一种可垂直起降插电式混合动力飞行汽车的动力传动系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种可垂直起降插电式混合动力飞行汽车的动力传动系统，包括混合动力传动装置、电力传动装置以及与动力电池相连的功率器件，混合动力传动装置包括发动机、发电机、扭转减振器、第一制动器、第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构、第一驱动电机、第一减速器、第二减速器、前涵道风扇和后涵道风扇，发动机、发电机和第一驱动电机通过两排行星齿轮机构机械连接，发电机和第一驱动电机分别与功率器件电连接。电力传动装置包括驱动电机、行星齿轮机构、制动器、减速器、推力涵道风扇和驱动轮。本实用新型专利技术所提供的动力传动系统具有多种驱动模式，可通过协调控制发动机、发电机、第一驱动电机、制动器等部件实现汽车垂直起降的功能，并能大幅度降低油耗、减少有害气体排放。

A power transmission system for vertical take-off and landing plug-in hybrid electric vehicle

The utility model discloses a power transmission system of a vertical take-off and landing plug-in hybrid flying vehicle, which comprises a hybrid power transmission device, an electric power transmission device and a power device connected with a power battery. The hybrid power transmission device comprises an engine, a generator, a torsional shock absorber, a first brake and a first row. The star gear mechanism, the second planetary gear mechanism, the first drive motor, the first reducer, the second reducer, the front bypass fan and the rear bypass fan are mechanically connected by two rows of planetary gear mechanism, and the generator and the first drive motor are electrically connected with the power device respectively. The electric drive device comprises a driving motor, a planetary gear mechanism, a brake, a reducer, a thrust ducted fan and a driving wheel. The power transmission system provided by the utility model has a plurality of driving modes, which can realize the vertical take-off and landing function of the automobile by coordinating and controlling the engine, generator, first driving motor, brake and other components, and can greatly reduce fuel consumption and harmful gas emissions.

【技术实现步骤摘要】
一种可垂直起降插电式混合动力飞行汽车的动力传动系统
本技术属于飞行汽车动力传动
，具体涉及一种可垂直起降插电式混合动力飞行汽车的动力传动系统。
技术介绍
飞行汽车是一种既能够在天空中飞行也可以在陆地上行驶的新型交通工具，它能在陆地行驶模式和飞行模式之间相互切换。飞行汽车将有利于缓解道路交通压力，让人类享受更自由的体验。具有垂直起降功能的飞行汽车，可通过垂直起降越过障碍，使用灵活、便利，是未来飞行汽车的主要发展方向。由于垂直起降飞行汽车既要在陆/空行驶，又能实现垂直起降，其动力传动装置是保证实现上述功能的关键技术。美国马萨诸塞的Terrafugia公司的第二代飞行汽车TF-X在车身两侧采用吊挂的可折叠旋翼作为汽车垂直起降的动力，并采用混合动力作为推进系统，比如专利号CN201480021624.X的技术专利，但采用可折叠旋翼方式垂直起降对场地和面积有较大的要求，而且并未指出混合动力推进系统具体结构。中国航沃科技(上海)有限公司利用涵道风扇实现垂直起降的飞行汽车，比如申请号CN201610172266.3的技术专利，在车体前后安装涵道风扇为车辆垂直起降提供升力。以色列一航空公司推出的垂直起降两栖飞行汽车“X-Hawk”，也通过在车体前后安装涵道风扇为车辆垂直起降提供升力，并且在车体尾部安装两个小型涵道风扇为车辆提供推力。在相同功率消耗情况下，涵道风扇与同等直径的螺旋翼相比，会产生更大的推力，并且涵道风扇具有结构紧凑、安全性好的优点。因此，采用涵道风扇实现飞行汽车垂直起降功能具有重要意义。但上述两种涵道风扇式垂直起降飞行汽车的动力传动装置均是将传统汽车动力传动系统与飞机动力传动系统进行简单的组合或改进，存在油耗高、噪音大、排放品质差等一系列问题。因此，有必要另辟蹊径设计出一套既能实现垂直起降飞行汽车各项功能，又节能环保的动力传动装置。
技术实现思路
本技术的目的是解决上述问题，提供一种既能驱动汽车在道路上行驶，又能为汽车垂直起降以及空中飞行提供动力，运行模式灵活，节能环保，能满足航空法规和道路法规要求的可垂直起降插电式混合动力飞行汽车的动力传动系统。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种可垂直起降插电式混合动力飞行汽车的动力传动系统，包括混合动力传动装置、电力传动装置以及与动力电池相连的功率器件，混合动力传动装置包括发动机、发电机、扭转减振器、第一制动器、第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构、第一驱动电机、第一减速器、第二减速器、前涵道风扇和后涵道风扇，发电机和第一驱动电机分别与功率器件电连接；第一行星齿轮机构包括第一太阳轮、第一行星架、第一齿圈和第一行星轮，扭转减振器的中间穿设有输入轴，输入轴的一端与发动机相连，输入轴的另一端与第一行星架相连，发电机与第一太阳轮相连，第一齿圈与第一制动器的内鼓相连，第一制动器的外鼓固设于动力总成壳体上；第二行星齿轮机构包括第二太阳轮、第二行星架、第二齿圈和第二行星轮，第二行星架与第一齿圈固连，第二太阳轮与第一驱动电机的转轴固连，第二齿圈通过第一减速器与前涵道风扇相连，第二太阳轮通过第二减速器与后涵道风扇相连，电力传动装置通过减速器驱动推力涵道风扇和驱动轮运转。优选地，所述第一减速器包括第一主动齿轮、第一从动齿轮、第一主动锥齿轮、第一从动锥齿轮和输出轴，第一主动齿轮与第一从动齿轮互相啮合，第一主动锥齿轮与第一从动锥齿轮互相啮合；第二齿圈与第一主动齿轮固连，输出轴的一端与第一从动齿轮相连，输出轴的另一端与第一主动锥齿轮相连，第一从动锥齿轮与前涵道风扇的转子相连。优选地，所述第二减速器包括第二主动齿轮、第二从动齿轮、第二主动锥齿轮和第二从动锥齿轮，第二主动齿轮和第二从动齿轮互相啮合，第二主动锥齿轮和第二从动锥齿轮互相啮合；第二主动齿轮与第二太阳轮相连，第二从动锥齿轮与后涵道风扇的转子相连。优选地，所述功率器件上还依次电连接有动力电池、充电器和充电插头。优选地，所述电力传动装置包括后轴驱动电机、第三行星齿轮机构，第二制动器、第三制动器、第三减速器、推力涵道风扇和驱动轮，第三行星齿轮机构包括第三太阳轮、第三行星架、第三齿圈和第三行星轮，后轴驱动电机与第三太阳轮固连，第三行星架与第二制动器的内鼓相连，第二制动器的外鼓固设于动力总成壳体上，第三齿圈与第三制动器的内鼓相连，第三制动器的外鼓固设于动力总成壳体上，推力涵道风扇通过第三减速器与第三齿圈相连，驱动轮与第三行星架相连，后轴驱动电机与功率器件电连接。优选地，所述电力传动装置的个数为二，相邻电力传动装置平行并排布置,分别安装在车辆后轴上。优选地，所述电力传动装置还包括第一后轴驱动电机、齿轮传动组合装置、差速器、第一推力涵道风扇和一对通过差速器相连的第一驱动轮，第一后轴驱动电机与功率器件电连接，齿轮传动组合装置将第一后轴驱动电机的动力传到第一驱动轮和第一推力涵道风扇。优选地，所述齿轮传动组合装置包括后轴第一主动齿轮、后轴第一从动齿轮、后轴第二主动齿轮、后轴第二从动齿轮、后轴第三主动锥齿轮、后轴第三从动锥齿轮、第一离合器和第二离合器，后轴第一主动齿轮和第一后轴驱动电机相连，第一后轴驱动电机驱动后轴第一主动齿轮旋转，后轴第一主动齿轮和后轴第一从动齿轮互相啮合，后轴第二主动齿轮与后轴第二从动齿轮互相啮合，后轴第三主动锥齿轮和后轴第三从动锥齿轮互相啮合，后轴第一从动齿轮通过第一离合器和后轴第二主动齿轮相连，后轴第一从动齿轮还通过第二离合器和后轴第三主动锥齿轮相连，后轴第二从动齿轮与差速器相连，后轴第三从动锥齿轮与第一推力涵道风扇相连，后轴第三从动锥齿轮带动第一推力涵道风扇旋转。优选地，所述电力传动装置还包括第二后轴驱动电机、第二齿轮组合传动装置、第二差速器、两个平行布置的第二驱动轮和第二推力涵道风扇，第二齿轮组合传动装置将混合动力传动装置的动力和第二后轴驱动电机的动力传递到第二驱动轮和第二推力涵道风扇，第二后轴驱动电机与功率器件电连接。优选地，所述第二齿轮组合传动装置包括第二后轴第一中心齿轮、第二后轴第一从动齿轮、第二后轴减速器主动齿轮、第二后轴减速器从动齿轮、第二后轴主动齿轮、第二后轴主动锥齿轮、第二后轴从动锥齿轮、第二后轴第一离合器、第二后轴第二离合器和第二后轴第三离合器，第二后轴第一中心齿轮与第二后轴驱动电机转轴相连，第二后轴第一中心齿轮与第二后轴第一从动齿轮互相啮合，第二后轴第一中心齿轮还与第二后轴主动齿轮啮合，第二后轴第一从动齿轮通过第二后轴第二离合器与第二后轴减速器主动齿轮相连，第二后轴减速器主动齿轮与第二后轴减速器从动齿轮互相啮合，第二后轴减速器从动齿轮通过第二差速器与第二驱动轮相连，第二后轴主动锥齿轮和第二后轴从动锥齿轮互相啮合，第二后轴从动锥齿轮与第二推力涵道风扇相连，第二后轴主动齿轮通过第二后轴第一离合器与输入轴相连，同时，第二后轴第一从动齿轮通过第二后轴第三离合器与第二后轴主动锥齿轮相连。本技术的有益效果是：1、本技术可使车辆在地面行驶，同时也可保证车辆在空中行驶，实现车辆陆空两用功能。2、本技术可使车辆在原地实现垂直起降，并且整个动力传动装置均包含在车辆内部，车辆垂直起降时不会受到周围车辆干扰，对周边环境和面积无较大的要求。3、本技术能大幅度降低飞行车辆油耗和噪本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可垂直起降插电式混合动力飞行汽车的动力传动系统，其特征在于：包括混合动力传动装置(1)、电力传动装置(2)以及与动力电池(31)相连的功率器件(3)，混合动力传动装置(1)包括发动机(11)、发电机(12)、扭转减振器(13)、第一制动器(14)、第一行星齿轮机构(15)、第二行星齿轮机构(16)、第一驱动电机(17)、第一减速器(18)、第二减速器(19)、前涵道风扇(101)和后涵道风扇(102)，发电机(12)和第一驱动电机(17)分别与功率器件(3)电连接；第一行星齿轮机构(15)包括第一太阳轮(151)、第一行星架(152)、第一齿圈(153)和第一行星轮，扭转减振器(13)安装在发动机(11)的输出轴上，扭转减振器(13)与输入轴(4)相连，输入轴(4)的另一端与第一行星架(152)相连，发电机(12)与第一太阳轮(151)相连，第一齿圈(153)与第一制动器(14)的内鼓相连，第一制动器(14)的外鼓固设于动力总成壳体上；第二行星齿轮机构(16)包括第二太阳轮(161)、第二行星架(162)、第二齿圈(163)和第二行星轮，第二行星架(162)与第一齿圈(153)固连，第二太阳轮(161)与第一驱动电机(17)的转轴固连，第二齿圈(163)通过第一减速器(18)与前涵道风扇(101)相连，第二太阳轮(161)通过第二减速器(19)与后涵道风扇(102)相连，电力传动装置(2)通过减速器驱动推力涵道风扇(26)和驱动轮(27)运转。...

【技术特征摘要】
1.一种可垂直起降插电式混合动力飞行汽车的动力传动系统，其特征在于：包括混合动力传动装置(1)、电力传动装置(2)以及与动力电池(31)相连的功率器件(3)，混合动力传动装置(1)包括发动机(11)、发电机(12)、扭转减振器(13)、第一制动器(14)、第一行星齿轮机构(15)、第二行星齿轮机构(16)、第一驱动电机(17)、第一减速器(18)、第二减速器(19)、前涵道风扇(101)和后涵道风扇(102)，发电机(12)和第一驱动电机(17)分别与功率器件(3)电连接；第一行星齿轮机构(15)包括第一太阳轮(151)、第一行星架(152)、第一齿圈(153)和第一行星轮，扭转减振器(13)安装在发动机(11)的输出轴上，扭转减振器(13)与输入轴(4)相连，输入轴(4)的另一端与第一行星架(152)相连，发电机(12)与第一太阳轮(151)相连，第一齿圈(153)与第一制动器(14)的内鼓相连，第一制动器(14)的外鼓固设于动力总成壳体上；第二行星齿轮机构(16)包括第二太阳轮(161)、第二行星架(162)、第二齿圈(163)和第二行星轮，第二行星架(162)与第一齿圈(153)固连，第二太阳轮(161)与第一驱动电机(17)的转轴固连，第二齿圈(163)通过第一减速器(18)与前涵道风扇(101)相连，第二太阳轮(161)通过第二减速器(19)与后涵道风扇(102)相连，电力传动装置(2)通过减速器驱动推力涵道风扇(26)和驱动轮(27)运转。2.根据权利要求1所述的一种可垂直起降插电式混合动力飞行汽车的动力传动系统，其特征在于：所述第一减速器(18)包括第一主动齿轮(181)、第一从动齿轮(182)、第一主动锥齿轮(183)、第一从动锥齿轮(184)和输出轴(185)，第一主动齿轮(181)与第一从动齿轮(182)互相啮合，第一主动锥齿轮(183)与第一从动锥齿轮(184)互相啮合；第二齿圈(163)与第一主动齿轮(181)固连，输出轴(185)的一端与第一从动齿轮(182)相连，输出轴(185)的另一端与第一主动锥齿轮(183)相连，第一从动锥齿轮(184)与前涵道风扇(101)的转子相连。3.根据权利要求1所述的一种可垂直起降插电式混合动力飞行汽车的动力传动系统，其特征在于：所述第二减速器(19)包括第二主动齿轮(191)、第二从动齿轮(192)、第二主动锥齿轮(193)和第二从动锥齿轮(194)，第二主动齿轮(191)和第二从动齿轮(192)互相啮合，第二主动锥齿轮(193)和第二从动锥齿轮(194)互相啮合；第二主动齿轮(191)与第二太阳轮(161)相连，第二从动锥齿轮(194)与后涵道风扇(102)的转子相连。4.根据权利要求1所述的一种可垂直起降插电式混合动力飞行汽车的动力传动系统，其特征在于：所述功率器件(3)上还依次电连接有动力电池(31)、充电器(32)和充电插头(33)。5.根据权利要求1所述的一种可垂直起降插电式混合动力飞行汽车的动力传动系统，其特征在于：所述电力传动装置(2)包括后轴驱动电机(21)、第三行星齿轮机构(22)、第二制动器(23)、第三制动器(24)、第三减速器(25)、推力涵道风扇(26)和驱动轮(27)，第三行星齿轮机构(22)包括第三太阳轮(221)、第三行星架(222)、第三齿圈(223)和第三行星轮，后轴驱动电机(21)与第三太阳轮(221)固连，第三行星架(222)与第二制动器(23)的内鼓相连，第二制动器(23)的外鼓固设于动力总成壳体上，第三齿圈(223)与第三制动器(24)的内鼓相连，第三制动器(24)的外鼓固设于动力总成壳体上，推力涵道风扇(26)通过第三减速器(25)与第三齿圈(223)相连，驱动轮(27)与第三行星架(222)相连，后轴驱动电机(21)与功率器件(3)电连接。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜波，蒋青，林涛，熊荣，杜艳雄，黄坚，韩绍义，殷鹰，
申请(专利权)人：四川省特种设备检验研究院，
类型：新型
国别省市：四川,51