一种商用车混合动力传动装置转让专利

申请号 : CN201810993174.0

文献号 : CN109080438B

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发明人 : 彭增雄胡纪滨荆崇波吴维周俊杰魏超

申请人 : 北京理工大学

摘要 :

本发明公开一种商用车混合动力传动装置,包括输入轴、中间轴和输出轴,中间轴包括第一中间轴和第二中间轴,输入轴通过减振器与第一中间轴连接,第一中间轴通过第一离合器与第二中间轴连接;第一中间轴与发电机转子固连且同轴,第二中间轴与第一行星排行星架固连,第一行星排齿圈与变速箱壳体固连,第一行星排太阳轮与驱动电机转子固连;第二中间轴上还固设有第二行星排太阳轮和第二离合器,第二离合器与第二行星排行星架固连,第二离合器的输出端与输出轴连接,第二行星排齿圈与制动器连接;发电机定子、驱动电机定子和电池组分别与电机驱动器电连接。本发明商用车混合动力传动装置能够满足商用车的性能需求。

权利要求 :

1.一种商用车混合动力传动装置,包括输入轴、中间轴和输出轴,所述中间轴包括第一中间轴和第二中间轴,其特征在于:所述输入轴通过减振器与所述第一中间轴连接,所述第一中间轴通过第一离合器与所述第二中间轴连接;所述第一中间轴与发电机转子固连且同轴,所述第二中间轴与第一行星排行星架及第一行星排太阳轮同轴,且所述第二中间轴与所述第一行星排行星架固连,第一行星排齿圈与变速箱壳体固连,所述第一行星排太阳轮与驱动电机转子固连;所述第二中间轴上还固设有第二行星排太阳轮和第二离合器,所述第二离合器与第二行星排行星架固连,所述第二离合器的输出端与所述输出轴连接,第二行星排齿圈与制动器连接;发电机定子、驱动电机定子和电池组分别与电机驱动器电连接。

2.根据权利要求1所述的商用车混合动力传动装置,其特征在于:所述第一中间轴分为与所述减振器连接的第一子轴和与所述第一离合器连接的第二子轴;所述第一子轴与增速行星排行星架固连,所述第二子轴与增速行星排行齿圈固连,增速行星排太阳轮与变速箱壳体固连。

3.根据权利要求1或2所述的商用车混合动力传动装置,其特征在于:所述第一行星排行星架、第一行星排太阳轮及第一行星排齿圈位于所述第一离合器与所述第二行星排行星架之间。

4.根据权利要求1或2所述的商用车混合动力传动装置,其特征在于:所述第二中间轴与所述第二离合器的输入端连接,所述第二行星排行星架与所述第二离合器的输出端连接。

5.根据权利要求1或2所述的商用车混合动力传动装置,其特征在于:所述输入轴、所述中间轴及所述输出轴同轴。

6.一种商用车混合动力传动装置,包括输入轴、中间轴和输出轴,所述中间轴包括第一中间轴和第二中间轴,其特征在于:所述输入轴通过减振器与所述第一中间轴连接,所述第一中间轴与所述第二中间轴固连;所述第一中间轴与发电机转子固连且同轴,所述第二中间轴与第一行星排行星架及第一行星排太阳轮同轴,且所述第二中间轴与所述第一行星排行星架固连,第一行星排齿圈与变速箱壳体固连,所述第一行星排太阳轮与驱动电机转子固连;所述第二中间轴上还设有第二行星排太阳轮和第一离合器,所述第一离合器与第二行星排行星架固连,所述第一离合器与第二离合器连接,所述第一离合器的输出端与所述输出轴连接,所述第二离合器与第二行星排齿圈固连,第二行星排齿圈与制动器连接;发电机定子、驱动电机定子和电池组分别与电机驱动器电连接。

7.根据权利要求6所述的商用车混合动力传动装置,其特征在于:所述第一行星排行星架、第一行星排太阳轮及第一行星排齿圈位于所述第一离合器与所述第二行星排行星架之间。

8.根据权利要求6所述的商用车混合动力传动装置,其特征在于:所述第二中间轴与所述第一离合器的输入端连接,所述第二行星排行星架与所述第一离合器的输出端连接;所述第一离合器的输出端与所述第二离合器的输入端连接,所述第二离合器的输出端与所述第二行星排齿圈连接。

9.根据权利要求6所述的商用车混合动力传动装置,其特征在于:所述输入轴、所述中间轴及所述输出轴同轴。

说明书 :

一种商用车混合动力传动装置

技术领域

[0001] 本发明涉及动力传动装置技术领域,特别是涉及一种商用车混合动力传动装置。

背景技术

[0002] 混合动力传动技术为汽车节能减排的重要手段,各大汽车厂家都积极发展。丰田公司的THS混联形式的混合动力技术具备良好的节油效果,利用行星机构进行功率分流,保证发动机常工作在经济区间,但由于是单模式的功率分流,传动比范围较小,难以满足商用车的使用要求。
[0003] 随着环保压力的增大,纯电驱动成为未来的发展方向,混合动力传动系统如何方便的过渡到电驱动技术路线,也将是需要重点考虑的技术问题。现有混合动力传动装置所需的电机转矩和功率较大,且对控制要求高,不适用于纯电驱动的汽车。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种商用车混合动力传动装置,以解决上述现有技术存在的问题,提高混合动力传动装置的传动比范围,同时降低驱动电机的转矩和功率,以满足商用车的性能需求。
[0005] 为实现上述目的,本发明提供了如下方案:本发明提供一种商用车混合动力传动装置,包括输入轴、中间轴和输出轴,所述中间轴包括第一中间轴和第二中间轴,所述输入轴通过减振器与所述第一中间轴连接,所述第一中间轴通过第一离合器与所述第二中间轴连接;所述第一中间轴与发电机转子固连且同轴,所述第二中间轴与第一行星排行星架及第一行星排太阳轮同轴,且所述第二中间轴与所述第一行星排行星架固连,第一行星排齿圈与变速箱壳体固连,所述第一行星排太阳轮与驱动电机转子固连;所述第二中间轴上还设有第二行星排太阳轮和第二离合器,所述第二离合器与第二行星排行星架固连,所述第二离合器的输出端与所述输出轴连接,第二行星排齿圈与制动器连接;发电机定子、驱动电机定子和电池组分别与电机驱动器电连接。
[0006] 优选地,所述第一中间轴分为与所述减振器连接的第一子轴和与所述第一离合器连接的第二子轴;所述第一子轴与增速行星排行星架固连,所述第二子轴与增速行星排行齿圈固连,增速行星排太阳轮与变速箱壳体固连,增速行星排齿圈与第二中间轴。
[0007] 优选地,所述第一行星排行星架、第一行星排太阳轮及第一行星排齿圈位于所述第一离合器与所述第二行星排行星架之间。
[0008] 优选地,所述第二中间轴与所述第二离合器的输入端连接,所述第二行星排行星架与所述第二离合器的输出端连接。
[0009] 优选地,所述输入轴、所述中间轴及所述输出轴同轴。
[0010] 本发明还提供另一种商用车混合动力传动装置,包括输入轴、中间轴和输出轴,所述中间轴包括第一中间轴和第二中间轴,所述输入轴通过减振器与所述第一中间轴连接,所述第一中间轴与所述第二中间轴固连;所述第一中间轴与发电机转子固连且同轴,所述第二中间轴与第一行星排行星架及第一行星排太阳轮同轴,且所述第二中间轴与所述第一行星排行星架固连,第一行星排齿圈与变速箱壳体固连,所述第一行星排太阳轮与驱动电机转子固连;所述第二中间轴上还固设有第二行星排太阳轮和第一离合器,所述第一离合器与第二行星排行星架固连,所述第一离合器与第二离合器连接,所述第一离合器的输出端与所述输出轴连接,所述第二离合器与第二行星排齿圈固连,第二行星排齿圈与制动器连接;发电机定子、驱动电机定子和电池组分别与电机驱动器电连接。
[0011] 优选地,所述第一行星排行星架、第一行星排太阳轮及第一行星排齿圈位于所述第一离合器与所述第二行星排行星架之间。
[0012] 优选地,所述第二中间轴与所述第一离合器的输入端连接,所述第二行星排行星架与所述第一离合器的输出端连接;所述第一离合器的输出端与所述第二离合器的输入端连接,所述第二离合器的输出端与所述第二行星排齿圈连接。
[0013] 优选地,所述输入轴、所述中间轴及所述输出轴同轴。
[0014] 本发明商用车混合动力传动装置相对于现有技术取得了以下技术效果:
[0015] 本发明商用车混合动力传动装置提高了混合动力传动装置的传动比范围,同时降低了驱动电机的转矩和功率,能够满足商用车的性能需求;本发明商用车混合动力传动装置中发电机、驱动电机、离合器及行星变速机构均同轴布置,结构和工艺简单,有利于商用车的空间布置;使第一离合器位于发电机和驱动电机之间,能充分利用发电机和驱动电机绕组端部的空间,提高传动装置的功率密度;行星变速机构布置在驱动电机后面,可以大大减小驱动电机的额定转矩,提高驱动电机的额定转速,从而提供电机的功率密度;串联工况应对起步、中低速行驶,保证发动机工作在常用高效区间;并联工况用于高速行驶,具备较高的传动效率;驱动电机能够全程进行制动能量回收,提高整车经济性;发电机模块和第一离合器直接去掉,能够方便地过渡到电驱动的技术路线,实现混合动力传动装置的模块化;发动机满功率工况下通过机械驱动,降低了发电机和驱动电机的额定功率;相比于混联形式,串并联形式的混合动力传动装置控制简单、电机响应速度快。

附图说明

[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017] 图1为本发明商用车混合动力传动装置实施例一的结构示意图;
[0018] 图2为本发明商用车混合动力传动装置实施例二的结构示意图;
[0019] 图3为本发明商用车混合动力传动装置实施例三的结构示意图;
[0020] 其中,1-输入轴,2-减振器,3-发电机定子,4-发电机转子,5-第一中间轴,6-第一离合器,7-驱动电机定子,8-驱动电机转子,9-第一行星排太阳轮,10-第一行星排行星架,11-第一行星排齿圈,12-第二行星排太阳轮,13-第二行星排齿圈,14-第二行星排行星架,
15-制动器,16-第二离合器,17-第二中间轴,18-输出轴,19-变速箱壳体,20-电机驱动器,
21-电池组,22-增速行星排太阳轮,23-增速行星排齿圈,24-增速行星排行星架,25-第一子轴,26-第二子轴。

具体实施方式

[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0022] 本发明的目的是提供一种商用车混合动力传动装置,以解决现有技术存在的问题,提高混合动力传动装置的传动比范围,同时降低驱动电机的转矩和功率,以满足商用车的性能需求。
[0023] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0024] 实施例一
[0025] 如图1所示,本实施例商用车混合动力传动装置包括输入轴1、中间轴和输出轴18,中间轴包括第一中间轴5和第二中间轴17,输入轴1通过减振器2与第一中间轴5连接,第一中间轴5通过第一离合器6与第二中间轴17连接;第一中间轴5与发电机转子4固连且同轴,第二中间轴17与第一行星排行星架10及第一行星排太阳轮9同轴,且第二中间轴17与第一行星排行星架10固连,第一行星排齿圈11与变速箱壳体19固连,第一行星排太阳轮9与驱动电机转子8固连;第二中间轴17上还固设有第二行星排太阳轮12和第二离合器16,第二离合器16与第二行星排行星架14固连,第二离合器16的输出端与输出轴18连接,第二行星排齿圈13与制动器15连接;发电机定子3、驱动电机定子7和电池组21分别与电机驱动器20电连接。第一行星排行星架10、第一行星排太阳轮9及第一行星排齿圈11位于第一离合器6与第二行星排行星架14之间。第二中间轴17与第二离合器16的输入端连接,第二行星排行星架14与第二离合器16的输出端连接。
[0026] 本实施例商用车混合动力传动装置中的输入轴1、中间轴、输出轴18、行星变速机构及离合器均同轴,结构和工艺简单,有利于商用车的空间布置。
[0027] 当本实施例商用车混合动力传动装置中的二级行星变速机构处于一档时:制动器15接合,第二离合器16分离,驱动电机的功率经过第一行星排太阳轮9、第一行星排行星架
10、第二中间轴17、第二行星排太阳轮12、第二行星排行星架14输出到输出轴18。当二级行星变速机构处于二挡时:制动器15分离,第二离合器16接合,驱动电机的功率经过第一行星排太阳轮9、第一行星排行星架10、第二中间轴17、第二行星排行星架14输出到输出轴18。
[0028] 实施例二
[0029] 如图2所示,本实施例提供一种商用车混合动力传动装置,在实施例一的基础上,本实施例的商用车混合动力传动装置还具有以下特点:第一中间轴5分为与减振器2连接的第一子轴25和与第一离合器6连接的第二子轴26;第一子轴25与增速行星排行星架24固连,第二子轴26与增速行星排行齿圈23固连,增速行星排太阳轮22与变速箱壳体19固连。设置增速行星排后,有利于匹配后桥传动比。对于常用的商用车发动机2200r/min的额定转速,图一所示实施例一商用车混合动力传动装置的后桥传动比约为3左右,而图2所示实施例二商用车混合动力传动装置的后桥传动比为4.4左右,大大方便了选用常用的传动比后桥。
[0030] 实施例三
[0031] 如图3所示,本实施例提供一种商用车混合动力传动装置,本实施例的商用车混合动力传动装置与实施例一商用车混合动力传动装置的不同之处在于:第一中间轴5与第二中间轴17直接联接在一起,而第一离合器6设置在二挡行星机构内部,第二中间轴17与第一离合器6的输入端连接,第二行星排行星架14与第一离合器6的输出端连接,第一离合器6的输出端与第二离合器16的输入端连接,第二离合器16的输出端与第二行星排齿圈13连接;虽然牺牲了部分的空间,但是电机系统和机械系统相对独立,有利于降低生产、制造成本,并且方便机械系统的集中润滑和散热。
[0032] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“笫二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0033] 本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。