本發(fā)明涉及車輛驅(qū)動及傳動技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及混合動力領(lǐng)域，具體涉及一種具有新型結(jié)構(gòu)的混合動力裝置。

背景技術(shù)：

中國專利cn1886280a公開了一種混合動力裝置，其包括：發(fā)動機、自動變速器和電動機，電動機的動力通過傳動齒輪組傳遞到主減速器大齒輪，因此可以增強動力性，提高燃油經(jīng)濟性，換擋時電動機提供動力補償，提高了駕駛平順性及舒適性。在該混合動力裝置中，電動機平行布置在主減速器的上方，電動機的軸向長度受到傳動齒輪組的限制難以進一步增大，因此不能夠采用軸向長度長的電動機，例如效率更高的分布繞組電機。

此外，該混合動力裝置還存在一個功能性缺陷，由于驅(qū)動電機與變速輸出軸通過傳動齒輪連接，駐車時電動機不能被發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電，因此難以保證蓄電裝置的電量平衡。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種可以容納軸向長度較長的電動機的具有新型結(jié)構(gòu)的混合動力裝置。

本發(fā)明中的具有新型結(jié)構(gòu)的混合動力裝置具體如下：

該具有新型結(jié)構(gòu)的混合動力裝置，包括發(fā)動機和電動機，其主要特點是，所述的混合動力裝置包括差速器殼體、變速器殼體和傳動齒輪組，所述的差速器殼體置于所述的變速器殼體中，所述的電動機包括定子鐵芯和繞組端部，且所述的電動機的動力通過所述的傳動齒輪組傳遞到所述的差速器殼體上，且所述的定子鐵芯的端面貼近所述的變速器中殼體的前端面，所述的繞柱端部伸入所述的變速器前殼體中。

較佳地，所述的傳動齒輪組包括固設(shè)在所述的差速器殼體上的第一齒輪，還包括與該第一齒輪嚙合的第二齒輪，所述的傳動齒輪組還包括中間軸、第三齒輪、第四齒輪和第五齒輪，所述的第二齒輪固設(shè)在所述中間軸一端，且該中間軸另一端固設(shè)有所述的第三齒輪，該第三齒輪通過所述的第四齒輪嚙合傳動至所述的第五齒輪，該第五齒輪固設(shè)或空套在所述的電動機的輸出軸上所述的發(fā)動機包括皮帶傳送輪系。

更佳地，所述的第五齒輪固設(shè)在所述的電動機的輸出軸上，所述的皮帶傳動輪系包括一皮帶啟動發(fā)電機，該皮帶啟動發(fā)電機啟動所述的發(fā)動機，以實現(xiàn)所述的混合動力裝置在駐車狀態(tài)下的發(fā)電功能。

更佳地，所述的第五齒輪空套在所述的電動機的輸出軸上，并通過一換擋裝置控制其連接或不連接所述的電動機的輸出軸，所述的電動機和所述的皮帶傳動輪系之間通過一傳動軸實現(xiàn)連接。

尤佳地，所述的傳動齒輪組還包括一第六齒輪，所述的第六齒輪空套在所述的電動機的輸出軸上，通過所述的換擋裝置控制與所述的電動機的輸出軸的連接誒情況，所述的電動機通過該第六齒輪以及一與該第六齒輪嚙合的第七齒輪連接至所述的傳動軸，從而實現(xiàn)該電動機與所述的皮帶傳動輪系的連接。

甚佳地，所述的換擋裝置控制所述的電動機的輸出軸連接所述的第五齒輪或連接所述的第六齒輪。

甚佳地，所述的換擋裝置包括一機電換擋器和一手剎位置傳感器，該手剎位置傳感器安裝在手剎上，用以檢測該手剎的拉起釋放狀態(tài)，從而控制所述的換擋裝置的掛擋狀態(tài)，具體為：

所述的手剎拉起，所述的換擋裝置掛擋，所述的電動機通過所述的第六齒輪和第七齒輪連接至所述的傳動軸；

所述的手剎釋放，所述的換擋裝置掛擋，所述的電動機通過所述的第五齒輪連接至所述的差速器殼體。

極佳地，所述的混合動力裝置還包括上殼體，用以容納所述的換擋裝置、第六齒輪和第七齒輪。

極佳地，所述的換擋裝置為一同步器或為一液壓多片離合器。

采用本發(fā)明中的具有新型結(jié)構(gòu)的混合動力裝置，由于該混合動力裝置中的傳動齒輪組不直接與主減速器大齒輪嚙合，而是與差速器殼體嚙合，故可將傳動齒輪組布置到離變速器中殼體前端面更遠的位置，從而使得電動機的繞組端部可以伸出變速器中殼體前端面并進入變速器前殼體中，因此可以容納軸向長度較長的電動機。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中的具有新型結(jié)構(gòu)的混合動力裝置的第一具體實施例中的混合動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中的具有新型結(jié)構(gòu)的混合動力裝置的第二具體實施例中的混合動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中的具有新型結(jié)構(gòu)的混合動力裝置的第三具體實施例中的混合動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明中的具有新型結(jié)構(gòu)的混合動力裝置的第四具體實施例中的混合動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

100發(fā)動機

201差速器殼體

202變速器前殼體

203變速器中殼體

203a前端面

300電動機

301定子鐵芯

301a1定子鐵芯端面

302繞組端部

400傳動齒輪組

401第一齒輪

402第二齒輪

403中間軸

404第三齒輪

405第四齒輪

406第五齒輪

407第六齒輪

408第七齒輪

500傳動軸

700皮帶傳動啟動發(fā)電機

800換擋裝置

900機電換擋器

1000手剎位置傳感器

1001手剎

具體實施方式

為了能夠更清楚地描述本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實施例來進行進一步的描述。

圖1是本發(fā)明的第一具體實施例中的具有新型結(jié)構(gòu)的混合動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖1，差速器殼體201；變速器前殼體202；變速器中殼體203；電動機300，其包括定子鐵芯301和繞組端部302；傳動齒輪組400；電動機300的動力通過傳動齒輪組400傳遞到差速器殼體201上；定子鐵芯301的端面301a基本平齊變速器中殼體203的前端面203a安裝，且繞組端部302伸入變速器前殼體202中。

本發(fā)明的具有新型結(jié)構(gòu)的混合動力裝置，傳動齒輪組不直接與主減速器大齒輪嚙合，而是與差速器殼體嚙合，故可將傳動齒輪組布置到離變速器中殼體前端面更遠的位置，從而使得電動機的繞組端部可以伸出變速器中殼體前端面并進入變速器前殼體中，因此可以容納軸向長度較長的電動機。

應(yīng)該指出，變速器前殼體202和變速器中殼體203可以是一體成形的零件，也可以是分段成形后的組合件，可根據(jù)制造或裝配工藝的需求進行選擇。

參照圖1，傳動齒輪組400包括：第一齒輪401、第二齒輪402、中間軸403、第三齒輪404和第四齒輪405，第一齒輪401固設(shè)在差速器殼體201上，第二齒輪402和第三齒輪404分別固設(shè)在中間軸403的兩端，第二齒輪402與第一齒輪401嚙合傳動，第三齒輪404與第四齒輪405嚙合傳動，以將電動機300的動力經(jīng)由第四齒輪405傳遞到差速器殼體201上。

電動機300的動力不再直接經(jīng)由與主減速器大齒輪嚙合傳動的齒輪輸入到變速器殼體上，而是通過具有一定軸向長度的中間軸403將電動機300的輸出偏移到遠離主減速器大齒輪的位置，且只要第二齒輪402的直徑和安裝位置不會其阻擋繞組端部302伸入變速器前殼體202中，則可以采用長度較長的電動機300。由于第二齒輪402的直徑肯定小于第一齒輪401，以實現(xiàn)減速功能，且第二齒輪402的安裝位置較低，則可以騰出繞組端部302所需的空間，但并不以此為限制。

此外，電動機300的兩側(cè)的繞組端部也可以采用不對稱的設(shè)計，伸入變速器前殼體202中的繞組端部203可以較長，另一側(cè)的則可以較短，如此可以增大定子鐵芯301的長度，進一步提高電動機300的輸出功率，但并不以此為限制。

圖2是本發(fā)明中的第二具體實施例中的具有新型結(jié)構(gòu)的混合動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖2，傳動齒輪組400還包括：第五齒輪406，第五齒輪406與第四齒輪405嚙合傳動，并與電動機300連接。當(dāng)采用直徑較大的電動機300時，其與差速器殼體201之間的中心距比較長，需要采用多對齒輪來實現(xiàn)，為此第四齒輪405作為中間，但并不以此為限制。

參照圖2，第五齒輪406固設(shè)在所述電動機的軸上，且混合動力裝置還包括：發(fā)動機100，其包括皮帶傳動輪系101；皮帶傳動啟動發(fā)電機700，其安設(shè)在皮帶傳動輪系101中。

當(dāng)?shù)谖妪X輪406固設(shè)在電動機300的軸上時，車輛停止時電動機300也靜止，因此不能實現(xiàn)駐車發(fā)電功能。為此，在發(fā)動機100的皮帶傳動輪系101中加裝了皮帶傳動啟動發(fā)電機700，其用于啟動發(fā)動機100并可由發(fā)動機100驅(qū)動發(fā)電。

圖3是本發(fā)明中的第三具體實施例中的具有新型結(jié)構(gòu)的混合動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖3，第五齒輪406空套在電動機300的軸上，且混合動力裝置還包括：發(fā)動機100，其包括皮帶傳動輪系101；傳動軸500，用于連接電動機300與皮帶傳動輪系101；換擋裝置800，用于電動機300分時與第五齒輪406和傳動軸500連接。

為解決駐車發(fā)電問題，可以如圖2所示增加一個皮帶傳動啟動發(fā)電機700，也可以如圖3所示在駐車時切斷電動機300與車輪之間的動力聯(lián)系，并建立電動機300與發(fā)動機100之間的另一條動力聯(lián)系路徑。因此，電動機300通過換擋裝置800分別與車輪和發(fā)動機100連接，分時在其之間建立動力聯(lián)系，從而確保行駛時的動力補償和駐車時的發(fā)電功能。

參照圖3，傳動齒輪組包括第六齒輪407和第七齒輪408，第六齒輪407空套在電動機300的軸上，并通過換擋裝置800與電動機300的軸連接或不連接；第七齒輪408與傳動軸500連接，并與第六齒輪407嚙合傳動。由于第一齒輪401到第五齒輪406之間經(jīng)過了四次嚙合傳動，因此電動機300的旋轉(zhuǎn)方向與差速器殼體201的相反，也與發(fā)動機100的旋轉(zhuǎn)方向相反，因此當(dāng)電動機300的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定為反向時，則增加一對齒輪嚙合傳動，從而確保駐車發(fā)電功能。此外，增加的第六齒輪407和第七齒輪408還可以用于調(diào)整傳動軸500的位置，即使皮帶輪系101中的皮帶輪軸線于電動機300的軸線平行但不在一條軸線上也可以實現(xiàn)動力傳遞。

參照圖3，該具有新型結(jié)構(gòu)的混合動力裝置還包括：上殼體204，用于容納換擋裝置800、第六齒輪407和第七齒輪408。由于換擋裝置800、第六齒輪407和第七齒輪408布置的位置較高，因此，可以單獨設(shè)置一個隔腔和相應(yīng)的密封裝置，以容納有一定數(shù)量的潤滑油，從而保證對換擋裝置800、第六齒輪407和第七齒輪408進行良好的潤滑。

換擋裝置800，可以是同步器，或者液壓多片離合器。當(dāng)采用同步器時，可以對電動機300進行調(diào)速以保證換擋性能，而采用液壓多片離合器時，因有離合器摩擦片滑磨過程而可以實現(xiàn)電動機300更快速的驅(qū)動和發(fā)電模式的切換。

圖4是本發(fā)明中的第四具體實施例中的具有新型結(jié)構(gòu)的混合動力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖4，換擋裝置800由機電換擋器900進行操作，手剎1000安設(shè)有手剎位置傳感器1001，當(dāng)手剎位置傳感器1001檢測到手剎1000拉起時，換擋裝置800掛擋將電動機300與第六齒輪407連接(第六齒輪使第7齒輪轉(zhuǎn)動，第七齒輪接傳動軸，從而實現(xiàn)電動機與發(fā)電機的連接，實現(xiàn)駐車發(fā)電)，當(dāng)手剎位置傳感器1001檢測到手剎1000釋放時，換擋裝置800掛擋將電動機300與第五齒輪406連接(連接到差速器殼體，實現(xiàn)與發(fā)動機共同驅(qū)動車輛)。

發(fā)動機100驅(qū)動的、容納在變速器殼體里的變速機構(gòu)可以是手動變速機構(gòu)(mt)、自動變速機構(gòu)(at)、手自一體化變速機構(gòu)(amt)、雙離合器變速機構(gòu)(dct)或無級變速機構(gòu)(cvt)。當(dāng)采用手動變速機構(gòu)時，可以利用手剎1000控制電動機300的驅(qū)動和發(fā)電模式，如此可以最大程度簡化系統(tǒng)的復(fù)雜度，降低成本，但并不以此為限制。

此外，電動機300選擇不同的功率等級，可以構(gòu)成不同的混合動力裝置。例如，電動機300的峰值功率約10kw，電壓等級為48vdc，構(gòu)成弱混系統(tǒng)，但與常規(guī)的bsg電機相比，增加了換擋時的動力補償功能；電動機300的峰值功率約20kw，電壓等級為144vdc，構(gòu)成中度混合動力系統(tǒng)；電動機300的峰值功率大于40kw，電壓等級為300vdc，構(gòu)成了強混系統(tǒng)，當(dāng)車輛還可以外接充電時，則構(gòu)成了插充電式混合動力系統(tǒng)。可根據(jù)實際的需求選擇合適的電動機300的功率等級和電壓等級，從而構(gòu)成合適的混合動力裝置，但并不以此為限制。

本發(fā)明的具體實施例的具有新型結(jié)構(gòu)的混合動力裝置，包括：差速器殼體；變速器前殼體；變速器中殼體；電動機，其包括定子鐵芯和繞組端部；傳動齒輪組；所述的電動機的動力通過所述的傳動齒輪組傳遞到所述的差速器殼體上，所述的定子鐵芯的端面基本平齊所述變速器中殼體的前端面安裝，且所述的繞組端部伸入所述變速器前殼體中。本發(fā)明的混合動力裝置，由于電動機的繞組端部可以伸入變速器前殼體中，因此可以容納軸向長度較長的電動機。

采用本發(fā)明中的一種具有新型結(jié)構(gòu)的混合動力裝置，由于該混合動力裝置中的傳動齒輪組不直接與主減速器大齒輪嚙合，而是與差速器殼體嚙合，故可將傳動齒輪組布置到離變速器中殼體前端面更遠的位置，從而使得電動機的繞組端部可以伸出變速器中殼體前端面并進入變速器前殼體中，因此可以容納軸向長度較長的電動機。

在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。