混合動力驅動系統的製作方法

2023-10-12 00:07:34 5

專利名稱：混合動力驅動系統的製作方法
技術領域：
本發明還涉及一種混合動力驅動系統。具體地說，本發明涉及一種具有 三態超越離合器的混合動力驅動系統，三態超越離合器具有超越狀態、接合 狀態和雙向分離狀態，從而能夠簡化該混合動力驅動系統的結構並優化該混 合動力驅動系統的控制。
背景技術：
混合動力驅動系統要實現主動力源和輔助動力源匹配協調地驅動執行 機構，主要取決於主動力源和輔助動力源的連接方式。現有技術普遍採用離 合器、動力合成裝置(轉矩耦合器)等。現有的混合動力驅動系統的離合器普遍採用乾式或溼式離合器。這些離 合器的缺陷是體積大而引起空間布置不便，要實現多種驅動模式要求有主、 副兩個離合器，使得結構複雜並且控制困難。USP 6,209,672公開了一種混合動力車。如圖15所示，該混合動力車主 要包括發動機100、第一電機200、離合器400、第二電機300和傳動軸500， 第一電機200和第二電機300分別與電池組600電連接。在這種混合動力車 中，離合器400採用普通的摩擦式離合器。摩擦式離合器一般分為乾式摩擦 式離合器和溼式摩擦式離合器。前者傳遞動力的摩擦盤處在乾燥環境下工 作， 一般主、被動摩擦副一側採用金屬材料，另一側採用石棉、石墨等材料 製作用以提高摩擦係數，增加傳遞功率；後者傳遞動力的摩擦盤處在液體浸 泡環境下工作， 一般主、被動摩擦副一側採用金屬材料，另一側也採用金屬 材料製作，液體用於冷卻和潤滑。乾式摩式離合器通常都是常閉式離合器， 在一般的車輛中需要踩下離合器踏板後才能使離合器分離，因此如果需要由發動機100或第二電機300單獨驅動車輛，則普通的摩擦式離合器無法實現。 此外，溼式離合器木身結構相對複雜，控制不方便且成木高。現有的混合動力驅動系統的離合器也有採用超越離合器的。超越離合器 又稱作單向離合器或單向軸承，是一種只能在一個轉動方向傳遞轉矩的裝 置。現有的超越離合器主要包括滾柱式超越離合器和楔塊式超越離合器。作為楔塊式超越離合器的一個例子，CN2476675Y(或者CN 1430000A)公開了一種具有雙保持架的超越離合器，該超越離合器包括內圈和外圈，在 內、外圈之間設有多個楔塊，並且這些楔塊通過內、外圈之間的雙保持架(包 括內保持架和外保持架)中開設的保持孔予以保持。在這種超越離合器中， 通過使用雙保持架結構，能夠提高超越離合器的承載能力並延長其使用壽 命。但是傳統的超越離合器只有接合和超越兩個狀態。當超越離合器外圈的 轉速與超越離合器內圈的轉速不等時，處於超越狀態。當超越離合器外圈反 轉時，例如在車輛倒車時，則超越離合器也可能會從超越狀態自動切換到接 合狀態，從而影響正常操作。內圈需要工作時，可能轉速超過外圈而處於接 合狀態，使得內圈和外圈互相干涉。發明內容本發明的目的是提供一種混合動力驅動系統，該系統使用具有超越狀 態、接合狀態和雙向分離狀態的三態超越離合器，從而能夠方便地對混合動 力驅動系統的不同工作模式進行控制。為了實現上述目的，本發明提供一種混合動力驅動系統，該驅動系統包 括具有驅動軸的第一動力源；具有驅動軸的第二動力源；連接到所述第二 動力源的驅動軸的傳動軸；以及聯接所述第一動力源的驅動軸與所述第二動 力源的驅動軸的三態超越離合器，其中該三態超越離合器具有超越狀態、接合狀態和雙向分離狀態。所述三態超越離合器在所述雙向分離狀態時，該三 態超越離合器的外圈和內圈能夠在正反雙向自由轉動。第一動力源和第二動力源通過三態超越離合器聯接，可以容易控制它們 之間的能量耦合或者分離。在三態超越離合器處於雙向分離狀態時，這兩個 動力源可以各自運轉而不會發生幹擾或者牽阻，因此提高了能量利用率，並 且控制方便。本發明的附加特徵以及相應的優點在下面的具體實施方式
部分進行說明。


圖1是根據本發明第一實施例的三態超越離合器的剖視圖。 圖2是根據本發明第二實施例的三態超越離合器的剖視圖。 圖3是根據本發明第三實施例的三態超越離合器的剖視圖。 圖4是根據本發明第四實施例的三態超越離合器的剖視圖。 圖5是根據本發明第五實施例的三態超越離合器的結構示意圖。圖6是根據本發明第六實施例的三態超越離合器的結構示意圖。 圖7是根據本發明第七實施例的三態超越離合器的結構示意圖。 圖8是根據本發明的三態超越離合器中的一個保持架的立體圖，該保持 架帶有滑動件。圖9是根據本發明的三態超越離合器中的一種預緊彈簧的立體圖。 圖10是根據本發明第一實施例的混合動力驅動系統的示意圖。 圖11是根據本發明第二實施例的混合動力驅動系統的示意圖。 圖12是根據本發明第三實施例的混合動力驅動系統的示意圖。 圖13是根據本發明第四實施例的混合動力驅動系統的示意圖。 圖14是根據本發明第五實施例的混合動力驅動系統的示意圖。圖15是一種現有的混合動力驅動系統的示意圖。
具體實施方式
下面參照附圖對本發明的各種具體實施方式
進行詳細描述。三態超越離合器首先參照圖1至圖9對本發明的混合動力車中所使用的三態超越離合器 的具體實施方式
進行描述。第一實施例圖1是根據本發明第一實施例的三態超越離合器的剖視圖。該三態超越 離合器包括外圈l，內圈2，位於外圈l和內圈2之間的多個楔塊3，位於外 圈1和內圈2之間並通過保持孔保持所述多個楔塊3的一個保持架4。所述 多個楔塊3的第一工作面31永久接觸所述外圈1的工作面，並且能夠通過 轉動使所述多個楔塊3的第二工作面32接觸或者離開所述內圈2的工作面。具體而言，所述外圈1的工作面上具有多個圓弧槽11，每個圓弧槽11 與對應的一個楔塊3的所述第一工作面31相配合，並將該第一工作面31保 持在圓弧槽11內。如圖8所示，所述保持架4具有軸向向外伸出的多個凸片6，每個凸片 6上具有相對於軸向傾斜的斜孔61，並且在所述斜孔61內具有沿軸向可滑 動的滑動件7。 S卩，通過保持架4與圓弧槽11的相互作用，楔塊3能夠圍繞 保持在圓弧槽11內的第一工作面31轉動，從而接觸或者離開內圈2的工作 面。凸片6可以與保持架4整體形成，每個凸片6上具有相對於軸向傾斜的 斜孔61，以及在所述斜孔61內沿軸向可滑動的滑動件7。凸片6上的斜孔61也可以是在凸片6上以一定深度開設的非貫通的斜 槽。但由於凸片6的厚度相對較小，如果形成為斜槽，則斜槽的深度會更小，從而不利於滑動件7在其中軸向滑動，因此在本發明中優選使用貫通的斜孔61。斜孔61的外端可以敞開，也可以閉合。在此實施例中，斜孔61的外端閉合。此外，所述斜孔61可以是直的長孔，也可以是弧形或螺旋形的長孔，這可以根據需要進行選擇。如圖8所示，在斜孔61的一端可以開設寬度增大的擴孔62。在這種情 況下，在需要本發明的三態超越離合器作為傳統的單向超越離合器使用時， 可以使滑動件7移動到該擴孔62內，由此可以防止由於誤操作而影響超越 離合器的正常工作。作為一種替換，斜孔61的外端可以設置成敞開的，這 也可以在一定程度上實現這種保障功能。滑動件7可以通過本領域公知的任何合適的手段進行驅動，例如可以通 過手動、電動、液動、氣動等等手段來實現。作為本發明的一種實施例，滑 動件7可以通過撥叉機構(例如類似於換擋撥叉的機構)或者電磁機構驅動 在斜孔61內軸向滑動。為了便於滑動件7在斜孔61內軸向滑動，所述滑動件7優選使用圓輥。另外，為了確保楔塊3的第一工作面31穩定保持在圓弧槽11內，可以 在內圈2和外圈1之間設置預緊彈簧5，用於產生預緊力將所述第一工作面 31壓在所述圓弧槽11內，並能使所述楔塊3有一種朝楔緊方向轉動的趨勢。 圖8所示為一種彈簧帶，其可以作為該預緊彈簧5使用。如圖9所示，該彈 簧帶或者預緊彈簧5上具有彈簧片51，具有將楔塊3推向圓弧槽11，並讓 楔塊3有一種朝楔緊方向轉動的趨勢。本發明的預緊彈簧5可以使用各種各 樣的彈性部件，並不限於這種具體的彈簧帶，只要能夠產生預緊力將楔塊3 的第一工作面31壓在圓弧槽11內，並可使楔塊3有一種朝楔緊方向轉動的 趨勢即可。在需要對內圈2與外圈1之間的楔塊3的位置進行調節或者控制時，可以通過控制上述滑動件7在斜孔61中軸向滑動。當滑動件7在斜孔61中軸向滑動時，由於斜孔61相對於軸線傾斜一定角度，因此可以帶動保持架4 轉動。此時，由於楔塊3的第一工作面31被外圈1的圓弧槽11保持，所以 楔塊3將圍繞該第一工作面31轉動一定角度，使楔塊3的第二工作面32離 開內圈2的工作面，從而使三態超越離合器處於雙向分離狀態。如果滑動件 7在斜孔61中反向滑動，則楔塊3將重新復位，接觸內圈2的工作面，成為 傳統的單向超越離合器。也就是說，通過控制楔塊3轉動而完全脫離內圈2 的工作面，可以使得內外圈能夠在正反雙向實現自由轉動，即實現超越離合 器的第三種工作狀態(雙向分離狀態)。上面針對第一實施例對本發明的三態超越離合器進行了說明。下面參照 附圖對其它實施例進行說明，但需要注意的是，上述第一實施例的許多方面 都可以適用於其它實施例，除非另有說明。因此，在後面的其它實施例的描 述中，將省略重複的說明。第二實施例圖2所示為根據本發明第二實施例的三態超越離合器。與上述第一實施 例相比，不同之處在於在內圈2的工作面上設置圓弧槽21，楔塊3的第一 工作面31同樣保持在該圓弧槽21內，從而通過保持架4可以撥動楔塊3圍 繞其第一工作面31轉動，其工作方式與上述第一實施例相同。另外，在此第二實施例中，預緊彈簧5可以簡單地使用一個收縮的螺旋 彈簧，將螺旋彈簧5穿過楔塊3中開設的通 L，而將楔塊3的第一工作面31 牢固地保持在圓弧槽21內，並且可以通過對楔塊3上通孔位置的設計，預 緊彈簧5可使楔塊3有一種朝楔緊方向轉動的趨勢。第三實施例圖3所示為根據本發明第三實施例的三態超越離合器。與上述第一實施例相比，不同之處在於所述保持架4為雙保持架結構，包括外保持架41和內保持架42。通過這種雙保持架結構，能夠提高本發明三態超越離合器的 承載能力並延長其使用壽命。其中在所述的內保持架42上沿軸向向外伸出多個凸片6與第一實施例 相同。在內保持架42相對轉動時，外保持架41可以跟隨楔塊3作相應的轉 動，但不會影響到楔塊3的轉動。第四實施例圖4所示為根據本發明第四實施例的三態超越離合器。與上述第三實施 例相比，不同之處在於在內圈2的工作面上設置圓弧槽21，楔塊3的第一 工作面31同樣保持在該圓弧槽21內，從而通過外保持架41可以撥動楔塊3 圍繞其第一工作面31轉動，其工作方式與上述第三實施例相同。另外，如同上述的第二實施例，在此第四實施例中，預緊彈簧5同樣可 以簡單地使用一個收縮的螺旋彈簧，將螺旋彈簧5穿過楔塊3中開設的通孔， 而將楔塊3的第一工作面31牢固地保持在圓弧槽21內，並且可以通過對楔 塊3上通孔位置的設計，彈簧5可使楔塊3有一種超楔緊方向轉動的趨勢。第五實施例圖5所示為根據本發明第五實施例的三態超越離合器。與上述第三實施例相比，不同之處在於在外圈1的工作面上並沒有設置圓弧槽ll，而是通過將外保持架41固定到外圈1上，來實現外保持架41與內保持架42之間 的相對轉動，從而實現楔塊3的轉動。具體而言，所述外保持架41可以通過本領域任何公知的手段固定到外圈1上，例如螺栓連接、鉚接、卡接等等。如圖5所示，作為一個例子，可 以在外保持架41上設置凸起410，同時在外圈1的工作面上設置對應的凹槽110，將所述凸起410插入或者保持到凹槽110內，即可將外保持架41固定 到外圈1上。所述內保持架42上設置有上述的凸片6，與上述實施例相同。 因此，通過撥動凸片6帶動內保持架42相對於外保持架41相對轉動，就可 實現楔塊3在內外圈之間轉動，從而實現三態超越離合器的分離狀態。為了防止對楔塊3的轉動造成阻礙，在此實施例中不需要設置上述的圓 弧槽11或21。第六實施例圖6所示為根據本發明第六實施例的三態超越離合器。與上述第五實施 例相比，不同之處在於將所述內保持架42固定到內圈2上，在外保持架 41上設置凸片6，從而通過撥動外保持架41相對於內保持架42轉動，可以 實現楔塊3的轉動。預緊彈簧5同樣可以簡單地使用一個收縮的螺旋彈簧， 將螺旋彈簧5穿過楔塊3中開設的通孔，而將楔塊3的第一工作面31牢固 地保持在內圈2的工作面上，並且可以通過對楔塊3上通孔位置的設計，彈 簧5可使楔塊3有一種超楔緊方向轉動的趨勢。第七實施例圖7所示為根據本發明第七實施例的三態超越離合器。與上述第三實施例相比，不同之處在於在此第七實施例中，具體使用了撥動盤8來控制楔塊3的運動。具體而言，該三態超越離合器包括外圈1，內圈2，位於外圈1和內圈2 之間的多個楔塊3，位於外圈1和內圈2之間且例如通過保持孔保持所述多 個楔塊3的外保持架41和內保持架42。所述外圈1的工作面上具有多個圓弧槽11，每個圓弧槽11與對應的一個楔塊3的一個工作面31相配合，並將所述一個工作面31保持在該圓弧槽11內。所述內保持架42具有軸向向外 伸出的多個凸片6，每個凸片6上具有相對於軸向傾斜的斜孔61。在所述外 圈1的外圓周上具有軸向可滑動的撥動盤8，該撥動盤8上固定有各自插入 到對應的斜孔61中的多個撥動杆81。如上所述，為了確保楔塊3的第一工作面31穩定保持在圓弧槽11內， 可以在內圈2和外圈1之間設置預緊彈簧5，用於產生預緊力將所述第一工 作面31壓在所述圓弧槽11內，並能使所述楔塊3有一種朝楔緊方向轉動的 趨勢。在需要對外圈1與內圈2之間的楔塊3的位置進行調節或者控制時，可 以通過控制上述的撥動盤8(作為一種控制機構)在外圈1上作軸向滑動。 當撥動盤8軸向滑動時，撥動盤8上的撥動杆81可以在斜孔61中滑動。由 於斜孔61相對於軸線傾斜一定角度，因此可以帶動內保持架42相對於外圈 1轉動相應的角度。同時，由於楔塊3的第一工作面31被牢固地保持在外圈 1的工作面上的圓弧槽ll內，所以由內保持架42和外保持架41所保持的楔 塊3就可以在內、外圈之間圍繞所述第一工作面31轉動相應的角度，從而 可以導致楔塊3上的第二工作面32相應地離開內圈2的工作面，由此內、 外圈能夠在正方雙向實現自由轉動，即實現超越離合器的第三種工作狀態。如圖7所示，內圈2的左側可以形成為一個連接端，例如螺紋孔，用於 連接外部的動力源等。外圈1也可以具有連接端以連接外部的動力源。並且， 如圖所示，外圈1還可以在左右兩側分別具有連接端，例如左側的外齒輪和 右側的內螺紋。在將這種三態超越離合器應用於混合動力驅動系統中時，例 如下面將要說明的各種混合動力驅動系統，則可以將第一動力源如發動機的 驅動軸連接到內圈2的左側連接端，將第二動力源如電動機的驅動軸連接到 外圈1的兩個連接端中的任意一個連接端上，同時將另一個連接端連接到傳動軸輸出動力，這將使得整體結構更加緊湊。另外，還可以為該三態超越離合器提供偏壓元件如彈簧(未顯示)，用 於將撥動盤8上的撥動杆81保持在斜孔61的一端，例如內端或者外端(擴 孔)，這可以根據需要進行選擇。從而，通過該偏壓元件，可以在通常情況 下使三態超越離合器保持在一定的狀態，如超越狀態或者分離狀態，而在需 要改變超越離合器的狀態時，可以通過驅動撥動盤8軸向移動來實現。根據該實施例，撥動盤8在外圈1的外圓周上軸向滑動、周向鎖止可以通過任何合適的手段來實現，例如可以通過慣用的健-槽組合，或者花鍵連接。例如，可以在所述撥動盤8的內表面上和所述外圈1的外表面上分別設 置對應的軸向滾道，並且在所述滾道中設置多個滾子84，例如鋼球，由此可 以方便地實現撥動盤8在外圈1的外圓周上軸向滑動。撥動盤8可以通過本領域公知的任何合適的手段進行驅動，例如可以通 過手動、電動、液動、氣動等等手段來實現。作為本發明的一種實施例，撥 動盤8可以通過撥叉機構或者電磁機構驅動在外圈1的外圓周上軸向滑動。另外需要說明的是，該實施例中的撥動盤結構可以應用於上述第一至第 六實施例中的任意一種，本發明對此不再一一列舉。混合動力驅動系統下面參照圖10至圖14對本發明的混合動力驅動系統的具體實施方式
進 行描述。概括實施例圖10所示為根據本發明的混合動力驅動系統的一個概括實施例，該實施例提供一種混合動力驅動系統，該驅動系統包括具有驅動軸的第一動力 源；具有驅動軸的第二動力源；連接到所述第二動力源的驅動軸的傳動軸； 以及聯接所述第一動力源的驅動軸與所述第二動力源的驅動軸的三態超越離合器，其中該三態超越離合器具有超越狀態、接合狀態和雙向分離狀態。 該三態超越離合器可以使用本發明中上述的各種各樣的三態超越離合器。在此概括實施例中，所述第一動力源和所述第二動力源可以包括發動 機、電機等，發動機可以包括汽油機、柴油機或者甲醇、乙醇等其它燃料發 動機等等，電機可以包括A/C交流電機、開關磁阻電機、直流永磁電機等等。 此外，所述第一動力源和所述第二動力源還包括多個動力源依次連接的情 況，例如第一動力源和/或第二動力源各自包括彼此連接的發動機和電機等， 本發明對此均不作限制。在此概括實施例中，第一動力源和第二動力源通過三態超越離合器400 連接，可以容易控制它們之間的能量耦合或者分離。在三態超越離合器處於 雙向分離狀態時，這兩個動力源可以各自運轉而不會發生幹擾或者牽阻，因 此提高了能量利用率，並且控制方便。下面通過其它具體實施例來描述各種混合動力驅動系統。第一實施例如圖11所示，根據本發明的混合動力驅動系統的第一實施例，提供一種混合動力驅動系統，其中所述第一動力源包括彼此串聯的發動機100和第 一電機200，第二動力源包括第二電機300。具體而言，該驅動系統包括發 動機100、第一電機200、第二電機300、傳動軸500以及與第一電機200 和第二電機300電連接的電池組600。此外，該驅動系統還包括根據本發明 的上述三態超越離合器400，其中發動機IOO、第一電機200、三態超越離合 器400和第二電機300依次連接，傳動軸500連接到第二電機300的驅動軸。 作為一種具體的實施例，所述第一電機200的驅動軸可以連接到所述三 態超越離合器的內圈2，例如圖7中所示的內圈2的左側連接端，所述第二 電機300的驅動軸則連接到所述三態超越離合器的外圈1，例如圖7中所示的外圈1的左側連接端或者右側連接端，傳動軸500則可以連接到圖7中所示的外圈1的另一側的連接端。當然，傳動軸500可以連接到第二電機300的驅動軸上的任何位置以及與該驅動軸剛性連接的任何部件上的任何位置，只要能將第二電機300的動力輸出即可，本發明對此不作限制，這一點在後 面的其它實施例中同樣如此。在這種情況下，第二電機300作為主動部件， 第一電機200則作為從動部件。即，在此實施例中，第二電機300作為主要 的動力源驅動車輛行駛，而第一電機200和/或發動機100則作為輔助的動力 源。在傳動軸500上， 一般在第二電機300的輸出端與車輪之間，可以包括 鏈條鏈輪傳動機構、減速器和差速器等。鏈條鏈輪傳動機構可以由本領域公 知的任何其它合適的傳動機構來代替，例如皮帶傳動。在不同的實施例中， 減速器可以省略，或者由各種變速器來代替，例如AMT、 AT、 CVT等。差 速器可以使用目前車輛上通常使用的差速器。在該混合動力驅動系統中，可以包括如下各種驅動模式。一、 第二電機單獨驅動模式在電池組600電量充足的情況下，第二電機300可以單獨驅動車輛行駛， 發動機100和第一電機200可以不工作。該驅動模式適合於城市路況、車輛 起步階段以及倒車，可以降低發動機的燃油消耗。此時，三態超越離合器400優選處於雙向分離狀態，即內圈2和外圈1 彼此之間可以相對轉動而互不幹擾，因此即使在第二電機300反轉時，即外 圈1反轉時，也不會使超越離合器接合而反拖第二電機200和/或發動機100。 在這種情況下，可以通過偏壓元件將三態超越離合器400保持在該分離狀態， 由此可以簡化操作並提高超越離合器的工作可靠性。二、 串聯驅動模式在電池組600電量不足時，發動機100可以驅動第一電機200作為發電機發電，為電池組600充電，並由電池組600為第二電機300供電，由第二 電機300驅動車輛行駛。發動機100的啟動可以通過作為發動機的啟動電機 使用的第一電機200來實現。此時，三態超越離合器400優選處於雙向分離狀態，從而第一電機200 和第二電機300之間不會發生幹擾。三、 並聯驅動模式在電池組600電量充足的情況下，並且需要大扭矩驅動車輛行駛時，例 如在車輛加速或者爬坡時，第二電機300驅動車輛行駛，同時發動機100和 /或第一電機200作為輔助動力同時進行工作。此時，三態超越離合器400處於接合狀態(可以通過控制撥動盤8軸向 滑動，使三態超越離合器變成傳統的單向超越離合器)，從而發動機100和/ 或第一電機200的輸出動力與第二電機300的輸出動力通過三態超越離合器 400耦合後共同驅動車輛行駛。四、 充電模式電池組600電量不足時，發動機100驅動第一電機200作為發電機發電， 為電池組充電。此時，三態超越離合器400優選處於分離狀態。五、 制動能量反饋模式制動時，車輛動能通過第二電機300，和/或經過三態超越離合器400通 過第一電機200轉化為電能，儲存到電池組中。此時，三態超越離合器400 優選處於分離狀態。由於在第一電機200和第二電機300之間採用了三態超越離合器400， 因此相互之間不會發生幹擾或者牽阻，提高了能量利用率，並且容易實現控 制，從而可以方便地在不同的驅動模式之間進行切換。第二實施例圖12顯示根據本發明的混合動力驅動系統的第二實施例，在上述第一 實施例的基礎上，可以在發動機100與第一電機200之間設置一個普通離合 器700，例如電控離合器。在此實施例中，由於在發動機100與第一電機200之間設置了普通離合 器700，因此車輛的驅動模式更加豐富。例如，當第一電機200和第二電機 300通過三態超越離合器400共同驅動車輛行駛時，為了避免第一電機200 拖動發動機IOO，可以使普通離合器700分離；或者，當車輛減速或者下坡 而需要由第一電機200回收車輛動能發電時，也可以控制普通離合器700分 離，從而避免對發動機造成拖動。第三實施例圖13顯示根據本發明的混合動力驅動系統的第三實施例，其中所述第 一動力源包括發動機100，第二動力源包括第二電機300。具體而言，該驅 動系統包括發動機100、第一電機200、第二電機300、傳動軸500以及與第 一電機200和第二電機300電連接的電池組600。此外，該驅動系統還包括 根據本發明的上述三態超越離合器400，其中發動機100、三態超越離合器 400和第二電機300依次連接，第一電機200與發動機100連接，傳動軸500 連接到第二電機300的驅動軸。作為一種選擇，所述發動機100的驅動軸可 以連接到所述三態超越離合器的內圈2，例如圖7中所示的內圈2的左側連 接端，所述第二電機300的驅動軸則連接到所述三態超越離合器的外圈1， 例如圖7中所示的外圈1的左側連接端或者右側連接端，傳動軸500則可以 連接到圖7中所示的外圈1的另一側的連接端。在這種情況下，第二電機300 作為主動部件，第一電機200則作為從動部件。即，在此實施例中，第二電 機300作為主要的動力源驅動車輛行駛，而第一電機200和/或發動機100則作為輔助的動力源。在此實施例中，第一電機200可以作為發動機100的啟動電機使用，也可以作為發電機使用。在由第二電機300驅動車輛行駛時，僅由發動機IOO 作為輔助動力。此種結構與上述第一實施例相比，減少了一個輔助動力；與 上述第二實施例相比，減少了一個普通離合器，因此結構更加簡單且容易布置。第四實施例圖14顯示根據本發明的混合動力驅動系統的第四實施例，其中所述第 一動力源包括第一發動機100'和第一電機200，第二動力源包括第二電動機 100"。具體而言，該驅動系統包括第一發動機100，、第二發動機100"、第 一電機200、傳動軸500以及與第一電機200電連接的電池組600。此外， 該驅動系統還包括根據本發明的上述三態超越離合器400，其中第一發動機 100，、第一電機200、三態超越離合器400和第二發動機100"依次連接，傳 動軸500可以連接到第二發動機IOO"的驅動軸。作為一種選擇，所述第一 電機200的驅動軸可以連接到所述三態超越離合器400的內圈2，例如圖7 中所示的內圈2的左側連接端，所述第二發動機IOO"的驅動軸則連接到所 述三態超越離合器的外圈1，例如圖7中所示的外圈1的左側連接端或者右 側連接端，傳動軸500則可以連接到圖7中所示的外圈1的另一側的連接端。 在這種情況下，第二發動機IOO"作為主動部件，第一發動機100'和/或第一 電機200則作為從動部件。即，在此實施例中，第二發動機IOO"作為主要 的動力源驅動車輛行駛，而第一發動機100'和/或第一電機200則作為輔助 的動力源。在此實施例中，在第二發動機IOO"驅動車輛行駛時，第一發動機100' 和/或第一電機200可以作為輔助動力。三態超越離合器400的各種工作狀態和車輛的各種驅動模式與上述實施例類似，不再贅述。上面通過具體的實施例對使用三態超越離合器的一些混合動力驅動系 統進行了說明。但是，本發明的混合動力驅動系統不限於上述這些具體的實 施例。本領域技術人員在閱讀上述具體說明的基礎上，可以將本發明的三態 超越離合器應用到其它一些不同結構的混合動力驅動系統中，這些驅動系統 同樣落入本發明的保護範圍在內。
權利要求
1、一種混合動力驅動系統，該驅動系統包括具有驅動軸的第一動力源；具有驅動軸的第二動力源；連接到所述第二動力源的驅動軸的傳動軸；以及聯接所述第一動力源的驅動軸與所述第二動力源的驅動軸的三態超越離合器，其中該三態超越離合器具有超越狀態、接合狀態和雙向分離狀態。
2、 根據權利要求1所述的混合動力驅動系統，其中 所述三態超越離合器在所述雙向分離狀態時，該三態超越離合器的外圈(1) 和內圈(2)能夠在正反雙向自由轉動。
3、 根據權利要求1所述的混合動力驅動系統，其中 所述三態超越離合器包括外圈U)，內圈(2)，位於外圈(1)和內圈(2) 之間的多個楔塊(3)，位於外圈(1)和內圈(2)之間保持所述多個 楔塊(3)的保持架(4)，並且其中所述多個楔塊(3)的第一工作面(31)永久接觸所述外圈(1)的工作 面與所述內圈(2)的工作面之中的一個工作面，並且能夠通過轉動而使所 述多個楔塊(3)的第二工作面(32)接觸或者離開所述外圈(1)的工作面 與所述內圈(2)的工作面之中的另一個工作面。
4、 根據權利要求3所述的三態超越離合器，其中 所述一個工作面上具有多個圓弧槽(11)，每個圓弧槽(11)與對應的一個楔塊(3)的所述第一工作面(31)相配合，並將所述第一工作面(31) 保持在該圓弧槽(11)內；所述保持架(4)具有軸向向外伸出的多個凸片(6)，每個凸片(6)上具有相對於軸向傾斜的斜孔(61)，並且在所述斜孔(61)內具有沿軸向可 滑動的滑動件(7)。
5、 根據權利要求4所述的三態超越離合器，其中在所述外圈(1)和內圈(2)之間具有預緊彈簧(5)，該預緊彈簧(5) 產生預緊力將所述楔塊(3)的所述第一工作面(31)壓在所述圓弧槽(11) 內，使所述楔塊(3)具有朝楔緊方向轉動的趨勢，並保證所述多個楔塊(3) 的工作一致性。
6、 根據權利要求4或5所述的三態超越離合器，其中 所述保持架(4)為包括外保持架(41)和內保持架(42)的雙保持架結構，所述外保持架(41)或者內保持架(42)具有所述多個凸片(6)。
7、 根據權利要求3所述的三態超越離合器，其中所述保持架(4)為包括外保持架(41)和內保持架(42)的雙保持架 結構，其中外保持架(41)和內保持架(42)中的一個保持架(41或42) 固定到所述外圈(1)或者內圈(2)上，另一個保持架(42或41)可相對 於所述一個保持架(41或42)轉動，以帶動所述多個楔塊(3)轉動。
8、 根據權利要求7所述的三態超越離合器，其中 所述另一個保持架(42或41)具有軸向向外伸出的多個凸片(6)，每個凸片(6)上具有相對於軸向傾斜的斜孔(61)，並且在所述斜孔(61)內 具有沿軸向可滑動的滑動件(7)。
9、 根據權利要求1所述的混合動力驅動系統，其中所述三態超越離合 器包括外圈(1)，內圈(2)，位於外圈(1)和內圈(2)之間的多個楔塊(3)，位於外圈(1)和內圈(2)之間並保持所述多個楔塊(3)的外保持架(41)和內保持架(42)，其中所述外圈(1)的工作面上具有多個圓弧槽(11)，每個圓弧槽(11)與對應的一個楔塊(3)的一個工作面(31)相配合，並將所述一個工作面(31) 保持在該圓弧槽(11)內；所述內保持架(42)具有軸向向外伸出的多個凸片(6)，每個凸片(6) 上具有相對於軸向傾斜的斜孔(61);以及在所述外圈(1)的外圓周上具有軸向可滑動的撥動盤(8)，該撥動盤 (8)上固定有各自插入到對應的斜孔(61)中的多個撥動杆(81)。
10、 根據權利要求9所述的三態超越離合器，其中在所述外圈(1)和內圈(2)之間具有預緊彈簧(5)，該預緊彈簧(5) 產生預緊力將所述楔塊(3)的所述第一工作面(31)壓在所述圓弧槽(11) 內，使所述楔塊(3)具有朝楔緊方向轉動的趨勢，並保證所述多個楔塊(3) 的工作一致性。
11、 根據權利要求9所述的三態超越離合器，其中 在所述撥動盤(8)的內表面上和所述外圈(1)的外表面上分別具有對應的軸向滾道，並且在所述滾道中具有滾子(84)。
12、 根據權利要求9所述的三態超越離合器，其中所述外圈(1)和所述內圈(2)各自具有連接端，用於分別連接所述第 一動力源的驅動軸和所述第二動力源的驅動軸。
13、 根據權利要求1所述的混合動力驅動系統，該驅動系統還包括電池 組(600)，其中所述第一動力源包括相互串聯的發動機(100)和第一電機(200)，該第 一電機(200)的驅動軸連接到所述三態超越離合器(400); 所述第二動力源包括第二電機(300);所述第一電機(200)和所述第二電機(300)電連接到所述電池組(600)。
14、 根據權利要求1所述的混合動力驅動系統，該驅動系統還包括電池 組(600)，其中所述第一動力源包括相互串聯的發動機(100)、普通離合器(700)和第 一電機(200)，該第一電機(200)的驅動軸連接到所述三態超越離合器(400); 所述第二動力源包括第二電機(300);所述第一電機(200)和所述第二電機(300)電連接到所述電池組(600)。
15、 根據權利要求1所述的混合動力驅動系統，該驅動系統還包括電池 組(600)和第一電機(200)，其中所述第一動力源包括發動機(100); 所述第二動力源包括第二電機(300);所述第一電機(200)和所述第二電機(300)電連接到所述電池組(600); 所述第一電機(200)連接到所述發動機(100)。
16、 根據權利要求1所述的混合動力驅動系統，該驅動系統還包括電池 組(600)，其中所述第一動力源包括相互串聯的第一發動機(IOO')和第一電機(200)， 該第一電機(200)連接到所述三態超越離合器(400)，並電連接到所述電池 組(600);所述第二動力源包括第二發動機(IOO")。
全文摘要
本發明提供一種混合動力驅動系統，該驅動系統包括具有驅動軸的第一動力源；具有驅動軸的第二動力源；連接到所述第二動力源驅動軸的傳動軸；以及聯接所述第一動力源的驅動軸與所述第二動力源的驅動軸的三態超越離合器，其中該三態超越離合器具有超越狀態、接合狀態和雙向分離狀態。第一動力源和第二動力源通過三態超越離合器聯接，可以容易控制它們之間的能量耦合或者分離。在三態超越離合器處於雙向分離狀態時，這兩個動力源可以各自運轉而不會發生幹擾或者牽阻，因此提高了能量利用率，並且控制方便。
文檔編號F16D45/00GK101334076SQ20071012321
公開日2008年12月31日 申請日期2007年6月29日 優先權日2007年6月29日
發明者毅 任, 湯周平, 牛茹茹, 王傳福, 羅如忠, 羅紅斌, 鄭革新, 陳廣全 申請人:比亞迪股份有限公司