CN201362168Y - 混合动力汽车的驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种混合动力汽车的驱动系统，包括内燃机、离合器、花键轴、电动机总成、弹性过渡盘和变速器，内燃机与离合器的一端通过花键轴连接，电动机处于离合器与变速器之间，电动机一端通过离合器芯轴法兰与离合器的另一端连接，电动机另外一端通过弹性过渡盘与变速器花键轴连接。本实用新型实现并联式混合动力的多种功能，且能实行电驱动和大大提高制动能量回馈量。本系统克服了同类并联式混合动力系统机械结构过于复杂、可靠性低、转动惯量大等缺点；具有较好的柔性，减少混合动力总成的在换档、起动和混合动力工作时的冲击；提高系统可靠性，延长使用寿命，改善车辆的燃油经济性、排放等使用特性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种混合动力汽车驱动系统，特别是混合动力的并联式驱动系统。
背景技术
目前，环保和节能已经称为全世界关注的热门话题，中国也以“节能减排”做为国家环境保护和可持续发展的战略。因此，研发在满足驾驶者对驾驶性能的要求下，同时具有节能环保的新型车辆驱动系统具有重要的意义。
串联、并联和混联是现有混合动力系统的三种形式，每种形式国外都有产业化的产品推出，但是这些产品的机构相对比较复杂，制造成本也较高，很难直接引进到中国进行推广。
目前，国内也已经有多家单位开发了不同形式混合动力系统的技术，但是依然存在结构复杂、布置困难、动力性和节能效果不明显等不足，不利于产业化推广使用。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种具备产业化潜力的新型混合动力汽车驱动系统，本系统克服了同类并联式混合动力系统机械结构过于复杂、可靠性低、转动惯量大等缺点；具有较好的柔性，减少混合动力总成在换档、起动和混合动力工作时的冲击；提高系统可靠性，延长使用寿命，改善车辆的燃油经济性、排放等使用特性。
本实用新型混合动力汽车的驱动系统包括内燃机、离合器、花键轴、电动机总成、弹性过渡盘和变速器，内燃机与离合器的一端通过花键轴连接，电动机处于离合器与变速器之间，电动机一端通过离合器芯轴法兰与离合器的另一端连接，电动机另外一端通过弹性过渡盘与变速器花键轴连接。
本实用新型混合动力汽车的驱动系统中，电动机转子的一端与离合器芯轴的法兰通过螺栓连结，电动机离合器壳体上布置轴承来支撑离合器芯轴。电动机转子的另外一端与弹性过渡盘通过螺栓连接，从而与变速器一轴相连。
本实用新型混合动力汽车的驱动系统中，弹性过渡盘在普通离合器的从动盘的基础上进行简化，主要由钢片、扭转减震器和花键轴芯组成，弹性过渡盘与电机转子通过螺栓上紧，通过花键芯轴与变速器一轴相配合，弹性过渡盘中钢片与花键轴芯之间设置扭转减震器，该减震器起到消除电机转子与变速箱之间扭矩传递波动的作用。
本实用新型混合动力汽车的驱动系统中，取消离合器壳体，采用离合器壳体与电动机壳体集成的整体式壳体结构。
本实用新型混合动力汽车的驱动系统中，设置与电动机电力连接的蓄电池和辅助能量装置，辅助能量存储装置可以通过电动机发电补充能量。
本实用新型可实现并联式混合动力全部工作模式，其工作原理是通过电动机来优化内燃机的运行区间，回收车辆制动时消耗的动能，提高车辆的燃油经济性。本实用新型中混合动力系统可以也可以实现纯电动运行，自动关闭或起动内燃机(“Stop and Go”)的功能，减少内燃机的排放，降低污染。
本实用新型中电动机的位置位于离合器与变速器之间，与变速器输入轴固连，换档时通过电动机实现变速器输入轴的快速调速，使变速器输入轴的转速和发动机的转速接近，减轻变速器和同步器的磨损，延长变速器的使用寿命。
本实用新型中电动机通过逆变器控制，逆变器把从蓄电池或其他能量存储装置的直流电源转化成交流电源，具备发电/助力的功能。辅助能量存储装置可以通过电动机发电补充能量，也可以通过外接充电机从民用电网补充能量，即具备Plug-In功能。采用Plug-In功能可进一步减少内燃机的燃油消耗，提高车辆纯电动行驶的距离，因此具有更好的燃油经济性和更低的排放。
由于采用上述的技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：
1、结构简单，且降低了工艺要求，使加工方便，易于产业化推广；
2、具有更大的制动回馈能力、“Stop and Go”和Plug-in的功能，提高车辆的燃油经济性和使用性能；
3、系统结构紧凑，节省整车布置空间，配套适应性好。
附图说明
图1为本实用新型混合动力汽车驱动系统结构示意图。
图2为本实用新型混合动力汽车驱动系统的功能概念图。
图3-1为弹性过渡盘的剖视图。
图3-2为弹性过渡盘的主视图。
图中：
1-内燃机；2-离合器；3-花键轴；4-电动机总成；5-电动机定子；6-电动机转子；7-弹性过渡盘；8-变速器；9-传动轴；10-差速器；11-车轮。31-钢片；32-扭转减震器；33-花键轴芯。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本实用新型混合动力汽车的驱动系统的结构和功能。
如图1所示，本实用新型混合动力汽车的驱动系统各部分的连接关系中：花键轴3连接传统的内燃机1和离合器2，弹性过渡盘7连接电动机转子6和变速器8，离合器2与花键轴3相连，花键轴3与电动机转子6相连，电动机转子6通过弹性过渡盘7与变速器8相连。
电动机一端通过离合器芯轴法兰与离合器连接，另外一端通过弹性过渡盘与变速器花键轴连结，实现并联式混合动力的功能，且能实行电驱动和大大提高制动能量回馈量。
本实用新型的结构特点之一是：混合动力系统中的电动机与内燃机同轴布置，电动机处于离合器与变速器之间。电动机转子的一端与离合器芯轴的法兰通过螺栓连结，电动机离合器壳体上布置轴承来支撑离合器芯轴，保证电动机转子与定子之间的同心度，使电动机的最大功率和设计性能得到充分的发挥。
本实用新型的结构特点之二是：混合动力系统中的电动机转子的另外一端与弹性过渡盘通过螺栓连接，从而与变速器一轴相连。该弹性过渡盘采用特殊设计的简化离合器从动盘，保留扭转减震器和花键芯轴，可与变速器一轴匹配。采取过渡盘连接可最大程度地减少轴向冲击，具有较好的柔性，提高混合动力系统的机械连接的可靠性。
本实用新型中的离合器壳体与电动机壳体为一体式设计，集成了离合器分离机构支撑、离合器芯轴支撑、电动机冷却水套和传感器安装支撑等多个功能，减轻了系统的重量；采用独立腔体设计，确保电动机整体的密封性。
本实用新型中对内燃机和变速器的机械接口不要求改动，最大程度地减少了机械改制工作，使混合动力系统自由地匹配各类型的内燃机和变速器，形成一个高度集成并联式的混合动力总成。
本实用新型中离合器分离之后，可实现纯电动运行和制动回馈功能且回馈能力大大提高，离合器结合可实现电动机助力，发电等功能；在离合器分开和接合的瞬间，电动机快速调节变速器输入轴转速，实现换档时转速同步功能。
本实用新型主要的运行模式：
1、纯电动机运行模式：内燃机停止，离合器分开，电动机单独驱动车辆运行。
2、纯内燃机运行模式：离合器结合，电动机不工作，内燃机单独驱动车辆运行。
3、内燃机驱动并发电模式：离合器结合，内燃机一边驱动车辆运行，一边提供动力带动电机发电，给辅助能量装置补充电能。
4、电动机助力模式：离合器结合，且电动机发出动力协助内燃机共同驱动车辆运行。
5、起动内燃机：电动机发出大扭矩拖动内燃机旋转，内燃机点火喷油实现起动。
6、制动回馈模式：制动时分离离合器，关闭内燃机，通过电动机发电提供车辆部分制动阻力，实现部分车辆动能的回收，补充辅助能量存储单元的电能。此时由于没有内燃机拖动损耗而可以大大提高制动能量的回收。
Claims (6)
1、一种混合动力汽车的驱动系统，包括内燃机、离合器、花键轴、电动机总成、弹性过渡盘和变速器，其特征在于：内燃机与离合器的一端通过花键轴连接，电动机处于离合器与变速器之间，电动机一端通过离合器芯轴法兰与离合器的另一端连接，电动机另外一端通过弹性过渡盘与变速器花键轴连接。
2、按照权利要求1所述的混合动力汽车驱动系统，其特征在于：电动机转子的一端与离合器芯轴的法兰通过螺栓连结，电动机离合器壳体上布置轴承来支撑离合器芯轴；电动机转子的另外一端与弹性过渡盘通过螺栓连接，从而与变速器一轴相连。
3、按照权利要求1所述的混合动力汽车驱动系统，其特征在于：弹性过渡盘由钢片、扭转减震器和花键轴芯组成，弹性过渡盘与电机转子通过螺栓上紧，通过花键芯轴与变速器一轴相配合，弹性过渡盘中钢片与花键轴芯之间设置扭转减震器。
4、按照权利要求1或2所述的混合动力汽车驱动系统，其特征在于：采用离合器壳体与电动机壳体集成的整体式壳体结构。
5、按照权利要求1所述的混合动力汽车驱动系统，其特征在于：电动机通过逆变器控制。
6、按照权利要求1或5所述的混合动力汽车驱动系统，其特征在于：设置与电动机电力连接的蓄电池和辅助能量装置，辅助能量存储装置通过电动机发电补充能量。
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