CN201511804U - 一种改进的混合动力汽车动力合成箱结构 - Google Patents

一种改进的混合动力汽车动力合成箱结构 Download PDF

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张彤
余卫
马智涛
雷国辉
程相
黄智明
韩兵
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Abstract

本实用新型公开了一种改进的混合动力汽车动力合成箱结构，包括动力合成箱壳体、发动机、减震阻尼器、行星轮系、大电机、小电机、主减速器以及差速器，所述行星轮系通过主减速器将扭矩传递给差速器，所述行星轮系一端的传动轴通过减震阻尼器与发动机的曲轴相连，行星轮系另一端的二根同轴套在一起的传动轴分别与大电机和小电机的转子连接。本实用新型将大电机和小电机同时布置在行星轮系远离发动机的一侧，改善了两个电机的冷却效果，平衡了行星轮系两侧的结构，使左、右二根半轴的动力传递基本平衡，并有利于降低动力合成箱壳体的加工难度，适用于混合动力汽车的动力合成和传递。

Description

一种改进的混合动力汽车动力合成箱结构
技术领域
本实用新型涉及一种汽车动力传动系统，具体地涉及一种改进的混合动力汽车动力合成箱结构。
背景技术
现代汽车工业正处于由传统汽车向各种新能源汽车转型的时期，油电混合动力汽车作为这个时期最重要并且最可能实现产业化的方案，被很多汽车设计者所采用，是现在最主流的汽车动力方案。油电混合动力即传统发动机结合电机、能量存储机构等驱动汽车，实现发动机最优工况和汽车起停、制动等工况的能量回收。在各种混合动力汽车的动力传动系统中，发动机+双电机+行星齿轮机构的方案是其中节能效果最好的一种，被越来越多的汽车设计者所采用。
在如图1所示的一种典型结构的混合动力合成箱中，发动机2和小电机6设于行星轮系4的一侧，大电机5设于行星轮系4的另一侧，发动机2、大电机5以及小电机6的扭矩经过行星轮系4的耦合后，再通过主减速器7将扭矩传递给差速器8，并通过差速器8的左、右二根半轴9将扭矩传递到车轮。由于小电机6设于发动机2旁侧，因此发动机2所散发的热量直接影响到小电机6的冷却效果，进而影响小电机6的工作效率和使用寿命，并且因两个电机分别设置在行星轮系4的两侧，也增加了电机冷却系统的复杂程度；此外，因电机对于同轴度等的要求较高，所以将大电机5、小电机6分别安装在动力合成箱的两段壳体上，增加了壳体的加工难度；进一步地，由于差速器8设置在远离发动机2的位置，从而造成与差速器8连接的左、右二根半轴9长度不均衡，增加系统传动的不稳定性，并且对长的一根半轴的性能要求也会更高，进而提高其制造成本。
一种在中国专利文献上公开的混联式混合动力驱动系统及其驱动方法，公开号为CN 101244687A，包括发动机、起动发电机、手动变速器以及大电机等，其起动发电机也是设置在发动机旁侧，并且两个电机分开设置，因此同样存在电机冷却效果差、电机冷却系统复杂以及壳体制造的精度要求高等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有的混合动力合成箱存在的电机因靠近发动机而影响其冷却效果、与差速器连接的左右半轴长度不均衡以及壳体的加工精度要求高的不足，提供一种电机冷却效果好、左右半轴的长度较均衡以及壳体便于加工的改进的混合动力汽车动力合成箱结构。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种改进的混合动力汽车动力合成箱结构，包括动力合成箱壳体、发动机、减震阻尼器、行星轮系、大电机、小电机、主减速器以及差速器，所述行星轮系通过主减速器将扭矩传递给差速器，所述行星轮系一端的传动轴通过减震阻尼器与发动机的曲轴相连，行星轮系另一端的二根同轴套在一起的传动轴分别与大电机和小电机的转子连接。由于发动机的正常工作温度要高于电机的正常工作温度，为了避免发动机的散热对电机造成影响，本实用新型对现有的混合动力合成箱的结构和布置进行了改进，将原来分别设置于行星轮系两侧的大电机和小电机设于行星轮系远离发动机的一侧，从而可消除发动机的散热对电机的影响，进而可显著改善电机的冷却效果，并提高其工作效率和使用寿命，并且也有利于两个电机的集成，以简化电机冷却系统的结构和控制；此外，上述改进的动力合成箱结构使行星轮系两侧的结构接近平衡，因此，与行星轮系传动配合的差速器的左、右二根半轴的长度基本平衡，从而有利于左、右二根半轴平衡地传递动力，提高系统传动的稳定性，并且也有利于利用现有的机械式变速器的半轴等通用零件，进而有利于降低生产成本，提高零件的通用性；由于电机对同轴度等的要求较高，因此，合成箱壳体上安装电机处的加工精度要求较高，将大电机和小电机设于行星轮系的一侧，缩短了大电机和小电机之间的距离，在相同的同轴度等要求下，可降低合成箱壳体的加工制造难度。
作为优选，所述大电机设于行星轮系和小电机之间。由于大电机所需传递的扭矩较大，因此将大电机设置在靠近行星轮系的位置，可使与大电机转子连接的传动轴套设在与小电机转子连接的传动轴外侧，从而有利于与大电机转子连接的传动轴传递较大的扭矩，使整个传动系统的结构和布置更为合理与紧凑。
综上所述，本实用新型具有如下有益效果：(1)将电机布置在行星轮系远离发动机的一侧，改善了电机的冷却效果。(2)平衡了行星轮系两侧的结构，使左、右二根半轴的动力传递基本平衡。(3)降低了动力合成箱壳体的加工难度。
附图说明
图1是一种现有技术的混合动力汽车动力合成箱的结构示意图；
图2是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。
在图2所示的实施例中，本实用新型的一种改进的混合动力汽车动力合成箱结构，包括动力合成箱壳体1、发动机2、减震阻尼器3、行星轮系4、大电机5、小电机6、主减速器7以及差速器8，所述发动机2的曲轴通过减震阻尼器3与行星轮系4一侧的传动轴相连接；在行星轮系4的另一侧设有二根同轴套在一起的传动轴，其中套在外面的大的传动轴与靠近行星轮系4的大电机5的转子相连接，另一根套在内部的传动轴则穿过大电机5与小电机6的转子相连接，大电机5和小电机6集成为一体并安装在同一段动力合成箱壳体1上。上述结构一方面可避免发动机的散热对电机冷却的影响，另一方面可简化电机冷却系统的结构和控制，同时降低动力合成箱壳体1的加工制造难度；此外，行星轮系4还通过平行地设于其旁侧的主减速器7与差速器8传动连接。
本实用新型在工作时，发动机2、大电机5以及小电机6的扭矩经过行星轮系4的耦合后，再通过主减速器7传递到差速器8，并由差速器8的左、右二根半轴9传递到车轮。

Claims (2)

1.一种改进的混合动力汽车动力合成箱结构，包括动力合成箱壳体(1)、发动机(2)、减震阻尼器(3)、行星轮系(4)、大电机(5)、小电机(6)、主减速器(7)以及差速器(8)，所述行星轮系(4)通过主减速器(7)将扭矩传递给差速器(8)，其特征是，所述行星轮系(4)一端的传动轴通过减震阻尼器(3)与发动机(2)的曲轴相连，行星轮系(4)另一端的二根同轴套在一起的传动轴分别与大电机(5)和小电机(6)的转子连接。
2.根据权利要求1所述的一种改进的混合动力汽车动力合成箱结构，其特征是，所述大电机(5)设于行星轮系(4)和小电机(6)之间。
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