一种汽车混合动力耦合机构的制作方法

本实用新型涉及汽车领域，特别是涉及一种汽车混合动力耦合机构。

背景技术：

进入21世纪以来，中国汽车产销量持续增长，成为世界汽车大国。在此背景下，汽车产业内部增长动力、消费结构、生产模式与竞争格局等均在发生深刻变化，而能源、环境、交通等产业外部因素制约也日益严峻。节能与新能源汽车作为汽车工业未来发展的重要方向，对中国能源、环境、科技、经济等方面将产生深远影响。发展节能与新能源汽车(如油电混合动力汽车)，遵循了中国倡导发展循环经济与节约经济的战略方针，对于践行供给侧改革思路、促进汽车产业转型升级、提升产业国际竞争力，以及建设环境友好型社会具有重大战略意义。

最常见的油电混合动力汽车是有发动机和电动机，发动机消耗燃油，牵引电动机消耗动力电池的电能。近年来，用于混合动力汽车的动力驱动机构及其工作模式已成为研究热点。

由于混合动力机构涉及传统发动机驱动以及电动机驱动，结构往往比较复杂，占用空间较大，影响车辆其他部件的布置。由于受尺寸限制，电机的功率一般不大，纯电动下动力性能较差，故而需要多种动力模式进行切换以适应多种工况条件。而且，目前混合动力变速箱集成电机的方案中，发动机与发电机之间普遍采用一挡齿轮结构连接，无法实现多个速比可调的效果，要获得动力性和经济性都满意往往比较困难。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种结构简单、节省空间、速比可调的汽车混合动力耦合机构。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种汽车混合动力耦合机构，其包括发动机、发电机、驱动电机和差速器，所述发动机通过第一行星齿轮与所述发电机连接，所述第一行星齿轮上还设有第一制动器，所述驱动电机通过传动装置与所述差速器连接，所述传动装置与所述第一行星齿轮通过第一齿轮副连接，所述传动装置与所述第一齿轮副之间设有第二制动器；

所述第一行星齿轮包括三个旋转元件，所述三个旋转元件分别为第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈；

所述第一制动器和所述发动机分别连接于所述第一行星齿轮的三个所述旋转元件中的同一个所述旋转元件上，所述第一行星齿轮其余的两个所述旋转元件分别与所述第一齿轮副、所述发电机一一对应连接。

作为优选方案，所述发动机与所述第一行星架连接，相应地，所述第一制动器与所述第一行星架连接，所述发电机与所述第一太阳轮连接，所述第一齿圈通过所述第一齿轮副与所述传动装置连接。

作为优选方案，所述传动装置包括第二行星齿轮，所述第二行星齿轮包括第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈，所述第二行星齿轮通过第二齿轮副与所述差速器连接。

作为优选方案，所述驱动电机与所述第二太阳轮连接，所述第一齿轮副与所述第二齿圈连接，所述第二行星架通过第二齿轮副与所述差速器连接，所述第二制动器连接至所述第一齿轮副和第二齿圈之间。

作为优选方案，所述第一齿轮副包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述第一行星齿轮连接，所述第二齿轮与所述传动装置连接，所述第二制动器与所述第二齿轮连接。

作为优选方案，所述机构还包括扭转减震器，所述扭转减震器的一端与所述发动机连接，所述扭转减震器的另一端与所述第一行星齿轮连接。

本实用新型所提供的一种汽车混合动力耦合机构，通过采用第一行星齿轮的连接方式将发动机上的动力传递给发电机，从而使得该耦合机构的结构紧凑、布置方式多样化、节省空间，并在该第一行星齿轮上设置第一制动器，在第一齿轮副与传动装置之间设置第二制动器，以实现多种动力模式的切换，通过第一制动器和第二制动器均断开状态能够实现行星齿轮中各旋转元件的速比调节，由此实现发动机与电动机之间的速比可调，且该速比调节范围较大，同时满足了汽车的动力性和经济性要求。

附图说明

图1是本实用新型实施例的一种汽车混合动力耦合机构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的一种汽车混合动力耦合机构在单电机纯电动模式下的动力传递的示意图；

图3是本实用新型实施例的一种汽车混合动力耦合机构在双电机纯电动模式下的动力传递的示意图；

图4是本实用新型实施例的一种汽车混合动力耦合机构在增程模式下的动力传递的示意图；

图5是本实用新型实施例的一种汽车混合动力耦合机构在混合动力模式下的动力传递的示意图。

其中，1、发动机；2、扭转减震器；3、第一太阳轮；4、第一行星架；5、第一齿圈；6、发电机；7、第一制动器；8、第二太阳轮； 9、第二行星架；10、第二齿圈；11、驱动电机；12、第二齿轮副； 14、差速器；16、第一行星齿轮；18、第二行星齿轮；41、第一齿轮副；411、第一齿轮；412、第二齿轮；72、第二制动器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型实施例的一种汽车混合动力耦合机构，包括：第一行星齿轮16、发动机1、发电机6、驱动电机11、差速器14，其中，第一行星齿轮16包括三个旋转元件，该三个旋转元件分别为第一太阳轮3、第一行星架4和第一齿圈5，发电机6通过第一行星齿轮16与发动机1连接，发动机1的动力能够通过第一行星齿轮16传递到发电机6上，从而实现发电和给电池充电，该种行星齿轮传动方式不仅结构简单而且能够实现多种布置方式，有助于高效利用空间以及提高电机功率，且能实现速比调节，驱动电机11通过传动装置与差速器14连接，以实现通过电动模式为汽车提供动力，第一行星齿轮16通过第一齿轮副41与传动装置连接，由此使得能够将发动机1上的动力依次经过第一行星齿轮16、第一齿轮副41、传动装置传递到差速器14上，从而能够实现发动机1以油动模式为汽车提供动力，第一行星齿轮16上还设有第一制动器7，且该第一制动器7与发动机1连接于第一形星齿轮16的三个旋转元件中的同一个旋转元件上，由此控制发动机1与发电机6之间的动力传递来实现混动模式和电动模式的切换，第一行星齿轮16的其余两个旋转元件分别与第一齿轮副41、发电机6一一对应连接，且第一行星齿轮16通过第一齿轮副41与传动装置连接，使得发电机6上的动力可以依次通过第一行星齿轮16、第一齿轮副41和传动装置传递到差速器14 上，从而实现双电机驱动模式，此外，第一齿轮副41与传动装置之间设有第二制动器72，该第二制动器72可以用于连通或断开第一齿轮副41与传动装置之间的动力，以实现增程模式与其他动力模式的切换，有助于同时可以满足汽车的动力性和经济性要求。

基于上述方案，本实施例提供的一种汽车混合动力耦合机构，通过采用第一行星齿轮的连接方式将发动机上的动力传递给发电机，从而使得该耦合机构的结构紧凑、布置方式多样化、节省空间，并在该第一行星齿轮上设置第一制动器，在第一齿轮副与传动装置之间设置第二制动器，以实现多种动力模式的切换，通过第一制动器和第二制动器均断开状态能够实现行星齿轮中各旋转元件的速比调节，由此实现发动机与电动机之间的速比可调，且该速比调节范围较大，同时满足了汽车的动力性和经济性要求。

具体地，如图1所示，本实用新型实施例提供的一种汽车混合动力耦合机构，发动机1与发电机6位于第一行星齿轮16的两侧，发动机1与第一行星架4连接，发电机6与第一太阳轮3连接，第一制动器与第一行星架4连接，第一齿轮副41与第一齿圈5连接。

依据发动机1、发电机6的工作或非工作状态以及第一制动器7、第二制动器72的接合或断开状态，本实施例的混合动力耦合机构具有以下四种动力模式：

1)如图2所示，发动机1和发电机6均不工作，第二制动器72 与第一齿轮副41接合使得第一齿轮副41停止转动，第一行星齿轮 16上的动力无法传递到差速器14，该耦合机构由驱动电机11单独进行驱动，由此实现单电机纯电动模式。

2)如图3所示，第一制动器7与第一行星架4接合并使得第一行星架4不转动，第二制动器72与第一齿轮副41断开，发电机6工作并将动力依次由第一行星齿轮16、传动装置传递给差速器14，和驱动电机11共同驱动，由此实现了双电机纯电动模式。

3)如图4所示，第一制动器7与第一行星架4断开，第二制动器72与第一齿轮41接合并使得第一齿轮副41不转动，第一行星齿轮16上的动力无法传递到差速器14，驱动电机11将动力经传动装置传递给差速器14，发动机1工作并将动力仅经第一行星齿轮16传递给发电机6进行发电，由此实现增程模式。

4)如图5所示，第一制动器7与第一行星架4断开，第二制动器72与第一齿轮副41断开，驱动电机11将动力经传动装置传递给差速器14，发动机1工作并将一部分动力传递给发电机6发电，发动机1的另一部分动力经第一行星齿轮16、第一齿轮副41、传动装置传递给差速器14，由此实现了混动模式。

上述的各种工作模式切换过程中，驱动电机11参与驱动，动力不存在动力中断现象，且上述的混动工作模式下，可以通过第一行星齿轮16调速，优化发动机1的工作区间，提高发动机1的经济性能。

优选地，如图1所示，上述的传动装置包括第二行星齿轮18、第二齿轮副12，第二行星齿轮18包括第二太阳轮8、第二行星架9 和第二齿圈10；驱动电机11与所述第二太阳轮8连接，第一齿轮副 41与第二齿圈10连接，第二制动器72设于第一齿轮副41与第二齿圈10之间，第二齿轮副12与第二行星架8连接，第二齿轮副12与差速器14连接。由此驱动电机11通过第二行星齿轮18连接输出，可以增加驱动电机11的速比，有利于驱动电机11的高速化驱动，从而可以减小驱动电机11的体积，有利于节省空间和轻量化。

优选地，如图1所示，第一齿轮副41包括相互啮合的第一齿轮 411和第二齿轮412，第一齿轮411与第一行星齿轮16连接，第二齿轮412与传动装置连接，第二制动器72与第二齿轮412连接，以实现对第二齿轮412进行转动或静止的控制。

进一步优选地，如图1所示，上述的动力耦合机构还包括扭转减震器2，该扭转减震器2的一端与发动机1连接，扭转减震器2的另一端与第一行星齿轮16连接，由此能够缓和非稳定工况下扭转冲击载荷，改善接合与传动的平顺性。

综上，本实施例提供的一种汽车混合动力耦合机构，通过采用第一行星齿轮的连接方式将发动机上的动力传递给发电机，从而使得该耦合机构的结构紧凑、布置方式多样化、节省空间，并在该第一行星齿轮上设置第一制动器，在第一齿轮副与传动装置之间设置第二制动器，以实现多种动力模式的切换，通过第一制动器和第二制动器均断开状态能够实现行星齿轮中各旋转元件的速比调节，由此实现发动机与电动机之间的速比可调，且该速比调节范围较大，同时满足了汽车的动力性和经济性要求。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。