一种汽车用混合动力驱动系统及具有其的汽车的制作方法

1.本实用新型涉及汽车动力装置领域，具体地涉及一种汽车用混合动力驱动系统及具有其的汽车。


背景技术：

2.混合动力车型由两个或者多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆。现有的混合动力汽车通常指油电混合动力汽车，即，通过混合动力系统的发动机消耗燃油进行驱动或者发电，电机消耗动力电池的电能或发动机所发电能的方式为汽车提供动力支持。目前，混合动力车型的动力传动系统结构复杂且集成度较低，采用的换挡问题需要提升电机扭矩，进而造成混合动力车型专用的变速箱结构体积较大，导致前舱布置困难。


技术实现要素：

3.为解决上述问题的至少一个方面，本实用新型提供一种汽车用混合动力驱动系统，包括：发动机，所述发动机连接有输入轴；第一电机，所述第一电机的转子固定连接有第一输出轴，所述第一输出轴和所述输入轴平行布置，且所述第一输出轴和所述输入轴传动连接；传动机构，所述传动机构与所述第一输出轴可选择地连接；差速器，所述差速器连接有传动系统输出轴，所述传动系统输出轴与所述第一输出轴平行布置，所述差速器与所述传动机构连接，使所述第一输出轴通过所述传动机构和所述差速器与所述传动系统输出轴传动连接；第二电机，所述第二电机的转子固定连接有第二输出轴，所述第二输出轴和所述第一输出轴平行布置，所述第二输出轴与所述传动机构连接，使所述第二输出轴通过所述传动机构和所述差速器与所述传动系统输出轴传动连接。
4.优选地，还包括离合器，离合器主动端与所述第一输出轴固定连接，离合器从动端与所述传动机构固定连接，所述传动机构与所述第一输出轴通过所述离合器可选择地连接。
5.优选地，所述传动机构包括第三输出轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四输出轴、第四齿轮和第五齿轮，其中，所述第一齿轮套接在所述第三输出轴上，所述第二齿轮和所述第一齿轮啮合，所述第二齿轮和所述输入轴共轴布置，所述第三齿轮和所述第二齿轮啮合，所述第三齿轮和所述第四齿轮共轴布置，所述第四输出轴布置在所述第三齿轮和所述第四齿轮的轴心处，所述第五齿轮和所述第四齿轮啮合，所述第五齿轮和所述差速器传动连接，且所述第五齿轮和所述传动系统输出轴共轴布置。
6.优选地，所述第二输出轴上套接有第六齿轮，所述第六齿轮和所述第二输出轴传动连接，且所述第六齿轮与所述第三齿轮啮合。
7.优选地，所述第一电机和所述第二电机电连接。
8.优选地，所述发动机和所述输入轴之间布置有减震器。
9.优选地，所述输入轴上套接有第七齿轮，所述第一输出轴的端部套接有第八齿轮，所述第七齿轮和所述第八齿轮啮合，使所述第一输出轴和所述输入轴传动连接。
10.优选地，所述第二齿轮的轴心套接有第五输出轴，所述第五输出轴与所述输入轴共线。
11.优选地，所述第一电机和所述第二电机电连接。
12.本实用新型的另一方面提供一种汽车，所述汽车包括如前所述任意一种汽车用混合动力驱动系统。
13.本实用新型实施例的混合动力驱动系统具有如下有益效果：
14.(1)本实用新型实施例的混合动力驱动系统通过第一电机和发动机组成的燃油动力源以及第二电机作为电能动力源共用传动结构，以实现和传动系统输出轴的驱动连接，从而减少零部件的布置，缩小混合动力驱动系统的体积。
15.(2)通过将离合器布置在第一电机和传动机构的连接处，充分利用第一电机绕组之间的空间，提高空间利用率，减小混合动力驱动系统的体积；通过第二齿轮与输入轴套接，使第二齿轮和第七齿轮共轴布置，避免布置转轴以固定第二齿轮，减少零件布置，缩小混合动力驱动系统的体积。
附图说明
16.为了更好地理解本实用新型的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本实用新型的优选实施方式，对本实用新型的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。
17.图1示出了根据本实用新型的实施例的混合动力驱动系统的结构示意图；
18.图2示出了根据本实用新型的另一实施例的混合动力驱动系统的结构示意图。
19.附图标记说明：
20.10、发动机；11、输入轴；12、第七齿轮；13、第八齿轮；20、第一电机；21、第一输出轴；30、传动机构；31、第三输出轴；32、第一齿轮；33、第二齿轮；34、第三齿轮；35、第四输出轴；36、第四齿轮；37、第五齿轮；38、第五输出轴；40、差速器；41、传动系统输出轴；50、第二电机；51、第二输出轴；52、第六齿轮；61、离合器主动端；62、离合器从动端；70、减震器。
具体实施方式
21.以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
22.在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
23.为了至少部分地解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或者多个，本公开的一个实施例提出了一种汽车用混合动力驱动系统，包括：发动机10、第一电机20、传动机构30、
差速器40和第二电机50，发动机10连接有输入轴11；第一电机20的转子固定连接有第一输出轴21，第一输出轴21和输入轴11平行布置，且第一输出轴21和输入轴11传动连接；传动机构30与第一输出轴21可选择地连接；差速器40，差速器40连接有传动系统输出轴41，传动系统输出轴41与第一输出轴21平行布置，差速器40与传动机构30连接，使第一输出轴21通过传动机构30和差速器40与传动系统输出轴41传动连接；第二电机50的转子固定连接有第二输出轴51，第二输出轴51和第一输出轴21平行布置，第二输出轴51与传动机构30连接，使第二输出轴51通过传动机构30和差速器40与传动系统输出轴41传动连接。
24.具体地，如图1所示，发动机10和第一电机20驱动连接，输入轴11和第一输出轴21传动连接。本实施例中，第一电机20采用直流电机，第一电机20与储能电池连接，发动机10启动时，第一电机20将储能电池供给的电能转换成第一输出轴21的转动机械能，并通过连接的传动组件使输入轴11转动以启动发动机10。发电模式时，发动机10输出动力，驱动输入轴11转动，并进一步通过和输入轴11传动连接的第一输出轴21将动力传递至第一电机20的转子，使第一电机20发电。
25.本实施例中，发动机10和输入轴11之间布置有减震器70。输入轴11上套接有第七齿轮12，第一输出轴21的端部套接有第八齿轮13，第七齿轮12和第八齿轮13啮合，使第一输出轴21和输入轴11传动连接。
26.如图1所示，第一输出轴21和第一电机20的转子固定连接，第一输出轴21的两端布置有轴承，第七齿轮12布置在第一输出轴21远离第一电机20的一端，且第七齿轮12和第一输出轴21连接，第八齿轮13和第七齿轮12啮合，且第八齿轮13和输入轴11固定连接。
27.发动机启动时，第一电机20的转子带动第一输出轴21转动，并通过与第一输出轴21固定连接的第七齿轮12进一步传递，第八齿轮13在第一齿轮12的带动下转动，并进一步传递至与第八齿轮13轴心固定连接的输入轴11，然后经由输入轴11通过减震器后传递至发动机10以带动发动机10启动。
28.发电模式时，发动机10将动力通过减震器70传递给输入轴11，然后通过与输入轴11固定连接的第八齿轮13传递至第七齿轮12，经由第一齿轮12传递至第一输出轴21，再由第一输出轴21带动第一电机20的转子转动，并由第一电机20进行发电。在本实施例中，第一电机20和第二电机50电连接。具体地，第一电机20可以通过与第二电机50的电连接对第二电机50进行供电，在其他的实施例中，第一电机20还可以与储能电池连接，并对储能电池进行充电。
29.在本实施例中，混合动力驱动系统还包括离合器，离合器主动端61与第一输出轴21固定连接，离合器从动端62与传动机构30固定连接，传动机构30与第一输出轴21通过所述离合器可选择地连接。
30.具体地，如图1和图2所示，离合器套设在第一输出轴21上，且离合器布置在第一电机20和第七齿轮12之间，离合器主动端61布置在离合器从动端62和第一电机20之间，离合器从动端62布置在离合器主动端61和传动机构30之间。通过控制离合器可以实现传动机构30和第一电机20的可选择连接。在本实施例中，将离合器布置在第一输出轴21靠近第一电机20的一侧，可以充分利用第一电机20的固定绕组之间的空间，从而缩小由于布置离合器增加的系统体积，提高空间利用率。
31.当混合动力驱动系统在发动机直驱模式时，离合器主动端61和离合器从动端62分
离，使第一输出轴21与传动机构30，从而避免第一输出轴21的动力传递至传动机构；当发电机直驱模式时，离合器从动端62和离合器主动端61结合，使传动机构30和第一输出轴21固定连接，从而实现动力经由第一输出轴31传递至传动机构30，并经由传送机构30传递至差速器40，并通过差速器40传递至传动系统输出轴41。
32.在本实施例中，传动机构30包括第三输出轴31、第一齿轮32、第二齿轮33、第三齿轮34、第四输出轴35、第四齿轮36和第五齿轮37，其中，第一齿轮32套接在所述第三输出轴31上，第二齿轮33和第一齿轮32啮合，第二齿轮33和输入轴11共轴布置，第三齿轮34和第二齿轮33啮合，第三齿轮34和第四齿轮36共轴布置，第四输出轴35布置在第三齿轮34和第四齿轮36的轴心处，第五齿轮37和第四齿轮36啮合，第五齿轮37和差速器40传动连接，且第五齿轮37和传动系统输出轴41共轴布置。
33.如图1所示，第三输出轴31套设在第一输出轴21上，且第三输出轴31和第一输出轴21之间布置有轴承，使第三输出轴31在离合器分离时可以相对第一输出轴21转动。第三输出轴31的第一端和离合器从动端62固定连接，第三输出轴31的第二端固定连接第一齿轮32，第一齿轮32布置在第三输出轴31和第八齿轮13之间，且第一输出轴21穿过第一齿轮32的轴心，使第一齿轮32可以相对第一输出轴21转动。第一齿轮32和第二齿轮33啮合，且第二齿轮33和第七齿轮12平行且共轴布置，第二齿轮33的轴心布置限位轴，使第二齿轮33可以绕限位轴转动。第三齿轮34和第四齿轮36分别与第四输出轴35固定连接，以实现动力由第三齿轮34向第四齿轮36的传递，第四齿轮36将动力传递至与其啮合的第五齿轮37，第五齿轮37经过差速器将动力传递至传送系统输出轴41。
34.需要指出的是，如图2所示，在本实施例中，第二齿轮33的轴心套接有第五输出轴38，第五输出轴38与输入轴11共线。第五输出轴38作为第二齿轮33的限位轴，第五输出轴38的两端布置有轴承，以实现对第五输出轴38的限位。如图1所示，在另外的实施例中，第二齿轮33开设有轴心通孔，第二齿轮33通过该轴心通孔和输入轴11套接，且第二齿轮33和输入轴11之间布置有轴承，通过将第二齿轮33布置套设在输入轴11上可以避免第五输出轴38的布置，从而避免在第七齿轮12盒第二齿轮33之间布置轴承，以减小第七齿轮12和第二齿轮33之间的预留空间，缩小混合动力系统的体积。
35.在一些实施例中，第二输出轴51上套接有第六齿轮52，第六齿轮52和第二输出轴51传动连接，且第六齿轮52与第三齿轮34啮合。
36.具体地，如图1和图2所示，在发电模式时，发动机10输出动力，动力经过减震器70传递至输入轴11，然后经由与输入轴11固定连接的第七齿轮12通过其啮合的第八齿轮13传递至第一输出轴21，此时离合器断开，第一输出轴21将动力传递至第一电机20的转子，并由第一电机20转化成电能，第一电机20直接向第二电机50供电，第二电机50的转子通过与其转子固定连接的第二输出轴51将动力传递至第六齿轮52，第二齿轮52通过与其啮合的第三齿轮34传递至传动机构30，第三齿轮34和第四齿轮36分别与第四输出轴35固定连接，以实现动力由第三齿轮34向第四齿轮36的传递，第四齿轮36将动力传递至与其啮合的第五齿轮37，第五齿轮37经过差速器将动力传递至传送系统输出轴41。
37.在混合驱动模式时，电机2动力和发动机10同时输出至传动系统输出轴41以驱动车辆行驶，实现混合驱动。
38.另一方面，本实用新型的实施例公开了一种汽车，该汽车包括如前所述的任意一
种汽车用混合动力驱动系统。
39.以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文。