CN205601594U - 一种并联式混合动力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种并联式混合动力系统，包括：发动机、离合器、电机、变速器、主传动轮、从传动轮、皮带以及驱动轴；并且，变速器具有：一主轴、一与主轴轴向平行的副轴以及套装于驱动轴上的差速器；发动机的输出端通过离合器与主轴的一端相连；电机的输出轴与主传动轮相连，且主传动轮通过皮带与安装在副轴一端上的从传动轮相连。本实用新型提供的并联式混合动力系统中发动机通过离合器，将动能传递到变速器的主轴上，电机通过主传动轮、皮带以及从传动轮将动能传递到变速器的副轴，实现电机的低速大扭矩输出，解决了电机输出转速高、电机加工工艺复杂以及加工成本高的问题，另外可实现混合动力系统的6种工况模式，减少系统的空间尺寸。

Description

一种并联式混合动力系统

技术领域

本实用新型涉及汽车的动力传动领域，具体是涉及一种并联式混合动力系统。

背景技术

随着人们对环境污染和能源消耗问题的重视，电动汽车和混合动力汽车越来越普及。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以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耦合以及驱动模式的相互切换。

中国发明专利(CN 100436184 C)公开了一种并联式混合动力电动汽车动力传动系统，它包括内燃发动机(汽油机或柴油机)、液力自动变速驱动桥、控制器、电机；发动机通过液力自动变速驱动桥驱动车轮；电机的驱动轴与液力自动变速驱动桥的主减速器耦合；发动机、液力自动变速驱动桥的液力自动变速器、电机、电机的电池由控制器控制。该动力传动系统可通过控制器对液力自动变速驱动桥和电机转速的控制，实现发动机和电机两种动力单独工作或同时工作时的平稳切换。

但是，上述提到的并联式混合动力电动车动力传动系统中对电机的输出转速具有较高的要求，从而提高了对电机的加工工艺，并增加了电动汽车的生产成本。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，旨在提供一种并联式混合动力系统，实 现电机的低速大扭矩输出，来满足不同工况的功率需求。

具体技术方案如下：

一种并联式混合动力系统，包括：一发动机、一离合器、一电机、一变速器、一主传动轮、一从传动轮、一皮带以及一驱动轴；并且，变速器具有：一主轴、一与主轴轴向平行的副轴以及套装于驱动轴上的差速器；发动机的输出端通过离合器与主轴的一端相连；电机的输出轴与主传动轮相连，且主传动轮通过皮带与安装在副轴一端上的从传动轮相连；其中，电机套装于驱动轴上；主轴上依次有：1挡主动齿轮，2挡主动齿轮、3挡主动齿轮、与主轴同步旋转的3/4挡同步器以及4挡主动齿轮；副轴上依次有：与1挡主动齿轮相啮合的1挡从动齿轮，与副轴同步旋转的1/2挡同步器，与2挡主动齿轮相啮合的2挡从动齿轮，与3挡主动齿轮相啮合的3挡从动齿轮，与4挡主动齿轮相啮合的4挡从动齿轮以及与副轴同步旋转的主减速主动齿；差速器上套装有一与主减速主动轮相啮合的主减速从动轮。

在本实用新型提供的并联式混合动力系统中，还具有这样的特征，1/2挡同步器位于1挡从动齿轮与2挡从动齿轮之间；3/4挡同步器位于3挡主动齿轮与4挡主动齿轮之间。

在本实用新型提供的并联式混合动力系统中，还具有这样的特征，电机的输出轴为空心轴。

在本实用新型提供的并联式混合动力系统中，还具有这样的特征，所述混合动力系统布置于前舱，并采用前置前驱的布置方式。

在本实用新型提供的并联式混合动力系统中，还具有这样的特征，所述驱动轴、所述主轴以及所述副轴相互平行。

上述技术方案的积极效果是：

本实用新型提供的并联式混合动力系统中发动机通过离合器，将动能传递到变速器的主轴上，电机通过主传动轮、皮带以及从传动轮将动能传递到变速器的副轴，实现电机的低速大扭矩输出，解决了电机输出转速高、电机加工工艺复杂以及加工成本高的问题，另外可实现混合动力系统的6种工况模式，减少系统的空间尺寸。

附图说明

图1为本实用新型的一种并联式混合动力系统的实施例的俯视图；

图2为本实用新型的一种并联式混合动力系统的实施例中变速器的结构示意图。

附图中：1、发动机；2、离合器；3、电机；4、变速器；41A、1挡主动齿轮；41B、1挡从动齿轮；42、主轴；43、副轴；44、差速器；45、1/2挡同步器；46A、2挡主动齿轮；46B、2挡从动齿轮；47A、3挡主动齿轮；47B、3挡从动齿轮；48、3/4挡同步器；49A、4挡主动齿轮；49B、4挡从动齿轮；40A、主减速主动齿轮；40B、主减速从动齿轮；5、主传动轮；6、从传动轮；7、皮带；8、驱动轴；9、车轮。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至2对本实用新型提供的并联式混合动力系统作具体阐述。

图1为本实用新型的一种并联式混合动力系统的实施例的俯视图；如图1 所示，本实施例提供的一种并联式混合动力系统，实现车辆的不同工作状态，该混合动力系统包括一发动机1、一离合器2、一电机3、一变速器4、一主传动轮5、一从传动轮6、一皮带7以及一驱动轴8。

在本实施例中，沿驱动轴8轴线方向定义为混合动力系统的左右两侧；发动机1所在的位置定义为混合动力系统的后侧；电机3所在的位置定义为混合动力系统的前侧。

具体的，发动机1的一端通过离合器2与变速器4中1挡主动齿轮41A所在一端的主轴42相连，且发动机1作为混合动力系统的主要动力源；电机3的输出轴与主传动轮5相连，且主传动轮5通过皮带7与安装在变速器4副轴43一端上的从传动轮6相连；其中，电机3外套于驱动轴8上，且变速器4中的差速器44套设于驱动轴8上，通过电机3驱动主传动轮5旋转，接着将动力依次通过皮带7、从传动轮6传递到变速器4的副轴43上，最后通过差速器44带动左右两侧车轮9前进。

在一种优选的实施方式中，如图1所示，电机3输出轴为空心轴。

图2为一种并联式混合动力系统的实施例中变速器的结构示意图；如图2所示，在一种优选的实施方式中，变速器4还包括一1挡从动齿轮41B、一1/2挡同步器45、一2挡主动齿轮46A、一2挡从动齿轮46B、一3挡主动齿轮47A、一3/4挡同步器48、一3挡从动齿轮47B、一4挡主动齿轮49A、一4挡从动齿轮49B、一主减速主动齿轮40A以及一主减速从动齿轮40B。

具体的，安装于主轴42上的1挡主动齿轮41A、2挡主动齿轮46A、3挡主动齿轮47A以及4挡主动齿轮49A分别与安装于副轴43上的1挡从动齿轮41B、2挡从动齿轮46B、3挡从动齿轮47B以及4挡从动齿轮49B相对应啮合。1/2 挡同步器45套设于副轴43上，并且位于1挡从动齿轮41B与2挡从动齿轮46B之间；3/4挡同步器48套设于主轴42上，并且位于3挡主动齿轮47A与4挡主动齿轮49A之间；当混合动力系统处于1挡位置时，1/2挡同步器45与1挡从动齿轮41B接合，3/4挡同步器48处于空挡位；当混合动力系统处于2挡位置时，1/2挡同步器45与2挡从动齿轮46B接合，3/4挡同步器48处于空挡位；当混合动力系统处于3挡位置时，3/4挡同步器48与3挡主动齿轮47A接合，1/2挡同步器45处于空挡位；当混合动力系统处于4挡位置时，3/4挡同步器48与4挡主动齿轮49A接合，1/2挡同步器45处于空挡位。主减速主动齿轮40A固定于副轴43上，并与主减速从动齿轮40B相啮合，且主减速从动齿轮40B与变速器4中的差速器44相连。

在一种优选的实施方式中，如图1所示，所述混合动力系统布置于前舱，并采用前置前驱的布置方式。

以下，以一种具体的实施方式进行说明，需要指出的是，以下实施方式中所描述之结构、工艺、选材仅用以说明实施方式的可行性，并无限制本发明保护范围之意图。

如下表1所示，并联式混合动力系统的工作模式大致可分为6种：1、行驶中充电；2、启动发动机1；3、纯电驱动；4、混合驱动；5、发动机1驱动以及6、倒车。

其中，“○”表示连通或工作；“×”表示断开或不工作。

发动机1处于“○”状态时发动机1工作，输出动力，处于“×”时不工作；离合器2处于“○”状态时，它使发动机1的动力输出，“×”为断开；1挡齿轮处于“○”状态时，1/2挡同步器45处于1挡换挡位置，可传递动力， 处于“×”时，动力断开；2挡齿轮处于“○”状态时，1/2挡同步器45处于2挡换挡位置，可传递动力，处于“×”时，动力断开；3挡齿轮处于“○”状态时，3/4挡同步器48处于3挡换挡位置，可传递动力，处于“×”时，动力断开；4挡齿轮处于“○”状态时，3/4挡同步器48处于4挡换挡位置，可传递动力，处于“×”时，动力断开。电机3/发电机3处于“○”状态时有三种工作模式：一是电机3功能，输出动力；二是发电机3功能，吸收动力转化为电能，三是启动发动机1；处于“×”为不工作。

模式1：行驶中充电；

行驶中充电主要是车辆在发动机1驱动行驶时，发动机1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3充电。此时的发动机1工作，离合器2启动，电机3不工作，其中，混合动力系统具有4个挡位：

1挡行驶中充电：1/2挡同步器45处于1挡换挡位置，即1/2挡同步器45与1挡从动齿轮41B接合，3/4挡同步器48处于空挡位。

2挡行驶中充电：1/2挡同步器45处于2挡换挡位置，即1/2挡同步器45与2挡从动齿轮46B接合，3/4挡同步器48处于空挡位。

3挡行驶中充电：3/4挡同步器48处于3挡换挡位置，即3/4挡同步器48与3挡主动齿轮47A接合，1/2挡同步器45处于空挡位。

4挡行驶中充电：3/4挡同步器48处于4挡换挡位置，即3/4挡同步器48与4挡主动齿轮49A接合，1/2挡同步器45处于空挡位。

模式2：启动发动机1；

此时的电机3工作，发动机1不工作，离合器2启动，1/2挡同步器45处于1挡换挡位置，即1/2挡同步器45与1挡从动齿轮41B接合，3/4挡同步器 48处于空挡位。

模式3：纯电驱动；

纯电驱动模式是混合动力车的一般模式，此时电机3工作，发动机1不工作，1/2挡同步器45处于空挡位，3/4挡同步器48处于空挡位。

模式4：混合驱动；

混合驱动用于急加速，爬坡，拖车等特殊要求。此时的发动机1工作，离合器2启动，电机3工作。其中，混合动力系统具有4个挡位：

混合驱动1挡：1/2挡同步器45处于1挡换挡位置，即1/2挡同步器45与1挡从动齿轮41B接合，3/4挡同步器48处于空挡位。

混合驱动2挡：1/2挡同步器45处于2挡换挡位置，即1/2挡同步器45与2挡从动齿轮46B接合，3/4挡同步器48处于空挡位。

混合驱动3挡：3/4挡同步器48处于3挡换挡位置，即3/4挡同步器48与3挡主动齿轮47A接合，1/2挡同步器45处于空挡位。

混合驱动4挡：3/4挡同步器48处于4挡换挡位置，即3/4挡同步器48与4挡主动齿轮49A接合，1/2挡同步器45处于空挡位。

模式5：发动机1驱动；

发动机1驱动主要用于电动车电力不足状态下使用。此时的发动机1工作，离合器2启动，电机3不工作。其中，混合动力系统具有4个挡位：

发动机1驱动1挡：1/2挡同步器45处于1挡换挡位置，即1/2挡同步器45与1挡从动齿轮41B接合，3/4挡同步器48处于空挡位。

发动机1驱动2挡：1/2挡同步器45处于2挡换挡位置，即1/2挡同步器45与2挡从动齿轮46B接合，3/4挡同步器48处于空挡位。

发动机1驱动3挡：3/4挡同步器48处于3挡换挡位置，即3/4挡同步器48与3挡主动齿轮47A接合，1/2挡同步器45处于空挡位。

发动机1驱动4挡：3/4挡同步器48处于4挡换挡位置，即3/4挡同步器48与4挡主动齿轮49A接合，1/2挡同步器45处于空挡位。

模式6：倒车

倒车是通过电机3反转达到目的，故电机3反转，发动机1不工作。此时的电机3处于作为动力输出，1/2挡同步器45处于空挡位，3/4挡同步器48处于空挡位。

表1

本实施例提供的并联式混合动力系统中发动机通过离合器，将动能传递到变速器的主轴上，电机通过主传动轮、皮带以及从传动轮将动能传递到变速器的副轴，实现电机的低速大扭矩输出，解决了电机输出转速高、电机加工工艺复杂以及加工成本高的问题，另外可实现混合动力系统的6种工况模式，减少系统的空间尺寸。

以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种并联式混合动力系统，其特征在于，包括：一发动机、一离合器、一电机、一变速器、一主传动轮、一从传动轮、一皮带以及一驱动轴；

并且，所述变速器具有：一主轴、一与所述主轴轴向平行的副轴以及套装于所述驱动轴上的差速器；

所述发动机的输出端通过所述离合器与所述主轴的一端相连；

所述电机的输出轴与所述主传动轮相连，且所述主传动轮通过所述皮带与安装在所述副轴一端上的所述从传动轮相连；

其中，所述电机套装于所述驱动轴上；

所述主轴上依次有：1挡主动齿轮，2挡主动齿轮、3挡主动齿轮、与所述主轴同步旋转的3/4挡同步器以及4挡主动齿轮；

所述副轴上依次有：与所述1挡主动齿轮相啮合的1挡从动齿轮，与所述副轴同步旋转的1/2挡同步器，与所述2挡主动齿轮相啮合的2挡从动齿轮，与所述3挡主动齿轮相啮合的3挡从动齿轮，与4挡主动齿轮相啮合的4挡从动齿轮以及与所述副轴同步旋转的主减速主动齿；

所述差速器上套装有一与所述主减速主动轮相啮合的主减速从动轮。

2.根据权利要求1所述的并联式混合动力系统，其特征在于，所述1/2挡同步器位于所述1挡从动齿轮与所述2挡从动齿轮之间；所述3/4挡同步器位于所述3挡主动齿轮与所述4挡主动齿轮之间。

3.根据权利要求1所述的并联式混合动力系统，其特征在于，所述电机的输出轴为空心轴。

4.根据权利要求1所述的并联式混合动力系统，其特征在于，所述混合动力系统布置于前舱，并采用前置前驱的布置方式。

5.根据权利要求1所述的并联式混合动力系统，其特征在于，所述驱动轴、所述主轴以及所述副轴相互平行。