一种多挡高效混合动力驱动系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多挡高效混合动力驱动系统，包括输入轴与输出轴、通过离合器与输入轴传动连接的发动机、与输入轴传动连接的第一驱动电机、设于输入轴与输出轴之间的多挡位传动组件、与输出轴传动连接的差速器总成，以及与差速器总成传动连接的第二驱动电机。与现有技术相比，本发明专利技术中发动机与第一驱动电机部分采用多档位模式，第二驱动电机采用单档位模式，通过双电机和发动机可实现并联三动力源同时输出动力，动力性强，挡位传递链短，效率高，且变速器结构简单，空间布置紧凑，模式切换和挡位切换均可以实现无动力中断，成本优势明显。成本优势明显。成本优势明显。

【技术实现步骤摘要】
一种多挡高效混合动力驱动系统


[0001]本专利技术属于新能源车辆
，涉及一种多挡高效混合动力驱动系统。

技术介绍

[0002]混合动力汽车是一种使用多种能量来源的车辆，通常是使用液体燃料的常规发动机(ICE)和使用电能的电动机驱动车辆。混合动力汽车可在多种驱动模式下运行，然而电池容量有限，主要依靠发动机燃烧提供动力。双电机P1+P3混动是现阶段的混合动力结构主流方案之一，如本田的IMMD和丰田的功率分流的THS系统。如图1所示为一种丰田THS混合动力系统，由两排行星机构构成的变速器、发电机、驱动电机、输出轴以及差速器总成等部件组成。发电机和发动机分别出于行星排的太阳轮和行星架，实现功率分流，驱动电机与另一个行星机构实现速比放大。该混合动力系统可以执行发动机功率分流、驱动电机单独驱动。该混动方案除电驱有固定速比，发动机和发电机组成电子无极变速，故发动机可以定点高效驱动，提高了工作效率，车辆油耗表现良好。
[0003]但由于该方案采用纯功率分流的方法，使得发动机只能采用功率分流的方式输出动力，无扭矩放大，因此动力输出不能放大，从而影响了车辆的动力加速性。并且在高速行驶时，发动机的部分功率还必须通过发电机分流到驱动电机或电池，产生额外的能量损耗，使得车辆油耗恶化。并且采用单P3电机驱动车辆，导致电机设计功率与设计扭矩均较大，成本和空间要求较高。同时在高速直驱等工况，P3电机拖曳力矩大，消耗能量较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是提供一种多挡高效混合动力驱动系统。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]一种多挡高效混合动力驱动系统，包括输入轴与输出轴、与输入轴传动连接的发动机与第一驱动电机、设于输入轴与输出轴之间的多挡位传动组件、与输出轴传动连接的差速器总成，以及与差速器总成传动连接的第二驱动电机。
[0007]进一步地，所述的发动机通过离合器与输入轴传动连接，所述的离合器包括多个相互交错堆叠设置且彼此间设有间隙的传动片与摩擦片，以及用于对最外侧传动片施压使交错的多个传动片与摩擦片依次相互贴合的推动活塞；
[0008]所述的传动片与发动机输出端传动连接，所述的摩擦片与输入轴传动连接。
[0009]进一步地，所述的发动机输出端上传动连接有传动齿轮，所述的传动齿轮侧面开设有离合容纳环槽，所述的输入轴侧壁上设有延伸至离合容纳环槽内的离合配合座；
[0010]所述的传动片与离合容纳环槽侧壁固定连接，所述的摩擦片与离合配合座固定连接。
[0011]进一步地，所述的系统还包括用于支撑传动齿轮的传动齿轮座，所述的推动活塞设于该传动齿轮座上；
[0012]所述的离合容纳环槽底部开设有通孔，所述的推动活塞的活动端上还滑动连接有
推动杆，所述的推动杆能够在推动活塞的推动作用下，穿过该通孔，并与最外侧传动片相抵接的。
[0013]所述的推动杆一端为用于与传动片相抵接的抵接端，另一端上设有与传动齿轮同轴设置的滑动接触环，所述的推动活塞的活动端与该滑动接触环滑动连接。
[0014]进一步地，所述的推动杆上设有沿传动齿轮径向延伸的复位延伸部，所述的复位延伸部与传动齿轮之间设有离合复位弹性件。
[0015]进一步地，所述的离合复位弹性件为液压弹簧。
[0016]进一步地，所述的差速器总成与第二驱动电机输出端之间设有脱开机构，该脱开机构包括与第二驱动电机输出端传动连接的脱开环座、环绕于脱开环座外并与差速器总成传动连接的脱开环槽，以及多个沿周向排列并设于脱开环座与脱开环槽之间的滚珠；
[0017]所述的脱开环座的外侧壁上沿轴向并列设有平滑环台与滚珠固定座，所述的滚珠固定座包括多个沿周向布设于脱开环座上的滚珠固定槽；所述的脱开环槽的内侧壁上沿周向布设有多个滚珠滑动槽，所述的滚珠滑动槽的底部向外倾斜设置，使得
[0018]当滚珠嵌设于滚珠固定槽与滚珠滑动槽之间时，所述的脱开环座与脱开环槽传动连接；在离心作用下，当滚珠沿滚珠滑动槽向外移动时，该滚珠能够从滚珠固定槽移动至平滑环台上，并使脱开环座与脱开环槽失去传动连接。
[0019]进一步地，相对于滚珠固定座，所述的平滑环台设于靠近脱开环槽底部一侧；所述的脱开机构还包括用于将滚珠从平滑环台推至滚珠固定槽的脱开复位件，所述的脱开复位件包括沿轴向设置且一端与脱开环槽底部相抵接的脱开复位弹性件，以及两端分别与脱开复位弹性件及脱开复位弹性件相抵接的抵接件。
[0020]另一方面，本专利技术也可采用同步器或狗齿离合器作为脱开机构。
[0021]进一步地，所述的多挡位传动组件包括设多个于输入轴上的挡位主动齿轮、多个相应设于输出轴上的挡位从动齿轮，以及设于输入轴上并与相应的挡位主动齿轮相适配、或者设于输出轴上并与相应的挡位从动齿轮相适配的挡位同步器。
[0022]进一步地，所述的第一驱动电机上传动连接有第一电机驱动齿轮；所述的第一电机驱动齿轮与传动齿轮或挡位主动齿轮传动连接。
[0023]进一步地，所述的挡位同步器替换为狗齿离合器，即所述的多挡位传动组件包括设多个于输入轴上的挡位主动齿轮、多个相应设于输出轴上的挡位从动齿轮，以及设于输入轴上并与相应的挡位主动齿轮相适配、或者设于输出轴上并与相应的挡位从动齿轮相适配的狗齿离合器。
[0024]作为优选的技术方案，所述的输入轴、输出轴、第二电机中间轴等轴组件采用推力轴承支撑。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有以下特点：
[0026]1)本专利技术中发动机与第一驱动电机部分采用多档位模式，第二驱动电机采用单档位模式，通过双电机和发动机可实现并联三动力源同时输出动力，动力性强，挡位传递链短，效率高，且变速器结构简单，空间布置紧凑，模式切换和挡位切换均可以实现无动力中断，成本优势明显；
[0027]2)离合器与脱开机构内置于齿轮内部，和齿轮同步旋转，同时采用推力轴承和高压活塞方案，节省空间，降低泄漏损失，提升搭载性和系统效率；
[0028]3)本专利技术提供了一种机械式高效脱开机构，利用高速转动产生的离心力，控制结合和分离，相比于采用同步器或狗齿离合器作为脱开机构，能够取得及时脱开传动的效果，并且结构更为简单可靠。
附图说明
[0029]图1为一种丰田THS混合动力系统的结构示意图；
[0030]图2、图3为实施例1中一种多挡高效混合动力驱动系统的结构示意图；
[0031]图4为图3中A处的局部放大示意图；
[0032]图5为图3中B处的局部放大示意图；上部分为脱开机构在传动状态下的结构示意图，下部分为脱开机构在脱开状态下的结构示意图；
[0033]图6为脱开机构在传动状态下的结构示意图；
[0034]图7为脱开机构在半脱开状态下的结构示意图；
[0035]图8为脱开机构在脱开状态下的结构示意图；
[0036]图9为实施例2中一种多挡高效混合动力驱动系统的结构示意图；
[0037]图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多挡高效混合动力驱动系统，其特征在于，该系统包括输入轴(21)与输出轴(17)、与输入轴(21)传动连接的发动机(1)与第一驱动电机(5)、设于输入轴(21)与输出轴(17)之间的多挡位传动组件、与输出轴(17)传动连接的差速器总成(15)，以及与差速器总成(15)传动连接的第二驱动电机(18)。2.根据权利要求1所述的一种多挡高效混合动力驱动系统，其特征在于，所述的发动机(1)通过离合器(20)与输入轴(21)传动连接，所述的离合器(20)包括多个相互交错堆叠设置且彼此间设有间隙的传动片(2001)与摩擦片(2002)，以及用于对最外侧传动片(2001)施压使交错的多个传动片(2001)与摩擦片(2002)依次相互贴合的推动活塞(2003)；所述的传动片(2001)与发动机(1)输出端传动连接，所述的摩擦片(2002)与输入轴(21)传动连接。3.根据权利要求2所述的一种多挡高效混合动力驱动系统，其特征在于，所述的发动机(1)输出端上传动连接有传动齿轮(3)，所述的传动齿轮(3)侧面开设有离合容纳环槽(301)，所述的输入轴(21)上设有延伸至离合容纳环槽(301)内的离合配合座(2101)；所述的传动片(2001)与离合容纳环槽(301)侧壁固定连接，所述的摩擦片(2002)与离合配合座(2101)固定连接。4.根据权利要求3所述的一种多挡高效混合动力驱动系统，其特征在于，该系统还包括用于支撑传动齿轮(3)的传动齿轮座(23)，所述的推动活塞(2003)设于该传动齿轮座(23)上；所述的离合容纳环槽(301)底部开设有通孔，所述的推动活塞(2003)的活动端上还滑动连接有推动杆(2004)，所述的推动杆(2004)能够在推动活塞(2003)的推动作用下，穿过该通孔，并与最外侧传动片(2001)相抵接的。5.根据权利要求4所述的一种多挡高效混合动力驱动系统，其特征在于，所述的推动杆(2004)上设有沿传动齿轮(3)径向延伸的复位延伸部，所述的复位延伸部与传动齿轮(3)之间设有离合复位弹性件(2005)。6.根据权利要求1所述的一种多挡高效混合动力驱动系统，其特征在于，所述的差速器总成(15)与第二驱动电机(18)输出端之间设有脱开机构(22)，该脱开机构(22)包括与第二驱动电机(...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟冬冬，付军，张恒，孙艳，谭艳军，林霄喆，肖逸阁，王瑞平，
申请(专利权)人：义乌吉利自动变速器有限公司宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司极光湾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：