CN113199933A - 混合动力汽车的动力传动装置 - Google Patents

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汪国建
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Abstract

一种混合动力汽车的动力传动装置，包括发动机、第一驱动电机、第二驱动电机，所述第一实心轴周向固定第一齿轮、第二齿轮，所述第一空心轴周向固定第三齿轮，一空套齿轮间隙配合在第二实心轴上，所述第二空心轴周向固定第四齿轮，所述第三实心轴周向固定第五齿轮、第六齿轮，所述第三空心轴周向固定第七齿轮；所述第一齿轮与第七齿轮啮合，所述第二齿轮与第四齿轮啮合，所述第三齿轮与第五齿轮啮合，所述空套齿轮与第六齿轮啮合，该第六齿轮还与一差速器的输入齿轮啮合；所述第二实心轴与第二空心轴之间设有第一离合器，所述空套齿轮与第一离合器之间设有一同步器与第二实心轴周向固定；所述第三实心轴与第三空心轴之间设有第二离合器。

Description

混合动力汽车的动力传动装置
技术领域
本发明涉及混合动力技术领域，具体涉及一种混合动力汽车的动力传动装置。
背景技术
目前，大部分混合动力机动车都是采用油电混合动力装置，而很多汽车厂商开发的油电混合动力装置都采用了双电机结构，即油电混合动力装置包括从燃油得到动力的发动机和依靠电力运转的驱动电机以外，还增加了一个发电机，发电机利用机动车运行的动力发电，为机动车提供电能，发动机停机后，利用驱动电机驱动机动车行驶，降低机动车废气排放，保护环境。但是发动机、发电机和驱动电机三者之间的连接和控制对混合动力车辆的行驶性能有直接影响。
公开号为CN 110962573 A的专利《混合动力驱动***及车辆》公开了一种配有双电机的混合动力驱动***，该混合动力驱动***包括发动机、第一电机、第二电机、电机齿轮、第一轴、1挡主动齿轮、离合器、2挡主动齿轮、第二轴、第三轴、1挡从动齿轮、同步器、2挡从动齿轮、主减主动齿轮及主减从动齿轮，通过控制离合器及同步器的接合状态，可以实现发动机的两挡速比及纯电驱动两挡速比，实现电机纯电驱动、串联驱动、并联驱动及发动机直接驱动等工作模式，虽然能够使发动机工作在具有较高燃油经济性的区间，在保证机动车动力性能的同时，还提高了车辆燃油经济性，但是由于在发动机动力传递的两挡速比切换过程，需离合器和同步器配合参与，而由于同步器结构特性，会导致控制过程复杂且极易产生动力中断，影响驾驶性能。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种混合动力汽车的动力传动装置，不使用同步器与离合器配合参与换挡过程，在保证机动车动力性能且提高车辆燃油经济性的同时，还避免了由同步器导致的换挡过程中极易产生的动力中断，提高机动车的驾驶性能。
本发明的目的是采用下述方案实现的：一种混合动力汽车的动力传动装置，包括发动机、第一驱动电机、第二驱动电机，所述发动机与第一实心轴固定连接，所述第一驱动电机与第一空心轴固定连接，所述第一空心轴空套在第一实心轴上形成同心轴；
所述第二驱动电机与第二实心轴固定连接，第二空心轴空套在第二实心轴上形成同心轴，所述第二实心轴与第一实心轴平行；
第三实心轴与第一实心轴平行，第三空心轴空套在第三实心轴上形成同心轴；
所述第一实心轴周向固定第一齿轮、第二齿轮，所述第一空心轴周向固定第三齿轮，一空套齿轮间隙配合在第二实心轴上，所述第二空心轴周向固定第四齿轮，所述第三实心轴周向固定第五齿轮、第六齿轮，所述第三空心轴周向固定第七齿轮；
所述第一齿轮与第七齿轮啮合，所述第二齿轮与第四齿轮啮合，所述第三齿轮与第五齿轮啮合，所述空套齿轮与第六齿轮啮合，该第六齿轮还与一差速器的输入齿轮啮合，该差速器的输出轴与第一实心轴平行；
所述第二实心轴与第二空心轴之间设有第一离合器，该第一离合器的第一摩擦盘与第四齿轮固定连接，第二摩擦盘与第二实心轴周向固定，所述空套齿轮与第一离合器之间设有一同步器与第二实心轴周向固定；
所述第三实心轴与第三空心轴之间设有第二离合器，该第二离合器的第一摩擦盘与第七齿轮固定连接，第二摩擦盘与第三空心轴周向固定；
所述第一实心轴、第一空心轴、第二实心轴、第二空心轴、第三实心轴、输出轴均分别通过轴承支承在箱体上。
本发明包含如下有益效果：所述发动机与第一实心轴固定连接，所述第一驱动电机与第一空心轴固定连接，所述第一空心轴空套在第一实心轴上形成同心轴；
所述第二驱动电机与第二实心轴固定连接，第二空心轴空套在第二实心轴上形成同心轴，所述第二实心轴与第一实心轴平行；
第三实心轴与第一实心轴平行，第三空心轴空套在第三实心轴上形成同心轴；
所述第一实心轴周向固定第一齿轮、第二齿轮，所述第一空心轴周向固定第三齿轮，一空套齿轮间隙配合在第二实心轴上，所述第二空心轴周向固定第四齿轮，所述第三实心轴周向固定第五齿轮、第六齿轮，所述第三空心轴周向固定第七齿轮；
所述第一齿轮与第七齿轮啮合，所述第二齿轮与第四齿轮啮合，发动机传输给第二驱动电机的动力由第二齿轮与第四齿轮组成的齿轮副传动比进行调节；所述第三齿轮与第五齿轮啮合，所述空套齿轮与第六齿轮啮合，该第六齿轮还与一差速器的输入齿轮啮合，该差速器的输出轴与第一实心轴平行；
所述第二实心轴与第二空心轴之间设有第一离合器，该第一离合器的第一摩擦盘与第四齿轮固定连接，第二摩擦盘与第二实心轴周向固定，所述空套齿轮与第一离合器之间设有一同步器与第二实心轴周向固定，该同步器用于断开动力使车辆处于空挡状态；
所述第三实心轴与第三空心轴之间设有第二离合器，该第二离合器的第一摩擦盘与第七齿轮固定连接，第二摩擦盘与第三空心轴周向固定，实现发动机动力的连接和中断；
所述第一实心轴、第一空心轴、第二实心轴、第二空心轴、第三实心轴、输出轴均分别通过轴承支承在箱体上。
本发明的优点如下：
① 本发明虽然也采用了一个同步器，但该同步器不用于调整挡速变化，避免了由同步器导致的换挡过程中极易产生的动力中断，提高机动车的驾驶性能；
② 本发明结构简单、各部件的功能明确、成本低，更有利于机动车的混合动力集成和匹配；
③ 本发明的技术方案，扩展性好，可实现更合理的模块化、平台化开发，可适应更多车型的要求；
④ 本发明的技术方案可实现两个驱动电机同时参与动力传递，更有利于驱动电机的尺寸布置，满足混合动力车辆的传动***需求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种混合动力汽车的动力传动装置，包括发动机1、第一驱动电机2、第二驱动电机3，所述发动机1与第一实心轴4固定连接，所述第一驱动电机2与第一空心轴5固定连接，所述第一空心轴5空套在第一实心轴4上形成同心轴；
所述第二驱动电机3与第二实心轴6固定连接，第二空心轴7空套在第二实心轴6上形成同心轴，所述第二实心轴6与第一实心轴4平行；
第三实心轴8与第一实心轴4平行，第三空心轴9空套在第三实心轴8上形成同心轴；
所述第一实心轴4周向固定第一齿轮10、第二齿轮11，所述第一空心轴5周向固定第三齿轮12，一空套齿轮13间隙配合在第二实心轴6上，所述第二空心轴7周向固定第四齿轮14，所述第三实心轴8周向固定第五齿轮15、第六齿轮16，所述第三空心轴9周向固定第七齿轮17；
所述第一齿轮10与第七齿轮17啮合，所述第二齿轮11与第四齿轮14啮合，所述第三齿轮12与第五齿轮15啮合，所述空套齿轮13与第六齿轮16啮合，该第六齿轮16还与一差速器20的输入齿轮21啮合，该差速器20的输出轴23与第一实心轴4平行；
所述第二实心轴6与第二空心轴7之间设有第一离合器18，该第一离合器18的第一摩擦盘与第四齿轮14固定连接，第二摩擦盘与第二实心轴6周向固定，所述空套齿轮13与第一离合器18之间设有一同步器19与第二实心轴6周向固定；
所述第三实心轴8与第三空心轴9之间设有第二离合器22，该第二离合器22的第一摩擦盘与第七齿轮17固定连接，第二摩擦盘与第三空心轴9周向固定；
所述第一实心轴4、第一空心轴5、第二实心轴6、第二空心轴7、第三实心轴8、输出轴23均分别通过轴承支承在箱体上。
运行模式如下所示：
发动机动力挡模式：第一离合器18、第二离合器22均结合，第一驱动电机2、第二驱动电机3不输出动力，发动机1的动力依次由第一实心轴4分别传递到第一齿轮10与第二齿轮11，动力依次通过与第二齿轮11啮合的第四齿轮14、第一离合器18传递给第二实心轴6，驱动第二驱动电机3发电，所述第二实心轴6上的同步器19与空套齿轮13啮合时，动力由空套齿轮13传递到第六齿轮16，或者动力依次通过与第一齿轮10啮合的第七齿轮17、第二离合器22传递给第三实心轴8，第三实心轴8上的动力分别传递给第五齿轮15与第六齿轮16，动力由与第五齿轮15啮合的第三齿轮12传递给第一空心轴5驱动第一驱动电机2发电，动力由与第六齿轮16啮合的输入齿轮21传递给差速器20，由差速器20的输出轴23输出，用于驱动车轮或者变速器。
电机动力挡模式：第一离合器18、第二离合器22均断开，第一驱动电机2、第二驱动电机3均可以输出动力，第一驱动电机2的动力依次从第三齿轮12、第五齿轮15、第三实心轴8传递到第六齿轮16，而第二驱动电机3的动力通过第二实心轴6周向固定的同步器19与空套齿轮13啮合后由空套齿轮13传递到第六齿轮16，最后，动力由与第六齿轮16啮合的输入齿轮21传递给差速器20，由差速器20的输出轴23输出，用于驱动车轮或者变速器。
电机充电挡模式：当第一离合器18断开、第二离合器22结合时，发动机1、第一驱动电机2输出动力，第二驱动电机3不输出动力，仅用于发电；
当第一离合器18结合、第二离合器22断开时，发动机1、第二驱动电机3均可以输出动力，第一驱动电机2仅用于发电。
本发明能够将发动机和驱动电机输出的动力合并传递到差速器，输出给变速器或车轮，且能够利用发电机、驱动电机将机械能转化成电能，不但以多种方式改进机动车的燃料经济性，还通过多级传动路线的迭代以实现多种功率流匹配方案，可满足乘用车、货车、皮卡等多品种车辆更加丰富的经济性和动力性需求。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神的前提下，对本发明进行的改动均落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种混合动力汽车的动力传动装置，包括发动机（1）、第一驱动电机（2）、第二驱动电机（3），其特征在于：
所述发动机（1）与第一实心轴（4）固定连接，所述第一驱动电机（2）与第一空心轴（5）固定连接，所述第一空心轴（5）空套在第一实心轴（4）上形成同心轴；
所述第二驱动电机（3）与第二实心轴（6）固定连接，第二空心轴（7）空套在第二实心轴（6）上形成同心轴，所述第二实心轴（6）与第一实心轴（4）平行；
第三实心轴（8）与第一实心轴（4）平行，第三空心轴（9）空套在第三实心轴（8）上形成同心轴；
所述第一实心轴（4）周向固定第一齿轮（10）、第二齿轮（11），所述第一空心轴（5）周向固定第三齿轮（12），一空套齿轮（13）间隙配合在第二实心轴（6）上，所述第二空心轴（7）周向固定第四齿轮（14），所述第三实心轴（8）周向固定第五齿轮（15）、第六齿轮（16），所述第三空心轴（9）周向固定第七齿轮（17）；
所述第一齿轮（10）与第七齿轮（17）啮合，所述第二齿轮（11）与第四齿轮（14）啮合，所述第三齿轮（12）与第五齿轮（15）啮合，所述空套齿轮（13）与第六齿轮（16）啮合，该第六齿轮（16）还与一差速器（20）的输入齿轮（21）啮合，该差速器（20）的输出轴（23）与第一实心轴（4）平行；
所述第二实心轴（6）与第二空心轴（7）之间设有第一离合器（18），该第一离合器（18）的第一摩擦盘与第四齿轮（14）固定连接，第二摩擦盘与第二实心轴（6）周向固定，所述空套齿轮（13）与第一离合器（18）之间设有一同步器（19）与第二实心轴（6）周向固定；
所述第三实心轴（8）与第三空心轴（9）之间设有第二离合器（22），该第二离合器（22）的第一摩擦盘与第七齿轮（17）固定连接，第二摩擦盘与第三空心轴（9）周向固定；
所述第一实心轴（4）、第一空心轴（5）、第二实心轴（6）、第二空心轴（7）、第三实心轴（8）、输出轴（23）均分别通过轴承支承在箱体上。
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