專利名稱：電動汽車動力裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電動汽車技術領域，具體地說，特別涉及混合動力電動汽車上的動力裝置。
背景技術：
混合動力電動汽車(hybrid electric vehicle,HEV)兼具傳統(tǒng)汽車及純電動汽車的特點，是目前被公認為最具實用價值及最可能實現(xiàn)市場化的節(jié)能汽車，第三代豐田Prius汽車為當前最為暢銷的HEV的典型車型。第三代豐田Prius汽車的行星齒輪機構作為混聯(lián)式HEV的動力耦合機構，具備多 輸入及多輸出特點，通過控制策略的調(diào)整，可以實現(xiàn)發(fā)動機單獨驅(qū)動、電機單獨驅(qū)動、發(fā)動機及電機共同驅(qū)動等工作模式，實現(xiàn)了油電的最佳匹配和智能切換，成為HEV動力耦合機構的首選。第三代豐田Prius汽車的動力耦合器如圖2 (圖中虛線方框)所示，由輸出齒輪I、定軸行星輪2、太陽輪3、非定軸行星輪4、齒圈5、第一外齒輪6、減速器主動齒輪7、減速器從動齒輪8、第二外齒輪9和行星架10等構成，發(fā)動機ICE的輸出軸與行星架10連接，在行星架10上裝有三個按圓周均勻分布的非定軸行星輪4，各非定軸行星輪4均與太陽輪3及齒圈5嚙合，太陽輪3安裝在第一電機Ml的輸出軸上。在齒圈5內(nèi)還設有三個與之相嚙合的定軸行星輪2，各定軸行星輪2均與第二電機M2的輸出齒輪I嚙合，輸出齒輪I是定軸行星輪2的太陽輪。所述齒圈5的外圓周上設置有第二外齒輪9，該第二外齒輪9與外面的第一外齒輪6嚙合，第一外齒輪6的軸上安裝減速器主動齒輪7，該減速器主動齒輪7與減速器從動齒輪8相哨合。由于均布的三個齒輪4為非定軸行星輪，因此，太陽輪3、非定軸行星輪4和齒圈5組成了動力分配裝置。由于均布的三個齒輪2為定軸行星輪，因此，輸出齒輪I、定軸行星輪2及齒圈5組成了第二電機M2的減速增扭裝置。則該動力分配裝置電機M2、Ml及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的關系如下nM1+i · P · nM2=(l+i) · nICE(I)式中nM1——電機Ml的轉(zhuǎn)速；Hm2——電機M2的轉(zhuǎn)速；i——齒圈5內(nèi)齒輪與太陽輪3的齒數(shù)比；P——輸出齒輪I與齒圈5內(nèi)齒輪的齒數(shù)比(P < I)；nICE-發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。發(fā)動機輸出的扭矩一部分通過太陽輪3作用在電機Ml上，一部分作用在齒圈5上，扭矩分配存在如下關系Tmi=Tice/(1+i)(2)T5=i · Tice/(1+i)(3)式中TM1——發(fā)動機輸出扭矩作用在電機Ml的扭矩；[0017]T5——發(fā)動機輸出扭矩作用在齒圈5的扭矩；Tice-發(fā)動機的輸出扭矩。采用上述動力耦合器的動力系統(tǒng)具有以下不足I)第一電機Ml位于行星架內(nèi)，第一電機Ml和第二電機M2分居在齒圈5的兩側(cè)，且第一電機Ml介于發(fā)動機ICE與第二電機M2之間，這樣整個動力系統(tǒng)的軸向尺寸較大，不利于動力系統(tǒng)在汽車前機艙內(nèi)布置，會影響動力系統(tǒng)的使用范圍，特別是對于前機艙空間小的車型不適用。2)第二電機M2的減速增扭裝置采用行星齒輪機構，結構較為復雜，零部件加工困難，制造生產(chǎn)難度相對較大，不僅拆裝不方便，不利于維護和維修，而且會增加整個動力系統(tǒng)的成本。3)第一外齒輪6在齒圈5圓周的外面,整個動力系統(tǒng)的徑向尺寸較大,使得動力系 統(tǒng)在汽車前機艙內(nèi)布置不方便，同樣會影響動力系統(tǒng)的使用范圍，特別是對于前機艙空間 小的車型不適用。4)動力耦合器內(nèi)部共有13個需要加工的齒輪，會增加動力系統(tǒng)的生產(chǎn)成本，并且動力系統(tǒng)連接易產(chǎn)生干涉，傳動效率及承載能力較差。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種結構緊湊、空間體積小的電動汽車動力裝置。本實用新型的技術方案如下一種電動汽車動力裝置，包括發(fā)動機(ICE)、第一電機(Ml)、第二電機(M2)、輸出齒輪(I)、過渡齒輪(2’)、太陽輪(3)、非定軸行星輪(4)、齒圈
(5)、第一外齒輪(6)、減速器主動齒輪(7)、減速器從動齒輪(8)、第二外齒輪(9)和行星架
(10)，發(fā)動機(ICE)的輸出軸與行星架(10)連接，在行星架(10)上裝有按圓周均勻分布的非定軸行星輪(4)，各非定軸行星輪(4)均與太陽輪(3)及齒圈(5)嚙合，所述太陽輪(3)與過渡齒輪(2 ’)同軸安裝，過渡齒輪(2 ’)位于齒圈(5 )的外面，該過渡齒輪(2 ’)與輸出齒輪
(I)哨合，輸出齒輪(I)安裝于第一電機(Ml)的輸出軸上；在所述齒圈(5)的端部設有第二外齒輪(9),該第二外齒輪(9)與第一外齒輪(6)相哨合,第一外齒輪(6)安裝在第二電機(M2)的輸出軸上,且第二電機(M2)和第一電機(Ml)位于齒圈(5)的同一側(cè),在所述第二電機(M2)的輸出軸上還安裝有減速器主動齒輪(7)，該減速器主動齒輪(7)與減速器從動齒輪(8)相嚙合。采用以上技術方案，太陽輪、非定軸行星輪和齒圈組成了動力分配裝置，第一外齒輪、第二外齒輪及齒圈組成了第二電機的減速增扭裝置。本實用新型將第一電機從傳統(tǒng)的位于發(fā)動機與第二電機之間移動至第二電機的旁邊，并且第二電機和第一電機位于齒圈的同一側(cè)，第一電機通過輸出齒輪及過渡齒輪的嚙合將動力傳遞至太陽輪，這樣在不影響系統(tǒng)動力傳遞方式的同時，可以將發(fā)動機相應地向第二電機的方向移動，相應地可以減少整個動力系統(tǒng)的軸向長度；在齒圈的端部增設第二外齒輪，該第二外齒輪與第一外齒輪嚙合，且第一外齒輪和減速器主動齒輪同軸安裝，由此減小了整個動力系統(tǒng)的徑向尺寸。與背景技術相比，本實用新型軸向及徑向尺寸均有減小，整個動力系統(tǒng)結構更加緊湊、空間體積小，在汽車前機艙內(nèi)布置容易，并且增加了動力系統(tǒng)的使用范圍，特別是對于前機艙空間小的車型亦可適用。同時，本實用新型將第二電機的減速增扭裝置由傳統(tǒng)的行星齒輪機構改為兩個外齒輪構成的普通齒輪副，零部件加工容易，制造生產(chǎn)難度相對較小，不僅拆裝方便，而且有利于維護和維修。作為優(yōu)選，在所述行星架(10)上裝有三個按圓周均勻分布的非定軸行星輪(4)。作為優(yōu)選,所述齒圈(5)與第二外齒輪(9)為一體結構。本實用新型的有益效果是I)能夠有效減小軸向及徑向尺寸，使整體結構更緊湊、空間體積更小巧，有利于在汽車前機艙內(nèi)布置，并且擴展了使用范圍，對于前機艙空間小的車型亦可適用。
·[0031]2)通過將第二電機與齒圈之間的傳動結構改為普通的齒輪副，簡化了零部件的加工工藝，降低了制造生產(chǎn)難度，使得拆裝方便，維護和維修便捷。3)第一電機輸出通過輸出齒輪及過渡齒輪的嚙合傳動(k < 1)，在不改變整個動力系統(tǒng)輸出動力的前提下，使第一電機的選型只需合理地降低轉(zhuǎn)矩、提高轉(zhuǎn)速，對于電機而言，合理地降低扭矩提高轉(zhuǎn)速的要求可以降低電機設計難度及采購成本，從而間接降低了整個動力總成的成本，同時可以降低電機重量及體積，從而間接降低了整個動力總成的成本、重量及體積。4)動力耦合器內(nèi)部共有11個齒輪，與背景技術相比，節(jié)省了一個齒輪，降低了總成本；同時,動力系統(tǒng)連接不會產(chǎn)生干涉,傳動效率高,承載能力強。

圖I為本實用新型的結構示意圖。圖2為背景技術的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明如圖I所示，本實用新型由發(fā)動機ICE、第一電機Ml、第二電機M2、輸出齒輪I、過渡齒輪2’、太陽輪3、非定軸行星輪4、齒圈5、第一外齒輪6、減速器主動齒輪7、減速器從動齒輪8、第二外齒輪9和行星架10等構成。其中，發(fā)動機ICE位于圖示的最左側(cè)，該發(fā)動機ICE的輸出軸與行星架10連接，行星架10位于發(fā)動機ICE的右側(cè)，在行星架10上裝有三個按圓周均勻分布的非定軸行星輪4，這三個非定軸行星輪4均位于齒圈5內(nèi)，且三個非定軸行星輪4與齒圈5相嚙合。在所述三個非定軸行星輪4的中間設有太陽輪3，該太陽輪3與三個非定軸行星輪4相嚙合。從圖I中可知，太陽輪3與過渡齒輪2’同軸安裝，過渡齒輪2’位于齒圈5的右側(cè)，該過渡齒輪2’與輸出齒輪I哨合,輸出齒輪I安裝于第一電機Ml的輸出軸上。在所述齒圈5的右端端部一體形成或者通過裝配設置有第二外齒輪9，該第二外齒輪9與第一外齒輪6相哨合,第二齒輪6與齒圈5的齒數(shù)比為I。所述第一外齒輪6安裝在第二電機M2的輸出軸上，且第二電機M2和第一電機Ml均位于齒圈5的右側(cè)。在所述第二電機M2的輸出軸上還安裝有減速器主動齒輪7，該減速器主動齒輪7位于第一外齒輪6的右側(cè)，減速器主動齒輪7與減速器從動齒輪8相嚙合。本實用新型中，太陽輪3、非定軸行星輪4和齒圈5組成了動力分配裝置，第一外齒輪6、第二外齒輪9及齒圈5組成了第二電機M2的減速增扭裝置。該動力分配裝置電機M2、Ml及發(fā)動機轉(zhuǎn)速關系如下k · nM1+i · ρ · nM2=(l+i) · nICE(4)式中k——輸出齒輪I與過渡齒輪2’的齒數(shù)比(k < I)；nM1——第一電機Ml的轉(zhuǎn)速；Hm2——第二電機M2的轉(zhuǎn)速；i——齒圈5內(nèi)齒輪與太陽輪3的齒數(shù)比；ρ——第一外齒輪6與第二外齒輪9的齒數(shù)比(P < I)； nICE-發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。發(fā)動機輸出的扭矩一部分通過太陽輪3作用在第一電機Ml上，一部分作用在齒圈5上，扭矩分配存在如下關系TMlTICE/[k(l+i)](5)T5=i · TICE/(1+i)(6)式中TM1——發(fā)動機輸出扭矩作用在第一電機Ml的扭矩；T5——發(fā)動機輸出扭矩作用在齒圈5的扭矩；TICE——發(fā)動機的輸出扭矩。
權利要求1.一種電動汽車動力裝置,包括發(fā)動機(ICE)、第一電機(Ml)、第二電機(M2)、輸出齒輪(I)、太陽輪(3)、非定軸行星輪(4)、齒圈(5)、第一外齒輪(6)、減速器主動齒輪(7)、減速器從動齒輪(8)和行星架(10)，發(fā)動機(ICE)的輸出軸與行星架(10)連接，在行星架(10)上裝有按圓周均勻分布的非定軸行星輪(4)，各非定軸行星輪(4)均與太陽輪(3)及齒圈(5)嚙合，其特征在于所述太陽輪(3)與過渡齒輪(2’)同軸安裝，過渡齒輪(2’)位于齒圈(5)的外面,該過渡齒輪(2’ )與輸出齒輪(I)哨合,輸出齒輪(I)安裝于第一電機(Ml)的輸出軸上；在所述齒圈(5)的端部設有第二外齒輪(9),該第二外齒輪(9)與第一外齒輪(6)相哨合，第一外齒輪(6)安裝在第二電機(M2)的輸出軸上,且第二電機(M2)和第一電機(Ml)位于齒圈(5)的同一側(cè)，在所述第二電機(M2)的輸出軸上還安裝有減速器主動齒輪(7)，該減速器主動齒輪(7)與減速器從動齒輪(8)相嚙合。
2.根據(jù)權利要求I所述的電動汽車動力裝置，其特征在于在所述行星架(10)上裝有三個按圓周均勻分布的非定軸行星輪(4)。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的電動汽車動力裝置，其特征在于所述齒圈(5)與第二外齒輪(9)為一體結構。
專利摘要本實用新型公開了一種電動汽車動力裝置，發(fā)動機的輸出軸與行星架連接，在行星架上裝有非定軸行星輪，各非定軸行星輪均與太陽輪及齒圈嚙合，太陽輪與過渡齒輪同軸安裝，該過渡齒輪與輸出齒輪嚙合，輸出齒輪安裝于第一電機的輸出軸上；在齒圈的端部設有第二外齒輪，該第二外齒輪與第一外齒輪相嚙合，第一外齒輪安裝在第二電機的輸出軸上，在第二電機的輸出軸上還安裝有減速器主動齒輪，該減速器主動齒輪與減速器從動齒輪相嚙合。本實用新型能夠有效減小軸向及徑向尺寸，使整體結構更緊湊、體積更小巧，有利于在汽車前機艙內(nèi)布置，并且擴展了使用范圍，對于前機艙空間小的車型亦可適用。
文檔編號B60K6/365GK202623902SQ20122023469
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月23日 優(yōu)先權日2012年5月23日
發(fā)明者王德倫 申請人:力帆實業(yè)(集團)股份有限公司