固定连接，空心轴空套在实心轴上形成同心轴，一输出轴与实心轴平行，且与输入轴位于同一轴心线上；输入轴上周向固定第一主动齿轮，实心轴上周向固定第一从动齿轮，该第一从动齿轮与第一主动齿轮啮合；空心轴上周向固定第二主动齿轮，输出轴上周向固定第二从动齿轮，该第二从动齿轮与第二主动齿轮啮合；空心轴与第一从动齿轮之间设有第一离合器，该第一离合器的第一摩擦盘与第一从动齿轮固定连接，第二摩擦盘与空心轴周向固定；输入轴、空心轴、实心轴、输出轴均分别通过轴承支承在箱体上。

Description

机动车的混合动力传动装置
技术领域
本发明涉及混合动力技术领域，具体涉及一种机动车的混合动力传动装置。
背景技术
目前，大部分混合动力机动车都是采用油电混合动力装置，而很多汽车厂商开发的油电混合动力装置都采用了双电机结构，即油电混合动力装置包括从燃油得到动力的发动机和依靠电力运转的驱动电机以外，还增加了一个发电机，发电机利用机动车运行的动力发电，为机动车提供电能，发动机停机后，利用驱动电机驱动机动车行驶，降低机动车废气排放，保护环境。但是发动机、发电机和驱动电机三者之间的连接和控制对混合动力车辆的行驶性能有直接影响。
公开号为CN 110962573 A的专利《混合动力驱动系统及车辆》公开了一种配有双电机的混合动力驱动系统，该混合动力驱动系统包括发动机、第一电机、第二电机、电机齿轮、第一轴、1挡主动齿轮、离合器、2挡主动齿轮、第二轴、第三轴、1挡从动齿轮、同步器、2挡从动齿轮、主减主动齿轮及主减从动齿轮，通过控制离合器及同步器的接合状态，可以实现发动机的两挡速比及纯电驱动两挡速比，实现电机纯电驱动、串联驱动、并联驱动及发动机直接驱动等工作模式，虽然能够使发动机工作在具有较高燃油经济性的区间，在保证机动车动力性能的同时，还提高了车辆燃油经济性，但是由于在发动机动力传递的两挡速比切换过程，需离合器和同步器配合参与，而由于同步器结构特性，会导致控制过程复杂且极易产生动力中断，影响驾驶性能。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种机动车的混合动力传动装置，不使用同步器，在保证机动车动力性能且提高车辆燃油经济性的同时，还避免了由同步器导致的换挡过程中极易产生的动力中断，提高机动车的驾驶性能。
本发明的目的是采用下述方案实现的：一种机动车的混合动力传动装置，包括发动机、发电机、驱动电机，一输入轴与发动机固定连接，驱动电机与一空心轴固定连接，发电机与一实心轴固定连接，空心轴空套在实心轴上形成同心轴，一输出轴与实心轴平行，且与输入轴位于同一轴心线上；
输入轴上周向固定第一主动齿轮，实心轴上周向固定第一从动齿轮，该第一从动齿轮与第一主动齿轮啮合；
空心轴上周向固定第二主动齿轮，输出轴上周向固定第二从动齿轮，该第二从动齿轮与第二主动齿轮啮合；
空心轴与第一从动齿轮之间设有第一离合器，该第一离合器的第一摩擦盘与第一从动齿轮固定连接，第二摩擦盘与空心轴周向固定；
输入轴、空心轴、实心轴、输出轴均分别通过轴承支承在箱体上。
进一步的，所述输入轴与输出轴之间设有第二离合器，该第二离合器的主动摩擦盘与第一主动齿轮固定连接，从动摩擦盘与第二从动齿轮固定连接。
本发明包含如下有益效果：一输入轴与发动机固定连接，驱动电机与一空心轴固定连接，既可以通电使驱动电机的电机轴带动空心轴旋转，也可以利用发动机的动力使空心轴旋转，带动驱动电机的电机轴旋转发电，为蓄电瓶提供电能。发电机与一实心轴固定连接，空心轴空套在实心轴上形成同心轴，该发电机不参与驱动机动车行驶，只通过实心轴的旋转产生电能存储在蓄电瓶内，一输出轴与实心轴平行，且与输入轴位于同一轴心线上，用于连接变速箱的输入端；
输入轴上周向固定第一主动齿轮，实心轴上周向固定第一从动齿轮，该第一从动齿轮与第一主动齿轮啮合，发动机的输入动力依次通过输入轴上的第一主动齿轮、第一从动齿轮、实心轴传递给发电机的输入端；发电机的输入动力通过由第一主动齿轮、第一从动齿轮组成的齿轮副传动比进行调节；
空心轴上周向固定第二主动齿轮，输出轴上周向固定第二从动齿轮，该第二从动齿轮与第二主动齿轮啮合；
驱动电机的动力依次通过空心轴、第二主动齿轮、第二从动齿轮传递给输出轴，输出轴的输出动力通过由第二主动齿轮、第二从动齿轮组成的齿轮副传递比进行调节；
空心轴与第一从动齿轮之间设有第一离合器，该第一离合器的第一摩擦盘与第一从动齿轮固定连接，第二摩擦盘与空心轴周向固定，用于实现发动机动力的连接和中断；
输入轴、空心轴、实心轴、输出轴均分别通过轴承支承在箱体上。
进一步的，所述输入轴与输出轴之间设有第二离合器，该第二离合器的主动摩擦盘与第一主动齿轮固定连接，从动摩擦盘与第二从动齿轮固定连接，发动机的动力可直接通第二离合器传递到输出轴上，用于直接实现发动机动力的连接和中断。
本发明的优点如下：
① 本发明不采用同步器，可以避免由同步器导致的换挡过程中极易产生的动力中断，提高机动车的驾驶性能；
② 本发明结构简单、各部件的功能明确、成本低，更有利于机动车的混合动力集成和匹配；
③ 本发明的技术方案，扩展性好，可实现更合理的模块化、平台化开发，可适应更多车型的要求；
④ 本发明的技术方案可实现发动机直驱，更能满足机动车后驱混合动力传动系统的需求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明另外一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图2所示，一种机动车的混合动力传动装置，包括发动机1、发电机2、驱动电机3，一输入轴4与发动机1的输出轴固定连接，驱动电机3的转子轴与一空心轴5固定连接，发电机2的转子轴与一实心轴6固定连接，空心轴5空套在实心轴6上形成同心轴，一输出轴7与实心轴6平行，且与输入轴4位于同一轴心线上；
输入轴4上周向固定第一主动齿轮8，实心轴6上周向固定第一从动齿轮9，该第一从动齿轮9与第一主动齿轮8啮合；
空心轴5上周向固定第二主动齿轮10，输出轴7上周向固定第二从动齿轮11，该第二从动齿轮11与第二主动齿轮10啮合；
空心轴5与第一从动齿轮9之间设有第一离合器12，该第一离合器12的第一摩擦盘与第一从动齿轮9固定连接，第二摩擦盘与空心轴5周向固定；
输入轴4、空心轴5、实心轴6、输出轴7均分别通过轴承支承在箱体上。
运行模式如下所示：
发动机动力挡模式：第一离合器12结合，驱动电机3不输出动力，发动机1的动力依次由输入轴4、第一主动齿轮8、第一从动齿轮9、第一离合器12传递到空心轴5，空心轴5上的动力分别传递给驱动电机3、第二主动齿轮10，驱动电机3的电机轴被发动机1的动力带动旋转产生电能存储在动力电池内，第二主动齿轮10传递的动力通过与第二从动齿轮11啮合传递到输出轴7，用于连接变速器或者车轮，且发动机1的动力还会依次从输入轴4、第一主动齿轮8、第一从动齿轮9、实心轴6传递给发电机2输入端；
电机动力挡模式：第一离合器12断开，驱动电机3输出动力，驱动电机3的动力依次通过空心轴5、第二主动齿轮10、第二从动齿轮11传递到输出轴7；
电机充电挡模式：第一离合器12断开，发动机1的动力只能依次从输入轴4、第一主动齿轮8、第一从动齿轮9、实心轴6传递给发电机2输入端。
在另一个实施例中，所述输入轴4与输出轴7之间设有第二离合器13，该第二离合器13的主动摩擦盘与第一主动齿轮8固定连接，从动摩擦盘与第二从动齿轮11固定连接，发动机1的动力可直接通第二离合器13传递到输出轴7上，用于直接实现发动机1动力的连接和中断；
当第一离合器12结合，第二离合器13结合时，发动机1输出动力，驱动电机3不输出动力，发动机1的动力直接依次通过输入轴4、第一主动齿轮8、第二离合器13、第二从动齿轮11传递给输出轴7，且驱动电机3与发电机2利用发动机1的动力进行发电，为蓄电瓶提供电能；
当第一离合器12断开，第二离合器13结合时，发动机1与驱动电机3均可以输出动力驱动车辆行驶，发电机2利用发动机1的动力进行发电。
本发明能够将发动机和驱动电机输出的动力合并传递到输出轴，输出给变速器或车轮，且能够利用发电机、驱动电机将机械能转化成电能，不但以多种方式改进机动车的燃料经济性，还通过多级传动路线的迭代以实现多种功率流匹配方案，可满足乘用车、货车、皮卡等多品种车辆更加丰富的经济性和动力性需求。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神的前提下，对本发明进行的改动均落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种机动车的混合动力传动装置，包括发动机（1）、发电机（2）、驱动电机（3），其特征在于：一输入轴（4）与发动机（1）固定连接，所述驱动电机（3）与一空心轴（5）固定连接，所述发电机（2）与一实心轴（6）固定连接，所述空心轴（5）空套在实心轴（6）上形成同心轴，一输出轴（7）与实心轴（6）平行，且与输入轴（4）位于同一轴心线上；
所述输入轴（4）上周向固定第一主动齿轮（8），所述实心轴（6）上周向固定第一从动齿轮（9），该第一从动齿轮（9）与第一主动齿轮（8）啮合；
所述空心轴（5）上周向固定第二主动齿轮（10），所述输出轴（7）上周向固定第二从动齿轮（11），该第二从动齿轮（11）与第二主动齿轮（10）啮合；
所述空心轴（5）与第一从动齿轮（9）之间设有第一离合器（12），该第一离合器（12）的第一摩擦盘与第一从动齿轮（9）固定连接，第二摩擦盘与空心轴（5）周向固定；
所述输入轴（4）、空心轴（5）、实心轴（6）、输出轴（7）均分别通过轴承支承在箱体上。
2.根据权利要求1所述机动车的混合动力传动装置，其特征在于：所述输入轴（4）与输出轴（7）之间设有第二离合器（13），该第二离合器（13）的主动摩擦盘与第一主动齿轮（8）固定连接，从动摩擦盘与第二从动齿轮（11）固定连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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