混合動力系統(tǒng)及使用該混合動力系統(tǒng)的車輛的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種混合動力系統(tǒng)及使用該混合動力系統(tǒng)的車輛，車輛包括設置有混合動力系統(tǒng)和車橋的車體，混合動力系統(tǒng)包括發(fā)動機、電機和變速箱，電機的動力輸出端上傳動連接有第一傳動軸，發(fā)動機的動力輸出端上傳動連接有第二傳動軸，第一傳動軸通過所述變速箱與所述第二傳動軸傳動連接，第一傳動軸和/或第二傳動軸通過傳動機構(gòu)與所述車橋傳動連接。本實用新型提供了一種發(fā)動機與電機之間傳動比可調(diào)的混合動力系統(tǒng)和使用該混合動力系統(tǒng)的車輛。
【專利說明】混合動力系統(tǒng)及使用該混合動力系統(tǒng)的車輛
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及混合動力系統(tǒng)及使用該動力系統(tǒng)的車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有混合動力系統(tǒng)如中國專利CN102009587A公開的“基于電控機械式變速器的混合動力裝置”，該混合動力裝置包括發(fā)動機、電機、變速器和相互哨合傳動的第一齒輪和第二齒輪，其中發(fā)動機通過第二傳動軸與第一齒輪傳動連接，電機通過第一傳動軸與第二齒輪傳動連接，第一齒輪與變速箱的動力輸入端傳動連接，變速箱用于向相應車橋輸出動力。在工作時，發(fā)動機、電機可根據(jù)行駛情況共同驅(qū)動或分開單獨使用，停駛時自動停止發(fā)動機，減少能量消耗?，F(xiàn)有的這種混合動力裝置存在的問題在于:1、當電機單獨使用時，電機的動力經(jīng)第二齒輪傳遞給第一齒輪，然后經(jīng)變速器傳遞給相應車橋，該路傳動的行程較遠且必須經(jīng)變速箱傳動，能量損耗較為嚴重；2、當需要電機對相應電池充電時，發(fā)動機與電機之間的傳動比是固定的，不利于電機的最優(yōu)化發(fā)電，同時也不利于發(fā)動機的優(yōu)化啟動。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種發(fā)動機與電機之間傳動比可調(diào)的混合動力系統(tǒng)；本實用新型的目的還在于提供一種使用該混合動力系統(tǒng)的車輛。
[0004]為了解決上述問題，本實用新型中混合動力系統(tǒng)的技術(shù)方案為:
[0005]—種混合動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機、電機和變速箱，電機的動力輸出端上傳動連接有第一傳動軸，發(fā)動機的動力輸出端上傳動連接有第二傳動軸，第一傳動軸通過所述變速箱與所述第二傳動軸傳動連接，第一傳動軸和/或第二傳動軸通過傳動機構(gòu)與相應車橋傳動連接。
[0006]所述變速箱為無級變速箱。
[0007]所述傳動機構(gòu)包括與所述第一傳動軸平行設置的第三傳動軸，第三傳動軸上設置有用于與所述車橋傳動連接的車橋傳動齒輪，第一傳動軸上設置有第一嚙合齒輪，第三傳動軸上設置有用于與第一嚙合齒輪嚙合傳動的第二嚙合齒輪。
[0008]第三傳動軸上設置有驅(qū)動第二嚙合齒輪軸向移動的第一齒輪嚙合分離裝置或者第一傳動軸上設置有驅(qū)動第一嚙合齒輪軸向移動的第一齒輪嚙合分離裝置或者所述第一傳動軸上于所述變速箱與第一嚙合齒輪之間設置有第一離合器。
[0009]所述第二傳動軸與所述第一、第三傳動軸平行設置，所述傳動機構(gòu)還包括設置于所述第二傳動軸上的第三嚙合齒輪和設置于所述第三傳動軸上的用于與所述第三嚙合齒輪哨合傳動的第四哨合齒輪，第二傳動軸上設置有驅(qū)動第三哨合齒輪軸向移動的第二齒輪嚙合分離裝置或者第三傳動軸上設置有驅(qū)動第四嚙合齒輪軸向移動的第二齒輪嚙合分離裝置或者所述第二傳動軸上于所述變速箱與第三嚙合齒輪之間設置有第二離合器。
[0010]本實用新型中車輛的技術(shù)方案為:
[0011]車輛，包括設置有混合動力系統(tǒng)和車橋的車體，混合動力系統(tǒng)包括發(fā)動機、電機和變速箱，電機的動力輸出端上傳動連接有第一傳動軸，發(fā)動機的動力輸出端上傳動連接有第二傳動軸，第一傳動軸通過所述變速箱與所述第二傳動軸傳動連接，第一傳動軸和/或第二傳動軸通過傳動機構(gòu)與所述車橋傳動連接。
[0012]所述變速箱為無級變速箱。
[0013]所述傳動機構(gòu)包括與所述第一傳動軸平行設置的第三傳動軸，第三傳動軸上設置有與所述車橋傳動連接的車橋傳動齒輪，第一傳動軸上設置有第一嚙合齒輪，第三傳動軸上設置有用于與第一嚙合齒輪嚙合傳動的第二嚙合齒輪。
[0014]第三傳動軸上設置有驅(qū)動第二嚙合齒輪軸向移動的第一齒輪嚙合分離裝置或者第一傳動軸上設置有驅(qū)動第一嚙合齒輪軸向移動的第一齒輪嚙合分離裝置或者所述第一傳動軸上于所述變速箱與第一嚙合齒輪之間設置有第一離合器。
[0015]所述第二傳動軸與所述第一、第三傳動軸平行設置，所述傳動機構(gòu)還包括設置于所述第二傳動軸上的第三嚙合齒輪和設置于所述第三傳動軸上的用于與所述第三嚙合齒輪哨合傳動的第四哨合齒輪，第二傳動軸上設置有驅(qū)動第三哨合齒輪軸向移動的第二齒輪嚙合分離裝置或者第三傳動軸上設置有驅(qū)動第四嚙合齒輪軸向移動的第二齒輪嚙合分離裝置或者所述第二傳動軸上于所述變速箱與第三嚙合齒輪之間設置有第二離合器。
[0016]本實用新型的有益效果為:當需要電機發(fā)電時，發(fā)動機的動力經(jīng)變速箱、第一傳動軸傳遞給電機，這樣實現(xiàn)發(fā)動機與電機之間傳動比的可調(diào)，有利于電機在最佳轉(zhuǎn)速工況下發(fā)電；電機在用于啟動發(fā)動機時，通過傳動比的調(diào)節(jié)，也可使發(fā)動機最優(yōu)化啟動。
[0017]進一步的，第一傳動軸通過第一、第二嚙合齒輪與第三傳動軸傳動連接，這樣當需要電機單獨驅(qū)動時，電機的動力不需經(jīng)變速箱可直接向車橋傳遞，降低了傳動過程中的能耗，實現(xiàn)了高效率傳動；同時，變速箱即實現(xiàn)了發(fā)動機與電機之間傳動比的調(diào)節(jié)，又能實現(xiàn)發(fā)動機與車橋傳動之間傳動比的調(diào)節(jié)。
[0018]進一步的，第二傳動軸通過第三、第四嚙合齒輪與第三傳動軸傳動連接，為本混合動力系統(tǒng)又增添新的工作模式，當電機轉(zhuǎn)速不符合要求時，電機的動力經(jīng)變速箱調(diào)節(jié)后向車橋傳遞；當某些特殊工況，發(fā)動機的動力不需要變速箱變速時，發(fā)動機可通過第三、第四嚙合齒輪直接向車橋傳動；另外，當需要發(fā)動機、電機同時驅(qū)動時，發(fā)動機、電機的動力可同時耦合到第三傳動軸上向車橋傳動。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型中車輛的一個實施例中的混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，同時也是本實用新型中混合動力系統(tǒng)的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]車輛的實施例如圖1所示:車輛包括設置有車橋6和混合動力系統(tǒng)的車體(圖中未示出)，混合動力系統(tǒng)包括發(fā)動機1、電機11和變速箱3，電機的動力輸出端上同軸傳動連接有第一傳動軸13,發(fā)動機的動力輸出端上通過離合器2同軸傳動連接有第二傳動軸12,第一、第二傳動軸平行設置，第一傳動軸通過變速箱3與第二傳動軸傳動連接，變速箱為CVT無級變速箱。第一傳動軸、第二傳動軸通過傳動機構(gòu)與車橋傳動連接，傳動機構(gòu)包括與第一、第二傳動軸平行設置的第三傳動軸14，第三傳動軸上設置有與車橋傳動連接的車橋傳動齒輪15，第三傳動軸與車橋平行設置，第一傳動軸13上設置有第一嚙合齒輪8，第二傳動軸12上設置有第三嚙合齒輪4，第三傳動軸上沿軸向間隔設置有分別用于與第一嚙合齒輪、第三哨合齒輪哨合傳動的第二哨合齒輪5和第四哨合齒輪9,第一傳動軸上設置有驅(qū)動第一哨合齒輪8軸向移動以實現(xiàn)第一哨合齒輪與第二哨合齒輪哨合或脫離的第一哨合分離裝置7，第三傳動軸14上設置有驅(qū)動第四嚙合齒輪9軸向移動以實現(xiàn)第三嚙合齒輪與第四嚙合齒輪嚙合或脫離的第二嚙合分離裝置10，第一、第二嚙合分離裝置為電磁驅(qū)動(也可以為機械驅(qū)動)，第一哨合分離裝置可以驅(qū)動第一哨合齒輪沿第一傳動軸軸向往復移動，第二嚙合分離裝置可以驅(qū)動第四嚙合齒輪沿第三傳動軸軸向往復移動，第一、第二嚙合分離裝置均為現(xiàn)有技術(shù)，其具體結(jié)構(gòu)不再詳述。
[0021]本車輛中的混合動力系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下工作模式:
[0022]啟動發(fā)動機:離合器結(jié)合、第三、第四嚙合齒輪分離，電機通過變速箱啟動發(fā)動機。
[0023]起步階段:當電池電量較高時，離合器分離、第二齒輪嚙合分離裝置使第三、第四嚙合齒輪分離，利用電機起步，電機的動力不經(jīng)過變速箱直接向車橋傳遞，有利于降低能耗；電池電量較低時，第一齒輪哨合分離裝置使第一、第二哨合齒輪分離，發(fā)動機驅(qū)動車輛起步并帶動電機發(fā)電，當然電池電量較低時，還可以通過第二齒輪嚙合分離裝置使第三、第四哨合齒輪分離，第一齒輪哨合分離裝置使第一、第二哨合齒輪哨合，這樣發(fā)動機的動力經(jīng)變速箱變速后向車橋傳遞。
[0024]加速行駛:第三、第四嚙合齒輪、第一、第二嚙合齒輪均嚙合，發(fā)動機和電機均作為動力源驅(qū)動車輛運行。
[0025]勻速行駛:電池電量較高時，離合器分離、第二齒輪嚙合分離裝置使第三、第四嚙合齒輪分離，利用電機驅(qū)動車輛；電池電量較低時，第一齒輪哨合分離裝置使第一、第二哨合齒輪分離，發(fā)動機驅(qū)動車輛并帶動電機發(fā)電，當然電池電量較低時，還可以通過第二齒輪嚙合分離裝置使第三、第四嚙合齒輪分離，第一齒輪嚙合分離裝置使第一、第二嚙合齒輪嚙合，這樣發(fā)動機的動力經(jīng)變速箱變速后向車橋傳遞。
[0026]怠速階段:根據(jù)電池電量判斷發(fā)動機停機或帶動電機給電池充電，電量較高時發(fā)動機停機；電量較低時，第二齒輪哨合分離裝置使第三、第四哨合齒輪、第一、第二哨合齒輪分離，發(fā)動機通過變速箱帶動電機給電池充電。
[0027]制動減速階段:離合器分離，第三、第四嚙合齒輪不嚙合，電機回收制動能量給電池充電。
[0028]倒車行駛:電池電量較高時，離合器分離，第三、第四哨合齒輪不哨合，電機反轉(zhuǎn)；電池電量較低時，第三、第四哨合齒輪不哨合，第一、第二哨合齒輪哨合，發(fā)動機輸出的動力通過變速箱、第一、第二嚙合齒輪，使車輛反向行駛，并能夠帶動電機給電池充電。
[0029]本實用新型中的車輛可以是公交車、乘用車、商用車等，在本車輛的其它實施例中:離合器也可以不設；當如第一、第二傳動軸也可以不是平行設置；變速箱也可以不是無級變速箱而是普通的變速箱；第一齒輪嚙合分離裝置還可以設置在第三傳動軸上，以驅(qū)動第二哨合齒輪沿第三傳動軸軸向往復運動；第一齒輪哨合分離裝置還可以被設置在第一傳動軸上于變速箱與第一嚙合齒輪之間的離合器代替；第二齒輪嚙合分離裝置還可以設置在第二傳動軸上，以驅(qū)動第三嚙合齒輪沿第二傳動軸軸向往復運動；第二齒輪嚙合分離裝置還可以被設置在第二傳動軸上于變速箱與第三嚙合齒輪之間的離合器代替；傳動機構(gòu)還可以僅與第一傳動軸或第二傳動軸傳動連接。
[0030]混合動力系統(tǒng)的實施例如圖1所示:混合動力系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)與上述各車輛實施例中所述的混合動力系統(tǒng)相同，在此不再詳述。
【權(quán)利要求】
1.一種混合動力系統(tǒng),包括發(fā)動機、電機和變速箱，電機的動力輸出端上傳動連接有第一傳動軸，發(fā)動機的動力輸出端上傳動連接有第二傳動軸，其特征在于:第一傳動軸通過所述變速箱與所述第二傳動軸傳動連接，第一傳動軸和/或第二傳動軸通過傳動機構(gòu)與相應車橋傳動連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力系統(tǒng)，其特征在于:所述變速箱為無級變速箱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合動力系統(tǒng)，其特征在于:所述傳動機構(gòu)包括與所述第一傳動軸平行設置的第三傳動軸，第三傳動軸上設置有用于與所述車橋傳動連接的車橋傳動齒輪，第一傳動軸上設置有第一哨合齒輪，第三傳動軸上設置有用于與第一哨合齒輪哨合傳動的第二哨合齒輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合動力系統(tǒng)，其特征在于:第三傳動軸上設置有驅(qū)動第二哨合齒輪軸向移動的第一齒輪哨合分離裝置或者第一傳動軸上設置有驅(qū)動第一哨合齒輪軸向移動的第一齒輪嚙合分離裝置或者所述第一傳動軸上于所述變速箱與第一嚙合齒輪之間設置有第一離合器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合動力系統(tǒng)，其特征在于:所述第二傳動軸與所述第一、第三傳動軸平行設置，所述傳動機構(gòu)還包括設置于所述第二傳動軸上的第三嚙合齒輪和設置于所述第三傳動軸上的用于與所述第三嚙合齒輪嚙合傳動的第四嚙合齒輪，第二傳動軸上設置有驅(qū)動第三嚙合齒輪軸向移動的第二齒輪嚙合分離裝置或者第三傳動軸上設置有驅(qū)動第四嚙合齒輪軸向移動的第二齒輪嚙合分離裝置或者所述第二傳動軸上于所述變速箱與第三嚙合齒輪之間設置有第二離合器。
6.車輛,包括設置有混合動力系統(tǒng)和車橋的車體，混合動力系統(tǒng)包括發(fā)動機、電機和變速箱，電機的動力輸出端上傳動連接有第一傳動軸，發(fā)動機的動力輸出端上傳動連接有第二傳動軸，其特征在于:第一傳動軸通過所述變速箱與所述第二傳動軸傳動連接，第一傳動軸和/或第二傳動軸通過傳動機構(gòu)與所述車橋傳動連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛，其特征在于:所述變速箱為無級變速箱。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的車輛，其特征在于:所述傳動機構(gòu)包括與所述第一傳動軸平行設置的第三傳動軸，第三傳動軸上設置有與所述車橋傳動連接的車橋傳動齒輪，第一傳動軸上設置有第一嚙合齒輪，第三傳動軸上設置有用于與第一嚙合齒輪嚙合傳動的第二嚙合齒輪。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛，其特征在于:第三傳動軸上設置有驅(qū)動第二嚙合齒輪軸向移動的第一齒輪哨合分離裝置或者第一傳動軸上設置有驅(qū)動第一哨合齒輪軸向移動的第一齒輪嚙合分離裝置或者所述第一傳動軸上于所述變速箱與第一嚙合齒輪之間設置有第一離合器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛，其特征在于:所述第二傳動軸與所述第一、第三傳動軸平行設置，所述傳動機構(gòu)還包括設置于所述第二傳動軸上的第三嚙合齒輪和設置于所述第三傳動軸上的用于與所述第三嚙合齒輪嚙合傳動的第四嚙合齒輪，第二傳動軸上設置有驅(qū)動第三嚙合齒輪軸向移動的第二齒輪嚙合分離裝置或者第三傳動軸上設置有驅(qū)動第四嚙合齒輪軸向移動的第二齒輪嚙合分離裝置或者所述第二傳動軸上于所述變速箱與第三哨合齒輪之間設置有第二離合器。
【文檔編號】B60K6/36GK203766481SQ201420064572
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月13日
【發(fā)明者】劉海龍, 張曉偉, 高建平, 蘇常軍 申請人:鄭州宇通客車股份有限公司