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CN103009995B - 一种动力集成传动机构 - Google Patents

一种动力集成传动机构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种动力集成传动机构，包括发动机、设在发动机上的ISG起动发电集成电机，通过第一离合器与发动机相连的变速集成装置。通过控制多个离合器、制动器的啮合或分离状态实现3种汽车驱动方式、15种动力工作模式，且使汽车具有制动能量回收功能。

Description

一种动力集成传动机构
技术领域
本发明涉及汽车的动力传动技术领域，特别涉及一种动力集成传动机构。
背景技术
混合动力汽车配置有2种以上动力源，动力系统结构复杂，布置形式的优劣对汽车动力性和经济性有着重要影响。目前常见的布置方式是发动机、ISG电机、MG电机和变速器分开布置在底盘的不同位置，占用空间大，动力操作模式少，效率低。
发明内容
本发明的发明目的是针对现有汽车动力传动的技术不足，提供一种动力集成传动机构。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
提供一种动力集成传动机构，其特征在于：包括发动机、设在发动机上的ISG起动发电集成电机，通过第一离合器与发动机相连的变速集成装置。
优选地，所述变速集成装置包括第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构与MG电动发电集成电机；第一行星齿轮机构的第一行星架通过第一离合器与发动机相连；第一行星齿轮机构的第一太阳轮与第二行星齿轮机构的第二太阳轮通过装有第二离合器的轴连接；MG电动发电集成电机安装在第二离合器与第二太阳轮之间的该轴上；该轴中空，其内安装有动力输出轴，该动力输出轴两端均伸出于该轴外，动力输出轴的一端与第一行星齿轮机构的第一齿圈连接，另一端与汽车后轮连接，且第二行星齿轮机构的第二行星架也通过第三离合器与动力输出轴连接；第二行星齿轮机构的第二齿圈通过齿轮与汽车前轮连接。
优选地，所述变速集成装置包括第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构与MG电动发电集成电机；第一行星齿轮机构的第一行星架通过第一离合器与发动机相连；第一行星齿轮机构的第一太阳轮与第二行星齿轮机构的第二太阳轮通过装有第二离合器的轴连接；MG电动发电集成电机安装在第二离合器与第二太阳轮之间的该轴上；该轴中空，其内安装有动力输出轴，该动力输出轴两端均伸出于该轴外，动力输出轴的一端与第一行星齿轮机构的第一齿圈连接，另一端与汽车前轮连接，且第二行星齿轮机构的第二行星架也通过第三离合器与动力输出轴连接；第二行星齿轮机构的第二齿圈通过齿轮与汽车后轮连接。
优选地，第一太阳轮通过第一制动器制动；第二行星架通过第二制动器制动；第二齿圈通过第三制动器制动。
优选地，所述第一行星齿轮机构与第二行星齿轮机构均包括2-6个对称分布的行星轮。
优选地，所述ISG起动发电集成电机的定子安装在发动机的飞轮壳内圆面上；ISG电机的转子安装在发动机的飞轮外圆面上。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
本发明集成了发动机、与发动机相连的ISG电机、MG电机和两排行星齿轮机构，并配置多个离合器和制动器，该机构能提供3种驱动方式、15种动力模式。与现有技术相比，本发明将动力系统和变速系统集成，具有多种驱动方式、多种动力操作模式，有利于电动汽车提高工作效率。
附图说明
图1是实施例1的结构示意图；
图2是实施例2的结构示意图；
图3是实施例1的第一行星轮机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的发明目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。除非特别说明，本发明采用的材料和加工方法为本技术领域常规材料和加工方法。
如图1所示，本发明涉及一种动力集成传动机构，包括发动机6、设在发动机6上的ISG起动发电集成电机，通过第一离合器C1与发动机6相连的变速集成装置。变速集成装置包括第一行星齿轮机构与第二行星齿轮机构。第一行星齿轮机构的第一太阳轮1与第二行星齿轮机构的第二太阳轮1’通过轴连接在一起，MG电动发电集成电机的转子安装在该轴上，通过控制多个离合器、制动器的啮合或分离状态实现3种汽车驱动方式、15种动力模式。其中，ISG起动发电集成电机的定子和转子分别安装在发动机6的飞轮壳内圆面和飞轮的外圆面上，不再占用其它空间。
变速集成装置包括第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构与MG电动发电集成电机。第一行星齿轮机构的第一行星架通过第一离合器C1与发动机相连。第一行星齿轮机构的第一太阳轮1与第二行星齿轮机构的第二太阳轮1’通过装有第二离合器C2的轴连接。MG电动发电集成电机安装在第二离合器C2与第二太阳轮1’之间的该轴上。该轴中空，其内安装有动力输出轴，该动力输出轴两端均伸出于该轴外，动力输出轴的一端与第一行星齿轮机构的第一齿圈3’连接，另一端与汽车后轮连接，且第二行星齿轮机构的第二行星架也通过第三离合器C3与动力输出轴连接；第二行星齿轮机构的第二齿圈4通过齿轮5与汽车前轮连接。
第二离合器C2啮合时，第一太阳轮1与第二太阳轮1’以相同的速度旋转；分离时，第一太阳轮1与第二太阳轮1’则独立工作。第二行星齿轮机构的第二行星架3通过第三离合器C3与动力输出轴连接，该第三离合器C3啮合与否决定了第二行星架3与动力输出轴之间是否有动力联系，且啮合时第二行星架3与第一齿圈3’以相同的速度旋转；第二齿圈4与齿轮5连接，第二齿圈4的动力可以通过此齿轮5向汽车前轮输出动力。第一太阳轮1在需要时可以在第一制动器B1作用下保持静止。第二行星架和第二齿圈4在需要时可以分别在第二制动器B2及第三制动器B3的作用下保持静止。
本实施例中，第一行星齿轮机构与第二行星齿轮机构均包括2个对称分布的行星轮2、3。 第一行星齿轮机构的结构如图3所示。
根据MG电动发电集成电机、ISG起动发电集成电机和发动机的工作状态可以得到6种动力模式：MG电机模式、混合动力模式、发动机模式、发动机充电模式、制动能量回收模式、ISG起到模式，这6种模式根据离合器和制动器的工作状态可以细分得到15种动力输出模式；根据动力到前后轮的流向，可以得到前驱、后驱或四驱方式。制动能量回收指的是汽车处于减速、制动或下坡等工况时，关闭发动机和电动机，让汽车拖动电机发电。这些分类以及分类中离合器和制动器的工作状态、ISG电机和MG电机的功能状态列于下表。表中，“☆”表示该部件处于啮合状态，MG表示MG动力模式，H表示混合动力模式,E表示发动机模式，EC表示发动机输出动力且发电模式，CVT表示CVT变速器模式，ER表示增程模式，R表示制动能量回收模式。
实施例2
本实施例除下述特征外，其他均与实施例1相同：动力输出轴的一端与第一行星齿轮机构的第一齿圈3’连接，另一端与汽车前轮连接，且第二行星齿轮机构的第二行星架也通过第三离合器C3与动力输出轴连接；第二行星齿轮机构的第二齿圈4通过齿轮5与汽车后轮连接。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (4)

1.一种动力集成传动机构，其特征在于：包括发动机、设在发动机上的ISG起动发电集成电机，通过第一离合器与发动机相连的变速集成装置，
所述变速集成装置包括第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构与MG电动发电集成电机；第一行星齿轮机构的第一行星架通过第一离合器与发动机相连；第一行星齿轮机构的第一太阳轮与第二行星齿轮机构的第二太阳轮通过装有第二离合器的轴连接；MG电动发电集成电机安装在第二离合器与第二太阳轮之间的该轴上；该轴中空，其内安装有动力输出轴，该动力输出轴两端均伸出于该轴外，动力输出轴的一端与第一行星齿轮机构的第一齿圈连接，另一端与汽车后轮连接，且第二行星齿轮机构的第二行星架也通过第三离合器与动力输出轴连接；第二行星齿轮机构的第二齿圈通过齿轮与汽车前轮连接；
或者，
所述变速集成装置包括第一行星齿轮机构、第二行星齿轮机构与MG电动发电集成电机；第一行星齿轮机构的第一行星架通过第一离合器与发动机相连；第一行星齿轮机构的第一太阳轮与第二行星齿轮机构的第二太阳轮通过装有第二离合器的轴连接；MG电动发电集成电机安装在第二离合器与第二太阳轮之间的该轴上；该轴中空，其内安装有动力输出轴，该动力输出轴两端均伸出于该轴外，动力输出轴的一端与第一行星齿轮机构的第一齿圈连接，另一端与汽车前轮连接，且第二行星齿轮机构的第二行星架也通过第三离合器与动力输出轴连接；第二行星齿轮机构的第二齿圈通过齿轮与汽车后轮连接。
2.根据权利要求1所述的动力集成传动机构，其特征在于：第一太阳轮通过第一制动器制动；第二行星架通过第二制动器制动；第二齿圈通过第三制动器制动。
3.根据权利要求2所述的动力集成传动机构，其特征在于：所述第一行星齿轮机构与第二行星齿轮机构均包括若干个对称分布的行星轮。
4.根据权利要求3所述的动力集成传动机构，其特征在于：所述ISG起动发电集成电机的定子安装在发动机的飞轮壳内圆面上；ISG起动发电集成电机的转子安装在发动机的飞轮外圆面上。
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