CN211106931U - 一种三离合器混合动力系统 - Google Patents

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CN211106931U CN201921879058.2U CN201921879058U CN211106931U CN 211106931 U CN211106931 U CN 211106931U CN 201921879058 U CN201921879058 U CN 201921879058U CN 211106931 U CN211106931 U CN 211106931U
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钟振远
王荣
缪银鸽
邰昌宁
周安武
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Abstract

一种三离合器混合动力系统,包括发动机、电机、第一离合器、第二离合器、第三离合器、内输入轴、外输入轴、奇数挡主动齿轮、偶数挡主动齿轮、上输出轴、下输出轴、各挡位从动齿轮、以及同步器。本实用新型在双离合变速器前端增加电机及与电机连接的离合器,在结构上形成一体式三离合模块,可实现电机单独驱动车辆、发动机单独驱动车辆、发动机与电机混合驱动车辆及制动能量回收等工作模式,传递效率高效,整个系统集成度高,尺寸小,重量轻。

Description

一种三离合器混合动力系统
技术领域
本实用新型涉及汽车动力系统领域,尤其涉及一种三离合器混合动力系统。
背景技术
混合动力电动汽车是一种使用多种能量来源的车辆,通常是使用液体燃料的常规发动机和使用电能的电动机驱动车辆。混合动力汽车可在多种驱动模式下运行,然而电池容量有限,主要依靠发动机提供动力。
混合动力汽车的动力耦合装置也多种多样,而双离合变速器因具有体积小、重量轻、传动效率高等优势,在混合动力系统中应用非常广泛。包括大众、比亚迪、博格华纳、舍弗勒在内的众多汽车厂商及零部件制造商均加大在该领域的研发投入及产业化推广。
目前主流的电机并联式混合动力系统,电机布置方式较多,但在越来越追求油耗及驾驶感受的背景下,如何进一步提高系统的集成度,减小系统的尺寸,提高系统的传动效率,一直是研发人员努力的方向。
发明内容
有鉴于此,本实用新型提供了一种能够提高系统的集成度和系统的传动效率的三离合器混合动力系统。
本实用新型提供的基于三离合器的混合动力系统,包括:
发动机;
电机;
第一离合器、第二离合器、第三离合器、内输入轴以及外输入轴,所述内输入轴穿设于所述外输入轴内,所述第一离合器的一端连接所述发动机,所述第一离合器的另一端连接所述电机,所述第二离合器的一端连接所述电机,所述第二离合器的另一端连接所述内输入轴,所述第三离合器的一端连接所述电机,所述第三离合器的另一端连接所述外输入轴;
奇数挡挡主动齿轮和偶数挡主动齿轮,所述奇数挡主动齿轮包括一挡主动齿轮、三挡主动齿轮以及五挡主动齿轮,所述偶数挡主动齿轮包括二挡主动齿轮、四/六挡主动齿轮,所述奇数挡主动齿轮设于在所述内输入轴上,所述偶数挡主动齿轮设于所述外输入轴上;
上输出轴、下输出轴以及各挡位从动齿轮,所述各挡位从动齿轮设于所述上输出轴和所述下输出轴上,所述各挡位从动齿轮分别与对应的所述奇数挡主动齿轮和所述偶数挡主动齿轮啮合;
同步器,所述同步器设于所述上输出轴或所述下输出轴上。
根据本实用新型的一个实施例,所述三挡主动齿轮、所述一挡主动齿轮、所述五挡主动齿轮从靠近离合器的一端向远离离合器一端的方向依次设置,所述二挡主动齿轮、所述四/六挡主动齿轮从靠近离合器的一端向远离所述离合器一端的方向依次设置。
根据本实用新型的一个实施例,所述从动齿轮包括一挡从动齿轮、二挡从动齿轮、三挡从动齿轮、四挡从动齿轮、五挡从动齿轮、以及六挡从动齿轮,所述四挡从动齿轮和所述一挡从动齿轮空套在所述上输出轴上,所述二挡从动齿轮、所述六挡从动齿轮、所述三挡从动齿轮和所述五挡从动齿轮空套在所述下输出轴上。
根据本实用新型的一个实施例,所述同步器包括一/四挡同步器、三 /五挡同步器以及二/六挡同步器,所述一/四挡同步器设于所述上输出轴上并且位于所述一挡从动齿轮与所述四挡从动齿轮之间,所述三/五挡同步器设于所述下输出轴上并且位于所述三挡从动齿轮与所述五挡从动齿轮之间,所述二/六挡同步器设于所述下输出轴上并且位于所述二挡从动齿轮与所述六挡从动齿轮之间。
根据本实用新型的一个实施例,所述混合动力系统进一步包括倒挡从动齿轮及倒挡同步器,所述倒挡从动齿轮设于所述上输出轴上并且与所述二挡主动齿轮啮合,所述倒挡同步器设于所述上输出轴上并且位于所述倒挡从动齿轮与所述四挡从动齿轮之间。
根据本实用新型的一个实施例,所述三离合器混合动力系统具有发动机单独驱动倒挡模式,所述发动机单独驱动倒挡模式的功率流传递路线如下:
所述第一离合器及所述第三离合器接合,所述第二离合器断开,所述发动机动力通过所述第一离合器及所述第三离合器传递至所述外输入轴,依次通过所述二挡主动齿轮、所述二挡从动齿轮传递至所述倒挡从动齿轮,所述倒挡同步器接合,将动力由所述倒挡从动齿轮传递至所述上输出轴,再通过所述上输出轴输出动力,实现所述发动机直接驱动车辆后退。
根据本实用新型的一个实施例,所述三离合器混合动力系统具有电机单独驱动倒挡模式,所述电机单独驱动倒挡模式的功率流传递路线如下:
所述第一离合器断开,切断所述发动机动力传输,所述第三离合器接合,所述第二离合器断开,所述电机运行,动力通过所述第三离合器传递至所述外输入轴,依次通过所述二挡主动齿轮、所述二挡从动齿轮传递至所述倒挡从动齿轮,所述倒挡同步器接合,将动力由所述倒挡从动齿轮传递至所述上输出轴,再通过所述上输出轴输出动力,实现所述电机直接驱动车辆后退。
根据本实用新型的一个实施例,所述三离合器混合动力系统具有发动机与电机混合驱动倒挡模式,所述发动机与电机混合驱动倒挡模式的功率流传递路线如下:
所述第二离合器断开,所述第一离合器与所述第三离合器接合,所述电机与所述发动机同时运行,所述发动机动力通过所述第一离合器传递,与所述电机动力耦合,通过所述第三离合器传递至所述外输入轴,依次通过所述二挡主动齿轮、所述二挡从动齿轮传递至所述倒挡从动齿轮,所述倒挡同步器接合,将动力由所述倒挡从动齿轮传递至所述上输出轴,再通过所述上输出轴输出动力,实现所述发动机与所述电机共同驱动车辆后退。
根据本实用新型的一个实施例,所述三离合器混合动力系统具有发动机驱动倒挡同时电机发电模式,所述发动机驱动倒挡同时电机发电模式的功率流传递路线如下:
所述第二离合器断开,所述第一离合器与所述第三离合器接合,所述发动机运行,所述发动机动力通过所述第一离合器传递,驱动所述电机反转实现发电功能,给动力电池充电,同时部分动力通过所述第三离合器传递至所述外输入轴,依次通过所述二挡主动齿轮、所述二挡从动齿轮传递至所述倒挡从动齿轮,所述倒挡同步器接合,将动力由所述倒挡从动齿轮传递至所述上输出轴,再通过所述上输出轴输出动力,实现所述发动机驱动车辆后退同时所述电机发电。
根据本实用新型的一个实施例,所述三离合器混合动力系统具有倒挡制动能量回收模式,所述倒挡制动能量回收模式的功率流传递路线如下:
所述第三离合器接合,所述第一离合器与所述第二离合器断开,车辆在倒挡工况下制动时,反拖动力由车轮端输入传递至所述上输出轴,此时所述倒挡同步器处于接合状态,动力由所述倒挡从动齿轮依次经由所述二挡从动齿轮、所述二挡主动齿轮传递至所述外输入轴,通过接合的所述第三离合器将动力传递至所述电机,驱动所述电机反转,实现发电功能为动力电池充电。
本实用新型提出的三离合器混合动力系统在双离合变速器与发动机中间增加一个电机及与电机连接的离合器,形成一体式的三离合模块,该混合动力系统内部结构采用合理的布局及功率流传递路线,可实现高效的传递效率,整个系统集成度高,尺寸小,重量轻;另外,对于已有成熟双离合变速器的厂家而言变速器基于目前的双离合变速器做适当改型即可,缩短开发周期,也降低了开发成本和风险。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1为三离合器混合动力系统的结构示意图。
图2为发动机单独驱动一挡的功率流传递路线示意图。
图3为电机单独驱动一挡的功率流传递路线示意图。
图4为发动机与电机混合驱动一挡的功率流传递路线示意图。
图5为发动机驱动一挡同时电机发电的功率流传递路线示意图。
图6为一挡制动能量回收的功率流传递路线示意图。
图7为发动机单独驱动倒挡的功率流传递路线示意图。
图8为电机单独驱动倒挡的功率流传递路线示意图。
图9为发动机与电机混合驱动倒挡的功率流传递路线示意图。
图10为发动机驱动倒挡同时电机发电的功率流传递路线示意图。
图11为倒挡制动能量回收的功率流传递路线示意图。
图12为怠速发电或停车发电的功率流传递路线示意图。
图13为电机启动发动机的功率流传递路线示意图。
附图标记说明
C0-第一离合器,C1-第二离合器,C2-第三离合器,1-发动机,2- 电机,3-电机控制器,4-动力电池,5-上输出轴主减速器主动齿轮,6- 下输出轴主减速器主动齿轮,7-差速器,8-差速器齿圈,9-车轮,
10-内输入轴,20-外输入轴,30-上输出轴,40-下输出轴,
60-三挡主动齿轮,61-一挡主动齿轮,62-五挡主动齿轮,63-二挡主动齿轮,64-四/六挡主动齿轮,
70-三挡从动齿轮,71-一挡从动齿轮,72-五挡从动齿轮,73-二挡从动齿轮,74-四挡从动齿轮,75-六挡从动齿轮,76-倒挡从动齿轮,
80-一/四挡同步器,81-三/五挡同步器,82-二/六挡同步器,83-倒挡同步器。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对本实用新型详细说明如下。
图1为本实用新型提供的三离合器混合动力系统的结构示意图。如图1所示,本实用新型提供的三离合器混合动力系统包括发动机1、电机2、电机控制器3、动力电池4、第一离合器C0、第二离合器C1、第三离合器C2、内输入轴10、外输入轴20、奇数挡主动齿轮、偶数挡主动齿轮、上输出轴30、下输出轴40、各挡位从动齿轮、同步器、上输出轴主减速器主动齿轮5、下输出轴主减速器主动齿轮6、差速器7、差速器齿圈8、以及车轮9。
具体来说,本实用新型的混合动力系统在变速器的输入端布置三离合模块,在本实施例中,三离合器模块由第一离合器C0、第二离合器 C1、第三离合器C2和电机2集成,第一离合器C0的主动部分与发动机 1通过花键连接,第一离合器C0的从动部分与电机2连接,通过第一离合器C0的主动部分和从动部分的结合和分离实现发动机1与电机2之间动力传输的结合或中断;第二离合器C1的主动部分与电机2相连,第二离合器C1的从动部分与内输入轴10花键连接,通过第二离合器 C1的主动部分和从动部分的结合和分离实现内输入轴10与电机2之间动力传输的结合或中断;第三离合器C2的主动部分与电机2连接,第三离合器C2的从动部分与外输入轴20花键连接,通过第三离合器C2 的主动部分和从动部分的结合和分离实现外输入轴20与电机2之间动力传输的结合或中断。内输入轴10可转动地穿设在外输入轴20内,内输入轴10为实心轴,外输入轴20为空心轴,二者配合的中间部分安装滚针轴承用于旋转支撑,两端以球轴承进行旋转支撑和轴向定位。由此,通过三离合器模块中不同离合器的结合或分离,可以将发动机1和电机 2的动力选择性地传递到内输入轴10或外输入轴20。
在本实施例中,奇数挡主动齿轮包括一挡主动齿轮61、三挡主动齿轮60以及五挡主动齿轮62,偶数挡主动齿轮包括二挡主动齿轮63、四 /六挡主动齿轮64。各挡位从动齿轮包括一挡从动齿轮71、二挡从动齿轮73、三挡从动齿轮70、四挡从动齿轮74、五挡从动齿轮72、以及六挡从动齿轮75。奇数挡主动齿轮设于在内输入轴10上,偶数挡主动齿轮设于外输入轴20上,各挡位从动齿轮设于上输出轴30或下输出轴40 上且各挡位从动齿轮分别与对应的奇数挡主动齿轮和偶数挡主动齿轮啮合。在本实施例中,主动齿轮通过花键与内输入轴10和外输入轴20 相连,从动齿轮通过滚针轴承套在上输出轴30或下输出轴40上。上输出轴30或下输出轴40上还设有同步器,用于连接从动齿轮和输出轴以实现动力的传动。
为了使功率流传递路线更紧凑,减小变速器的尺寸,本实施例中,三挡主动齿轮60、一挡主动齿轮61、五挡主动齿轮62从靠近离合器的一端向远离离合器一端的方向依次设置,二挡主动齿轮63、四/六挡主动齿轮64从靠近离合器的一端向远离离合器一端的方向依次设置,其中四挡和六挡共用一个齿轮即四/六挡主动齿轮64。
在本实施例中,四挡从动齿轮74和一挡从动齿轮71空套在上输出轴30上,二挡从动齿轮73、六挡从动齿轮75、三挡从动齿轮70、以及五挡从动齿轮72空套在下输出轴40上。四/六挡主动齿轮64同时与四挡从动齿轮74和六挡从动齿轮75啮合,一挡主动齿轮61和一挡从动齿轮71啮合,二挡主动齿轮63与二挡从动齿轮73啮合,三挡主动齿轮60和三挡从动齿轮70啮合,五挡主动齿轮62与五挡从动齿轮72啮合。
为了实现各挡位的选择与切换,本实施例中,同步器包括一/四挡同步器80、三/五挡同步器81以及二/六挡同步器82,一/四挡同步器80 设于上输出轴30上并且位于一挡从动齿轮71与四挡从动齿轮74之间,用于控制一挡和四挡的结合与分离;三/五挡同步器81设于下输出轴40 上并且位于三挡从动齿轮70与五挡从动齿轮72之间,用于控制三挡和五挡的结合与分离;二/六挡同步器82设于下输出轴40上并且位于二挡从动齿轮73与六挡从动齿轮75之间,用于控制二挡和六挡的结合与分离。同步器通过花键与上输出轴30或下输出轴40相连。
进一步地,为了实现倒挡功能,混合动力系统还包括倒挡从动齿轮 76及倒挡同步器83,倒挡从动齿轮76设于上输出轴30上并且与二挡主动齿轮63啮合,倒挡同步器83设于上输出轴30上并且位于倒挡从动齿轮76与四挡从动齿轮74之间,用于控制倒车挡的结合和分离。
本实施例中,混合动力系统还包括固定于上输出轴30上的上输出轴主减速器主动齿轮5、固定于下输出轴40上的下输出轴主减速器主动齿轮6、以及通过螺栓固定于差速器7上的差速器齿圈8,上输出轴主减速器主动齿轮5与下输出轴主减速器主动齿轮6与差速器齿圈8啮合,并通过差速器7将动力输出到车轮9上。
本实施例中,电机2与电机控制器3和动力电池4信号连接,电机控制器3根据车辆的行驶状态,控制电机2按照一定的方向、转速转动。动力电池4是储能部件,为电机2的运行提供电能。通过控制发动机1、电机2及三离合器模块的不同工作状态,可以实现发动机1单独驱动车辆、电机2单独驱动车辆、发动机1与电机2混合驱动车辆、以及制动能量回收四种工作模式。
以下以一挡为例具体分析其在不同工作模式下的功率流传递路线,且该功率流传递路线通过不同挡位结合相应的离合器适用于其他挡位的工况。
(1)发动机1单独驱动一挡的功率流传递路线
请参阅图2,第一离合器C0及第二离合器C1接合,第三离合器C2 断开,发动机1输入的动力通过第一离合器C0及第二离合器C1传递至内输入轴10,经由一挡主动齿轮61传到一挡从动齿轮71,一/四挡同步器80接合,将动力由一挡从动齿轮71传递到上输出轴30,再经由上输出轴30、上输出轴主减速器主动齿轮5、差速器齿圈8及差速器7输出动力,驱动车轮9转动,实现发动机1直接驱动整车前进。发动机1直接驱动其他前进挡位的功率流传递路线均可参照一挡,通过选择第二离合器C1或第三离合器C2及相应挡位的同步器,经由上输出轴30或下输出轴40实现动力传递。
(2)电机2单独驱动一挡的功率流传递路线
请参阅图3,第一离合器C0断开,切断发动机1动力传输,第二离合器C1接合,第三离合器C2断开,电机2运行,动力通过第二离合器 C1传递至内输入轴10,经由一挡主动齿轮61传到一挡从动齿轮71,一/四挡同步器80接合,将动力由一挡从动齿轮71传递至上输出轴30,再经由上输出轴30、上输出轴主减速器主动齿轮5、差速器齿圈8及差速器7输出动力,驱动车轮9转动,实现电机2直接驱动整车前进。电机2直接驱动其他前进挡位的功率流传递路线均可参照一挡,通过选择第二离合器C1或第三离合器C2及相应挡位的同步器,经由上输出轴 30或下输出轴40实现动力传递。
(3)发动机1与电机2混合驱动一挡的功率流传递路线
请参阅图4,第三离合器C2断开,第一离合器C0与第二离合器C1 接合,电机2与发动机1同时运行,发动机1动力通过第一离合器C0 传递,与电机2动力耦合,通过第二离合器C1传递至内输入轴10,经由一挡主动齿轮61传递到一挡从动齿轮71,一/四挡同步器80接合,将动力由一挡从动齿轮71传递至上输出轴30,再经由上输出轴30、上输出轴主减速器主动齿轮5、差速器齿圈8及差速器7输出动力,驱动车轮9转动,实现混合动力驱动整车前进。发动机1与电机2混合驱动其他前进挡位的功率流传递路线均可参照一挡,通过选择第二离合器C1 或第三离合器C2离合器及相应挡位的同步器,经由上输出轴30或下输出轴40实现动力传递。
(4)发动机1驱动一挡同时电机2发电的功率流传递路线
请参阅图5,第三离合器C2断开,第一离合器C0与第二离合器C1 接合,发动机1运行,发动机1动力通过第一离合器C0传递,驱动电机2反转实现发电功能,给动力电池4充电,同时部分动力通过第二离合器C1传递至内输入轴10,经由一挡主动齿轮61传递到一挡从动齿轮 71,一/四挡同步器80接合,将动力由一挡从动齿轮71传递至上输出轴30,再经由上输出轴30、上输出轴主减速器主动齿轮5、差速器齿圈8 及差速器7输出动力,驱动车轮9转动。发动机1驱动其他前进挡位,同时实现发电充电的功率流传递路线均可参照一挡,通过选择第二离合器C1或第三离合器C2及相应挡位的同步器,经由上输出轴30或下输出轴40实现动力传递。
(5)一挡制动能量回收的功率流传递路线
请参阅图6,第二离合器C1接合,第一离合器C0与第三离合器C2 断开。整车在一挡工况下制动时,反拖动力由车轮9端输入传递至上输出轴30,此时一/四挡同步器80处于接合状态,动力依次经由一挡从动齿轮71和一挡主动齿轮61传递至内输入轴10,通过接合的第二离合器 C1将动力传递至电机2,驱动电机2反转,实现发电功能为动力电池4 充电。其他前进挡位也可实现制动能力回收功能,其功率流均可参照上述一挡工况,通过选择第二离合器C1或第三离合器C2将整车制动反拖的动力传递至电机2,实现发电功能为动力电池4充电。
以下以倒挡为例说明在不同工作模式下的功率流:
(1)发动机1单独驱动倒挡模式的功率流传递路线
请参阅图7,第一离合器C0及第三离合器C2接合,第二离合器C1 断开,发动机1动力通过第一离合器C0及第三离合器C2传递至外输入轴20,依次通过二挡主动齿轮63和二挡从动齿轮73传递至倒挡从动齿轮76,倒挡同步器83接合,将动力由倒挡从动齿轮76传递至上输出轴 30,通过上输出轴30、上输出轴主减速器主动齿轮5、差速器齿圈8及差速器7输出动力,驱动车轮9转动,实现发动机1直接驱动整车后退。
(2)电机2单独驱动倒挡模式的功率流传递路线
请参阅图8,第一离合器C0断开,切断发动机1动力传输,第三离合器C2接合,第二离合器C1断开,电机2运行,动力通过第三离合器 C2传递至外输入轴20,依次通过二挡主动齿轮63和二挡从动齿轮73 传递至倒挡从动齿轮76,倒挡同步器83接合,将动力由倒挡从动齿轮 76传递至上输出轴30,通过上输出轴30、上输出轴主减速器主动齿轮 5、差速器齿圈8及差速器7输出动力,驱动车轮9转动,实现电机2 直接驱动整车后退。
(3)发动机1与电机2混合驱动倒挡模式的功率流传递路线
请参阅图9,第二离合器C1断开,第一离合器C0与第三离合器C2 接合,电机2与发动机1同时运行,发动机1动力通过第一离合器C0 传递,与电机2动力耦合,通过第三离合器C2传递至外输入轴20,然后依次通过二挡主动齿轮63与二挡从动齿轮73传递至倒挡从动齿轮 76,倒挡同步器83接合,将动力由倒挡从动齿轮76传递至上输出轴30,通过上输出轴30、上输出轴主减速器主动齿轮5、差速器齿圈8、差速器7输出动力,驱动车轮9转动,实现发动机1与电机2共同驱动整车后退。
(4)发动机1驱动倒挡同时电机2发电模式的功率流传递路线
请参阅图10,第二离合器C1断开,第一离合器C0与第三离合器 C2接合,发动机1运行,发动机1动力通过第一离合器C0传递,驱动电机2反转实现发电功能,给动力电池4充电,同时部分动力通过第三离合器C2传递至外输入轴20,依次通过二挡主动齿轮63和二挡从动齿轮73传递至倒挡从动齿轮76,倒挡同步器83接合,将动力由倒挡从动齿轮76传递至上输出轴30,通过上输出轴30、上输出轴主减速器主动齿轮5、差速器齿圈8及差速器7输出动力,驱动车轮9转动,实现发动机1驱动整车后退同时电机2发电。
(5)倒挡制动能量回收模式的功率流传递路线
请参阅图11,第三离合器C2接合,第一离合器C0与第二离合器 C1断开。整车在倒挡工况下制动时,反拖动力由车轮9端输入传递至上输出轴30,此时倒挡同步器83处于接合状态,动力由倒挡从动齿轮76 依次经由二挡从动齿轮73和二挡主动齿轮63传递至外输入轴20,通过接合的第三离合器C2将动力传递至电机2,驱动电机2反转,实现发电功能为动力电池4充电。
此外,本实用新型还能够在需要的工况下,实现发动机1怠速或停车的情况下,电机2发电为动力电池4充电,具体功率流如图12所示;以及电机2启动发动机1的功能,具体功率流如图13所示。
(1)怠速或停车发电示意图
请参阅图12,第二离合器C1及第三离合器C2断开,发动机1处于怠速状态或整车处于停车状态,此时第一离合器C0接合,动力经由第一离合器C0传递至电机2,带动电机2反转,实现发电功能,为动力电池4充电。
(2)电机2启动发动机1示意图
请参阅图13,第二离合器C1及第三离合器C2断开,电机2运行,第一离合器C0接合,动力经由第一离合器C0传递至发动机1,实现发动机1启动功能。
综上所述,本实用新型提供的三离合器混合动力系统利用通过在变速器与发动机中间增加一个电机及与电机连接的离合器,与传统的双离合形成一体式三离合模块,可以实现电机单独驱动车辆、发动机单独驱动车辆、发动机与电机混合驱动车辆及制动能量回收等工作模式;在制动能量回收模式下,利于整个系统的节能减排,降低油耗;采用三离合器及六挡布置结构,节省轴向布置空间,ISG(汽车启动发电一体机) 电机布置更为方便;集成式三离合变速器内部结构采用合理的布局及功率流传递路线,可实现高效的传递效率,整个系统集成度高,尺寸小,重量轻;最后,电机能够实现启动发动机的功能,可以去掉传统动力总成中的启动电机,节省成本及空间。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种三离合器混合动力系统,其特征在于,包括:
发动机(1);
电机(2);
第一离合器(C0)、第二离合器(C1)、第三离合器(C2)、内输入轴(10)以及外输入轴(20),所述内输入轴(10)穿设于所述外输入轴(20)内,所述第一离合器(C0)的一端连接所述发动机(1),所述第一离合器(C0)的另一端连接所述电机(2),所述第二离合器(C1)的一端连接所述电机(2),所述第二离合器(C1)的另一端连接所述内输入轴(10),所述第三离合器(C2)的一端连接所述电机(2),所述第三离合器(C2)的另一端连接所述外输入轴(20);奇数挡主动齿轮和偶数挡主动齿轮,所述奇数挡主动齿轮包括一挡主动齿轮(61)、三挡主动齿轮(60)以及五挡主动齿轮(62),所述偶数挡主动齿轮包括二挡主动齿轮(63)、四/六挡主动齿轮(64),所述奇数挡主动齿轮设于在所述内输入轴(10)上,所述偶数挡主动齿轮设于所述外输入轴(20)上;上输出轴(30)、下输出轴(40)以及各挡位从动齿轮,所述各挡位从动齿轮设于所述上输出轴(30)和所述下输出轴(40)上,所述各挡位从动齿轮分别与对应的所述奇数挡主动齿轮和所述偶数挡主动齿轮啮合;
同步器,所述同步器设于所述上输出轴(30)或所述下输出轴(40)上。
2.根据权利要求1所述的三离合器混合动力系统,其特征在于,所述三挡主动齿轮(60)、所述一挡主动齿轮(61)、所述五挡主动齿轮(62)从靠近离合器的一端向远离离合器一端的方向依次设置,所述二挡主动齿轮(63)、所述四/六挡主动齿轮(64)从靠近离合器的一端向远离所述离合器一端的方向依次设置。
3.根据权利要求2所述的三离合器混合动力系统,其特征在于,所述从动齿轮包括一挡从动齿轮(71)、二挡从动齿轮(73)、三挡从动齿轮(70)、四挡从动齿轮(74)、五挡从动齿轮(72)、以及六挡从动齿轮(75),所述四挡从动齿轮(74)和所述一挡从动齿轮(71)空套在所述上输出轴(30)上,所述二挡从动齿轮(73)、所述六挡从动齿轮(75)、所述三挡从动齿轮(70)和所述五挡从动齿轮(72)空套在所述下输出轴(40)上。
4.根据权利要求3所述的三离合器混合动力系统,其特征在于,所述同步器包括一/四挡同步器(80)、三/五挡同步器(81)以及二/六挡同步器(82),所述一/四挡同步器(80)设于所述上输出轴(30)上并且位于所述一挡从动齿轮(71)与所述四挡从动齿轮(74)之间,所述三/五挡同步器(81)设于所述下输出轴(40)上并且位于所述三挡从动齿轮(70)与所述五挡从动齿轮(72)之间,所述二/六挡同步器(82)设于所述下输出轴(40)上并且位于所述二挡从动齿轮(73)与所述六挡从动齿轮(75)之间。
5.根据权利要求4所述的三离合器混合动力系统,其特征在于,所述混合动力系统进一步包括倒挡从动齿轮(76)及倒挡同步器(83),所述倒挡从动齿轮(76)设于所述上输出轴(30)上并且与所述二挡主动齿轮(63)啮合,所述倒挡同步器(83)设于所述上输出轴(30)上并且位于所述倒挡从动齿轮(76)与所述四挡从动齿轮(74)之间。
6.根据权利要求5所述的三离合器混合动力系统,其特征在于,所述三离合器混合动力系统具有发动机(1)单独驱动倒挡模式,所述发动机(1)单独驱动倒挡模式的功率流传递路线如下:
所述第一离合器(C0)及所述第三离合器(C2)接合,所述第二离合器(C1)断开,所述发动机(1)动力通过所述第一离合器(C0)及所述第三离合器(C2)传递至所述外输入轴(20),依次通过所述二挡主动齿轮(63)、所述二挡从动齿轮(73)传递至所述倒挡从动齿轮(76),所述倒挡同步器(83)接合,将动力由所述倒挡从动齿轮(76)传递至所述上输出轴(30),再通过所述上输出轴(30)输出动力,实现所述发动机(1)直接驱动车辆后退。
7.根据权利要求5所述的三离合器混合动力系统,其特征在于,所述三离合器混合动力系统具有电机(2)单独驱动倒挡模式,所述电机(2)单独驱动倒挡模式的功率流传递路线如下:
所述第一离合器(C0)断开,切断所述发动机(1)动力传输,所述第三离合器(C2)接合,所述第二离合器(C1)断开,所述电机(2)运行,动力通过所述第三离合器(C2)传递至所述外输入轴(20),依次通过所述二挡主动齿轮(63)、所述二挡从动齿轮(73)传递至所述倒挡从动齿轮(76),所述倒挡同步器(83)接合,将动力由所述倒挡从动齿轮(76)传递至所述上输出轴(30),再通过所述上输出轴(30)输出动力,实现所述电机(2)直接驱动车辆后退。
8.根据权利要求5所述的三离合器混合动力系统,其特征在于,所述三离合器混合动力系统具有发动机(1)与电机(2)混合驱动倒挡模式,所述发动机(1)与电机(2)混合驱动倒挡模式的功率流传递路线如下:
所述第二离合器(C1)断开,所述第一离合器(C0)与所述第三离合器(C2)接合,所述电机(2)与所述发动机(1)同时运行,所述发动机(1)动力通过所述第一离合器(C0)传递,与所述电机(2)动力耦合,通过所述第三离合器(C2)传递至所述外输入轴(20),依次通过所述二挡主动齿轮(63)、所述二挡从动齿轮(73)传递至所述倒挡从动齿轮(76),所述倒挡同步器(83)接合,将动力由所述倒挡从动齿轮(76)传递至所述上输出轴(30),再通过所述上输出轴(30)输出动力,实现所述发动机(1)与所述电机(2)共同驱动车辆后退。
9.根据权利要求5所述的三离合器混合动力系统,其特征在于,所述三离合器混合动力系统具有发动机(1)驱动倒挡同时电机(2)发电模式,所述发动机(1)驱动倒挡同时电机(2)发电模式的功率流传递路线如下:
所述第二离合器(C1)断开,所述第一离合器(C0)与所述第三离合器(C2)接合,所述发动机(1)运行,所述发动机(1)动力通过所述第一离合器(C0)传递,驱动所述电机(2)反转实现发电功能,给动力电池(4)充电,同时部分动力通过所述第三离合器(C2)传递至所述外输入轴(20),依次通过所述二挡主动齿轮(63)、所述二挡从动齿轮(73)传递至所述倒挡从动齿轮(76),所述倒挡同步器(83)接合,将动力由所述倒挡从动齿轮(76)传递至所述上输出轴(30),再通过所述上输出轴(30)输出动力,实现所述发动机(1)驱动车辆后退同时所述电机(2)发电。
10.根据权利要求5所述的三离合器混合动力系统,其特征在于,所述三离合器混合动力系统具有倒挡制动能量回收模式,所述倒挡制动能量回收模式的功率流传递路线如下:
所述第三离合器(C2)接合,所述第一离合器(C0)与所述第二离合器(C1)断开,车辆在倒挡工况下制动时,反拖动力由车轮(9)端输入传递至所述上输出轴(30),此时所述倒挡同步器(83)处于接合状态,动力由所述倒挡从动齿轮(76)依次经由所述二挡从动齿轮(73)、所述二挡主动齿轮(63)传递至所述外输入轴(20),通过接合的所述第三离合器(C2)将动力传递至所述电机(2),驱动所述电机(2)反转,实现发电功能为动力电池(4)充电。
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CN112428815A (zh) * 2020-12-07 2021-03-02 安徽江淮汽车集团股份有限公司 混合动力系统和汽车

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