技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，特別是同軸式行星齒輪串并聯(lián)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，特別適用于具有較好燃油經(jīng)濟(jì)性的混合動(dòng)力汽車。

背景技術(shù)

混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力來(lái)源于發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，通過(guò)儲(chǔ)能裝置(蓄電池、超級(jí)電容等)和控制系統(tǒng)對(duì)能量流進(jìn)行管理，達(dá)到最佳的能量分配，實(shí)現(xiàn)整車的低油耗、低排放和較高的動(dòng)力性。

混合動(dòng)力汽車有兩個(gè)動(dòng)力來(lái)源，在啟動(dòng)及低速行駛時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的效率不高，混合動(dòng)力系統(tǒng)僅利用電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力來(lái)行駛。在一般行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)效率很高，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力不僅是車輪的驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)也用來(lái)帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)發(fā)電，并給儲(chǔ)能裝置充電。在減速或制動(dòng)時(shí)，混合動(dòng)力系統(tǒng)以車輪的旋轉(zhuǎn)力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)發(fā)電，將能量回收到儲(chǔ)能裝置中。

電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輔助作用保證了汽車具有較好的動(dòng)力性能，同時(shí)減小了混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率需求，油電兩個(gè)系統(tǒng)的相互配合可以進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在燃油最經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)，進(jìn)而減少汽車的尾氣排放和燃油消耗；同時(shí)，具有再生及制動(dòng)能量的回收功能可減少汽車的能量損失和燃油消耗。

現(xiàn)有技術(shù)的基于行星齒輪結(jié)構(gòu)的混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、行星齒輪構(gòu)件、傳動(dòng)裝置、離合器、鎖定器、控制器和蓄電池，采用行星齒輪機(jī)構(gòu)和電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速使其運(yùn)行在最佳轉(zhuǎn)速范圍，可望獲得燃油的高經(jīng)濟(jì)性。

該類結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是，傳動(dòng)軸需經(jīng)過(guò)多組齒輪或皮帶和行星齒輪構(gòu)件相連接，混合動(dòng)力車的傳動(dòng)效率受到影響，不同工作模式時(shí)離合器和鎖定器相互配合，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，布置到現(xiàn)有傳統(tǒng)車動(dòng)力底盤(pán)中的難度大，生產(chǎn)成本以及后期維護(hù)的費(fèi)用比較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種適應(yīng)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作模式靈活的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，獲得更佳的燃油經(jīng)濟(jì)性的混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。采用同軸式行星齒輪構(gòu)件對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率進(jìn)行重新分配，從而達(dá)到合理平衡發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的目的。

本發(fā)明通過(guò)一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置解決上述技術(shù)問(wèn)題，所述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，包括：發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸、第一離合器、行星齒輪構(gòu)件、電動(dòng)機(jī)、中空電動(dòng)機(jī)軸、傳動(dòng)軸，其特征在于，發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸、第一離合器、行星齒輪構(gòu)件、電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)軸依次連接在同一軸線上，所述行星齒輪構(gòu)件包括行星架、齒圈和太陽(yáng)輪，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸與行星齒輪構(gòu)件的齒圈通過(guò)第一離合器機(jī)械相連，電動(dòng)機(jī)的中空電動(dòng)機(jī)軸被連接到行星齒輪構(gòu)件的太陽(yáng)輪上，傳動(dòng)軸穿過(guò)中空電動(dòng)機(jī)軸與行星架相連，傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的輸出扭矩；行星架與中空電動(dòng)機(jī)軸間通過(guò)第二離合器機(jī)械相連。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明同軸式行星齒輪串并聯(lián)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，包括：發(fā)動(dòng)機(jī)1、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸2、離合器3、機(jī)殼4、行星齒輪5、行星架5A、齒圈5B、太陽(yáng)輪5C、離合器6、電動(dòng)機(jī)7、中空電動(dòng)機(jī)軸8、傳動(dòng)軸9、十字軸10、主減速器11、儲(chǔ)能裝置12、電動(dòng)機(jī)控制器13。發(fā)動(dòng)機(jī)1、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸2、離合器3、行星齒輪構(gòu)件5、電動(dòng)機(jī)7、傳動(dòng)軸9依次連接在同一軸線上。

其中，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸2與行星齒輪構(gòu)件的齒圈5B通過(guò)離合器3機(jī)械相連，電動(dòng)機(jī)的中空電動(dòng)機(jī)軸8被連接到行星齒輪構(gòu)件5的太陽(yáng)輪5C上。傳動(dòng)軸9穿過(guò)中空電動(dòng)機(jī)軸8與行星架5A相連，傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)1和電動(dòng)機(jī)7的輸出扭矩。行星架5A與中空電動(dòng)機(jī)軸8之間通過(guò)離合器6機(jī)械相連。行星齒輪構(gòu)件的齒圈5B與機(jī)殼4間通過(guò)第一離合器3鎖緊，當(dāng)電動(dòng)機(jī)7處于發(fā)電工作狀態(tài)時(shí)，第一離合器3把齒圈5B鎖死在機(jī)殼4上。傳動(dòng)軸9通過(guò)萬(wàn)向軸向主減速器11輸出扭矩驅(qū)動(dòng)車輛行駛。第一離合器3實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸或者機(jī)殼的雙位置離合器，通過(guò)離合器輸出軸的外花鍵與兩切換位置處的內(nèi)花鍵相連接。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

與傳統(tǒng)的串并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置相比，本發(fā)明的技術(shù)方案采用同軸方式將發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)輸出軸連接，取消了齒輪或者皮帶連接。第一離合器實(shí)現(xiàn)齒圈與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸或者機(jī)殼的雙位置連接，其獨(dú)特設(shè)計(jì)滿足了發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工作模式下的機(jī)械連接與切換，其結(jié)構(gòu)更容易布置到現(xiàn)有傳統(tǒng)車動(dòng)力底盤(pán)中，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、緊湊，機(jī)械損耗減少，傳動(dòng)效率提高。