本實用新型涉及新能源汽車領(lǐng)域，尤其涉及一種新型混合動力耦合系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著石油資源的缺乏和人們環(huán)保意識的提高，迫切需要可節(jié)省能源和低排放甚至是零排放的綠色環(huán)保汽車產(chǎn)品。為此，世界各國政府以及各大汽車制造商都在加大力度開發(fā)各種不同類型的電動汽車。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機相比，電動汽車牽引電機具有較寬的工作范圍，并且電機低速時恒轉(zhuǎn)矩和高速時恒功率的特性更適合車輛運行需求。近年來，用于電動汽車的動力驅(qū)動系統(tǒng)及其工作模式已成為研究熱點。

由于混合動力系統(tǒng)涉及傳統(tǒng)發(fā)動機驅(qū)動以及電動機驅(qū)動，結(jié)構(gòu)往往比較復(fù)雜，占用空間較大，影響車輛其他部件的布置。一方面目前比較主流的電機并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)中，普遍是電機采用盤式結(jié)構(gòu)，安裝在發(fā)動機與變速器之間，占用一定的軸向尺寸，造成動力總成軸向長度大，在整車上布置困難。由于受尺寸限制，電機的功率一般不大，純電動下動力性能較差。另一方面，目前混合動力變速箱集成電機的方案中普遍采用一檔齒輪結(jié)構(gòu)，一般很少采用多檔齒輪結(jié)構(gòu)，要獲得動力性和經(jīng)濟都滿意往往比較困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省空間，能有效提高動力性和經(jīng)濟性的新型混合動力耦合系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種新型混合動力耦合系統(tǒng)，包括：

發(fā)動機；

離合器；

發(fā)電機，與所述發(fā)動機同軸相連，并且位于所述發(fā)動機與所述離合器之間；

驅(qū)動電機，通過傳動裝置分別與所述離合器和差速器相連；

傳動裝置包括均設(shè)置于中間軸上的同步器、第一檔位齒輪和第二檔位齒輪，所述同步器用于控制所述第一檔位齒輪或所述第二檔位齒輪與所述中間軸同步結(jié)合或分離。

其中，所述發(fā)動機的輸出軸與所述發(fā)電機的電機軸為同一軸。

其中，所述離合器包括相互配合的主動部分和從動部分，所述離合器的主動部分與所述發(fā)電機的電機軸相固定，所述離合器的從動部分與所述傳動裝置相連。

其中，所述傳動裝置還包括：

第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、第四齒輪、第五齒輪和第六齒輪；

所述第一齒輪與所述第二齒輪均設(shè)置在所述發(fā)動機的輸出軸上，其中，所述第一齒輪與所述離合器的從動部分相連，所述第一齒輪與所述第一檔位齒輪相嚙合，所述第二齒輪與所述第二檔位齒輪相嚙合；

所述第三齒輪和所述第四齒輪均設(shè)置在所述驅(qū)動電機的輸出軸上，所述第三齒輪與所述第一檔位齒輪相嚙合，所述第四齒輪與所述第二檔位齒輪相嚙合；

所述第五齒輪設(shè)置在所述中間軸上，與所述第六齒輪）相嚙合；

所述第六齒輪設(shè)置在驅(qū)動軸上，與所述差速器相連。

其中，所述第一檔位齒輪與所述第一齒輪之間，以及所述第二檔位齒輪與所述第二齒輪之間分別形成不同的傳動比。

其中，所述第一檔位齒輪與所述第三齒輪之間，以及所述第二檔位齒輪與所述第四齒輪之間分別形成不同的傳動比。

其中，所述同步器設(shè)置在所述第一檔位齒輪和所述第二檔位齒輪之間。

本實用新型的有益效果在于：

結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省空間，方便布置，克服現(xiàn)有并聯(lián)式混合動力汽車及其動力總成尺寸空間大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點；

純電動模式下有兩個檔位，可以通過選擇不同的減速齒輪傳動比驅(qū)動，提高了低速下純電的動力性及高速時純電經(jīng)濟性；

當發(fā)動機參與驅(qū)動時，發(fā)動機有兩個檔位可以選擇，優(yōu)化了發(fā)動機的工作范圍，提高了發(fā)動機的經(jīng)濟性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例新型混合動力耦合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型實施例新型混合動力耦合系統(tǒng)工作于純電動模式的示意圖。

圖3是本實用新型實施例新型混合動力耦合系統(tǒng)工作于純電動模式的另一示意圖。

圖4是本實用新型實施例新型混合動力耦合系統(tǒng)工作于增程模式的示意圖。

圖5是本實用新型實施例新型混合動力耦合系統(tǒng)工作于增程模式的另一示意圖。

圖6是本實用新型實施例新型混合動力耦合系統(tǒng)工作于混合模式的示意圖。

圖7是本實用新型實施例新型混合動力耦合系統(tǒng)工作于混合驅(qū)動模式的另一示意圖。

具體實施方式

以下各實施例的說明是參考附圖，用以示例本實用新型可以用以實施的特定實施例。本實用新型所提到的方向和位置用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」、「頂部」、「底部」、「側(cè)面」等，僅是參考附圖的方向或位置。因此，使用的方向和位置用語是用以說明及理解本實用新型，而非對本實用新型保護范圍的限制。

請參照圖1所示，本實用新型實施例提供一種新型混合動力耦合系統(tǒng)，包括：

發(fā)動機10；

離合器20；

發(fā)電機11，與發(fā)動機10同軸相連，并且位于發(fā)動機10與離合器20之間；

驅(qū)動電機12，通過傳動裝置分別與離合器20和差速器30相連；

傳動裝置包括均設(shè)置于中間軸210上的同步器70、第一檔位齒輪71和第二檔位齒輪72，同步器70用于控制第一檔位齒輪71或第二檔位齒輪72與中間軸210同步結(jié)合或分離。

本實施例中，發(fā)動機10與發(fā)電機11同軸相連，結(jié)構(gòu)更為緊湊，并且因為將省去二者之間額外的傳動裝置，傳動效率更高。由此，圖1所示的發(fā)動機10的輸出軸100與發(fā)電機11的電機軸110為同一軸。

離合器20包括相互配合的主動部分和從動部分，離合器20的主動部分與發(fā)電機11的電機軸110相固定。

將發(fā)電機11設(shè)置于發(fā)動機10與離合器20之間的作用在于，為本實施例的新型混合動力耦合系統(tǒng)提供增程模式。增程模式下，斷開離合器20，發(fā)動機10帶動發(fā)電機11發(fā)電，以向電池充電或給驅(qū)動電機12供電。

本實施例中，傳動裝置還包括：

第一齒輪21、第二齒輪22、第三齒輪23、第四齒輪24、第五齒輪25和第六齒輪26；

第一齒輪21與第二齒輪22均設(shè)置在發(fā)動機10的輸出軸100上，其中，第一齒輪21與離合器20的從動部分相連，第一齒輪21與第一檔位齒輪71相嚙合，第二齒輪22與第二檔位齒輪72相嚙合；

第三齒輪23和第四齒輪24均設(shè)置在驅(qū)動電機12的輸出軸120上，第三齒輪23與第一檔位齒輪71相嚙合，第四齒輪24與第二檔位齒輪72相嚙合；

第五齒輪25設(shè)置在中間軸210上，與第六齒輪26相嚙合；

第六齒輪26設(shè)置在驅(qū)動軸50上，與差速器30相連。

同步器70設(shè)置在第一檔位齒輪71和第二檔位齒輪72之間。差速器30則通過驅(qū)動軸50與驅(qū)動輪60相連。

本實用新型實施例通過在中間軸210上設(shè)置兩個檔位齒輪，并由同步器70控制其與中間軸210同步結(jié)合或分離，具體來說，第一檔位齒輪71與第三齒輪23之間，以及第二檔位齒輪72與第四齒輪24之間，分別形成不同的傳動比，使得驅(qū)動電機12的動力可以經(jīng)由兩條輸出路線輸出，提供了兩個檔位，有效改善了動力性及經(jīng)濟性。此外，由于在發(fā)動機輸出軸上設(shè)置第一齒輪21和第二齒輪22，將在第一檔位齒輪71與第一齒輪21之間，以及第二檔位齒輪72與第二齒輪22之間，分別形成不同的傳動比，當發(fā)動機10參與驅(qū)動時，發(fā)動機10有兩個檔位可以選擇，發(fā)動機10的動力同樣也可以經(jīng)由兩條輸出路線輸出，優(yōu)化了發(fā)動機的工作范圍，提高了發(fā)動機的經(jīng)濟性。

上述結(jié)構(gòu)的電動汽車動力耦合系統(tǒng)，各部件布局合理，結(jié)構(gòu)緊湊，有利于裝配且節(jié)省空間，提高了車內(nèi)空間利用率。

本實用新型實施例的動力耦合系統(tǒng)具有純電動模式、增程模式及混合驅(qū)動模式，可根據(jù)電池SOC值及車速需求自動實現(xiàn)三種模式的切換，以下分別具體說明。

分別如圖2、圖3所示的純電動模式：控制發(fā)動機10、發(fā)電機11均不工作，斷開離合器20，同步器70讓第一檔位齒輪71或者第二檔位齒輪72與中間軸210同步結(jié)合（如果第一檔位齒輪71與中間軸210同步結(jié)合，則第二檔位齒輪72與中間軸210為分離狀態(tài)；如果第二檔位齒輪72與中間軸210同步結(jié)合，則第一檔位齒輪71與中間軸210為分離狀態(tài)），驅(qū)動電機12的動力經(jīng)第三齒輪23傳遞到第一檔位齒輪71（參見圖2）；或者經(jīng)第四齒輪24傳遞到第二檔位齒輪72（參見圖3），再經(jīng)第五齒輪25和第六齒輪26兩級減速后傳遞給差速器30，經(jīng)差速器30將動力傳遞到驅(qū)動輪60，此時車輛以純電動模式行駛在低速區(qū)域，動力傳遞路線分別如圖2和圖3中箭頭所示。

再分別如圖4、圖5所示的增程模式：斷開離合器20，發(fā)動機10帶動發(fā)電機11發(fā)電，以向電池充電或給驅(qū)動電機12供電，同步器70讓第一檔位齒輪71或者第二檔位齒輪72與中間軸210同步結(jié)合（如果第一檔位齒輪71與中間軸210同步結(jié)合，則第二檔位齒輪72與中間軸210為分離狀態(tài)；如果第二檔位齒輪72與中間軸210同步結(jié)合，則第一檔位齒輪71與中間軸210為分離狀態(tài)），驅(qū)動電機12的動力經(jīng)第三齒輪23傳遞到第一檔位齒輪71（參見圖4）；或者經(jīng)第四齒輪24傳遞到第二檔位齒輪72（參見圖5），再經(jīng)第五齒輪25和第六齒輪26兩級減速后傳遞給差速器30，經(jīng)差速器30將動力傳遞到驅(qū)動輪60，此時車輛以增程模式行駛，動力傳遞路線分別如圖4和圖5中箭頭所示。

再分別如圖6、圖7所示的混合驅(qū)動模式：控制離合器20結(jié)合，發(fā)動機10的動力一部分經(jīng)第一齒輪21傳遞到中間軸210；同步器70讓第一檔位齒輪71或者第二檔位齒輪72與中間軸210同步結(jié)合（如果第一檔位齒輪71與中間軸210同步結(jié)合，則第二檔位齒輪72與中間軸210為分離狀態(tài)；如果第二檔位齒輪72與中間軸210同步結(jié)合，則第一檔位齒輪71與中間軸210為分離狀態(tài)），驅(qū)動電機12的動力經(jīng)第三齒輪23傳遞到中間軸210，與前述發(fā)動機10的一部分動力耦合，再由第一檔位齒輪71傳遞到第五齒輪25和第六齒輪26（參見圖6），經(jīng)過兩級減速后傳遞給差速器30，經(jīng)差速器30將動力傳遞到驅(qū)動輪60；或者發(fā)動機10的動力一部分經(jīng)第二齒輪22傳遞到中間軸210；驅(qū)動電機12的動力經(jīng)第四齒輪24傳遞到中間軸210，與前述發(fā)動機10的一部分動力耦合，再由第二檔位齒輪72傳遞到第五齒輪25和第六齒輪26（參見圖7），經(jīng)過兩級減速后傳遞給差速器30，經(jīng)差速器30將動力傳遞到驅(qū)動輪60。發(fā)動機10的另一部分動力帶動發(fā)電機11發(fā)電，以向電池充電或給驅(qū)動電機12供電，此時車輛以混合驅(qū)動模式行駛，動力傳遞路線分別如圖6和圖7中箭頭所示。由此可以看出，第一檔位齒輪71與第一齒輪21之間，以及第二檔位齒輪72與第二齒輪22之間，可以分別形成不同的傳動比，當發(fā)動機10參與驅(qū)動時，發(fā)動機10有兩個檔位可以選擇，發(fā)動機10的動力經(jīng)由這兩條輸出路線輸出，使得發(fā)動機的工作范圍得到優(yōu)化，發(fā)動機的經(jīng)濟性得以提高。

在上述增程模式中，由于電池SOC值較低，發(fā)電機11作為啟動電機使用，用于啟動發(fā)動機10，使發(fā)動機10帶動發(fā)電機11向電池充電或給驅(qū)動電機12供電；當汽車需要高速行駛時，發(fā)電機11同樣將作為啟動電機使用，用于啟動發(fā)動機10，發(fā)動機10輸出驅(qū)動力矩，驅(qū)動電機12則輔助驅(qū)動，進入混合驅(qū)動模式。

上述三種模式以表格體現(xiàn)如下：

通過上述說明可知，本實用新型的有益效果在于：

結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省空間，方便布置，克服現(xiàn)有并聯(lián)式混合動力汽車及其動力總成尺寸空間大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點；

純電動模式下有兩個檔位，可以通過選擇不同的減速齒輪傳動比驅(qū)動，提高了低速下純電的動力性及高速時純電經(jīng)濟性；

當發(fā)動機參與驅(qū)動時，發(fā)動機有兩個檔位可以選擇，優(yōu)化了發(fā)動機的工作范圍，提高了發(fā)動機的經(jīng)濟性。

以上所揭露的僅為本實用新型較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。