CN202743038U - 一种车辆用混合动力驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种车辆用混合动力驱动装置,包括发动机、空心轴发电机、空心轴电动机、第一行星排,第二行星排,输出轴,电动机空心轴,发电机空心轴,发动机输出轴;其中空心轴发电机和空心轴电动机位于同一个壳体内,第一行星排和第二行星排组成动力分配耦合机构位于另外一个壳体内,发动机输出轴位于发电机空心轴内,发电机空心轴位于电动机空心轴内;第一行星排用于空心轴电动机输出动力的减速增扭,第二行星排用于发动机动力分配以及发动机和空心轴电动机的动力耦合,这种车辆用混合动力驱动装置能够实现车辆纯电动驱动、混合动力驱动、制动回馈三种工作方式。

Description

—种车辆用混合动力驱动装直技术领域[0001] 本实用新型涉及一种混合动力驱动装置,尤其是一种车辆用混合动力驱动装置。背景技术[0002] 混合动力驱动系统有串联、并联和混联三种形式。串联混合动力系统是先由发电机将发动机输出的动力全部转换为电能,再经电动机将电能转换为机械能驱动车轮,其优点是可实现发动机的最优控制,缺点是经两次能量全部转换,损失能量过大。并联系统是在传统的汽车传动系统基础上,另加一路电动驱动系统,为汽车加速或爬坡时提供辅助动力, 其优点是能量转换的比例较少,缺点是发动机与车轮间靠直接的机械连接,发动机不能总在高效率点工作。现有的混联系统是有的采用一套行星齿轮机构,行星架与发动机连接,太阳轮与发电机连接,齿圈与电动机连接,并设置有用于驱动车辆的动力输出接口,这种结构可以发挥串联式和并联式的优点,但是由于齿圈的转速较低,所要求的电动机转矩势必很大,这种低速大转矩的电动机的缺点是体积大、重量大、材料成本高。还有采用两套行星齿轮机构和两个电机的混合动力装置,也同样存在体积大、重量大和布置困难的问题。发明内容[0003] 为了解决现有混联系统中对电动机转矩和体积过大的问题,本实用新型的基本构思是:将发电机和电动机组合到一个壳体内,并采用两套行星齿轮机构,其中一套分别作为动力分配稱合,另一套用于电动机减速。[0004] 作为实现本实用新型基本构思的第一种技术方案,一种车辆用混合动力驱动装置,包括发动机、空心轴发电机、空心轴电动机、第一行星排,第二行星排,输出轴,电动机空心轴,发电机空心轴,发动机输出轴;其特征是,所述空心轴发电机和所述空心轴电动机位于一个壳体内;所述第一行星排和所述第二行星排组成动力分配耦合机构位于另外一个壳体内,并位于所述空心轴发电机和所述空心轴电动机的壳体后面;所述电动机空心轴和所述发电机空心轴都为空心轴,所述发动机输出轴位于所述发电机空心轴内,所述发电机空心轴位于所述电动机空心轴内;所述第一行星排用于所述空心轴电动机输出动力的减速增扭,所述第二行星排用于所述发动机动力分配以及所述发动机和所述空心轴电动机的动力耦合;所述发动机输出轴穿过所述发电机空心轴连接所述第二行星排的行星架,所述发电机空心轴连接所述第二行星排的太阳轮,所述电动机空心轴连接所述第一行星排的太阳轮,所述第一行星排的齿圈固定,所述第一行星排的行星架和所述第二行星排的齿圈联结, 所述输出轴和所述第二行星排的齿圈联结。[0005] 作为实现本实用新型基本构思的第二种技术方案,一种车辆用混合动力驱动装置,包括发动机、空心轴发电机、空心轴电动机、第一行星排,第二行星排,输出轴,电动机空心轴,发电机空心轴,发动机输出轴,其特征是,所述空心轴发电机和所述空心轴电动机位于一个壳体内;所述第一行星排和所述第二行星排组成动力分配耦合机构位于另外一个壳体内,并位于所述空心轴发电机和所述空心轴电动机的壳体后面;所述电动机空心轴和所述发电机空心轴都为空心轴,所述发动机输出轴位于所述发电机空心轴内,所述发电机空心轴位于所述电动机空心轴内;所述第一行星排用于所述空心轴电动机输出动力的减速增扭,所述第二行星排用于所述发动机动力分配以及所述发动机和所述空心轴电动机的动力耦合;所述发动机输出轴穿过所述发电机空心轴连接所述第二行星排的行星架,所述发电机空心轴连接所述第二行星排的太阳轮,所述电动机空心轴连接所述第一行星排的太阳轮,所述第一行星排的行星架固定,所述第一行星排的齿圈和所述第二行星排的齿圈联结, 所述输出轴和所述第二行星排的齿圈联结。[0006] 本实用新型的有益效果是:发电机和电动机集成到一个壳体内,并采用一个行星排对电动机减速,另一个行星排进行动力分配和耦合,从而有效地降低重量,减少电动机的材料成本。附图说明[0007]图I为本实用新型第一种技术方案实施的结构示意简图;[0008]图2为本实用新型第二种技术方案实施的结构示意简图;[0009] 图I和图2中:1发动机,2空心轴发电机,3空心轴电动机,4第一行星排,5第二行星排,6输出轴,7电动机空心轴,8发电机空心轴,9发动机输出轴;[0010] 41第一行星排的太阳轮,42第一行星排的行星轮,43第一行星排的齿圈,44第一行星排的行星架;[0011] 51第二行星排的太阳轮,52第二行星排的行星轮,53第二行星排的齿圈,54第二行星排的行星架。具体实施方式[0012] 下面结合附图对本实用新型作进一步描述:[0013] 第一种技术方案如图I所示,一种车辆用混合动力驱动装置,包括发动机1,空心轴发电机2,空心轴电动机3,第一行星排4,第二行星排5,输出轴6,电动机空心轴7,发电机空心轴8,发动机输出轴9。其中,所述空心轴发电机2和所述空心轴电动机3位于一个壳体内;所述第一行星排4和所述第二行星排5组成动力分配耦合机构位于另外一个壳体内,并位于所述空心轴发电机2和所述空心轴电动机3的壳体后面;所述电动机空心轴7和所述发电机空心轴8都为空心轴,所述发动机输出轴9位于所述发电机空心轴8内,所述发电机空心轴8位于所述电动机空心轴7内;所述第一行星排4用于所述空心轴电动机3输出动力的减速增扭,所述第二行星排5用于所述发动机I动力分配以及所述发动机I和所述空心轴电动机3的动力耦合;所述发动机输出轴9穿过所述发电机空心轴8连接所述第二行星排的行星架54,所述发电机空心轴8连接所述第二行星排的太阳轮,所述电动机空心轴7连接所述第一行星排的太阳轮41,所述第一行星排的齿圈43固定,所述第一行星排的行星架44和所述第二行星排的齿圈53联结,所述输出轴6和所述第二行星排的齿圈53 联结。[0014] 这种车辆用混合动力驱动装置能够实现车辆纯电动驱动、混合动力驱动、制动回馈三种工作方式;在纯电动驱动方式时,车辆低较低,所述发动机I关闭,所述空心轴电动机3提供动力,由所述电动机空心轴7输出,经所述第一行星排4减速增扭后,再经所述输出轴6输出;混合动力驱动方式时,当车速较高时,所述发动机I工作,所述发动机I在油耗低和排放少的区域工作,所述发动机I的动力被分成主辅两个通道传递,其中主通道为所述发动机I驱动所述第二行星排5进行动力分配后,所述发动机I的动力一部分经所述第二行星排的齿圈53输出动力给所述驱动轴6的机械通道;副通道为所述空心轴发电机2传递给所述空心电动机3的电力通道,所述发动机I的动力经所述第二行星排5分配后,一部分驱动所述空心轴发电机2发电,所述空心轴发电机2发的电再来驱动所述空心轴电动机 3 ;来自这两个通道的动力在第二星星排的齿圈53处耦合后经所述输出轴6输出,通过控制两通道能量流的比例能够获得高效率;当汽车加速或爬坡行驶时,除所述发动机I通过所述主、副两个通道分别向车辆提供动力外,车上的电池也向所述空心轴电动机3供电以提高其输出动力;在制动回馈方式下,当汽车减速或下长坡时,所述空心轴电动机3以发电方式工作,由车轮驱动,将汽车的动能转化为电能,储存在车载电池中。[0015] 作为实现本实用新型基本构思的第二种技术方案,一种车辆用混合动力驱动装置,包括发动机I、空心轴发电机2、空心轴电动机3、第一行星排4,第二行星排5,输出轴6, 电动机空心轴7,发电机空心轴8,发动机输出轴9,其特征是,所述空心轴发电机2和所述空心轴电动机3位于一个壳体内;所述第一行星排4和所述第二行星排5组成动力分配率禹合机构位于另外一个壳体内,并位于所述空心轴发电机2和所述空心轴电动机3的壳体后面;所述电动机空心轴7和所述发电机空心轴8都为空心轴,所述发动机输出轴9位于所述发电机空心轴8内,所述发电机空心轴8位于所述电动机空心轴7内;所述第一行星排4用于所述空心轴电动机3输出动力的减速增扭,所述第二行星排5用于所述发动机I的动力分配以及所述发动机I和所述空心轴电动机3的动力耦合;所述发动机输出轴9穿过所述发电机空心轴8连接所述第二行星排的行星架54,所述发电机空心轴8连接所述第二行星排的太阳轮51,所述电动机空心轴7连接所述第一行星排的太阳轮41,所述第一行星排的行星架44固定,所述第一行星排的齿圈43和所述第二行星排的齿圈53联结,所述输出轴 6和所述第二行星排的齿圈53联结。[0016] 这种车辆用混合动力驱动装置能够实现车辆纯电动驱动、混合动力驱动、制动回馈三种工作方式;在纯电动驱动方式下,车辆低速,所述发动机I关闭,所述空心轴电动机3 提供动力,由所述电动机空心轴7输出,经所述第一行星排4减速增扭后,再经所述输出轴6 输出;混合动力驱动方式,当车速较高时,所述发动机I工作,所述发动机I在油耗低、排放少的区域工作,所述发动机I的动力被分成主辅两个通道传递,其中主通道为所述发动机I 驱动所述第二行星排5进行动力分配后,所述发动机I的动力一部分经所述第二行星排的齿圈53输出动力给所述驱动轴6的机械通道;副通道为所述空心轴发电机2传递给所述空心电动机3的电力通道,所述发动机I的动力经所述第二行星排5分配后,一部分驱动所述空心轴发电机2发电,这些电力再来驱动所述空心轴电动机3 ;来自两个通道的动力在第二星星排的齿圈53处耦合后经所述输出轴6输出,通过控制两通道能量流的比例能够获得高效率;当汽车加速或爬坡行驶时,除所述发动机I通过所述主、副两个通道分别向车辆提供动力外,车上的电池也向所述空心轴电动机3供电以提高所述空心轴电动机3的输出动力;在制动回馈方式下,汽车减速或下长坡,所述空心轴电动机3以发电方式工作,由车轮驱动,将汽车的动能转化为电能,储存在车载电池中。[0017] 以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之例,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下,采用其它形式,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1. 一种车辆用混合动力驱动装置,包括发动机、空心轴发电机、空心轴电动机、第一行星排,第二行星排,输出轴,电动机空心轴,发电机空心轴,发动机输出轴,其特征是,所述空心轴发电机和所述空心轴电动机位于一个壳体内;所述第一行星排和所述第二行星排组成动力分配稱合机构位于另外一个壳体内,并位于所述空心轴发电机和所述空心轴电动机的壳体后面;所述电动机空心轴和所述发电机空心轴都为空心轴,所述发动机输出轴位于所述发电机空心轴内,所述发电机空心轴位于所述电动机空心轴内;所述第一行星排用于所述空心轴电动机输出动力的减速增扭,所述第二行星排用于所述发动机动力分配以及所述发动机和所述空心轴电动机的动力耦合;所述发动机输出轴穿过所述发电机空心轴连接所述第二行星排的行星架,所述发电机空心轴连接所述第二行星排的太阳轮,所述电动机空心轴连接所述第一行星排的太阳轮,所述第一行星排的齿圈固定,所述第一行星排的行星架和所述第二行星排的齿圈联结,所述输出轴和所述第二行星排的齿圈联结;这一种车辆用混合动力驱动装置能够实现车辆纯电动驱动、混合动力驱动、制动回馈三种工作方式;纯电动驱动方式,车辆在低速情况下,所述发动机关闭,所述空心轴电动机提供动力,由所述电动机空心轴输出,经所述第一行星排减速增扭后,再经所述输出轴输出;混合动力驱动方式,当车速较高时,所述发动机工作,所述发动机在油耗低、排放少的区域工作,此时所述发动机的动力被分成主辅两个传递通道,其中主通道为所述发动机的动力经所述第二行星排进行动力分配后,所述发动机的动力一部分经所述第二行星排齿圈输出到所述驱动轴的机械通道;副通道为所述空心轴发电机传递给所述空心电动机的电力通道,所述发动机的动力经所述第二行星排分配后,一部分驱动所述空心轴发电机发电,所发电再用来驱动所述空心轴电动机;来自两个通道的动力在第二星星排的齿圈处耦合后经所述输出轴输出,通过控制两通道能量流的比例能够获得高效率;当汽车加速或爬坡行驶时,除所述发动机通过所述主、副两个通道分别向车辆提供驱动力外,车上的电池也向所述空心轴电动机供电以提高所述空心轴电动机的输出动力;制动回馈方式,当汽车减速或下长坡时,所述空心轴电动机以发电方式工作,由车轮驱动,将汽车的动能转化为电能,储存在车载电池中。
2. —种车辆用混合动力驱动装置,包括发动机、空心轴发电机、空心轴电动机、第一行星排,第二行星排,输出轴,电动机空心轴,发电机空心轴,发动机输出轴;其特征是,所述空心轴发电机和所述空心轴电动机位于一个壳体内;所述第一行星排和所述第二行星排组成动力分配稱合机构位于另外一个壳体内,并位于所述空心轴发电机和所述空心轴电动机的壳体后面;所述电动机空心轴和所述发电机空心轴都为空心轴,所述发动机输出轴位于所述发电机空心轴内,所述发电机空心轴位于所述电动机空心轴内;所述第一行星排用于所述空心轴电动机输出动力的减速增扭,所述第二行星排用于所述发动机动力分配以及所述发动机和所述空心轴电动机的动力耦合;所述发动机输出轴穿过所述发电机空心轴与所述第二行星排的行星架连接,所述发电机空心轴连接所述第二行星排的太阳轮,所述电动机空心轴连接所述第一行星排的太阳轮,所述第一行星排的行星架固定,所述第一行星排的齿圈和所述第二行星排的齿圈联结,所述输出轴和所述第二行星排的齿圈联结;装置能够实现车辆纯电动驱动、混合动力驱动、制动回馈三种工作方式;在纯电动驱动方式下,车速较低,所述发动机关闭,所述空心轴电动机提供动力,由所述电动机空心轴输出,经所述第一行星排减速增扭后,再经所述输出轴输出驱动车辆;混合动力驱动方式下,车速较高,所述发动机工作,所述发动机工作在油耗低、排放少的区域,所述发动机的动力被分成主辅两个传递通道,其中主通道为所述发动机驱动所述第二行星排进行动力分配后,所述发动机的动力一部分经所述第二行星排齿圈输出动力给所述驱动轴的机械通道;来自两个通道的动力在第二星星排的齿圈处耦合后经所述输出轴输出,通过控制两通道能量流的比例能够获得高效率;当汽车加速或爬坡行驶时,除所述发动机通过所述主、副两个通道分别向车辆提供动力外,车上的电池也向所述空心轴电动机供电以提高所述空心轴电动机的输出动力;制动回馈方式,当汽车减速或下长坡时,所述空心轴电动机以发电方式工作,由车轮驱动,将汽车的动能转化为电能,储存在车载电池中。
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