混合动力装置及包括该混合动力装置的汽车

摘要

本发明公开了一种混合动力装置，包括发动机、第一与第二电机、输出轴、第一与第二平行轴、蓄电池组和逆变器，所述第二电机与第一平行轴相连接，它还包括与第一平行轴通过第一离合器相连的第一从动链轮、与第二平行轴通过第二离合器相连的第二从动链轮，第一电机上设置有通过链条驱动第一从动链轮和第二从动链轮同向转动的主动链轮。本混合动力装置采用链条传动和两个离合器，其结构简单，降低了对制造工艺的要求，由于只需要对两个独立的离合器进行控制，也降低了控制系统的复杂程度；本发明还公开了一种汽车，它包括上述的本混合动力装置，在满足动力切换的同时，降低了成本。本发明的混合动力装置适用于各种混合动力汽车。

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆动力装置，尤其涉及一种混合动力装置，本发明还涉及一种包括该混合动力装置的汽车。

背景技术

汽车的混合动力装置一般采用行星齿轮式动力耦合机构或者平行轴式动力耦合机构，前者如普锐斯的混合动力变速器，后者如格特拉克的2RET 250的混合动力变速器。采用行星齿轮式动力耦合机构时，行星齿轮的加工工艺要求过高，控制油路复杂，对电机的控制精度要求也较大，采用平行轴式结构时，往往用嵌入式双输入轴配合双离合器进行使用，嵌入式双输入轴的加工精度较高，而且双离合器的内外径摩擦片不一样大，使用一定时间后会出现内外摩擦片摩擦程度不一样的情况，对于维修的要求较高。因此，现有技术的混合动力装置结构复杂，对制造工艺要求较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种混合动力装置，其结构简单，对制造工艺要求较低；

本发明的另外一个目的，是提供一种包括上述混合动力装置的汽车。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种混合动力装置，包括发动机、与发动机同轴相连的第一电机、第二电机、输出轴、与输出轴平行布置并通过齿轮向其传递动力的第一平行轴和第二平行轴、蓄电池组和逆变器，所述第二电机与第一平行轴相连接；该混合动力装置还包括与第一平行轴通过第一离合器相连的第一从动链轮、与第二平行轴通过第二离合器相连的第二从动链轮，第一电机上设置有通过链条驱动第一从动链轮和第二从动链轮同向转动的主动链轮。

作为对本发明的限定，第一平行轴与输出轴之间设有减速齿轮组，第二平行轴与输出轴之间设有增速齿轮组。

作为对本发明的另一种限定，第一离合器与第一平行轴同轴布置，第二离合器与第二平行轴同轴布置。

本发明还有一种限定，第一离合器与第一从动链轮为一体式结构，第二离合器与第二从动链轮为一体式结构。

本发明还提供了一种汽车，它包括上述的混合动力装置。

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

本发明所提供的混合动力装置，通过采用链条传动和两个离合器，其结构简单，降低了对制造工艺的要求，由于只需要对两个独立的离合器进行控制，也降低了控制系统的复杂程度，使得成本能够降低；离合器与平行轴同轴布置，能够使其结构更加紧凑，便于布局；从动链轮与离合器为一体式结构，能够使结构更加紧凑，方便布局，本混合动力装置适用于混合动力车辆上，能够降低成本，便于混合动力车辆的普及；本发明提供的汽车，采用前述的混合动力装置，在满足动力切换的同时，降低了成本。

本发明的混合动力装置适用于各种混合动力汽车。

本发明下面将结合说明书附图与具体实施例作进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例一的示意图；

图2为实施例一中发动机低速模式的示意图；

图3为实施例一中发动机高速模式的示意图；

图4为实施例一中纯电动模式的示意图；

图5为实施例一中低速混合驱动模式的示意图；

图6为实施例一中高速混合驱动模式的示意图；

图7为实施例一中串联增程模式的示意图；

图8为实施例一中双电机并联模式一的示意图；

图9为实施例一中双电机并联模式二的示意图；

图10为实施例一中制动能量回收模式的示意图。

图中：1、链条；2、第一从动链轮；3、充电器；4、蓄电池组；5、逆变器；6、第一离合器；7、减速主动齿轮；8、增速从动齿轮；9、电机主动齿轮；10、第二电机；11、电机从动齿轮；12、输出齿轮；13、差速器总成；14、增速主动齿轮；15、减速从动齿轮；16、第二离合器；17、第二从动链轮；18、主动链轮；19、第一电机；20、发动机；21、输出轴；22、第一平行轴；23、第二平行轴。

具体实施方式

实施例一    一种混合动力装置

如图1所示，本混合动力装置包括发动机20、第一电机19、第二电机10、输出轴21、蓄电池组4、充电器3和逆变器5等现有结构，蓄电池组4能够为第一电机19和第二电机10进行供电，充电器3能够将蓄电池组4与电网连接，为蓄电池组4充电。相对于输出轴21平行布置有第一平行轴22和第二平行轴23，这两个平行轴与输出轴21之间设有齿轮，通过齿轮传递动力，第一电机19与发动机20同轴相连，能够共同输出动力，第二电机10能够独立的输出动力。

在输出轴21上设置有减速从动齿轮15、增速从动齿轮8和输出齿轮12，输出齿轮12向车辆的差速器总成13传递动力。在第一平行轴22上设有减速主动齿轮7和电机从动齿轮11，减速主动齿轮7与减速从动齿轮15组成减速齿轮组，电机从动齿轮11与第二电机10上设置的电机主动齿轮9啮合，使得第二电机10能够向第一平行轴22输出动力。在第二平行轴23上设有增速主动齿轮14，其与增速从动齿轮8啮合。

发动机20与第一电机19通过链条链轮装置与第一平行轴22和第二平行轴23相连接。在第一平行轴22上设有第一离合器6和第一从动链轮2，在第二平行轴23上设有第二离合器16和第二从动链轮17，在第一电机19上设有主动链轮18，该主动链轮18通过链条1驱动第一从动链轮2和第二从动链轮17同向转动。第一离合器6与第一平行轴22同轴布置，第二离合器16与第二平行轴23同轴布置，当然，它们也可以不同轴布置，通过设置相应的齿轮等多种现有技术手段进行动力连接。第一离合器6与第一从动链轮2为一体化结构，第二离合器16与第二从动链轮17为一体化结构，这样可以最大限度的减少两者之间的距离，使其结构紧凑，便于布置。

如图2至图10所示，本混合动力装置具有如下的工作模式，图中的箭头表示动力的流向：

①发动机低速模式

参考图2，在此模式下，第一离合器6结合，第二离合器16分离，发动机20带动主动链轮18转动，主动链轮18通过链条1带动第一从动链轮2和第二从动链轮17同向转动，此时由于第一离合器6为结合状态，因此动力能够传递到第一平行轴22，并通过减速主动齿轮7和减速从动齿轮15组成的减速齿轮组带动输出轴21转动，输出齿轮12将动力传递给差速器总成13。

②发动机高速模式

参考图3，在此模式下，第一离合器6分离，第二离合器16结合，发动机20带动第二平行轴23转动，由增速主动齿轮14和增速从动齿轮8组成的增速齿轮组将动力由第二平行轴23传递到输出轴21，由于采用了增速齿轮组，其速度较快。

③纯电动模式

参考图4，在此模式下，发动机20不工作，蓄电池组4为第二电机10供电，第二电机10通过电机主动齿轮9和电机从动齿轮11将动力传递到第一平行轴22，最终带动差速器总成13转动。

④低速混合驱动模式

参考图5，在此模式下，第一离合器6结合，第二离合器16分离，发动机20和第二电机10同时工作，两者的动力在第一平行轴22上耦合，再带动输出轴21转动。

⑤高速混合驱动模式

参考图6，在此模式下，第二离合器16结合，第一离合器6分离，发动机20和第二电机10同时工作。发动机20的动力通过第二平行轴23传递到输出轴21，第二电机10的动力通过第一平行轴22传递到输出轴21，两者的动力在输出轴21耦合后进行动力输出。

⑥串联增程模式

参考图7，在此模式下，第一离合器6和第二离合器16均分离，发动机20带动第一电机19运转，第一电机19产生电能，当车辆需要的电能较少时，第一电机19的部分电能被输送到第二电机10以驱动车辆前进，剩余的电能则通过逆变器5被存入到蓄电池组4里。当车辆需要较多的电能时，第一电机19的电能全部输送到第二电机10，此时蓄电池组4中的电能也被输送到第二电机10，以满足车辆需求。

⑦双电机并联模式一

参考图8，在此模式下，第一离合器6结合，第二离合器16分离，发动机20不工作，蓄电池组4同时为第一电机19和第二电机10进行供电，两个电机的动力在第一平行轴22进行耦合后，驱动输出轴21转动。

⑧双电机并联模式二

参考图9，在此模式下，第二离合器16结合，第一离合器6分离，发动机20不工作，蓄电池组4同时为第一电机19和第二电机10进行供电，两个电机的动力在输出轴21进行耦合。同前一模式，由于发动机20不工作，因此第一电机19在工作时还将拖动发动机20运转，会造成额外的能耗，这两种工作模式只在特定工况下使用，平时很少用到。

⑨制动能量回收模式

参考图10，在此模式下，第一离合器6和第二离合器16均分离，发动机20和第一电机19不工作，车轮通过差速器总成13带动输出轴21进行转动，输出轴21驱动第一平行轴22转动，第二电机10在第一平行轴22的带动下进行发电，它发出的电能被存储到蓄电池组4中。

实施例二    一种汽车

本实施的汽车，其动力装置为实施例一的混合动力装置，混合动力装置排布在汽车整个机舱中，混合动力装置的差速器与汽车车轮半轴相连。本车其他部分的结构与现有技术完全相同。

通过实施例一的混合动力装置，使本车的结构简单紧凑，在满足动力切换的同时，降低了成本。