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CN108128135A - 一种混合动力汽车的动力总成布置结构 - Google Patents

一种混合动力汽车的动力总成布置结构 Download PDF

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CN108128135A
CN108128135A CN201711384704.3A CN201711384704A CN108128135A CN 108128135 A CN108128135 A CN 108128135A CN 201711384704 A CN201711384704 A CN 201711384704A CN 108128135 A CN108128135 A CN 108128135A
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China
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gear
shaft
hydraulic pump
shafting
generator
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章国光
雷君
郭振戈
薛龙
李曼丽
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Dongfeng Motor Corp
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Dongfeng Motor Corp
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Abstract

本发明公开了一种混合动力汽车的动力总成布置结构包括与驱动电机轴系配合的中间轴系和可为发电机和驱动电机提供冷却液压油的多个液压泵，发电机轴系、发动机轴系、离合器轴系、驱动轴系、中间轴系和驱动电机轴系两两平行设置于变速箱内；发电机轴系、发动机轴系和离合器轴系组成可将动力传递至驱动轴系的第一驱动轴系，驱动电机轴系和中间轴系组成可将动力传递至驱动轴系的第二驱动轴系。通过在发动机、电机的动力传输路径中设置若干机械液压泵或机械液压泵与电子液压泵的组合，减少了动力传递损耗，提升了动力传动的整体效率，同时将电机及发电机集成在了变速箱壳体内，有利于变速箱在整车上的搭载布置。

Description

一种混合动力汽车的动力总成布置结构
技术领域
本发明涉及汽车动力总成布置结构技术领域，具体地指一种混合动力汽车的动力总成布置结构。
背景技术
随着石油资源的缺乏和人们环保意识的提高，世界各国政府和各大汽车厂商加大了对于新能源汽车领域的投入及研究，并取得了一些成果。如三菱自动车工业株式会社的专利“用于混合动力车辆的驱动桥单元”：发动机和电机的动力被独立的传输至驱动轮侧的输出轴，并且来自发动机的动力同样被传输至发电机。电机的转动轴与传输轴有垂直方向的间隔，发电机的转动轴与输出轴有水平方向的间隔。离合器设置于驱动桥系统中，并被插入在发动机至输出轴的动力传输路径上，离合器的连接和断开来自发动机的动力。泵被放置在驱动桥系统的一侧上与离合器同轴，并且通过来自输出轴的动力用于离合器的驱动压力。但该方案电机及驱动电机外接，整体重量较大，整车布置搭载性较差，同时采用单机械泵，损耗较大，整体效率偏低，且液压泵与离合器同轴布置，增加轴向尺寸不利于布置。
本田技研工业株式会社的专利“混合动力车辆用驱动装置”：发动机轴、发电机轴、空转轴平行布置，其中发电机与电机通过内周轴及可相对于内周轴旋转的外周轴，离合器布置于发动机输入轴上，可控制发动机动力向空转轴的输出与切断，液压泵通过传动装置与发动机输入轴连接，为离合器的结合提供动力。但该方案中同轴布置的电机和发电机增加轴向空间，不利于布置，同时电机及驱动电机未单独设置冷却润滑机构，会对其性能造成一定影响。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种整车搭载性好、冷却性能好、传输效率高的混合动力汽车的动力总成布置结构。
为实现此目的，本发明所设计的混合动力汽车的动力总成布置结构包括发电机轴系、发动机轴系、离合器轴系、驱动轴系和驱动电机轴系，其特征在于：它还包括与驱动电机轴系配合的中间轴系和可为发电机和驱动电机提供冷却液压油的多个液压泵，所述发电机轴系、发动机轴系、离合器轴系、驱动轴系、中间轴系和驱动电机轴系两两平行设置于变速箱内；所述发电机轴系、发动机轴系和离合器轴系组成可将动力传递至驱动轴系的第一驱动轴系，所述驱动电机轴系和中间轴系组成可将动力传递至驱动轴系的第二驱动轴系。
进一步的，所述发动机轴系通过发电机轴系和离合器轴系与驱动轴系进行动力传动。
进一步的，所述驱动电机轴系通过中间轴系与驱动轴系进行动力传动。
具体的，所述发电机轴系包括发电机、与发电机连接的发电机轴和固接于发电机轴上的发电机齿轮，所述发动机轴系包括发动机、与发动机连接的发动机轴和固接于发动机轴上的发动机齿轮，所述发电机齿轮与发动机齿轮啮合，所述离合器轴系包括离合器、与离合器连接的离合器齿轮和离合器轴，所述离合器齿轮与发动机齿轮啮合。
进一步的，所述离合器轴上还固接有离合器轴输出齿轮，所述驱动轴系包括驱动轴和设置于驱动轴上的差速器，所述差速器上连接有差速器齿轮，所述差速器齿轮与离合器轴输出齿轮啮合。
具体的，所述驱动电机轴系包括驱动电机、与驱动电机连接的驱动电机轴和固接于驱动电机轴上的驱动电机齿轮，所述中间轴系包括中间轴和固接于中间轴上的中间轴输入齿轮，所述驱动电机齿轮与中间轴输入齿轮啮合。
进一步的，所述中间轴上还固接有中间轴输出齿轮，所述驱动轴系包括驱动轴和设置于驱动轴上的差速器，所述差速器上连接有差速器齿轮，所述中间轴输出齿轮与差速器齿轮啮合。
优选的，所述液压泵包括第一液压泵和第二液压泵，所述第一液压泵连接有第一液压泵轴，所述第一液压泵轴上固接有第一液压泵齿轮，所述第一液压泵布置于发动机动力传输路径中，所述第二液压泵连接有第二液压泵轴，所述第二液压泵轴上固接有第二液压泵齿轮，所述第二液压泵布置于驱动电机动力传输路径中；所述第一液压泵与发电机和离合器之间分别连接有冷却油路结构和驱动油路结构，所述第二液压泵与驱动电机之间连接有冷却油路结构。
优选的，所述第一液压泵齿轮与发电机齿轮啮合；所述第二液压泵齿轮与离合器轴输出齿轮啮合。
优选的，所述液压泵包括机械液压泵和电子液压泵，所述机械液压泵连接有机械液压泵轴，所述机械液压泵轴上固接有机械液压泵齿轮，所述机械液压泵齿轮与离合器齿轮或发动机齿轮啮合，所述机械液压泵与发电机之间连接有冷却油路结构，所述电子液压泵与驱动电机之间连接有冷却油路结构。
本发明的有益效果是：通过在发动机、电机的动力传输路径中设置若干机械液压泵或机械液压泵与电子液压泵的组合，减少了动力传递损耗，提升了动力传动的整体效率，同时将电机及发电机集成在了变速箱壳体内、减小了变速箱尺寸，减轻了变速箱重量，发电机轴系、驱动电机轴系、发动机轴系、离合器轴系和驱动轴系均平行布置，有效减少了变速箱的轴向尺寸，有利于变速箱在整车上的搭载布置。
附图说明
图1为本发明中混合动力汽车具有多个机械液压泵的动力总成布置结构示意图；
图2为本发明中混合动力汽车具有机械液压泵与电子液压泵组合的动力总成布置结构示意图；
其中，1—发电机，2—驱动电机，3—发电机轴，4—发动机，5—发动机轴，6—发动机齿轮，7—离合器，8—离合器齿轮，9—离合器轴，10—离合器轴输出齿轮，11—驱动轴，12—差速器，13—差速器齿轮，14—驱动电机轴，15—驱动电机齿轮，16—中间轴，17—中间轴输入齿轮，18—中间轴输出齿轮，19—车轮，20—机械液压泵，21—机械液压泵齿轮，22—第一液压泵，23—第二液压泵，24—第一液压泵轴，25—第一液压泵齿轮，26—第二液压泵轴，27—第二液压泵齿轮，28—电子液压泵，29—机械液压泵轴，30—变速箱壳体，31—发电机齿轮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1—2所示的混合动力汽车的动力总成布置结构，包括发电机轴系、发动机轴系、离合器轴系、驱动轴系、驱动电机轴系、与驱动电机轴系配合的中间轴系和可为发电机1和驱动电机2提供冷却液压油的多个液压泵，发电机轴系、发动机轴系、离合器轴系、驱动轴系、中间轴系和驱动电机轴系两两平行设置于变速箱壳体30内；
发电机轴系、发动机轴系和离合器轴系组成可将动力传递至驱动轴系的第一驱动轴系，发动机轴系通过发电机轴系和离合器轴系与驱动轴系进行动力传动。发电机轴系包括发电机1、与发电机1连接的发电机轴3和固接于发电机轴3上的发电机齿轮31，发动机轴系包括发动机4、与发动机4连接的发动机轴5和固接于发动机轴5上的发动机齿轮6，发电机齿轮31与发动机齿轮6啮合，离合器轴系包括离合器7、与离合器7连接的离合器齿轮8和离合器轴9，离合器齿轮9与发动机齿轮6啮合。离合器轴9上还固接有离合器轴输出齿轮10，驱动轴系包括驱动轴11和设置于驱动轴11上的差速器12，差速器12上连接有差速器齿轮13，差速器齿轮13与离合器轴输出齿轮10啮合。
驱动电机轴系和中间轴系组成可将动力传递至驱动轴系的第二驱动轴系，驱动电机轴系通过中间轴系与驱动轴系进行动力传动。驱动电机轴系包括驱动电机2、与驱动电机2连接的驱动电机轴14和固接于驱动电机轴14上的驱动电机齿轮15，中间轴系包括中间轴16和固接于中间轴16上的中间轴输入齿轮17，驱动电机齿轮15与中间轴输入齿轮17啮合。中间轴16上还固接有中间轴输出齿轮18，驱动轴系包括驱动轴11和设置于驱动轴11上的差速器12，差速器12上连接有差速器齿轮13，中间轴输出齿轮18与差速器齿轮13啮合。
关于液压泵的设置方式有如下两种：
如图1所示，液压泵包括第一液压泵22和第二液压泵23，第一液压泵22连接有第一液压泵轴24，第一液压泵轴24上固接有第一液压泵齿轮25，第一液压泵齿轮25与发电机齿轮31啮合，第二液压泵23连接有第二液压泵轴26，第二液压泵轴26上固接有第二液压泵齿轮27，第二液压泵齿轮27与离合器轴输出齿轮10啮合；第一液压泵22与发电机1和离合器7之间分别连接有冷却油路结构和驱动油路结构，第二液压泵23与驱动电机2之间连接有冷却油路结构。
如图2所示，液压泵包括机械液压泵20和电子液压泵28，机械液压泵20连接有机械液压泵轴29，机械液压泵轴29上固接有机械液压泵齿轮21，机械液压泵齿轮21与离合器齿轮8啮合，机械液压泵20与发电机1之间连接有冷却油路结构，电子液压泵28与驱动电机2之间连接有冷却油路结构。
在本发明的实施例1中，基于图1所示结构的混合动力汽车，可实现纯电动模式、串联驱动模式、并联驱动模式、驻车发电模式。
纯电动模式：在纯电动模式下，离合器7断开，驱动电机2的动力一部分经由驱动电机轴14、驱动电机齿轮15、中间轴输入齿轮17、中间轴16、中间轴输出齿轮18、差速器齿轮13和差速器12传递给驱动轴11，驱动车轮19转动。驱动电机2的另一部分动力经由驱动电机轴14、驱动电机齿轮15、中间轴输入齿轮17、中间轴16、中间轴输出齿轮18、差速器齿轮13、离合器轴输出齿轮10、第二液压泵轴齿轮27，第二液压泵轴26，传递给第二液压泵23，用以驱动第二液压泵23为驱动电机2提供冷却润滑用油。此时，发动机1、发电机2不工作。
串联驱动模式：在串联驱动模式下，离合器7断开，发动机4的动力经由发动机轴5、发动机齿轮6、发电机齿轮31、发电机轴3传递给发电机1发电；发动机4的另一部分动力经由上述路径后传递至第一液压齿轮25、第一液压泵轴24，驱动第一液压泵22为发电机1提供冷却润滑用油。同时，发电机1产生电能供给驱动电机2，驱动电机2的动力一部分经由驱动电机轴14、驱动电机齿轮15、中间轴输入齿轮17、中间轴16、中间轴输出齿轮18、差速器齿轮13、差速器12传递给驱动轴11，驱动车轮19转动，驱动电机2的另一部分动力经由驱动电机轴14、驱动电机齿轮15、中间轴输入齿轮17、中间轴16、中间轴输出齿轮18、差速器齿轮13、离合器轴输出齿轮10、第二液压泵齿轮27，第二液压泵轴26，传递给第二液压泵23，用以驱动第二液压泵23为驱动电机2提供冷却润滑用油。
并联驱动模式：在并联驱动模式下，发动机4的一部分动力经由发动机轴5、发动机齿轮6、发电机齿轮31、发电机轴3为发电机1发电提供动力，同时经由上述路径传递至第一液压泵齿轮25、第一液压泵轴24传递给第一液压泵22，产生油压推动离合器7结合，并为发电机1提供冷却润滑用油，发动机的另一部分动力经由发动机轴5、发动机齿轮6、离合器齿轮8、离合器7、中间轴16、离合器轴输出齿轮10后传递给差速器12；驱动电机2的动力一部分经由驱动电机轴14、驱动电机齿轮15、中间轴输入齿轮17、中间轴16、中间轴输出齿轮18、差速器齿轮13传递至差速器12，驱动电机2的另一部分动力经由上述路径后传递给离合器轴输出齿轮10，并带动第二液压泵23转动，为驱动电机2提供冷却润滑用油。驱动电机2和发动机4的动力传递至差速器12进行耦合后经驱动轴11传递至车轮19。
驻车发电模式：在驻车发电模式下，离合器7断开，发动机4的动力经由发动机轴5、发动机齿轮6、发电机齿轮31、发电机轴3传递给发电机1发电，发动机4动力同时经由上述路径后传递给第一液压泵齿轮25、第一液压泵轴24，进而驱动第一液压泵22为发电机1提供冷却用油。
在本发明的实施例2中，基于图2所示结构的混合动力汽车，至少可实现纯电动模式、串联驱动模式、并联驱动模式、驻车发电模式。
纯电动模式：在纯电动模式下，离合器7断开，驱动电机2的动力经由驱动电机轴14、驱动电机齿轮15、中间轴输入齿轮17、中间轴16、中间轴输出齿轮18、差速器齿轮13、差速器12传递给驱动轴11，驱动车轮19转动，驱动电机2的冷却润滑用油由电子液压泵28提供。此时，发动机4、发电机1不工作。
串联驱动模式：在串联驱动模式下，离合器7断开，发动机4的动力经由发动机轴5、发动机齿轮6、发电机齿轮31、发电机轴3传递给发电机1发电；发动机4的另一部分动力经由发动机轴5、发动机齿轮6、离合器齿轮8传递给机械液压泵20，机械液压泵20为发电机1提供冷却润滑用油。同时，发电机1产生电能供给驱动电机2，驱动电机2的动力经由驱动电机轴14、驱动电机齿轮15、中间轴输入齿轮17、中间轴16、中间轴输出齿轮18、差速器齿轮13、差速器12传递给驱动轴11，驱动车轮19转动，驱动电机2的冷却润滑用油由附属电子液压泵提供。
并联驱动模式：在并联驱动模式下，发动机4的一部分动力经由发动机轴5、发动机齿轮6、发电机齿轮31、发电机轴3传递给发电机1发电，发动机的另一部分动力经由发动机轴5、发动机齿轮6、离合器齿轮8传递给机械液压泵20，为离合器7结合提供动力，并为发电机1提供冷却润滑用油，同时经由上述路径传递至离合器7、离合器轴9、离合器轴输出齿轮10后传递给差速器12；驱动电机2的动力经由驱动电机轴14、驱动电机齿轮15、中间轴输入齿轮17、中间轴16、中间轴输出齿轮18、差速器齿轮13、差速器12传递给驱动轴11，驱动车轮19转动，驱动电机2的冷却润滑用油由附属电子液压泵25提供。驱动电机2和发动机4的动力传递至差速器12进行耦合后经驱动轴11传递至车轮19。
驻车发电模式：在驻车发电模式下，离合器7断开，发动机4的动力经由发动机轴5、发动机齿轮6、发电机齿轮31、发电机轴3传递给发电机1发电。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种混合动力汽车的动力总成布置结构，包括发电机轴系、发动机轴系、离合器轴系、驱动轴系和驱动电机轴系，其特征在于：它还包括与驱动电机轴系配合的中间轴系和可为发电机(1)和驱动电机(2)提供冷却液压油的多个液压泵，所述发电机轴系、发动机轴系、离合器轴系、驱动轴系、中间轴系和驱动电机轴系两两平行设置于变速箱壳体(30)内；所述发电机轴系、发动机轴系和离合器轴系组成可将动力传递至驱动轴系的第一驱动轴系，所述驱动电机轴系和中间轴系组成可将动力传递至驱动轴系的第二驱动轴系。
2.如权利要求1所述的一种混合动力汽车的动力总成布置结构，其特征在于：所述发动机轴系通过发电机轴系和离合器轴系与驱动轴系进行动力传动。
3.如权利要求1所述的一种混合动力汽车的动力总成布置结构，其特征在于：所述驱动电机轴系通过中间轴系与驱动轴系进行动力传动。
4.如权利要求2所述的一种混合动力汽车的动力总成布置结构，其特征在于：所述发电机轴系包括发电机(1)、与发电机(1)连接的发电机轴(3)和固接于发电机轴(3)上的发电机齿轮(31)，所述发动机轴系包括发动机(4)、与发动机(4)连接的发动机轴(5)和固接于发动机轴(5)上的发动机齿轮(6)，所述发电机齿轮(31)与发动机齿轮(6)啮合，所述离合器轴系包括离合器(7)、与离合器(7)连接的离合器齿轮(8)和离合器轴(9)，所述离合器齿轮(9)与发动机齿轮(6)啮合。
5.如权利要求4所述的一种混合动力汽车的动力总成布置结构，其特征在于：所述离合器轴(9)上还固接有离合器轴输出齿轮(10)，所述驱动轴系包括驱动轴(11)和设置于驱动轴(11)上的差速器(12)，所述差速器(12)上连接有差速器齿轮(13)，所述差速器齿轮(13)与离合器轴输出齿轮(10)啮合。
6.如权利要求3所述的一种混合动力汽车的动力总成布置结构，其特征在于：所述驱动电机轴系包括驱动电机(2)、与驱动电机(2)连接的驱动电机轴(14)和固接于驱动电机轴(14)上的驱动电机齿轮(15)，所述中间轴系包括中间轴(16)和固接于中间轴(16)上的中间轴输入齿轮(17)，所述驱动电机齿轮(15)与中间轴输入齿轮(17)啮合。
7.如权利要求6所述的一种混合动力汽车的动力总成布置结构，其特征在于：所述中间轴(16)上还固接有中间轴输出齿轮(18)，所述驱动轴系包括驱动轴(11)和设置于驱动轴(11)上的差速器(12)，所述差速器(12)上连接有差速器齿轮(13)，所述中间轴输出齿轮(18)与差速器齿轮(13)啮合。
8.如权利要求5所述的一种混合动力汽车的动力总成布置结构，其特征在于：所述液压泵包括第一液压泵(22)和第二液压泵(23)，所述第一液压泵(22)连接有第一液压泵轴(24)，所述第一液压泵轴(24)上固接有第一液压泵齿轮(25)，所述第一液压泵(22)布置于发动机动力传输路径中，所述第二液压泵(23)连接有第二液压泵轴(26)，所述第二液压泵轴(26)上固接有第二液压泵齿轮(27)，所述第二液压泵(23)布置于驱动电机动力传输路径中；所述第一液压泵(22)与发电机(1)和离合器(7)之间分别连接有冷却油路结构和驱动油路结构，所述第二液压泵(23)与驱动电机(2)之间连接有冷却油路结构。
9.如权利要求8所述的一种混合动力汽车的动力总成布置结构，其特征在于：所述第一液压泵齿轮(25)与发电机齿轮(31)啮合；所述第二液压泵齿轮(27)与离合器轴输出齿轮(10)啮合。
10.如权利要求5所述的一种混合动力汽车的动力总成布置结构，其特征在于：所述液压泵包括机械液压泵(20)和电子液压泵(28)，所述机械液压泵(20)连接有机械液压泵轴(29)，所述机械液压泵轴(29)上固接有机械液压泵齿轮(21)，所述机械液压泵齿轮(21)与离合器齿轮(8)或发动机齿轮(6)啮合，所述机械液压泵(20)与发电机(1)之间连接有冷却油路结构，所述电子液压泵(28)与驱动电机(2)之间连接有冷却油路结构。
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