CN105291804A - 插电式混合动力车型的动力*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种插电式混合动力车型的动力***，属于混合动力***的技术领域。本发明的动力***中，第一齿轮轴与发电机的转动轴连接，第二齿轮轴与发动机的输出轴连接，第一和第二齿轮轴通过齿轮组啮合；第三齿轮轴在离合器的作用下有选择性的与第二齿轮轴啮合；第五齿轮轴与电动机的输出轴连接，第四和第五齿轮轴通过齿轮组啮合；差速器连接至所述第三和第四齿轮轴，且所述差速器连接至所述驱动轴并输出动力。本发明将发动机、发电机、电动机、减速器集成到一个总成中，减少不必要的功能重复的结构，减小动力总成的体积及重量，有利于整车的布置。

Description

插电式混合动力车型的动力***

技术领域

本发明涉及混合动力***的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种插电式混合动力车型的动力***。

背景技术

在现有技术中，混合动力车型的动力结构多为电动机+减速器作为一个单独的动力总成，而发动机+发电机+变速器作为一个单独的动力总成，这种结构需要两个变速器总成。这两个变速器总成的大部分零部件的功能是相同的，且两套动力总成机构会占用的大量的底盘空间，导致其他零部件布置空间紧张。

发明内容

为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种插电式混合动力车型的动力***。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种插电式混合动力车型的动力***，包括发电机、发动机、电动机、差速器和离合器、第一齿轮轴、第二齿轮轴、第三齿轮轴、第四齿轮轴、第五齿轮轴和驱动轴；其特征在于：所述第一齿轮轴与所述发电机的转动轴同轴连接，所述第二齿轮轴与所述发动机的输出轴同轴连接，所述第一齿轮轴与所述第二齿轮轴通过齿轮组啮合；所述第三齿轮轴在所述离合器的作用下有选择性的通过齿轮组与所述第二齿轮轴啮合；所述第五齿轮轴与所述电动机的输出轴同轴连接，所述第五齿轮轴与所述第四齿轮轴通过齿轮组啮合；所述差速器连接至所述第三齿轮轴和第四齿轮轴，并且所述差速器连接至所述驱动轴并输出动力。

其中，所述第一齿轮轴、第二齿轮轴、第三齿轮轴、第四齿轮轴、第五齿轮轴和驱动轴之间相互平行。

其中，所述发动机与所述第二齿轮轴之间设置有缓冲减震装置。

其中，所述离合器为电磁离合器或液压离合器。

其中，所述发动机、发电机和电动机集成在一台齿轮箱上。

与现有技术相比，本发明所述的插电式混合动力车型的动力***具有以下有益效果：

本发明将发动机、发电机、电动机、减速器集成到一个总成中，减少不必要的功能重复的结构，减小动力总成的体积及重量，有利于整车的布置；将发动机输出轴线与发电机轴线错开，减小总成的轴向尺寸，并且实现了4种工况驱动模式，而且工况切换由离合器执行，简化控制策略。

附图说明

图1为本发明所述的插电式混合动力车型的动力***的结构示意图。

图2为本发明所述的插电式混合动力车型的动力***的实物连接结构示意图。

图3为本发明所述的插电式混合动力车型的动力***的第一工作方式示意图。

图4为本发明所述的插电式混合动力车型的动力***的第二工作方式示意图。

图5为本发明所述的插电式混合动力车型的动力***的第三工作方式示意图。

图6为本发明所述的插电式混合动力车型的动力***的第四工作方式示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明所述的插电式混合动力车型的动力***做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

实施例1

本实施例的插电式混合动力车型的动力***，包括发电机10、发动机20、电动机30、差速器60和离合器40、第一齿轮轴51、第二齿轮轴52、第三齿轮轴53、第四齿轮轴54、第五齿轮轴55和驱动轴56。所述第一齿轮轴51、第二齿轮轴52、第三齿轮轴53、第四齿轮轴54、第五齿轮轴55和驱动轴56之间相互平行。所述第一齿轮轴51与所述发电机10的转动轴同轴连接，所述第二齿轮轴52与所述发动机20的输出轴同轴连接。为了减少发动机工作时传递至齿轮箱的振动，所述发动机20与所述第二齿轮轴52之间优选设置有缓冲减震装置。所述第一齿轮轴51与所述第二齿轮轴52通过齿轮组啮合；所述第三齿轮轴53在离合器40的作用下有选择性的通过齿轮组与所述第二齿轮轴52啮合。所述离合器可以选择电磁离合器或液压离合器。所述第五齿轮轴55与所述电动机30的输出轴同轴连接，所述第五齿轮轴55与所述第四齿轮轴54通过齿轮组啮合。差速器60连接至所述第三齿轮轴53和第四齿轮轴54，并且所述差速器60连接至所述驱动轴56并输出动力。由于齿轮组合齿轮轴布局集中，本实施例的结构可以将发动机、发电机、电动机集成在一台齿轮箱上，大大减小了动力总成的体积及重量，有利于整车的布置。在本发明中，所述齿轮组、齿轮轴等传动部件的结构与传统手动变速器齿轮、轴相同，加工工艺成熟，质量可靠。在本发明中所述齿轮轴由低碳钢制成的芯部，和位于所述芯部外的合金钢制成的外周工作部组成。所述低碳钢包括：0.05～0.10wt％的C、8.2～10.5wt％的Cr、0.35～0.50wt％的Ti、0.80～1.20wt％的Ni、0.20～1.0wt％的Mn、0.10～1.0wt％的Si，余量为Fe以及不可避免的杂质。所述合金钢包括：0.50～0.55wt％的C、1.2～1.5wt％的Cr、1.0～1.2wt％的W、0.10～20wt％的V、0.20～1.0wt％的Mn、0.10～1.0wt％的Si，余量为Fe以及不可避免的杂质。在使用前，所述齿轮轴以0.5～2.0℃/s的升温速度升温至1050～1100℃，并保温30min，然后在10g/L的硝酸钠溶液中快速冷却，然后加热至520～550℃，保温3.5～5.0小时。处理后的齿轮轴能够提供高的界面强度，疲劳寿命高。

如图3所示，其示出了动力***的第一工作方式(纯电动行驶工况)。如图3中的箭头所示，动力由电动机传递至第五齿轮轴，再由第五齿轮轴传递至第四齿轮轴，再由第四齿轮轴传递至差速器，再由差速器传递至驱动轴。此时发动机关闭，离合器处于断开状态。

如图4所示，其示出了动力***的第二工作方式(纯电动行驶、发动机发电工况)。如图4所示，动力由电动机传递至第五齿轮轴，再由第五齿轮轴传递至第四齿轮轴，再由第四齿轮轴传递至差速器，再由差速器传递至驱动轴。发动机动力由第二齿轮轴传递至第一齿轮轴，再由第一齿轮轴传递给发电机。此时，离合器处于断开状态。

如图5所示，其示出了动力***的第三工作方式(发动机单独驱动工况)。此工况下，离合器处于结合状态。动力由发动机传递至第二齿轮轴，再由第二齿轮轴传递至离合器的输入端，由于离合器处于结合状态，所以动力会由离合器的输出端输出至第三齿轮轴，第三齿轮轴将动力传递至差速器，差速器将动力传递至驱动轴。此时发电机转子空转，不做功。电动机转子空转，不做功。

如图6所示，其示出了动力***的第四工作方式(发动机与电动机联合驱动工况)。动力由发动机传递至第二齿轮轴，再由第二齿轮轴传递至离合器的输入端，由于离合器处于结合状态，所以动力会由离合器的输出端输出至第三齿轮轴，第三齿轮轴将动力传递至差速器，差速器将动力传递至驱动轴。动力由电动机传递至第五齿轮轴，再由第五齿轮轴传递至第四齿轮轴，再由第四齿轮轴传递至差速器，再由差速器传递至驱动轴。

本实施例通过一台齿轮箱，即可实现纯电行驶、纯电行驶+发动机发电、发动机单独驱动、发动机+电动机联合驱动4种工况。各工况下动力流的切换由离合器执行，离合器只有结合与断开两个状态，控制逻辑简单。齿轮、轴等传动部件的结构与传统手动变速器齿轮、轴相同，加工工艺成熟，质量可靠且成本低。发动机与第二齿轮轴直接可增加类似于离合器从动盘结构的缓冲减震装置，以削减发动机工作时传递至齿轮箱的振动。另外，离合器可用传统AT的液压离合器代替。本实施例的动力***可以适用于插电式混合动力车型(轿车、SUV)使用。

对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种插电式混合动力车型的动力***，包括发电机、发动机、电动机、差速器和离合器、第一齿轮轴、第二齿轮轴、第三齿轮轴、第四齿轮轴、第五齿轮轴和驱动轴；其特征在于：所述第一齿轮轴与所述发电机的转动轴同轴连接，所述第二齿轮轴与所述发动机的输出轴同轴连接，所述第一齿轮轴与所述第二齿轮轴通过齿轮组啮合；所述第三齿轮轴在所述离合器的作用下有选择性的通过齿轮组与所述第二齿轮轴啮合；所述第五齿轮轴与所述电动机的输出轴同轴连接，所述第五齿轮轴与所述第四齿轮轴通过齿轮组啮合；所述差速器连接至所述第三齿轮轴和第四齿轮轴，并且所述差速器连接至所述驱动轴并输出动力。

2.根据权利要求1所述的插电式混合动力车型的动力***，其特征在于：所述第一齿轮轴、第二齿轮轴、第三齿轮轴、第四齿轮轴、第五齿轮轴和驱动轴之间相互平行。

3.根据权利要求1所述的插电式混合动力车型的动力***，其特征在于：所述发动机与所述第二齿轮轴之间设置有缓冲减震装置。

4.根据权利要求1所述的插电式混合动力车型的动力***，其特征在于：所述离合器为电磁离合器或液压离合器。

5.根据权利要求1所述的插电式混合动力车型的动力***，其特征在于：所述发动机、发电机和电动机集成在一台齿轮箱上。