一種插電混動系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種插電混動系統(tǒng),輸入軸A（2）、輸入軸B（5）共軸線，兩者之間通過換擋機(jī)構(gòu)（4）相聯(lián)，輸入軸A（2）上固定安裝有主動齒輪A（3），與安裝在輸出軸（10）上的從動齒輪A（9）嚙合；馬達(dá)（1）與輸出軸（10）形成固定速比傳動關(guān)系；其它動力源可以通過輸入軸B(5)與輸出軸（10）形成可斷開的傳動關(guān)系；這樣，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)馬達(dá)單獨(dú)驅(qū)動和馬達(dá)與其它動力源混合驅(qū)動兩種模式。本發(fā)明的有益效果是使用最少的零件實(shí)現(xiàn)馬達(dá)、發(fā)動機(jī)的混合動力驅(qū)動功能。與傳統(tǒng)變速箱工藝?yán)^承性好，可以廣泛應(yīng)用于汽車、軌道車輛、船舶、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等各種動力設(shè)備上。
【專利說明】 —種插電混動系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混合動力汽車動力系統(tǒng)、特別是具有電機(jī)、發(fā)動機(jī)雙動力源的混合動力車輛、具有三個(gè)及以上的動力源及負(fù)載的減速器、變速器，可以廣泛應(yīng)用于汽車、軌道車輛、船舶、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等各種動力設(shè)備上。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，由于節(jié)能減排的壓力，車輛節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格。為了降低車輛的能耗，開發(fā)了包括混合動力汽車在內(nèi)的眾多新型車輛系統(tǒng)?；旌蟿恿ζ囎鳛榧婢邆鹘y(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車輛的長里程和電動汽車節(jié)能、環(huán)保，可使用清潔的電能的車輛種類開始被廣泛應(yīng)用。同時(shí)還有一些車輛為了保證車輛的可靠性、經(jīng)濟(jì)性以及降低制造成本等，具有兩個(gè)以上的動力源。例如具有副發(fā)動機(jī)的一些專用汽車、工程機(jī)械、超大型車輛、特種安全車輛等等。此外還包括其它動力形式，如液壓混合動力、氣壓混合動力(壓縮空氣混合動力)等。這些車輛都需要一個(gè)將兩個(gè)以上不同動力源的動力耦合起來，共同或分別驅(qū)動車輛的系統(tǒng)一動力耦合系統(tǒng)。動力耦合系統(tǒng)的要求是既能夠?qū)蓚€(gè)以上的動力源輸出的動力分別單獨(dú)傳遞到輸出裝置上(如車輪等)，又能夠?qū)蓚€(gè)以上的動力源輸出的動力同時(shí)傳遞到輸出裝置上。
[0003]但是當(dāng)前能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能的的雙動力源動力耦合系統(tǒng)，主要包括如下幾種形式:
I采用行星齒輪耦合方式。典型應(yīng)用包括豐田普銳斯、通用沃藍(lán)達(dá)等汽車；
2采用角傳動變速器。典型應(yīng)用包括南車集團(tuán)混合動力客車；
3采用同軸耦合，即將電機(jī)安裝在發(fā)動機(jī)傳動鏈上，依靠兩個(gè)以上的離合器實(shí)現(xiàn)不同的輸出模式。
[0004]但是當(dāng)前的耦合系統(tǒng)存在如下問題:
方式I對行星齒輪加工、裝配精度要求高，傳動效率低，與現(xiàn)有的車輛傳動系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝?yán)^承性不好，需要重新投入設(shè)備、模具等等。
[0005]方式2采用錐齒輪傳動系統(tǒng)對齒輪加工精度要求高，潤滑困難等等。
[0006]方式3存在兩動力源轉(zhuǎn)速配合固定，難以發(fā)揮各動力源的最佳工作曲線等問題。
[0007]無論上述哪種方式，其動力總成成本都比較昂貴，如何減少零件數(shù)量，降低動力系統(tǒng)成本成為重要課題。
[0008]本發(fā)明可以解決雙動力源動力耦合系統(tǒng)的上述問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)蓚€(gè)以上動力源傳動到車輪的動力靈活傳遞的結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠的減速器或變速器，同時(shí)還能夠充分利用現(xiàn)有的變速器生產(chǎn)設(shè)備、工藝、零件，以最大限度降低系統(tǒng)的初次投入成本，并實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的最簡化。
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:包括馬達(dá)(I)、輸入軸A (2)、主動齒輪A (3)、換擋機(jī)構(gòu)(4)、輸入軸B (5)、箱體￠)、從動齒輪A(9)、輸出軸(10)，其特征在于:輸入軸A (2)、輸入軸B (5)共軸線，兩者之間通過換擋機(jī)構(gòu)(4)相聯(lián)，換擋機(jī)構(gòu)(4)位于空檔時(shí)兩軸可分別旋轉(zhuǎn)，換擋機(jī)構(gòu)(4)位于接合擋時(shí)，兩軸同時(shí)旋轉(zhuǎn)。輸入軸A (2)上固定安裝有主動齒輪A (3)，主動齒輪A (3)與從動齒輪A (9)嚙合，從動齒輪A (9)安裝在輸出軸(10)上。馬達(dá)(I)動力通過輸入軸A (2)、主動齒輪A (3)、從動齒輪A(9)、輸出軸(10)形成固定速比傳動關(guān)系。其它動力源可以通過輸入軸B(5)、換擋機(jī)構(gòu)(4)、主動齒輪A (3)、從動齒輪A(9)、輸出軸(10)形成可斷開的傳動關(guān)系。這樣，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)馬達(dá)單獨(dú)驅(qū)動和馬達(dá)與其它動力源混合驅(qū)動兩種模式。
[0011]此外，本發(fā)明也可以增加若干主動齒輪B (7)與從動齒輪B (8)，以及換擋機(jī)構(gòu)(4)形成從輸入軸B (5)到輸出軸(10)之間的多速比傳動。換擋機(jī)構(gòu)(4)也可以安裝到輸出軸(10)上，以利于工藝布置。
[0012]本發(fā)明中馬達(dá)(I)和齒輪箱部分也可以集成設(shè)計(jì)制造，如馬達(dá)外殼與箱體(6)設(shè)計(jì)成一個(gè)零件、馬達(dá)(I)的軸和輸入軸A (2)設(shè)計(jì)成一個(gè)零件。
[0013]本發(fā)明中輸入軸A (2)與主動齒輪A (3)可以設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件然后固定到一起，也可以直接設(shè)計(jì)成一個(gè)零件。
[0014]本發(fā)明中從動齒輪A(9)、從動齒輪B (8)與輸出軸(10)可以分別制造然后固定到一起，也可以直接設(shè)計(jì)成一個(gè)零件。
[0015]本發(fā)明中當(dāng)新增的換擋機(jī)構(gòu)安裝在輸出軸(10)上時(shí)，與其連接的主動齒輪B (7)則固定在輸入軸B (5)上。
[0016]這樣馬達(dá)與輸出軸(10)之間保持固定速比傳動關(guān)系，另一動力源如發(fā)動機(jī)動力可以輸入到輸入軸B (5)，換擋機(jī)構(gòu)(4)連接到掛檔位置時(shí)，發(fā)動機(jī)動力可以傳遞到輸入軸A
(2)也可通過主動齒輪A (3)、從動齒輪(9)傳動到輸出軸(10)。當(dāng)輸入軸B (5)上安裝有其他主動齒輪B (7)時(shí)，操縱相應(yīng)的換擋機(jī)構(gòu)當(dāng)輸入軸B (5)可將動力以相應(yīng)的速比傳遞到輸出軸(10)上。
[0017]技術(shù)方案中馬達(dá)(I)不僅可以是電力驅(qū)動的動力機(jī)械，也可以換成液壓馬達(dá)或氣動馬達(dá)，形成發(fā)動機(jī)與液壓或壓縮空氣混合的混合動力系統(tǒng)。從輸入軸B (5)接入的也可以是電機(jī)或其他動力源。
[0018]技術(shù)方案中所提到的換擋機(jī)構(gòu)(4)，其結(jié)構(gòu)形式可以不受限制，可以選用汽車常見的同步器換擋機(jī)構(gòu)也可以使用嚙合套甚至直齒滑動齒輪換擋機(jī)構(gòu)。
[0019]本發(fā)明中車輛倒車時(shí)，由固定速比傳動的馬達(dá)(I)(如電機(jī))反向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，也可以在系統(tǒng)中設(shè)置專用的倒檔齒輪，實(shí)現(xiàn)動力源正轉(zhuǎn)驅(qū)動下的倒車功能。但是在以電驅(qū)動為主的車輛上，電機(jī)的驅(qū)動力足夠，且倒車時(shí)也不允許有過高的車速和加速度，所以可以省略倒檔齒輪。
[0020]本發(fā)明的有益效果是使用較少的零件數(shù)量，就可實(shí)現(xiàn)最靈活的動力耦合傳動路徑，可以實(shí)現(xiàn)單電機(jī)的多種驅(qū)動模式，在具有自動控制和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的條件下，還可以形成馬達(dá)自動補(bǔ)償發(fā)動機(jī)換擋動力間隙的無動力中斷自動變速器系統(tǒng)。
[0021]為了進(jìn)一步降低整個(gè)動力總成成本，本發(fā)明所涉及的零件也可以與發(fā)動機(jī)、電動機(jī)、離合器、差速器、主減速器的一個(gè)或多個(gè)部件集成設(shè)計(jì)成一體，以減少殼體、連接件、支撐件等零件數(shù)量，提高系統(tǒng)剛性，降低噪音，延長壽命，降低成本及提高整車裝配節(jié)拍。
[0022]本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于汽車、軌道車輛、船舶、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等各種動力設(shè)備上。
[0023][【專利附圖】

【附圖說明】]
圖1是本發(fā)明一種插電混動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置簡圖；圖2是一種帶有兩速比換擋的實(shí)施方式結(jié)構(gòu)布置簡圖；圖3是帶有四速比換擋的實(shí)施方式結(jié)構(gòu)布置簡圖；圖4是兩速比實(shí)施方式車輛操縱擋桿位置示意圖。
[0024]各圖中數(shù)字代號表示:1馬達(dá)、2輸入軸A、3主動齒輪A、4換擋機(jī)構(gòu)、5輸入軸B、6箱體、7主動齒輪B、8從動齒輪B、9從動齒輪A、10輸出軸
[【具體實(shí)施方式】]
下面以幾個(gè)具體實(shí)例介紹實(shí)施方案，實(shí)際實(shí)施方案不限于此實(shí)例。
[0025]圖1是本發(fā)明一種插電混動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置簡圖。這個(gè)結(jié)構(gòu)無論從輸入軸A (2)還是從輸入軸B (5)到輸出軸(10)都只有一個(gè)速比，其中從輸入軸B (5)到輸出軸(10)的傳動通道可以由換擋機(jī)構(gòu)(4 )控制接合或分?jǐn)唷?br> [0026]換擋機(jī)構(gòu)(4)處于脫開位置時(shí)，車輛為馬達(dá)單獨(dú)驅(qū)動狀態(tài)。將換擋機(jī)構(gòu)在結(jié)合位置時(shí)，另一動力源動力輸出到輸出軸(10),車輛處于混合動力模式。
[0027]圖2是一種帶有兩速比換擋的實(shí)施方式結(jié)構(gòu)布置簡圖；它比上圖方案只增加了一對主從動齒輪。主動齒輪B (7)在輸入軸B (5)上可自由轉(zhuǎn)動，從動齒輪B (8)固定安裝在輸出軸(10)上。當(dāng)換擋機(jī)構(gòu)(4)處于左邊時(shí)，輸入軸B(5)上的動力通過主動齒輪A (3)和與其相嚙合的從動齒輪B (8)傳動；車輛處于混合動力狀態(tài)。當(dāng)換擋機(jī)構(gòu)(4)處于中間，即空擋時(shí)，輸入軸B(5)上的動力中斷傳動；車輛處于馬達(dá)(I)單獨(dú)驅(qū)動狀態(tài)。當(dāng)換擋機(jī)構(gòu)(4)處于右邊時(shí)，輸入軸B(5)上的動力通過主動齒輪B (7)和與其相嚙合的從動齒輪B (8)傳動；車輛處于兩動力源不同速比的混合動力狀態(tài)。
[0028]圖3是帶有四速比換擋的實(shí)施方式結(jié)構(gòu)布置簡圖，其中一個(gè)換擋機(jī)構(gòu)安裝在輸出軸(10)上，相應(yīng)的2個(gè)主動齒輪B (7)固定在輸入軸B (5)上。從輸入軸B (5)上到輸出軸
(10)傳遞的動力具有4個(gè)檔位(速比)。
[0029]圖4是兩速比實(shí)施方式車輛操縱擋桿位置示意圖。這個(gè)擋桿運(yùn)動布置圖可兼顧電子位置與手動機(jī)械換擋機(jī)構(gòu)的運(yùn)動要求。只有在電子檔位處于前進(jìn)擋時(shí)，才允許發(fā)動機(jī)部分的機(jī)械檔位介入，防止了倒車時(shí)亂擋問題。
【權(quán)利要求】
1.一種插電混動系統(tǒng),包括馬達(dá)(I)、輸入軸A (2)、主動齒輪A (3)、換擋機(jī)構(gòu)(4)、輸入軸B(5)、箱體(6)、從動齒輪A(9)、輸出軸(10)，其特征在于:輸入軸A (2)、輸入軸B (5)共軸線，兩者之間通過換擋機(jī)構(gòu)(4)相聯(lián)，換擋機(jī)構(gòu)(4)位于空檔時(shí)兩軸可分別旋轉(zhuǎn)，換擋機(jī)構(gòu)(4)位于接合擋時(shí)，兩軸同時(shí)旋轉(zhuǎn)；輸入軸A (2)上固定安裝有主動齒輪A (3)，主動齒輪A (3)與從動齒輪A (9)嚙合，從動齒輪A (9)安裝在輸出軸(10)上；馬達(dá)(I)動力通過輸入軸A (2)、主動齒輪A (3)、從動齒輪A(9)、輸出軸(10)形成固定速比傳動關(guān)系；其它動力源可以通過輸入軸B (5)、換擋機(jī)構(gòu)(4)、主動齒輪A(3)、從動齒輪A (9)、輸出軸(10)形成可斷開的傳動關(guān)系；這樣，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)馬達(dá)單獨(dú)驅(qū)動和馬達(dá)與其它動力源混合驅(qū)動兩種模式。
2.如權(quán)利要求1所述的一種插電混動系統(tǒng)，其特征在于，所述的換擋機(jī)構(gòu)(4)采用同步器換擋機(jī)構(gòu)或嚙合套換擋機(jī)構(gòu)或直齒滑動齒輪換擋機(jī)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種插電混動系統(tǒng)，其特征在于，所述的馬達(dá)(6)采用電力驅(qū)動的電動機(jī)或液壓馬達(dá)或氣動馬達(dá)。
【文檔編號】B60K17/28GK104149594SQ201410375915
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】吳林楓 申請人:天津優(yōu)溥特科技有限公司