一种混合动力车辆驱动装置的制作方法

本发明涉及一种混合动力驱动装置，特别适用于结构简单的混合动力驱动装置。

背景技术：

混合动力车辆已经逐步被证明适应社会经济的发展，环境改善的需求。对于混合动力驱动装置，针对并联、串联、混联等结构衍生出多种多样的驱动结构。由于节油和减少废弃物排放是混合动力车辆的重要使命，几乎所有的结构设计都集中于如何降低油耗，提高发动机的使用空间。但大多数结构设计复杂，纯电驱动部分需要做较多的改动设计，使传统的车辆生产企业只能开辟新的设计生产线进行专门的混合动力驱动系统生产。尤其是用于城市公交的客车，许多传统车辆制造企业不敢轻易尝试生产转型，就是受困于混合动力系统设计上的专业性和复杂性。而事实上，复杂的设计虽然能很大程度上提高节油效果，但是其带来的系统不稳定性也加强，需要专业人员进行维护和修复，这又无形中增加了产品的成本。这阻止了混合动力系统类型多样化发展，不利于混合动力车辆普及。

技术实现要素：

本发明提供一种混合动力驱动装置，通过在混合动力系统中加入一级减速装置，拓宽发动机工作高效区，使系统在尽量简单的结构下，就能达到较好的节油效果，减少系统设计和制造成本，提高系统的经济性。一种混合动力车辆驱动装置，内燃机、电动/发电机，所述内燃机、电动/发电机之间布置有离合装置，其特征在于，还包括一 级减速机构，设置于所述离合装置与所述电动/发电机之间或者所述电动/发电机与车辆后桥之间。

在上述方案基础上，所述一级减速机构为行星齿轮组结构，所述行星齿轮组结构的太阳轮连接所述电动/发电机输出轴，所述行星架连接所述离合装置，同时，所述行星架连接所述车辆后桥，所述齿圈固定锁止。

或者，所述一级减速机构为行星排结构，所述行星齿轮组结构的太阳轮连接所述电动/发电机输出轴，所述行星架连接所述车辆后桥，所述齿圈固定锁止。

又或者，所述一级减速装置为齿轮组机构，包括固定设置于所述离合装置中心轴上的一级齿轮，固定设置于所述电动/发电机输出轴的二级齿轮，所述一级齿轮和所述二级齿轮持续啮合连接。

附图说明

图1是本发明提供的混合动力驱动装置第一实施例。

图2是本发明提供的混合动力驱动装置第二实施例。

图3是本发明提供的混合动力驱动装置第三实施例。

具体实施方式

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1显示了本发明的混合动力系统的一种实施结构示意图。本发明的混合动力车辆驱动装置，包括内燃机100、电动/发电机300，所述内燃机100、电动/发电机300同轴布置，并且二者之间设置有离合装置200，三者同轴布置，都沿发动机的旋转中心线。这样便构成了最基本的混合动力驱动系统。需要说明的是，本说明书中的内燃机100可以是燃油发动机、燃气动力机或者任何能够通过能源转化而驱动车辆的装置，为了描述和理解方便，部分实施例中使用“发动机”代替“内燃机”，本领普通技术人员应当理解二者属于同一机构的不同描述方式。当车辆由电动机300驱动时，离合装置200打开，发动机不启动参与车辆驱动；当车辆需要由发动机参与驱动时，发动机启动后离合装置200接合，电动机与发动机转矩耦合。本发明的特征在于，还包括一级减速机构400，设置于所述离合装置200与所述电动/发电机300之间。在第一实施例中，一级减速机构设置为行星齿轮组400，利用通常被指定为环形齿轮的外齿轮部件，在本发明中称为齿圈402。齿圈402与指定为太阳齿轮403的内齿轮部件外接。托架401可旋转地支撑多个行星齿轮，被称为行星架401，使得各个行星齿轮啮合式地与齿圈402和太阳轮403相互旋转作用。其中，发动机100连接离合装置200，所述离合装置可以是片式摩擦离合器，也可以是齿轮离合器或者任何能够实现连接于离合器两侧机构动力接合或者分开的机构。发动机100输出轴连接离合装置200的一侧，离合装置200另一侧连接行星齿轮组400的行星架401，行星齿轮组400的太阳轮403连接电动/发电机300。该电动/发电机300可以作为车 辆的驱动电机或者发电机，在发动机低速或车辆起步时起到驱动车辆的作用，而当车辆减速起到发电机的作用回收车辆制动能量。另外设置有动力传递轴404，连接减速机构和车轮，用于来自发动机或/和电动机的动力输出。本实施例中，动力传递轴404一端连接行星齿轮组400的行星架401，穿过电动/发电机300设置的空心轴，另一端连接到车辆后桥。行星齿轮组400的齿圈固定于车体，目的是使齿圈不能自由转动。固定方式可以是多样的，例如，设置有减速机构的壳体，将齿圈固定于该壳体上。

单排行星齿轮的三个元件上输入和输出的功率的代数和应等于零，代数关系式：

n₁+an₂-(1+a)n₃＝0 (1)

其中n1是太阳轮转速，n2是齿圈转速，n3是行星架转速，a是齿圈与太阳轮齿数比。根据上述关系式，我们可以发现，当齿圈固定时，即n2＝0，行星架与太阳轮转动方向相同。这种设置方式使发动机、电动机的转动设计符合现有设计习惯，无需进行转动方向的特殊设计。该系统工作时，车辆低速或启动时，发动机不启动，离合器200打开，中断发动机100与电动机300之间的动力联系，由电动机300启动车辆。一级减速机构400的设置，能够使电动机以更高的转速工作，可以使电动机进行小尺寸设计。发动机启动后，发动机100动力由离合装置200沿传动轴传递至车轮，以驱动车辆行驶。其间，电动机300可以通过减速机构400对发动机通输出至车轮的转矩进行耦合调节。以达到发动机与电动机动力耦合的效果。

本发明还可以通过另一实施例实现，如图2。包括内燃机100、离合装置200、电动/发电机300，所述内燃机100、离合装置200、电动/发电机300依次布置，三者同轴布置，都沿发动机的旋转中心线。还包括一级减速机构400，设置于所述电动/发电机300与车辆后桥之间。该实施例中一级减速机构400同样设置为行星齿轮组，关于行星齿轮组的特征已经描述过，不再赘述。其中，发动机100连接离合装置200，发动机100输出轴连接离合装置200的一侧，离合装置200另一侧连接至电动机300的转轴输入端。电动机300的转轴输出端连接行星齿轮组400的太阳轮403，该电动/发电机300可以作为车辆的驱动电机或者发电机，在发动机低速或车辆起步时起到驱动车辆的作用，而当车辆减速起到发电机的作用回收车辆制动能量。行星齿轮组400的齿圈固定于车体，目的是使齿圈不能自由转动。固定方式可以是多样的，例如，设置有减速机构的壳体，将齿圈固定于该壳体上。行星齿轮组400的行星架401连接动力传递轴404。该系统工作时，车辆低速或启动时，发动机不启动，离合装置200打开，中断发动机与电动机的动力联系，由电动机启动车辆。一级减速机构400的设置，能够使电动机以更高的转速工作，可以使电动机进行小尺寸设计。发动机启动后，发动机100动力传递至车轮，以驱动车辆行驶。其间，电动机300对发动机输出至车轮的转矩进行耦合调节。相比之下，该布局方式的混合动力系统也能够在一定程度上使电机设计更加自由，同时使系统更加节能。

作为一种更加简单的布局方式，本发明还提供了第三实施方式， 如图3。包括内燃机100、离合装置200、电动/发电机300，其中，内燃机100、离合装置200、电动/发电机300在位置上依次布置，一级减速机构400设置于所述离合装置200与所述电动/发电机300之间。该一级减速机构400使用不同尺寸的齿轮啮合，能够提供一固定的传动比，实现减速的目的。具体地，内燃机100与离合装置200同轴设置，沿内燃机旋转中心线；包括一级齿轮401，固定设置于离合装置200与车辆后桥的连接轴上，沿内燃机旋转中心线；以及固定设置于所述电动/发电机输出轴的二级齿轮402，所述一级齿轮401和所述二级齿轮402持续啮合连接。在这种布局下，由于齿轮布置的影响，使发动机和电动机转动方向相反，但是通过设计电动机的控制，同样可以实现本发明的目的，具本实施例一级减速装置结构简单，系统可靠性更高。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。