一种混合动力驱动装置的制作方法

文档序号:31408815发布日期:2022-09-03 08:10阅读:153来源:国知局
一种混合动力驱动装置的制作方法

1.本发明涉及变速器技术领域,具体而言,涉及一种混合动力驱动装置。


背景技术:

2.油电混合动力耦合系统经过多年的发展,已从原来的发动机、电动机离散的结构向发动机、电动机和变速器等模块化一体化方向发展,现有技术中较典型的为本田第三代immd混动系统,就是指e-cvt变速箱,包括驱动电机、发电机、离合器、齿轮等零部件,其为4轴结构,该结构布置存在诸多问题:
3.1)其中发电机和驱动电机采用同轴式布置,离合器和传动系齿轮部分也占用一定轴向空间尺寸,该结构极大的增加了轴向长度,不便于空间布置;
4.2)由于驱动电机的轴空套连接在发电机上,因此该同轴式结构极大的增加了零部件制造成本;
5.3)2.0l自然吸气发动机和动力传动部分是分开的结构,并没有共壳体设计,因此该结构没有做到高度集成化;
6.4)动力传动部分布置于2.0l自然吸气发动机的一侧,同样不便于空间布置;
7.5)传动系统组件采用单档减速器机构,因此驱动电机的转速会很高,带来nvh(noise、vibration、harshness)问题,同时由于高转速轴承的使用,进而增加了成本;
8.6)发动机到发电机之间采用一对齿轮副进行发动机转速和发电机转速匹配,一对齿轮副的速比最大不会超过5速比,因此限制了发电机转速的提升,在一定扭矩的情况下,发电功率的提升也有限;
9.7)由于发动机腔体和动力传动部分的腔体分开,没能很好的把发动机的热量传递到动力传动部分内部,导致冬季在低温下,并联模式启动离合器接合性能差,动力传动部分效率偏低;只有待热量缓慢起来后,动力传动部分效率才高。
10.类似的,比亚迪第四代混动dm-i系统,包括驱动电机mg、发电机g、离合器、齿轮等零部件,其机械结构剖视图如图1所示,为5轴结构,该结构布置也存在诸多如下问题:
11.1)发电机g和驱动电机mg采用平行布置形式,区别于本田immd的同轴式布置,这样轴向空间要省一点,相比本田immd便于空间布置;但动力传动部分也布置于1.5l自然吸气发动机的一侧,且离合器和传动系齿轮部分也占用一定轴向空间尺寸,这样不便于空间布置;
12.2)1.5l自然吸气发动机和动力传动部分也是分开的结构,并没有共壳体设计,因此该结构没有做到高度集成化;
13.3)传动系统组件采用单档减速器机构,因此电机的转速会很高,带来nvh(noise、vibration、harshness)问题,同时由于高转速轴承的使用,进而增加了成本;
14.4)发动机到发电机g之间采用一对齿轮副进行发动机转速和发电机转速匹配,一对齿轮副的速比最大不会超过5速比,因此限制了发电机转速的提升,在一定扭矩的情况下,发电功率的提升也有限;
15.5)由于发动机腔体和动力传动部分的腔体分开,没能很好的把发动机的热量传递到动力传动部分内部,导致冬季在低温下,并联模式启动离合器接合性能差,动力传动部分效率偏低;只有待热量缓慢起来后,动力传动部分效率才高。
16.因此,本田第三代immd混动系统和比亚迪第四代混动dm-i系统均存在空间布置不够紧凑、结构上没有做到高度集成化,从而导致制造成本高、系统工作效率低等问题。


技术实现要素:

17.本发明的目的是提供一种混合动力驱动装置,该装置的各结构之间共用壳体,在空间布置上结构紧凑,使得结构上高度集成化,从而降低制造成本、提高系统工作效率。
18.本发明提供一种混合动力驱动装置,包括壳体,所述壳体内设置有发动机、曲轴、发电机、发电机轴、离合器、离合器轴、驱动电机、驱动轴和动力传动机构,所述动力传动机构包括相互平行设置的输入轴和输出轴,所述发电机轴的一端安装于所述壳体上,所述发电机轴的另一端与所述曲轴的一端同轴传动连接,所述曲轴的另一端通过离合齿轮副与所述离合器传动连接,所述离合器轴、所述驱动轴和所述输入轴三轴同轴传动连接,所述输入轴的轴线方向与所述曲轴的轴线方向相平行;所述发电机位于所述壳体内腔的一侧,所述驱动电机或所述离合器位于所述壳体内腔的另一侧,所述动力传动机构分布于所述发电机与所述驱动电机或所述离合器之间的所述壳体内腔中,且所述离合器和所述动力传动机构并排设于所述发动机同一侧。
19.相较于现有技术,本发明具有如下优点:
20.1)本发明将动力传动机构布置于发电机与驱动电机或离合器之间的壳体内腔中,且离合器和动力传动机构并排设于发动机同一侧,发动机的曲轴与发电机轴同轴布置,驱动电机的驱动轴与发电机轴平行设置,而不是同轴布置,这样可不占用动力驱动装置的轴向长度,即节约轴向空间,便于空间布置,合理利用了空间,使得各结构之间结构紧凑,解决了现有技术轴向长度长不便于空间布置的问题;
21.2)将发动机及曲轴、发电机及发电机轴、离合器、驱动电机及驱动轴和动力传动机构全部设置于一个壳体中,使之共用一个壳体结构,便于做到结构上高度集成化,采用高度集成化的方式,把发动机腔体和动力传动机构腔体做成一个连通的腔体,共用一套润滑油,这样发动机产生的热量能够快速传递到动力传动机构腔体,快速提升润滑油的温度,在解决轻量化问题的同时,解决冬季在低温下,并联模式启动离合器接合性能差的问题、动力传动机构效率偏低的问题,从而提高动力传动机构的工作效率;
22.3)由于发动机的曲轴与驱动电机的驱动轴不是同轴连接,而同轴式结构会增加零部件制造成本,本发明中发动机的曲轴与离合器、驱动电机之间通过离合齿轮副传动连接,可降低零部件制造成本。
23.本发明中,混合动力驱动装置还包括离合器外毂和离合器内毂,所述离合齿轮副包括固定装配在所述曲轴上的离合主动齿轮和固定装配在所述驱动轴上的离合从动齿轮,所述离合主动齿轮和所述离合从动齿轮啮合,所述离合器外毂固定安装于所述离合从动齿轮上,所述离合器内毂固定安装于所述驱动轴上。通过设置离合齿轮副,使得发动机曲轴的动力传递至离合器上,具体是通过离合从动齿轮将动力传递至离合器外毂上,离合器内毂固定安装于驱动轴上,离合器结合时,可将动力传递至驱动轴上。
24.本发明中,所述输入轴与所述输出轴之间通过两档齿轮副传动连接,所述两档齿轮副分别为一档齿轮副和二档齿轮副,所述一档齿轮副包括固定装配在所述输入轴上的一档主动齿轮和固定装配在所述输出轴上的一档从动齿轮,所述一档主动齿轮和所述一档从动齿轮啮合;所述二档齿轮副包括固定装配在所述输入轴上的二档主动齿轮和固定装配在所述输出轴上的二档从动齿轮,所述二档主动齿轮和所述二档从动齿轮啮合;所述一档从动齿轮与所述二档从动齿轮之间设置有换挡机构;所述换挡机构包括可沿所述输出轴的轴线方向滑动设置在所述输出轴上的同步套和驱动所述同步套移动的换挡拨叉,所述同步套在滑动时可与所述一档从动齿轮或所述二档从动齿轮接合。通过两档齿轮副传动,动力通过两档减速传递至动力传动机构,同时也降低了驱动电机的转速,避免使用高转速轴承,在解决成本高的同时,降低了nvh问题风险;换挡机构采用同步套和换挡拨叉来实现,结构简单,易操作。
25.作为本发明的另一种实施方式,所述输入轴与所述输出轴之间通过单档齿轮副传动连接。输入轴与输出轴之间可采用多档减速输出,也可以采用单档输出,可根据实际情况而选择不同的档位输出方式。
26.本发明中,所述发电机轴与所述曲轴之间通过行星排组件传动连接,所述行星排组件包括固定装配于所述发电机轴上的太阳轮、固定连接于所述曲轴上的行星架、固定于所述壳体上的齿圈;所述齿圈上设置有制动器。通过设置行星排组件,使得发电机与发动机之间的动力传递可实现大速比,提升了发电机转速,解决了在一定扭矩的情况下,发电功率的提升也有限的问题。
27.作为本发明的另一种实施方式,所述发电机轴与所述曲轴之间通过外啮合圆柱齿轮副传动连接,所述外啮合圆柱齿轮副包括固定装配于所述曲轴上的外啮合主动齿轮和固定装配于发电机轴上的外啮合从动齿轮,所述外啮合主动齿轮和所述外啮合从动齿轮啮合。通过外啮合圆柱齿轮副,使得发电机与发动机之间的动力传递更简单,同时,可使得发电机轴与发动机轴不是同轴设置,便于空间布置,使得结构更紧凑。
28.本发明中,所述发动机与所述发电机之间设置有水泵组件,所述水泵组件包括通过水泵输出齿轮副传动连接于所述曲轴上的水泵传动轴和与所述水泵传动轴的输出端相连的水泵总成,所述水泵总成安装在所述壳体上。通过水泵组件,水泵组件起到循环冷却降温作用,使得该装置更稳定地运行。
29.本发明中,所述混合动力驱动装置还包括设置于所述壳体内的液压泵组件,所述液压泵组件包括传动连接于所述离合齿轮副上的液压泵主动带轮、通过液压泵皮带与所述液压泵主动带轮连接的液压泵从动带轮以及液压泵总成,所述液压泵从动带轮安装在所述液压泵总成上,所述液压泵总成安装在所述壳体上。通过液压泵组件,液压泵组件起到油冷润滑冷却作用,使得该装置更稳定地运行;该液压泵组件连接于离合从动齿轮上,通过改变液压泵组件的动力来源,便于空间布置。
30.作为本发明的一种实施方式,所述驱动电机设置于所述壳体内腔的一侧,所述离合器靠近所述动力传动机构一侧设置,所述液压泵组件设置于所述驱动电机与所述离合器之间;
31.或者,所述离合器设置于所述壳体内腔的一侧,所述驱动电机靠近所述动力传动机构一侧设置,所述液压泵组件设置于所述驱动电机与所述离合器之间;
32.或者,所述驱动电机设置于所述壳体内腔的一侧,所述离合器靠近所述驱动电机一侧设置,所述液压泵组件设置于所述离合器与所述离合从动齿轮之间。
33.通过改变驱动电机、离合器以及液压泵组件的位置关系,使得空间布置更紧凑。
34.作为本发明的另一种实施方式,所述混合动力驱动装置还包括液压泵组件,所述液压泵组件包括固定装配于所述驱动轴上的驱动主动带轮、通过液压泵皮带与所述驱动主动带轮连接的液压泵从动带轮以及液压泵总成,所述液压泵从动带轮安装在所述液压泵总成上,所述液压泵总成安装在所述壳体上。通过液压泵组件,液压泵组件起到油冷润滑冷却作用,使得该装置更稳定地运行;该液压泵组件连接于驱动轴上,通过改变液压泵组件的动力来源,便于空间布置。
35.进一步的,所述驱动电机位于所述壳体内腔的一侧设置,所述离合器朝靠近所述驱动电机一侧设置,所述液压泵组件位于所述驱动电机与所述离合器之间的位置。通过改变驱动电机、离合器以及液压泵组件的位置关系,使得空间布置更紧凑。
36.本发明中,所述输出轴上固定装配有输出棘轮,所述输出棘轮上连接有差速器总成。动力传动机构通过输出棘轮将动力最终传递出去,可传递至差速器总成上,用于多轮驱动车辆的使用。
附图说明
37.图1为比亚迪第四代混动dm-i的机械结构简化图;
38.图2为本发明的整体结构剖视图一;
39.图3为本发明的整体结构剖视图二;
40.图4为本发明的整体机械结构简化图;
41.图5为实施例1在工作模式一下的动力传递路线图;
42.图6为实施例1在工作模式二下的动力传递路线图;
43.图7为实施例1在工作模式三下的动力传递路线图;
44.图8为实施例1在工作模式四下的动力传递路线图;
45.图9为实施例2的整体机械结构简化图;
46.图10为实施例3的整体机械结构简化图;
47.图11为实施例4的整体机械结构简化图;
48.图12为实施例5的整体机械结构简化图;
49.图13为实施例6的整体机械结构简化图;
50.图14为实施例7的整体机械结构简化图。
51.附图标记说明:
52.1、发动机组件;1a、曲轴;1b、离合主动齿轮;1c、水泵输出主动齿轮;
53.2、离合器组件;2a、离合器外毂;2b、扭转弹簧;2c、离合从动齿轮;2d、液压泵主动带轮;2e、离合器内毂;2f、离合器摩擦片;2g、离合器对偶片;2h、离合器压板;
54.3、驱动电机组件;3a、驱动轴;3b、驱动电机转子;3c、驱动电机定子;3d、驱动主动带轮;
55.4、液压泵组件;4a、液压泵皮带;4b、液压泵从动带轮;4c、液压泵总成;
56.5、换挡机构;5a、换挡拨叉;
57.6、动力传动机构;6a、输入轴;6aa、二档主动齿轮;6ab、一档主动齿轮;6b、输出轴;6c、同步套;6d、输出棘轮;6e、二档从动齿轮;6f、一档从动齿轮;
58.7、行星排组件;7a、行星架总成;7b、齿圈;
59.8、发电机组件;8a、发电机轴;8aa、太阳轮;8b、发电机转子;8c、发电机定子;
60.9、水泵组件;9a、水泵输出从动齿轮;9b、水泵传动轴;9c、水泵总成;
61.10、壳体组件;10a、壳体。
具体实施方式
62.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
63.如图2和图3所示,本发明示出了一种混合动力驱动装置,包括发动机组件1、离合器组件2、驱动电机组件3、液压泵组件4、换挡机构5、动力传动机构6、行星排组件7、发电机组件8、水泵组件9和壳体组件10。
64.其中,发动机组件1包括发动机和曲轴1a。
65.离合器组件2包括离合器、离合器外毂2a、离合器内毂2e、离合器摩擦片2f、离合器对偶片2g、离合器压板2h、离合齿轮副(离合主动齿轮1b、离合从动齿轮2c)和扭转弹簧2b。
66.驱动电机组件3包括驱动电机、驱动轴3a、驱动电机转子3b、驱动电机定子3c和驱动主动带轮3d。
67.液压泵组件4包括液压泵主动带轮2d、液压泵皮带4a、液压泵从动带轮4b和液压泵总成4c。
68.换挡机构5包括换挡拨叉5a和同步套6c。
69.动力传动机构6包括输入轴6a、一档主动齿轮6ab、二档主动齿轮6aa、输出轴6b、二档从动齿轮6e、一档从动齿轮6f和输出棘轮6d。
70.行星排组件7包括行星架总成7a、齿圈7b和太阳轮8aa。
71.发电机组件8包括发电机轴8a、发电机转子8b和发电机定子8c。
72.水泵组件9包括水泵输出主动齿轮1c、水泵输出从动齿轮9a、水泵传动轴9b和水泵总成9c。
73.壳体组件10包括壳体10a。
74.发动机组件1、离合器组件2、驱动电机组件3、液压泵组件4、换挡机构5、动力传动机构6、行星排组件7、发电机组件8和水泵组件9均设置于壳体组件10内。
75.实施例1:
76.如图4,一种混合动力驱动装置,包括壳体10a,壳体10a内设置有发动机、曲轴1a、发电机、发电机轴8a、离合器、离合器轴、驱动电机、驱动轴3a和动力传动机构6,动力传动机构6包括相互平行设置的输入轴6a和输出轴6b,发电机轴8a的一端安装于壳体10a上,发电机轴8a的另一端与曲轴1a的一端同轴传动连接,曲轴1a的另一端通过离合齿轮副与离合器传动连接,离合器轴、驱动轴3a和输入轴6a三轴同轴传动连接,输入轴6a的轴线方向与曲轴1a的轴线方向相平行;发电机位于壳体10a内腔的一侧,驱动电机位于壳体10a内腔的另一
侧,动力传动机构6分布于发电机与驱动电机之间的壳体10a内腔中,且离合器和动力传动机构6并排设于发动机同一侧。
77.如图4所示,从图纸所示的结构位置分布来看,壳体10a内腔中,发动机位于中间位置,发电机位于发动机的左边,且发电机轴8a与曲轴1a同轴设置;驱动电机位于发动机的右边,且驱动轴3a的轴线方向与曲轴1a的轴线方向平行设置;离合器位于驱动电机的左边,且离合器位于离合齿轮副的左边;动力传动机构6位于发动机的下方,且动力传动机构6位于离合器的左边,动力传动机构6包括相互平行设置的输入轴6a和输出轴6b,输入轴6a、离合器轴和驱动轴3a三轴同轴传动连接,离合器和动力传动机构并排设置且位于发动机的下方。本发明中,离合器和动力传动机构6并非设置于发动机的右边,而是设置在发动机的下方,这样可不占用动力驱动装置的轴向长度,即节约轴向空间,便于空间布置,合理利用了空间,使得各结构之间结构紧凑,解决了现有技术轴向长度长不便于空间布置的问题。
78.其中,离合器组件包括离合器外毂2a和离合器内毂2e,离合齿轮副包括固定装配在曲轴1a上的离合主动齿轮1b和固定装配在驱动轴3a上的离合从动齿轮2c,离合主动齿轮1b和离合从动齿轮2c啮合,离合器外毂2a固定安装于离合从动齿轮2c上,离合器内毂2e固定安装于驱动轴3a上;离合器外毂2a与离合从动齿轮2c之间设置有起减震作用的扭转弹簧2b。通过设置离合齿轮副,使得发动机曲轴1a的动力传递至离合器上,具体是通过离合从动齿轮2c将动力传递至离合器外毂2a上,离合器内毂2e固定安装于驱动轴3a上,离合器结合时,可将动力传递至驱动轴3a上;另外,通过设置扭转弹簧2b可在离合器外毂2a与离合从动齿轮2c之间起到减震作用。
79.输入轴6a与输出轴6b之间通过两档齿轮副传动连接,两档齿轮副分别为一档齿轮副和二档齿轮副,一档齿轮副包括固定装配在输入轴6a上的一档主动齿轮6ab和固定装配在输出轴6b上的一档从动齿轮6f,一档主动齿轮6ab和一档从动齿轮6f啮合;二档齿轮副包括固定装配在输入轴6a上的二档主动齿轮6aa和固定装配在输出轴6b上的二档从动齿轮6e,二档主动齿轮6aa和二档从动齿轮6e啮合;一档从动齿轮6f与二档从动齿轮6e之间设置有换挡机构5;换挡机构5包括可沿输出轴6b的轴线方向滑动设置在输出轴6b上的同步套6c和驱动同步套6c移动的换挡拨叉5a,同步套6c在滑动时可与一档从动齿轮6f或二档从动齿轮6e接合。通过两档齿轮副传动,动力通过两档减速传递至动力传动机构6,同时也降低了驱动电机的转速,避免使用高转速轴承,在解决成本高的同时,降低了nvh问题风险;换挡机构5采用同步套6c和换挡拨叉5a来实现,结构简单,易操作。
80.发电机轴8a与曲轴1a之间通过行星排组件7传动连接,行星排组件7包括固定装配于发电机轴8a上的太阳轮8aa、固定连接于曲轴1a上的行星架、固定于壳体10a上的齿圈7b。通过设置行星排组件7,使得发电机与发动机之间的动力传递可实现大速比,提升了发电机转速,解决了在一定扭矩的情况下,发电功率的提升也有限的问题。
81.发动机与发电机之间设置有水泵组件9,水泵组件9包括通过水泵输出齿轮副传动连接于曲轴1a上的水泵传动轴9b和与水泵传动轴9b的输出端相连的水泵总成9c,水泵总成9c安装在壳体10a上。通过水泵组件9,水泵组件9起到循环冷却降温作用,使得该装置更稳定地运行。
82.混合动力驱动装置还包括设置于壳体10a内的液压泵组件4,液压泵组件4包括固定装配于离合从动齿轮2c上的液压泵主动带轮2d、通过液压泵皮带4a与液压泵主动带轮2d
连接的液压泵从动带轮4b以及液压泵总成4c,液压泵从动带轮4b安装在液压泵总成4c上,液压泵总成4c安装在壳体10a上。通过液压泵组件4,液压泵组件4起到油冷润滑冷却作用,使得该装置更稳定地运行;该液压泵组件4连接于离合从动齿轮2c上,通过改变液压泵组件4的动力来源,便于空间布置。
83.驱动电机设置于壳体10a内腔的一侧,离合器靠近动力传动机构6一侧设置,液压泵组件4设置于驱动电机与离合器之间的位置。通过改变驱动电机、离合器以及液压泵组件4的位置关系,使得空间布置更紧凑。
84.另外,输出轴6b上固定装配有输出棘轮6d,动力传动机构6通过输出棘轮6d将动力最终传递出去。
85.本发明实施例1的工作模式如下:
86.工作模式一(一档纯电模式):如图5,此模式下电池给驱动电机供电,驱动电机单独输出动力,发动机、发电机不工作,离合器也处于断开状态。
87.当驱动电机通电后,切割磁场带动驱动电机转子3b转动,把动力传递到驱动电机轴3a,再通过驱动电机轴3a和输入轴6a的花键连接,把动力传递到输入轴6a上的一挡主动齿轮6ab,由于一挡从动齿轮6f和一挡主动齿轮6ab啮合,把动力传递到了一挡从动齿轮6f,此时由换挡拨叉5a拨动同步套6c到一挡接合位置,使同步套6c和一挡从动齿轮6f接合在一起,由于同步套6c通过可轴向滑动的花键连接在输出轴6b上,因此把动力由一挡从动齿轮6f传递到输出轴6b上,由于输出棘轮6d也通过花键连接安装在输出轴6b上,把动力传递到了输出棘轮6d,进而输出动力到其他部件。
88.由于二挡主动齿轮6aa设于输入轴6a上,因此跟随输入轴6a一起转动,由于二挡从动齿轮6e和二挡主动齿轮6aa啮合,把动力传递到二档从动齿轮6e上,由于二档从动齿轮6e空套在输出轴6b上,此时同步套6c没有和二挡从动齿轮6e接合在一起,因此二档从动齿轮6e在输出轴6b上空转,通过二档从动齿轮6e的动力截止。
89.工作模式二(二档纯电模式):如图6,此模式下电池给驱动电机供电,驱动电机单独输出动力,发动机、发电机不工作,离合器也处于断开状态。
90.当驱动电机通电后,切割磁场带动驱动电机转子3b转动,把动力传递到驱动电机轴3a,再通过驱动电机轴3a和输入轴6a的花键连接,把动力传递到输入轴6a上的二挡主动齿轮6aa,由于二挡从动齿轮6e和二挡主动齿轮6aa啮合,把动力传递到了二挡从动齿轮6e,此时由换挡拨叉5a拨动同步套6c到二挡接合位置,使同步套6c和二挡从动齿轮6e接合在一起,由于同步套6c通过可轴向滑动的花键连接在输出轴6b上,因此把动力由二挡从动齿轮6e传递到输出轴6b上,由于输出棘轮6d也通过花键连接安装在输出轴6b上,把动力传递到了输出棘轮6d,进而输出动力到其他部件。
91.由于一挡主动齿轮6ab设于输入轴6a上,因此跟随输入轴6a一起转动,由于一挡从动齿轮6f和一挡主动齿轮6ab啮合,把动力传递到一挡从动齿轮6f上,由于一挡从动齿轮6f空套在输出轴6b上,此时同步套6c没有和一挡从动齿轮6f接合在一起,因此一挡从动齿轮6f在输出轴6b上空转,通过一档从动齿轮6f的动力截止。
92.工作模式三(串联模式):如图7,此模式下电池、发电机一起给驱动电机供电(当然也有可能发电机同时给驱动电机和电池供电),驱动电机单独输出动力,发动机仅带动发电机工作发电,离合器处于断开状态。相比于纯电模式,该串联模式工作仅增加了增程器的发
电功能。
93.纯电动力传递路径和工作模式一和工作模式二一样;发电部分动力传递路径为:发动机运转带动曲轴1a转动,曲轴1a和行星架总成7a通过花键连接,进而带动行星架总成7a转动,此时齿圈7b固定在壳体10a上,动力就由太阳轮8aa传递到发电机轴8a上,发电机转子8b过盈压装在发电机轴8a上,因此动力通过发电机进行发电。
94.此外水泵输出从动齿轮9a和水泵输出主动齿轮1c啮合,动力通过齿轮副传递到水泵输出从动齿轮9a,输出从动齿轮9a过盈压装或者花键连接于水泵传动轴9b上,进而动力通过水泵传动轴9b传递到水泵总成9c。
95.此外离合主动齿轮1b和离合从动齿轮2c通过齿轮副连接,动力通过齿轮副传递到离合从动齿轮2c,离合从动齿轮2c通过扭转弹簧2b减震后将动力传递到离合器外毂2a,由于此时离合器处于打开状态,因此动力不能输出到离合器内毂2e上,因此通往动力传动机构6的动力截止。
96.由于液压泵主动带轮2d过盈压装在离合从动齿轮2c上,于是动力就传递到液压泵主动带轮2d上,再通过液压泵皮带4a传递动力到液压泵从动带轮4b上,进而把动力传递到液压泵总成4c。
97.工作模式四(并联模式):如图8,此模式下离合器处于接合状态,发动机扭矩在发电的同时扭矩也可以通过离合器传递动力,与驱动电机一起输出动力。相比于串联模式,该工作模式仅增加了发动机动力输出的功能。
98.在串联模式的基础上,离合器组件2接合,具体由外执行机构推动离合器压板2h使离合器摩擦片2f和离合器对偶片2g紧紧贴合传递摩擦力,进而使离合器外毂2a的动力通过摩擦力传递到离合器内毂2e上,由于离合器内毂2e通过花键连接在驱动轴3a上,所以动力通过花键连接传递到驱动轴3a上,再通过驱动轴3a和输入轴6a的花键连接,把动力传递到输入轴6a上的二挡主动齿轮6aa,由于二挡从动齿轮6e和二挡主动齿轮6aa通过齿轮副连接,把动力传递到了二挡从动齿轮6e,此时由换挡拨叉5a拨动同步套6c到二挡接合位置,使同步套6c和二挡从动齿轮6e接合在一起,由于同步套6c通过可轴向滑动的花键连接在输出轴6b上,因此把动力由二挡从动齿轮6e传递到输出轴6b上,由于输出棘轮6d也通过花键连接安装在输出轴6b上,把动力传递到了输出棘轮6d,进而输出动力到其他部件。
99.由于一挡主动齿轮6ab设于输入轴6a上,因此跟随输入轴6a一起转动,由于一挡从动齿轮6f和一挡主动齿轮6ab通过齿轮副连接,把动力传递到一挡从动齿轮6f上,由于一挡从动齿轮6f空套在输出轴6b上,此时同步套6c没有和一挡从动齿轮6f接合在一起,因此一挡从动齿轮6f在输出轴6b上空转,通过一档从动齿轮6f的动力截止。
100.实施例2:
101.基本结构与实施例1相同,不同的是:如图9,驱动电机设置于壳体10a内腔的一侧,离合器靠近驱动电机一侧设置,液压泵组件4设置于驱动电机与离合器之间。通过改变驱动电机、离合器以及液压泵组件4的位置关系,使得空间布置更紧凑。
102.液压泵组件4包括固定装配于驱动轴3a上的驱动主动带轮3d、通过液压泵皮带4a与驱动主动带轮3d连接的液压泵从动带轮4b以及液压泵总成4c,液压泵从动带轮4b安装在液压泵总成4c上,液压泵总成4c安装在壳体10a上。通过液压泵组件4,液压泵组件4起到油冷润滑冷却作用,使得该装置更稳定地运行;该液压泵组件4连接于驱动轴3a上,通过改变
液压泵组件4的动力来源,便于空间布置。
103.实施例3:
104.基本结构与实施例1相同,不同的是:如图10,离合器设置于壳体10a内腔的一侧,驱动电机靠近动力传动机构6一侧设置,液压泵组件4设置于驱动电机与离合器之间。
105.实施例4:
106.基本结构与实施例3相同,不同的是:如图11,行星排组件7的齿圈7b上设置有制动器。
107.实施例5:
108.基本结构与实施例1相同,不同的是:如图12,驱动电机设置于壳体10a内腔的一侧,离合器靠近驱动电机一侧设置,液压泵组件4设置于离合器与离合从动齿轮2c之间。通过改变驱动电机、离合器以及液压泵组件4的位置关系,使得空间布置更紧凑。
109.将输入轴6a与输出轴6b之间的两档齿轮副传动减少为单档齿轮副传动。
110.实施例6:
111.基本结构与实施例5相同,不同的是:如图13,取消离合器实现增程,在输出棘轮6d上连接差速器总成,可用于多轮驱动车辆。
112.实施例7:
113.基本机构与实施例6相同,不同的是:如图14,发电机轴8a与曲轴1a之间通过外啮合圆柱齿轮副传动连接,外啮合圆柱齿轮副包括固定装配于曲轴1a上的外啮合主动齿轮和固定装配于发电机轴8a上的外啮合从动齿轮,外啮合主动齿轮和外啮合从动齿轮啮合。通过外啮合圆柱齿轮副,使得发电机与发动机之间的动力传递更简单,同时,可使得发电机轴8a与发动机轴不是同轴设置,便于空间布置,使得结构更紧凑。
114.上述实施例中驱动电机、离合器和液压泵组件的位置可以根据实际需求进行位置交换,行星排组件、齿轮副传动设计等传动连接的结构也可以根据实际需求进行变换组合,制动器和差速器也可以应用到任何一个实施例中,并不局限于此。
115.综上,本发明具有如下优点:
116.1)本发明将动力传动机构6布置于发电机与驱动电机或离合器之间的壳体10a内腔中,且离合器和动力传动机构6并排设于发动机侧面,发动机的曲轴1a与发电机轴8a同轴布置,驱动电机的驱动轴3a与发电机轴8a平行设置,而不是同轴布置,这样可不占用动力驱动装置的轴向长度,即节约轴向空间,便于空间布置,合理利用了空间,使得各结构之间结构紧凑,解决了现有技术轴向长度长不便于空间布置的问题;
117.2)将发动机及曲轴1a、发电机及发电机轴8a、离合器、驱动电机及驱动轴3a和动力传动机构6全部设置于一个壳体10a中,使之共用一个壳体10a结构,便于做到结构上高度集成化,采用高度集成化的方式,把发动机腔体和动力传动机构6腔体做成一个连通的腔体,共用一套润滑油,这样发动机产生的热量能够快速传递到动力传动机构6腔体,快速提升润滑油的温度,在解决轻量化问题的同时,解决冬季在低温下,并联模式启动离合器接合性能差的问题、动力传动机构6效率偏低的问题,从而提高动力传动机构6的工作效率;
118.3)通过两档齿轮副传动,动力通过两档减速传递至动力传动机构6,同时也降低了驱动电机的转速,避免使用高转速轴承,在解决成本高的同时,降低了nvh问题风险;
119.4)通过设置行星排组件7,使得发电机与发动机之间的动力传递可实现大速比,提
升了发电机转速,解决了在一定扭矩的情况下,发电功率的提升也有限的问题;
120.5)由于发动机的曲轴1a与驱动电机的驱动轴3a不是同轴连接,而同轴式结构会增加零部件制造成本,本发明中发动机的曲轴1a与离合器、驱动电机之间通过离合齿轮副传动连接,可降低零部件制造成本。
121.需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
122.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“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。
123.另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,并非特别指称次序或顺位的意思,亦非用以限定本发明,其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已,而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
124.以上仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。
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