CN203727161U - 发动机锁止式双电机单行星排两级减速混合动力系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及发动机锁止式双电机单行星排两级减速混合动力系统，包括发动机、发动机锁止机构、第一电机、行星齿轮机构、第二电机、两级减速机构；发动机锁止机构由蜗轮减速电机驱动；两级减速机构包括主动齿轮、中间轴齿轮、从动齿轮；发动机飞轮与发动机锁止机构相连；发动机与行星架相连；第一电机与太阳轮相连；第二电机与主动齿轮相连；齿圈与从动齿轮相连；主动齿轮与中间轴齿轮啮合；中间轴齿轮与从动齿轮啮合；从动齿轮与主减速器相连。与现有技术相比，本实用新型简化了结构，降低了设计和制造难度，降低了成本；提高了发动机锁止机构的可靠性和整车的可靠性，同时降低了系统能量消耗，提高了系统效率。

Description

发动机锁止式双电机单行星排两级减速混合动力系统
技术领域
本实用新型涉及一种混合动力汽车的动力系统，尤其是涉及一种发动机锁止式双电机单行星排两级减速混合动力系统。
背景技术
混合动力汽车是现阶段解决能源与环境问题切实可行的方案。但是，现有的双电机行星排混合动力系统存在一定的缺陷。
中国专利授权公告号CN102320238B，授权公告日2013年8月21日，公开了一种带发动机缓冲锁止机构的混合动力装置，包括发动机、缓冲锁止组合机构、第一发电机/电动机、第二发电机/电动机、第一排行星齿轮机构、第二排行星齿轮机构、第一轴和第二轴；缓冲锁止组合机构包括电磁铁、锁销、一体化齿圈压盘和减震摩擦盘；发动机的飞轮通过缓冲锁止组合机构通过第一轴与第一行星排的行星架相连接；第一发电机/电动机的转子轴与第一行星排的太阳轮相连，第二发电机/电动机的转子轴与第二行星排的太阳轮相连；第二排行星齿轮机构的外齿圈固定，第二发电机/电动机的转子输出的动力经第二排行星齿轮机构的太阳轮，由第二排行星齿轮机构的行星架输出到与其相连第二轴；或：由第二排行星齿轮机构的外齿圈输出到与其相连第二轴上；第一发电机/电动机和第二发电机/电动机为分体式结构，分别位于不同的壳体内，第一行星排和第二行星排位于第一发电机/电动机的壳体端部和第二发电机/电动机的壳体端部之间所围成的空腔内；第一行星排的外齿圈为浮动结构，外齿圈与支撑该外齿圈的支撑部件的径向和轴向均有浮动间隙；第二行星排的外齿圈为浮动结构，外齿圈与支撑该外齿圈的支撑部件的径向和轴向均有浮动间隙；第一发电机/电动机的转子轴和第二发电机/电动机的转子轴均为空心轴，第一轴位于第一发电机/电动机的转子空心轴内；第二轴位于第二发电机/电动机的转子空心轴内；第一轴为发动机的动力输出轴；第二轴有两种情形，即：当驱动车辆时，第二轴为动力输出轴，当进行电机制动回馈时，第二轴为动力输入轴；第一排行星齿轮机构作为发动机的动力分割机构，第二排行星齿轮机构作为第二发电机/电动机的变速机构。
通过分析发现，以上实用新型存在以下缺陷：第一，由于第二排行星齿轮机构的外齿圈固定或者行星架固定，导致行星齿轮机构仅仅实现了变速功能，造成了行星齿轮机构的功能浪费；第二，第二排行星齿轮机构作为第二发电机/电动机的变速机构，由于行星齿轮机构的行星架和齿圈设计制造困难，而且行星齿轮机构必须使用非标准轴承，导致成本增加；第三，缓冲锁止组合机构包括电磁铁等零件，当混合动力汽车长时间工作在纯电动模式下时，缓冲锁止组合机构需要长时间对发动机进行锁止，导致电磁铁需要长时间通电；电磁铁长时间通电会使线圈发热严重，导致线圈过早老化、损坏，最终导致电磁铁的失效和缓冲锁止组合机构的失效；第四，电磁铁的长时间通电增加了系统能量消耗，降低了系统效率。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种降低成本、降低能耗、提高效率、提高可靠性的发动机锁止式双电机单行星排两级减速混合动力系统。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
发动机锁止式双电机单行星排两级减速混合动力系统，包括发动机、发动机锁止机构、第一电机、行星齿轮机构、第二电机，还包括两级减速机构，该两级减速机构与第二电机相连，对第二电机进行减速增扭，由主动齿轮、中间轴齿轮及从动齿轮组成，所述的主动齿轮套设在第二电机的输出轴上，所述的中间轴齿轮与所述的主动齿轮啮合连接，所述的从动齿轮与所述的中间齿轮啮合连接。
所述的发动机锁止机构由蜗轮减速电机驱动，包括锁止传动机构及锁爪、锁止盘、锁止弹簧、锁止限位块、锁止推杆及锁爪绕转轴，
所述的锁止传动机构经蜗轮减速电机驱动锁止推杆移动，所述的锁爪经锁止推杆推动绕锁爪绕转轴转动，使锁爪的一端克服所述的锁止弹簧的阻力并离开锁止限位块，锁爪的另一端向锁止盘上开设的凹槽的方向移动，锁止推杆移动到锁定位置时，所述的锁止传动机构将锁止推杆锁止，使得锁爪锁止锁止盘。
所述的锁止盘与发动机的飞轮相接，利用锁止盘对飞轮进行锁止进而锁止发动机，发动机被锁止后蜗轮减速电机停止工作。
所述的行星齿轮机构包括太阳轮、行星轮、行星架以及齿圈。
所述的发动机与行星架相连接，所述的第一电机与太阳轮相连接。
所述的齿圈与两级减速机构的从动齿轮相连接。
所述的第一电机与第二电机的冷却方式采用整体油冷或者单独电机水冷。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
(1)本实用新型采用两级减速机构对第二电机进行减速增扭，两级减速机构包括主动齿轮、中间轴齿轮、从动齿轮，取消了设计制造难度较高的行星架和行星排外圈，采用标准轴承作为轴承，从而使结构简化，降低了设计和制造难度，降低了成本，解决了现有技术采用外齿圈固定或者行星架固定的行星齿轮机构作为电机的变速机构，导致行星齿轮机构的功能浪费，行星架和齿圈设计制造困难，而且行星齿轮机构必须使用非标准轴承，导致成本增加的问题。
(2)本实用新型采用由蜗轮减速电机驱动的发动机锁止机构对发动机进行锁止，发动机被锁止后蜗轮减速电机停止工作，解决了现有技术采用包含电磁铁的缓冲锁止组合机构对发动机进行锁止，导致混合动力汽车长时间工作在纯电动模式下使电磁铁需要长时间通电时，线圈发热严重，导致线圈过早老化、损坏，最终导致电磁铁失效和缓冲锁止组合机构失效的问题以及电磁铁长时间通电增加系统能量消耗，降低系统效率的问题，提高了发动机锁止机构的可靠性和整车的可靠性，同时降低了系统能量消耗，提高了系统效率。
附图说明
图1为本实用新型的第一种结构示意图；
图2为本实用新型的第二种结构示意图；
图3为发动机锁止机构的结构示意图。
图中：1、发动机；101、飞轮；2、发动机锁止机构；201、蜗轮减速电机；202、锁止传动机构；203、锁爪；204、锁止盘；205、锁止弹簧；206、锁止限位块；207、锁止推杆；208、锁爪绕转轴；3、第一电机；4、行星齿轮机构；401、太阳轮；402、行星架；403、行星轮；404、齿圈；5、第二电机；6、两级减速机构；601、主动齿轮；602、中间轴齿轮；603、从动齿轮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例1
一种发动机锁止式双电机单行星排两级减速混合动力系统，如图1所示，包括发动机1、发动机锁止机构2、第一电机3、行星齿轮机构4、第二电机5、两级减速机构6；所述的发动机锁止机构2由蜗轮减速电机201驱动；所述的行星齿轮机构4包括太阳轮401、行星架402、行星轮403、齿圈404；所述的两级减速机构6包括主动齿轮601、中间轴齿轮602、从动齿轮603；所述发动机1的飞轮101与所述的发动机锁止机构2相连；所述的发动机1与所述的行星架402相连；所述的第一电机3与所述的太阳轮401相连；所述的第二电机5与所述的主动齿轮601相连；所述的齿圈404与所述的从动齿轮603相连；所述的主动齿轮601与所述的中间轴齿轮602啮合；所述的中间轴齿轮602与所述的从动齿轮603啮合；所述的从动齿轮603与主减速器相连。
具体工作过程如下：
对于可外接充电式混合动力汽车：
在电量消耗模式下，所述的发动机锁止机构2对所述的发动机1进行锁止，所述的第一电机3和第二电机5同时输出动力，所述第一电机3的动力经太阳轮401、行星轮403和齿圈404输出至主减速器，驱动车辆前进，同时，所述第二电机5的动力经主动齿轮601、中间轴齿轮602和从动齿轮603输出至主减速器，驱动车辆前进。在电量维持模式下，在起步或小负荷走行时，若电池SOC处于正常状态，所述的发动机锁止机构2对所述的发动机1进行锁止，所述的第一电机3和第二电机5同时输出动力，所述第一电机3的动力经太阳轮401、行星轮403和齿圈404输出至主减速器，驱动车辆前进，同时，所述第二电机5的动力经主动齿轮601、中间轴齿轮602和从动齿轮603输出至主减速器，驱动车辆前进；若电池SOC较低，所述的发动机锁止机构2不对所述的发动机1进行锁止，所述的发动机1输出动力，所述的第一电机3作为发电机工作，对电池进行充电，同时，所述的第二电机5输出动力，驱动车辆前进。在正常走行时，所述的发动机锁止机构2不对所述的发动机1进行锁止，所述的发动机1输出动力，该动力经所述的行星齿轮机构4被分割成两部分，一部分传递至主减速器，驱动车辆前进，另一部分驱动所述的第一电机3进行发电，同时，第二电机5输出动力，该动力经两级减速机构6传递至主减速器，驱动车辆前进。
对于不可外接充电式混合动力汽车：
在起步或小负荷走行时，若电池SOC处于正常状态，所述的发动机锁止机构2对所述的发动机1进行锁止，所述的第一电机3和第二电机5同时输出动力，所述第一电机3的动力经太阳轮401、行星轮403和齿圈404输出至主减速器，驱动车辆前进，同时，所述第二电机5的动力经主动齿轮601、中间轴齿轮602、从动齿轮603输出至主减速器，驱动车辆前进；若电池SOC较低，所述的发动机锁止机构2不对所述的发动机1进行锁止，所述的发动机1输出动力，所述第一电机3作为发电机工作，对电池进行充电，同时，所述的第二电机5输出动力，驱动车辆前进。在正常走行时，所述的发动机锁止机构2不对所述的发动机1进行锁止，所述的发动机1输出动力，该动力经所述的行星齿轮机构4被分割成两部分，一部分传递至主减速器，驱动车辆前进，另一部分驱动所述的第一电机3进行发电，同时，第二电机5输出动力，该动力经两级减速机构6传递至主减速器，驱动车辆前进。
所述的发动机锁止机构2对所述的发动机1进行锁止的过程如下：如图3所示，所述的蜗轮减速电机201输出动力，经过所述的锁止传动机构202，推动所述的锁止推杆207移动，所述锁止推杆207的移动推动所述的锁爪203绕着所述的锁爪绕转轴208转动，所述的锁爪203克服所述的锁止弹簧205的阻力，所述锁爪203的一端离开所述锁止限位块206的同时，另一端向所述锁止盘204的凹槽方向移动。所述的锁止推杆207移动到一定位置时，所述的锁止传动机构202将锁止推杆207锁止，使得锁爪203锁止锁止盘204，所述的锁止盘204与所述发动机1的飞轮相连，从而对所述的发动机1进行锁止。发动机被锁止后蜗轮减速电机停止工作。
实施例2
一种发动机锁止式双电机单行星排两级减速混合动力系统，如图2所示，与实施例1不同之处在于，在实施例1中，第二电机5设置在行星齿轮4与两级减速机构6之间，在实施例2中，第二电机5设置在两级减速机构6外侧。
以上所述的具体实施方式只是本实用新型的较佳方案，并非对本实用新型做任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它变体和改型。

Claims (7)

1.发动机锁止式双电机单行星排两级减速混合动力系统，包括发动机、发动机锁止机构、第一电机、行星齿轮机构、第二电机，
其特征在于，还包括两级减速机构，该两级减速机构与第二电机相连，对第二电机进行减速增扭，由主动齿轮、中间轴齿轮及从动齿轮组成，所述的主动齿轮套设在第二电机的输出轴上，所述的中间轴齿轮与所述的主动齿轮啮合连接，所述的从动齿轮与所述的中间齿轮啮合连接。
2.根据权利要求1所述的发动机锁止式双电机单行星排两级减速混合动力系统，其特征在于，所述的发动机锁止机构由蜗轮减速电机驱动，包括锁止传动机构及锁爪、锁止盘、锁止弹簧、锁止限位块、锁止推杆及锁爪绕转轴，
所述的锁止传动机构经蜗轮减速电机驱动锁止推杆移动，所述的锁爪经锁止推杆推动绕锁爪绕转轴转动，使锁爪的一端克服所述的锁止弹簧的阻力并离开锁止限位块，锁爪的另一端向锁止盘上开设的凹槽的方向移动，锁止推杆移动到锁定位置时，所述的锁止传动机构将锁止推杆锁止，使得锁爪锁止锁止盘。
3.根据权利要求2所述的发动机锁止式双电机单行星排两级减速混合动力系统，其特征在于，所述的锁止盘与发动机的飞轮相连，利用锁止盘对飞轮进行锁止进而锁止发动机，发动机被锁止后蜗轮减速电机停止工作。
4.根据权利要求1所述的发动机锁止式双电机单行星排两级减速混合动力系统，其特征在于，所述的行星齿轮机构包括太阳轮、行星轮、行星架以及齿圈。
5.根据权利要求4所述的发动机锁止式双电机单行星排两级减速混合动力系统，其特征在于，所述的发动机与行星架相连接，所述的第一电机与太阳轮相连接。
6.根据权利要求4所述的发动机锁止式双电机单行星排两级减速混合动力系统，其特征在于，所述的齿圈与两级减速机构的从动齿轮相连接。
7.根据权利要求1所述的发动机锁止式双电机单行星排两级减速混合动力系统，其特征在于，所述的第一电机与第二电机的冷却方式采用整体油冷或者单独电机水冷。
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