CN116890662A - 一种应用于混动系统的驱动增程器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于混动系统的驱动增程器包括:发动机,发动机具有发动机输出部;差动装置,差动装置具有差动输入部、差动执行部和差动输出部,差动输入部与发动机输出部连接,电机输出部与差动执行部传动连接,输出装置与差动输出部传动连接。本发明采用具有非固定速比的差动装置,利用发动机和电机对差动装置的不同作用方式,可实现速比连续可调,从而实现输出连续可变,可作为连续可变的驱动传动系统,实现多种动力模式传输,从而更大程度的利用发动机和电机的工作高效区,提升系统效率。
Description
技术领域
本发明涉及增程器技术领域,更具体的说,涉及一种应用于混动系统的驱动增程器。
背景技术
目前行业内混动系统的增程器多采用固定速比实现,即发电机和电机固定速比连接,实现发电功能,部分增程器可实现发动机和电机共同驱动。但此类增程器工作模式单一,无法匹配更多动力和传动系统需求。
因此,如何实现一种具有多功能模式的增程器是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种应用于混动系统的驱动增程器,以解决现有增程器工作方式单一,不能满足混动系统实现多动力模式的要求。
为达到上述目的,本发明采用的如下技术方案:
一种应用于混动系统的驱动增程器,包括:
发动机,所述发动机具有发动机输出部;差动装置,所述差动装置具有差动输入部、差动执行部和差动输出部,所述差动输入部与所述发动机输出部连接;电机,所述电机具有电机输出部,所述电机输出部与所述差动执行部传动连接;输出装置,所述输出装置与所述差动输出部传动连接。
本发明提供了一种应用于混动系统的驱动增程器,采用具有非固定速比的差动装置,利用发动机和电机对差动装置的不同作用方式,可实现速比连续可调,从而实现输出连续可变。较普通增程器,不仅具有增程功能,同时可作为连续可变的驱动传动系统,实现多种动力模式传输。从而更大程度的利用发动机和电机的工作高效区,提升系统效率。
优选地,第一选择元件,所述第一选择元件具有第一固定部、第一结合部和第二结合部,所述第一固定部与所述差动输入部固定连接,所述第一结合部选择性地与增程器壳体固定连接,所述第二结合部选择性地与所述差动执行部连接。
优选地,所述差动输入部为差动输入轴,所述差动执行部包括第一太阳轮、第一行星架及第一齿圈,所述差动输出部为差动输出齿轮或差动输出轴,所述差动输入轴与所述第一太阳轮、所述第一行星架和所述第一齿圈的其中一个连接,所述电机输出轴与所述第一太阳轮、所述第一行星架和所述第一齿圈的另外一个连接,所述第一太阳轮、所述第一行星架和所述第一齿圈中的第三个与所述差动输出齿轮或所述差动输出轴传动连接;所述第一固定部与所述差动输入轴固定连接,所述第二结合部选择性地与所述第一太阳轮、所述第一行星架和所述第一齿圈中的第三个结合,或与所述第一太阳轮、所述第一行星架和所述第一齿圈的另外一个结合。
优选地,所述差动输入轴与所述第一行星架连接,所述电机输出部与所述第一太阳轮连接,所述第二结合部选择性地与所述第一齿圈结合,且所述第一齿圈与所述差动输出齿轮连接,所述差动输出齿轮与所述输出装置传动连接。
具体地,所述变速机构包括第二选择元件、第一中间轴、第二太阳轮、第二行星架、及第二齿圈,所述第二太阳轮转动支撑在所述第一中间轴上,与所述差动输出齿轮连接,所述第二行星架与所述第一中间轴固定连接;所述第二选择元件包括第二固定部,第三结合部和第四结合部,所述第二固定部固定连接在所述第二齿圈上,所述第三结合部选择性地与所述增程器壳体固定连接,所述第四结合部使所述第二行星架和所述第二齿圈连接或断开,所述第一中间轴与所述输出装置传动连接。
具体地,所述变速机构包括第三选择元件、第一中间轴、连接轴、第一挡位齿轮副和第二挡位齿轮副,所述连接轴空套在所述差动输入轴的外周,用于连接所述第二结合部和所述第一齿圈;所述第三选择元件设置在所述连接轴上,所述第一挡位齿轮副和所述第二挡位齿轮副的输入齿轮空套设置在所述连接轴上且分别位于所述第三选择元件的两侧,或所述第三选择元件设置在所述第一中间轴上,所述第一挡位齿轮副和所述第二挡位齿轮副的输出齿轮空套设置在所述第一中间轴上且分别位于所述第三选择元件的两侧;所述第一挡位齿轮副和所述第二挡位齿轮副的输入齿轮为所述差动输出齿轮。
优选地,所述差动输入轴与所述第一行星架连接,所述电机输出部与所述第一太阳轮连接,所述第二结合部选择性地与所述第一太阳轮结合,且所述第一齿圈与所述差动输出轴传动连接。
优选地,还包括变速机构,所述变速机构包括第二选择元件、第一中间轴、第二太阳轮、第二行星架、及第二齿圈,所述第二太阳轮与所述差动输出轴连接,所述第二行星架与所述第一中间轴固定连接;所述第二选择元件包括第二固定部,第三结合部和第四结合部,所述第二固定部固定连接在所述第二齿圈上,所述第三结合部选择性地与所述增程器壳体固定连接,所述第四结合部使所述第二行星架和所述第二齿圈连接或断开,所述第一中间轴与所述输出装置传动连接。
优选地,还包括变速机构,所述变速机构包括第三选择元件、第一中间轴、第一挡位齿轮副和第二挡位齿轮副,所述第三选择元件设置在所述差动输出轴上,所述第一挡位齿轮副和所述第二挡位齿轮副的输入齿轮空套设置在所述差动输出轴上且分别位于所述第三选择元件的两侧,或所述第三选择元件设置在所述第一中间轴上,所述第一挡位齿轮副和所述第二挡位齿轮副的输出齿轮空套设置在所述第一中间轴上且分别位于所述第三选择元件的两侧。
优选地,所述发动机输出部、所述差动输入轴、所述差动输出轴和所述第一中间轴同轴布置。
优选地,所述发动机输出部、所述差动输入轴和所述差动输出轴同轴布置。
优选地,所述差动输入部为差速器齿圈和差速器壳体,所述差速器齿圈和差速器壳体固定连接,所述第一固定部固定设置在所述差速器壳体上,所述差动执行部包括第一半轴齿轮、第二半轴齿轮、行星轴及转动支撑在行星轴上的多个行星轮,所述差动输出部为第二半轴齿轮延长轴,所述第二半轴延长轴与所述第二半轴齿轮一体设置,所述差速器齿圈与所述发动机输出部传动连接,所述电机输出部与所述第一半轴齿轮连接,所述第二结合部选择性地与所述第二半轴齿轮结合,所述第二半轴齿轮延长轴与所述输出装置传动连接。
优选地,还包括变速机构,所述变速机构包括第二选择元件、第一中间轴、第二太阳轮、第二行星架、及第二齿圈,所述第二太阳轮转动支撑在所述第一中间轴上,与所述第二半轴齿轮延长轴传动连接,所述第二行星架与所述第一中间轴固定连接;所述第二选择元件包括第二固定部,第三结合部和第四结合部,所述第二固定部固定连接在所述第二齿圈上,所述第三结合部选择性地与所述增程器壳体固定连接,所述第四结合部使所述第二行星架和所述第二齿圈连接或断开,所述第一中间轴与所述输出装置传动连接。
优选地,还包括变速机构,所述变速机构包括第三选择元件、第一中间轴、第一挡位齿轮副和第二挡位齿轮副,所述第三选择元件设置在所述第二半轴齿轮延长轴上,所述第一挡位齿轮副和所述第二挡位齿轮副的输入齿轮空套设置在所述第二半轴齿轮延长轴上且分别位于所述第三选择元件的两侧,或所述第三选择元件设置在所述第一中间轴上,所述第一挡位齿轮副和所述第二挡位齿轮副的输出齿轮空套设置在所述第一中间轴上且分别位于所述第三选择元件的两侧。
本发明还提供了一种混动系统,包括上述驱动增程器和电机控制器,电机控制器控制电机使电机转速与发动机转速相配合,以实现增程过程中,还可以实现电机发电的功能。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明提供的一种应用于混动系统的驱动增程器的结构示意图;
图2为本发明提供的一种应用于混动系统的驱动增程器的第一实施例结构示意图;
图3为本发明提供的一种应用于混动系统的驱动增程器的第二实施例结构示意图;
图4为本发明提供的一种应用于混动系统的驱动增程器的第三实施例结构示意图;
图5为本发明提供的一种应用于混动系统的驱动增程器的第四实施例结构示意图;
图6为本发明提供的一种应用于混动系统的驱动增程器的第五实施例结构示意图;
图7为本发明提供的一种应用于混动系统的驱动增程器的第六实施例结构示意图;
图8为本发明提供的一种应用于混动系统的驱动增程器的第七实施例结构示意图;
图9为本发明提供的一种应用于混动系统的驱动增程器的第八实施例结构示意图;
图10为本发明提供的一种应用于混动系统的驱动增程器的第九实施例结构示意图;
图11为本发明提供的一种应用于混动系统的驱动增程器的第十实施例结构示意图;
图12为本发明提供的一种应用于混动系统的驱动增程器的第十一实施例结构示意图;
图13为本发明提供的一种应用于混动系统的驱动增程器的第十二实施例结构示意图;
图14为本发明提供的一种应用于混动系统的驱动增程器的第十三实施例结构示意图;
图15为本发明提供的一种应用于混动系统的驱动增程器的第十四实施例结构示意图;
附图标记说明:
1发动机 2第一选择元件 21第一固定部
22第一结合部 23第二结合部 3电机
4输出装置 41输出齿轮 42输出轴
5第二选择元件 51第二固定部 52第三结合部
53第四结合部 6增程器壳体 7差动装置
71差动输入轴 72第一太阳轮 73第一行星架
74 第一齿圈 75 差动输出齿轮 76 差动输出轴
8 第三选择元件 9 第一中间轴 10 连接轴
11 第二中间轴 12 第一挡位齿轮副 13 第二挡位齿轮副
14 差速器齿圈 15 差速器壳体 16 第一半轴齿轮
17第二半轴齿轮 18行星轴 19第二半轴齿轮延长轴
24第二太阳轮 25第二行星架 26第二齿圈
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
本发明实施例提供了一种应用于混动系统的驱动增程器,结果示意图如图1所示,包括发动机1,发动机1具有动力输出部;差动装置7,差动装置7具有差动输入部、差动执行部和差动输出部,差动输入部与发动机的动力输出部连接,以将发动机1的动力传递至差动装置7;电机3,电机3具有电机输出部,且与差动装置7的执行部连接;输出装置4,输出装置4与差动输出部进行动力连接。差动装置7可以接受来自发动机1和电机3的动力,当发动机1的动力通过差动装置7传递至电机3后可以带动电机3发电,电机3也可以驱动差动装置7实现纯电驱动,当发动机1和电机3同时作用于差动装置7时,可实现速比连续可调,从而实现输出连续可变,完成多种动力模式的传输,能够使发动机1和电机3在工作时更大程度地处于高效区,提升混动系统效率。
实施例1,具体结合附图2,本发明实施例提供的一种应用于混动系统的驱动增程器,包括发动机1、电机3、差动装置7和输出装置4,其中差动装置7包括差动输入部、差动执行部和差动输出部,差动输入部为差动输入轴71,差动执行部,包括第一太阳轮72、第一行星架73和第一齿圈74,差动执行部的各部件连接关系同本领域内公知的行星机构,具体为第一行星架73上转动支撑着多个行星齿轮,多个行星齿轮同时与第一太阳轮的第一齿圈啮合,其工作原理为本领域技术人员公知的常识,在此不再赘述。差动输出部为差动输出齿轮75。输出装置4包括多个输出齿轮41和输出轴42。
附图2所提供的实施例,具体工作方式如下:发动机1的输出部与差动输入轴71固定连接并与第一行星架73固定连接,电机3的输出部与第一太阳轮72连接,第一齿圈74与差动输出齿轮75连接,差动输出齿轮75与输出齿轮41啮合,并将动力传递至输出轴42输出。当发动机1和电机3分别作用于第一行星架73和第一太阳轮72时,发动机1的输出动力通过差动输入轴71传递至行星架73,从而通过差动装置内部齿轮啮合,将动力分别传递至第一太阳轮72和第一齿圈74:其中一部分动力,由第一太阳轮72传递至电机3,通过电机控制器控制电机3发电;另一部分动力,由第一齿圈74传递至差动输出齿轮75,进而传递到输出齿轮41和输出轴42。在此过程中,发动机1和电机3的转速和动力可通过差动装置进行匹配调整,从而实现连续可变调速驱动的同时进行电机3发电。
实施例2,作为更优的一种实施方式,如图3所示,一种应用于混动系统的驱动增程器还包括第一选择元件2,第一选择元件2具有第一固定部21、第一结合部22和第二结合部23,第一固定部21与差动输入轴71固定连接,第一结合部22选择性地与增程器壳体6固定连接,第二结合部23选择性地使差动输入轴71和第一齿圈74连接。也就是说,在第一结合部22处于结合状态时,使差动输入轴71与增程器壳体6固定连接,因差动输入轴71与第一行星架73连接,也就使第一行星架73被增程器壳体6制动;在第二结合部23处于结合状态时,使差动输入轴71和差动输出齿轮75连接,因差动输出齿轮75与第一齿圈74连接,也就使第一行星架73和第一齿圈74连接。该第一选择元件可选用本技术领域公知的同步器或离合器。
设置第一选择元件的好处在于,通过第一结合部22和第二结合部23不同的工作方式可以实现多种工作模式。具体为,①在纯电模式下,第一结合部22结合,使第一行星架73被增程器壳体6制动,电机3输出的动力通过第一太阳轮72输入,由第一齿圈74输出,实现纯电驱动;②发动机直驱模式下,第二结合部23结合,使第一行星架73与第一齿圈74连接,发动机1输出的动力直接由第一齿圈74输出,实现发动机驱动。③eCVT模式下,第一选择元件处于不结合的状态,发动机1的输出动力通过差动输入轴71传递至行星架73,从而通过差动装置内部齿轮啮合,将动力分别传递至第一太阳轮72和第一齿圈74:其中一部分动力,由第一太阳轮72传递至电机3,通过电机控制器控制电机3发电;另一部分动力,由第一齿圈74传递至差动输出齿轮75,进而传递到输出齿轮41和输出轴42。在此过程中,发动机1和电机3的转速和动力可通过差动装置进行匹配调整,从而实现连续可变调速驱动的同时进行电机3发电。④增程模式,第二结合部23结合,使第一行星架73与第一齿圈74连接,发动机1输出的动力直接传递至电机3,带动电机发电,实现增程模式。⑤混动并联模式,第二结合部23结合,使第一行星架73与第一齿圈74连接,发动机1和电机3输出的动力在差动装置耦合后,直接传递至输出装置。
实施3,如图4所示,作为更优的一种实施方式,在上述实施例的基础上,一种应用于混动系统的驱动增程器还包括变速机构,变速机构包括第二选择元件5、第一中间轴9、第二太阳轮24、第二行星架25、及第二齿圈26,第二太阳轮24转动支撑在第一中间轴9上,与差动输出齿轮75连接,第二行星架25与第一中间轴9固定连接;第二选择元件5包括第二固定部51,第三结合部52和第四结合部53,第二固定部51固定连接在第二齿圈26上,第三结合部52选择性地与增程器壳体6固定连接,第四结合部53使第二行星架25和第二齿圈26连接或断开,第一中间轴9与输出装置4传动连接。
具体方式结合附图4如下说明,发动机1的输出部与差动输入轴71固定连接并与第一行星架73固定连接,电机3的输出部与第一太阳轮72连接,第一齿圈74与差动输出齿轮75连接,第一固定部21与差动输入轴71固定连接,第一结合部22选择性地与增程器壳体6固定连接,第二结合部23选择性地使差动输入轴71和第一齿圈74连接。也就是说,在第一结合部22处于结合状态时,使差动输入轴71与增程器壳体6固定连接,因差动输入轴71与第一行星架73连接,也就使第一行星架73被增程器壳体6制动;在第二结合部23处于结合状态时,使差动输入轴71与第一齿圈74连接,也就使第一行星架73和第一齿圈74连接。通过第一结合部22和第二结合部23与差动装置的不同的工作方式可以实现多种工作模式。具体为,①在纯电模式下,第一结合部22结合,使第一行星架73被增程器壳体6制动,电机3输出的动力通过第一太阳轮72输入,由第一齿圈74输出,实现纯电驱动;②发动机直驱模式下,第二结合部23结合,使第一行星架73与第一齿圈74连接,发动机1输出的动力直接由差动输出齿轮75输出,实现发动机驱动。③eCVT模式下,第一选择元件处于不结合的状态,发动机1的输出动力通过差动输入轴71传递至第一行星架73,从而通过差动装置内部齿轮啮合,将动力分别传递至第一太阳轮72和第一齿圈74:其中一部分动力,由第一太阳轮72传递至电机3,通过电机控制器控制电机3发电;另一部分动力,由第一齿圈74传递至差动输出齿轮75,进而传递到输出齿轮41和输出轴42。在此过程中,发动机1和电机3的转速和动力可通过差动装置进行匹配调整,从而实现连续可变调速驱动的同时进行电机3发电。④增程模式,第二结合部23结合,使第一行星架73与第一齿圈74连接,发动机1输出的动力直接传递至电机3,带动电机发电,实现增程模式。⑤混动并联模式,第二结合部23结合,使第一行星架73与第一齿圈74连接,发动机1和电机3输出的动力在差动装置耦合后,直接传递至输出装置。在此基础上,由于差动输出齿轮75与变速机构中第二太阳轮24常啮合连接,由发动机和/或电机输出的动力通过差动齿轮75传输至第二太阳轮24后,当第三结合部52与增程器壳体6结合时,因第二固定部51与第二齿圈26固定连接,所以第二齿圈26被增程器壳体6制动,由第二太阳轮24接收的动力,通过第二行星架25传输至第一中间轴9输出,实现低速挡;当第四结合部53结合使第二行星架25和第二齿圈26连接,此时差动装置为一个整体,由第二太阳轮24接收的动力直接传输至第一中间轴9输出,实现高速档。因此,该实施例中,差动装置和变速机构相结合,实现纯电模式、发动机直驱模式、eCVT模式和混动并联模式下的低速、高速两挡驱动。
实施例4,如图5所示,为实施例3的变型方案,所不同的是变速机构包括第三选择元件8、第一中间轴9、连接轴10、第一挡位齿轮副12和第二挡位齿轮副13,连接轴10空套在差动输入轴71的外周,用于连接第二结合部23和第一齿圈74;第三选择元件8设置在连接轴10上,第一挡位齿轮副12和第二挡位齿轮副13的输入齿轮空套设置在连接轴10上且分别位于第三选择元件8的两侧。在该实施例中第一挡位齿轮副12和第二挡位齿轮副13的输入齿轮为差动输出齿轮。具体为,由发动机1和/或电机3传输至差动装置的动力,通过第一齿圈74传输至连接轴10,在实现变速时,当第三选择元件选择与第一挡位齿轮副12的输入齿轮结合时,输出一挡速比;当第三选择元件选择与第二挡位齿轮副13的输入齿轮结合时,输出二挡速比。第三选择元件可选用本领域技术人员公知的同步器或能实现相同功能的结合断开装置。
实施5,如图6所示,为实施例4的变型方案,所不同的是,第三选择元件8设置在第一中间轴9上,第一挡位齿轮副12和第二挡位齿轮副13的输出齿轮空套设置在第一中间轴9上且分别位于第三选择元件8的两侧;在该实施例中第一挡位齿轮副12和第二挡位齿轮副13的输入齿轮为差动输出齿轮。具体为,由发动机1和/或电机3传输至差动装置的动力,通过第一齿圈74传输至设置在连接轴10上的第一挡位齿轮副12和第二挡位齿轮副13的输入齿轮上,在实现变速时,当第三选择元件选择与第一挡位齿轮副12的输出齿轮结合时,输出一挡速比;当第三选择元件选择与第二挡位齿轮副13的输出齿轮结合时,输出二挡速比。第三选择元件可选用本领域技术人员公知的同步器或能实现相同功能的结合断开装置。
实施例6,如图7所示,作为实施例1的可替代方案,一种应用于混动系统的驱动增程器,包括发动机1、电机3、差动装置7和输出装置4,其中差动装置包括差动输入部、差动执行部和差动输出部,差动输入部为差动输入轴71,差动执行部,包括第一太阳轮72、第一行星架73和第一齿圈74,发动机1的输出部与差动输入轴71固定连接并与第一行星架73固定连接,电机3的输出部与第一太阳轮72连接,第一齿圈74与差动输出轴76连接,差动输出轴76与输出装置传动连接。该结构优先适用于纵置车型中。当发动机1和电机3分别作用于第一行星架73和第一太阳轮72时,发动机1的输出动力通过差动输入轴71传递至第一行星架73,从而通过差动装置内部齿轮啮合,将动力分别传递至第一太阳轮72和第一齿圈74:其中一部分动力,由第一太阳轮72传递至电机3,通过电机控制器控制电机3发电;另一部分动力,由第一齿圈74传递至差动输出齿轮75,进而传递到输出齿轮41和输出轴42。在此过程中,发动机1和电机3的转速和动力可通过差动装置进行匹配调整,从而实现连续可变调速驱动的同时进行电机3发电。
实施例7,在实施例6的基础上更优的方案,如图8所示,包括第一选择元件,第一选择元件2具有第一固定部21、第一结合部22和第二结合部23,第一固定部21与差动输入轴71固定连接,第一结合部22选择性地与增程器壳体6固定连接,第二结合部23选择性地使差动输入轴71和第一太阳轮72连接,因差动输入轴71与第一行星架73固定连接,所以第二结合部23结合时使第一太阳轮72和第一行星架73连接。也就是说,在第一结合部22处于结合状态时,使差动输入轴71与增程器壳体6固定连接,因差动输入轴71与第一行星架73连接,也就使第一行星架73被增程器壳体6制动;在第二结合部23处于结合状态时,使差动输入轴71和第一太阳轮72连接,第一齿圈74和差动输出轴76连接。该第一选择元件可选用本技术领域公知的同步器或离合器。通过控制第一选择元件的不同结合方式,如上述实施例2一样可实现纯电模式、发动机直驱模式、eCVT模式和混动并联模式。
实施例8,在实施例7的基础上的更优方案,如图9所示,一种应用于混动系统的驱动增程器还包括变速机构,变速机构包括第二选择元件5、第一中间轴9、第二太阳轮24、第二行星架25、及第二齿圈26,第二太阳轮24与差动输出轴76连接,第二行星架25与第一中间轴9固定连接;第二选择元件5包括第二固定部51,第三结合部52和第四结合部53,第二固定部51固定连接在第二齿圈26上,第三结合部52选择性地与增程器壳体6固定连接,第四结合部53使第二行星架25和第二齿圈26连接或断开,第一中间轴9与输出装置传动连接。在此基础上,由于差动输出轴76直接与变速机构中第二太阳轮24连接,由发动机和/或电机输出的动力通过差动输出轴76传输至第二太阳轮24后,当第三结合部52与增程器壳体6结合时,因第二固定部51与第二齿圈26固定连接,所以第二齿圈26被增程器壳体6制动,由第二太阳轮24接收的动力,通过第二行星架25传输至第一中间轴9输出,实现低速挡;当第四结合部53结合使第二行星架25和第二齿圈26连接,此时差动装置为一个整体,由第二太阳轮24接收的动力直接传输至第一中间轴9输出,实现高速档。因此,该实施例,差动装置和变速机构相结合,实现纯电模式、发动机直驱模式、eCVT模式和混动并联模式下的低速、高速两挡驱动。
实施例9,如图10所示,为实施例8的变型方案,所不同的是变速机构包括第三选择元件8、第一中间轴9、第一挡位齿轮副12和第二挡位齿轮副13,第三选择元件8设置在差动输出轴76上,第一挡位齿轮副12和第二挡位齿轮副13的输入齿轮空套设置在差动输出轴76上且分别位于第三选择元件8的两侧。具体为,由发动机1和/或电机3传输至差动装置的动力,通过第一齿圈74传输至差动输出轴76,在实现变速时,当第三选择元件选择与第一挡位齿轮副12的输入齿轮结合时,输出一挡速比;当第三选择元件选择与第二挡位齿轮副13的输入齿轮结合时,输出二挡速比。第三选择元件可选用本领域技术人员公知的同步器或能实现相同功能的结合断开装置。
实施例10,如图11所示,为实施例9的变型方案,所不同的是在变速机构中,第三选择元件设置在所述第一中间轴9上,第一挡位齿轮副12和第二挡位齿轮副13的输出齿轮空套设置在第一中间轴9上且分别位于第三选择元件8的两侧。具体为,由发动机1和/或电机3传输至差动装置的动力,通过第一齿圈74传输至差动输出轴76,在实现变速时,当第三选择元件选择与第一挡位齿轮副12的输出齿轮结合时,输出一挡速比;当第三选择元件选择与第二挡位齿轮副13的输出齿轮结合时,输出二挡速比。第三选择元件可选用本领域技术人员公知的同步器或能实现相同功能的结合断开装置。
实施例11,如图12所示,作为实施例1的另一种可替代方案,一种应用于混动系统的驱动增程器,包括发动机1、电机3、差动装置7和输出装置4,其中差动装置7包括差动输入部、差动执行部和差动输出部,差动输入部为差速器齿圈14和差速器壳体15,差速器齿圈14和差速器壳体15固定连接,差动执行部包括第一半轴齿轮16、第二半轴齿轮17、行星轴18及转动支撑在行星轴18上的多个行星轮,差动输出部为第二半轴齿轮延长轴19,第二半轴齿轮延长轴19与第二半轴齿轮17一体设置,差速器齿圈14与发动机1输出部传动连接,电机3输出部与第一半轴齿轮16动力连接。发动机1的输出动力由发动机动力输出部传递至差速器齿圈14,从而通过差动装置内部齿轮啮合,将动力分别传递至第一半轴齿轮16和第二半轴齿轮17:其中一部分动力,由第一半轴齿轮16传递至电机3,通过电机控制器控制电机3发电;另一部分动力,由第二半轴齿轮17传递至第二半轴齿轮延长轴19,通过差动输出齿轮75传递至输出齿轮41和输出轴42。在此过程中,发动机1和电机3的转速和动力可通过差动装置进行匹配调整,从而实现连续可变调速驱动的同时进行电机3发电。
实施例12,如图13所示,在实施例11的基础上更优的方案,还包括第一选择元件,第一选择元件2具有第一固定部21、第一结合部22和第二结合部23,第一固定部21固定设置在差速器壳体15上,第一结合部22与增程器壳体6选择连接,第二结合部23选择性地与第二半轴齿轮17结合。该第一选择元件可选用本技术领域公知的同步器或离合器。通过控制第一选择元件的不同结合方式,如实施例2一样可实现纯电模式、发动机直驱模式、eCVT模式和混动并联模式。
实施13,如图14所示,在实施例12的基础上的优化方案,还包括变速机构,变速机构包括第二选择元件5、第一中间轴9、第二太阳轮24、第二行星架25、及第二齿圈26,第二太阳24轮转动支撑在第一中间轴9上,与第二半轴齿轮延长轴19传动连接,第二行星架25与第一中间轴9固定连接;第二选择元件5包括第二固定部51,第三结合部52和第四结合部53,第二固定部51固定连接在第二齿圈26上,第三结合部52选择性地与增程器壳体6固定连接,第四结合部53使第二行星架25和第二齿圈26连接或断开,第一中间轴9与输出装置传动连接。因此,该实施例,差动装置和变速机构相结合,实现纯电模式、发动机直驱模式、eCVT模式和混动并联模式下的低速、高速两挡驱动。
实施例14,如图15所示,为实施例13的变型方案,所不同的是变速机构,包括第三选择元件8、第一中间轴9、第一挡位齿轮副12和第二挡位齿轮副13,第三选择元件8设置在第二半轴齿轮延长轴19上,第一挡位齿轮副12和第二挡位齿轮副13的输入齿轮空套设置在第二半轴齿轮延长轴19上且分别位于第三选择元件8的两侧;
或第三选择元件8设置在第一中间轴9上,第一挡位齿轮副12和第二挡位齿轮副13的输出齿轮空套设置在第一中间轴9上且分别位于第三选择元件8的两侧。该实施例,差动装置和变速机构相结合,实现纯电模式、发动机直驱模式、eCVT模式和混动并联模式下的低速、高速两挡驱动。
以上仅为本发明的较佳实施方式而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种用于混动系统的驱动增程器,其特征在于,包括:发动机,所述发动机具有发动机输出部;
差动装置,所述差动装置具有差动输入部、差动执行部和差动输出部,所述差动输入部与所述发动机输出部连接;
电机,所述电机具有电机输出部,所述电机输出部与所述差动执行部传动连接;
输出装置,所述输出装置与所述差动输出部传动连接。
2.根据权利要求1所述一种应用于混动系统的驱动增程器,其特征在于,还包括:第一选择元件,所述第一选择元件具有第一固定部、第一结合部和第二结合部,所述第一固定部与所述差动输入部固定连接,所述第一结合部选择性地与增程器壳体固定连接,所述第二结合部选择性地与所述差动执行部连接。
3.根据权利要求2所述的一种应用于混动系统的驱动增程器,其特征在于,所述差动输入部为差动输入轴,所述差动执行部包括第一太阳轮、第一行星架及第一齿圈,所述差动输出部为差动输出齿轮或差动输出轴,所述差动输入轴与所述第一太阳轮、所述第一行星架和所述第一齿圈的其中一个连接,所述电机输出轴与所述第一太阳轮、所述第一行星架和所述第一齿圈的另外一个连接,所述第一太阳轮、所述第一行星架和所述第一齿圈中的第三个与所述差动输出齿轮或所述差动输出轴传动连接;所述第一固定部与所述差动输入轴固定连接,所述第二结合部选择性地与所述第一太阳轮、所述第一行星架和所述第一齿圈中的第三个结合,或与所述第一太阳轮、所述第一行星架和所述第一齿圈的另外一个结合。
4.根据权利要求3所述的一种应用于混动系统的驱动增程器,其特征在于,所述差动输入轴与所述第一行星架连接,所述电机输出部与所述第一太阳轮连接,所述第二结合部选择性地与所述第一齿圈结合,且所述第一齿圈与所述差动输出齿轮连接,所述差动输出齿轮与所述输出装置传动连接。
5.根据权利要求4所述的一种应用于混动系统的驱动增程器,其特征在于,所述变速机构包括第二选择元件、第一中间轴、第二太阳轮、第二行星架、及第二齿圈,所述第二太阳轮转动支撑在所述第一中间轴上,与所述差动输出齿轮连接,所述第二行星架与所述第一中间轴固定连接;所述第二选择元件包括第二固定部,第三结合部和第四结合部,所述第二固定部固定连接在所述第二齿圈上,所述第三结合部选择性地与所述增程器壳体固定连接,所述第四结合部使所述第二行星架和所述第二齿圈连接或断开,所述第一中间轴与所述输出装置传动连接。
6.根据权利要求4所述的一种应用于混动系统的驱动增程器,其特征在于,所述变速机构包括第三选择元件、第一中间轴、连接轴、第一挡位齿轮副和第二挡位齿轮副,所述连接轴空套在所述差动输入轴的外周,用于连接所述第二结合部和所述第一齿圈;所述第三选择元件设置在所述连接轴上,所述第一挡位齿轮副和所述第二挡位齿轮副的输入齿轮空套设置在所述连接轴上且分别位于所述第三选择元件的两侧,或所述第三选择元件设置在所述第一中间轴上,所述第一挡位齿轮副和所述第二挡位齿轮副的输出齿轮空套设置在所述第一中间轴上且分别位于所述第三选择元件的两侧;所述第一挡位齿轮副和所述第二挡位齿轮副的输入齿轮为所述差动输出齿轮。
7.根据权利要求3所述的一种应用于混动系统的驱动增程器,其特征在于,所述差动输入轴与所述第一行星架连接,所述电机输出部与所述第一太阳轮连接,所述第二结合部选择性地与所述第一太阳轮结合,且所述第一齿圈与所述差动输出轴传动连接。
8.根据权利要求7所述的一种应用于混动系统的驱动增程器,其特征在于,还包括变速机构,所述变速机构包括第二选择元件、第一中间轴、第二太阳轮、第二行星架、及第二齿圈,所述第二太阳轮与所述差动输出轴连接,所述第二行星架与所述第一中间轴固定连接;所述第二选择元件包括第二固定部,第三结合部和第四结合部,所述第二固定部固定连接在所述第二齿圈上,所述第三结合部选择性地与所述增程器壳体固定连接,所述第四结合部使所述第二行星架和所述第二齿圈连接或断开,所述第一中间轴与所述输出装置传动连接。
9.根据权利要求7所述的一种应用于混动系统的驱动增程器,其特征在于,还包括变速机构,所述变速机构包括第三选择元件、第一中间轴、第一挡位齿轮副和第二挡位齿轮副,所述第三选择元件设置在所述差动输出轴上,所述第一挡位齿轮副和所述第二挡位齿轮副的输入齿轮空套设置在所述差动输出轴上且分别位于所述第三选择元件的两侧,或所述第三选择元件设置在所述第一中间轴上,所述第一挡位齿轮副和所述第二挡位齿轮副的输出齿轮空套设置在所述第一中间轴上且分别位于所述第三选择元件的两侧。
10.根据权利要求8所述的一种应用于混动系统的驱动增程器,其特征在于,所述发动机输出部、所述差动输入轴、所述差动输出轴和所述第一中间轴同轴布置。
11.根据权利要求9所述的一种应用于混动系统的驱动增程器,其特征在于,所述发动机输出部、所述差动输入轴和所述差动输出轴同轴布置。
12.根据权利要求2所述的一种应用于混动系统的驱动增程器,其特征在于,所述差动输入部为差速器齿圈和差速器壳体,所述差速器齿圈和差速器壳体固定连接,所述第一固定部固定设置在所述差速器壳体上,所述差动执行部包括第一半轴齿轮、第二半轴齿轮、行星轴及转动支撑在行星轴上的多个行星轮,所述差动输出部为第二半轴齿轮延长轴,所述第二半轴延长轴与所述第二半轴齿轮一体设置,所述差速器齿圈与所述发动机输出部传动连接,所述电机输出部与所述第一半轴齿轮连接,所述第二结合部选择性地与所述第二半轴齿轮结合,所述第二半轴齿轮延长轴与所述输出装置传动连接。
13.根据权利要求12所述的一种应用于混动系统的驱动增程器,其特征在于,还包括变速机构,所述变速机构包括第二选择元件、第一中间轴、第二太阳轮、第二行星架、及第二齿圈,所述第二太阳轮转动支撑在所述第一中间轴上,与所述第二半轴齿轮延长轴传动连接,所述第二行星架与所述第一中间轴固定连接;所述第二选择元件包括第二固定部,第三结合部和第四结合部,所述第二固定部固定连接在所述第二齿圈上,所述第三结合部选择性地与所述增程器壳体固定连接,所述第四结合部使所述第二行星架和所述第二齿圈连接或断开,所述第一中间轴与所述输出装置传动连接。
14.根据权利要求12所述的一种应用于混动系统的驱动增程器,其特征在于,还包括变速机构,所述变速机构包括第三选择元件、第一中间轴、第一挡位齿轮副和第二挡位齿轮副,所述第三选择元件设置在所述第二半轴齿轮延长轴上,所述第一挡位齿轮副和所述第二挡位齿轮副的输入齿轮空套设置在所述第二半轴齿轮延长轴上且分别位于所述第三选择元件的两侧,或所述第三选择元件设置在所述第一中间轴上,所述第一挡位齿轮副和所述第二挡位齿轮副的输出齿轮空套设置在所述第一中间轴上且分别位于所述第三选择元件的两侧。
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