汽車中的混合動力驅動系統的製作方法

2023-10-07 19:01:49

專利名稱：汽車中的混合動力驅動系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於汽車技術領域，涉及一種動力驅動系統，特別是一種汽車中的混合動 力驅動系統。
背景技術：
目前，汽車動力驅動機構由發動機、離合器、齒輪箱、傳動軸、起動直流電機等組 成。起動後的發動機要加速行駛時，需要加大油門，即增加油量來實現增大發動機功率，來 達到加速目的，同時出現動力過剩的情況。在行駛過程中發動機也會出現動力過剩的情況， 這些情況使能量都得不到充分利用。為此，人們經過長期的探索，提出了各種各樣的解決方案。例如，人們發明了混合 動力驅動系統，混合動力汽車因其兼有電動車的低排放優點與內燃機汽車的高比能量優點 而越來越受到關注，成為竟相研發的新型車輛之一。混合動力總成可設計成串、並、混三種 類型的眾多形式，但在這三種類型的混合動力總成中，串聯模式只適合於短程運行的車輛， 混聯模式由於動力總成驅動部件多，系統複雜，布置難度大，成本較高。而且在混合動力驅 動裝置中還增加了 ISG電機，導致整個動力驅動裝置的軸向尺寸比較大，對整車布置要求 比較高。現有技術中，驅動電機被廣泛應用於混合動力驅動裝置中，驅動電機可以集發電 和電動為一體，在一般情況下作為電動機為動力傳動軸輸出動力，而在某些特定的情況下， 該一體機可通過自身轉軸的轉動進行發電，發出的電儲存後，可用於汽車的啟動。

發明內容
本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種軸向尺寸小、成本低 的汽車中的混合動力驅動系統。本發明的目的可通過下列技術方案來實現—種汽車中的混合動力驅動系統，設置於汽車的車體上且與用於與驅動車輪相連 的傳動軸相聯，其特徵在於，該系統包括固連在車體上的發動機、驅動電機、變速離合器、強 化起動機和蓄電池等，所述發動機的轉軸與變速離合器的輸入端相連，所述的驅動電機的 轉軸和變速離合器的輸出端均與上述的傳動軸相連，上述的蓄電池與驅動電機相連，上述 強化起動機的轉軸能驅動發動機的轉軸轉動。本汽車中的混合動力驅動系統分為以下階段汽車起步過程中，驅動電機由蓄電池提供能量，並輸出動能給傳動軸提供動力，此 時驅動電機作為電動機使用。汽車在急加速過程中，強化起動機在短時間內將發動機加速 至怠速轉速以上，發動機開始工作，且與驅動電機帶動傳動軸的轉動，此過程還可用於車輛 爬坡過程。汽車到達穩定行駛速度後，發動機給傳動軸提供動力，使傳動軸轉動，發動機還 給驅動電機的轉軸提供動力，此時驅動電機作為發電機使用，發出的電能儲存至蓄電池內。 汽車在減速制動過程中，發動機停機，發電/電動一體作為發電機使用，發出的電能儲存至蓄電池內。本汽車中的混合動力驅動系統中的驅動電機具有較強的驅動能力，且具有獨立 驅動整車行駛的能力。在上述的汽車中的混合動力驅動系統中，所述的發動機的轉軸固連有雙離合器變
速器O這樣設置的目的在於，當汽車在急加速時，強化起動機通過控制雙離合器的接合 將動力傳送給發動機，其結構簡單，連接方便。在上述的汽車中的混合動力驅動系統中，所述的變速離合器的輸出端為一根輸出 軸，輸出軸上固連有傳動齒輪三，上述的傳動軸上固連有傳動齒輪四，傳動齒輪三與傳動齒 輪四嚙合。在上述的汽車中的混合動力驅動系統中，所述的驅動電機的轉軸上固連有傳動齒 輪五，傳動齒輪五與上述的傳動齒輪三嚙合。這樣設置的目的在於，傳動齒輪三轉動可同時帶動傳動齒輪四和傳動齒輪五的轉 動，或者傳動齒輪三和傳動齒輪五同時帶動傳動齒輪四轉動，連接結構簡單，安裝方便。在上述的汽車中的混合動力驅動系統中，所述的強化起動機為固連在車體上的電 機，且強化起動機的功率大於發動機功率。強化起動機的功率大於發動機功率，才能保證強 化起動機在短時間內將發動機加速至怠速轉速以上。與現有技術相比，本汽車中的混合動力驅動系統具有以下優點1、採用帶強化起動機的發動機、變速離合器和驅動電機，通過靈活的控制策略實 現整車需求的各種驅動模式，採用了強化起動機，不僅減小了對軸向尺寸的需求，而且也降 低了成本。2、驅動電機能提供電動和發電兩種模式，並能實現正、反轉切換，以滿足整車各種 不同驅動模式的需求。在驅動電機或發動機的驅動下，通過對變速離合器的調節，均可達到 整車的最高車速需求。3、通過驅動電機和發動機的配合，可滿足整車定義的最高車速和最大爬坡度的要 求。在發動機驅動時，可通過驅動電機的調節作用，使發動機運行在高效、低油耗區域。4、本汽車中的混合動力驅動系統具有的純電力驅動能力可使發動機的後備功率 得以轉移，僅需選用較小規格的發動機即能滿足整車需求。該發動機因強化起動機而具備 啟停功能，在怠速工況時自動實現發動機的啟停管理，進一步降低油耗和排放。


圖1是本汽車中的混合動力驅動系統的結構示意圖。圖中，1、傳動軸；11、傳動齒輪四；2、發動機；21、雙離合器變速器；3、驅動電機； 31、傳動齒輪五；4、變速離合器；41、輸出軸；42、傳動齒輪三；5、強化起動機；51、傳動齒輪 二 ；6、蓄電池。
具體實施例方式以下是本發明的具體實施例並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述， 但本發明並不限於這些實施例。如圖1所示，本汽車中的混合動力驅動系統，設置於汽車的車體上，該系統包括固連在車體上的發動機2、驅動電機3、變速離合器4、強化起動機5和蓄電池6等。驅動電機 3具有較強的驅動能力，且具有獨立驅動整車行駛的能力。發動機2的轉軸固定有雙離合 器變速器21，強化起動機5能驅動發動機2的轉軸轉動且強化起動機5設於發動機2處， 強化起動機5的轉軸上固連有傳動齒輪二 51，雙離合器變速器21與傳動齒輪二 51傳動連 接。強化起動機5為固連在車體上的電機，且強化起動機5的功率大於發動機2功率，強化 起動機5在短時間內將發動機2加速至怠速轉速以上。發動機2的轉軸與變速離合器4的輸入端相連接，變速離合器4的輸出端為一根 輸出軸41，在輸出軸41上固連有傳動齒輪三42。在汽車車輪傳動軸1上固連有傳動齒輪 四11，傳動齒輪三42與傳動齒輪四11嚙合。驅動電機3的轉軸上固連有傳動齒輪五31， 傳動齒輪五31與傳動齒輪三42嚙合，上述的蓄電池6與驅動電機3相連。當汽車在急加速時，強化起動機5能通過傳動齒輪二 51與雙離合器變速器21之 間的嚙合將動力傳送給發動機2。傳動齒輪三42轉動可同時帶動傳動齒輪四11和傳動齒 輪五31的轉動，或者傳動齒輪三42和傳動齒輪五31同時帶動傳動齒輪四11轉動，連接結 構簡單，安裝方便。本汽車中的混合動力驅動系統分為以下階段1、汽車起步階段驅動電機3由蓄電池6提供能量，並輸出動能給傳動軸1提供動 力，此時驅動電機3作為電動機使用。2、汽車急加速階段強化起動機5在短時間內將發動 機2加速至怠速轉速以上，發動機2開始工作，且與驅動電機3帶動傳動軸1的轉動，此過 程還可用於車輛爬坡過程。3、勻速行駛階段汽車到達穩定行駛速度後，發動機2給傳動軸 1提供動力，使傳動軸1轉動，發動機2還給驅動電機3的轉軸提供動力，此時驅動電機3作 為發電機使用，發出的電能儲存至蓄電池6內。4、減速制動階段汽車在減速制動過程中， 發動機2停機，發電/電動一體作為發電機使用，發出的電能儲存至蓄電池6內。本汽車中的混合動力驅動系統，採用帶強化起動機5的發動機2、變速離合器4和 驅動電機3，通過靈活的控制策略實現整車需求的各種驅動模式，採用了強化起動機5，不 僅減小了對軸向尺寸的需求，而且也降低了成本。驅動電機3能提供電動和發電兩種模式， 並能實現正、反轉切換，以滿足整車各種不同驅動模式的需求。在驅動電機3或發動機2的 驅動下，通過對變速離合器4的調節，均可達到整車的最高車速需求。通過驅動電機3和發 動機2的配合，可滿足整車定義的最高車速和最大爬坡度的要求。在發動機2驅動時，可通 過驅動電機3的調節作用，使發動機2運行在高效、低油耗區域，進一步降低油耗和排放。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領 域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替 代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。儘管本文較多地使用了傳動軸1、傳動齒輪四11、發動機2、雙離合器變速器21、驅 動電機3、傳動齒輪五31、變速離合器4、輸出軸41、傳動齒輪三42、強化起動機5、傳動齒輪 二 51、蓄電池6等術語，但並不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方 便地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違 背的。
權利要求
一種汽車中的混合動力驅動系統，設置於汽車的車體上且與用於與驅動車輪相連的傳動軸(1)相聯，其特徵在於，該系統包括固連在車體上的發動機(2)、驅動電機(3)、變速離合器(4)、強化起動機(5)和蓄電池(6)等，所述發動機(2)的轉軸與變速離合器(4)的輸入端相連，所述的驅動電機(3)的轉軸和變速離合器(4)的輸出端均與上述的傳動軸(1)相連，上述的蓄電池(6)與驅動電機(3)相連，上述強化起動機(5)的轉軸能驅動發動機(2)的轉軸轉動。
2.根據權利要求1所述的汽車中的混合動力驅動系統，其特徵在於，所述的發動機(2) 的轉軸固連有雙離合器變速器(21)。
3.根據權利要求1或2所述的汽車中的混合動力驅動系統，其特徵在於，所述的變速離 合器⑷的輸出端為一根輸出軸(41 輸出軸(41)上固連有傳動齒輪三(42)，上述的傳動 軸(1)上固連有傳動齒輪四(11)，傳動齒輪三(42)與傳動齒輪四(11)嚙合。
4.根據權利要求3所述的汽車中的混合動力驅動系統，其特徵在於，所述的驅動電機(3)的轉軸上固連有傳動齒輪五(31)，傳動齒輪五(31)與上述的傳動齒輪三(42)嚙合。
5.根據權利要求1或2所述的汽車中的混合動力驅動系統，其特徵在於，所述的強化起 動機(5)為固連在車體上的電機，且強化起動機(5)的功率大於發動機(2)功率。
全文摘要
本發明提供了一種汽車中的混合動力驅動系統，屬於汽車技術領域。它解決了現有的混合動力驅動系統系統複雜、布置難度大、成本較高的問題。本汽車中的混合動力驅動系統，設置於汽車的車體上且與用於與驅動車輪相連的傳動軸相聯，該系統包括固連在車體上的發動機、驅動電機、變速離合器、強化起動機和蓄電池等，發動機的轉軸與變速離合器的輸入端相連，驅動電機的轉軸和變速離合器的輸出端均與傳動軸相連，蓄電池與驅動電機相連，強化起動機的轉軸能驅動發動機的轉軸轉動。本發明具有軸向尺寸小、成本低等優點。
文檔編號B60K6/20GK101934718SQ20101028382
公開日2011年1月5日 申請日期2010年9月16日 優先權日2010年9月16日
發明者丁勇, 吳旭峰, 李書福, 李傳海, 楊健, 段文升, 由毅, 趙福全 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司;浙江吉利控股集團有限公司