CN205059227U - 电机纵置式混合动力系统 - Google Patents

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孙妍妍
殷建坤
宋延大
侯剑云
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Abstract

本实用新型涉及一种电机纵置式混合动力系统,其中发动机的输出轴通过离合器与变速器的输入轴相连接,变速器的输出轴与电机或发电机的电机输出轴通过锥齿轮间接连接,且电机或发电机纵置;变速器包括1/2挡同步器、3/4挡同步器、锥齿轮同步器、1挡主动齿轮、1挡从动齿轮、2挡主动齿轮、2挡从动齿轮、3挡主动齿轮、3挡从动齿轮、4挡主动齿轮、4挡从动齿轮、主减主动锥齿轮、差速器、主减从动锥齿轮。采用该种结构的电机纵置式混合动力系统,将电机或发电机与输出轴间接相连,驱动力可以直接输出,驱动车辆行驶,不仅可以实现电机的低速大扭矩输出,满足车辆行驶时不同工况的功率需求,还可以减小传动系统的尺寸,节省空间。

Description

电机纵置式混合动力系统
技术领域
[0001] 本实用新型设及车辆工程领域,尤其设及混合动力领域,具体是指一种电机纵置 式混合动力系统。
背景技术
[0002] 随着人们对环境污染和能源消耗问题的重视,"节能减排"作为一个重要指标越来 越多的应用于汽车领域,电动汽车和混合动力汽车应运而生。混合动力汽车能够实现纯电 力驱动、纯发动机驱动和两者混合驱动。动力驱动系统是混合动力汽车与传统汽车W及纯 电动汽车的最大区别,其关键是实现不同动力源的动力禪合W及驱动模式的相互切换。大 多混合动力驱动系统采用电机横置的方式与传动系统连接,运就要求电机要有较高的输出 转速,来满足不同工况的功率需求。为了实现电机的低速大扭矩输出,本专利提出了一种电 机纵置式混合动力驱动系统。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点,提供了一种能够实现电机的低 速大扭矩输出的电机纵置式混合动力系统。
[0004] 为了实现上述目的,本实用新型的电机纵置式混合动力系统具有如下构成: 阳〇化]该电机纵置式混合动力系统,其主要特点是,所述的系统包括发动机、离合器、变 速器W及电机或发电机,所述的发动机的输出轴通过所述的离合器与所述的变速器的输入 轴相连接,所述的变速器的输出轴与所述的电机或发电机的电机输出轴通过锥齿轮间接连 接,且所述的电机或发电机纵置。
[0006] 进一步地,所述的变速器包括外壳,所述的外壳内设置有1/2挡同步器、3/4挡同 步器、锥齿轮同步器、1挡主动齿轮、1挡从动齿轮、2挡主动齿轮、2挡从动齿轮、3挡主动齿 轮、3挡从动齿轮、4挡主动齿轮、4挡从动齿轮、主减主动锥齿轮、差速器、主减从动锥齿轮, 所述的外壳上设置有变速器输入轴、变速器输出轴、变速器副轴;所述的1/2挡同步器安设 在所述的变速器副轴上,且与所述的1挡从动齿轮W及2挡从动齿轮分别连接,所述的3/4 挡同步器安设在所述的变速器输入轴上,且与所述的3挡主动齿轮W及4挡主动齿轮分别 连接,所述的主减主动锥齿轮与所述的变速器副轴固定连接,所述的主减主动锥齿轮与所 述的主减从动锥齿轮相晒合,所述的差速器纵置,所述的变速器输出轴设置于所述的差速 器上。
[0007] 更进一步地,所述的变速器还包括电机从动锥齿轮、电机主动锥齿轮、锥齿轮同步 器、电机输出轴;所述的电机从动锥齿轮与所述的主减从动锥齿轮相晒合,所述的电机从动 锥齿轮与所述的电机主动锥齿轮相晒合,所述的电机或发电机纵置,所述的锥齿轮同步器 安设在所述的电机输出轴上,且与电机主动锥齿轮连接。
[0008] 采用了该实用新型中的电机纵置式混合动力系统,采用两对锥齿轮传动装置,将 电机或发电机与输出轴间接相连,驱动力可W直接输出,驱动车辆行驶。本实用新型不仅可 W实现电机的低速大扭矩输出,满足车辆行驶时不同工况的功率需求,还可W减小传动系 统的尺寸,节省空间。
附图说明
[0009] 图1为本实用新型的电机纵置式混合动力系统的结构示意图。
[0010] 图2a为本实用新型的1挡行驶中充电的动力流的流向图。
[0011] 图化为本实用新型的2挡行驶中充电的动力流的流向图。
[0012] 图2c为本实用新型的3挡行驶中充电的动力流的流向图。
[0013] 图2d为本实用新型的4挡行驶中充电的动力流的流向图。
[0014] 图3a为本实用新型的1挡行驶中启动发动机的动力流的流向图。
[0015] 图3b为本实用新型的2挡行驶中启动发动机的动力流的流向图。
[0016] 图3c为本实用新型的3挡行驶中启动发动机的动力流的流向图。 阳017] 图3d为本实用新型的4挡行驶中启动发动机的动力流的流向图。
[0018] 图4为本实用新型的纯电驱动模式的动力流的流向图。
[0019] 图5a为本实用新型的混合驱动1挡的动力流的流向图。
[0020] 图化为本实用新型的混合驱动2挡的动力流的流向图。
[0021] 图5c为本实用新型的混合驱动3挡的动力流的流向图。
[0022] 图5d为本实用新型的混合驱动4挡的动力流的流向图。
[0023] 图6a为本实用新型的发动机驱动1挡的动力流的流向图。
[0024] 图化为本实用新型的发动机驱动2挡的动力流的流向图。 阳0巧]图6c为本实用新型的发动机驱动3挡的动力流的流向图。
[00%] 图6d为本实用新型的发动机驱动4挡的动力流的流向图。
[0027] 图7为本实用新型的倒车时的动力流的流向图。 阳02引 其中,
[0029] a 离合器 W30] 1 变速器 阳03UA 3/4挡同步器 阳〇巧 B 1/2挡同步器 阳03引 C 锥齿轮同步器
[0034] Ol 发动机输出轴 阳0对 02 变速器输入轴
[0036] 03 变速器副轴
[0037] 04 变速器输出轴 阳0測 05 电机输出轴
[0039] 11 发动机 W40] 12 电机或发电机 阳OW 21 1挡主动齿轮
[0042] 22 2挡主动齿轮
[0043] 23 3挡主动齿轮 W44] 24 4挡主动齿轮 W45] 31 1挡从动齿轮
[0046] 32 2挡从动齿轮
[0047] 33 3挡从动齿轮轮
[0048] 34 4挡从动齿轮
[0049] 41 主减主动锥齿轮
[0050] 42 主减从动锥齿轮
[0051] 43 电机从动锥齿轮
[0052] 44 电机主动锥齿轮 阳05引51 变速器壳体
具体实施方式
[0054] 为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容,下面结合具体实施例来进行进一 步的描述。
[0055] 为了实现混合动力驱动系统的电机低速大扭矩输出,本申请提出了 一种电机纵置 式混合动力驱动系统,其中所述的系统具有离合器a,变速箱1,3/4挡同步器A,1/2挡同步 器B,锥齿轮同步器C,发动机输出轴01,变速器输入轴02,变速器副轴03,变速器输出轴 04,电机输出轴05,发动机11,电机或发电机12,1挡主动齿轮21,2挡主动齿轮22, 3挡主 动齿轮23,4挡主动齿轮24,1挡从动齿轮31,2挡从动齿轮32, 3挡从动齿轮33,4挡从动 齿轮34,主减主动锥齿轮41,主减从动锥齿轮42,电机从动锥齿轮43,电机主动锥齿轮44, 变速器壳体51。
[0056] 发动机11的发动机输出轴Ol通过离合器a与变速器1的变速器输入轴02连接, 通过安装在副轴03上的1/2挡同步器B和安装在变速器输入轴02上的3/4挡同步器A与 1挡从动齿轮31,2挡从动齿轮32, 3挡主动齿轮23,4挡主动齿轮24的不同接合方式,能 够实现1至4挡不同传动比的输出。主减主动锥齿轮41与主减从动锥齿轮42晒合,差速 器纵置,驱动力直接输出。主减从动锥齿轮42与电机从动锥齿轮43晒合,电机从动锥齿轮 43与电机主动锥齿轮44晒合,电机或发电机12纵置,通过安装在电机输出轴05上的锥齿 轮同步器C与电机主动锥齿轮44接合,驱动力通过主减从动锥齿轮42传递至变速器输出 轴04。
[0057] 本实用新型的工作原理可W大致分为6种模式:1、行驶中充电;2、行驶中启动发 动机;3、纯电驱动;4、混合驱动;5、发动机驱动;6、倒车。运6种模式下各部件的工作状态 如表1。其中"0"表示连通或工作;"X"表示断开或不工作。
[0058] 表1.六种工作模式
[0059]
Figure CN205059227UD00061
[0061] 发动机11处于"O"状态时发动机工作,输出动力,处于"X"时不工作;离合器处 于"0"状态时,它使发动机11的动力输入至变速器输入轴02,"X"为断开;1挡齿轮处于 "0"状态时,1/2挡同步器B处于1挡换挡位置,可传递动力,处于"X"时,动力断开;2挡 齿轮处于"O"状态时,1/2挡同步器B处于2挡挡挡位置,可传递动力,处于"X"时,动力 断开;3挡齿轮处于"0"状态时,3/4挡同步器A处于3挡挡挡位置,可传递动力,处于"X" 时,动力断开;4挡齿轮处于"O"状态时,3/4挡同步器A处于4挡挡挡位置,可传递动力, 处于"X"时,动力断开;锥齿轮同步器C处于"0"状态时,锥齿轮同步器C处于挡挡状态, 可传递动力,处于"X"时,动力断开。电机或发电机12有=种工作模式:一是电机功能,输 出动力;二是发电机功能,吸收动力转化为电能,S是"X"为不工作。 阳062] -、行驶中充电
[0063] 行驶中充电主要是车辆在发动机驱动行驶时,发动机11提供的功率大于车辆行 驶所需的功率,剩余的功率用来给电机或发电机12充电。此时的发动机11工作,离合器a 启动,电机或发电机12不工作,锥齿轮同步器C拨至换挡位置,与电机主动锥齿轮44接合。 它具有4个挡位,见表1。
[0064]I挡行驶中充电:1/2挡同步器B处于I挡换挡位置,即1/2挡同步器B与I挡从 动齿轮31接合,3/4挡同步器A处于空挡位。此时的动力流如图2a所示箭头。
[00化]2挡行驶中充电:1/2挡同步器B处于2挡换挡位置,即1/2挡同步器B与2挡从 动齿轮32接合,3/4挡同步器A处于空挡位。此时的动力流如图化所示箭头。
[0066] 3挡行驶中充电:3/4挡同步器A处于3挡换挡位置,即3/4挡同步器A与3挡从 动齿轮33接合,1/2挡同步器B处于空挡位。此时的动力流按如图2c所示箭头。
[0067] 4挡行驶中充电:3/4挡同步器A处于4挡换挡位置,即3/4挡同步器A与4挡从 动齿轮34接合,1/2挡同步器B处于空挡位。此时的动力流如图2d所示箭头。
[0068] 二、行驶中启动发动机
[0069] 行驶中启动发动机主要是车辆在纯电驱动行驶时,电机或发电机12提供的功率 大于车辆行驶所需的功率,剩余的功率用来启动发动机11。此时的电机或发电机12工作, 锥齿轮同步器C拨至换挡位置,与电机主动锥齿轮44接合,发动机11不工作,离合器a启 动。它具有4个挡位,见表1。
[0070] 1挡行驶中启动发动机:1/2挡同步器B处于1挡换挡位置,即1/2挡同步器B与 1挡从动齿轮31接合,3/4挡同步器A处于空挡位。此时的动力流如图3a所示箭头。
[0071] 2挡行驶中启动发动机:1/2挡同步器B处于2挡换挡位置,即1/2挡同步器B与 2挡从动齿轮32接合,3/4挡同步器A处于空挡位。此时的动力流如图3b所示箭头。
[0072] 3挡行驶中启动发动机:3/4挡同步器A处于3挡换挡位置,即3/4挡同步器A与 3挡从动齿轮33接合,1/2挡同步器B处于空挡位。此时的动力流如图3c所示箭头。
[0073] 4挡行驶中启动发动机:3/4挡同步器A处于4挡换挡位置,即3/4挡同步器A与 4挡从动齿轮34接合,1/2挡同步器B处于空挡位。此时的动力流如图3d所示箭头。
[0074] S、纯电驱动
[0075] 纯电驱动模式是混合动力车的一般模式。此时的电机或发电机12处于电机功能, 发动机11不工作。见表1纯电驱动:锥齿轮同步器C拨至换挡位置,与电机主动锥齿轮44 接合,其它断开。此时的动力流如图4所示箭头。
[0076] 四、混合驱动
[0077] 混合驱动用于急加速,爬坡,拖车等特殊要求。此时的发动机11工作,离合器a启 动,电机或发电机12工作,为电机功能,锥齿轮同步器C拨至换挡位置,与电机主动锥齿轮 44接合。它具有4个挡位,见表1。
[0078] 混合驱动1挡:1/2挡同步器B处于1挡换挡位置,即1/2挡同步器B与1挡从动 齿轮31接合,3/4挡同步器A处于空挡位。此时的动力流如图5a所示箭头。
[00巧]混合驱动2挡:1/2挡同步器B处于2挡换挡位置,即1/2挡同步器B与1挡从动 齿轮32接合,3/4挡同步器A处于空挡位。此时的动力流如图化所示箭头。
[0080] 混合驱动3挡:3/4挡同步器A处于3挡换挡位置,即3/4挡同步器A与3挡从动 齿轮33接合,1/2挡同步器B处于空挡位。此时的动力流如图5c所示箭头。
[0081] 混合驱动4挡:3/4挡同步器A处于4挡换挡位置,即3/4挡同步器A与4挡从动 齿轮34接合,1/2挡同步器B处于空挡位。此时的动力流如图5d所示箭头。
[0082] 五、发动机驱动
[0083] 发动机驱动主要用于电动车电力不足状态下使用。此时的发动机11工作,离合器 a启动,电机或发电机12不工作,锥齿轮同步器C断开。它具有4个挡位,见表1。
[0084] 发动机驱动1挡:1/2挡同步器B处于1挡换挡位置,即1/2挡同步器B与1挡从 动齿轮31接合,3/4挡同步器A处于空挡位。此时的动力流如图6a所示箭头。
[00化]发动机驱动2挡:1/2挡同步器B处于2挡换挡位置,即1/2挡同步器B与2挡从 动齿轮32接合,3/4挡同步器A处于空挡位。此时的动力流如图化所示箭头。
[0086] 发动机驱动3挡:3/4挡同步器A处于3挡换挡位置,即3/4挡同步器A与3挡从 动齿轮33接合,1/2挡同步器B处于空挡位。此时的动力流如图6c所示箭头。
[0087] 发动机驱动4挡:3/4挡同步器A处于4挡换挡位置,即3/4挡同步器A与4挡从 动齿轮34接合,1/2挡同步器B处于空挡位。此时的动力流如图6d所示箭头。 阳〇8引六、倒车
[0089] 倒车是通过电机反转达到目的,故电机或发电机12反转,发动机11不工作。见表 1纯电驱动:锥齿轮同步器C拨至换挡位置,与电机主动锥齿轮44接合;其它断开。此时的 动力流如图7所示箭头。
[0090] 采用了该实用新型中的电机纵置式混合动力系统,采用两对锥齿轮传动装置,将 电机或发电机与输出轴间接相连,驱动力可W直接输出,驱动车辆行驶。本实用新型不仅可 W实现电机的低速大扭矩输出,满足车辆行驶时不同工况的功率需求,还可W减小传动系 统的尺寸,节省空间。
[0091] 本实用新型的电机纵置式混合动力系统的技术方案中,其中所包括的各个功能模 块和模块单元均能够对应于集成电路结构中的具体硬件电路,因此仅设及具体硬件电路的 改进,硬件部分并非仅仅属于执行控制软件或者计算机程序的载体,因此解决相应的技术 问题并获得相应的技术效果也并未设及任何控制软件或者计算机程序的应用,也就是说, 本实用新型仅仅利用运些模块和单元所设及的硬件电路结构方面的改进即可W解决所要 解决的技术问题,并获得相应的技术效果,而并不需要辅助W特定的控制软件或者计算机 程序即可W实现相应功能。
[0092] 上述实施例为本专利较佳的实施例,并非用来限制本实用新型的实施范围,本领 域的技术人员在未脱离本实用新型原理的前提下,所作的改进、变化、组合、替代等,均属于 本实用新型权利要求所要求保护的范围之内。
[0093] 在此说明书中,本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是,很显然仍可W作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此,说明书和附图应被认为是 说明性的而非限制性的。

Claims (3)

1. 一种电机纵置式混合动力系统,其特征在于,所述的系统包括发动机、离合器、变速 器以及电机或发电机,所述的发动机的输出轴通过所述的离合器与所述的变速器的输入轴 相连接,所述的变速器的输出轴与所述的电机或发电机的电机输出轴通过锥齿轮间接连 接,且所述的电机或发电机纵置。
2. 根据权利要求1所述的电机纵置式混合动力系统,其特征在于,所述的变速器包括 外壳,所述的外壳内设置有1/2挡同步器、3/4挡同步器、锥齿轮同步器、1挡主动齿轮、1挡 从动齿轮、2挡主动齿轮、2挡从动齿轮、3挡主动齿轮、3挡从动齿轮、4挡主动齿轮、4挡从 动齿轮、主减主动锥齿轮、差速器、主减从动锥齿轮,所述的外壳上设置有变速器输入轴、变 速器输出轴、变速器副轴;所述的1/2挡同步器安设在所述的变速器副轴上,且与所述的1 挡从动齿轮以及2挡从动齿轮分别连接,所述的3/4挡同步器安设在所述的变速器输入轴 上,且与所述的3挡主动齿轮以及4挡主动齿轮分别连接,所述的主减主动锥齿轮与所述的 变速器副轴固定连接,所述的主减主动锥齿轮与所述的主减从动锥齿轮相啮合,所述的差 速器纵置,所述的变速器输出轴设置于所述的差速器上。
3. 根据权利要求2所述的电机纵置式混合动力系统,其特征在于,所述的变速器还包 括电机从动锥齿轮、电机主动锥齿轮、锥齿轮同步器、电机输出轴;所述的电机从动锥齿轮 与所述的主减从动锥齿轮相啮合,所述的电机从动锥齿轮与所述的电机主动锥齿轮相啮 合,所述的电机或发电机纵置,所述的锥齿轮同步器安设在所述的电机输出轴上,且与电机 主动锥齿轮连接。
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