一种强混动力总成制造技术

技术编号:7029424 阅读:285 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种强度混合动力总成,是一种混合动力变速箱电机一体化集成装置,包括发动机、离合器、电机、自动变速器、动力电池及整车控制系统。发动机通过离合器与自动变速器的输入轴连接,电机位于离合器和自动变速器之间,与自动变速器集成在一起,被包络在变速器的外腔体内,用电机密封箱体密封电机的转子和定子,使电机放置在一个封闭的空间内。该动力总成结构简单,布置紧凑。离合器分离轴承位于电机主轴空心内部,节省了整个动力总成的轴向空间,使该动力总成能安装功率更大的电机。本发明专利技术克服了现有的混合动力汽车其动力总成尺寸空间大、结构复杂、电机功率过小而不具备纯电动行驶功能等缺点,具有良好的燃油经济性和超低的排放性能,同时解决了自动变速器换档过程中动力中断问题,换档方便、操纵简单、制造成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车动力总成,特别涉及一种强度混合动力总成。
技术介绍
目前,随着车辆操纵自动化的快速发展,汽车自动变速器正呈现蓬勃发展的趋势。 特别是在我国,随着汽车保有量的逐年大幅度上升,非职业司机数量的急剧增加,大家迫切需要操纵简便、性能优异的汽车。装有自动变速器的车辆,因为具有操纵方便、起步平稳、乘坐舒适性好、通过性高等优点,受到了越来越多的青睐。当前在市场常见的自动变速技术主要有四种液力自动变速器AT (Automatic Transmission),机械式无级变速器 CVT (Continuously Variable Transmission),双离合自动变速器DCT (Dual Clutch Transmission)和电控机械式自动变速器AMT (Automated Mechanical Transmission)。其中自动变速器是在原有机械式变速器和干式离合器的基础上,加装微机控制的自动操纵机构,应用自动变速理论和先进的电子控制技术,通过电子控制单元控制执行机构实现车辆动力系统的自动操纵。自动变速器具有传统定轴齿轮变速器传动效率高、成本低、易于制造等优点,同时能够实现自动变速功能,具有经济、方便、安全、 舒适等特点。上世纪70年代开始的汽车电子控制技术的推广普及使得汽车的能耗、排放和安全性能得到显著提高。但是随着汽车节能减排压力的进一步增加,汽车动力系统的电动化已经是整个行业的共识。汽车动力系统电动化主要体现在车载储能技术和电驱动技术。车用电驱动技术的重要技术特征之一就是与传动/行驶系统的集成一体化设计,这是车用高功率密度和空间布置需求的必然结果。传统汽车已经难以满足新时代的需求,因而电动汽车(纯电动以及混合动力汽车)得到了越来越多的关注。纯电动汽车和燃料电池汽车由于基础设施薄弱、关键技术(电池能量密度以及质子交换膜生产工艺等)障碍、成本和可靠性等原因短时间内难以市场化。混合动力汽车并没有放弃使用传统的内燃机,同时引入较为成熟的电驱动技术,通过电驱动的作用来改善内燃机的使用工况。这样一种技术一定程度上回避了车载电池能量密度低的问题,同时使得车辆更加节能环保。相比纯电动汽车,混合动力汽车技术成熟,有着极大的市场化潜力,而且已经有成熟的产品,如丰田的Prius,是未来几十年汽车电动化过程中的过渡性技术,并将长期存在。混合动力汽车按其结构形式或具有的功能不同分为不同种类的混合动力汽车。混合动力汽车按动力传动类型来分类主要分为串联式、并联式、混联式三种形式;混合动力汽车按混合度分类微混合动力系统、轻混合动力系统、中混合动力系统、重混合动力系统四类。现有的混合动力汽车动力总成无论是串联式还是并联式甚至是混联式混合动力汽车,其动力总成大部分通常是将发动机、离合器、电机和变速器依次布置,呈分体式设计, 这样布置得缺点一方面是动力总成占用整车的空间大,导致汽车整体尺寸较大或动力总成布置困难,甚至会降低汽车底盘,使汽车通过性不好,另外一方面由于尺寸的限制,分体式设计不能选择尺寸较大的电机,也就影响了电机功率的大小,导致整车动力性不好或者燃油经济性较普通汽车没有明显的改善。从上面可知,现有混合动力总成中技术结构复杂、空间尺寸大以及电机功率过小, 单靠电机驱动不能满足汽车动力性要求,也就不能满足纯电动行驶的功能。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足,专利技术了一种新的混合动力总成,目的在于提供一种强度混动力总成,解决现有技术结构复杂、空间尺寸大以及电机功率小而不具备纯电动行驶功能的问题,同时还可以进一步提高现有混合动力汽车的燃油经济性、实现超低排放,很好的兼顾了混合动力汽车燃油经济性好和自动变速器的优点。本专利技术的技术方案如下一种强度混合动力总成,其包括发动机、离合器、电机、自动变速器、车轮、动力电池、自动变速器控制系统TCU及整车控制系统ECU ;所述发动机的输出轴与离合器连接,离合器与自动变速器连接。所述电机位于离合器和自动变速器之间,并集成在自动变速器外腔体内, 通过设置在自动变速器外腔体上密封盖进行密封。如此设计,使得动力总成尺寸空间小、结构简单、布置紧凑。进一步,所述电机由转子、定子和电机主轴组成,其中所述定子固定于自动变速变速器的右箱体上,转子用螺栓连接于电机主轴上。所述电机主轴为空心轴,自动变速器的输入轴穿过所述电机的空心主轴与离合器连接;所述电机主轴上还有一齿轮,所述齿轮与自动变速器中间轴上的主减齿常啮合齿轮啮合,电机输出的动力就经过两级齿轮减速传动, 最终传递给车轮。这种电机与自动变速器的结合方式,使得动力总成结构可使整车实现怠速起/停、能量回收、爬坡助力、纯电动行驶等工作模式。另外,所述离合器包括离合器分离轴承和离合器从动盘,其中所述离合器分离轴承位于所述电机主轴内,离合器分离轴承套设在自动变速器的输入轴上,通过离合器自身的膜片弹簧和离合器操纵杆联合作用使离合器分离轴承空套在自动变速器的输入轴上,离合器分离轴承能沿自动变速器的输入轴轴向移动,离合器从动盘通过花键连接在自动变速器的输入轴上,当驾驶员踩下离合器踏板时,离合器分离轴承在操纵杆的作用下沿输入轴轴向移动,推动膜片弹簧挤压离合器从动盘,离合器从动盘脱离与发动机飞轮的接触,进而传递或中断发动机输出的动力。这种结构将离合器分离轴承设置于电机空心主轴中部,节省了整车动力总成轴向空间,该空间可以布置功率较大的驱动电机,该种电机足以单独驱动整车正常行驶,因此本动力系统具备纯电动行驶功能。所述电机密封盖通过螺栓固定于自动变速器的箱体上,并通过轴承支撑在自动变速器的输入轴上,能很好地对电机进行密封和冷却,可以在电机密封盖上增加冷却装置对电机进行冷却,而轴承将电机与变速器4的输入轴隔离开来,防止电机密封盖与自动变速器输入轴运动的干涉。所述电机主轴和自动变速器的输入轴之间通过两个密封装置油封和油封对其进行密封,通过这两个油封的密封,能很好地防止变速器内部的润滑油沿电机空心主轴和变速器输入轴之间的腔体流出,很好的保证了自动变速器密封性能。当整车需要切换自动变速器档位时,离合器分开前,电机启动工作,整车控制系统ECU发出指令给自动变速器控制系统TCU,自动变速器控制系统TCU控制自动变速器自动选换档机构进行自动选换挡,换档操作完成后,发动机启动,当发动机转速达到怠速以上的转速时,电机停止工作,这样就保证实现车辆在换挡时动力不中断。本专利技术的动力总成不仅保留了普通自动变速器的优点制造成本低、减少驾驶疲劳、节油、减少排放、良好的驾驶性等。同时通过将电机设置在离合器和自动变速器之间,并将电机与自动变速器集成一起,使得动力总成尺寸空间小、结构简单、布置紧凑。通过将离合器分离轴承设置于电机空心轴中部,可以节省的轴向空间能安装功率更大的电机,使本动力系统具备纯电动行驶功能,使得车辆在行驶时较普通自动变速器轿车具有更好的燃油经济性。同时解决了普通车辆换档时动力中断的问题。附图说明图1是本专利技术的混合动力总成结构简图; 图2是本专利技术的结构示意图3是图2所示电机与自动变速器部分本体之间的连接关系示意图; 附图省略了变速器档位齿轮、换档机构、自动变速器控制器TCU等常规部件。具体实施例方式以下结合附图给出的实施方式对本专利技术机构作进一步的详细描述。参照附图1,本专利技术本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种强度混合动力总成,其包括发动机(1)、离合器(2)、电机(3)、自动变速器(4)、车轮(5)、动力电池、自动变速器控制系统TCU及整车控制系统ECU;所述发动机(1)的输出轴与离合器(2)连接,离合器(2)与自动变速器(4)连接;其特征在于,所述电机(3)位于离合器(2)和自动变速器(4)之间,并集成在自动变速器(4)外腔体内,通过设置在自动变速器外腔体上密封盖3-6进行密封。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:胡松汪训定金良宽陈嗣国严皓周朝东
申请(专利权)人:重庆青山工业有限责任公司
类型:发明
国别省市:85

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