插電式混合動力車型的動力系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及混合動力系統(tǒng)的技術領域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種插電式混合動力車型的動力系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在現(xiàn)有技術中，混合動力車型的動力結構多為電動機+減速器作為一個單獨的動力總成，而發(fā)動機+發(fā)電機+變速器作為一個單獨的動力總成，這種結構需要兩個變速器總成。這兩個變速器總成的大部分零部件的功能是相同的，且兩套動力總成機構會占用的大量的底盤空間，導致其他零部件布置空間緊張。

【發(fā)明內容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術中的上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種插電式混合動力車型的動力系統(tǒng)。
[0004]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術方案:
[0005]—種插電式混合動力車型的動力系統(tǒng)，包括發(fā)電機、發(fā)動機、電動機、差速器和離合器、第一齒輪軸、第二齒輪軸、第三齒輪軸、第四齒輪軸、第五齒輪軸和驅動軸；其特征在于:所述第一齒輪軸與所述發(fā)電機的轉動軸同軸連接，所述第二齒輪軸與所述發(fā)動機的輸出軸同軸連接，所述第一齒輪軸與所述第二齒輪軸通過齒輪組嚙合；所述第三齒輪軸在所述離合器的作用下有選擇性的通過齒輪組與所述第二齒輪軸嚙合；所述第五齒輪軸與所述電動機的輸出軸同軸連接，所述第五齒輪軸與所述第四齒輪軸通過齒輪組嚙合；所述差速器連接至所述第三齒輪軸和第四齒輪軸，并且所述差速器連接至所述驅動軸并輸出動力。
[0006]其中，所述第一齒輪軸、第二齒輪軸、第三齒輪軸、第四齒輪軸、第五齒輪軸和驅動軸之間相互平行。
[0007]其中，所述發(fā)動機與所述第二齒輪軸之間設置有緩沖減震裝置。
[0008]其中，所述離合器為電磁離合器或液壓離合器。
[0009]其中，所述發(fā)動機、發(fā)電機和電動機集成在一臺齒輪箱上。
[0010]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所述的插電式混合動力車型的動力系統(tǒng)具有以下有益效果:
[0011]本發(fā)明將發(fā)動機、發(fā)電機、電動機、減速器集成到一個總成中，減少不必要的功能重復的結構，減小動力總成的體積及重量，有利于整車的布置；將發(fā)動機輸出軸線與發(fā)電機軸線錯開，減小總成的軸向尺寸，并且實現(xiàn)了 4種工況驅動模式，而且工況切換由離合器執(zhí)行，簡化控制策略。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明所述的插電式混合動力車型的動力系統(tǒng)的結構示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明所述的插電式混合動力車型的動力系統(tǒng)的實物連接結構示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明所述的插電式混合動力車型的動力系統(tǒng)的第一工作方式示意圖。
[0015]圖4為本發(fā)明所述的插電式混合動力車型的動力系統(tǒng)的第二工作方式示意圖。
[0016]圖5為本發(fā)明所述的插電式混合動力車型的動力系統(tǒng)的第三工作方式示意圖。
[0017]圖6為本發(fā)明所述的插電式混合動力車型的動力系統(tǒng)的第四工作方式示意圖。
【具體實施方式】
[0018]以下將結合具體實施例對本發(fā)明所述的插電式混合動力車型的動力系統(tǒng)做進一步的闡述，以幫助本領域的技術人員對本發(fā)明的發(fā)明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。
[0019]實施例1
[0020]本實施例的插電式混合動力車型的動力系統(tǒng)，包括發(fā)電機10、發(fā)動機20、電動機30、差速器60和離合器40、第一齒輪軸51、第二齒輪軸52、第三齒輪軸53、第四齒輪軸54、第五齒輪軸55和驅動軸56。所述第一齒輪軸51、第二齒輪軸52、第三齒輪軸53、第四齒輪軸54、第五齒輪軸55和驅動軸56之間相互平行。所述第一齒輪軸51與所述發(fā)電機10的轉動軸同軸連接，所述第二齒輪軸52與所述發(fā)動機20的輸出軸同軸連接。為了減少發(fā)動機工作時傳遞至齒輪箱的振動，所述發(fā)動機20與所述第二齒輪軸52之間優(yōu)選設置有緩沖減震裝置。所述第一齒輪軸51與所述第二齒輪軸52通過齒輪組嚙合；所述第三齒輪軸53在離合器40的作用下有選擇性的通過齒輪組與所述第二齒輪軸52嚙合。所述離合器可以選擇電磁離合器或液壓離合器。所述第五齒輪軸55與所述電動機30的輸出軸同軸連接，所述第五齒輪軸55與所述第四齒輪軸54通過齒輪組嚙合。差速器60連接至所述第三齒輪軸53和第四齒輪軸54，并且所述差速器60連接至所述驅動軸56并輸出動力。由于齒輪組合齒輪軸布局集中，本實施例的結構可以將發(fā)動機、發(fā)電機、電動機集成在一臺齒輪箱上，大大減小了動力總成的體積及重量，有利于整車的布置。在本發(fā)明中，所述齒輪組、齒輪軸等傳動部件的結構與傳統(tǒng)手動變速器齒輪、軸相同，加工工藝成熟，質量可靠。在本發(fā)明中所述齒輪軸由低碳鋼制成的芯部，和位于所述芯部外的合金鋼制成的外周工作部組成。所述低碳鋼包括:0.05?0.10￥七％的(:、8.2?10.5￥七％的0、0.35?0.50￥七％的11、0.80?L 2(^七％的祖、0.20?L10?L (^七％的Si，余量為Fe以及不可避免的雜質。所述合金鋼包括:0.50?0.55?七％的(:、1.2?1.5￥七％的0、1.0?1.2?七％的W、0.10?2(^七％的V、0.20?1.(^七％的]?11、0.10?1.0wt%的Si，余量為Fe以及不可避免的雜質。在使用前，所述齒輪軸以0.5?2.0°C /s的升溫速度升溫至1050?1100°C，并保溫30min，然后在10g/L的硝酸鈉溶液中快速冷卻，然后加熱至520?550°C，保溫3.5?5.0小時。處理后的齒輪軸能夠提供高的界面強度，疲勞壽命高。
[0021]如圖3所示，其示出了動力系統(tǒng)的第一工作方式(純電動行駛工況)。如圖3中的箭頭所示，動力由電動機傳遞至第五齒輪軸，再由第五齒輪軸傳遞至第四齒輪軸，再由第四齒輪軸傳遞至差速器，再由差速器傳遞至驅動軸。此時發(fā)動機關閉，離合器處于斷開狀態(tài)。
[0022]如圖4所示，其示出了動力系統(tǒng)的第二工作方式(純電動行駛、發(fā)動機發(fā)電工況)。如圖4所示，動力由電動機傳遞至第五齒輪軸，再由第五齒輪軸傳遞至第四齒輪軸，再由第四齒輪軸傳遞至差速器，再由差速器傳遞至驅動軸。發(fā)動機動力由第二齒輪軸傳遞至第一齒輪軸，再由第一齒輪軸傳遞給發(fā)電機。此時，離合器處于斷開狀態(tài)。
[0023]如圖5所示，其示出了動力系統(tǒng)的第三工作方式(發(fā)動機單獨驅動工況)。此工況下，離合器處于結合狀態(tài)。動力由發(fā)動機傳遞至第二齒輪軸，再由第二齒輪軸傳遞至離合器的輸入端，由于離合器處于結合狀態(tài)，所以動力會由離合器的輸出端輸出至第三齒輪軸，第三齒輪軸將動力傳遞至差速器，差速器將動力傳遞至驅動軸。此時發(fā)電機轉子空轉，不做功。電動機轉子空轉，不做功。
[0024]如圖6所示，其示出了動力系統(tǒng)的第四工作方式(發(fā)動機與電動機聯(lián)合驅動工況)。動力由發(fā)動機傳遞至第二齒輪軸，再由第二齒輪軸傳遞至離合器的輸入端，由于離合器處于結合狀態(tài)，所以動力會由離合器的輸出端輸出至第三齒輪軸，第三齒輪軸將動力傳遞至差速器，差速器將動力傳遞至驅動軸。動力由電動機傳遞至第五齒輪軸，再由第五齒輪軸傳遞至第四齒輪軸，再由第四齒輪軸傳遞至差速器，再由差速器傳遞至驅動軸。
[0025]本實施例通過一臺齒輪箱，即可實現(xiàn)純電行駛、純電行駛+發(fā)動機發(fā)電、發(fā)動機單獨驅動、發(fā)動機+電動機聯(lián)合驅動4種工況。各工況下動力流的切換由離合器執(zhí)行，離合器只有結合與斷開兩個狀態(tài)，控制邏輯簡單。齒輪、軸等傳動部件的結構與傳統(tǒng)手動變速器齒輪、軸相同，加工工藝成熟，質量可靠且成本低。發(fā)動機與第二齒輪軸直接可增加類似于離合器從動盤結構的緩沖減震裝置，以削減發(fā)動機工作時傳遞至齒輪箱的振動。另外，離合器可用傳統(tǒng)AT的液壓離合器代替。本實施例的動力系統(tǒng)可以適用于插電式混合動力車型(轎車、SUV)使用。
[0026]對于本領域的普通技術人員而言，具體實施例只是對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種插電式混合動力車型的動力系統(tǒng)，包括發(fā)電機、發(fā)動機、電動機、差速器和離合器、第一齒輪軸、第二齒輪軸、第三齒輪軸、第四齒輪軸、第五齒輪軸和驅動軸；其特征在于:所述第一齒輪軸與所述發(fā)電機的轉動軸同軸連接，所述第二齒輪軸與所述發(fā)動機的輸出軸同軸連接，所述第一齒輪軸與所述第二齒輪軸通過齒輪組嚙合；所述第三齒輪軸在所述離合器的作用下有選擇性的通過齒輪組與所述第二齒輪軸嚙合；所述第五齒輪軸與所述電動機的輸出軸同軸連接，所述第五齒輪軸與所述第四齒輪軸通過齒輪組嚙合；所述差速器連接至所述第三齒輪軸和第四齒輪軸，并且所述差速器連接至所述驅動軸并輸出動力。2.根據(jù)權利要求1所述的插電式混合動力車型的動力系統(tǒng)，其特征在于:所述第一齒輪軸、第二齒輪軸、第三齒輪軸、第四齒輪軸、第五齒輪軸和驅動軸之間相互平行。3.根據(jù)權利要求1所述的插電式混合動力車型的動力系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)動機與所述第二齒輪軸之間設置有緩沖減震裝置。4.根據(jù)權利要求1所述的插電式混合動力車型的動力系統(tǒng)，其特征在于:所述離合器為電磁離合器或液壓離合器。5.根據(jù)權利要求1所述的插電式混合動力車型的動力系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)動機、發(fā)電機和電動機集成在一臺齒輪箱上。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種插電式混合動力車型的動力系統(tǒng)，屬于混合動力系統(tǒng)的技術領域。本發(fā)明的動力系統(tǒng)中，第一齒輪軸與發(fā)電機的轉動軸連接，第二齒輪軸與發(fā)動機的輸出軸連接，第一和第二齒輪軸通過齒輪組嚙合；第三齒輪軸在離合器的作用下有選擇性的與第二齒輪軸嚙合；第五齒輪軸與電動機的輸出軸連接，第四和第五齒輪軸通過齒輪組嚙合；差速器連接至所述第三和第四齒輪軸，且所述差速器連接至所述驅動軸并輸出動力。本發(fā)明將發(fā)動機、發(fā)電機、電動機、減速器集成到一個總成中，減少不必要的功能重復的結構，減小動力總成的體積及重量，有利于整車的布置。
【IPC分類】B60K6/36, B60K6/26
【公開號】CN105291804
【申請?zhí)枴緾N201510759471
【發(fā)明人】李紅升, 李海清, 高海龍
【申請人】阿爾特汽車技術股份有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月9日