混合动力汽车用动力总成制造技术

本发明专利技术提供一种混合动力汽车用动力总成，该动力总成包括发电机、内燃机和电动机，发电机、电动机与蓄电池相连接，发电机通过第一齿轮组与内燃机相连接，内燃机与第一齿轮组之间设有离合器，第一齿轮组通过第二齿轮组与左驱动轮、右驱动轮相连接，第一齿轮组与第二齿轮组之间设有断开机构，第二齿轮组通过同步器与电动机相连接。该混合动力汽车用动力总成，通过不同的控制策略实现两种能源的优化组合，以解决目前混合动力汽车高速电机成本高、汽车加速能力差和爬坡能力低的缺点，改善了混合动力汽车的使用性能，提高了其燃油经济性，实现了超低排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种混合动力汽车用动力总成。
技术介绍
本专利技术为一种用于驱动汽车的混合动力装置，所谓混合动力装置就是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力，辅助动力单元实际上是一台小型内燃机或动力发电机组。形象一点说，就是将传统内燃机尽量做小，让一部分动力由电池-电动机系统承担。这种混合动力装置既发挥了内燃机持续工作时间长、动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，二者“并肩战斗”，取长补短。目前汽车混合动力装置有多种不同方案，每种方案各有其优缺点。如专利CN103029558A所公开的一种技术方案，在传统的双离合变速箱内直接集成了一个驱动/发电一体电机，该方案结构简单，成本较低，在电池电量充足时可实现纯电行驶。但在电池电量不足且车速较低时，必须由内燃机直接驱动车辆，因此不利于于改善车辆的排放和燃油经济性。专利CN201380011573所公开的另一种混合动力装置方案，采用了两个独立的电机，其中一个电机用于驱动，另一个电机仅用于发电。当电池电量不足且车速较低时，内燃机不直接驱动车辆，而是通过驱动发电机发电，再由电动机驱动车辆前进，内燃机和车轮之间没有直接机械联结，因此即使车速较低，内燃机也可在最高效率或最低排放的的转速下工作，从而大大改善了车辆的排放和燃油经济性。但该专利公布的技术方案，发电机和内燃机完全机械耦合，不能作为一个独立的驱动车辆的动力源，且内燃机到车轮和电动机到车轮均采用了单一传动速比，虽然结构简单，但存在电机成本高、汽车加速能力差和爬坡能力低等的缺点。专利CN200910053257所公开的另一种混合动力装置方案，与专利CN201380011573类似，采用了两个独立的电机，不同之处在于该方案采用了两组不同速比的齿轮传动装置，并通过一组离合器装置的接通和断开实现了电机和内燃机传动速比的切换，从而降低了电机的成本，改善了车辆的加速性能和爬坡能力。但该方案采用的离合器换挡装置结构复杂，在换挡过程中当离合器断开时车辆动力发生中断，从而造成车辆加速度的变化，影响了车辆的驾驶和乘坐舒适性。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种混合动力汽车用动力总成装置，该装置采用简单可靠的同步器传动速比切换装置，提升了混合动力系统的能量效率和动力性能。为了解决同步器换挡过程中不可避免出现的动力中断问题，本专利技术通过在内燃机和发电机之间设置动力断开机构，实现了发电机和内燃机之间的完全解耦，在内燃机停止工作的状态下，可使发电机和电动机两路动力能同时驱动车辆，实现用发电机输出动力对同步器换挡过程的动力中断进行补偿，从而完全避免了在电动机驱动速比切换过程中车辆动力输出的中断，提升了车辆的换挡平顺性和乘坐舒适性。而且电动机和发电机可同时参与驱动，可降低对电动机最大功率的要求，因此可大幅度降低电机的成本。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种混合动力汽车用动力总成，该动力总成包括发电机、内燃机和电动机，发电机、电动机与蓄电池相连接，发电机通过第一齿轮组与内燃机相连接，内燃机与第一齿轮组之间设有离合器，第一齿轮组通过第二齿轮组与左驱动轮、右驱动轮相连接，第一齿轮组与第二齿轮组之间设有断开机构，第二齿轮组通过同步器与电动机相连接。优选的，第一齿轮组包括与发电机的转动轴同轴固定的第一齿轮、与内燃机的转动轴同轴固定的第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮相啮合，第二齿轮与断开机构相啮合，离合器位于内燃机的转动轴与第二齿轮的转动轴之间。优选的，断开机构包括与第一齿轮组相啮合的第三齿轮、与第二齿轮组相啮合的第四齿轮，第三齿轮与第四齿轮共用第一转动轴，第三齿轮能绕第一转动轴的轴线转动，第四齿轮与第一转动轴固定连接，第一转动轴沿径向方向设有摩擦盘，第三齿轮上固定有压板，压板在控制器的控制下与摩擦盘压紧或分离。优选的，第二齿轮组包括与断开机构、同步器啮合的第五齿轮，第五齿轮与左驱动轮的输出轴同轴固定，右驱动轮的输出轴与第五齿轮之间通过差速器连接。进一步的优选，差速器包括与第五齿轮同轴固定的左圆锥齿轮、与右驱动轮的输出轴同轴固定的右圆锥齿轮，左圆锥齿轮、右圆锥齿轮之间设有上行星齿轮、下行星齿轮，上行星齿轮与位于两侧的左圆锥齿轮、右圆锥齿轮相啮合，下行星齿轮与位于两侧的左圆锥齿轮、右圆锥齿轮相啮合。更进一步的优选，上行星齿轮、下行星齿轮的转动轴位于同一直线上，左圆锥齿轮、右圆锥齿轮的转动轴位于同一直线上，上行星齿轮、下行星齿轮的转动轴与左圆锥齿轮、右圆锥齿轮的转动轴相互垂直。优选的，同步器包括与第二齿轮组相啮合的第六齿轮、与第六齿轮同轴固定的第七齿轮、第八齿轮，第七齿轮与第九齿轮相啮合，第八齿轮与第十齿轮相啮合，第九齿轮、第十齿轮套在第二转动轴上且绕第二转动轴转动，第二转动轴与电动机的转动轴同轴固定，第二转动轴上设有同轴固定的第十一齿轮，第十一齿轮位于第九齿轮、第十齿轮之间，第九齿轮与第十二齿轮同轴固定连接，第十二齿轮位于第十一齿轮与第九齿轮之间，第十齿轮与第十三齿轮同轴固定连接，第十三齿轮位于第十一齿轮与第十齿轮之间，第十一齿轮、第十二齿轮、第十三齿轮与接合齿圈相啮合，接合齿圈能在第十一齿轮、第十二齿轮、第十三齿轮之间移动。如上所述，本专利技术混合动力汽车用动力总成，具有以下有益效果：该混合动力汽车用动力总成，采用结构简单控制简便的同步器换挡装置，提升了车辆的加速能力和爬坡能力等动力性能。本专利技术在动力总成传动系统的合适位置设置动力断开装置，通过控制断开机构的结合和断开实现电动机、发电机、内燃机三个动力源完全独立的动力输出，从而进一步优化了能量流动控制策略，实现了电能和燃料化学能两种能源的优化组合，降低了电机成本。在三个动力源输出完全独立的基础上，实现了同步器换挡过程中动力输出的补偿，从而避免了换挡过程中车辆动力输出的中断。本专利技术提出的混合动力汽车动力总成，可以有效降低混合动力汽车的成本，改善混合动力汽车的动力性、燃油经济性和驾乘舒适性。附图说明图1显示为本专利技术混合动力汽车用动力总成的结构示意图。图2显示为图1所示的混合动力汽车用动力总成的同步器挂1档时的结构示意图。图3显示为图1所示的混合动力汽车用动力总成的同步器挂2档时的结构示意图。元件标号说明1发电机2内燃机3电动机4第一齿轮组41第一齿轮42第二齿轮5离合器6第二齿轮组61第五齿轮62差速器621左圆锥齿轮622右圆锥齿轮62本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力汽车用动力总成，其特征在于：所述动力总成包括发电机(1)、内燃机(2)和电动机(3)，所述发电机(1)、电动机(3)与蓄电池相连接，所述发电机(1)通过第一齿轮组(4)与所述内燃机(2)相连接，所述内燃机(2)与所述第一齿轮组(4)之间设有离合器(5)，所述第一齿轮组(4)通过第二齿轮组(6)与左驱动轮(7)、右驱动轮(8)相连接，所述第一齿轮组(4)与所述第二齿轮组(6)之间设有断开机构(9)，所述第二齿轮组(6)通过同步器(10)与所述电动机(3)相连接。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力汽车用动力总成，其特征在于：所述动力总成包括发电机(1)、内燃机
(2)和电动机(3)，所述发电机(1)、电动机(3)与蓄电池相连接，所述发电机(1)通过第一齿
轮组(4)与所述内燃机(2)相连接，所述内燃机(2)与所述第一齿轮组(4)之间设有离合器
(5)，所述第一齿轮组(4)通过第二齿轮组(6)与左驱动轮(7)、右驱动轮(8)相连接，所述第
一齿轮组(4)与所述第二齿轮组(6)之间设有断开机构(9)，所述第二齿轮组(6)通过同步器
(10)与所述电动机(3)相连接。
2.根据权利要求1所述的混合动力汽车用动力总成，其特征在于：所述第一齿轮组(4)
包括与所述发电机(1)的转动轴同轴固定的第一齿轮(41)、与所述内燃机(2)的转动轴同轴
固定的第二齿轮(42)，所述第一齿轮(41)与所述第二齿轮(42)相啮合，所述第二齿轮(42)
与所述断开机构(9)相啮合，所述离合器(5)位于所述内燃机(2)的转动轴与所述第二齿轮
(42)的转动轴之间。
3.根据权利要求1所述的混合动力汽车用动力总成，其特征在于：所述断开机构(9)包
括与所述第一齿轮组(4)相啮合的第三齿轮(91)、与所述第二齿轮组(6)相啮合的第四齿轮
(92)，所述第三齿轮(91)与所述第四齿轮(92)共用第一转动轴(93)，所述第三齿轮(91)能
绕所述第一转动轴(93)的轴线转动，所述第四齿轮(92)与所述第一转动轴(93)固定连接，
所述第一转动轴(93)沿径向方向设有摩擦盘(94)，所述第三齿轮(91)上固定有压板(95)，
所述压板(95)在控制器的控制下与所述摩擦盘(94)压紧或分离。
4.根据权利要求1所述的混合动力汽车用动力总成，其特征在于：所述第二齿轮组(6)
包括与所述断开机构(9)、同步器(10)啮合的第五齿轮(61)，所述第五齿轮(61)与所述左驱
动轮(7)的输出轴同轴固定，所述右驱动轮(8)的输出轴与所述第五齿轮(61)之间通过差速
器(62)连接。
5.根据权利要求4所述的混合动力汽车用动力总成，其特征在于：所述差速器(62)包括
与所述第五齿轮(61)同轴固定的...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏志成，王占园，李晓天，黄兴福，谢亮，成建明，吴厚亮，
申请(专利权)人：上海纳铁福传动系统有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31