汽車(chē)動(dòng)力總成的混合動(dòng)力裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種汽車(chē)動(dòng)力總成的混合動(dòng)力裝置，屬一種動(dòng)力系統(tǒng)，裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一級(jí)行星齒輪系與第二級(jí)行星齒輪系，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸與第一級(jí)行星齒輪系中的第一齒圈動(dòng)力連接，第一齒圈還與兩個(gè)第一行星齒輪相嚙合，兩個(gè)第一行星齒輪均與第一太陽(yáng)齒輪相嚙合，第一太陽(yáng)齒輪與第一電機(jī)動(dòng)力連接等結(jié)構(gòu)；利用發(fā)動(dòng)機(jī)、電池及電機(jī)各自的長(zhǎng)處，使發(fā)動(dòng)機(jī)盡可能維持最低燃耗的轉(zhuǎn)速，在額外需要?jiǎng)恿r(shí)再用電池電機(jī)進(jìn)行高扭矩輸出，進(jìn)而將兩者有效結(jié)合，降低發(fā)動(dòng)機(jī)能源消耗；借助于雙行星齒輪系實(shí)現(xiàn)減速、多動(dòng)力耦合的功能，進(jìn)一步簡(jiǎn)化裝置結(jié)構(gòu)，避免頻繁維護(hù)，降低故障率；而通過(guò)多個(gè)鎖止離合器實(shí)現(xiàn)不同的驅(qū)動(dòng)模式，滿(mǎn)足汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的不同需求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
汽車(chē)動(dòng)力總成的混合動(dòng)力裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)力系統(tǒng)，更具體的說(shuō)，本實(shí)用新型主要涉及一種汽車(chē)動(dòng)力總成的混合動(dòng)力裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、輔助動(dòng)力系統(tǒng)和電池組等部分構(gòu)成。動(dòng)力系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，根據(jù)助力裝置不同，它又分為發(fā)動(dòng)機(jī)為主和電機(jī)為主兩種。以發(fā)動(dòng)機(jī)為主的形式中，發(fā)動(dòng)機(jī)作為主動(dòng)力源，電機(jī)為輔助動(dòng)力源；以電機(jī)為主的形式中，發(fā)動(dòng)機(jī)作為輔助動(dòng)力源，電機(jī)為主動(dòng)力源。而混聯(lián)式裝置包含了串聯(lián)式和并聯(lián)式的特點(diǎn)?；炻?lián)式對(duì)于混合動(dòng)力汽車(chē)來(lái)說(shuō)，離合器、變速器、傳動(dòng)軸、差速器均為必不可少的部件，而這些部件不但重量不輕、讓車(chē)輛的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，同時(shí)存在需要定期維護(hù)和故障率高的問(wèn)題;因而有必要針對(duì)這類(lèi)混聯(lián)式裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究和改進(jìn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的之一在于針對(duì)上述不足，提供一種汽車(chē)動(dòng)力總成的混合動(dòng)力裝置，以期望解決現(xiàn)有技術(shù)中混合動(dòng)力汽車(chē)中混聯(lián)式裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，部件功能單一，定期維護(hù)且故障率高等技術(shù)問(wèn)題。
[0004]為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]本實(shí)用新型所提供的一種汽車(chē)動(dòng)力總成的混合動(dòng)力裝置，所述的裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一級(jí)行星齒輪系與第二級(jí)行星齒輪系，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸與第一級(jí)行星齒輪系中的第一齒圈動(dòng)力連接，所述第一齒圈還與兩個(gè)第一行星齒輪相嚙合，所述兩個(gè)第一行星齒輪均與第一太陽(yáng)齒輪相嗤合，所述第一太陽(yáng)齒輪還與第一電機(jī)動(dòng)力連接;所述第一電機(jī)與第一太陽(yáng)齒輪之間的連接軸上還安裝有第一鎖止離合器;所述第一齒圈與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸的連接端上也設(shè)有第二鎖止離合器;所述第一太陽(yáng)齒輪還通過(guò)聯(lián)軸與第二級(jí)行星齒輪系中的第二太陽(yáng)齒輪動(dòng)力連接;所述聯(lián)軸與第二太陽(yáng)齒輪之間還設(shè)有第三鎖止離合器。
[0006]作為優(yōu)選，進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述第二級(jí)行星齒輪系中的第二太陽(yáng)齒輪還分別與兩個(gè)第二行星齒輪相嚙合，所述兩個(gè)第二行星齒輪均與第二齒圈相嚙合，所述第二齒圈與輸出齒輪動(dòng)力連接，所述輸出齒輪通過(guò)輸出軸與差速器動(dòng)力連接。
[0007]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述第二齒圈還與第二電機(jī)動(dòng)力連接，且所述第二齒圈與第二電機(jī)的連接端上設(shè)有第四鎖止離合器。
[0008]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述第一電機(jī)包括發(fā)電機(jī)單元與電動(dòng)機(jī)輸出單元。
[0009]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述第一電機(jī)、第二電機(jī)、第一級(jí)行星齒輪系與第二級(jí)行星齒輪系均安裝在機(jī)殼內(nèi)。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果之一是:利用發(fā)動(dòng)機(jī)、電池及電機(jī)各自的長(zhǎng)處，使發(fā)動(dòng)機(jī)盡可能維持在最低燃耗的轉(zhuǎn)速，在額外需要?jiǎng)恿r(shí)再用電池電機(jī)進(jìn)行高扭矩輸出，進(jìn)而將兩者有效結(jié)合，降低發(fā)動(dòng)機(jī)能源消耗;并且借助于雙行星齒輪系實(shí)現(xiàn)減速、多動(dòng)力耦合的功能，進(jìn)一步簡(jiǎn)化裝置結(jié)構(gòu)，避免頻繁維護(hù)，降低故障率;而通過(guò)多個(gè)鎖止離合器實(shí)現(xiàn)不同的驅(qū)動(dòng)模式，滿(mǎn)足汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的不同需求；同時(shí)本實(shí)用新型所提供的一種汽車(chē)動(dòng)力總成的混合動(dòng)力裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可在各類(lèi)混合動(dòng)力汽車(chē)中安裝使用，應(yīng)用范圍廣闊。
【附圖說(shuō)明】

[0011]圖1為用于說(shuō)明本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖中，I為第一太陽(yáng)齒輪、2為第一行星齒輪、3為第一齒圈、I’為第二太陽(yáng)齒輪、2’為第二行星齒輪、3’為第二齒圈、4為輸出齒輪、5為機(jī)殼、6為第一電機(jī)、8為差速器、9為第二電機(jī)、12為聯(lián)軸、SI為第一鎖止離合器、S2為第二鎖止離合器、S3為第三鎖止離合器、S4為第四鎖止離合器。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。
[0014]參考圖1所示，本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例是一種汽車(chē)動(dòng)力總成的混合動(dòng)力裝置，所述的裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)7、第一級(jí)行星齒輪系與第二級(jí)行星齒輪系，更為重要的是，前述發(fā)動(dòng)機(jī)7的輸出軸與第一級(jí)行星齒輪系中的第一齒圈3動(dòng)力連接，而第一齒圈3需與兩個(gè)第一行星齒輪2相嗤合，該兩個(gè)第一行星齒輪2均與第一太陽(yáng)齒輪I相嗤合，前述的第一太陽(yáng)齒輪I還需與第一電機(jī)6動(dòng)力連接;另外，在前述第一電機(jī)6與第一太陽(yáng)齒輪I之間的連接軸上還安裝有第一鎖止離合器SI;類(lèi)似的，在第一齒圈3與發(fā)動(dòng)機(jī)7的輸出軸的連接端上也設(shè)有第二鎖止離合器S2;另外，第一太陽(yáng)齒輪I通過(guò)聯(lián)軸12與第二級(jí)行星齒輪系中的第二太陽(yáng)齒輪I’動(dòng)力連接；同時(shí)聯(lián)軸12與第二太陽(yáng)齒輪I’之間還設(shè)有第三鎖止離合器S3;正如圖中所示的，第一電機(jī)6、第二電機(jī)9、第一級(jí)行星齒輪系與第二級(jí)行星齒輪系最好均安裝于機(jī)殼5內(nèi)；并且前述的第一電機(jī)6可用于發(fā)電及動(dòng)力輸出，因而可在第一電機(jī)6中同時(shí)設(shè)置包括發(fā)電機(jī)單元與電動(dòng)機(jī)輸出單元，其中發(fā)電機(jī)單元需接入蓄電池。
[0015]進(jìn)一步的，正如圖中所示出的，第二級(jí)行星齒輪系的結(jié)構(gòu)與上述的第一級(jí)行星齒輪系的結(jié)構(gòu)相類(lèi)似，因而前述第二級(jí)行星齒輪系中的第二太陽(yáng)齒輪I’還分別與兩個(gè)第二行星齒輪2’相嚙合，并且該兩個(gè)第二行星齒輪2’均與第二齒圈3’相嚙合，第二齒圈3’與輸出齒輪4動(dòng)力連接，并通過(guò)該輸出齒輪4通過(guò)輸出軸與差速器8動(dòng)力連接，通過(guò)差速器將裝置的動(dòng)力輸出，可作為汽車(chē)起步的動(dòng)力。
[0016]此外，為進(jìn)一步的增加裝置動(dòng)力傳輸方式及切換，還可將第二齒圈3’與第二電機(jī)9動(dòng)力連接，且所述第二齒圈3’與第二電機(jī)9的連接端上設(shè)有第四鎖止離合器S4。
[0017]再參考圖1所示，本實(shí)用新型上述優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施例在實(shí)際使用，不同的驅(qū)動(dòng)模式中得到以下作用:
[0018](— )第一電機(jī)6啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)7:放開(kāi)S1、S2，鎖止S3使得第一行星齒輪2的輪架固定不轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)啟第一電機(jī)6，第一太陽(yáng)齒輪I帶動(dòng)第一行星齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，第一行星齒輪2帶動(dòng)第一齒圈至發(fā)動(dòng)機(jī)7啟動(dòng)，之后第一電機(jī)6可以發(fā)電，對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電。
[0019](二)淺混模式第一電機(jī)6、發(fā)動(dòng)機(jī)7混合變速驅(qū)動(dòng):按第(一)項(xiàng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)7后，鎖止S4，放開(kāi)S3，第一電6反轉(zhuǎn)速度與發(fā)電時(shí)的速度一致，在發(fā)動(dòng)機(jī)7保持發(fā)電的轉(zhuǎn)速，將第一電機(jī)6反轉(zhuǎn)速度逐漸降低至零的過(guò)程，動(dòng)力通過(guò)聯(lián)軸12傳遞至第二級(jí)行星齒輪系中的第二太陽(yáng)齒輪I’，第二太陽(yáng)齒輪I’與第二行星齒輪2’相嚙合在第二齒圈3’內(nèi)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)輸出齒輪4，通過(guò)輸出軸將動(dòng)力傳輸至差速器8，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，汽車(chē)就起步了；第一電機(jī)6從反轉(zhuǎn)速度逐漸降低至零再轉(zhuǎn)化為正轉(zhuǎn)不斷提高轉(zhuǎn)速，即為汽車(chē)加速的過(guò)程。
[0020](三)深混模式第二電機(jī)9、發(fā)動(dòng)機(jī)7混合變速驅(qū)動(dòng):按第(一)項(xiàng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)7后，S1、S2、S3、S4全放開(kāi)，第一電機(jī)6反轉(zhuǎn)速度與發(fā)電時(shí)的速度一致，在發(fā)動(dòng)機(jī)7保持發(fā)電的轉(zhuǎn)速，將第一電機(jī)6反轉(zhuǎn)速度逐漸降低至零即將S2鎖止的同時(shí)，第二電機(jī)9從靜止不斷提高轉(zhuǎn)速，汽車(chē)開(kāi)始加速。
[0021](四)強(qiáng)混模式雙電機(jī)多擋位發(fā)動(dòng)機(jī)7混合變速驅(qū)動(dòng):按第(一)項(xiàng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，S1、S2、S3、S4全放開(kāi)，第一電機(jī)6反轉(zhuǎn)速度與發(fā)電時(shí)的速度一致，在發(fā)動(dòng)機(jī)7保持發(fā)電的轉(zhuǎn)速，將第一電機(jī)6反轉(zhuǎn)速度逐漸降低至零再轉(zhuǎn)化為正轉(zhuǎn)不斷提高轉(zhuǎn)速的同時(shí)，第二電機(jī)9從靜止不斷提高轉(zhuǎn)速，汽車(chē)開(kāi)始加速。在這種模式中，雙電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)可同時(shí)起步至最高速，加速度也是最大。即為汽車(chē)在超加速狀態(tài)和超高速運(yùn)行時(shí)使用。
[0022](五)純發(fā)動(dòng)機(jī)7驅(qū)動(dòng):按第(一)項(xiàng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)7后，S1、S2、S3、全放開(kāi)鎖止S4，第一電機(jī)6反轉(zhuǎn)速度與發(fā)電時(shí)的速度一致，在發(fā)動(dòng)機(jī)7保持發(fā)電的轉(zhuǎn)速，將第一電機(jī)6反轉(zhuǎn)速度逐漸降低至零即將S2鎖止，動(dòng)力從第一齒圈3通過(guò)第一行星齒輪2減速，再通過(guò)聯(lián)軸12傳遞至第二級(jí)行星齒輪系中第二太陽(yáng)齒輪I’，第二太陽(yáng)齒輪I’與第二行星齒輪2’相嚙合在第二齒圈3 ’內(nèi)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)輸出齒輪4，通過(guò)輸出軸帶動(dòng)差速器8，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。汽車(chē)在電池組電力不足時(shí)，為了避免電池組電量過(guò)度損耗使功率閾值而不用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，但又需要趕路的情況下采用中低速行駛。
[0023](六)増程式發(fā)電、第二電機(jī)9驅(qū)動(dòng)模式:按第(一)項(xiàng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)7后，第二電機(jī)9從靜止不斷提高轉(zhuǎn)速，汽車(chē)開(kāi)始加速。S3是保持鎖止?fàn)顟B(tài)，即兩級(jí)行星齒輪系動(dòng)力相隔開(kāi)，第一電機(jī)6發(fā)電與第二電機(jī)9驅(qū)動(dòng)互不干擾，啟動(dòng)、停止、速度的快慢，整個(gè)行駛過(guò)程由第二電機(jī)9驅(qū)動(dòng)，中高速時(shí)使用回饋制動(dòng)由第二電機(jī)9回收，并向蓄電池組充電。
[0024](七)第一電機(jī)/發(fā)電機(jī)6純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式:S2、S3全放開(kāi)，鎖止S1、S4，啟動(dòng)、停止、速度的快慢，制動(dòng)回饋由第一電機(jī)6，功率在合理傳動(dòng)效率運(yùn)行的電動(dòng)車(chē)。
[0025](八)雙電機(jī)多擋位變速驅(qū)動(dòng)純電動(dòng)模式:S2、S3、S4全放開(kāi)，鎖止SI，在這個(gè)純電動(dòng)模式中，可以充分發(fā)揮雙電機(jī)多擋位變速驅(qū)動(dòng)的特性，第一電機(jī)6與第二電機(jī)9各自有傳動(dòng)比，再加上兩種耦合的疊加傳動(dòng)比，即可有四個(gè)擋位使用，每個(gè)擋位都能功率與速度的對(duì)應(yīng)，各電機(jī)在高效區(qū)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)使用，物盡其用，能量回收盡可能在高效區(qū)，續(xù)航里程大幅提高。而對(duì)現(xiàn)有電動(dòng)車(chē)只有單級(jí)減速具有質(zhì)的飛躍。
[0026]因此，混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)不同耦合深度的機(jī)電耦合動(dòng)力總成系統(tǒng)使電機(jī)與變速箱的聯(lián)系變得越來(lái)越緊密。與驅(qū)動(dòng)電機(jī)集成的發(fā)展從結(jié)構(gòu)集成到控制集成，再到系統(tǒng)集成。隨著汽車(chē)動(dòng)力的電氣化比例越來(lái)越高，在裝置采用不同擋位、八種模式轉(zhuǎn)換行駛，各種狀態(tài)均在發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)的適用范圍內(nèi)。
[0027]除上述以外，還需要說(shuō)明的是在本說(shuō)明書(shū)中所談到的“一個(gè)實(shí)施例”、“另一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”等，指的是結(jié)合該實(shí)施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)包括在本申請(qǐng)概括性描述的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說(shuō)明書(shū)中多個(gè)地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個(gè)實(shí)施例。進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，結(jié)合任一實(shí)施例描述一個(gè)具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)時(shí)，所要主張的是結(jié)合其他實(shí)施例來(lái)實(shí)現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)也落在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
[0028]盡管這里參照本實(shí)用新型的多個(gè)解釋性實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請(qǐng)公開(kāi)的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說(shuō)，在本申請(qǐng)公開(kāi)、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對(duì)主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對(duì)組成部件和/或布局進(jìn)行的變型和改進(jìn)外，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其他的用途也將是明顯的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車(chē)動(dòng)力總成的混合動(dòng)力裝置，其特征在于:所述的裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)(7)、第一級(jí)行星齒輪系與第二級(jí)行星齒輪系，所述發(fā)動(dòng)機(jī)(7)的輸出軸與第一級(jí)行星齒輪系中的第一齒圈(3)動(dòng)力連接，所述第一齒圈(3)還與兩個(gè)第一行星齒輪(2)相嚙合，所述兩個(gè)第一行星齒輪(2)均與第一太陽(yáng)齒輪(I)相嗤合，所述第一太陽(yáng)齒輪(I)還與第一電機(jī)(6)動(dòng)力連接;所述第一電機(jī)(6)與第一太陽(yáng)齒輪(I)之間的連接軸上還安裝有第一鎖止離合器(SI);所述第一齒圈(3)與發(fā)動(dòng)機(jī)(7)的輸出軸的連接端上也設(shè)有第二鎖止離合器(S2);所述第一太陽(yáng)齒輪(I)還通過(guò)聯(lián)軸(12)與第二級(jí)行星齒輪系中的第二太陽(yáng)齒輪(Γ)動(dòng)力連接;所述聯(lián)軸(12)與第二太陽(yáng)齒輪(I ’)之間還設(shè)有第三鎖止離合器(S3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)動(dòng)力總成的混合動(dòng)力裝置，其特征在于:所述第二級(jí)行星齒輪系中的第二太陽(yáng)齒輪(Γ)還分別與兩個(gè)第二行星齒輪(2’)相嚙合，所述兩個(gè)第二行星齒輪(2’)均與第二齒圈(3’)相嚙合，所述第二齒圈(3’)與輸出齒輪(4)動(dòng)力連接，所述輸出齒輪(4)通過(guò)輸出軸與差速器(8)動(dòng)力連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車(chē)動(dòng)力總成的混合動(dòng)力裝置，其特征在于:所述第二齒圈(3’)還與第二電機(jī)(9)動(dòng)力連接，且所述第二齒圈(3’)與第二電機(jī)(9)的連接端上設(shè)有第四鎖止離合器(S4)。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的汽車(chē)動(dòng)力總成的混合動(dòng)力裝置，其特征在于:所述第一電機(jī)(6)包括發(fā)電機(jī)單元與電動(dòng)機(jī)輸出單元。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車(chē)動(dòng)力總成的混合動(dòng)力裝置，其特征在于:所述第一電機(jī)(6)、第二電機(jī)(9)、第一級(jí)行星齒輪系與第二級(jí)行星齒輪系均安裝在機(jī)殼(5)內(nèi)。
【文檔編號(hào)】B60K6/365GK205706149SQ201620558270
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月12日
【發(fā)明人】梁焯雄
【申請(qǐng)人】梁焯雄