一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，包括發(fā)動機、電機和變速箱，還包括行星齒輪機構(gòu)，所述電機的輸出動力通過所述行星齒輪機構(gòu)減速增扭后，與所述發(fā)動機的輸出動力耦合，并輸入所述變速箱。如此設(shè)計，使電機的高轉(zhuǎn)速低扭矩特性與發(fā)動機低速特性相匹配，降低了對電機的性能要求，從而降低了電機的制造成本；同時，行星齒輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊、軸向尺寸小，不僅可以減小混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的體積，還可使混合動力驅(qū)動系統(tǒng)布置為單軸結(jié)構(gòu)，更利于整車布置。
【專利說明】一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛動力系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]混合動力車輛(如混合動力公交車等)在節(jié)約能源方面相比傳統(tǒng)車輛具有顯著優(yōu)勢。
[0003]請參考圖1-2，圖1和圖2分別為現(xiàn)有技術(shù)中兩種典型混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡示圖。
[0004]圖1中所示的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)為單軸并聯(lián)式，發(fā)動機101曲軸通過離合器105與電機102的電機軸聯(lián)接，電機軸與變速箱103輸入軸聯(lián)接，變速箱103輸出軸與主減速器104輸入軸聯(lián)接。離合器105處于斷開狀態(tài)時，電機102單獨驅(qū)動；離合器105處于閉合狀態(tài)時，電機102和發(fā)動機101共同驅(qū)動，在此過程中，需要發(fā)動機101與電機102的轉(zhuǎn)速保持一致，為轉(zhuǎn)矩稱合混合動力系統(tǒng)。
[0005]該技術(shù)方案中，電機102輸出動力與發(fā)動機101輸出動力直接耦合，需要電機102具有低轉(zhuǎn)速大扭矩的特性，使得電機102的制造成本增加。
[0006]圖2中所示的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)為兩軸并聯(lián)式，發(fā)動機101丨曲軸通過離合器105 ’與齒輪減速系106 ’聯(lián)接，電機102 ’與齒輪減速系106 ’聯(lián)接，齒輪減速系106 ’的輸出軸與變速箱103丨的輸入軸聯(lián)接，變速箱103丨的輸出軸與主減速器104丨的輸入軸聯(lián)接。
[0007]該技術(shù)方案中，電機102丨增加了減速機構(gòu)，即齒輪減速系106丨，能夠獲得降速增扭的效果，降低成本，但是，采用齒輪減速系106 '，決定了混合動力驅(qū)動系統(tǒng)為兩軸并聯(lián)式的結(jié)構(gòu)，較為復(fù)雜，布置空間較大，提高了整車布置難度。
[0008]有鑒于此，如何使得混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的成本降低、結(jié)構(gòu)緊湊、易于整車布置，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，該混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、易于整車布置。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，包括發(fā)動機、電機和變速箱，還包括行星齒輪機構(gòu)，所述電機的輸出動力通過所述行星齒輪機構(gòu)減速增扭后，與所述發(fā)動機的輸出動力耦合，并輸入所述變速箱。
[0011]如此，通過行星齒輪機構(gòu)對電機輸出動力進行減速增扭后，再與發(fā)動機輸出動力耦合，可以使電機的高轉(zhuǎn)速低扭矩特性與發(fā)動機低速特性相匹配，降低了對電機的性能要求，從而降低了電機的制造成本；同時，行星齒輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊、軸向尺寸小，不僅可以減小混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的體積，還可使混合動力驅(qū)動系統(tǒng)布置為單軸結(jié)構(gòu)，更利于整車布置。
[0012]優(yōu)選地，所述行星齒輪機構(gòu)包括太陽輪、內(nèi)齒圈和行星架；[0013]所述電機的轉(zhuǎn)子通過電機軸與所述太陽輪相聯(lián)；
[0014]所述內(nèi)齒圈與車體固聯(lián)；
[0015]所述發(fā)動機的輸出軸通過離合器與傳動軸相聯(lián)；所述傳動軸與所述行星架相聯(lián)，且與所述變速箱的輸入軸相聯(lián)。
[0016]優(yōu)選地，所述電機軸具有軸向中心通孔，所述傳動軸通過所述軸向中心通孔貫穿所述電機和所述行星齒輪機構(gòu)。
[0017]優(yōu)選地，所述傳動軸與所述行星架鍵聯(lián)接。
[0018]優(yōu)選地，所述行星齒輪機構(gòu)包括太陽輪、內(nèi)齒圈和行星架；
[0019]所述電機的轉(zhuǎn)子通過電機軸與所述太陽輪相聯(lián)；
[0020]所述內(nèi)齒圈與所述變速箱的輸入軸相聯(lián)；
[0021]所述發(fā)動機的輸出軸通過離合器與傳動軸相聯(lián)；所述傳動軸與所述行星架相聯(lián)，所述傳動軸通過輔助離合器與車體相聯(lián)。
[0022]優(yōu)選地，所述傳動軸與所述輔助離合器的從動盤聯(lián)接，所述輔助離合器的主動盤與所述車體固聯(lián)。
[0023]優(yōu)選地，所述輔助離合器的主動盤與所述電機的蓋板連接。
[0024]優(yōu)選地，所述電機軸具有軸向中心通孔，所述傳動軸通過所述軸向中心通孔貫穿所述電機和所述行星齒輪機構(gòu)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡示圖；
[0026]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中另一種典型混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡不圖；
[0027]圖3為本發(fā)明所提供混合動力驅(qū)動系統(tǒng)第一種實施例的結(jié)構(gòu)簡示圖；
[0028]圖4為本發(fā)明所提供混合動力驅(qū)動系統(tǒng)第二種實施例的結(jié)構(gòu)簡示圖。
[0029]圖1-2 中:
[0030]發(fā)動機101、101 '，電機 102、102'，變速箱 103、103 '，主減速器 104、104 '，離合器105、105 '，齒輪減速系106 '；
[0031]圖3-4 中:
[0032]發(fā)動機KKKT，電機20,2(^，定子21、21'，轉(zhuǎn)子22、22'，電機軸23、23'，行星齒輪機構(gòu)30,3(^，太陽輪31、3廣，內(nèi)齒圈32,32'，行星架33,33'，變速箱40,4(^，傳動軸50、5(T，離合器60、6(T，輔助離合器7(T。
【具體實施方式】
[0033]本發(fā)明的核心是提供一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，該混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、易于整車布置。
[0034]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0035]本發(fā)明提供的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，包括發(fā)動機、電機和變速箱，還包括行星齒輪機構(gòu)，所述電機的輸出動力通過所述行星齒輪機構(gòu)減速增扭后，與所述發(fā)動機的輸出動力耦合，并輸入所述變速箱。[0036]對于行星齒輪機構(gòu)，其太陽輪、內(nèi)齒圈和行星架三者之間的關(guān)系如式(I):
[0037](d0+ds) w H-ds? s~ ? 0d0 = 0( I)
[0038]其中，、為太陽輪轉(zhuǎn)速；為內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)速；為行星架轉(zhuǎn)速；d。為內(nèi)齒圈分度圓直徑；4為太陽輪分度圓直徑。
[0039]也就是說，行星齒輪機構(gòu)中，太陽輪、內(nèi)齒圈和行星架任意兩者的速度決定第三者的速度，如，當(dāng)行星架轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩一定的情況下，太陽輪的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩決定內(nèi)齒圈的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩。
[0040]所以，電機的輸出動力可以通過行星齒輪機構(gòu)減速增扭。
[0041]如上設(shè)置后，可以使電機的高轉(zhuǎn)速低扭矩特性與發(fā)動機低速特性相匹配，降低了對電機的性能要求，從而降低了電機的制造成本；同時，行星齒輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊、軸向尺寸小，不僅可以減小動力總成的體積，還可使動力總成布置為單軸結(jié)構(gòu)，更加便于整車布置。
[0042]請參考圖3，圖3為本發(fā)明所提供混合動力驅(qū)動系統(tǒng)第一種實施例的結(jié)構(gòu)簡示圖。
[0043]該實施例中，混合動力驅(qū)動系統(tǒng)包括發(fā)動機10、電機20、行星齒輪機構(gòu)30和變速箱40。
[0044]其中，電機20包括定子21、轉(zhuǎn)子22和電機軸23 ；
[0045]行星齒輪機構(gòu)30包括太陽輪31、內(nèi)齒圈32和行星架33 ；
[0046]發(fā)動機10的輸出軸通過離合器60與傳動軸50相聯(lián)；傳動軸50與行星架33相聯(lián)，且與變速箱40的輸入軸相聯(lián)；
[0047]電機20的轉(zhuǎn)子22通過電機軸23與太陽輪31相聯(lián)；
[0048]內(nèi)齒圈32與車體固聯(lián)。
[0049]如上設(shè)計，電機20啟動后，定子21與轉(zhuǎn)子22之間產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電機軸23輸出動力(轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩)，而電機軸23與太陽輪31聯(lián)接,所以太陽輪31也被驅(qū)動輸出動力，又行星齒輪機構(gòu)30的內(nèi)齒圈32與車體固聯(lián)，所以行星架33輸出動力。
[0050]根據(jù)前述行星齒輪機構(gòu)30的特性，可知，此時，行星齒輪機構(gòu)30的太陽輪31與行星架33以式(2)所示減速比對電機20的輸出動力進行減速增扭。
[0051]
【權(quán)利要求】
1.一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，包括發(fā)動機、電機和變速箱，其特征在于，還包括行星齒輪機構(gòu)，所述電機的輸出動力通過所述行星齒輪機構(gòu)減速增扭后，與所述發(fā)動機的輸出動力耦合，并輸入所述變速箱。
2.如權(quán)利要求1所述的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于: 所述行星齒輪機構(gòu)包括太陽輪、內(nèi)齒圈和行星架； 所述電機的轉(zhuǎn)子通過電機軸與所述太陽輪相聯(lián)； 所述內(nèi)齒圈與車體固聯(lián)； 所述發(fā)動機的輸出軸通過離合器與傳動軸相聯(lián)；所述傳動軸與所述行星架相聯(lián)，且與所述變速箱的輸入軸相聯(lián)。
3.如權(quán)利要求2所述的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述電機軸具有軸向中心通孔，所述傳動軸通過所述軸向中心通孔貫穿所述電機和所述行星齒輪機構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述傳動軸與所述行星架鍵聯(lián)接。
5.如權(quán)利要求1所述的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于: 所述行星齒輪機構(gòu)包括太陽輪、內(nèi)齒圈和行星架； 所述電機的轉(zhuǎn)子通過電機軸與所述太陽輪相聯(lián)； 所述內(nèi)齒圈與所述變速箱的輸入軸相聯(lián)； 所述發(fā)動機的輸出軸通過離合器與傳動軸相聯(lián)；所述傳動軸與所述行星架相聯(lián)，所述傳動軸通過輔助離合器與車體相聯(lián)。
6.如權(quán)利要求5所述的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述傳動軸與所述輔助離合器的從動盤聯(lián)接，所述輔助離合器的主動盤與所述車體固聯(lián)。
7.如權(quán)利要求6所述的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助離合器的主動盤與所述電機的蓋板連接。
8.如權(quán)利要求5所述的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述電機軸具有軸向中心通孔，所述傳動軸通過所述軸向中心通孔貫穿所述電機和所述行星齒輪機構(gòu)。
【文檔編號】B60K6/36GK103660904SQ201310582412
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】韓爾樑, 耿麗珍, 桂經(jīng)良, 田瑩, 王朝輝 申請人:濰柴動力股份有限公司