一種插電式混合動力汽車動力總成的製作方法

2023-07-06 11:36:51 2

本實用新型涉及混合動力汽車，具體涉及一種插電式混合動力汽車動力總成。

背景技術：

插電式混合動力汽車動力總成通常應該具有動力模式切換、發動機與驅動電機相匹配等功能。為此，市場上常見的插電式混合動力汽車動力總成，其發動機和驅動電機直接相聯，混動模式下，需要同時保證發動機和驅動電機的動力轉速一致才能實現動力較好地輸出，匹配性較差，不能充分發揮驅動電機具有扭矩大和連續調速的作用；混動模式下傳動比變化不連續，存在換擋衝擊，也難以使發動機處在高效率區工作，因而換擋平順性差且工作效率不高；同時，發動機和驅動電機直接相聯，單發動機、純電動和混合動力三種動力模式間切換時對動力系統衝擊很大，常常很難完成平順地切換。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種動力匹配性較好、換擋平順性好，工作效率較高和切換比較平順的插電式混合動力汽車動力總成。

為解決上述技術問題，本實用新型採取如下技術方案；

一種插電式混合動力汽車動力總成，包括包含曲軸的發動機、第一離合器、包含電機軸的驅動電機、第二離合器和變速器，其特徵在於：還包括第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、第四齒輪、連接軸、制動器和包含第一太陽輪、第一行星輪、第一行星架、第一齒圈的第一行星排，以及包含第二太陽輪、第二行星輪、第二行星架、第二齒圈的第二行星排，所述發動機的曲軸與第一離合器和第一行星排的第一太陽輪從左至右依次連接，所述驅動電機的電機軸由右至左穿過與第二行星排的第二行星架與第二太陽輪固聯，所述第二齒輪和第四齒輪左右並列地固定安裝於連接軸上，所述連接軸的右端通過第二離合器與變速器聯結，所述第一齒輪和第三齒輪分別與第一行星排的第一齒圈和第二行星排的第二行星架固聯且分別與第二齒輪和第四齒輪嚙合，所述第一行星排的第一行星架和第二行星排的第二齒圈固聯並一起通過外沿與制動器連接，所述第一行星排的第一太陽輪位於第一行星架之內、第一行星輪可轉動地安裝於第一行星架上、第一齒圈位於第一行星架之外，所述第二行星排的第二太陽輪位於第二行星架之內、第二行星輪可轉動地安裝於第二行星架上、第二齒圈位於第二行星架之外。

採用上述結構後，本實用新型能夠通過發動機來驅動第一行星排的第一太陽輪並通過驅動電機來驅動第二行星排的第二太陽輪，使得發動機和驅動電機的兩個動力能夠通過第一行星排和第二行星排實現動力耦合，即能夠通過設置第一行星排和第二行星排的參數來匹配驅動電機的大扭矩和連續變速的動力特性，因而匹配性較好。同時，發動機和驅動電機通過第一行星排和第二行星排來連接動力，能夠在純電動和混合動力模式下，通過驅動電機的調速實現無級變速，因而，換擋平順性好，工作效率較高；而第一行星排和第二行星排均採用制動器來制動或鬆開，使得動力模式的切換比較平順。

進一步地，所述第一齒輪和第三齒輪的齒數分別比第二齒輪和第四齒輪的齒數少。這樣能夠較好地對整車起到減速增扭的作用，使本實用新型與整車的動力匹配性更好。

進一步地，所述第一離合器和第二離合器均為乾式離合器。這使得第一離合器和第二離合器的結構均比較簡單、控制難度和成本較低。從而，使得本實用新型的結構也比較簡單、控制難度和成本也較低。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的優選實施方式做詳細說明。

參見圖1，本實用新型插電式混合動力汽車動力總成，包括包含曲軸2的發動機1、第一離合器3、包含電機軸5的驅動電機4、第二離合器20和變速器21。由圖1可見，本實用新型還包括第一齒輪6、第二齒輪7、第三齒輪8、第四齒輪9、連接軸10、制動器15和包含第一太陽輪11、第一行星輪12、第一行星架13、第一齒圈14的第一行星排，以及包含第二太陽輪16、第二行星輪17、第二行星架18、第二齒圈19的第二行星排，所述發動機1的曲軸2與第一離合器3和第一行星排的第一太陽輪11從左至右依次連接，所述驅動電機4的電機軸5由右至左穿過與第二行星排的第二行星架18與第二太陽輪16固聯，所述第二齒輪7和第四齒輪9左右並列地固定安裝於連接軸10上，所述連接軸10的右端通過第二離合器20與變速器21聯結，所述第一齒輪6和第三齒輪8分別與第一行星排的第一齒圈14和第二行星排的第二行星架18固聯且分別與第二齒輪7和第四齒輪9嚙合，所述第一行星排的第一行星架13和第二行星排的第二齒圈19固聯並一起通過外沿與制動器15連接，所述第一行星排的第一太陽輪11位於第一行星架13之內、第一行星輪12可轉動地安裝於第一行星架13上、第一齒圈14位於第一行星架13之外，所述第二行星排的第二太陽輪16位於第二行星架18之內、第二行星輪17可轉動地安裝於第二行星架18上、第二齒圈19位於第二行星架18之外。

所述第一齒輪6和第三齒輪8的齒數分別比第二齒輪7和第四齒輪9的齒數少。

所述第一離合器3和第二離合器20均為乾式離合器。

本實用新型工作原理如下：

單發動機模式；發動機1工作，驅動電機4不工作，第一離合器3結合，制動器15制動，第二離合器20結合。發動機1通過曲軸2、第一離合器3將動力傳遞給第一行星排的第一太陽輪11，此時第一行星排的第一行星架13被制動器15制動，其動力由第一行星排的第一齒圈14將動力傳遞給第一齒輪6，再依次傳遞給第二齒輪7、連接軸10、第二離合器20，最終傳遞給變速器21。

純電模式；發動機1不工作，驅動電機4工作，第一離合器3斷開，制動器15制動，第二離合器20結合。驅動電機4通過電機軸5將動力傳遞給第二行星排的第二太陽輪16, 此時第二行星排的第二齒圈19被制動器15制動，其動力由第二行星排的第二行星架18傳遞給第三齒輪8，再依次傳遞給第四齒輪9、連接軸10、第二離合器20，最終傳遞給變速器21。

混動模式；發動機1工作，驅動電機4工作，第一離合器3結合，制動器15鬆開，第二離合器20結合。發動機1通過曲軸2依次將動力傳遞給第一離合器3、第一行星排的第一太陽輪11，而驅動電機4通過電機軸5將動力傳遞給第二行星排的第二太陽輪16；第一行星排和第二行星排的動力耦合併將動力進行分流，分別傳遞給第一行星排的第一齒圈14和第二行星排的第二行星架18形成兩條動力流，第一條動力流由與第一行星排的第一齒圈14固聯的第一齒輪6傳遞給第二齒輪7，第二條動力流由與第二行星排的第二行星架18固聯的第三齒輪8傳遞給第四齒輪9，兩條動力流再分別由第二齒輪7和第四齒輪9匯流到連接軸10上，然後由連接軸10傳遞給第二離合器20，最終傳遞給變速器21。

啟動發動機；發動機1待啟動，驅動電機4工作，第一離合器3結合，制動器15制動，第二離合器20斷開。第一行星排的第一行星架13和第二行星排的第二齒圈19同時被制動器15所制動，驅動電機4通過其電機軸5將動力傳遞給第二行星排的第二太陽輪16，在第二行星排的第二齒圈19被制動的情況下，由第二行星排的第二行星架18將動力由與其固聯的第三齒輪8依次傳遞給第四齒輪9、連接軸10、第二齒輪7、第一齒輪6、第一齒圈14，在第一行星排的第一行星架13被制動的情況下，由第一行星排的第一太陽輪11將動力傳遞給第一離合器3和曲軸2，並由曲軸2的轉動來啟動發動機1。

充電模式；發動機1工作，驅動電機4變為發電狀態，第一離合器3結合，制動器15制動，第二離合器20斷開。第一行星排的第一行星架13和第二行星排的第二齒圈19同時被制動器15所制動，發動機1通過其曲軸2和第一離合器3將動力傳遞給第一行星排的第一太陽輪11，在第一行星排的第一行星架13被制動的情況下，由第一行星排的第一齒圈14將動力由與其固聯的第一齒輪6依次傳遞給第二齒輪7、連接軸10、第四齒輪9、第三齒輪8、第二行星排的第二行星架18，在第二行星排的第二齒圈19被制動的情況下，由第二行星排的第二太陽輪16將動力傳遞給電機軸5,由電機軸5的轉動帶動處於發電狀態的驅動電機4進行發電。

能量回收；發動機1不工作，驅動電機4變為發電狀態，第一離合器3斷開，制動器15制動，第二離合器20結合。汽車行駛通過來自車輪的動力傳遞到變速器21，由變速器21將動力依次傳遞給第二離合器20、第四齒輪9、第三齒輪8、第二行星排的第二行星架18，在第二行星排的第二齒圈19被制動器15制動的情況下，由第二行星排的第二太陽輪16將動力傳遞給電機軸5,由電機軸5的轉動帶動處於發電狀態的驅動電機4進行發電。

上面結合附圖對本實用新型的優選實施方式做了詳細說明，但是本實用新型並不限於上述實施方式，在所屬技術領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。