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一种混合动力系统的制作方法

时间:2022-02-17 阅读: 作者:专利查询

一种混合动力系统的制作方法

1.本实用新型涉及混合动力汽车技术领域,特别是一种混合动力系统。


背景技术:

2.在油电混合动力汽车上,通过发动机与驱动电机在不同模式下的驱动动力切换组合,实现更优能量消耗效率。目前,国家正大力发展新能源汽车,逐步由以燃油为代表的发动机驱动方式变为电力为代表的电机驱动方式。然而,目前市场上的混合动力产品,主要以驱动电机辅助(替代或补充)发动机驱动来降低油耗,同时,驱动电机通过一个固定的传动比将动力输入给驱动轴,考虑到驱动电机的动力特性和汽车的速度范围,驱动电机的最优效率未能完全发挥出来。


技术实现要素:

3.本实用新型的目的是提供一种混合动力系统,以解决现有技术中的技术问题。
4.本实用新型提供了一种混合动力系统,包括:
5.发动机,所述发动机的动力输出端上设有第一齿轮;
6.发电机,所述发电机的动力输入端上设有第二齿轮,所述第二齿轮用于与所述第一齿轮啮合;
7.离合器,所述离合器的动力输入端上设有用于与所述第一齿轮啮合的第三齿轮,所述离合器的动力输出端上设有第四齿轮;
8.传动输出轴,所述传动输出轴的动力输入端上设有第五齿轮,所述第五齿轮用于与所述第四齿轮啮合;
9.驱动电机,所述驱动电机的动力输出端上设有动力齿轮组或换挡齿轮组;
10.中间轴,所述中间轴上设有换挡齿轮组或动力齿轮组,以及还设有用于与所述第五齿轮啮合的第六齿轮;
11.所述动力齿轮组与所述换挡齿轮组之间通过换挡结构连接。
12.如上所述的一种混合动力系统,其中,优选的是,所述动力齿轮组包括第七齿轮和第八齿轮,所述换挡齿轮组包括第九齿轮和第十齿轮,所述第七齿轮用于与所述第九齿轮啮合,所述第八齿轮用于与所述第十齿轮啮合。
13.如上所述的一种混合动力系统,其中,优选的是,所述换挡齿轮组设于所述中间轴上,且位于所述第六齿轮的第一侧或第二侧,所述动力齿轮组设于所述驱动电机的动力输出端。
14.如上所述的一种混合动力系统,其中,优选的是,所述换挡齿轮组设于所述驱动电机的动力输出端,所述动力齿轮组设于所述中间轴上,且位于所述第六齿轮的第一侧或第二侧。
15.如上所述的一种混合动力系统,其中,优选的是,所述换挡齿轮组设于所述驱动电机的动力输出端,所述动力齿轮组设于所述中间轴上,所述第六齿轮设于所述第七齿轮和
所述第八齿轮之间。
16.如上所述的一种混合动力系统,其中,优选的是,在第一状态下,所述发动机不工作,所述离合器分离,所述驱动电机的动力经由所述第七齿轮、所述第九齿轮、所述第六齿轮和所述第五齿轮的传递,输送至所述传动输出轴;
17.在第二状态下,所述发动机不工作,所述离合器分离,所述驱动电机的动力经由所述第八齿轮、第十齿轮、所述第六齿轮和所述第五齿轮的传递,输送至所述传动输出轴。
18.如上所述的一种混合动力系统,其中,优选的是,在第三状态下,所述驱动电机不工作,所述离合器结合,所述发动机的动力经由所述第一齿轮、所述第三齿轮、第四齿轮和所述第五齿轮的传递,输送给所述传动输出轴;
19.在第四状态下,所述驱动电机不工作,所述离合器结合,所述发动机的动力一部分经由所述第一齿轮和所述第二齿轮的传递,输送给所述发电机;一部分经由所述第一齿轮、所述第三齿轮、第四齿轮和所述第五齿轮的传递,输送给所述传动输出轴;
20.在第五状态下,所述驱动电机不工作,所述离合器分离,所述发动机的动力经由所述第一齿轮和所述第二齿轮的传递,输送给所述发电机。
21.如上所述的一种混合动力系统,其中,优选的是,在第六状态下,所述离合器断开,所述发动机的动力经由所述第一齿轮和所述第二齿轮的传递,输送给所述发电机;所述驱动电机的动力经由所述动力齿轮组、所述换挡齿轮组、所述第六齿轮和所述第五齿轮的传递,输送至所述传动输出轴。
22.如上所述的一种混合动力系统,其中,优选的是,在第七状态下,所述离合器结合,所述发动机的动力经由所述第一齿轮、所述第三齿轮、第四齿轮和所述第五齿轮的传递,输送给所述传动输出轴;所述驱动电机的动力经由所述动力齿轮组、所述换挡齿轮组、所述第六齿轮和所述第五齿轮的传递,输送至所述传动输出轴。
23.如上所述的一种混合动力系统,其中,优选的是,在第八状态下,所述发动机的动力一部分经由所述第一齿轮和所述第二齿轮的传递,输送给所述发电机,一部分经由所述第一齿轮、所述第三齿轮、第四齿轮和所述第五齿轮的传递,输送给所述传动输出轴;所述驱动电机的动力经由所述动力齿轮组、所述换挡齿轮组、所述第六齿轮和所述第五齿轮的传递,输送至所述传动输出轴。
24.与现有技术相比,本实用新型的驱动电机可通过两个或多个传动比将动力输入给传动输出轴,驱动电机效率高效区间应用范围更大,且能降低驱动电机尺寸和成本,以发动机驱动辅助(替代或补充)驱动电机驱动,通过对发动机、发电机和驱动电机运行模式切换的组合,达到了汽车的更好的电动化效果,提高整车能量转换效率,实现节能减排目的。
附图说明
25.图1是本实用新型的实施例一的其一种结构的结构示意图;
26.图2是本实用新型的实施例一的另一种结构的结构示意图;
27.图3是本实用新型的实施例二的其一种结构的结构示意图;
28.图4是本实用新型的实施例二的另一种结构的结构示意图;
29.图5是本实用新型的实施例二的再一种结构的结构示意图。
30.附图标记说明:
31.1-发动机,11-第一齿轮;
32.2-发电机,21-第二齿轮;
33.3-离合器,31-第三齿轮,32-第四齿轮;
34.4-传动输出轴,41-第五齿轮;
35.5-驱动电机,51-第七齿轮,52-第八齿轮;
36.6-中间轴,61-第六齿轮,62-第九齿轮,62-第十齿轮;
37.7-换挡结构。
具体实施方式
38.下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能解释为对本实用新型的限制。
39.实施例一
40.如图1和图2所示,本实用新型的实施例提供了一种混合动力系统,包括:
41.发动机1,所述发动机1的动力输出端上设有第一齿轮11,发动机1工作状态下,驱动第一齿轮11旋转,实现动力传递。
42.发电机2,所述发电机2的动力输入端上设有第二齿轮21,所述第二齿轮21用于与所述第一齿轮11啮合,在发电机2和发动机1均工作情况下,发动机1的动力经由第一齿轮11和第二齿轮21的传递后,输送至发电机2,实现发电功能;发动机1能单独带动发电机2发电,发动机1也能单独驱动车辆,或者发动机1能同时带动发电机2发电和驱动车辆。发动机1带动发电机2发电是由整车驱动电机5驱动的需要和发动机1的最佳燃油工作效率决定。
43.离合器3,所述离合器3的动力输入端上设有用于与所述第一齿轮11啮合的第三齿轮31,所述离合器3的动力输出端上设有第四齿轮32,所述离合器3可断开或连接,当离合器3断开状态时,传动输出轴4接收不到发动机1传递过来的动力,而离合器3连接状态下,当发动机1工作时候,动力经由第一齿轮11、第三齿轮31、第四齿轮32和第五齿轮41的传递后,传输给传动输出轴4,驱动传动输出轴4转动。
44.传动输出轴4,所述传动输出轴4的动力输入端上设有第五齿轮41,所述第五齿轮41用于与所述第四齿轮32啮合,第五齿轮41还与后续提到的第六齿轮61啮合,这样发动机1能单独驱动车辆,驱动电机5也能单独驱动车辆,或者发动机1与驱动电机5能同时驱动车辆。
45.驱动电机5,所述驱动电机5的动力输出端上设有动力齿轮组,动力齿轮组包括若干组不同参数的齿轮;
46.中间轴6,所述中间轴6上设有用于与所述动力齿轮组啮合的换挡齿轮组、用于与所述第五齿轮41啮合的第六齿轮61,换挡齿轮组里包括若干组不同参数的齿轮;驱动电机5工作状态下,其动力经由动力齿轮组、换挡齿轮组、第六齿轮61和第五齿轮41传递后,输送给传动输出轴4。
47.所述动力齿轮组与所述换挡齿轮组之间通过换挡结构7连接,动力齿轮组和换挡齿轮组连接,不同的齿轮组有不同的传动比,驱动电机5可通过两个或多个传动比将动力输
入给传动输出轴4,驱动电机5效率高效,区间应用范围更大,且能降低驱动电机5尺寸和成本。换挡结构7可参照现有技术中的部件,实现选换挡功能即可,在此不做赘述。
48.上述实施例以发动机1驱动辅助(替代或补充)驱动电机5驱动,通过对发动机1、发电机2和驱动电机5运行模式切换的组合,达到汽车的更好的电动化效果,提高了整车能量转换效率,实现了节能减排目的。
49.进一步地,作为本实施例的优选技术方案,驱动电机5设有两组减速机构,驱动电机5的动力传递可实现两个传动比的切换,具体地,所述动力齿轮组包括第七齿轮51和第八齿轮52,所述换挡齿轮组包括第九齿轮62和第十齿轮63,所述第七齿轮51用于与所述第九齿轮62啮合,所述第八齿轮52用于与所述第十齿轮63啮合。换挡结构7可以断开或连接第七齿轮51和第九齿轮62,也可以断开或连接第八齿轮52和第十齿轮63,通过换挡结构7控制,实现不同减速比和平顺切换。
50.本实施例的发动机1、发电机2、离合器3、换挡结构7、驱动电机5实现的不同组合,具体地:
51.在第一状态下,为纯电动力驱动行车,发动机1熄火,发电机2也不发电,所述离合器3分离,所述驱动电机5的动力经由所述第七齿轮51、所述第九齿轮62、所述第六齿轮61和所述第五齿轮41的传递,输送至所述传动输出轴4。驱动电机5驱动第七齿轮51和第八齿轮52转动,第七齿轮51和第九齿轮62啮合,第八齿轮52和第十齿轮63啮合,换挡结构7带动与第九齿轮62连接,带动第六齿轮61转动,第六齿轮61和第五齿轮41啮合,带动传动输出轴4。
52.在第二状态下,同样为纯电动力驱动行车,发动机1熄火,发电机2也不发电,所述离合器3分离,其与第一状态相比,驱动电机5的传动比不同,所述离合器3分离,所述驱动电机5的动力经由所述第八齿轮52、第十齿轮63、所述第六齿轮61和所述第五齿轮41的传递,输送至所述传动输出轴4。驱动电机5驱动第七齿轮51和第八齿轮52转动,第七齿轮51和第九齿轮62啮合,第八齿轮52和第十齿轮63啮合,换挡结构7带动与第十齿轮63连接,带动第六齿轮61转动,第六齿轮61和第五齿轮41啮合,带动传动输出轴4。
53.在第三状态下,为纯发动机1驱动行车,发电机2不发电,驱动电机5不驱动,所述离合器3结合,所述发动机1的动力经由所述第一齿轮11、所述第三齿轮31、第四齿轮32和所述第五齿轮41的传递,输送给所述传动输出轴4。换挡结构7连接第九齿轮62或第十齿轮63,发动机1运行,发动机1带动第一齿轮11运行,第一齿轮11和第三齿轮31啮合,离合器3连接带动第四齿轮32转动,第四齿轮32与第五齿轮41啮合,带动传动输出轴4。
54.在第四状态下,同样为纯发动机1驱动行车,其与第三状态的差异在于发电机2处于工作状态,所述发动机1的动力一部分经由所述第一齿轮11和所述第二齿轮21的传递,输送给所述发电机2;一部分经由所述第一齿轮11、所述第三齿轮31、第四齿轮32和所述第五齿轮41的传递,输送给所述传动输出轴4。换挡结构7连接第九齿轮62或第十齿轮63,发动机1运行,发动机1带动第一齿轮11运行,第一齿轮11与第二齿轮21啮合,带动发电机2发电;第一齿轮11和第三齿轮31啮合,离合器3连接带动第四齿轮32转动,第四齿轮32与第五齿轮41啮合,带动传动输出轴4。
55.在第五状态下,为怠速发电,驱动电机5不驱动,所述离合器3分离,所述发动机1的动力经由所述第一齿轮11和所述第二齿轮21的传递,输送给所述发电机2。发动机1运行,发动机1带动第一齿轮11运行,第一齿轮11与第二齿轮21啮合,第二齿轮21带动发电机2发电。
56.在第六状态下,为行车发电,发动机1运行,所述离合器3断开,所述发动机1的动力经由所述第一齿轮11和所述第二齿轮21的传递,输送给所述发电机2;所述驱动电机5的动力经由所述动力齿轮组、所述换挡齿轮组、所述第六齿轮61和所述第五齿轮41的传递,输送至所述传动输出轴4。发动机1带动第一齿轮11转动,第一齿轮11和第二齿轮21啮合,第二齿轮21带动发电机2发电,驱动电机5运行,第七齿轮51与第九齿轮62啮合,第八齿轮52与第十齿轮63啮合,换挡结构7连接第九齿轮62或第十齿轮63,带动第六齿轮61,第六齿轮61与第五齿轮41啮合,将动力传递给传动输出轴4。
57.在第七状态下,为并联行驶,驱动电机5和发动机1均运行,发电机2不运行,所述离合器3结合,所述发动机1的动力经由所述第一齿轮11、所述第三齿轮31、第四齿轮32和所述第五齿轮41的传递,输送给所述传动输出轴4;所述驱动电机5的动力经由所述动力齿轮组、所述换挡齿轮组、所述第六齿轮61和所述第五齿轮41的传递,输送至所述传动输出轴4。换挡结构7连接第九齿轮62或第十齿轮63,驱动电机5通过“第七齿轮51和第九齿轮62”或“第八齿轮52和第十齿轮63”将动力传递给第六齿轮61,第六齿轮61与第五齿轮41啮合,将驱动电机5的动力传递给传动输出轴4,同时,发动机1带动第一齿轮11,第一齿轮11带动第三齿轮31,通过离合器3结合,带动第四齿轮32,第四齿轮32带动第五齿轮41,将发动机1动力传递给传动输出轴4。
58.在第八状态下,同样为并联行驶,与第七状态不同的是发电机2会发电,所述发动机1的动力一部分经由所述第一齿轮11和所述第二齿轮21的传递,输送给所述发电机2,一部分经由所述第一齿轮11、所述第三齿轮31、第四齿轮32和所述第五齿轮41的传递,输送给所述传动输出轴4;所述驱动电机5的动力经由所述动力齿轮组、所述换挡齿轮组、所述第六齿轮61和所述第五齿轮41的传递,输送至所述传动输出轴4。换挡结构7连接第九齿轮62或第十齿轮63,驱动电机5通过“第七齿轮51和第九齿轮62”或“第八齿轮52和第十齿轮63”将动力传递给第六齿轮61,第六齿轮61与第五齿轮41啮合,将驱动电机5的动力传递给传动输出轴4,同时,发动机1带动第一齿轮11,第一齿轮11带动第二齿轮21和第三齿轮31,第二齿轮21带动发电机2发电,通过离合器3结合带动第四齿轮32,第四齿轮32带动第五齿轮41,将发动机1动力传递给传动输出轴4。
59.实施例二
60.本实施例与实施例一不同的点在于,换挡齿轮组与动力齿轮组的位置进行了互换,所述换挡齿轮组设于所述驱动电机的动力输出端,所述动力齿轮组设于所述中间轴上,如图3和图4所示,所述动力齿轮组位于所述第六齿轮的第一侧或第二侧,如图5所示,所述第六齿轮设于所述第七齿轮和所述第八齿轮之间。这样多种形式的结构布置,能满足更多种安装空间的需求,适用范围广。以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果,以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,但本实用新型不以图面所示限定实施范围,凡是依照本实用新型的构想所作的改变,或修改为等同变化的等效实施例,仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时,均应在本实用新型的保护范围内。