CN216184445U - 一种轻卡混合动力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种轻卡混合动力系统，通过发动机和两个电机共同布置，可以实现4个档位的切换，速比范围宽，动力性和加速性强。其包括：发动机；IM电机；TM电机；同轴双输入变速箱；所述同轴双输入变速箱包括壳体、第一输入轴、第二空心输入轴、输出轴、至少一根中间轴；第一输入轴同轴布置于所述第二空心输入轴的中心腔内；所述TM电机靠近所述同轴双输入变速箱的第二空心输入轴布置，所述TM电机的TM电机轴固接所述第二空心输入轴，所述发动机的输出轴同轴连接所述IM电机的IM电机轴，所述IM电机轴贯穿空心的TM电机轴后固接第一输入轴。

Description

一种轻卡混合动力系统

技术领域

本实用新型涉及混动系统结构的技术领域，具体为一种轻卡混合动力系统。

背景技术

现有的混合动力系统均通过两根独立的输入轴分别外接电机或发动机来进行动力输入控制，两根输入轴互相平行输入，需要分别设置两组独立的减速结构再进行耦合动力输出，其使得整个动力系统的结构复杂，且现有的动力系统其能量不能及时有效回收，使得能量存在浪费。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种轻卡混合动力系统，通过发动机和两个电机共同布置，可以实现4个档位的切换，速比范围宽，动力性和加速性强。

一种混联混合动力构型，其特征在于，其包括：

发动机；

IM电机；

TM电机；

同轴双输入变速箱；

所述同轴双输入变速箱包括壳体、第一输入轴、第二空心输入轴、输出轴、至少一根中间轴；

第一输入轴同轴布置于所述第二空心输入轴的中心腔内；

所述TM电机靠近所述同轴双输入变速箱的第二空心输入轴布置，所述TM电机的TM电机轴固接所述第二空心输入轴，

所述发动机的输出轴同轴连接所述IM电机的IM电机轴，所述IM电机轴贯穿空心的TM电机轴后固接第一输入轴；

所述第一输入轴的输出端固套有输入齿轮B，所述第二空心输入轴的输出端固套有输入齿轮A,所述输出轴同轴于第一输入轴布置、位于所述第一输入轴的后方位置，所述输出轴上顺次套装有四档输出轴齿轮、第一结合套、三档输出轴齿轮、二档输出轴齿轮、第二结合套、一档输出轴齿轮；

所述同轴双输入变速箱内还包括有中间轴A、中间轴B；

所述中间轴A位于输出轴旁侧、平行于输出轴布置，所述中间轴B位于输出轴旁侧、平行于所述输出轴布置，所述中间轴A上固套有常啮合齿A、二档中间轴齿轮、一档中间轴齿轮，所述常啮合齿A啮合连接所述输入齿轮A，所述二档中间轴齿轮啮合连接所述二档输出轴齿轮，所述一档中间轴齿轮啮合连接所述一档输出轴齿轮；

所述中间轴B上套装有常啮合齿B、四档中间轴齿轮、三档中间轴齿轮，所述常啮合齿B啮合连接所述输入齿轮B，所述四档中间轴齿轮啮合连接所述四档输出轴齿轮，所述三档中间轴齿轮啮合连接所述三档输出轴齿轮；

所述四档输出轴齿轮、三档输出轴齿轮对应于第一结合套的对应侧分别设置有啮合连接装置，所述第一结合套沿着输出轴朝向两侧的啮合连接装置运动择一啮合连接或均不连接；

所述二档输出轴齿轮、一档输出轴齿轮对应于第二结合套的对应侧分别设置有啮合连接装置，所述第二结合套沿着输出轴朝向两侧的啮合连接装置运动择一啮合连接或均不连接；

所述IM电机、TM电机均带有发电功能。

其进一步特征在于：

其还包括有扭转减震器，所述发动机的输出端通过扭转减震器连接所述IM电机轴；

其还包括有自动离合器，所述发动机的输出端通过自动离合器连接所述IM电机轴，实现纯电模式下的驱动扭矩；

所述IM电机和TM电机相邻设置，使得占用体积小。

采用上述结构后，TM电机只能使用大速比的一档和二档，确保整车起步、全车速段纯电运行，尤其适合于城市工况工作；发动机和IM电机直联，只能使用小速比的三档和四挡；主要满足整车在高速段的持续运行，尤其适合于高速工况工作；发动机与IM电机所在的动力链，可以保持在空挡，可以实现主动发电；此时TM电机所在的动力链保持在挡的话，也可以实现增程式驱动；发动机、IM电机、TM电机可以同时驱动，也可以独立驱动，以适应不同的工况需求，实现多种混合模式的驱动；其通过两个接合套，可以实现4个档位的切换，速比范围宽，动力性和加速性强；同时由于发动机和IM电机存在速比，可调节发动机和电机的工作区间，使两者高效区重叠，提升系统效率；其减小了电机的体积和长度，使用小电机，缩减成本。

附图说明

图1为本实用新型的具体实施例的结构示意简图；

图中序号所对应的名称如下：

发动机1、扭转减震器2、IM电机3、IM电机定子4、IM电机转子5、IM电机轴6、TM电机7、TM电机定子8、TM电机转子9、TM电机轴10、输入齿轮A11、中间轴B12、输入齿轮B13、常啮合齿轮14、四挡输出轴齿轮15、四挡中间轴齿轮16、第一结合套17、三挡中间轴齿轮18、三挡输出轴齿轮19、二挡输出轴齿轮20、第二结合套21、一挡输出轴齿22、变速箱壳体23、输出法兰24、输出轴25、一档中间轴齿轮26、-二挡中间轴齿轮27、中间轴A28、常啮合齿A29、第一输入轴30、第二空心输入轴31。

具体实施方式

一种轻卡混合动力系统，见图1，其包括：

发动机1；

IM电机3，其包括有IM电机定子4、IM电机转子5、IM电机轴6；

TM电机7，其包括有TM电机定子8、TM电机转子9、TM电机轴10；

同轴双输入变速箱，其包括变速箱壳体23、第一输入轴30、第二空心输入轴31、输出轴25、至少一根中间轴，输出轴25的末端还连接有输出法兰24；

第一输入轴30同轴布置于第二空心输入轴31的中心腔内；

TM电机3靠近同轴双输入变速箱的第二空心输入轴31布置，TM电机3的TM电机轴10固接第二空心输入轴31；

发动机1的输出轴同轴连接IM电机3的IM电机轴6，IM电机轴6贯穿空心的TM电机轴10后固接第一输入轴30；

第一输入轴30的输出端固套有输入齿轮B13，第二空心输入轴31的输出端固套有输入齿轮A11,输出轴25同轴于第一输入轴30布置、位于第一输入轴30的后方位置，输出轴25上顺次套装有四档输出轴齿轮15、第一结合套17、三档输出轴齿轮19、二档输出轴齿轮20、第二结合套21、一档输出轴齿轮22；

同轴双输入变速箱内还包括有中间轴A28、中间轴B12；

中间轴A28位于输出轴25旁侧、平行于输出轴25布置，中间轴B12位于输出轴25旁侧、平行于输出轴25布置，中间轴A28上固套有常啮合齿A29、二档中间轴齿轮27、一档中间轴齿轮26，常啮合齿A29啮合连接输入齿轮A11，二档中间轴齿轮27啮合连接二档输出轴齿轮20，一档中间轴齿轮26啮合连接一档输出轴齿轮22；

中间轴B12上套装有常啮合齿B14、四档中间轴齿轮16、三档中间轴齿轮18，常啮合齿B14啮合连接输入齿轮B13，四档中间轴齿轮16啮合连接四档输出轴齿轮15，三档中间轴齿轮18啮合连接三档输出轴齿轮19；

四档输出轴齿轮15、三档输出轴齿轮19对应于第一结合套17的对应侧分别设置有啮合连接装置，第一结合套17沿着输出轴朝向两侧的啮合连接装置运动择一啮合连接或均不连接；

二档输出轴齿轮20、一档输出轴齿轮22对应于第二结合套21的对应侧分别设置有啮合连接装置，第二结合套21沿着输出轴朝向两侧的啮合连接装置运动择一啮合连接或均不连接；

IM电机3、TM电机7均带有发电功能。

具体实施时，其还包括有扭转减震器2，发动机1的输出端通过扭转减震器2连接IM电机轴6。

另一具体实施例中，扭转减震器2变为自动离合器，发动机1的输出端通过自动离合器连接IM电机轴6，实现纯电模式下的驱动扭矩.

具体实施时，IM电机和TM电机相邻设置，使得占用体积小。

其工作原理如下，TM电机只能使用大速比的一档和二档，确保整车起步、全车速段纯电运行，尤其适合于城市工况工作；发动机和IM电机直联，只能使用小速比的三档和四挡；主要满足整车在高速段的持续运行，尤其适合于高速工况工作；发动机与IM电机所在的动力链，可以保持在空挡，可以实现主动发电；此时TM电机所在的动力链保持在挡的话，也可以实现增程式驱动；发动机、IM电机、TM电机可以同时驱动，也可以独立驱动，以适应不同的工况需求，实现多种混合模式的驱动；其通过两个接合套，可以实现4个档位的切换，速比范围宽，动力性和加速性强；同时由于发动机和IM电机存在速比，可调节发动机和电机的工作区间，使两者高效区重叠，提升系统效率；其减小了电机的体积和长度，使用小电机，缩减成本。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种轻卡混合动力系统，其特征在于，其包括：

发动机；

IM电机；

TM电机；

同轴双输入变速箱；

所述同轴双输入变速箱包括壳体、第一输入轴、第二空心输入轴、输出轴、至少一根中间轴；

第一输入轴同轴布置于所述第二空心输入轴的中心腔内；

所述TM电机靠近所述同轴双输入变速箱的第二空心输入轴布置，所述TM电机的TM电机轴固接所述第二空心输入轴，

所述发动机的输出轴同轴连接所述IM电机的IM电机轴，所述IM电机轴贯穿空心的TM电机轴后固接第一输入轴；

所述第一输入轴的输出端固套有输入齿轮B，所述第二空心输入轴的输出端固套有输入齿轮A,所述输出轴同轴于第一输入轴布置、位于所述第一输入轴的后方位置，所述输出轴上顺次套装有四档输出轴齿轮、第一结合套、三档输出轴齿轮、二档输出轴齿轮、第二结合套、一档输出轴齿轮；

所述同轴双输入变速箱内还包括有中间轴A、中间轴B；

所述中间轴A位于输出轴旁侧、平行于输出轴布置，所述中间轴B位于输出轴旁侧、平行于所述输出轴布置，所述中间轴A上固套有常啮合齿A、二档中间轴齿轮、一档中间轴齿轮，所述常啮合齿A啮合连接所述输入齿轮A，所述二档中间轴齿轮啮合连接所述二档输出轴齿轮，所述一档中间轴齿轮啮合连接所述一档输出轴齿轮；

所述中间轴B上套装有常啮合齿B、四档中间轴齿轮、三档中间轴齿轮，所述常啮合齿B啮合连接所述输入齿轮B，所述四档中间轴齿轮啮合连接所述四档输出轴齿轮，所述三档中间轴齿轮啮合连接所述三档输出轴齿轮；

所述四档输出轴齿轮、三档输出轴齿轮对应于第一结合套的对应侧分别设置有啮合连接装置，所述第一结合套沿着输出轴朝向两侧的啮合连接装置运动择一啮合连接或均不连接；

所述二档输出轴齿轮、一档输出轴齿轮对应于第二结合套的对应侧分别设置有啮合连接装置，所述第二结合套沿着输出轴朝向两侧的啮合连接装置运动择一啮合连接或均不连接；

所述IM电机、TM电机均带有发电功能。

2.如权利要求1所述的一种轻卡混合动力系统，其特征在于：其还包括有扭转减震器，所述发动机的输出端通过扭转减震器连接所述IM电机轴。

3.如权利要求1所述的一种轻卡混合动力系统，其特征在于：其还包括有自动离合器，所述发动机的输出端通过自动离合器连接所述IM电机轴。

4.如权利要求1所述的一种轻卡混合动力系统，其特征在于：所述IM电机和TM电机相邻设置。

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