混合動力裝置及相應的駐車發(fā)電方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種混合動力裝置，包括：發(fā)動機；電動機；第一主減速器主動齒輪；第二主減速器主動齒輪；主減速器被動齒輪；第一變速機構；第二變速機構；中間傳動齒輪；電磁離合器；所述發(fā)動機通過所述第一變速機構和所述第一主減速器主動齒輪驅(qū)動所述主減速器被動齒輪；所述電動機通過所述第二變速機構和所述第二主減速器主動齒輪驅(qū)動所述主減速器被動齒輪；所述第一變速機構的被動齒輪通過所述中間傳動齒輪和所述電磁離合器可選擇性地與所述電動機連接，所述中間傳動齒輪為三個齒輪組成的齒輪組，駐車時，電磁離合器接合，發(fā)動機的動力通過第一變速機構的被動齒輪和中間傳動齒輪傳遞到第二變速機構的輸入軸上驅(qū)動電動機發(fā)電，提供了駐車發(fā)電功能。
【專利說明】
混合動力裝置及相應的駐車發(fā)電方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及車輛驅(qū)動技術領域，具體涉及一種混合動力裝置及相應的駐車發(fā)電方法。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中的一種混合動力裝置，是在對變速器改動最小的前提下通過在變速器上添加一個電動機形成的。電動機通過固定速比減速機構或者兩擋變速機構與主減速器被動齒輪相連接，從而避免對變速輸出軸之前的零部件進行修改，確保了最大程度地利用現(xiàn)有變速器的主要零部件。但這種混合動力裝置存在一個功能性缺陷，即駐車時電動機不能被發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電，因此難以保證蓄電裝置的電量平衡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術中的缺點，提供一種駐車時發(fā)動機可以驅(qū)動電動機進行發(fā)電的混合動力裝置及相應的駐車發(fā)電方法。
[0004]本發(fā)明提供了一種混合動力裝置，包括:發(fā)動機;電動機;第一主減速器主動齒輪；第二主減速器主動齒輪;主減速器被動齒輪;第一變速機構;第二變速機構；中間傳動齒輪；電磁離合器；
[0005]所述發(fā)動機通過所述第一變速機構和所述第一主減速器主動齒輪驅(qū)動所述主減速器被動齒輪；
[0006]所述電動機通過所述第二變速機構和所述第二主減速器主動齒輪驅(qū)動所述主減速器被動齒輪；
[0007]所述第一變速機構的被動齒輪通過所述中間傳動齒輪和所述電磁離合器可選擇性地與所述電動機連接。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的混合動力裝置，所述中間傳動齒輪包括嚙合傳動的第一齒輪、第二齒輪和第三齒輪；
[0009]所述第一齒輪空套在箱體上；
[0010]所述第二齒輪空套在所述第二變速機構的輸出軸上；以及[0011 ]所述第三齒輪空套在所述第二變速機構的輸入軸上。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的混合動力裝置，所述電磁離合器安設在所述第三齒輪與所述第二變速機構的輸入軸之間。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的混合動力裝置，還包括:主離合器，所述主離合器安設在所述第一變速機構的左側。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的混合動力裝置，所述主離合器的主動邊通過橫軸與所述發(fā)動機連接；
[0015]所述主離合器的被動邊與所述第一變速機構的輸入軸連接。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的混合動力裝置，所述第一變速機構的輸入軸為空心軸，套設在所述橫軸的外側。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的混合動力裝置，所述主減速器被動齒輪安設在所述差速器殼體的右側;所述中間傳動齒輪空套在所述差速器殼體上并位于所述主減速器被動齒輪的左側。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的混合動力裝置，所述第二變速機構包括:低擋被動齒輪和高擋被動齒輪；
[0019]所述第二主減速器主動齒輪安設在所述低擋被動齒輪和所述高擋被動齒輪之間。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的混合動力裝置，所述高擋被動齒輪安設在所述第二主減速器主動齒輪的左側并與所述中間傳動齒輪嚙合傳動。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的混合動力裝置，所述電磁離合器安設在所述電動機的繞組端部和轉子之間的空間內(nèi)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的混合動力裝置，根據(jù)駐車狀況，所述的第一變速機構的被動齒輪通過所述的中間傳動齒輪和所述的電磁離合器選擇性的連接第二變速機構的輸入軸，所述的具體情況包括:
[0023](I)駐車狀態(tài)時，所述的第一變速機構的被動齒輪通過所述的中間傳動齒輪和所述的電
[0024]磁離合器連接第二變速機構的輸入軸；
[0025](2)非駐車狀態(tài)時，所述的第一變速機構的被動齒輪不與第二變速機構的輸入軸連接。
[0026]本發(fā)明還提供了一種基于上述混合動力裝置實現(xiàn)駐車時發(fā)電的方法，其主要特點是，該方法包括以下步驟:
[0027]駐車時，所述第一變速機構的被動齒輪通過所述中間傳動齒輪和所述電磁離合器與所述電動機連接，發(fā)動機的動力通過第一變速機構的被動齒輪和中間傳動齒輪傳遞到第二變速機構的輸入軸上驅(qū)動電動機發(fā)電。
[0028]采用了本發(fā)明的混合動力裝置及相應的駐車發(fā)電方法，由于其可選擇性的通過中間傳動齒輪和電磁離合器將使用第一變速機構與電動機連接，駐車時，電磁離合器接合，發(fā)動機的動力通過第一變速機構的被動齒輪和中間傳動齒輪傳遞到第二變速機構的輸入軸上驅(qū)動電動機發(fā)電，提供了駐車發(fā)電功能。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明第一具體實施例所涉及的混合動力裝置的結構示意圖；
[0030]圖2是本發(fā)明第二具體實施例所涉及的混合動力裝置的結構示意圖；
[0031]圖3是本發(fā)明第三具體實施例所涉及的混合動力裝置的結構示意圖；以及
[0032]圖4是本發(fā)明第四具體實施例所涉及的混合動力裝置的結構示意圖。
【附圖說明】
[0033]
[0034]I 發(fā)動機
[0035]2 電動機
[0036]21繞組端部
[0037]22轉子
[0038]23被動齒輪
[0039]31第一主減速器主動齒輪
[0040]32第二主減速器主動齒輪[0041 ]33主減速器被動齒輪
[0042]4第一變速機構
[0043]5第二變速機構
[0044]6中間傳動齒輪
[0045]61第一齒輪
[0046]62第二齒輪
[0047]63第三齒輪
[0048]7電磁離合器
【具體實施方式】
[0049]為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術內(nèi)容，特舉以下實施例詳細說明。應理解，實施例僅是用于說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明的限制。
[0050]圖1是本發(fā)明第一具體實施例所涉及的混合動力裝置的結構示意圖。參照圖1，混合動力裝置包括:發(fā)動機I;電動機2;第一主減速器主動齒輪31;第二主減速器主動齒輪32;主減速器被動齒輪33;第一變速機構4;第二變速機構5;中間傳動齒輪6;電磁離合器7;發(fā)動機I通過第一變速機構4和第一主減速器主動齒輪31驅(qū)動主減速器被動齒輪3;電動機2通過第二變速機構5和第二主減速器主動齒輪32驅(qū)動主減速器被動齒輪3;第一變速機構4的被動齒輪通過中間傳動齒輪6和電磁離合器7可選擇性地與電動機2連接。
[0051]本發(fā)明的混合動力裝置，通過中間傳動齒輪和電磁離合器將第一變速機構與電動機連接，駐車時，電磁離合器接合，發(fā)動機的動力通過第一變速機構的被動齒輪和中間傳動齒輪傳遞到第二變速機構的輸入軸上驅(qū)動電動機發(fā)電，提供了駐車發(fā)電功能。
[0052]圖2是本發(fā)明第二具體實施例所涉及的混合動力裝置的結構示意圖。參照圖2，中間傳動齒輪6包括嚙合傳動的第一齒輪61、第二齒輪62和第三齒輪63;以及第一齒輪61空套在箱體8上。
[0053]第一變速機構4的被動齒輪可以是檔位的被動齒輪，也可以是新增加的一對齒輪中的被動齒輪，該被動齒輪與第一齒輪61嚙合傳動，算上第一齒輪61與第二齒輪62嚙合、第二齒輪62與第三齒輪63嚙合，則從第一變速機構4的輸入軸到第二變速機構5的輸入軸共經(jīng)過了四次嗤合傳動，因此發(fā)電時電動機2的轉動方向與驅(qū)動時的一樣，均為正向轉動。
[0054]第一齒輪61空套在箱體8上，即在箱體8的內(nèi)側靠近差速器的部位設置一凸臺和軸承，以支撐第一齒輪61。第一齒輪61也可以空套在主減速器被動齒輪3的側面，或者空套在變速器殼體上，并不以此為限制。
[0055]第二齒輪62空套在第二變速機構5的輸出軸52上；以及第三齒輪63空套在第二變速機構5的輸入軸51上。如此設置，可以避免單獨為第二齒輪62和第三齒輪63單獨設置支撐軸，簡化了軸系，但并不以此為限制。
[0056]電磁離合器7安設在第三齒輪63與第二變速機構5的輸入軸51之間。正常行駛時，電磁離合器7分離，發(fā)動機I和電動機2可以正常驅(qū)動車輛;駐車時，主離合器接合，第一變速機構4掛空擋，電磁離合器7接合，發(fā)動機I的動力就傳遞到電動機2上驅(qū)動其發(fā)電給蓄電裝置充電。
[0057]圖3是本發(fā)明第三具體實施例所涉及的混合動力裝置的結構示意圖。參照圖3，混合動力裝置還包括:主離合器9，主離合器9安設在第一變速機構4的左側。
[0058]通常，發(fā)動機輸出端與主離合器的主動邊直接連接，其被動邊與變速機構的輸入軸連接以傳遞動力。但在具有多個動力源和多個變速機構的混合動力裝置中，主離合器的位置限制了電動機及其變速機構的布置。
[0059]當主離合器9布置在在第一變速機構4的左側，即布置在遠離發(fā)動機I的位置上，則第一變速機構4的齒輪可以盡量靠近發(fā)動機I，而差速器由于左右傳動軸的限制其位置并不能輕易移動，因此第一變速機構4的部分齒輪的軸向位置就可以與差速器的部分重合，從而帶來了布置和潤滑上的好處。
[0060]具體的，主離合器9的主動邊通過橫軸91與發(fā)動機I連接;主離合器9的被動邊與第一變速機構4的輸入軸連接。主離合器9與發(fā)動機I之間的距離比較長，因此增設了橫軸91以將兩者連接起來。與常規(guī)的發(fā)動機I與主離合器9直接連接方式相比，橫軸91降低了兩者直接的連接剛度，這有助于改善動力傳動系的扭振特性。
[0061]進一步的，第一變速機構4的輸入軸為空心軸，套設在橫軸91的外側。出于使得結構更緊湊的目的，將第一變速機構4的輸入軸制成空心軸并套設在橫軸91的外側。
[0062]參照圖3，主減速器被動齒輪33安設在差速器殼體34的右側；中間傳動齒輪6空套在所述差速器殼體34上并位于主減速器被動齒輪33的左側。通常，主減速器被動齒輪33固定聯(lián)接在差速器殼體34的左側部位，而由于主離合器9的限制難以實現(xiàn)布置在差速器殼體34右側部位。當主離合器9被移走，則主減速器被動齒輪33可以盡量右移，第一變速機構4也可以盡量靠右布置，從而使得第一變速機構4和第二變速機構5在軸向上可以盡量重合，不再被分割成兩個部分，從而簡化了布置和潤滑。
[0063]圖4是本發(fā)明第四具體實施例所涉及的混合動力裝置的結構示意圖。參照圖4，第二變速機構5包括:低擋被動齒輪51和高擋被動齒輪52;第二主減速器主動齒輪32安設在低擋被動齒輪51和高擋被動齒輪52之間。
[0064]當?shù)诙鳒p速器主動齒輪32被安設在低擋被動齒輪51和高擋被動齒輪52之間時，顯然可以留出更多的軸向空間布置電動機2。在實際布置中，電動機2在布置時的軸向空間非常緊張，如此也可以布置更大功率的電動機2，滿足車輛純電行駛對于電動機2的功率需求。
[0065]進一步的，高擋被動齒輪52安設在第二主減速器主動齒輪32的左側并與中間傳動齒輪6嗤合傳動。
[0066]如圖4所示，第一變速機構4具有3個前進檔和I個倒檔，第二變速機構5包括低擋和高擋。由于電動機2的擴速比較大，因此發(fā)動機I用I擋和2擋得到的車速范圍與電動機I用低擋得到的車速范圍相當，而用3擋得到的車速范圍對應的發(fā)動機I轉速范圍則可以覆蓋電動機I用高檔工作時的轉速范圍。
[0067]車輛以混合動力模式行駛時，發(fā)動機I用I擋和2擋加速，此時電動機2也掛低擋參與驅(qū)動車輛，當車速達到發(fā)動機I要升3擋的對應車速時，電動機2仍掛低擋驅(qū)動車輛，如此保證動力不中斷，當發(fā)動機I掛上3擋后也開始驅(qū)動車輛，電動機2則從低擋掛到高擋，動力仍然不會中斷。
[0068]當發(fā)動機I掛3擋而電動機2掛高檔時，由于中間齒輪6將第一變速機構4的被動齒輪(這里是3擋被動齒輪，對于更多前進擋，則可以是最高擋被動齒輪)與高檔被動齒輪連接，因此發(fā)動機I的轉速和電動機2的轉速之間存在固定的比例關系，例如，可以將3擋速比和高檔的速比設置得基本相等，如此可以保證在駐車發(fā)動機I怠速發(fā)電時，發(fā)動機I和電動機2之間的速比接近I。也可以將3檔速比設置得比高檔的速比略低，如此可以保證電動機2的轉速比發(fā)動機I的高，這有利于利用兩者的高效率區(qū)，在駐車發(fā)電時，電動機2的工作轉速也可以$父尚，有利于提尚發(fā)電效率。
[0069]進一步的，電磁離合器7安設在電動機2的繞組端部21和轉子22的端面之間的空間內(nèi)。通常，電動機2的繞組端部21超出轉子22的端面一定的距離，這段直徑相當于轉子22的外徑且長度相當于繞組端部21的長度的空間可以用于嵌入電磁離合器7，如此可以使得電動機2的軸向可用空間最大化。
[0070]本發(fā)明具體實施例的混合動力裝置，包括:發(fā)動機；電動機;第一主減速器主動齒輪;第二主減速器主動齒輪;主減速器被動齒輪;第一變速機構;第二變速機構；中間傳動齒輪；電磁離合器;所述發(fā)動機通過所述第一變速機構和所述第一主減速器主動齒輪驅(qū)動所述主減速器被動齒輪;所述電動機通過所述第二變速機構和所述第二主減速器主動齒輪驅(qū)動所述主減速器被動齒輪;所述第一變速機構的被動齒輪通過所述中間傳動齒輪和所述電磁離合器可選擇性地與所述電動機連接，駐車時，發(fā)動機的動力通過第一變速機構的被動齒輪和中間傳動齒輪傳遞到第二變速機構的輸入軸上驅(qū)動電動機發(fā)電，從而提供了駐車發(fā)電功能。
[0071]采用了本發(fā)明的混合動力裝置，由于其可選擇性的通過中間傳動齒輪和電磁離合器將使用第一變速機構與電動機連接，駐車時，電磁離合器接合，發(fā)動機的動力通過第一變速機構的被動齒輪和中間傳動齒輪傳遞到第二變速機構的輸入軸上驅(qū)動電動機發(fā)電，提供了駐車發(fā)電功能。
[0072]本發(fā)明并不局限于上述實施例，而是覆蓋在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所進行的所有改變和修改。這些改變和修改不應被認為是脫離了本發(fā)明的精神和范圍，并且所有諸如對于本領域技術人員來說顯而易見的修改均應被包括在所附權利要求的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種混合動力裝置，其特征在于，包括:發(fā)動機；電動機;第一主減速器主動齒輪;第二主減速器主動齒輪;主減速器被動齒輪;第一變速機構;第二變速機構；中間傳動齒輪;電磁離合器； 所述的發(fā)動機通過所述的第一變速機構和所述的第一主減速器主動齒輪驅(qū)動所述的主減速器被動齒輪； 所述的電動機通過所述的第二變速機構和所述的第二主減速器主動齒輪驅(qū)動所述的主減速器被動齒輪； 所述的第一變速機構的被動齒輪通過所述的中間傳動齒輪和所述的電磁離合器可選擇性地與所述的電動機連接。2.根據(jù)權利要求1所述的混合動力裝置，其特征在于， 所述的中間傳動齒輪包括嚙合傳動的第一齒輪、第二齒輪和第三齒輪； 所述的第一齒輪空套在箱體上； 所述的第二齒輪空套在所述的第二變速機構的輸出軸上；以及 所述的第三齒輪空套在所述的第二變速機構的輸入軸上。3.根據(jù)權利要求3所述的混合動力裝置，其特征在于， 所述的電磁離合器安設在所述的第三齒輪與所述的第二變速機構的輸入軸之間。4.根據(jù)權利要求1所述的混合動力裝置，其特征在于，還包括:主離合器，所述的主離合器安設在所述的第一變速機構的左側。5.根據(jù)權利要求4所述的混合動力裝置，其特征在于， 所述的主離合器的主動邊通過橫軸與所述的發(fā)動機連接； 所述的主離合器的被動邊與所述的第一變速機構的輸入軸連接。6.根據(jù)權利要求5所述的混合動力裝置，其特征在于， 所述的第一變速機構的輸入軸為空心軸，套設在所述的橫軸的外側。7.根據(jù)權利要求4所述的混合動力裝置，其特征在于， 所述的主減速器被動齒輪安設在所述的差速器殼體的右側； 所述的中間傳動齒輪空套在所述的差速器殼體上并位于所述的主減速器被動齒輪的左側。8.根據(jù)權利要求7所述的混合動力裝置，其特征在于， 所述的第二變速機構包括:低擋被動齒輪和高擋被動齒輪； 所述的第二主減速器主動齒輪安設在所述的低擋被動齒輪和所述的高擋被動齒輪之間。9.根據(jù)權利要求8所述的混合動力裝置，其特征在于， 所述的高擋被動齒輪安設在所述的第二主減速器主動齒輪的左側并與所述的中間傳動齒輪嚙合傳動。10.根據(jù)權利要求9所述的混合動力裝置，其特征在于， 所述的電磁離合器安設在所述的電動機的繞組端部和轉子之間的空間內(nèi)。11.根據(jù)權利要求9所述的混合動力裝置，其特征在于，根據(jù)駐車狀況，所述的第一變速機構的被動齒輪通過所述的中間傳動齒輪和所述的電磁離合器選擇性的連接所述的第二變速機構的輸入軸，所述的具體情況包括: (1)駐車狀態(tài)時，所述的第一變速機構的被動齒輪通過所述的中間傳動齒輪和所述的電磁離合器連接所述的第二變速機構的輸入軸； (2)非駐車狀態(tài)時，所述的第一變速機構的被動齒輪與所述的第二變速機構的輸入軸不連接。12.—種基于權利要求1至11中任一項所述的混合動力裝置實現(xiàn)駐車時發(fā)電的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟: 駐車時，所述的第一變速機構的被動齒輪通過所述的中間傳動齒輪和所述的電磁離合器與所述的電動機連接，所述的發(fā)動機的動力通過所述的第一變速機構的被動齒輪和所述的中間傳動齒輪傳遞到所述的第二變速機構的輸入軸上驅(qū)動所述的電動機發(fā)電。
【文檔編號】B60K6/36GK106080166SQ201610737749
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月26日
【發(fā)明人】夏承鋼, 孫江明, 殷建坤, 張學文
【申請人】上海中科深江電動車輛有限公司