[发明专利]一种插电混动系统

说明书

技术领域

本发明涉及混合动力汽车动力系统、特别是具有电机、发动机双动力源的混合动力车辆、具有三个及以上的动力源及负载的减速器、变速器，可以广泛应用于汽车、轨道车辆、船舶、工程机械、农业机械等各种动力设备上。

背景技术

目前，由于节能减排的压力，车辆节能减排标准日益严格。为了降低车辆的能耗，开发了包括混合动力汽车在内的众多新型车辆系统。混合动力汽车作为兼具传统内燃机车辆的长里程和电动汽车节能、环保，可使用清洁的电能的车辆种类开始被广泛应用。同时还有一些车辆为了保证车辆的可靠性、经济性以及降低制造成本等，具有两个以上的动力源。例如具有副发动机的一些专用汽车、工程机械、超大型车辆、特种安全车辆等等。此外还包括其它动力形式，如液压混合动力、气压混合动力（压缩空气混合动力）等。这些车辆都需要一个将两个以上不同动力源的动力耦合起来，共同或分别驱动车辆的系统——动力耦合系统。动力耦合系统的要求是既能够将两个以上的动力源输出的动力分别单独传递到输出装置上（如车轮等），又能够将两个以上的动力源输出的动力同时传递到输出装置上。

但是当前能够实现上述功能的的双动力源动力耦合系统，主要包括如下几种形式：

1采用行星齿轮耦合方式。典型应用包括丰田普锐斯、通用沃蓝达等汽车；

2采用角传动变速器。典型应用包括南车集团混合动力客车；

3采用同轴耦合，即将电机安装在发动机传动链上，依靠两个以上的离合器实现不同的输出模式。

但是当前的耦合系统存在如下问题：

方式1对行星齿轮加工、装配精度要求高，传动效率低，与现有的车辆传动系统的生产工艺继承性不好，需要重新投入设备、模具等等。

方式2采用锥齿轮传动系统对齿轮加工精度要求高，润滑困难等等。

方式3 存在两动力源转速配合固定，难以发挥各动力源的最佳工作曲线等问题。

无论上述哪种方式，其动力总成成本都比较昂贵，如何减少零件数量，降低动力系统成本成为重要课题。

本发明可以解决双动力源动力耦合系统的上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够将两个以上动力源传动到车轮的动力灵活传递的结构简单，性能可靠的减速器或变速器，同时还能够充分利用现有的变速器生产设备、工艺、零件，以最大限度降低系统的初次投入成本，并实现结构的最简化。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：包括马达（1）、输入轴A（2）、主动齿轮A（3）、换挡机构(4)、输入轴B(5)、箱体(6)、从动齿轮A(9)、输出轴（10），其特征在于：输入轴A（2）、输入轴B（5）共轴线，两者之间通过换挡机构（4）相联，换挡机构（4）位于空档时两轴可分别旋转，换挡机构（4）位于接合挡时，两轴同时旋转。输入轴A（2）上固定安装有主动齿轮A（3），主动齿轮A（3）与从动齿轮A（9）啮合，从动齿轮A（9）安装在输出轴（10）上。马达（1）动力通过输入轴A（2）、主动齿轮A（3）、从动齿轮A(9)、输出轴（10）形成固定速比传动关系。其它动力源可以通过输入轴B(5)、换挡机构(4)、主动齿轮A（3）、从动齿轮A(9)、输出轴（10）形成可断开的传动关系。这样，系统可实现马达单独驱动和马达与其它动力源混合驱动两种模式。

此外，本发明也可以增加若干主动齿轮B（7）与从动齿轮B（8），以及换挡机构（4）形成从输入轴B（5）到输出轴（10）之间的多速比传动。换挡机构（4）也可以安装到输出轴（10）上，以利于工艺布置。

本发明中马达（1）和齿轮箱部分也可以集成设计制造，如马达外壳与箱体（6）设计成一个零件、马达（1）的轴和输入轴A（2）设计成一个零件。

本发明中输入轴A（2）与主动齿轮A（3）可以设计成两个零件然后固定到一起，也可以直接设计成一个零件。

本发明中从动齿轮A(9)、从动齿轮B（8）与输出轴（10）可以分别制造然后固定到一起，也可以直接设计成一个零件。

本发明中当新增的换挡机构安装在输出轴（10）上时，与其连接的主动齿轮B（7）则固定在输入轴B（5）上。

这样马达与输出轴（10）之间保持固定速比传动关系，另一动力源如发动机动力可以输入到输入轴B（5），换挡机构（4）连接到挂档位置时，发动机动力可以传递到输入轴A（2）也可通过主动齿轮A（3）、从动齿轮（9）传动到输出轴（10）。当输入轴B（5）上安装有其他主动齿轮B（7）时，操纵相应的换挡机构当输入轴B（5）可将动力以相应的速比传递到输出轴（10）上。