[发明专利]一种单行星排的混合动力总成装置

说明书

技术领域

本发明涉及混合动力驱动装置，具体是一种单行星排的混合动力总成驱动装置。

背景技术

当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病，尤其是在世界能源越来越紧张和环境保护越来越重要的今天，传统的内燃机已经不符合未来的发展趋势，各种各样的电动汽车脱颖而出。但是由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍，其技术问题严重阻碍了电动汽车的应用。

混合动力主要指汽车使用燃油驱动和电力驱动两种驱动方式，由于不同的动力驱动有自己独特的经济工作区，因此采用混合动力可以实现优势互补。在不同的工作模式下采用不同的动力驱动，便能使发动机一直保持在最佳工况状态，动力性好，排放量低，从而实现燃油经济性。

混合动力汽车的关键是混合动力总成系统，它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。目前国内的混合动力驱动系统多是在原来的动力系统上串联或者并联一个电机，其节能、环保的优势并不明显，车辆的燃油经济性非常有限；而以丰田的Prius为代表的混合动力汽车采用多电机或者多行星排机电耦合驱动，虽然带来了多样化的工作模式和相对良好的动力性，却由于构造复杂，导致成本远远高于其带来的经济性，不利于混合动力汽车的推广和普及。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处提供一种结构简单紧凑、部件少、功能齐全，能最大限度降低成本，同时提高燃油经济性和整车动力性的单行星排的混合动力总成装置，根据工况在燃油和电力之间来回切换或者相互补充、同时工作。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明单行星排的混合动力总成装置的结构特点是设置由齿圈、太阳轮、行星轮以及与行星轮之间以轴承连接的行星架构成的单行星轮系，发动机的发动机输出转轴与行星轮系中行星架连接，一只电机/发电机的转动轴与行星轮系中的太阳轮中心轴连接，所述行星轮系中的齿圈通过动力输出齿轮以所述动力输出齿轮的齿轮中心轴连接外部传动系；在所述齿轮中心轴、太阳轮中心轴以及发动机输出转轴上分别设置动力输出轴锁止器、太阳轮中心轴锁止器以及行星架轴锁止器。

本发明通过三个锁止器分别制动相应结构，可以实现发动机驱动、纯电动驱动、电机助力共同驱动、发动机启动、停车发电、行车发电、制动能量回收等多种工作模式。根据工况的不同自动切换相应模式，可以使发动机一直在燃油经济性工作点工作，保持电机能量时刻充足，必要时回收多余能量调整车速，或者电机助力提高整车动力性能，大大提高了燃油经济性和整车动力性。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明采用单行星排结构，其结构紧凑、动力传递部件少，增加了传动的可靠性，减少传递损失；

2、本发明仅仅采用一只电机、一只发动机和单排行星系，较少了零部件质量和体积，大幅度降低制造成本，同时提高整车动力性能；

3、本发明可以在多种工作模式下为电机充电，保持电能充足，保证整车动力随时待命；

4、可以根据工况实现电力和燃油的最优动力组合，使各种动力始终工作在最佳经济工作区，实现优势互补，最大限度提高能量利用率，降低废气排放；

5、采用单行星排并联结构，实现功率分流和无级变速，减少了能量流失，提高了整车舒适性和动力性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明停车发电模式的能量传递路线示意图；

图3为本发明静止启动发动机模式的能量传递路线示意图；

图4为本发明行车启动发动机模式的能量传递路线示意图；

图5为本发明纯电动驱动模式的能量传递路线示意图；

图6为本发明纯发动机驱动模式的能量传递路线示意图；

图7为本发明行车发电模式的能量传递路线示意图；

图8为本发明电机助力模式的能量传递路线示意图；

图9为本发明制动能量回收模式能量传递路线示意图；

图中标号：1动力输出轴锁止器、2电机/发电机、3太阳轮中心轴锁止器、4齿圈、5行星轮、6太阳轮、7发动机、8行星架轴锁止器。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参见图1，本实施例设置由齿圈4、太阳轮6、行星轮5以及行星架构成的单行星轮系；发动机7的发动机输出转轴与行星轮系中行星架连接，一只电机/发电机2的转动轴与行星轮系中的太阳轮中心轴连接，行星轮系中的齿圈4通过动力输出齿轮以齿轮中心轴连接外部传动系；在齿轮中心轴、太阳轮中心轴以及发动机输出转轴上分别设置动力输出轴锁止器1、太阳轮中心轴锁止器3以及行星架轴锁止器8。