CN208359905U - 一种混合动力汽车动力耦合*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种混合动力汽车动力耦合***，包括发动机、发电机、驱动电机和差速器，所述发动机和所述发电机之间、以及所述驱动电机与所述差速器之间通过传动机构连接，在所述发动机和所述发电机之间形成第一传动路径，在所述驱动电机与所述差速器之间形成第二传动路径，所述发动机和所述发电机通过行星排连接，所述驱动电机与所述差速器通过齿轮副连接。发动机与发电机同轴布置，并且通过行星排做增速，可以优化发电时发动机的工作区间，提升发动机发电的效率；取消了离合器、液压***等，成本低，特别适合于A级车的混动化。在模式切换过程中，驱动电机参与驱动，动力不存在动力中断。

Description

一种混合动力汽车动力耦合***

技术领域

本实用新型涉及汽车传动技术领域，尤其涉及一种混合动力汽车动力耦合***。

背景技术

随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染，全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向。油电混合动力汽车同时拥有发动机和电动机，发动机消耗燃油，牵引电动机消耗动力电池的电能。近年来，用于混合动力汽车的动力驱动***及其工作模式已成为研究热点。

由于混合动力***涉及传统发动机驱动以及电动机驱动，结构往往比较复杂，占用空间较大，影响车辆其他部件的布置。一方面目前比较主流的电机并联式混合动力***中，发动机和发电机直连，发动机和发电机的效率都比较低；另一方面，混合动力***包含离合器、液压***等，成本比较高，不适合A级别车的混动化。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种发动机发电效率高、成本低的混合动力汽车动力耦合***。

本实用新型提供的一种混合动力汽车动力耦合***，包括发动机、发电机、驱动电机和差速器，所述发动机和所述发电机之间、以及所述驱动电机与所述差速器之间通过传动机构连接，在所述发动机和所述发电机之间形成第一传动路径，在所述驱动电机与所述差速器之间形成第二传动路径，所述发动机和所述发电机通过行星排连接，所述驱动电机与所述差速器通过齿轮副连接。

进一步地，所述第一传动路径上的传动机构包括减震器、行星架、行星齿轮、齿圈和太阳轮。

进一步地，所述减震器位于所述发动机和所述行星架之间，所述行星齿轮设于所述行星架上，所述行星齿轮与所述齿圈和所述太阳轮啮合，所述太阳轮与所述发电机连接。

进一步地，所述齿圈固定于汽车的发动机壳体上，所述太阳轮与所述发电机的输出轴固定连接。

进一步地，所述第二传动路径上的传动机构包括第一传动轴、第二传动轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮，所述第一传动轴与所述驱动电机相连，所述第一齿轮套设于所述第一传动轴上，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，且所述第二齿轮套设于所述第二传动轴的一端，所述第三齿轮套设于所述第二传动轴上且通过所述第二传动轴与所述第二齿轮相连，所述第四齿轮和所述第三齿轮啮合，且所述第四齿轮与所述差速器相连。

进一步地，所述发电机和所述发动机同轴布置，且所述发电机和所述发动机通过行星排增速连接。

进一步地，所述发动机、所述发电机和所述第一传动路径上的传动机构，以及所述驱动电机、所述差速器和所述第二传动路径上的传动机构集成于一个壳体内。

进一步地，所述发动机、所述发电机和所述第一传动路径上的传动机构集成于一个壳体内，所述驱动电机、所述差速器和所述第二传动路径上的传动机构集成于另一个壳体内。

进一步地，所述第一传动路径和所述第二传动路径在所述混合动力汽车采用增程模式时同时导通，所述第二传动路径在所述混合动力汽车采用纯电动模式时导通。

本实用新型实施例，具有以下有益的技术效果：

1.发动机与发电机同轴布置，并且通过行星排做增速，可以优化发电时发动机的工作区间，提升发动机发电的效率；

2.取消了离合器、液压***等，成本低，特别适合于A级车的混动化。

3.在模式切换过程中，驱动电机参与驱动，动力不存在动力中断。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种混合动力汽车动力耦合***的一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种混合动力汽车动力耦合***的另一个实施例的结构示意图；

图3为本实用新型的一种混合动力汽车动力耦合***工作在纯电模式下的结构示意图；

图4为本实用新型的一种混合动力汽车动力耦合***工作在增程模式下的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明详细说明如下。

请参阅图1，本实用新型提供的一种混合动力汽车动力耦合***，包括发动机1、发电机6、驱动电机7和差速器14，发动机1和发电机6之间、以及驱动电机7与差速器14之间通过传动机构连接，在发动机1和发电机6之间形成第一传动路径，在驱动电机7与差速器14之间形成第二传动路径，发动机1和发电机6通过行星排连接，驱动电机7与差速器14通过齿轮副连接。

在本实施例中，发电机6和发动机1同轴布置，且发电机6和发动机1通过行星排增速连接。具体地，第一传动路径上的传动机构包括减震器2、行星架3、行星齿轮15、齿轮4和太阳轮5。减震器2位于发动机1和行星架3之间的传动轴上，行星齿轮15设于行星架3上，行星齿轮15与齿圈4和太阳轮5啮合，齿圈4固定于汽车的发动机壳体上，太阳轮5与发电机6的输出轴固定连接。

第二传动路径上的传动机构包括第一传动轴8、第二传动轴11、第一齿轮9、第二齿轮10、第三齿轮12、第四齿轮13，第一传动轴8与驱动电机7相连，第一齿轮9套设于第一传动轴8上，通过花键与第一传动轴8固定连接，第二齿轮10与第一齿轮9啮合，且第二齿轮10套设于第二传动轴11的一端，通过花键与第二传动轴11的对应端固定连接，第三齿轮12套设于第二传动轴11上，通过花键与第二传动轴11的另一端固定连接，从而通过第二传动轴11与第二齿轮10相连，第四齿轮13和第三齿轮12啮合，且第四齿轮13与差速器14相连。

在图1所示的实施例中，发动机1、发电机6和第一传动路径上的传动机构，以及驱动电机7、差速器14和第二传动路径上的传动机构集成于一个壳体内。

可以理解地，在本实用新型的其它实施例中，也可以将两个传动路径涉及的元件分别集成于不同的壳体内，例如图2所示，可以将发动机1、发电机6和第一传动路径上的传动机构集成于一个壳体内，同时将驱动电机7、差速器14和第二传动路径上的传动机构集成于另一个壳体内。

接上述，本实施例的混合动力动力耦合***具有纯电动模式和增程模式两种工作模式，该两种模式以表格体现如下：

当本实施例的混合动力动力耦合***工作时，可根据电池SOC(State of Charge，荷电状态，也叫剩余电量)值及车速需求自动实现两种模式的切换，切换时，混合动力动力耦合***的控制策略(即混合动力动力耦合***的控制流程)包括如下步骤：

步骤(S1)，判断电池SOC值与第一阈值的大小关系，或者同时判断电池SOC值与第一阈值的大小关系以及车速与第二阈值的大小关系；

步骤(S2)，根据判断结果，切换所述动力耦合***的工作模式。

第一阈值用于判断电池SOC值的高低，第二阈值用于判断车速的高低，本实施例不对第一阈值和第二阈值的取值范围做限定，通常可以根据具体的控制策略自由设定，不同的控制策略下，第一阈值和第二阈值的取值都不尽相同。设定好第一阈值和第二阈值后，则自动判断并根据判断结果在两种模式间自动切换。

具体地，当电池SOC值大于第一阈值时，表示电池电量充足，可以采用纯电动模式(如图3所示)，仅导通第二传动路径，使发动机1和发电机6均不工作，仅利用驱动电机7提供驱动动力。当电池SOC值小于或等于第一阈值时，表示电池电量不足，可以采用增程模式(如图4所示)，同时导通第一传动路径和第二传动路径，利用发电机6启动发动机1，当发动机1启动后，将发动机1的动力输出给发电机6发电。在模式切换过程中，驱动电机7参与驱动，动力不存在中断。

此外，在汽车制动时，驱动电机7产生制动力矩制动车轮，同时其电机绕组中将产生感应电流向电池充电，实现制动能量的回收。由此，本实施例的控制方法还包括：

步骤(S3)，在制动时控制所述驱动电机产生制动力矩并且在绕组中产生感应电流以向电池充电。

本实用新型的有益效果：

1.发动机与发电机同轴布置，并且通过行星排做增速，可以优化发电时发动机的工作区间，提升发动机发电的效率；

2.取消了离合器、液压***等，成本低，特别适合于A级车的混动化。

3.在模式切换过程中，驱动电机参与驱动，动力不存在动力中断。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种混合动力汽车动力耦合***，其特征在于，包括发动机(1)、发电机(6)、驱动电机(7)和差速器(14)，所述发动机(1)和所述发电机(6)之间、以及所述驱动电机(7)与所述差速器(14)之间通过传动机构连接，在所述发动机(1)和所述发电机(6)之间形成第一传动路径，在所述驱动电机(7)与所述差速器(14)之间形成第二传动路径，所述发动机(1)和所述发电机(6)通过行星排连接，所述驱动电机(7)与所述差速器(14)通过齿轮副连接。

2.根据权利要求1所述的混合动力汽车动力耦合***，其特征在于，所述第一传动路径上的传动机构包括减震器(2)、行星架(3)、行星齿轮(15)、齿圈(4)和太阳轮(5)。

3.根据权利要求2所述的混合动力汽车动力耦合***，其特征在于，所述减震器(2)位于所述发动机(1)和所述行星架(3)之间，所述行星齿轮(15)设于所述行星架(3)上，所述行星齿轮(15)与所述齿圈(4)和所述太阳轮(5)啮合，所述太阳轮(5)与所述发电机(6)连接。

4.根据权利要求3所述的混合动力汽车动力耦合***，其特征在于，所述齿圈(4)固定于汽车的发动机壳体上，所述太阳轮(5)与所述发电机(6)的输出轴固定连接。

5.根据权利要求1所述的混合动力汽车动力耦合***，其特征在于，所述第二传动路径上的传动机构包括第一传动轴(8)、第二传动轴(11)、第一齿轮(9)、第二齿轮(10)、第三齿轮(12)、第四齿轮(13)，所述第一传动轴(8)与所述驱动电机(7)相连，所述第一齿轮(9)套设于所述第一传动轴(8)上，所述第二齿轮(10)与所述第一齿轮(9)啮合，且所述第二齿轮(10)套设于所述第二传动轴(11)的一端，所述第三齿轮(12)套设于所述第二传动轴(11)上且通过所述第二传动轴(11)与所述第二齿轮(10)相连，所述第四齿轮(13)和所述第三齿轮(12)啮合，且所述第四齿轮(13)与所述差速器(14)相连。

6.根据权利要求1所述的混合动力汽车动力耦合***，其特征在于，所述发电机(6)和所述发动机(1)同轴布置，且所述发电机(6)和所述发动机(1)通过行星排增速连接。

7.根据权利要求1所述的混合动力汽车动力耦合***，其特征在于，所述发动机(1)、所述发电机(6)和所述第一传动路径上的传动机构，以及所述驱动电机(7)、所述差速器(14)和所述第二传动路径上的传动机构集成于一个壳体内。

8.根据权利要求1所述的混合动力汽车动力耦合***，其特征在于，所述发动机(1)、所述发电机(6)和所述第一传动路径上的传动机构集成于一个壳体内，所述驱动电机(7)、所述差速器(14)和所述第二传动路径上的传动机构集成于另一个壳体内。

9.根据权利要求1所述的混合动力汽车动力耦合***，其特征在于，所述第一传动路径和所述第二传动路径在所述混合动力汽车采用增程模式时同时导通，所述第二传动路径在所述混合动力汽车采用纯电动模式时导通。