混合动力结构及应用其的汽车的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种混合动力结构及应用其的汽车，涉及汽车【技术领域】，为解决现有的混合动力汽车不能实现无极调速、燃油效率低、油耗大的问题。该混合动力结构包括：发动机，发动机与第一离合器连接，第一离合器与第一中间轴连接，第一中间轴分别与第一电机的内转子、行星齿轮结构的外齿圈连接，行星架与输出轴齿轮组中的太阳轮啮合，输出轴齿轮组空套在输出轴上；输出轴轮组中的B齿轮与第一中间齿轮组中的C齿轮啮合，第一中间齿轮组空套在第二中间轴上；第二中间轴上还设有第一中间齿轮、第二中间齿轮，第二中间齿轮与空套在所述输出轴上的第一输出轴齿轮啮合，第一输出轴齿轮与第二电机的内转子连接。
【专利说明】混合动力结构及应用其的汽车
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车【技术领域】，尤其涉及一种混合动力结构及应用其的汽车。
【背景技术】
[0002]混合动力汽车、电动汽车、增程式电动汽车是未来新能源汽车主要的发展方向。现有技术中已经存在混合动力汽车，混合动力汽车中采用混合动力结构驱动输出轴。
[0003]但是，传统的混合动力结构大多模式复杂，控制策略繁琐，能量转换效率较低，现有的混合动力汽车不能充分利用发动机和电池电能，汽车油耗较大。
【发明内容】
[0004]本发明的实施例提供一种混合动力结构，为了解决现有的混合动力汽车燃油效率低、油耗大的问题。
[0005]为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0006]—种混合动力结构,包括发动机,所述发动机的动力输出端与第一离合器连接，所述第一离合器与第一中间轴连接，所述第一中间轴分别与第一电机的内转子、行星齿轮结构的外齿圈连接，所述行星齿轮结构中的行星架与输出轴齿轮组中的太阳轮啮合，所述输出齿轮组包括相互连接的太阳轮和B齿轮,所述输出轴齿轮组空套在输出轴上；所述输出轴轮组中的B齿轮与第一中间齿轮组中的C齿轮啮合，所述第一中间齿轮组包括相互连接的C齿轮和D齿轮，所述第一中间齿轮组空套在第二中间轴上；所述第二中间轴上还设有第一中间齿轮、第二中间齿轮，所述第一中间齿轮位于第一中间齿轮组和第二中间齿轮之间、且与换挡拨叉连接；所述第二中间齿轮与空套在所述输出轴上的第一输出轴齿轮啮合，所述第一输出轴齿轮与第二电机的内转子连接。
[0007]优选地，所述输出轴上还设有第二输出轴齿轮，所述第二输出轴齿轮与空套在所述第二中间轴上的第二中间齿轮组中的E齿轮啮合，所述第二中间齿轮组位于所述第一中间轴齿轮和第二中间轴齿轮之间。
[0008]其中，所述第一中间齿轮组中的C齿轮与第二离合器连接，所述第二离合器的位
置固定。
[0009]一种汽车，包括上述的混合动力结构。
[0010]本发明实施例提供的混合动力结构在工作模式中，发动机驱动时根据电池的电量使第一电机工作在电动或发电工作模式下，对发动机动力输出与阻力负荷之间的调整，使发动机能一直工作在最佳燃油经济区工作，并且基于行星齿轮结构的机电耦合，在该模式下可进行无极调速控制，在保证动力的同时，大大优化了动力传动系统的传动效率，从而达到提高燃油效率、降低油耗节能减排效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明实施例提供的一种混合动力驱动结构的示意图；[0012]图2为本发明实施例提供的另一种混合动力驱动结构的不意图；
[0013]图3为本发明实施例提供的又一种混合动力驱动结构的示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
[0015]术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0016]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0017]参见图1，本发明实施例提供了一种混合动力结构，该结构包括发动机11，发动机11的动力输出端与第一离合器12连接，第一离合器12与第一中间轴13连接,第一中间轴13分别与第一发电机14的内转子141、行星齿轮结构15的外齿圈161连接，行星齿轮结构15中的行星架152与输出轴齿轮组16中的太阳轮151啮合，输出轴齿轮组16包括相互连接的太阳轮151和B齿轮162，输出轴齿轮组空套在输出轴17上；输出轴齿轮组16中的B齿轮162与第一中间齿轮组18中的C齿轮181啮合，第一中间齿轮组18包括相互连接的C齿轮181和D齿轮182，第一中间齿轮组18空套在第二中间轴19上；第二中间轴19上还设有第一中间齿轮101、第二中间齿轮102，第一中间齿轮101位于第一中间齿轮组18和第二中间齿轮102之间、且与换挡拨叉103连接；第二中间齿轮102与空套在输出轴上17的第一输出轴齿轮104 B齿合,第一输出轴齿轮104与第二电机105的内转子1051连接。
[0018]具体地，发动机11、第一电机14、第二电机105可以同时将动力传递到输出轴17。具体动力传递方式为:发动机11与第一离合器12连接，可将动力传递到第一中间轴13和第一电机14使得第一电机14处于充电模式或者处于发电模式,此时,可以对发动机11的动力输出和阻力负荷做出调整，使得发动机11 一直工作在最佳的燃油经济区；动力经由第一中间轴13传递给行星齿轮结构15中的外齿圈161，再传递给行星架152，动力经行星架152传递到输出轴17。
[0019]第二电机105将动力经由第一输出轴齿轮104传递给第二中间齿轮102，第二中间齿轮102与第二中间轴19连接，第二中间轴19将动力传递给第一中间齿轮101，使换挡拨叉103与第一中间轴齿轮组18中的D齿轮181啮合，使得动力传递到输出轴齿轮组16，输出轴齿轮组16能够将动力传递给行星齿轮结构15中的外齿圈161，动力由外齿圈161传递到行星架152，最后到达输出轴17。
[0020]本发明实施例提供的混合动力结构在上述工作模式中，发动机11驱动时根据电池的电量使第一电机14工作在电动或发电工作模式下,对发动机11动力输出与阻力负荷之间的调整，使发动机11能一直工作在最佳燃油经济区工作，并且基于行星齿轮结构15的机电耦合，在该模式下可进行无极调速控制，在保证动力的同时，大大优化了动力传动系统的传动效率，从而达到提高燃油效率、降低油耗节能减排效果。[0021]上述的混合驱动结构，还可以工作在双电机纯电模式:第一电机14输出动力经由第一中间轴13传递到行星齿轮结构15中的外齿圈161，再经由行星架152传递到输出轴17 ;第二电机105输出动力，经由第一输出轴齿轮104传递到第二中间齿轮102,由于第二中间齿轮102设置在第二中间轴19上，第二中间轴19获得动力，使得第一中间齿轮101得到动力，使换挡拨叉103与第一中间齿轮组18中的D齿轮181啮合，从而动力传递到输出轴齿轮组16，输出轴齿轮组16中的太阳轮151与行星齿轮结构15中的行星架152啮合，行星架152与输出轴17连接，使得动力最终传递给输出轴17。
[0022]上述工作模式中，基于行星齿轮结构15与两个电机的耦合，即可实现在双电机纯电模式下进行无极调速控制，因此能够提高动力传动系统的效率。
[0023]参见图2，上述实施例中，该混合动力结构中的输出轴17上还可以设有第二输出轴齿轮21，第二输出轴齿轮21与空套在第二中间轴19上的第二中间齿轮组22中的E齿轮221啮合，第二中间齿轮组22包括互相连接的E齿轮221和F齿轮222，第二中间齿轮组22位于第一中间轴齿轮101和第二中间轴齿轮102之间。
[0024]该混合动力结构可以工作在单电机模式:即仅由第二电机105提供动力，动力经由第一输出轴齿轮104传递到第二中间齿轮102，第二中间轴19获得动力，使得动力到达第一中间齿轮101，使换挡拨叉103与第二中间齿轮组22中的F齿轮222啮合，这样动力到达第二中间齿轮组22，而第二中间齿轮组22中的E齿轮221与第二输出轴齿轮21啮合，使得动力最终到达输出轴17。
[0025]在上述工作模式下，该混合动力结构可解决在车辆起步或车速较低时油耗高的问题，并可通过第二电机105减速增矩，在电机小型化的同时提高车辆动力性。
[0026]上述混合动力结构还可以工作在串联模式:在该模式下发动机11和第一电机14、第二电机105均工作，由发动机11输出动力，第一离合器12闭合,第一电机14输出动力，此时第一电机14可作为驱动电机与发动机11共同输出动力，也可作为发电机为第二电机105提供电能。第二电机105可以输出动力，动力最终能够传递到输出轴17。
[0027]混合动力结构工作在串联模式可在特定工况下进一步优化传动系统效率，并克服低温、起步时电池放电能力可能不足的问题。
[0028]参见图3，上述实施例中，第一中间齿轮组18中的C齿轮181可与第二离合器31连接，第二离合器31的位置固定，使得第一中间齿轮组18的位置固定。
[0029]上述实施例中，由双电机配合发动机11能够实现4种不同运行模式，双电机可单独直接驱动，亦可同时驱动，并可和行星齿轮结构15联合实现无极调速，与发动机11配合可串联驱动也可混联驱动。两电机可直接驱动车辆。也可配合行星齿轮结构15同时驱动车辆。在动力模式下发动机11 一起启动参与输出。两电机与行星齿轮结构15构成的动力系统可实现无级变速，优整体动结构的同时，提高了传递效率。
[0030]本发明实施例还提供了一种汽车，该汽车包括上述的混合动力结构。该混合动力结构在上述工作模式中，发动机11驱动时根据电池的电量使第一电机工作在电动或发电工作模式下，对发动机11动力输出与阻力负荷之间的调整，使发动机11能一直工作在最佳燃油经济区工作，并且基于行星齿轮结构15的机电耦合，在该模式下可进行无极调速控制，在保证动力的同时，大大优化了动力传动系统的传动效率，从而达到提高燃油效率、降低油耗节能减排效果。[0031]在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0032]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种混合动力结构，其特征在于，包括发动机，所述发动机的动力输出端与第一离合器连接，所述第一离合器与第一中间轴连接，所述第一中间轴分别与第一电机的内转子、行星齿轮结构的外齿圈连接，所述行星齿轮结构中的行星架与输出轴齿轮组中的太阳轮啮合，所述输出齿轮组包括相互连接的太阳轮和B齿轮,所述输出轴齿轮组空套在输出轴上；所述输出轴轮组中的B齿轮与第一中间齿轮组中的C齿轮啮合，所述第一中间齿轮组包括相互连接的C齿轮和D齿轮，所述第一中间齿轮组空套在第二中间轴上；所述第二中间轴上还设有第一中间齿轮、第二中间齿轮，所述第一中间齿轮位于第一中间齿轮组和第二中间齿轮之间、且与换挡拨叉连接；所述第二中间齿轮与空套在所述输出轴上的第一输出轴齿轮啮合，所述第一输出轴齿轮与第二电机的内转子连接。
2.根据权利要求1所述的混合动力结构，其特征在于，所述输出轴上还设有第二输出轴齿轮，所述第二输出轴齿轮与空套在所述第二中间轴上的第二中间齿轮组中的E齿轮啮合，所述第二中间齿轮组位于所述第一中间轴齿轮和第二中间轴齿轮之间。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力结构，其特征在于，所述第一中间齿轮组中的C齿轮与第二离合器连接，所述第二离合器的位置固定。
4.一种汽车，其特征在于，包括上述权利要求1-3任一项所述的混合动力结构。
【文档编号】B60K6/36GK103935229SQ201410174276
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】吴世超, 候海杰, 翁浩宇, 侯广永, 刘昊天 申请人:长城汽车股份有限公司