一种用于混合动力汽车的动力耦合装置及混合动力汽车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车结构部件技术领域，特别涉及到一种用于混合动力汽车的动力耦合装置及混合动力汽车。
【背景技术】
[0002]汽车作为一种交通工具，在现代工业社会里扮演着一个非常重要角色。随着汽车保有量的不断增多，以及人们对自动挡汽车、混合动力汽车的日益增长的需求，新型动力传递机构的应用日益广泛。在国内汽车市场以及欧美、日韩主流汽车市场，越来越多的车型在原来只有手动变速箱的配置的基础上，增加了诸如无级变速CVT、行星轮式自动变速箱AT等自动变速箱的配置。如此，越来越多的车型需要匹配特殊的动力传递机构，以实现自动挡车型的自动换挡的轻便和舒适，或混合动力系统的模式切换。在自动变速箱或混合动力系统的具体应用上，为了更有效提高能量利用率，必须配备动力传递机构-动力耦合装置。传统的动力传递机构，仅用一个离合器控制动力传递的开/关，汽车运行过程中产生的多余热能得不到充分利用，燃油消耗量较大，并且乘坐舒适性较差。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种应用于混合动力汽车的动力耦合装置及混合动力汽车，通过创新布置离合器和制动器结构来控制动力传递的开关，并创新设置离合器活塞单元，在提高能量利用率的同时，以更加紧凑的结构使混合动力汽车能够稳定地运行于多种模式包括:纯电动模式、混动并联驱动模式、发动机单独驱动模式、行车充电模式、再生制动模式、停车发电模式等，可广泛推广应用于各类混合动力车型上，市场前景广阔。
[0004]本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下:
一种用于混合动力汽车的动力耦合装置，包括单向离合组件37、制动器单元36、离合器单元39、单排行星齿轮系机构和装置壳体，所述单排行星齿轮系机构包括太阳轮17、行星轮6、行星架13和齿圈1，混合动力汽车的发动机35的转轴连接于太阳轮17，所述单向离合组件37连接于太阳轮17以防止其反转，所述制动器单元36连接于太阳轮17以对其进行制动控制，混合动力汽车的电机38与所述齿圈I配合连接，所述行星架13与混合动力汽车的变速箱40的转轴连接，所述离合器单元39分别连接于所述行星架13和齿圈I。
[0005]进一步的根据本发明所述的动力耦合装置，其中所述电机为同时具有发电机和电动机两种功能的电动发电机，且电机38的转子与所述齿圈I配合连接，电子2的定子固定在装置壳体上，所述太阳轮17啮合于所述行星轮6，所述行星轮6啮合于所述齿圈1，所述行星架13连接行星轮6，所述离合器单元39用于锁定所述单排行星齿轮系机构，当所述离合器单元39处于分离状态时，所述行星架13和齿圈I分离并可自由转动，当所述离合器单元39处于结合状态时，所述行星架13和齿圈I结合在一起，整个单排行星齿轮系机构锁定在一起进行整体转动。
[0006]进一步的根据本发明所述的动力耦合装置，其中所述单排行星齿轮系机构还包括行星齿轮轴32、齿圈右侧支撑盘4、行星架盖和齿圈左侧支撑盘2，所述行星齿轮轴32穿过行星轮6的中部通孔，且行星齿轮轴32的一端连接于行星架13，另一端连接于行星架盖，所述行星轮6的一侧啮合于所述太阳轮17，所述行星轮6的另一侧啮合于所述齿圈1，所述齿圈I的左侧通过所述齿圈左侧支撑盘2支撑，所述齿圈I的右侧通过所述齿圈右侧支撑盘4支撑。
[0007]进一步的根据本发明所述的动力耦合装置，其中所述单排行星齿轮系机构还包括齿圈左侧支撑轴承3和齿圈右侧支撑轴承5，所述齿圈左侧支撑盘2的上部外侧与齿圈I左端支撑连接，所述齿圈左侧支撑盘2的下部外侧与装置壳体间压入所述齿圈左侧支撑轴承3，所述齿圈右侧支撑盘4的上部外侧与齿圈I右端支撑连接，所述齿圈右侧支撑盘4的下部外侧和变速箱壳体之间压入所述齿圈右侧支撑轴承5，所述电机的转子与所述齿圈I通过平键固定连接，所述电机的定子固定在装置壳体上。
[0008]进一步的根据本发明所述的动力耦合装置，其中所述单排行星齿轮系机构还包括行星架轴向支撑轴承14、行星架径向支撑轴承15、太阳轮径向支撑轴承19和太阳轮轴向支撑轴承18，所述行星架轴向支撑轴承14设置于所述行星架13的轴向和变速箱壳体之间，所述行星架径向支撑轴承15设置于所述行星架13的径向和变速箱壳体之间，所述太阳轮轴向支撑轴承18设置于所述太阳轮17的内外端面上，所述太阳轮径向支撑轴承19设置于所述太阳轮17的轴侧面与单向离合组件37之间。
[0009]进一步的根据本发明所述的动力耦合装置，其中所述离合器单元39包括离合器支撑盘12、离合器活塞9、离合器回位弹簧11、离合器摩擦盘8、离合器钢片7和离合器平衡活塞10，所述离合器支撑盘12固定于行星架13上，所述离合器摩擦盘8和离合器钢片7相互交错地安装在离合器支撑盘12上，所述离合器摩擦盘8固定连接于所述齿圈右侧支撑盘4，所述离合器钢片7固定连接于所述离合器支撑盘12，所述离合器活塞9设置于离合器摩擦盘8和行星轮6之间，所述离合器活塞9具有环状缸体结构，所述离合器活塞9的缸体外侧与行星架13之间形成离合液压腔体33，所述离合器平衡活塞10设置于所述离合器活塞9的缸体内部，所述离合器活塞9的缸体内侧、行星架和离合器平衡活塞10之间形成平衡液压腔体34，所述离合器回位弹簧11设置于所述平衡液压腔体34内，且离合器回位弹簧11的一端低接于离合器活塞9的缸体内侧，另一端抵接于离合器平衡活塞10的内侧，所述离合器平衡活塞10的外侧低接于所述离合器支撑盘12，所述离合器活塞9的缸体前端抵接所述离合器摩擦盘8。
[0010]进一步的根据本发明所述的动力耦合装置，其中当所述离合器单元39处于接合状态时，所述离合器活塞9在离合液压腔体33提供的液压作用下沿行星架13轴线正向移动并压紧离合器摩擦盘8和离合器钢片7，同时使得离合器回位弹簧11处于压缩状态，当所述离合器单元39处于分离状态时，所述离合器活塞9在离合器回位弹簧11的弹力作用下沿行星架13轴线反向移动并释放离合器摩擦盘8和离合器钢片7之间的间隙，且当离合器单元39处于完全分离状态时，所述离合器活塞9的缸体外底面恰好抵接于所述行星齿轮轴32ο
[0011]进一步的根据本发明所述的动力耦合装置，其中所述单向离合组件37包括油封22、单向离合器20和单向离合器衬套21，所述单向离合器20设置于太阳轮的轴部与单向离合器衬套21之间，在所述单向离合器20的两侧分别设置有太阳轮径向支撑轴承19，所述单向离合组件37的开口端通过油封22密封。
[0012]进一步的根据本发明所述的动力耦合装置，其中所述制动器单元36包括制动器活塞26、制动器回位弹簧28、制动器钢片23、制动器摩擦盘24、制动器推杆25和制动器活塞盖板27，所述单向离合器衬套21与制动器活塞盖板27 —体连接，所述制动器钢片23和制动器摩擦盘24相互交错地安装在太阳轮和单向离合器衬套21之间，其中所述制动器钢片23与单向离合器衬套21固定连接，所述制动器摩擦盘24与太阳轮17固定连接，所述制动器活塞26设置于制动器活塞盖板27和装置壳体的后端盖29之间，在所述制动器活塞26和制动器活塞盖板27之间形成液压腔体，所述制动器活塞26通过制动器推杆25抵接所述制动器摩擦盘24，所述制动器回位弹簧28设置于所述制动器活塞26和后端盖29之间。
[0013]一种混合动力汽车，包括本发明任一方案所述的动力耦合装置。
[0014]通过本发明的技术方案至少能够达到以下技术效果:
1)、本发明所提供的混合动力汽车动力耦合装置基于单排行星轮、单电机实现了混合动力汽车特有的功能要求，且通过创新布置离合器、制动器及离合器活塞单元，使得整个动力耦合装置得结构更加紧凑，大大降低了整车成本；
2)、本发明所述的动力耦合装置集成于变速箱