專利名稱：混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成及應(yīng)用其的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成及應(yīng)用其的混合 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽車。
背景技術(shù)：
混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽車、電動(dòng)汽車、增程式電動(dòng)汽車是未來新能源汽車的主要驅(qū)動(dòng)形 式。
傳統(tǒng)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽車中，設(shè)置有混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成，其中主要包括牽引電機(jī)、發(fā) 電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)及變速器。牽引電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)車輪，發(fā)動(dòng)機(jī)專門用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)從而對(duì)汽車電 池進(jìn)行再充電和/或?qū)㈦娏χ苯拥毓┙o至牽引電機(jī)。
在上述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成工作的過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為 電能，該電能再輸入牽引電機(jī)以使?fàn)恳姍C(jī)輸出機(jī)械能，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)汽車行駛。由于發(fā)動(dòng)機(jī)輸 出的機(jī)械能經(jīng)過發(fā)電機(jī)和牽引電機(jī)后會(huì)有很大一部分損失，一般情況下會(huì)有20%以上的損 失，這樣使得混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成的驅(qū)動(dòng)效率比較低。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成及應(yīng)用其的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽車，解決 了現(xiàn)有的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成在工作過程中驅(qū)動(dòng)效率比較低的問題。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案
—種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成，包括第一電機(jī)、第二電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)及變速器，所述變速器 包括離合器、低速齒輪對(duì)、高速齒輪對(duì)、動(dòng)力切換單元、二軸以及相對(duì)同軸向設(shè)置的第一動(dòng) 力輸入軸和第二動(dòng)力輸入軸；所述高速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪套設(shè)在所述第一動(dòng)力輸入軸上，從 動(dòng)輪固定在所述二軸上；所述低速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪固定在所述第二動(dòng)力輸入軸上，從動(dòng)輪 固定在所述二軸上；所述動(dòng)力切換單元位于所述第一動(dòng)力輸入軸與所述第二動(dòng)力輸入軸之 間，固定在所述第一動(dòng)力輸入軸上；當(dāng)所述動(dòng)力切換單元處于工作狀態(tài)時(shí)，將所述第一動(dòng)力 輸入軸上的動(dòng)力傳遞至所述高速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪，或者傳遞至所述低速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪； 所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)由所述第一電機(jī)與所述離合器傳遞至所述第一動(dòng)力輸入軸，所述第二 電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)所述第二動(dòng)力輸入軸。
進(jìn)一步地，所述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成，還包括主減速器，所述主減速器包括減速齒輪 對(duì)，所述減速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪固定在所述二軸上，所述減速齒輪對(duì)的動(dòng)力由與所述主減速 器相連的動(dòng)力輸出軸輸出。
進(jìn)一步地,所述動(dòng)力切換單元包括花鍵轂及與所述花鍵轂花鍵連接的滑套；所述 滑套在所述花鍵轂上滑動(dòng)；當(dāng)所述滑套滑至所述高速齒輪對(duì)一側(cè)時(shí)，所述第一輸入軸的動(dòng) 力傳遞至所述高速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪；當(dāng)所述滑套滑至所述低速齒輪對(duì)一側(cè)時(shí)，所述第一輸 入軸的動(dòng)力傳遞至所述低速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪。
進(jìn)一步地，所述第一電機(jī)由第一控制器控制，所述第二電機(jī)由第二控制器控制。
進(jìn)一步地，所述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成，還包括主電池組，所述主電池組通過所述第一 控制器、第二控制器分別與所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)對(duì)應(yīng)連接。
進(jìn)一步地,所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成,還包括動(dòng)力切換裝置,所述動(dòng)力切換裝置位 于所述第二動(dòng)力輸入軸與所述第二電機(jī)之間，所述第二電機(jī)通過所述動(dòng)力切換裝置直接驅(qū) 動(dòng)所述第二動(dòng)力輸入軸，所述動(dòng)力切換裝置用于傳遞或切斷所述第二動(dòng)力輸入軸與所述第 二電機(jī)之間傳遞的動(dòng)力。
進(jìn)一步地，所述動(dòng)力切換裝置為離合器，所述離合器的主動(dòng)件與所述第二電機(jī)固 定連接，所述離合器的從動(dòng)件與所述第二動(dòng)力輸入軸固定連接。
一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽車，設(shè)置有上述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成及應(yīng)用其的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽車，由于 發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力能經(jīng)由第一電機(jī)和離合器傳遞至第一動(dòng)力輸入軸，而動(dòng)力切換單元在處 于工作狀態(tài)時(shí)，能夠?qū)⒌谝粍?dòng)力輸入軸的動(dòng)力傳遞至高速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪，或者傳遞至低 速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪，最終將動(dòng)力傳遞至二軸以驅(qū)動(dòng)車輪，因此，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的速 度下直接參與驅(qū)動(dòng)，可以避免現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)動(dòng)機(jī)在能量轉(zhuǎn)換的過程中能量損耗的問題發(fā) 生，從而提高了混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成的驅(qū)動(dòng)效率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成的示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成的示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其 他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成，如圖1所示，包括第一電機(jī)11、第 二電機(jī)12、發(fā)動(dòng)機(jī)13及變速器15。
變速器15包括離合器14、低速齒輪對(duì)151、高速齒輪對(duì)152、動(dòng)力切換單元153、二 軸156以及相對(duì)同軸向設(shè)置的第一動(dòng)力輸入軸154和第二動(dòng)力輸入軸155 ;高速齒輪對(duì)152 的主動(dòng)輪152a套設(shè)在第一動(dòng)力輸入軸154上，從動(dòng)輪152b固定在二軸156上；低速齒輪對(duì) 151的主動(dòng)輪151a固定在第二動(dòng)力輸入軸155上，從動(dòng)輪151b固定在二軸156上；動(dòng)力切 換單元153位于第一動(dòng)力輸入軸154與第二動(dòng)力輸入軸155之間，固定在第一動(dòng)力輸入軸 154上；當(dāng)動(dòng)力切換單元153處于工作狀態(tài)時(shí)，將第一動(dòng)力輸入軸154上的動(dòng)力傳遞至高速 齒輪對(duì)152的主動(dòng)輪152a，或者傳遞至低速齒輪對(duì)151的主動(dòng)輪151a。
發(fā)動(dòng)機(jī)13的動(dòng)力經(jīng)由第一電機(jī)11與離合器14傳遞至第一動(dòng)力輸入軸154,第二 電機(jī)12直接驅(qū)動(dòng)第二動(dòng)力輸入軸155。
上述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成可以工作于以下五種方式一、第二電機(jī)12單獨(dú)驅(qū)動(dòng)；二、 發(fā)動(dòng)機(jī)13單獨(dú)驅(qū)動(dòng)；三、第二電機(jī)12與發(fā)動(dòng)機(jī)13混合驅(qū)動(dòng)；四、倒檔；五、能量回收。下面 參照?qǐng)D1對(duì)上述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成的各種工作方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
一、第二電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的工作方式
當(dāng)動(dòng)力切換單元153處于非工作狀態(tài)，且離合器14處于傳力的接合狀態(tài)時(shí)，發(fā)動(dòng) 機(jī)13產(chǎn)生的動(dòng)力經(jīng)過、第一電機(jī)11及離合器14傳遞至第一動(dòng)力輸入軸154上，由于動(dòng)力 切換單元153處于非工作狀態(tài)，第一動(dòng)力輸入軸154的動(dòng)力既不會(huì)傳遞至高速齒輪對(duì)152， 也不會(huì)傳遞至低速齒輪對(duì)151，因此，該動(dòng)力不會(huì)傳遞至低速齒輪對(duì)151和高速齒輪對(duì)152 中的任何一者；或者離合器14處于不傳力的斷開狀態(tài)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)13產(chǎn)生的動(dòng)力也不會(huì)傳遞 至低速齒輪對(duì)151和高速齒輪對(duì)152中的任何一者。此時(shí)，第二電機(jī)12的動(dòng)力通過第二動(dòng) 力輸入軸155直接傳遞給低速齒輪對(duì)151的主動(dòng)輪151a，主動(dòng)輪151a帶動(dòng)從動(dòng)輪151b轉(zhuǎn) 動(dòng)，從動(dòng)輪151b帶動(dòng)二軸156轉(zhuǎn)動(dòng)，二軸的動(dòng)力可用來驅(qū)動(dòng)車輪。
二、發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的工作方式
當(dāng)離合器14處于接合狀態(tài)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)13產(chǎn)生的動(dòng)力經(jīng)過第一電機(jī)11及離合器14 傳遞到第一動(dòng)力輸入軸154。此時(shí)，動(dòng)力切換單元153處于工作狀態(tài)，當(dāng)動(dòng)力切換單元153 將第一動(dòng)力輸入軸154上的動(dòng)力傳遞至高速齒輪對(duì)152的主動(dòng)輪152a時(shí)，主動(dòng)輪152a帶 動(dòng)從動(dòng)輪152b轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)輪152b帶動(dòng)二軸156轉(zhuǎn)動(dòng)，二軸156的動(dòng)力可用來驅(qū)動(dòng)車輪。當(dāng) 動(dòng)力切換單元153將第一動(dòng)力輸入軸154上的動(dòng)力傳遞至低速齒輪對(duì)151的主動(dòng)輪151a 時(shí)，主動(dòng)輪151a帶動(dòng)從動(dòng)輪151b轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)輪151b帶動(dòng)二軸156轉(zhuǎn)動(dòng)，二軸156的動(dòng)力可 用來驅(qū)動(dòng)車輪。
在發(fā)動(dòng)機(jī)13單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的工作方式下，要使處于停止?fàn)顟B(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)13啟動(dòng)，需要通 過下述的兩種方式給發(fā)動(dòng)機(jī)13點(diǎn)火，使其啟動(dòng)。
第一種點(diǎn)火方式使離合器14處于斷開狀態(tài)時(shí),并使第一電機(jī)11處于電動(dòng)模式， 第一電機(jī)11的動(dòng)力直接驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)13的曲軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)13點(diǎn)火。
第二種點(diǎn)火方式使離合器14處于結(jié)合狀態(tài)時(shí)，并使動(dòng)力切換單元153處于工作 狀態(tài)，在動(dòng)力切換單元153能將第一動(dòng)力輸入軸154的動(dòng)力傳遞至低速齒輪對(duì)151的主動(dòng) 輪151a的狀態(tài)下,第一動(dòng)力輸入軸154與第二動(dòng)力輸入軸155間接連接,所以第二電機(jī)12 的動(dòng)力能夠通過第二動(dòng)力輸入軸155、低速齒輪對(duì)151的主動(dòng)輪151a傳遞至第一動(dòng)力輸入 軸154，再通過離合器14、第一電機(jī)11傳遞至發(fā)動(dòng)機(jī)13，使發(fā)動(dòng)機(jī)13的曲軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從 而使發(fā)動(dòng)機(jī)13點(diǎn)火。
三、第二電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)的工作方式
使動(dòng)力切換單元153處于工作狀態(tài)，且使離合器14處于結(jié)合狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)13產(chǎn)生 的動(dòng)力經(jīng)過第一電機(jī)11及離合器14傳遞到第一動(dòng)力輸入軸154。此時(shí)，由于動(dòng)力切換單 元153處于工作狀態(tài)，當(dāng)動(dòng)力切換單元153將第一動(dòng)力輸入軸154上的動(dòng)力傳遞至高速齒 輪對(duì)152的主動(dòng)輪152a時(shí)，主動(dòng)輪152a帶動(dòng)從動(dòng)輪152b轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)輪152b帶動(dòng)二軸156 轉(zhuǎn)動(dòng)，二軸156的動(dòng)力可用來驅(qū)動(dòng)車輪。
當(dāng)動(dòng)力切換單元153將第一動(dòng)力輸入軸154上的動(dòng)力傳遞至低速齒輪對(duì)151的主動(dòng)輪151a時(shí)，主動(dòng)輪151a帶動(dòng)從動(dòng)輪151b轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)輪151b帶動(dòng)二軸156轉(zhuǎn)動(dòng)，二軸156 的動(dòng)力可用來驅(qū)動(dòng)車輪。
在發(fā)動(dòng)機(jī)13輸出動(dòng)力至二軸156的同時(shí)，第二電機(jī)12產(chǎn)生的動(dòng)力通過第二動(dòng)力 輸入軸155傳遞給低速齒輪對(duì)151的主動(dòng)輪151a，主動(dòng)輪151a帶動(dòng)從動(dòng)輪151b轉(zhuǎn)動(dòng)，從 動(dòng)輪151b帶動(dòng)二軸156轉(zhuǎn)動(dòng)，使得第二電機(jī)12也輸出動(dòng)力至二軸156，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)13 與第二電機(jī)12的混合驅(qū)動(dòng)。
在混合驅(qū)動(dòng)的過程中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)13與第二電機(jī)12間接連接，因此可以控制第二 電機(jī)12輸出的扭矩，來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)13的輸出負(fù)荷，使得發(fā)動(dòng)機(jī)13工作在最佳燃油區(qū)域內(nèi)， 這樣可以達(dá)到混合驅(qū)動(dòng)時(shí)的節(jié)能減排要求。
當(dāng)然，也可以控制第一電機(jī)11工作在電動(dòng)或者發(fā)電模式下，即第一電機(jī)11工作在 發(fā)電模式時(shí)給發(fā)動(dòng)機(jī)13施加負(fù)載,第一電機(jī)11工作在電動(dòng)模式時(shí)減小發(fā)動(dòng)機(jī)13的負(fù)載， 從而使發(fā)動(dòng)機(jī)13 —直工作在最佳燃油區(qū)內(nèi)，這樣可以達(dá)到混合驅(qū)動(dòng)時(shí)的節(jié)能減排要求。
另外，也可以控制第二電機(jī)12與第一電機(jī)11分別工作在電動(dòng)或者發(fā)電模式下，第 二電機(jī)12與第一電機(jī)11協(xié)同調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)13的負(fù)載,使發(fā)動(dòng)機(jī)13工作在最佳燃油區(qū)內(nèi)，這 樣可以達(dá)到混合驅(qū)動(dòng)時(shí)的節(jié)能減排要求。
需要說明的是在混合驅(qū)動(dòng)過程中，動(dòng)力切換單元153是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)13的轉(zhuǎn)速、 運(yùn)行車速來具體選擇將第一動(dòng)力輸入軸154上的動(dòng)力傳遞至高速齒輪對(duì)152還是低速齒輪 對(duì)151 ;當(dāng)需要由動(dòng)力切換單元153將第一動(dòng)力輸入軸154上的動(dòng)力傳遞路線在高速齒輪 對(duì)152與低速齒輪對(duì)151之間進(jìn)行切換時(shí)，需先使離合器14斷開，再進(jìn)行動(dòng)力傳遞路線的 切換；在此期間，二軸的動(dòng)力由第二電機(jī)12來提供，這樣可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞路線切換，但動(dòng) 力不中斷。
四、倒檔的工作方式
使動(dòng)力切換單元153處于非工作狀態(tài)，因此第一動(dòng)力輸入軸154的動(dòng)力既不會(huì)傳 遞至高速齒輪152對(duì)，也不會(huì)傳遞至低速齒輪對(duì)151，通過控制第二電機(jī)12反轉(zhuǎn)可以實(shí)現(xiàn)二 軸156反向旋轉(zhuǎn)，二軸156的動(dòng)力可用來驅(qū)動(dòng)車輪，因此能實(shí)現(xiàn)倒檔。
五、能量回收的工作方式
當(dāng)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽車處于制動(dòng)或下坡滑行時(shí)可以進(jìn)行能量回收，能量回收有兩種 情況
1、發(fā)動(dòng)機(jī)13沒有參與制動(dòng)，此時(shí)，使離合器14處于斷開狀態(tài)，第二電機(jī)12處于發(fā) 電模式，以實(shí)現(xiàn)能量回收，通過控制第二電機(jī)12上回收電流的大小可以調(diào)節(jié)第二電機(jī)12的 制動(dòng)扭矩。
2、發(fā)動(dòng)機(jī)13參與制動(dòng)，此時(shí)，動(dòng)力切換單元153可以選擇將第一動(dòng)力輸入軸154 的動(dòng)力傳遞至高速齒輪152對(duì)或者低速齒輪對(duì)151，然后使離合器14處于接合狀態(tài)，從而 使第二電機(jī)12和第一電機(jī)11同時(shí)工作在發(fā)電模式來進(jìn)行能量回收，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)13實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力能經(jīng)由第一電 機(jī)和離合器傳遞至第一動(dòng)力輸入軸，而動(dòng)力切換單兀在處于工作狀態(tài)時(shí)，能夠?qū)⒌谝粍?dòng)力 輸入軸的動(dòng)力傳遞至高速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪，或者傳遞至低速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪，最終將動(dòng)力 傳遞至二軸，以驅(qū)動(dòng)車輪，因此，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的速度下直接參與驅(qū)動(dòng)，可以避免現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)動(dòng)機(jī)在能量轉(zhuǎn)換的過程中能量損耗的問題發(fā)生，從而提高了混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng) 總成的驅(qū)動(dòng)效率。
另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)直接參與驅(qū)動(dòng)的情況下，通過控制第一電機(jī)和(或)第二電機(jī)的運(yùn) 行模式可以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載，從而使其一直工作在最佳燃油區(qū)內(nèi)，進(jìn)而達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能 減排的效果。
上述實(shí)施例中，如圖1所示，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成還可以包括主減速器16，主減速器 16包括減速齒輪對(duì)161，減速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪161a固定在二軸156上，減速齒輪對(duì)的從動(dòng) 輪161b固定在主減速器的動(dòng)力輸出軸162上。二軸156的動(dòng)力經(jīng)由減速齒輪對(duì)161傳遞 至動(dòng)力輸出軸162上。最終動(dòng)力輸出軸162的動(dòng)力傳遞至半軸來驅(qū)動(dòng)車輪。
上述實(shí)施例中,動(dòng)力切換單元可以為圖1所示的結(jié)構(gòu),如圖1所示，動(dòng)力切換單元 153包括花鍵轂a及與花鍵轂a花鍵連接的滑套b ;滑套b在花鍵轂a上滑動(dòng)。當(dāng)滑套b 滑至高速齒輪對(duì)152 —側(cè)時(shí)，第一動(dòng)力輸入軸154的動(dòng)力傳遞至高速齒輪對(duì)152的主動(dòng)輪 152a ;當(dāng)滑套b滑至低速齒輪對(duì)151 —側(cè)時(shí)，第一動(dòng)力輸入軸154的動(dòng)力傳遞至低速齒輪對(duì) 151的主動(dòng)輪151a。
當(dāng)動(dòng)力切換單元153處于非工作狀態(tài)時(shí)，滑套b位于中間位置，不向高速齒輪對(duì) 152和低速齒輪對(duì)151中的任一者傳遞動(dòng)力。
當(dāng)然，動(dòng)力切換單元153也可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的其它能將第一動(dòng)力輸入 軸上的動(dòng)力傳遞至高速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪，或者傳遞至低速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪的裝置。
上述實(shí)施例中，如圖2所示，第一電機(jī)11可以由第一控制器21控制，第二電機(jī)12 可以由第二控制器22控制。由于采用控制器控制電機(jī)工作，可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)過程的自動(dòng)化。
上述實(shí)施例中，如圖2所示，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成還可以包括主電池組23，主電池組 23通過第一控制器21、第二控制器22分別與第一電機(jī)11和第二電機(jī)12對(duì)應(yīng)連接。
上述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成，由于主電池組23在第一控制器21、第二控制器22的控制 下既可以向電機(jī)提供其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需的電能，也可以在電機(jī)發(fā)電時(shí)儲(chǔ)存電能，并能進(jìn)行能量 回收。
電機(jī)俗稱“馬達(dá)”，是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。 由于電機(jī)中的磁場(chǎng)隨車旋轉(zhuǎn)會(huì)造成電機(jī)的定子渦流損耗和磁滯損耗，這兩個(gè)損耗隨車速增 大而增大。上述實(shí)施例提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成中的第二電機(jī)12由于在車輛運(yùn)行時(shí)隨第 二動(dòng)力輸入軸155旋轉(zhuǎn)，即使在第二電機(jī)12與車輛無能量交換時(shí)第二電機(jī)12也會(huì)空轉(zhuǎn)，因 此導(dǎo)致傳遞效率降低。另外，由于第二電機(jī)12的轉(zhuǎn)子有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量存在，導(dǎo)致車輛急加速時(shí) 響應(yīng)時(shí)間較長。
為了解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成，如圖3所示， 該混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成還包括動(dòng)力切換裝置31，該動(dòng)力切換裝置31位于第二動(dòng)力輸入軸 155與第二電機(jī)12之間，第二電機(jī)12通過動(dòng)力切換裝置31直接驅(qū)動(dòng)第二動(dòng)力輸入軸155， 動(dòng)力切換裝置31用于傳遞或切斷所述第二動(dòng)力輸入軸155與第二電機(jī)12之間傳遞的動(dòng) 力。
圖3中所示的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成也可以工作于以下五種方式一、第二電機(jī)12單 獨(dú)驅(qū)動(dòng)；二、發(fā)動(dòng)機(jī)13單獨(dú)驅(qū)動(dòng)；三、第二電機(jī)12與發(fā)動(dòng)機(jī)13混合驅(qū)動(dòng)；四、倒檔；五、能量 回收。
該混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成工作于在一、四、五方式時(shí)，動(dòng)力切換裝置31用于傳遞第二 動(dòng)力輸入軸155與第二電機(jī)12之間傳遞的動(dòng)力，工作過程與上述實(shí)施例描述的相同,在此 不再贅述。
下面參照?qǐng)D3對(duì)上述混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成工作于二、三工作方式時(shí)的工作過程進(jìn)行 詳細(xì)說明。
二、發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的工作方式
當(dāng)離合器14處于接合狀態(tài)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)13產(chǎn)生的動(dòng)力經(jīng)過第一電機(jī)11及離合器14 傳遞到第一動(dòng)力輸入軸154。此時(shí)，動(dòng)力切換單元153處于工作狀態(tài)，當(dāng)動(dòng)力切換單元153 將第一動(dòng)力輸入軸154上的動(dòng)力傳遞至高速齒輪對(duì)152的主動(dòng)輪152a時(shí)，主動(dòng)輪152a帶 動(dòng)從動(dòng)輪152b轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)輪152b帶動(dòng)二軸156轉(zhuǎn)動(dòng)，二軸156的動(dòng)力可用來驅(qū)動(dòng)車輪。此 時(shí)151齒輪對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪151a帶動(dòng)從動(dòng)輪151b轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)輪151b帶動(dòng)二軸156轉(zhuǎn)動(dòng)，二 軸156的動(dòng)力可用來驅(qū)動(dòng)車輪。
然而，從動(dòng)輪151b轉(zhuǎn)動(dòng)將帶動(dòng)第二動(dòng)力輸入軸155 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，動(dòng)力切換裝置 31用于切斷第二動(dòng)力輸入軸155與第二電機(jī)12之間傳遞的動(dòng)力,盡管第二動(dòng)力輸入軸155 轉(zhuǎn)動(dòng)也不會(huì)將動(dòng)力傳遞給第二電機(jī)12。由于動(dòng)力切換裝置31切斷了第二動(dòng)力輸入軸155 與第二電機(jī)12之間傳遞的動(dòng)力，使得第二電機(jī)12不隨第二動(dòng)力輸入軸155轉(zhuǎn)動(dòng)，因此避免 了第二電機(jī)12隨第二動(dòng)力輸入軸155轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其定子產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗的情況，從而 提高了傳動(dòng)效率。另外，也去除了第二電機(jī)12的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，減少了車輛急加速時(shí)的 響應(yīng)時(shí)間。
在發(fā)動(dòng)機(jī)13單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的工作方式下，要使處于停止?fàn)顟B(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)13啟動(dòng)，需要給 發(fā)動(dòng)機(jī)13點(diǎn)火，使其啟動(dòng)。第一種點(diǎn)火方式與圖1和圖2所示的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成的點(diǎn)火方式 均相同，第二種點(diǎn)火方式動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置31用于傳遞第二動(dòng)力輸入軸155與第二電機(jī)12之 間傳遞的動(dòng)力，工作過程與圖1和圖2所示的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成的點(diǎn)火方式也相同。
三、第二電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)的工作方式
圖3中示出的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成工作于該種方式時(shí)的工作過程與圖1和圖2所示 的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成的工作過程相同。其中不同的是，當(dāng)齒輪對(duì)161的轉(zhuǎn)速、車輪車速或發(fā) 動(dòng)機(jī)13轉(zhuǎn)速達(dá)到一定速度的情況下，動(dòng)力切換裝置31可以切斷第二動(dòng)力輸入軸155與第 二電機(jī)12之間傳遞的動(dòng)力。即只由第一電機(jī)11與發(fā)動(dòng)機(jī)13混合驅(qū)動(dòng)。由于動(dòng)力切換裝 置31切斷了第二動(dòng)力輸入軸155與第二電機(jī)12之間傳遞的動(dòng)力，使得第二電機(jī)12不隨第 二動(dòng)力輸入軸155轉(zhuǎn)動(dòng)，因此避免了第二電機(jī)12隨第二動(dòng)力輸入軸155轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其定子產(chǎn)生 磁滯損耗和渦流損耗的情況，從而提高了傳動(dòng)效率。另外，也去除了第二電機(jī)12的轉(zhuǎn)子的 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，減少了車輛急加速時(shí)的響應(yīng)時(shí)間。
本發(fā)明圖3提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成中，由于動(dòng)力切換裝置能夠切斷第二動(dòng)力輸 入軸與第二電機(jī)之間傳遞的動(dòng)力，因此避免了第二電機(jī)隨第二動(dòng)力輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其定子產(chǎn) 生磁滯損耗和渦流損耗的情況，從而提高了傳動(dòng)效率。另外，也去除了第二電機(jī)12的轉(zhuǎn)子 的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，減少了車輛急加速時(shí)的響應(yīng)時(shí)間。
本發(fā)明圖3提供的提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成中，動(dòng)力切換裝置31可以為離合器， 離合器的主動(dòng)件與第二電機(jī)固定連接，離合器的從動(dòng)件與第二動(dòng)力輸入軸固定連。離合器 類似于開關(guān)，其通過接合或斷開實(shí)現(xiàn)是否傳遞動(dòng)力。離合器的主動(dòng)件與從動(dòng)件可以暫時(shí)分離，又可以逐漸接合，并且在傳遞動(dòng)力的過程中可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，其具有接合平順柔和、分離 迅速徹底、操縱輕便等優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)然，也可以是離合器的從動(dòng)件與第二電機(jī)固定連接，離合器的主動(dòng)件與第二動(dòng) 力輸入軸固定連接，也可以達(dá)到目的。
需要說明的是圖1中與圖2和圖3中相同的組件具有相同的附圖標(biāo)記。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽車，設(shè)置有上述實(shí)施例描述的混合動(dòng) 力驅(qū)動(dòng)總成。
本發(fā)明實(shí)施例提供的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽車中，由于設(shè)置有上述實(shí)施例描述的具有較 高驅(qū)動(dòng)效率的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成，使得汽車的能耗顯著下降，性能顯著提高。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng) 涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為 準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成，包括第一電機(jī)、第二電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)及變速器，其特征在于，所述變速器包括離合器、低速齒輪對(duì)、高速齒輪對(duì)、動(dòng)力切換單元、二軸以及相對(duì)同軸向設(shè)置的第一動(dòng)力輸入軸和第二動(dòng)力輸入軸；所述高速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪套設(shè)在所述第一動(dòng)力輸入軸上，從動(dòng)輪固定在所述二軸上；所述低速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪固定在所述第二動(dòng)力輸入軸上，從動(dòng)輪固定在所述二軸上；所述動(dòng)力切換單元位于所述第一動(dòng)力輸入軸與所述第二動(dòng)力輸入軸之間，固定在所述第一動(dòng)力輸入軸上；當(dāng)所述動(dòng)力切換單元處于工作狀態(tài)時(shí)， 將所述第一動(dòng)力輸入軸上的動(dòng)力傳遞至所述高速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪，或者傳遞至所述低速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪；所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)由所述第一電機(jī)與所述離合器傳遞至所述第一動(dòng)力輸入軸，所述第二電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)所述第二動(dòng)力輸入軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成，其特征在于，還包括主減速器，所述主減速器包括減速齒輪對(duì)，所述減速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪固定在所述二軸上，所述減速齒輪對(duì)的動(dòng)力由與所述主減速器相連的動(dòng)力輸出軸輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成，其特征在于，所述動(dòng)力切換單元包括花鍵轂及與所述花鍵轂花鍵連接的滑套；所述滑套在所述花鍵轂上滑動(dòng)；當(dāng)所述滑套滑至所述高速齒輪對(duì)一側(cè)時(shí)，所述第一輸入軸的動(dòng)力傳遞至所述高速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪；當(dāng)所述滑套滑至所述低速齒輪對(duì)一側(cè)時(shí)，所述第一輸入軸的動(dòng)力傳遞至所述低速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成，其特征在于，所述第一電機(jī)由第一控制器控制，所述第二電機(jī)由第二控制器控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成，其特征在于，還包括主電池組，所述主電池組通過所述第一控制器、第二控制器分別與所述第一電機(jī)和所述第二電機(jī)對(duì)應(yīng)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成，其特征在于，還包括動(dòng)力切換裝置，所述動(dòng)力切換裝置位于所述第二動(dòng)力輸入軸與所述第二電機(jī)之間，所述第二電機(jī)通過所述動(dòng)力切換裝置直接驅(qū)動(dòng)所述第二動(dòng)力輸入軸，所述動(dòng)力切換裝置用于傳遞或切斷所述第二動(dòng)力輸入軸與所述第二電機(jī)之間傳遞的動(dòng)力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成，其特征在于，所述動(dòng)力切換裝置為離合器，所述離合器的主動(dòng)件與所述第二電機(jī)固定連接，所述離合器的從動(dòng)件與所述第二動(dòng)力輸入軸固定連接。
8.一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽車，其特征在于，設(shè)置有權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成及應(yīng)用其的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽車，涉及汽車傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成在工作過程中驅(qū)動(dòng)效率比較低的問題。本發(fā)明實(shí)施例中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力能經(jīng)由第一電機(jī)和離合器傳遞至第一動(dòng)力輸入軸，而動(dòng)力切換單元在處于工作狀態(tài)時(shí)，能夠?qū)⒌谝粍?dòng)力輸入軸的動(dòng)力傳遞至高速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪，或者傳遞至低速齒輪對(duì)的主動(dòng)輪，最終將動(dòng)力傳遞至二軸以驅(qū)動(dòng)車輪，因此，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的速度下直接參與驅(qū)動(dòng)，可以避免現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)動(dòng)機(jī)在能量轉(zhuǎn)換的過程中能量損耗的問題發(fā)生，從而提高了混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)總成的驅(qū)動(dòng)效率。本發(fā)明實(shí)施例主要用在汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)B60K6/36GK102991333SQ201210566739
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月19日
發(fā)明者黃勇, 顏廣博, 李強(qiáng), 翁浩宇 申請(qǐng)人:長城汽車股份有限公司