CN2652701Y - 一种轻微型混合动力电动汽车的动力总成 - Google Patents

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徐平兴
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夏洪
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Abstract

本实用新型提出了结构紧凑简单、方便整车布置的轻微型混合动力电动汽车的动力总成，主要由内燃机、主电机、离合器、变速箱组成，内燃机的曲轴通过离合器与变速箱输入轴一端连接，主电机安装在变速箱壳体上，其转子轴与变速箱输入轴的另一端呈同轴传动连接，变速箱输入轴通过齿轮副、同步器与变速箱输出轴呈传动连接。转子轴与变速箱输入轴的另一端最好通过花键副呈传动连接。所述动力总成能达到两个动力源分别独立输出动力和混合输出动力的目的，通过在变速箱输出端增设主减速器，将动力输出给差速器和传动轴，最后到车轮。

Description

一种轻微型混合动力电动汽车的动力总成
技术领域
本实用新型涉及混合动力电动汽车的动力总成，特别涉及一种轻微型混合动力电动汽车的动力总成。
背景技术
随着人们对汽车的节能和环保要求越来越高，汽车厂商正在寻求开发各种新型的汽车产品。代用燃料汽车、燃料电池汽车、纯电动车、混合动力电动汽车等新型汽车成为研究的方向。由于混合动力汽车兼有纯电动车的低排放优点和内燃机汽车的高比能量优点而越来越受到关注，成为竞相研发的新型车辆之一。世界上普遍认为，在内燃机汽车向纯电动汽车转化的过程中，混合动力电动汽车将在相当长的时间内占据重要的市场位置。
混合动力汽车兼有内燃机和电机两种动力源，按两种动力源的组合方式，其机电耦合的基本方式可分为串联和并联两种。从性能上看，串联式可以使汽车排放达到较高标准，但动力性和燃料经济性稍差，并联式可以使动力性和燃料经济性较好，并能得到较好的排放性。从结构上看，串联式布置简单，并联式布置复杂。
并联式混合动力总成是混合动力汽车上最关键的总成，很多人在这方面做了成功的探索。以下是相关发明创造的检索结果：
    序号     申请号         发明创造名称
    1. 02132856.0 一种新型的混合动力汽车动力总成
    2. 02275089.4 一种新型的混合动力汽车动力总成
    3. 02144747.0 双电机混合动力汽车动力系统
    4. 02275049.5 混合动力汽车动力合成装置
    5. 02138754.0 一种混合动力汽车用变速器
    6. 03105264.9 一种双发动机的混联式混合动力汽车
    7. 01269330.8 混合动力电动车
    8. 99241094.0 直接混合动力驱动装置
    9. 00227724.7 一种汽车混合动力驱动机构
    10. 02236961.9 汽油引擎和电动马达混合动力装置
    11. 02236588.5 汽油引擎和电动马达混合动力装置
    12. 99100774.3 电动机与引擎混合动力的无级变速机
    13. 98811841.6 混合动力驱动装置
    14. 02147134.7 具有变速箱的混合动力汽车驱动系统和操作方法
在如何将两个动力源耦合输出的方式上，发明创造1、2、4、10、11均采用了独立的动力合成装置将动力输出。发明7的内燃机通过离合器、变速箱与传动轴相连，内燃机和电机一起驱动负载。发明创造8的内燃机的输出轴通过电子离合器与齿轮箱的连接轴相连，连接轴侧边固定一个以上低压直流电动发电机，电动发电机通过皮带轮或齿轮与连接轴相连。实用新型9(申请号为：00227724.7，名称为：一种汽车混合动力驱动机构，授权公告日为：2001年1月24日)的内燃机输出端的飞轮后面连接机械离合器，后面接齿轮箱，后面接传动轴，在内燃机飞轮与机械离合器之间设有一个电磁离合器，设在内燃机侧边的永磁式电机与电磁离合器之间为传动连接，虽然实现了两个动力源的耦合输出，但结构复杂，新增零件较多，使整车布置困难，可靠性降低，制造和维护成本升高。
发明内容
为了解决现有的汽车混合动力驱动装置的结构复杂，新增零件较多，使整车布置困难的问题，本实用新型提出一种轻微型混合动力电动汽车的动力总成。
本实用新型涉及的动力总成主要由内燃机、主电机、离合器、变速箱组成，内燃机的曲轴通过离合器与变速箱输入轴前端连接，主电机变速箱-电机一体化端盖安装在变速箱壳体上，其转子轴与变速箱输入轴尾端呈同轴传动连接，变速箱输入轴通过齿轮副、同步器与变速箱输出轴呈传动连接。
所述动力总成通过在变速箱输出端增设主减速器，将动力输出给差速器和传动轴，最后到车轮。
内燃机单独驱动时，内燃机工作，主电机空转，离合器结合，动力由离合器传到变速箱输入轴，操纵变速箱的选换档杆使对应档位的二轴齿轮与同步器结合，动力由变速箱输入轴传到变速箱输出轴，经过主减速器后输出给差速器和传动轴，最后到车轮。
主电机单独驱动时，离合器分离，主电机工作，动力经过主电机转子轴通过花键副啮合传到变速箱输入轴，操纵变速箱的选换档杆使对应档位的二轴齿轮与同步器结合，动力由变速箱输入轴传到变速箱输出轴，经过主减速器后输出给差速器和传动轴，最后到车轮。
内燃机和主电机同时驱动，即混合驱动时，内燃机和主电机都工作，离合器结合，操纵变速箱的选换档杆使对应档位的二轴齿轮与同步器结合，动力由变速箱输入轴传到变速箱输出轴，经过主减速器后输出给差速器和传动轴，最后到车轮。
制动时，离合器分离，发动机停止，车轮制动力经过传动轴、差速器、减速器、同步器、变速箱输出轴、变速箱输入轴、花键副，使主电机转子旋转发电。
所述动力总成通过在变速箱输入轴的另一端设置主电机，通过同轴传动连接实现动力输入，其结构紧凑，结构简单、方便整车布置、方便维修，避免了现有的动力总成结构复杂、在整车中布置困难的缺点。该动力总成适用于具有混合动力的轿车、轻微型客车和轻微型载货车。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中所示：1-内燃机、2-离合器、3-变速箱一轴、4-变速箱壳体、5-螺钉、6-变速箱-电机一体化端盖、7-螺钉、8-主电机定子、9-主电机转子、10-轴承座、11-主电机壳体、12-转子轴花键套、13-轴承座、14-一轴花键、15-轴承、16、18、19、21-二轴齿轮、17、20-二轴齿轮同步器、22-二轴
具体实施方式
如图1所示：
变速箱一轴3为输入轴，内燃机曲轴1的飞轮与离合器2的主动盘连接，离合器2的从动盘与变速箱一轴3的前端通过花键副连接，主电机安装在变速箱壳体4上，通过花键副与变速箱一轴3尾端呈传动连接。变速箱二轴22为输出轴，二轴齿轮16、18、19、21等空套在二轴22上，与一轴3上的对应齿轮常啮合，在选换档拨叉的操纵下，二轴齿轮同步器17、20与目标档位的二轴齿轮结合，实现变速箱一轴3到变速箱二轴22的动力传递。
主电机主要由主电机壳体11、主电机定子8、主电机转子9组成，变速箱-电机一体化端盖6通过多个螺钉5安装在变速箱壳体4上，又通过多个螺钉7与主电机壳体11连接；主电机转子9的转子轴后端通过轴承安装在主电机壳体上的轴承座13上，转子轴前端通过轴承15安装在变速箱-电机一体化端盖6上的轴承座10内，变速箱-电机一体化端盖6兼作主电机前盖和连接作用；主电机转子9的转子轴前端为花键套12，与变速箱一轴3后端设置的外花键14配合，构成花键副。
上述变速箱-电机一体化端盖6可以与变速箱壳体4是一个整体，此时变速箱-电机一体化端盖6通过螺钉直接与主电机壳体11连接。
当主电机的结构上具有独立的前盖时，此时变速箱-电机一体化端盖6是一个独立的过渡连接零件，一边与主电机前盖连接，另一边与变速箱壳体连接。
显而易见，上述转子轴花键套12、变速箱一轴3的外花键14的结构可相互颠倒，即转子轴端为外花键、变速箱一轴3的轴端为花键套。
所述动力总成通过在变速箱后增设主减速器，通过差速器、传动轴把动力传给车轮。
变速箱与电机为集成式设计，专用的变速箱-电机一体化端盖6将变速箱端盖与主电机合成为一体，主电机转子轴的一端轴承装在连接盖内的轴承座上，这种结构使动力总成的布置非常紧凑。

Claims (7)

1、一种轻微型混合动力电动汽车的动力总成，主要由内燃机、主电机、离合器、变速箱组成，内燃机的曲轴通过离合器与变速箱输入轴一端连接，其特征在于：主电机通过变速箱-电机一体化端盖安装在变速箱壳体上，其转子轴通过与变速箱输入轴的另一端呈同轴传动连接，变速箱输入轴通过齿轮副、同步器与变速箱输出轴呈传动连接。
2、根据权利要求1所述的一种轻微型混合动力电动汽车的动力总成，其特征在于：所述主电机通过花键副与变速箱输入轴呈传动连接。
3、根据权利要求1或2所述的一种轻微型混合动力电动汽车的动力总成，其特征在于：所述主电机主要由主电机壳体(11)、主电机定子(8)、主电机转子(9)组成，变速箱-电机一体化端盖(6)通过多个螺钉(5)安装在变速箱壳体(4)上，又通过多个螺钉(7)与主电机壳体(11)连接；主电机转子(9)的转子轴后端通过轴承安装在主电机壳体上的轴承座(13)上，转子轴前端通过轴承(15)安装在变速箱-电机一体化端盖(6)上的轴承座(10)内。
4、根据权利要求1或2所述的一种轻微型混合动力电动汽车的动力总成，其特征在于：所述变速箱-电机一体化端盖与变速箱壳体是一个整体，此时变速箱-电机一体化端盖通过螺钉直接与主电机壳体连接。
5、根据权利要求1或2所述的一种轻微型混合动力电动汽车的动力总成，其特征在于：所述主电机具有独立的前盖时，此时变速箱-电机一体化端盖是一个独立的过渡连接零件。
6、根据权利要求2所述的一种轻微型混合动力电动汽车的动力总成，其特征在于：所述主电机转子的转子轴前端为花键套，与变速箱输入轴后端的外花键配合，构成花键副。
7、根据权利要求2所述的一种轻微型混合动力电动汽车的动力总成，其特征在于：所述主电机转子的转子轴前端为外花键，与变速箱输入轴后端的花键套配合，构成花键副。
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