CN117841643A - 混合动力驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了混合动力驱动系统，包括：发动机、行星齿轮机构、电机、齿轮传动机构和换挡机构和输出轴，发动机和电机通过行星齿轮机构相连，行星齿轮机构的输出端与换挡机构通过齿轮传动机构相连，换挡机构能够使齿轮传动机构的输出齿轮与输出轴连接或分离，以实现档位切换。本发明提供的混合动力驱动系统，能够实现纯电驱动、增程发电和混动发电三种驱动模式，在进行扭矩输出的同时，实现无极调速；三种驱动模式可以在全车速范围段内自由切换，尤其在零车速时，使混合动力驱动系统具有更大的灵活性和更高的功能覆盖度；前驱在实现各驱动模式的前提下，只使用一台电机，降低成本，提高混合动力驱动系统的经济适用性。
Description
技术领域
本发明涉及混合动力汽车驱动传动技术领域，尤其涉及混合动力驱动系统。
背景技术
混合动力汽车是将动力电池的电能通过电机与某种形式的发动机进行特定形式的融合，实现整车驱动的动力系统形态。混合动力有多种构型方式，能够满足整车的不同功能和性能需求。
现有的混合动力增程系统，一般采用与发动机连接的发电机，在整车需要电量补充的情况下，通过控制发电机单元进行能量补充，这种发动机-发电机增程系统一般只能进行单纯的发电，不能实现整车前桥，特别是四驱车型对动力系统的功能要求。而现有的可以实现混动四驱的方案，一般需要采用更复杂的混动总成、配合分动装置和电后桥才能实现完整的四驱功能，结构复杂，成本很高。
发明内容
本发明的目的是要提供混合动力驱动系统，可以解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
本发明提供的混合动力驱动系统，包括：发动机、行星齿轮机构、电机、齿轮传动机构和换挡机构和输出轴，发动机和电机通过行星齿轮机构相连，行星齿轮机构的输出端与换挡机构通过齿轮传动机构相连，换挡机构能够使齿轮传动机构的输出齿轮与输出轴连接或分离，以实现档位切换。
在一些实施方式中，发动机的输出端设置有减震器。
在一些实施方式中，发动机的输出轴与行星齿轮机构之间设置有单向离合器。
在一些实施方式中，行星齿轮机构的行星架与发动机相连，行星齿轮机构的太阳轮与电机相连，行星齿轮机构的齿圈作为行星齿轮机构的输出端与齿轮传动机构相连。
在一些实施方式中，齿轮传动机构包括输入齿轮、中间齿轮和输出齿轮，输入齿轮与行星齿轮机构的输出端相连，中间齿轮分别输入齿轮和输出齿轮啮合连接，输出齿轮与换挡机构相连。
在一些实施方式中，换挡机构的一档齿轮固定在壳体上，换挡机构的二挡齿轮与输出轴相连，换挡机构的换挡装置与齿轮传动机构的输出齿轮相连，换挡机构的换挡装置能够与一档齿轮或二挡齿轮结合以实现档位切换。
在一些实施方式中，输出轴与差速器相连。
在一些实施方式中，输出轴通过传动轴与差速器相连。
在一些实施方式中，输出轴的方向与发动机的轴线方向平行设置。
在一些实施方式中，输出轴的方向与发动机的轴线方向垂直设置。
本发明提供的混合动力驱动系统，发动机和电机通过行星齿轮机构连接，同时通过齿轮传动机构和换挡机构与输出轴连接，实现动力输出；能够实现纯电驱动、增程发电和混动发电三种驱动模式，在进行扭矩输出的同时，实现无极调速；三种驱动模式可以在全车速范围段内自由切换，尤其在零车速时，使混合动力驱动系统具有更大的灵活性和更高的功能覆盖度；前驱在实现各驱动模式的前提下，只使用一台电机，降低成本，提高混合动力驱动系统的经济适用性。
另外，在本发明技术方案中，凡未作特别说明的，均可通过采用本领域中的常规手段来实现本技术方案。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的混合动力驱动系统的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的混合动力驱动系统的换挡机构切换成另一种档位的结构示意图。
图3为本发明另一实施例提供的混合动力驱动系统的结构示意图。
图4为本发明另一实施例提供的混合动力驱动系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如包含了一系列的步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、系统、产品或设备固有的其他步骤或单元。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
参考说明书附图1-2，本发明实施例提供了一种混合动力驱动系统，包括：发动机1、行星齿轮机构2、电机3、齿轮传动机构4和换挡机构5和输出轴6。
其中，发动机1和电机3通过行星齿轮机构2相连。
行星齿轮机构2可以包括行星架、太阳轮和齿圈，行星齿轮机构2的行星架与发动机1相连，行星齿轮机构2的太阳轮与电机3相连，行星齿轮机构2的齿圈作为行星齿轮机构2的输出端与齿轮传动机构4相连。
行星齿轮机构2的输出端与换挡机构3通过齿轮传动机构4相连。
齿轮传动机构4可以包括输入齿轮、中间齿轮和输出齿轮，输入齿轮与行星齿轮机构2的输出端相连，中间齿轮分别输入齿轮和输出齿轮啮合连接，输出齿轮与换挡机构5相连。
换挡机构5能够使齿轮传动机构4的输出齿轮与输出轴6连接或分离，以实现档位切换。
具体的，换挡机构5的一档齿轮可以固定在变速箱的壳体上，换挡机构5的二挡齿轮可以与输出轴6相连，换挡机构5的换挡装置与齿轮传动机构4的输出齿轮相连。
参考说明书附图1，当换挡机构5的换挡装置与一档齿轮连接，使换挡装置和壳体锁定在一起，行星齿轮机构2的齿圈因此处于固定状态，发动机1和电机3通过行星齿轮机构2实现固定速比运转，功率不向输出轴6传递，实现增程发电工作模式。
参考说明书附图2，当发动机1和电机3同时工作，电机3工作在发电模式时，此时使换挡机构5的换挡装置与二挡齿轮连接，将换挡机构5的换挡装置与输出轴6相连，发动机1的扭矩通过行星齿轮机构2的齿圈、齿轮传动机构4的输出齿轮后输出到输出轴6，实现混动发电工作模式。
当发动机1不工作时，由电机3进行车轮驱动，实现纯电驱动工作模式，此时，发动机仅输出行星齿轮机构2所需的固定扭矩，满足行星齿轮机构2的运行要求。
参考说明书附图1，输出轴6可以集成在差速器9中，由此，将输出轴6和车桥需要的差速器9集成在一起，使整体结构更加紧凑，适用性更强。
输出轴6的方向可以与发动机1的轴线方向垂直设置。由此，使混合动力驱动系统更适合在纵置的车型平台上布置。
参考说明书附图3，示出了另外一种混合动力驱动系统，其中，混合动力驱动系统的输出轴6通过传动轴10与差速器9相连，此时差速器和混合动力驱动系统为两个独立的零部件，由此，使系统具有更好的灵活性，布置起来更加方便。在可选的实施例中，传动轴10上可以设置有第一万向节11和第二万向节12，进一步增强系统的灵活程度。在可选的实施例中，传动轴10的长度可以根据实际需要进行调整。
参考说明书附图4，示出了另外一种混合动力驱动系统，其中，输出轴6的方向可以与发动机1的轴线方向平行设置。由此，使混合动力驱动系统更适合在横置的车型平台上布置。
在可选的实施例中，发动机1的输出端可以设置有减震器7。
在可选的实施例中，发动机1的输出轴与行星齿轮机构2之间设置有单向离合器8。
本发明提供的混合动力驱动系统，发动机和电机通过行星齿轮机构连接，同时通过齿轮传动机构和换挡机构与输出轴连接，实现动力输出；能够实现纯电驱动、增程发电和混动发电三种驱动模式，在进行扭矩输出的同时，实现无极调速；三种驱动模式可以在全车速范围段内自由切换，尤其在零车速时，使混合动力驱动系统具有更大的灵活性和更高的功能覆盖度；前驱在实现各驱动模式的前提下，只使用一台电机，降低成本，提高混合动力驱动系统的经济适用性。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的，对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
以上仅为本公开的较佳实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.混合动力驱动系统，其特征在于，包括：
发动机(1)、行星齿轮机构(2)、电机(3)、齿轮传动机构(4)和换挡机构(5)和输出轴(6)，
所述发动机(1)和所述电机(3)通过行星齿轮机构(2)相连，
所述行星齿轮机构(2)的输出端与所述换挡机构(3)通过所述齿轮传动机构(4)相连，
所述换挡机构(5)能够使齿轮传动机构(4)的输出齿轮与所述输出轴(6)连接或分离，以实现档位切换。
2.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述发动机(1)的输出端设置有减震器(7)。
3.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述发动机(1)的输出轴与所述行星齿轮机构(2)之间设置有单向离合器(8)。
4.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述行星齿轮机构(2)的行星架与所述发动机(1)相连，所述行星齿轮机构(2)的太阳轮与所述电机(3)相连，所述行星齿轮机构(2)的齿圈作为所述行星齿轮机构(2)的输出端与所述齿轮传动机构(4)相连。
5.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述齿轮传动机构(4)包括输入齿轮、中间齿轮和输出齿轮，所述输入齿轮与所述行星齿轮机构(2)的输出端相连，所述中间齿轮分别所述输入齿轮和所述输出齿轮啮合连接，所述输出齿轮与所述换挡机构(5)相连。
6.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述换挡机构(5)的一档齿轮固定在壳体上，所述换挡机构(5)的二挡齿轮与所述输出轴(6)相连，所述换挡机构(5)的换挡装置与所述齿轮传动机构(4)的输出齿轮相连，所述换挡机构(5)的换挡装置能够与所述一档齿轮或所述二挡齿轮结合以实现档位切换。
7.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述输出轴(6)集成在差速器(9)中。
8.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述输出轴(6)通过传动轴(10)与差速器(9)相连。
9.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述输出轴(6)的方向与所述发动机(1)的轴线方向平行设置。
10.根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其特征在于，所述输出轴(6)的方向与所述发动机(1)的轴线方向垂直设置。
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