CN214564582U - 一种混合动力传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混合动力传动装置，包括行星式齿轮动力分流机构、用于接收来自发动机动力的第一轴和与发电机转子连接的第一转子轴，所述行星式齿轮动力分流机构包括与所述转子轴连接的第一太阳轮、与所述第一轴连接的第二太阳轮、行星架、可旋转的设置于行星架上且与第一太阳轮相啮合的第一行星齿轮、与第二太阳轮相啮合且与第一行星齿轮同步旋转的第二行星齿轮和与行星架连接且套设于第一轴上的第二轴。本实用新型的混合动力传动装置，采用行星式齿轮机构作为动力分流机构，实现功率分流工作模式，节油效果明显。

Description

一种混合动力传动装置

技术领域

本实用新型属于车辆动力传动技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种混合动力传动装置。

背景技术

汽车动力系统电动化已经成为发展趋势，混合动力系统具有技术成熟，产品成本低等优势，已经大批量生产，成为现阶段重要的节能技术路线。采用双电机的功率分流混合动力系统能够实现发动机工作区间优化，降低整车油耗；该类技术路线以丰田汽车公司的THS混合动力产品为代表，在市场上取得成功。

现有的功率分流混动产品都是采用含有内齿圈的典型行星排机构作为动力耦合装置。内齿圈在生产制造上投入较大，工艺要求高，导致产品成本较高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种混合动力传动装置，目的是降低整车油耗。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种混合动力传动装置，包括行星式齿轮动力分流机构、用于接收来自发动机动力的第一轴和与发电机转子连接的第一转子轴，所述行星式齿轮动力分流机构包括与所述第一转子轴连接的第一太阳轮、与所述第一轴连接的第二太阳轮、行星架、可旋转的设置于行星架上且与第一太阳轮相啮合的第一行星齿轮、与第二太阳轮相啮合且与第一行星齿轮同步旋转的第二行星齿轮和与行星架连接且套设于第一轴上的第二轴。

所述第一行星齿轮与所述第二行星齿轮固定连接在一起构成台阶式行星齿轮组并能够在所述行星架上自转及绕着所述第一太阳轮和所述第二太阳轮公转，台阶式行星齿轮组设置多个且所有台阶式行星齿轮组在行星架沿圆周方向布置。

所述第二轴上设置第一减速主动齿轮，第一减速主动齿轮与第一减速从动齿轮啮合，第二减速主动齿轮与第二转子轴连接，第二转子轴与驱动电机转子连接，第二减速主动齿轮与第一减速从动齿轮啮合，第一减速从动齿轮与第三减速主动齿轮固定设置在连接轴上，连接轴与第二轴相平行。

所述第二轴上设置第一减速主动齿轮，第一减速主动齿轮与第一减速从动齿轮啮合，第二减速主动齿轮与第二转子轴连接，第二转子轴与驱动电机转子连接，第二减速主动齿轮与第二减速从动齿轮啮合，第一减速从动齿轮与第二减速从动齿轮和第三减速主动齿轮固定设置在连接轴上，连接轴与第二轴相平行，第二转子轴为空心轴，第一转子轴穿过第二转子轴，驱动电机位于发电机和行星式齿轮动力分流机构之间。

所述第二轴上设置第一减速主动齿轮，第一减速主动齿轮与第一减速从动齿轮啮合，第二减速主动齿轮与第二转子轴连接，第二转子轴与驱动电机的转子连接，第二减速主动齿轮与第二减速从动齿轮啮合，第一减速从动齿轮与第二减速从动齿轮和第三减速主动齿轮固定设置在连接轴上，连接轴与第二轴相平行，第一转子轴与第二转子轴平行，非同轴布置。

所述第三减速主动齿轮与第三减速从动齿轮啮合，第三减速从动齿轮与差速器总成连接。

所述的混合动力传动装置还包括与所述第一轴连接且用于限制第一轴按照设定方向进行旋转的单向离合器。

本实用新型的混合动力传动装置，采用行星式齿轮机构作为动力分流机构，实现功率分流工作模式，节油效果明显；而且该传动装置采用的行星式动力分流机构是由圆柱外齿轮构成，避免使用内齿圈，具有结构新颖，易于加工制造，降低产品成本的优势。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是实施例一混合动力传动装置的结构示意图；

图2是实施例二混合动力传动装置的结构示意图；

图3是实施例三混合动力传动装置的结构示意图；

图中标记为：1、第一轴；2、第二轴；3、第一太阳轮；4、第二太阳轮；5、第一行星齿轮；6、第二行星齿轮；7、行星架；8、第一转子轴；9、第一减速主动齿轮；10、第一减速从动齿轮；11、第三减速主动齿轮；12、第三减速从动齿轮；13、连接轴；14、第二减速主动齿轮；15、半轴；16、发电机转子；17、发电机定子；18、驱动电机转子；19、驱动电机定子；20、差速器总成；22、第二转子轴；23、第二减速从动齿轮。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

需要说明的是，在下述的实施方式中，所述的“第一”、“第二”和“第三”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。

实施例一

如图1所示，本实施例提供了一种混合动力传动装置，包括行星式齿轮动力分流机构、用于接收来自发动机的动力的第一轴1和与发电机转子16连接的第一转子轴8，行星式齿轮动力分流机构包括与第一转子轴8连接的第一太阳轮3、与第一轴1连接的第二太阳轮4、行星架7、可旋转的设置于行星架7上且与第一太阳轮3相啮合的第一行星齿轮5、与第二太阳轮4相啮合且与第一行星齿轮5同步旋转的第二行星齿轮6和与行星架7连接且套设于第一轴1上的第二轴2。

具体地说，如图1所示，第一行星齿轮5和第二行星齿轮6均为圆柱齿轮，第一行星齿轮5与第二行星齿轮6固定连接在一起构成台阶式行星齿轮组并能够在行星架7上自转及绕着第一太阳轮3和第二太阳轮4公转，台阶式行星齿轮组设置多个且所有台阶式行星齿轮组在行星架7沿圆周方向布置。第一太阳轮3与第一转子轴8直接连接，发电机转子16与第一转子轴8固定连接。第二太阳轮4与第一轴1固定连接，第一轴1作为传动装置的输入轴，行星架7与第二轴2固定连接，第二轴2作为行星式齿轮动力分流机构的输出轴，第二轴2为空心轴，第一轴1通过扭转减振器与发动机的输出轴连接，扭转减振器具有扭矩限制功能，第一轴1穿过第二轴2，第一轴1与第一转子轴8为同轴设置。

如图1所示，第二轴2上设置第一减速主动齿轮9，第一减速主动齿轮9与第二轴2为同轴固定连接，第一减速主动齿轮9与第一减速从动齿轮10啮合，第二减速主动齿轮14与第二转子轴22连接，第二转子轴22与驱动电机转子18连接，第二减速主动齿轮14与第二减速从动齿轮23啮合，第一减速从动齿轮10与第二减速从动齿轮23和第三减速主动齿轮11固定设置在连接轴13上，连接轴13与第二轴2相平行。第三减速主动齿轮11与第三减速从动齿轮12啮合，第三减速从动齿轮12与差速器总成20连接。第一减速主动齿轮9与第一减速从动齿轮10形成第一级减速；第三减速主动齿轮11与第三减速从动齿轮12形成第二级减速；第二减速主动齿轮与第二减速从动齿轮23，第一减速主动齿轮9、第一减速从动齿轮10、第二减速主动齿轮14、第二减速从动齿轮23、第三减速主动齿轮11和第三减速从动齿轮12均为圆柱齿轮。

动力经过两级减速齿轮传至差速器总成20，再经半轴15驱动车辆。第二转子轴22与驱动电机转子18固定连接，第二转子轴22上安装第二减速主动齿轮14，第二减速主动齿轮14与第二减速从动齿轮23啮合。驱动电机输出的扭矩将依次通过第二减速主动齿轮14、第二减速从动齿轮23、第三减速主动齿轮11、第三减速从动齿轮12传递至差速器总成20。发电机定子17和驱动电机定子19固定在传动装置的壳体上。

发电机和驱动电机是平行布置而非同轴布置，有利于减小传动装置轴向尺寸，便于整车布置。

对于横置前驱车辆，第二轴2再通过减速齿轮传动将动力传递至差速器，驱动车辆行驶。驱动电机通过第二减速主动齿轮14将动力输至差速器，驱动电机也可以通过第二减速主动齿轮14吸收整车的制动能量，存入电池备用。

纯电动行驶时，采用驱动电机单独驱动。此时ISG电机通过转速控制实现第一轴1为零转速，避免纯电动行驶时拖动发动机。

混合动力驱动模式时，采用发电机直接启动发动机，由纯电动行驶进入混合动力模式时，动力系统工作在功率分流驱动模式。第一轴1、第一转子轴8、第二轴2构成一个三轴传动系统，行星式齿轮动力分流机构实现发动机、发电机和动力输出之间的动力耦合。发电机工作在正转速负扭矩状态，从发动机端获得功率并转换成电能供驱动电机使用或存入电池，从而使得发动机的部分功率以电功率的形式传递，其余功率以机械路径传递，动力系统工作时表现出功率分流的特征。发电机通过自身转速调节使发动机工作在低油耗区间，从而避免发动机受行驶工况的影响。车辆在混动模式行驶时，让发动机工作在低油耗区间，通过两个电机的转速控制，实现整车的无级调速。

本实施例的混合动力传动装置还包括与第一轴1连接且用于限制第一轴1按照设定方向进行旋转的单向制动器，单向制动器用于限制第一轴1顺时针或逆时针转动，以限制发动机负转速转动，在纯电动模式时发电机和驱动电机能够同时参与驱动。在第一轴1上布置了单向离合器，发电机就可以参与驱动车辆，此时行星排机构表现为固定速比齿轮机构，发电机通过第一太阳轮3，将动力传递至第一行星齿轮5上，然后经过行星架7传递至第一减速主动齿轮9上，再经过第一减速从动齿轮10、第三减速主动齿轮11、第三减速从动齿轮12传递至差速器总成20，此时发电机输出负扭矩，为负转速，处于电动状态。

实施例二

如图2所示，本实施例提供了一种混合动力传动装置，其工作原理和连接方式，与实施例一的相同。本实施例与实施例一的不同之处在于，驱动电机的布置方式与实施例一的不同。

如图2所示，在本实施例中，第二轴2上设置第一减速主动齿轮9，第一减速主动齿轮9与第一减速从动齿轮10啮合，第二减速主动齿轮14与第二转子轴22连接，第二转子轴22与驱动电机转子18连接，第二减速主动齿轮14与第二减速从动齿轮23啮合，第一减速从动齿轮10与第二减速从动齿轮23和第三减速主动齿轮11固定设置在连接轴13上，连接轴13与第二轴2相平行。第三减速主动齿轮11与第三减速从动齿轮12啮合，第三减速从动齿轮12与差速器总成20连接。第一减速主动齿轮9的直径小于第一减速从动齿轮10的直径，第二减速主动齿轮14的直径小于第二减速从动齿轮23的直径，第三减速主动齿轮11的直径小于第三减速从动齿轮12的直径。第一减速从动齿轮10、第二减速从动齿轮23和第三减速主动齿轮11均是固定在连接轴13上，第一减速从动齿轮10位于第二减速从动齿轮23和第三减速主动齿轮11之间，第三减速从动齿轮12与差速器总成20的壳体固定连接。第二转子轴22为空心轴，第一转子轴8穿过第二转子轴22，驱动电机位于发电机和行星式齿轮动力分流机构之间。

实施例三

如图3所示，本实施例提供了一种混合动力传动装置，其工作原理和连接方式，与实施例一的相同。本实施例与实施例一的不同之处在于，驱动电机的动力传动路径与实施例一的不同。

如图3所示，在本实施例中，第二轴2上设置第一减速主动齿轮9，第一减速主动齿轮9与第一减速从动齿轮10啮合，第二减速主动齿轮14与第二转子轴22连接，第二转子轴22与驱动电机转子18连接，第二减速主动齿轮14与第一减速从动齿轮10啮合，第一减速从动齿轮10和第三减速主动齿轮11固定设置在连接轴13上，连接轴13与第二轴2相平行。第三减速主动齿轮11与第三减速从动齿轮12啮合，第三减速从动齿轮12与差速器总成20的壳体固定连接。驱动电机与发电机为平行布置方式而非同轴布置。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种混合动力传动装置，包括行星式齿轮动力分流机构、用于接收来自发动机动力的第一轴和与发电机转子连接的第一转子轴，其特征在于：所述行星式齿轮动力分流机构包括与所述第一转子轴连接的第一太阳轮、与所述第一轴连接的第二太阳轮、行星架、可旋转的设置于行星架上且与第一太阳轮相啮合的第一行星齿轮、与第二太阳轮相啮合且与第一行星齿轮同步旋转的第二行星齿轮和与行星架连接且套设于第一轴上的第二轴。

2.根据权利要求1所述的混合动力传动装置，其特征在于：所述第一行星齿轮与所述第二行星齿轮固定连接在一起构成台阶式行星齿轮组并能够在所述行星架上自转及绕着所述第一太阳轮和所述第二太阳轮公转，台阶式行星齿轮组设置多个且所有台阶式行星齿轮组在行星架沿圆周方向布置。

3.根据权利要求1所述的混合动力传动装置，其特征在于：所述第二轴上设置第一减速主动齿轮，第一减速主动齿轮与第一减速从动齿轮啮合，第二减速主动齿轮与第二转子轴连接，第二转子轴与驱动电机转子连接，第二减速主动齿轮与第一减速从动齿轮啮合，第一减速从动齿轮与第三减速主动齿轮固定设置在连接轴上，连接轴与第二轴相平行。

4.根据权利要求1所述的混合动力传动装置，其特征在于：所述第二轴上设置第一减速主动齿轮，第一减速主动齿轮与第一减速从动齿轮啮合，第二减速主动齿轮与第二转子轴连接，第二转子轴与驱动电机转子连接，第二减速主动齿轮与第二减速从动齿轮啮合，第一减速从动齿轮与第二减速从动齿轮和第三减速主动齿轮固定设置在连接轴上，连接轴与第二轴相平行，第二转子轴为空心轴，第一转子轴穿过第二转子轴，驱动电机位于发电机和行星式齿轮动力分流机构之间。

5.根据权利要求1所述的混合动力传动装置，其特征在于：所述第二轴上设置第一减速主动齿轮，第一减速主动齿轮与第一减速从动齿轮啮合，第二减速主动齿轮与第二转子轴连接，第二转子轴与驱动电机的转子连接，第二减速主动齿轮与第二减速从动齿轮啮合，第一减速从动齿轮与第二减速从动齿轮和第三减速主动齿轮固定设置在连接轴上，连接轴与第二轴相平行，第一转子轴与第二转子轴平行，非同轴布置。

6.根据权利要求3至5任一所述的混合动力传动装置，其特征在于：所述第三减速主动齿轮与第三减速从动齿轮啮合，第三减速从动齿轮与差速器总成连接。

7.根据权利要求1至5任一所述的混合动力传动装置，其特征在于：还包括与所述第一轴连接且用于限制第一轴按照设定方向进行旋转的单向离合器。

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