專利名稱：一種混合動力汽車的動力耦合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種混合動力汽車的動力耦合裝置，尤其是一種適用于以發(fā)動機(jī)和電機(jī)為動力源的混合動力汽車的動力耦合裝置，屬于車輛傳動裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著石油資源的枯竭以及人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，汽車節(jié)能減排技術(shù)越來越受到重視，新能源汽車逐漸成為人們關(guān)注的焦點，目前國內(nèi)很多汽車制造企業(yè)相繼研發(fā)了以發(fā)動機(jī)和電機(jī)為動力源的混合動力汽車產(chǎn)品。動力耦合裝置作為混合動力汽車的關(guān)鍵部件，不僅應(yīng)具備兩種動力源動力合成功能和輸出不干涉功能，實現(xiàn)兩種動力源之間合理的功率分配，降低燃油消耗，同時還要保證汽車行駛平順性及動力響應(yīng)性能。目前混合動力汽車多采用離合器(干式或濕式離合器)和行星排技術(shù)的配合實現(xiàn)動力耦合，由于離合器及行星排技術(shù)一般通過機(jī)械結(jié)構(gòu)或者液壓系統(tǒng)控制，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且其響應(yīng)速度和控制精度難以保證，存在著動力轉(zhuǎn)換沖擊大的缺陷，影響了車輛行駛的平順性和駕乘的舒適性。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種控制精度高、響應(yīng)迅速、能減小動力轉(zhuǎn)換沖擊、提高整車駕駛舒適性、降低燃油消耗的混合動力汽車的動力耦合裝置。本實用新型所述問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種混合動力汽車的動力耦合裝置,它由發(fā)動機(jī)動力輸入系統(tǒng)、電機(jī)動力輸入系統(tǒng)和變速器輸入軸組成，其特別之處在于:所述發(fā)動機(jī)動力輸入系統(tǒng)設(shè)有發(fā)動機(jī)動力輸入率禹合電磁鐵，所述 電機(jī)動力輸入系統(tǒng)設(shè)有電機(jī)動力輸入稱合電磁鐵，所述發(fā)動機(jī)動力輸入率禹合電磁鐵和電機(jī)動力輸入稱合電磁鐵對稱布置，它們均與變速器輸入軸固定裝配。上述混合動力汽車的動力耦合裝置，所述發(fā)動機(jī)動力輸入系統(tǒng)包括第一同步齒圈、第一接合套、發(fā)動機(jī)動力軸連接盤和發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵，所述第一同步齒圈外緣為與發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵匹配的錐臺摩擦面結(jié)構(gòu)，在第一同步齒圈的側(cè)面上鑲嵌永久磁鐵，在第一同步齒圈內(nèi)環(huán)面上設(shè)置與第一結(jié)合套匹配的同步齒圈花鍵，在第一同步齒圈的內(nèi)環(huán)面上還設(shè)有同步齒圈定位球銷，所述同步齒圈定位球銷與第一接合套匹配。上述混合動力汽車的動力耦合裝置，所述第一接合套一端設(shè)有同步齒圈限位凸臺，在第一接合套的內(nèi)、外側(cè)壁上均設(shè)置接合套花鍵，在其外側(cè)壁上還設(shè)有兩道同步齒圈定位環(huán)槽，在其內(nèi)側(cè)壁上還設(shè)置接合套定位球銷，所述接合套定位球銷與發(fā)動機(jī)動力軸連接盤匹配。上述混合動力汽車的動力耦合裝置，所述發(fā)動機(jī)動力軸連接盤一端設(shè)有接合套限位凸臺，在發(fā)動機(jī)動力軸連接盤的外側(cè)壁上設(shè)置與接合套內(nèi)側(cè)壁匹配的發(fā)動機(jī)動力軸連接盤花鍵及兩道接合套定位環(huán)槽，所述接合套定位環(huán)槽與接合套定位球銷匹配。上述混合動力汽車的動力耦合裝置，所述電機(jī)動力輸入系統(tǒng)包括第二同步齒圈、第二接合套、電機(jī)轉(zhuǎn)子和電機(jī)動力輸入耦合電磁鐵，所述第二同步齒圈、第二接合套和電機(jī)動力輸入稱合電磁鐵分別為第一同步齒圈、第一接合套和發(fā)動機(jī)動力輸入稱合電磁鐵的對稱結(jié)構(gòu)，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子與變速器輸入軸匹配。上述混合動力汽車的動力耦合裝置,所述變速器輸入軸與發(fā)動機(jī)動力軸連接盤及電機(jī)轉(zhuǎn)子配裝，并通過花鍵及卡環(huán)結(jié)構(gòu)與發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵及電機(jī)動力輸入耦合電磁鐵固聯(lián)在一起。本實用新型通過控制發(fā)動機(jī)動力輸入稱合電磁鐵及電機(jī)動力輸入稱合電磁鐵電流的通斷，實現(xiàn)混合動力不同驅(qū)動模式。當(dāng)發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵通電時，通過發(fā)動機(jī)動力輸入系統(tǒng)動作實現(xiàn)發(fā)動機(jī)動力輸出；當(dāng)電機(jī)動力輸入稱合電磁鐵通電時，通過電機(jī)動力輸入系統(tǒng)動作實現(xiàn)電機(jī)動力輸出；當(dāng)發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵和電機(jī)動力輸入耦合電磁鐵均通電時，發(fā)動機(jī)動力輸入系統(tǒng)和電機(jī)動力輸入系統(tǒng)動作，實現(xiàn)發(fā)動機(jī)動力源和電機(jī)動力源的混合動力驅(qū)動。本實用新型還可通過控制電磁鐵電流大小來控制車輛動力總成結(jié)合的快慢，設(shè)置在電磁鐵與同步齒圈上相互配合的摩擦錐面使同步過程更加迅速平順?？傊?，本實用新型具有控制精度高、響應(yīng)迅速的特點，不僅通過兩種動力源之間合理的功率分配，降低了車輛燃油消耗，改善了車輛的動力性能和經(jīng)濟(jì)性能，而且減小了動力轉(zhuǎn)換的沖擊，提高了整車駕駛舒適性。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是本實用新型剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是
圖1的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中A處結(jié)構(gòu)放大圖；圖4是圖2中B處·結(jié)構(gòu)放大圖；圖5是圖2中C處結(jié)構(gòu)放大圖。圖中各標(biāo)號清單為:1、第一同步齒圈，1_1、永久磁鐵，1_2、同步齒圈花鍵,1_3、同步齒圈定位球銷，2、第一接合套，2-1、同步齒圈定位環(huán)槽，2-2、接合套花鍵，2-3、接合套定位球銷，2-4、同步齒圈限位凸臺，3、發(fā)動機(jī)動力軸連接盤，3-1、接合套定位環(huán)槽，3-2、發(fā)動機(jī)動力軸連接盤花鍵，3-3、接合套限位凸臺，4、發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵，4-1、發(fā)動機(jī)動力輸入稱合電磁鐵花鍵，5、電機(jī)動力輸入稱合電磁鐵，5-1、電機(jī)動力輸入稱合電磁鐵花鍵，
6、電機(jī)轉(zhuǎn)子，7、變速器輸入軸，8、第二同步齒圈，9、第二接合套。
具體實施方式
參看
圖1 圖5，本實用新型由發(fā)動機(jī)動力輸入系統(tǒng)、電機(jī)動力輸入系統(tǒng)和變速器輸入軸組成，所述發(fā)動機(jī)動力輸入系統(tǒng)包括第一同步齒圈1、第一接合套2、發(fā)動機(jī)動力軸連接盤3和發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵4。所述第一同步齒圈I外緣為與發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵4匹配的錐臺摩擦面結(jié)構(gòu)，在第一同步齒圈的側(cè)面上鑲嵌永久磁鐵1-1，在第一同步齒圈內(nèi)環(huán)面上設(shè)置與第一結(jié)合套匹配的同步齒圈花鍵1-2，在第一同步齒圈的內(nèi)環(huán)面上還設(shè)有同步齒圈定位球銷1-3，所述同步齒圈定位球銷1-3與第一接合套2匹配；所述第一接合套2 —端設(shè)有同步齒圈限位凸臺2-4，在第一接合套的內(nèi)、外側(cè)壁上均設(shè)置接合套花鍵2-2，在其外側(cè)壁上還設(shè)有兩道同步齒圈定位環(huán)槽2-1，在其內(nèi)側(cè)壁上還設(shè)置接合套定位球銷2-3，所述接合套定位球銷2-3與發(fā)動機(jī)動力軸連接盤3匹配；所述發(fā)動機(jī)動力軸連接盤3 —端設(shè)有接合套限位凸臺3-3，在發(fā)動機(jī)動力軸連接盤的外側(cè)壁上設(shè)置與接合套內(nèi)側(cè)壁匹配的發(fā)動機(jī)動力軸連接盤花鍵3-2及兩道接合套定位環(huán)槽3-1，所述接合套定位環(huán)槽3-1與接合套定位球銷2-3匹配。所述電機(jī)動力輸入系統(tǒng)包括第二同步齒圈8、第二接合套9、電機(jī)轉(zhuǎn)子6和電機(jī)動力輸入耦合電磁鐵5，所述第二同步齒圈8、第二接合套9和電機(jī)動力輸入稱合電磁鐵5分別為第一同步齒圈1、第一接合套2和發(fā)動機(jī)動力輸入稱合電磁鐵3的對稱結(jié)構(gòu)，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子6與變速器輸入軸7匹配。所述變速器輸入軸7與發(fā)動機(jī)動力軸連接盤3及電機(jī)轉(zhuǎn)子6配裝，并通過花鍵及卡環(huán)結(jié)構(gòu)與發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵4及電機(jī)動力輸入稱合電磁鐵5固聯(lián)在一起。參看
圖1、圖2，本實用新型通過控制發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵4及電機(jī)動力輸入耦合電磁鐵5電流的通斷，實現(xiàn)混合動力不同驅(qū)動模式。當(dāng)發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵4導(dǎo)通正向電流時，電磁吸力克服第一同步齒圈I與第一結(jié)合套2之間的卡滯力,第一同步齒圈I前移，第一同步齒圈I與發(fā)動機(jī)動力輸入率禹合電磁鐵4結(jié)合，在二者結(jié)合的錐面之間產(chǎn)生摩擦，使第一同步齒圈I帶動固定在變速器輸入軸7上的發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵4轉(zhuǎn)動，當(dāng)二者轉(zhuǎn)速差小于某一值時,加大發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵4的電流，電磁力將吸引第一結(jié)合套2前移，使第一結(jié)合套2與發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵上設(shè)置的花鍵4-1逐步嚙合，第一結(jié)合套2最終通過接合套定位球銷2-3與發(fā)動機(jī)動力軸連接盤上對應(yīng)的接合套定位環(huán)槽3-1配合實現(xiàn)定位，此時發(fā)動機(jī)動力軸連接盤3與變速器輸入軸7通過發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵4連接在一起，實現(xiàn)發(fā)動機(jī)動力輸出。當(dāng)發(fā)動機(jī)動力輸入I禹合電磁鐵4導(dǎo)通反向電流時,產(chǎn)生電磁斥力,第一同步齒圈I受力后首先退回到左側(cè)同步齒圈定位環(huán)槽2-1定位，隨著電磁斥力加大，然后第一同步齒圈I帶動第一結(jié)合套2克服第一結(jié)合套2與發(fā)動機(jī)動力軸連接盤3之間定位卡滯力后移，最終第一結(jié)合套2回到最左側(cè)并定位，此時發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵4通電結(jié)束，發(fā)動機(jī)動力軸連接盤3與變速器輸入軸7分離，發(fā)動機(jī)動力輸出中斷。當(dāng)電機(jī)動力輸入耦合電磁`鐵5導(dǎo)通正向電流時，電磁吸力克服第二同步齒圈8與第二結(jié)合套9之間卡滯力，第二同步齒圈8前移，第二同步齒圈8與電機(jī)動力輸入耦合電磁鐵5結(jié)合，在二者錐面之間產(chǎn)生摩擦；當(dāng)二者轉(zhuǎn)速差小于某一值時，加大電機(jī)動力輸入耦合電磁鐵5的電流，電磁力將吸引第二結(jié)合套9前移,第二結(jié)合套9與設(shè)置在電機(jī)動力輸入率禹合電磁鐵5上的電機(jī)動力輸入耦合電磁鐵花鍵5-1逐步嚙合，且第二結(jié)合套9最終通過定位裝置定位；此時電機(jī)轉(zhuǎn)子6與變速器輸入軸7通過電機(jī)動力輸入稱合電磁鐵5連接在一起，實現(xiàn)電機(jī)動力輸出。當(dāng)電機(jī)動力輸入I禹合電磁鐵5導(dǎo)通反向電流時,產(chǎn)生電磁斥力,第二同步齒圈8受力后首先退回到第二結(jié)合套9右側(cè)同步齒圈定位環(huán)槽定位，隨著電磁斥力加大，然后第一同步齒圈I帶動第二結(jié)合套9克服第二結(jié)合套9與電機(jī)轉(zhuǎn)子6之間定位卡滯力后移，最終第二結(jié)合套9回到最右側(cè)并定位，此時電機(jī)動力輸入耦合電磁鐵5通電結(jié)束，電機(jī)轉(zhuǎn)子6與變速器輸入軸7分離，電機(jī)動力輸出中斷。當(dāng)發(fā)動機(jī)動力輸入稱合電磁鐵4和電機(jī)動力輸入稱合電磁鐵5均導(dǎo)通正向電流時，發(fā)動機(jī)動力輸入系統(tǒng)和電機(jī)動力輸入系統(tǒng)動作，實現(xiàn)發(fā)動機(jī)動力源和電機(jī)動力源的混合動力驅(qū)動模式，發(fā)動機(jī)動力輸入稱合電磁鐵4和電機(jī)動力輸入稱合電磁鐵5通過電流大小及通電先后順序控制結(jié)合過程。當(dāng)發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵4和電機(jī)動力輸入耦合電磁鐵5導(dǎo)通反向電流時，發(fā)動機(jī)動 力輸入系統(tǒng)和電機(jī)動力輸入系統(tǒng)動作，控制分離過程，發(fā)動機(jī)動力輸入稱合電磁鐵4和電機(jī)動力輸入稱合電磁鐵5通過電流大小及通電順序控制分離過程。
權(quán)利要求1.一種混合動力汽車的動力耦合裝置，它由發(fā)動機(jī)動力輸入系統(tǒng)、電機(jī)動力輸入系統(tǒng)和變速器輸入軸組成，其特征是，所述發(fā)動機(jī)動力輸入系統(tǒng)設(shè)有發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵(4),所述電機(jī)動力輸入系統(tǒng)設(shè)有電機(jī)動力輸入耦合電磁鐵(5)，所述發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵(4 )和電機(jī)動力輸入稱合電磁鐵(5 )對稱布置,它們均與變速器輸入軸(7 )固定裝配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動力汽車的動力耦合裝置，其特征是，所述發(fā)動機(jī)動力輸入系統(tǒng)包括第一同步齒圈(I)、第一接合套(2)、發(fā)動機(jī)動力軸連接盤(3)和發(fā)動機(jī)動力輸入稱合電磁鐵(4),所述第一同步齒圈(I)外緣為與發(fā)動機(jī)動力輸入稱合電磁鐵(4)匹配的錐臺摩擦面結(jié)構(gòu)，在第一同步齒圈的側(cè)面上鑲嵌永久磁鐵(1-1)，在第一同步齒圈內(nèi)環(huán)面上設(shè)置與第一結(jié)合套匹配的同步齒圈花鍵(1-2)，在第一同步齒圈的內(nèi)環(huán)面上還設(shè)有同步齒圈定位球銷(1-3)，所述同步齒圈定位球銷(1-3)與第一接合套(2)匹配。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種混合動力汽車的動力耦合裝置，其特征是，所述第一接合套(2)—端設(shè)有同步齒圈限位凸臺(2-4)，在第一接合套的內(nèi)、外側(cè)壁上均設(shè)置接合套花鍵(2-2)，在其外側(cè)壁上還設(shè)有兩道同步齒圈定位環(huán)槽(2-1)，在其內(nèi)側(cè)壁上還設(shè)置接合套定位球銷(2-3)，所述接合套定位球銷(2-3)與發(fā)動機(jī)動力軸連接盤(3)匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種混合動力汽車的動力耦合裝置，其特征是，所述發(fā)動機(jī)動力軸連接盤(3)—端設(shè)有接合套限位凸臺(3-3)，在發(fā)動機(jī)動力軸連接盤的外側(cè)壁上設(shè)置與接合套內(nèi)側(cè)壁匹配的發(fā)動機(jī)動力軸連接盤花鍵(3-2)及兩道接合套定位環(huán)槽(3-1)，所述接合套定位環(huán)槽(3-1)與接合套定位球銷(2-3)匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種混合動力汽車的動力耦合裝置，其特征是，所述電機(jī)動力輸入系統(tǒng)包括第二同步齒圈(8)、第二接合套(9)、電機(jī)轉(zhuǎn)子(6)和電機(jī)動力輸入耦合電磁鐵(5)，所述第二同步齒圈(8)、第二接合套(9)和電機(jī)動力輸入耦合電磁鐵(5)分別為第一同步齒圈(I)、第一接合套(2)和發(fā)動機(jī)動力輸入稱合電磁鐵(3)的對稱結(jié)構(gòu),所述電機(jī)轉(zhuǎn)子(6) 與變速器輸入軸(7)匹配。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種混合動力汽車的動力耦合裝置，其特征是，所述變速器輸入軸(7 )與發(fā)動機(jī)動力軸連接盤(3 )及電機(jī)轉(zhuǎn)子(6 )配裝，并通過花鍵及卡環(huán)結(jié)構(gòu)與發(fā)動機(jī)動力輸入稱合電磁鐵(4)及電機(jī)動力輸入稱合電磁鐵(5)固聯(lián)在一起。
專利摘要一種混合動力汽車的動力耦合裝置，用于實現(xiàn)兩種動力源之間合理的功率分配。它由發(fā)動機(jī)動力輸入系統(tǒng)、電機(jī)動力輸入系統(tǒng)和變速器輸入軸組成，其特別之處在于所述發(fā)動機(jī)動力輸入系統(tǒng)設(shè)有發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵，所述電機(jī)動力輸入系統(tǒng)設(shè)有電機(jī)動力輸入耦合電磁鐵，所述發(fā)動機(jī)動力輸入耦合電磁鐵和電機(jī)動力輸入耦合電磁鐵對稱布置，它們均與變速器輸入軸固定裝配。本實用新型具有控制精度高、響應(yīng)迅速的特點，不僅降低了車輛燃油消耗，改善了車輛的動力性能和經(jīng)濟(jì)性能，而且減小了動力轉(zhuǎn)換的沖擊，提高了整車駕駛舒適性。
文檔編號B60K6/22GK203142371SQ20122072476
公開日2013年8月21日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者張 浩, 黃勇, 趙梓江, 張偉, 萬程, 段昌軍 申請人:長城汽車股份有限公司