混合动力汽车、混合动力机构及其清洁方法与流程

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种混合动力汽车、混合动力机构及其清洁方法。

背景技术：

油电混合动力汽车中，根据电机位置的不同，通常可以分为P0型混合动力汽车、P1型混合动力汽车、P2型混合动力汽车和P3型混合动力汽车。其中，P2型混合动力汽车中，驱动电机设置在发动机和变速箱之间，且发动机和变速箱之间还设有离合器，用以将发动机的动力传递至变速箱。

驱动电机包括电机定子和设置于电机定子内部的电机转子，电机定子缠绕有导线用于导通电流以驱动电机转子旋转。现有技术中，发动机、变速箱之间的空间十分有限，为使驱动电机和离合器能够共同设置在发动机和变速箱之间，通常将离合器集成在电机转子的内部。

混合动力汽车中，需要防止外界水汽、灰尘等杂质进入驱动电机所在空间，以避免驱动电机中的电路发生短路，引发危险；因而一般在驱动电机的外围设置壳体，以固定驱动电机、并对驱动电机进行密封。但是，此时的离合器也位于壳体所围成的密封空间内，离合器在运行过程中不可避免的会产生碎屑，碎屑在密封空间内无法被排出，影响离合器传动性能和运行寿命。

技术实现要素：

本发明解决的问题是现有的P2型混合动力机构中，离合器运行产生的碎屑无法被排出，影响离合器传动性能和运行寿命。

为解决上述问题，本发明提供一种混合动力机构，设置在发动机和变速箱之间，包括：壳体，所述壳体与变速箱壳体围成密封腔；驱动电机和离合器，均设置在所述密封腔内；所述壳体上设有连通所述密封腔和外界的至少两个通气孔，所述通气孔上固定设有气阀。

可选的，所述壳体包括固定设置的第一壳体、第二壳体，所述第一壳体套设在所述驱动电机的外围；所述第二壳体固定设置在所述第一壳体的内周面上，且位于所述驱动电机面向发动机的轴向一端，以隔离所述发动机；所述通气孔设置在所述第一壳体上。

可选的，所述通气孔沿所述壳体的轴向方向延伸。

可选的，所述第一壳体具有沿径向方向延伸，且与变速箱壳体轴向相对设置的壳体壁，所述通气孔设置在所述壳体壁上。

可选的，所述通气孔包括进气孔和出气孔，所述进气孔的位置高于所述出气孔的位置。

可选的，所述进气孔、出气孔沿所述壳体的周向分布，所述进气孔、出气孔分别与所述壳体中心的连线的夹角角度控制在60°以上。

可选的，所述进气孔为多个，沿所述壳体的周向分布；和/或，所述出气孔为多个，沿所述壳体的周向分布。

可选的，所述气阀包括阀座和设置于所述阀座内的阀杆，所述阀座固定设置于所述通气孔，所述阀杆适于相对所述阀座旋转以打开气阀或关闭气阀。

可选的，所述阀座插入至所述通气孔的部分的外周面上设有密封圈，与所述通气孔形成密封。

为解决上述技术问题，本技术方案还提供一种混合动力汽车，包括发动机和变速箱，还包括权利要求以上所述的混合动力机构，所述混合动力机构设置在所述发动机和变速箱之间，所述驱动电机的输出端固定连接所述变速箱的输入轴，所述发动机的输出轴通过所述离合器连接所述变速箱的输入轴。

为解决上述技术问题，本技术方案还提供一种混合动力机构的清洁方法，所述混合动力机构设置在发动机和变速箱之间，所述混合动力机构包括：壳体，所述壳体与变速箱壳体围成密封腔；驱动电机和离合器，均设置在所述密封腔内；所述壳体上设有连通所述密封腔和外界的至少两个通气孔，所述通气孔包括进气孔和出气孔；所述清洁方法包括：通过所述进气孔对所述密封腔进行充气，和/或，通过所述出气孔对所述密封腔进行抽气。

可选的，所述清洁方法还包括：控制所述驱动电机的转子旋转；和/或，控制所述离合器的从动盘旋转；其中，所述离合器的从动盘连接发动机的输出轴。

可选的，在控制所述离合器的从动盘旋转之前，控制所述离合器的从动盘与对压盘相分离；其中，所述离合器的对压盘连接变速箱的输入轴。

可选的，对所述密封腔进行充气的气体为氮气或惰性气体。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

所述的混合动力机构，适于设置在发动机和变速箱之间，混合动力机构的壳体和变速箱壳体围成密封腔，且在壳体上设置至少两个通气孔，并在通气孔上设置气阀。在汽车使用过程中，通过关闭气阀，能够防止外界的水汽、灰尘等杂质进入密封腔，以避免驱动电机中的电路发生短路，引发危险；在汽车保养或维修过程中，通过打开气阀，对其中一部分通气孔进行充气、同时对另一部分通气孔进行抽气，从而能够将密封腔中的碎屑排出至外界，以避免碎屑在密封腔中积聚，不会在较大程度上磨损离合器，降低离合器的传动性能和使用寿命，也不会在较大程度上影响驱动电机的工作性能和使用寿命。

附图说明

图1是本发明具体实施例混合动力机构的剖视图；

图2是图1所示A区域的放大图；

图3、图4是图1所示混合动力机构中壳体在不同方向上的立体结构图；

图5是图1所示进气阀的立体结构图；

图6是图5所示进气阀的剖视图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参照图1、图2，示出了一种混合动力机构100，该混合动力机构100设置在汽车发动机和变速箱之间，用以向变速箱提供动力或传输动力。具体的，所述混合动力机构100包括壳体10、驱动电机20和离合器30，所述壳体10与变速箱壳体200围成密封腔100a，所述驱动电机20、离合器30均设置在所述密封腔100a内，从而能够避免外界水汽、灰尘等杂质进入密封腔100a内，造成驱动电机20上的电路短路，引发危险。

所述驱动电机20包括定子21和转子22，所述离合器30固定设置在所述转子22的内部。其中，所述离合器30包括沿轴向方向相对设置的从动盘31和对压盘32，发动机的输出轴300伸入至密封腔100a内，连接所述从动盘31；变速箱的输入轴400伸入至密封腔100a内，连接所述对压盘32；所述转子22连接所述对压盘32。

驱动电机20工作过程中，转子22旋转带动所述对压盘32旋转，以将驱动电机20的动力传递至变速箱。发动机工作过程中，所述从动盘31沿轴向运动，压紧对压盘32，发动机的输出轴300带动所述从动盘31、对压盘32共同旋转，以将发动机的动力传递至变速箱。

所述离合器30具有接合状态和分离状态，在所述接合状态，从动盘31压紧对压盘32能够传递发动机的动力；在所述分离状态，从动盘31与对压盘32相分离，无法传递发动机的动力。所述从动盘31沿轴向运动，从分离状态至接合状态的过程中；或从接合状态至分离状态的过程中，存在过渡状态。在所述过渡状态，所述从动盘31接触对压盘32，但从动盘31的动力并未完全传递至对压盘32，所述从动盘31、对压盘32之间相对旋转。

相对旋转的所述从动盘31、对压盘32之间发生滑动摩擦，从而会产生碎屑，碎屑位于密封空间100a内，无法被排出至外界。随着汽车的运行时间的增加，碎屑会大量的积聚在密封空间100a内。若大量的碎屑依附在从动盘31或对压盘32上，不仅会加速从动盘31、对压盘32的磨损，同时还会降低离合器30的传动性能、使用寿命；若大量的碎屑依附在定子21或转子22上，则会在较大程度上影响驱动电机20的工作性能、使用寿命。

结合参照图3、图4，本实施例中，所述壳体10上设有连通密封腔100a和外界的通气孔，所述通气孔上固定设有气阀，气阀能够打开以导通所述通气孔，或关闭以堵塞所述通气孔。其中，所述通气孔包括进气孔41和出气孔42，所述气阀包括进气阀50和出气阀(图中未示出)。

在混合动力汽车正常使用过程中，所述进气阀50、出气阀均处于关闭状态，外界的水汽、灰尘等杂质无法进入密封腔100a内，不会造成驱动电机20上的电路短路，不会引发危险。

混合动力汽车运行一段时间后，在保养或维修的过程中，打开所述进气阀50和出气阀，对所述进气孔41进行充气，同时对所述出气孔42进行抽气。因从动盘31、对压盘32磨损而产生的碎屑通常十分细小，密封腔100a中气流的扰动能够带动碎屑跟随气流运动，最终从出气孔42中排出。

因此，能够避免碎屑在所述密封腔100a中积聚，避免大量的碎屑依附在从动盘31或对压盘32上，加速从动盘31、对压盘32的磨损，降低离合器20的传动性能、使用寿命；同时，避免大量的碎屑依附在定子21或转子22上，影响驱动电机20的工作性能、使用寿命。

需要说明的是，在排出密封腔100a内碎屑的过程中，也可以仅对所述进气孔41进行充气，或仅对所述出气孔42进行抽气，同样能够对密封腔中的气体进行扰动，使碎屑跟随气流运动，最终从出气42孔中排出。

参照图1至图4，所述壳体10包括固定设置的第一壳体11和第二壳体12。其中，所述第一壳体11呈环状，套设在所述驱动电机20的外围；所述第二壳体12固定设置在所述第一壳体11的内周面上，且位于所述驱动电机20面向发动机的轴向一端。

具体的，所述第二壳体12具有中心孔12a，发动机的输出轴300适于穿过所述中心孔12a，伸入至密封腔100a内，以连接所述从动盘31。所述中心孔12a与输出轴300之间形成密封，以防止水汽、灰尘等杂质从发动机所在一侧进入至密封腔100a内。

本实施例中，所述进气孔41、出气孔42均设置于所述第一壳体11。

由于第二壳体12面向发动机，而发动机和混合动力机构100之间的轴向间隙非常小，若将所述进气孔41、出气孔42设置在第二壳体12上，则不容易将进气管路与进气孔41相连接，也不容易将出气管路与出气孔42相连接，使得维修或保养过程中，不易对所述密封腔100a进行充气和抽气，难以将密封腔100a内的碎屑排出至外界。

将进气孔41、出气孔42均设置于第一壳体11，使得维修或保养过程中，有足够的空间将进气管路与进气孔41相连接，将出气管路与出气孔42相连接，有利于对所述密封腔100a进行充气和抽气，排出碎屑。

进一步的，所述第一壳体11包括外壳本体13和壳体壁14，所述外壳本体13周向环绕所述驱动电机20，驱动电机的定子21固定设置在所述外壳本体13内，所述第二壳体12固定设置在外壳本体13的内周面上；所述壳体壁14固定设置于所述外壳本体13的外周面上，且沿径向方向延伸，与所述变速箱壳体200轴向相对设置。

其中，所述进气孔41和出气孔42均设置在所述壳体壁14上。

所述外壳本体13用于固定所述定子21，且所述外壳本体13的内周面上还设有用以冷却驱动电机20的冷却液管道，因而不易在所述外壳本体13上设置所述进气孔41和出气孔42。另外，所述外壳本体13的外周面上还设有用于与驱动电机20电连接的高压接线盒13a，用于控制离合器30接合或分离的控制器，用于连通冷却液管道的进液管13b、出液管13c等结构，导致所述外壳本体13上难以有空间用以设置所述进气孔41和出气孔42。

而所述壳体壁14的主要作用在于固定连接变速箱壳体200，其结构相对简单，具有设置所述进气孔41和出气孔42的空间。在所述壳体壁14上设置进气孔41和出气孔42，也不会在较大程度上改变现有技术中混合动力机构的壳体10的结构，从而降低制造成本。

具体的，所述进气孔41沿轴向方向延伸，所述出气孔42沿轴向方向延伸。如图1虚线箭头所示，在去除混合动力机构100内部碎屑的过程中，所述进气阀50打开、出气阀打开，气体从进气孔41被排入至密封腔100a，并在密封腔100a中流动，带走位于密封腔100a内的碎屑，最后从出气孔42(图3、图4所示)中排出。

需要说明的是，本实施将所述进气孔41、出气孔42均设置在壳体壁14上的原因在于：所述壳体壁14上具有适于设置进气孔41和出气孔42的位置，因而能够在现有的壳体10上进行改进，无需对现有的壳体10做出较大的改变，从而降低生产制造成本。

在其他变形例中，若所述第二壳体12或外壳本体13上具有足够的空间，则也可以将所述进气孔41或出气孔42设置在所述第二壳体12或外壳本体13上，不影响本技术方案的实施。

继续参照图3、图4，本实施例中，所述壳体壁14上设有一个所述进气孔41和一个所述出气孔42，且所述进气孔41的位置高于所述出气孔42的位置。其中，所述“高于”指的是：当混合动力机构100固定安装至汽车车身上时，以汽车为参照，所述进气孔41位于所述出气孔42的上方。

此时，在去除混合动力机构100内部碎屑的过程中，气体从较高位置处的进气孔41排入，从较低位置处的出气孔42排出，有利于碎屑跟随气流运动，而被排出至外界，提高碎屑的排出效率。

进一步的，如图3所示，所述进气孔41与壳体中心的连线，和所述出气孔42与壳体中心的连线之间的夹角角度α控制在：α≥60°。从而能够避免因进气孔41和出气孔42的距离太近，使得气体从所述进气孔41排入后，随即从出气孔42排出，气体无法在密封腔100a内充分流动，导致无法对密封腔100a内的碎屑进行充分的清理。

具体在本实施例中，所述夹角角度：α＝90°。

需要说明的是，本实施例对所述进气孔41、出气孔42的数量不作限制。在其他变形例中，可以设置两个以上的进气孔41，或者设置两个以上的出气孔42，均不影响本技术方案的实施。而且，所述进气孔41或出气孔42的数量越多，则密封腔100a内部气体扰动的效果越好，越有利于碎屑被排出至外界，提升碎屑的排出效率。

另外，所述密封腔100a内碎屑的排出效率还和进气孔41、出气孔42的孔径有关。所述进气孔41或出气孔42的孔径越大，则越容易排出碎屑。本实施例中，所述进气孔41的孔径可选在15mm－30mm之间，所述排气孔42的孔径可选在15mm－30mm之间。

参照图2、图5和图6，所述进气阀50包括阀座51和阀杆52，所述阀座51固定设置于所述进气孔41，且具有适于流通气体的气体通道51a，所述气体通道51a连通进气孔41和外界；所述阀杆52插设在所述气体通道51a内，适于相对所述阀座51旋转以导通所述气体通道51a，实现进气阀50的打开；或阻断所述气体通道51a，实现进气阀50的关闭。

也就是说，当需要对密封腔100a内的碎屑进行排除时，只需旋转阀杆52便能够导通密封腔100a和外界，将气体排入至密封腔100a；此时，无需将所述进气阀50从进气孔41上取下，使得排除碎屑的过程更为方便。

进一步的，所述阀座51具有位于底部的插入部51b，所述插入部51b插入至所述进气孔41内，且所述插入部51b外周面上设有密封圈51c，所述密封圈51c被挤压在所述插入部51b和进气孔41的孔壁之间。因此，所述阀座51与所述进气孔41密封配合，从而能够防止外界水汽或灰尘等杂质从插入部51b和进气孔41孔壁之间的间隙进入密封腔100a。

所述出气阀的设置方式可以参照所述进气阀50，不再赘述。

本实施例还提供一种混合动力汽车，包括发动机、变速箱和以上所述的混合动力机构100。所述发动机的输出轴300连接所述离合器的从动盘31，所述变速箱的输入轴400连接所述离合器的对压盘32，通过离合器30中从动盘31、对压盘32的接合，以实现发动机动力的传递。

所述变速箱的输入轴400还连接驱动电机的转子22，所述驱动电机20控制转子22旋转以将动力传递至所述变速箱。

本实施例还提供一种混合动力机构的清洁方法，包括：打开所述进气阀50和出气阀，通过所述进气孔41对所述密封腔100a进行充气，同时，通过所述出气孔42对所述密封腔100a进行抽气。

由于从动盘31、对压盘32磨损而产生的碎屑十分细小，密封腔100a中气流的扰动能够带动碎屑跟随气流运动，最终从出气孔42中排出，实现对混合动力机构的密封腔100a的清洁。

具体的，在对密封腔100a进行充气和抽气之前，控制离合器的从动盘31与对压盘32相分离；并控制发动机，使发动机带动所述从动盘31旋转。从动盘31的旋转能够加剧密封腔100a内的气体扰动，使得碎屑能够更好的跟随气流运动，最终被排出至外界。由于离合器30处于分离状态，发动机的动力不会传递至变速箱，变速箱不工作。

在其他变形例中，在对密封腔100a进行充气和抽气之前，还可以控制驱动电机的转子22旋转，所述转子22的旋转也能够加剧密封腔100a内的气体扰动，使得碎屑能够更好的跟随气流运动，最终被排出至外界。但是，转子的旋转可能会带动变速箱的输入轴400旋转，此时，需使变速箱的档位处于空档档位；若所述转子和变速箱输入轴400之间还设有离合器，则可以使该离合器处于分离状态，以避免转子的动力传递至变速箱输入轴400。

本实施例中，对所述密封腔100a进行充气的气体可选为氮气或惰性气体，密封腔100a内的零部件大多为金属材料，以避免相关零部件被氧化。可选的，控制充气气体的湿度，以防止湿度过大对驱动电机20造成损坏。

需要说明的是，在对混合动力机构的密封腔100a进行清洁的过程中，也可以仅对密封腔100a进行充气，此时，密封腔100a气压升高，密封腔100a内的气体能够自动从所述出气孔42流出至外界，并将碎屑排出至外界。

另外，也可以仅对密封腔100a进行抽气，则可以将碎屑抽出至外界；此时，密封腔100a气压降低，外界的气体能够自动从所述进气孔41流入至密封腔100a内，在密封腔100a内扰流运动，并带动碎屑运动，最终从所述出气孔42排出至外界。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。