CN211918368U - 混合动力耦合系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种混合动力耦合系统和车辆，所述混合动力耦合系统设置于发动机和变速箱之间，该混合动力耦合系统包括壳体(1)，穿过壳体(1)的容纳腔的中心轴(2)，以及设置于容纳腔内与中心轴相连接的电驱动组件(3)和发动机驱动组件(4)，发动机驱动组件包括湿式离合器(41)，壳体(1)上形成有延伸至湿式离合器的油道(10)，通过控制油道内的润滑油控制湿式离合器的接合与断开。将电驱动组件和发动机驱动组件集成布置在壳体的容纳腔内，作为独立模块设置在发动机和变速箱之间，可选择不同的变速箱进行匹配，同时变速箱磨损的铁屑不会进入壳体内部，降低影响电机的性能的风险，当电机或变速箱需要维修时，可单独进行更换，操作方便。

Description

混合动力耦合系统和车辆

技术领域

本公开涉及车辆动力系统领域，具体地，涉及一种混合动力耦合系统和车辆。

背景技术

低能耗、低排放已成为全球汽车行业发展的方向，混合动力汽车是传统汽车向纯电动汽车的过渡，混合动力模块(P2模块)设置在发动机和变速箱之间，能够实现车辆纯发动机驱动、纯电机驱动、并联模式以及能量回馈等混动功能。相关技术中，混合动力耦合系统(P2M)作为混合动力模块中的关键零部件，根据离合器的工作原理不同，P2M可以分为干式P2M和湿式P2M，湿式P2M中采用湿式离合器，通过液压系统控制离合器的结合与分离，同时为P2M提供冷却润滑。但是，离合器和电机处于油液中，电机转子高速旋转时存在搅油损失；并且，由于油液存在腐蚀作用，对电机线圈的耐腐蚀要求较高；另外，变速箱内部的铁屑存在被电机吸附，影响电机性能的风险，当电机或变速箱出现问题进行更换或返修时，需将电机和变速箱同时进行处理，维修不便。

实用新型内容

本公开的第一个目的是提供一种混合动力耦合系统，该混合动力耦合系统可作为独立模块设置于发动机和变速箱之间，实现纯发动机驱动、纯电机驱动、并联模式以及能量回馈等混动功能。

本公开的第二个目的是提供一种车辆，该车辆包括本公开提供的混合动力耦合系统。

为了实现上述目的，本公开提供一种混合动力耦合系统，设置于发动机和变速箱之间，所述混合动力耦合系统包括壳体，穿过所述壳体的容纳腔的中心轴，以及设置于所述容纳腔内与所述中心轴相连接的电驱动组件和发动机驱动组件，所述发动机驱动组件包括湿式离合器，所述壳体上形成有延伸至所述湿式离合器的油道，通过控制所述油道内的润滑油控制所述湿式离合器的接合与断开。

可选地，所述壳体包括所述发动机驱动组件所在的一侧开口的箱体和用于封闭所述开口的端盖，所述油道形成于所述端盖上且沿纵向延伸。

可选地，所述中心轴包括用于与所述发动机相连接的输入轴，用于与所述变速箱相连接的输出轴，以及连接所述输入轴和所述输出轴的中间轴，所述湿式离合器的主动盘与所述输入轴相连接，从动盘与所述中间轴相连接。

可选地，所述中间轴上开设有流道，所述油道内的润滑油经所述湿式离合器进入所述流道内。

可选地，所述电驱动组件包括定子、转子，以及与所述转子相连接的转子毂，所述转子毂连接在所述输出轴上。

可选地，所述混合动力耦合系统还包括旋转变压器，所述旋转变压器的转子部安装于所述转子毂上。

可选地，所述壳体内设置有隔板，所述隔板将所述容纳腔分为用于容纳所述电驱动组件的第一腔室和用于容纳所述发动机驱动组件的第二腔室。

可选地，所述隔板构造为L形结构，所述L形结构的一端连接在所述壳体的内壁上，另一端可相对转动地连接在所述中心轴上。

根据本公开的第二个方面，还提供一种车辆，该车辆包括发动机、变速箱、以及设置在所述发动机和所述变速箱之间的混合动力耦合系统，所述混合动力耦合系统为上述的混合动力耦合系统。

可选地，所述发动机通过双质量飞轮与所述中心轴的输入端相连接。

通过上述技术方案，将电驱动组件和发动机驱动组件集成布置在壳体的容纳腔内，作为独立模块设置在发动机和变速箱之间，可选择不同的变速箱进行匹配，同时变速箱磨损的铁屑不会进入壳体内部，降低影响电机的性能的风险，当电机或变速箱需要维修时，可单独进行更换，操作方便。通过控制油道内的润滑油，可以控制湿式离合器的接合和断开，实现在电驱动模式和发动机驱动模式下的切换。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开示例性实施方式提供的混合动力耦合系统的结构示意图。

附图标记说明

1 壳体 10 油道 11 第一腔室

12 第二腔室 13 箱体 14 端盖

2 中心轴 21 输入轴 22 输出轴

23 中间轴 3 电驱动组件 31 定子

32 转子 33 转子毂 4 发动机驱动组件

41 湿式离合器 411 主动盘 412 从动盘

5 旋转变压器 6 隔板

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“内”、“外”是指相应部件轮廓的内和外。此外，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性，下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

如图1所示，本公开提供一种混合动力耦合系统，设置于发动机和变速箱之间，该混合动力耦合系统包括壳体1，穿过壳体1的容纳腔的中心轴2，以及设置于容纳腔内与中心轴2相连接的电驱动组件3和发动机驱动组件4，其中，发动机驱动组件4包括湿式离合器41，壳体1上形成有延伸至湿式离合器41的油道10，通过控制油道10内的润滑油控制湿式离合器41的接合与断开。这里，需要说明的是，关于对油道10内润滑油的控制方式可以有多种，例如可以通过其自身控制单元和冷却器对润滑油进行控制和冷却，通过液压作用压紧多个钢片和摩擦片使离合器接合，回油后在弹簧力的作用下使钢片和摩擦片分离，以断开，以上属于实现湿式离合器控制较为常用的技术手段，此处不进行详细介绍。

通过上述技术方案，将电驱动组件3和发动机驱动组件4集成布置在壳体1的容纳腔内，作为独立模块设置在发动机和变速箱之间，可选择不同的变速箱进行匹配，同时变速箱磨损的铁屑不会进入壳体1内部，降低影响电机的性能的风险，当电机或变速箱需要维修时，可单独进行更换，操作方便。通过控制油道10内的润滑油，可以控制湿式离合器41的接合和断开，实现在电驱动模式和发动机驱动模式下的切换。

油道10可以形成于壳体1的任意适当位置。在本公开中，如图1所示，壳体1包括发动机驱动组件4所在的一侧开口的箱体13和用于封闭开口的端盖14，油道10形成于端盖14上且沿纵向延伸，这里的纵向是指沿图面所示的上下方向，将电驱动组件3和发动机驱动组件4安装在壳体1内后，通过端盖14将开口封住，可保证该混合动力耦合系统的整体性和密封性，并且可以通过拆卸端盖14的方式进行电机和湿式离合器41等部件的更换和维修，操作简单方便。

具体地，在本公开中，中心轴2包括用于与发动机相连接的输入轴21，用于与变速箱相连接的输出轴22，以及连接输入轴21和输出轴22的中间轴23，湿式离合器41的主动盘411与输入轴21相连接，从动盘412与中间轴23相连接。电驱动组件3包括定子31、转子32，以及与转子32相连接的转子毂33，转子毂33连接在输出轴22上。这样，该混合动力耦合系统的输出轴22通过转子毂33与转子32刚性连接，通过中间轴23与从动盘412刚性连接，输出轴22通过花键与变速箱的输入轴相连接，将动力传递至变速箱驱动车辆行驶。

进一步地，如图1所示，中间轴23上开设有流道230，油道10内的润滑油经湿式离合器41进入流道230内。这样，油道10内的润滑油不仅可以用于控制湿式离合器41的通断，同时还能够流经输入轴21、中间轴23对其进行润滑冷却，保证混合动力耦合系统的正常工作。

如图1所示，本公开提供的混合动力耦合系统还包括旋转变压器5，旋转变压器5的转子部安装于转子毂33上，可用于获取输出轴22的角速度等信息，实时掌握混合动力耦合系统的驱动情况。

综上，本公开提供的混合动力耦合系统具有以下工作模式：

纯电动驱动模式，在该工作模式下，湿式离合器41处于断开状态(通过控制油道10内的润滑油实现)，电机的转子32产生的扭矩依次传递给转子毂33和输出轴22，最终传递给变速箱；

纯发动机驱动模式，在该工作模式下，湿式离合器41处于接合状态(通过控制油道10内的润滑油实现)，发动机产生的扭矩通过下文介绍的双质量飞轮依次传递至输入轴21、主动盘411、从动盘412、中间轴23、以及输出轴22，最终传递给变速箱；

并联模式，即混合驱动模式，在该工作模式下，湿式离合器41处于接合状态，纯电驱动模式和纯发动机驱动模式的动力传递路径相叠加，发动机产生的扭矩经双质量飞轮、输入轴21、主动盘411、从动盘412、中间轴23，传递至输出轴22，电机的转子32产生的扭矩经转子毂33传递至输出轴22，两部分动力共同带动输出轴22转动，并最终传递至变速箱；

能量回馈模式，该工作模式与纯电机驱动模式的动力传递路径相反，在该工作模式下，输出轴22的转动扭矩经转子毂33传递给转子32，电机将传递来的动能转化为电能并由电池等能量储存部件进行存储。

本公开提供的混合动力耦合系统可在上述四个不同工作模式下进行切换，将发动机、电机的动力传递给变速箱驱动车辆行驶。

另外，在本公开中，如图1所示，壳体1内设置有隔板6，隔板6将容纳腔分为用于容纳电驱动组件3的第一腔室11和用于容纳发动机驱动组件4的第二腔室12，这样，油道10的润滑油不会进入第一腔室11内，避免电机工作过程与油液接触，防止油液对电机的腐蚀和转子32高速旋转时的搅油损失。

具体地，如图1所示，隔板6可以构造为L形结构，该L形结构的一端连接在壳体1的内壁上，另一端可相对转动地连接在中心轴2上。在其他实施方式中，可根据电驱动组件3和发动机驱动组件4的布置方式对隔板6的结构进行适应性设计，例如可以设计为几字形、弧形板等结构。

根据本公开的第二个方面，还提供一种车辆，该车辆包括发动机、变速箱、以及设置在发动机和变速箱之间的混合动力耦合系统，该混合动力耦合系统即为上文介绍的混合动力耦合系统，该车辆具有上述混合动力耦合系统的所有有益效果，此处不做过多赘述。

在本公开中，发动机通过双质量飞轮(图中未示出)与中心轴2的输入端(即输入轴21)相连接，能够将发动机的动力传递至混合动力耦合系统，同时能够有效地隔离发动机曲轴的扭振，改善汽车的使用性能。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种混合动力耦合系统，设置于发动机和变速箱之间，其特征在于，所述混合动力耦合系统包括壳体(1)，穿过所述壳体(1)的容纳腔的中心轴(2)，以及设置于所述容纳腔内与所述中心轴(2)相连接的电驱动组件(3)和发动机驱动组件(4)，所述发动机驱动组件(4)包括湿式离合器(41)，所述壳体(1)上形成有延伸至所述湿式离合器(41)的油道(10)，通过控制所述油道(10)内的润滑油控制所述湿式离合器(41)的接合与断开。

2.根据权利要求1所述的混合动力耦合系统，其特征在于，所述壳体(1)包括所述发动机驱动组件(4)所在的一侧开口的箱体(13)和用于封闭所述开口的端盖(14)，所述油道(10)形成于所述端盖(14)上且沿纵向延伸。

3.根据权利要求1所述的混合动力耦合系统，其特征在于，所述中心轴(2)包括用于与所述发动机相连接的输入轴(21)，用于与所述变速箱相连接的输出轴(22)，以及连接所述输入轴(21)和所述输出轴(22)的中间轴(23)，所述湿式离合器(41)的主动盘(411)与所述输入轴(21)相连接，从动盘(412)与所述中间轴(23)相连接。

4.根据权利要求3所述的混合动力耦合系统，其特征在于，所述中间轴(23)上开设有流道(230)，所述油道(10)内的润滑油经所述湿式离合器(41)进入所述流道(230)内。

5.根据权利要求3所述的混合动力耦合系统，其特征在于，所述电驱动组件(3)包括定子(31)、转子(32)，以及与所述转子(32)相连接的转子毂(33)，所述转子毂(33)连接在所述输出轴(22)上。

6.根据权利要求5所述的混合动力耦合系统，其特征在于，所述混合动力耦合系统还包括旋转变压器(5)，所述旋转变压器(5)的转子部安装于所述转子毂(33)上。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的混合动力耦合系统，其特征在于，所述壳体(1)内设置有隔板(6)，所述隔板(6)将所述容纳腔分为用于容纳所述电驱动组件(3)的第一腔室(11)和用于容纳所述发动机驱动组件(4)的第二腔室(12)。

8.根据权利要求7所述的混合动力耦合系统，其特征在于，所述隔板(6)构造为L形结构，所述L形结构的一端连接在所述壳体(1)的内壁上，另一端可相对转动地连接在所述中心轴(2)上。

9.一种车辆，包括发动机、变速箱、以及设置于所述发动机和所述变速箱之间的混合动力耦合系统，其特征在于，所述混合动力耦合系统为根据权利要求1-8中任一项所述的混合动力耦合系统。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述发动机通过双质量飞轮与所述中心轴(2)的输入端相连接。

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