CN220470507U - 一种用于增程式混动汽车的离合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于离合器技术领域，提供了一种用于增程式混动汽车的离合装置，包括湿式多片式离合器、执行器和泄压阀，执行器包括安装壳，安装壳内设有电控单元、电机、柱塞泵，电控单元与电机电连接，电机与柱塞泵传动连接，安装壳上设有油液入口和油液出口，油液入口通过管路与汽车的油底壳连接，油液出口通过管路与压力油腔连接，电机用于控制柱塞泵通过油液入口从油底壳吸油，通过油液出口向离合器输油，泄压阀通过管路连接在离合器和执行器之间。本实用新型的优点在于：通过湿式多片式离合器实现发动机和电动机的混合驱动，解决现有的增程式动力系统车速低、爬坡困难、动力不足问题，并且该离合装置同样可适用于其它混动乘用车和商用车应用。

Description

一种用于增程式混动汽车的离合装置

技术领域

本实用新型属于离合器技术领域，具体涉及一种用于增程式混动汽车的离合装置。

背景技术

增程式混合动力系统又叫串联式插电式混合动力系统，简单来说，就是通过电动机驱动车辆，不使用内燃发动机驱动车辆。对增程式混合动力车辆来说，内燃发动机的唯一作用就是驱动发电机发电，关键的作用是为电池充电，为电动机和车辆上的其它设备供电。增程式电动车辆是在纯电动车辆的基础上开发的，之理所当然成为增程式电动车辆，关键是由于车辆上添加了增程器，安装增程器的目的是以便进一步提高纯电动车辆的续航行程，防止电动车频繁充电。从驱动的角度来分析，增程式电动车辆不管是在纯电模式下还是增程模式下，车辆始终是由纯电驱动的，内燃机不可以为车辆供给动力，只能为电动机供给电力。

目前市面上的增程电动车的动力系统存在一些问题，增程式动力系统中发电机、电动机和电池三者电相连，电池组可以向电动机提供电能，由电动机传动到主减速器再驱动增程式电动汽车的车轮前进。发动机和发电机之间通过传动装置连接，当电池组的电量快耗尽时，发动机提供机械能给发电机，发电机保持最佳扭矩运行输出固定功率的电能，发电机提供电能给电动机，电动机传动到主减速器再驱动增程式电动汽车的车轮前进。这里的发动机仅用于驱动发电机转子以向电池提供电能，汽车在高速时的纯电机驱动存在耗电能大、动力跟随性不足、车速低、爬坡困难、动力不足等问题。

虽然市场上现有一些混动汽车在发动机和电动机之间设置离合器，来控制发动机扭矩的中断和传递，实现发动机和电动机混合驱动车辆行驶，但此模式下离合器的执行机构非常复杂，是由包含大量电磁阀和油路的液压控制模块来实现离合器结合，以及实现离合器润滑冷却的设备，此外还要有单独的机械泵或者电子泵来提供动力，成本高，而且增程电动车的动力系统发动机舱的安装空间有限，不太可能将这些执行机构完全布置下去。

常见的用于汽车上的湿式多片式离合器，如图1所示，包括外壳体1、摩擦副、内壳体4、背板15、压板16，外壳体1连接扭矩输入轴，内壳体4连接扭矩输出轴，摩擦副设置在外壳体1和内壳体4之间，摩擦副包括若干依次间隔叠放的摩擦片2和钢片3，摩擦片2和钢片3处于常开状态，钢片3靠近摩擦片2的一侧连接有波纹弹簧，外壳体1与若干摩擦片2连接，内壳体4与若干钢片3连接，扭矩输入轴与发动机的输出轴连接，扭矩输出轴与电动机的输入轴连接，离合器内还设有压力油腔，压力油腔内设有活塞和滚针轴承5，当压力油腔内压力增大时，推动活塞和滚针轴承5压紧摩擦片2和钢片3，使摩擦片2贴紧钢片3，压缩波纹弹簧，形成若干个摩擦副，从而通过摩擦力传递发动机的转矩到电动机；当压力油腔内压力减小时，波纹弹簧将摩擦片2与钢片3弹开分离，不再传递转矩。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于增程式混动汽车的离合装置，通过湿式多片式离合器实现发动机和电动机的混合驱动，解决现有的增程式动力系统耗电能大、动力跟随性不足、车速低、爬坡困难、动力不足等问题，并且该湿式多片式离合器采用独立的执行器，内部含独立的电控单元、电机、柱塞泵，可不依赖变速箱或发动机系统工作，替代了体积较大的电子油泵和液压控制阀块，结构紧凑，节省了成本。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：提出一种用于增程式混动汽车的离合装置，包括：湿式多片式离合器，还包括执行器和泄压阀，所述执行器包括安装壳，所述安装壳内设有电控单元、电机、柱塞泵，所述电控单元与所述电机电连接，所述电机与所述柱塞泵传动连接，所述安装壳上设有油液入口和油液出口，所述油液入口和油液出口与所述柱塞泵连通，所述油液入口通过管路与汽车的油底壳连接，所述油液出口通过管路与所述压力油腔连接，所述电机用于带动所述柱塞泵转动，控制所述柱塞泵通过油液入口从油底壳吸油，以及通过所述油液出口向所述压力油腔输油，所述泄压阀通过管路连接在所述离合器和执行器之间，所述电控单元和所述泄压阀均与汽车控制器电连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：在增程式混动架构中增加一湿式多片式离合器，通过湿式多片式离合器实现发动机和电动机的混合驱动，解决现有的增程式动力系统耗电能大、动力跟随性不足、车速低、爬坡困难、动力不足等问题，并且该湿式多片式离合器采用独立的执行器，内部含独立的电控单元、电机、柱塞泵，可不依赖变速箱或发动机系统工作，替代了体积较大的电子油泵和液压控制阀块，结构紧凑，节省了成本。本实用新型的执行器在使用时，电控单元带动电机转动，电机带动柱塞泵转动，柱塞泵通过油液出口向离合器的压力油腔输油，压力油腔内的油压增大，推动活塞和滚针轴承，压紧摩擦片钢片组件，使摩擦片贴紧钢片，压缩波纹弹簧，形成若干个摩擦副，从而通过摩擦力传递发动机的转矩到电动机，实现发动机和电动机共同驱动。不使用发动机驱动时，压力油腔内的油液通过油液冲开泄压阀，经过泄压阀流回柱塞泵进行泄压，压力油腔内油压减小后，波纹弹簧将摩擦片与钢片弹开分离，不再传递转矩。本实用新型的执行器可根据转速控制得到离合器所需的执行压力，保证离合器快速结合传递扭矩。本实用新型中需要发动机单独工作时，可以断开离合器，避免发动机转动惯量造成对离合器的影响。

在上述的一种用于增程式混动汽车的离合装置中，所述离合器与汽车油底壳之间通过管路连接为封闭回路。油底壳内的油液通过油路对离合器进行冷却润滑，之后油液流回油底壳。本实用新型中湿式多片式离合器的使用工况发热并不严重，离合器可以采用溅油润滑，不需要额外的主动润滑给离合器。

在上述的一种用于增程式混动汽车的离合装置中，所述电机为无刷直流电机，可以降低摩擦，提高电机使用寿命

在上述的一种用于增程式混动汽车的离合装置中，所述电控单元为插入式ECU。插入式的电控单元集成度高，实现尺寸小型化。

在上述的一种用于增程式混动汽车的离合装置中，所述柱塞泵内设有离心调节机构，所述离心调节机构用于调节输出油压的波动，可以调节压力波动在5％以内。

在上述的一种用于增程式混动汽车的离合装置中，所述柱塞泵与所述电机轴向间隔布置在所述安装壳内，电机转子通过轴带动柱塞泵工作，结构紧凑，减小执行器的体积。

附图说明

图1为一种湿式多片式离合器的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施方案的执行器的结构示意图；

图3为本实用新型一个实施方案的执行器连接离合器的压力油图。

图中，1、外壳体；2、摩擦片；3、钢片；4、内壳体；5、滚针轴承；6、油底壳；7、执行器；8、泄压阀；9、安装壳；10、电控单元；11、电机；12、柱塞泵；13、油液入口；14、油液出口；15、背板；16、压板；17、离合器。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1-图3所示，本实用新型一种用于增程式混动汽车的离合装置，包括：湿式多片式离合器17，还包括执行器7和泄压阀8，执行器7包括安装壳9，安装壳9内设有电控单元10、电机11、柱塞泵12，电控单元10与电机11电连接，电机11与柱塞泵12传动连接，安装壳9上设有油液入口13和油液出口14，油液入口13和油液出口14与柱塞泵12连通，油液入口13通过管路与汽车的油底壳6连接，油液出口14通过管路与压力油腔连接，电机11用于带动柱塞泵12转动，控制柱塞泵12通过油液入口13从油底壳6吸油，以及通过油液出口14向压力油腔输油，泄压阀8通过管路连接在离合器17和执行器7之间，电控单元10和泄压阀8均与汽车控制器电连接。

在增程式混动架构中增加一湿式多片式离合器17，通过湿式多片式离合器17实现发动机和电动机的混合驱动，解决现有的增程式动力系统耗电能大、动力跟随性不足、车速低、爬坡困难、动力不足等问题，并且该湿式多片式离合器17采用独立的执行器7，内部含独立的电控单元10、电机11、柱塞泵12，可不依赖变速箱或发动机系统工作，替代了体积较大的电子油泵和液压控制阀块，结构紧凑，节省了成本。本实用新型的执行器7在使用时，电控单元10带动电机11转动，电机11带动柱塞泵12转动，柱塞泵12通过油液出口14向离合器的压力油腔输油，压力油腔内的油压增大，推动活塞和滚针轴承，压紧摩擦片钢片组件，使摩擦片2贴紧钢片3，压缩波纹弹簧，形成若干个摩擦副，从而通过摩擦力传递发动机的转矩到电动机，实现发动机和电动机共同驱动。不使用发动机驱动时，压力油腔内的油液通过油液冲开泄压阀8，经过泄压阀8流回柱塞泵12进行泄压，压力油腔内油压减小后，波纹弹簧将摩擦片2与钢片3弹开分离，不再传递转矩。本实用新型的执行器7可根据转速控制得到离合器17所需的执行压力，保证离合器17快速结合传递扭矩。本实用新型中需要发动机单独工作时，可以断开离合器17，避免发动机转动惯量造成对离合器17的影响。本实用新型中的湿式多片式离合器17采用现有的湿式多片式离合器即可，具体的细节结构本实用新型中并未过多描述。

进一步的，离合器17与汽车油底壳6之间通过管路连接为封闭回路。油底壳6内的油液通过油路对离合器17进行冷却润滑，之后油液流回油底壳6。本实用新型中湿式多片式离合器17的使用工况发热并不严重，离合器17可以采用溅油润滑，不需要额外的主动润滑给离合器17。

进一步的，电机11为无刷直流电机，可以降低摩擦，提高电机11使用寿命

进一步的，电控单元10为插入式ECU。插入式的电控单元10集成度高，实现尺寸小型化。

进一步的，柱塞泵12内设有离心调节机构，离心调节机构用于调节输出油压的波动，可以调节压力波动在5％以内。

进一步的，柱塞泵12与电机11同轴布置在安装壳9内。

进一步的，安装壳9与外壳体1螺钉连接，也可安装在变速箱壳体上。

本实用新型中的离合装置不仅适用于增程式混动架构中，其他类型的混动模型也可适用，也均在本实用新型的保护范围内。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型所定义的范围。

Claims (6)

1.一种用于增程式混动汽车的离合装置，包括湿式多片式离合器(17)，所述湿式多片式离合器(17)内设有压力油腔，其特征在于：还包括执行器(7)和泄压阀(8)，所述执行器(7)包括安装壳(9)，所述安装壳(9)内设有电控单元(10)、电机(11)、柱塞泵(12)，所述电控单元(10)与所述电机(11)电连接，所述电机(11)与所述柱塞泵(12)传动连接，所述安装壳(9)上设有油液入口(13)和油液出口(14)，所述油液入口(13)和油液出口(14)均与所述柱塞泵(12)连通，所述油液入口(13)通过管路与汽车的油底壳(6)连接，所述油液出口(14)通过管路与所述压力油腔连接，所述电机(11)用于带动所述柱塞泵(12)转动，控制所述柱塞泵(12)通过油液入口(13)从油底壳(6)吸油，以及通过所述油液出口(14)向所述压力油腔输油，所述泄压阀(8)通过管路连接在所述离合器(17)和执行器(7)之间，所述电控单元(10)和所述泄压阀(8)均与汽车控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于增程式混动汽车的离合装置，其特征在于，所述离合器(17)与汽车油底壳(6)之间通过管路连接为封闭回路。

3.根据权利要求2所述的一种用于增程式混动汽车的离合装置，其特征在于，所述电机(11)为无刷直流电机。

4.根据权利要求2所述的一种用于增程式混动汽车的离合装置，其特征在于，所述电控单元(10)为插入式ECU。

5.根据权利要求2所述的一种用于增程式混动汽车的离合装置，其特征在于，所述柱塞泵(12)内设有离心调节机构，所述离心调节机构用于调节输出油压的波动。

6.根据权利要求2所述的一种用于增程式混动汽车的离合装置，其特征在于，所述柱塞泵(12)与所述电机(11)轴向间隔布置在所述安装壳(9)内。