[实用新型]一种用于车辆混合动力系统的动力传输单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及混合动力汽车，尤其是插电式混合动力汽车的混合动力驱动系统，具体涉及混合动力驱动系统中的动力传输单元。

背景技术

在节能和环保成为汽车行业发展主流的今天，混合动力汽车已经成为各国汽车厂商大力发展的关键核心技术。其中，插电式混合动力解决方案，作为除纯电动以外的最省油的混合动力解决方案，正为各大厂商所推崇。插电式混合动力主要由一个相对小排量的发动机和一个或两个电机所组成，其中一般情况下电机负责在中低速下实现纯电动动力输出和制动能量回收，并在需要时实现发动机启动以及发动机在必要时通过电机进行发电或参与动力驱动等功能。

在现有技术中，上述插电式混合动力驱动系统中的发动机和电机之间主要有以下几种联结方法：

一、串联方案，如通用汽车公司推出的雪佛兰Volt混合动力概念车属于插电式混合动力车，即Plug-in Hybrid Electric Vehicle，可以使用家用电源插座(例如110V/220V电源)对混合动力驱动系统中电池充电，插电式混合动力汽车比全混合电力汽车有较长纯电动行驶里程，当电池处于较低电量时，发动机将启动发电为车辆提供动力。但是该款汽车的发动机不直接参与工作，长距离行驶时发动机驱动发电机发电经两次交直流变换后才能带动主驱动电机，发动机动力输出的工作效率偏低；此外为保证整车加速/爬坡性能，主驱动电机和电池功率要求偏高，相应汽车成本要求较高。

二、并联方案，如大众汽车有限公司推出的辉腾GP2混合动力汽车，该车的发动机和传统变速箱之间通过两个离合器连接一个驱动发电一体机。该混合动力汽车设计方案结构简单，成本低，但由于汽车内部驱动系统的空间尺寸要求大，通常只适用于大型车或后驱车辆，而且通常该驱动一体电机输出功率不大，汽车纯电动驱动时整车的行驶性能难以保证。

三、串并联功率分配法，如丰田自动车株式会社推出的ToyotaHybrid System(参考申请号为200480019795.5的发明名称为“混合动力车辆用动力输出装置”的中国专利申请)以及美国通用公司的Advanced Hybrid System(参考申请号为200480038070.0的发明名称为“具有四个固定传动比的双模式的复合分配模式的混合型机电变速器”的中国专利申请)，均采用发动机和两个电机通过一个或多个行星齿轮系统连接，运用功率分配(Power Split)原理实现动力协调和变速以满足整车行驶需求，但是该方法动力传输路径复杂，存在不必要的将机械能转换为电能再转换为机械能进行驱动输出而造成动力传递损失的现象。因此，采用该方法用于插电式混合动力汽车将导致混合动力汽车纯电行驶里程的降低。

比亚迪股份有限公司推出的F3DM型混合动力汽车采用了相对比较简单的连接方式(参考申请号为200610141069.1的发明名称为“混合动力车驱动装置”的中国专利申请)，发动机与启动发电一体机直接连接后通过离合器再直接与另一主电机连接，然后通过主减速器直接与差速器输入轴连接。该方法结构简单，在理想工况下，动力传递直接，传递效率较高。但是在汽车纯电驱动行驶工况下，由于主减速器直接驱动车辆，很难兼顾过坡、加速性能和最高电动行驶车速等方面的设计需求，通常必须采用大扭矩高速电机，与之相配的功率电子(电动)控制器和电池系统功能要求相应提高，即便如此，在城市工况下也很难保证电机经常在较高效率区间工作。另外，当电池能量较低需要转入电机/发动机混合行驶的情况下，由于发动机最低稳定转速和扭矩特性的限制，在很多行驶条件下，如在面对中低速城市路况和过坡路况时，发动机只能像前述串联方式那样参与工作，大大降低了能量利用效率。

实用新型内容

针对现有技术中动力无法被高效利用且动力传输单元整体体积还比较大的缺陷，本实用新型的目的是通过对混合动力驱动系统的动力传输单元内部结构的重新设置来提供一种结构简单、高效紧凑的动力传输单元。

根据本实用新型的一个方面，提供一种用于汽车混合动力系统的动力传输单元，包括离合器、离合器分离轴承、集成启动发电机输出轴、主驱动电机输出轴、行星齿轮减速装置以及主减速装置，其特征在于，所述离合器分别与所述集成启动发电机输出轴和所述主驱动电机输出轴的一端连接，所述主驱动电机输出轴的另一端设置有行星齿轮减速装置，在所述主驱动电机输出轴上、所述行星齿轮减速装置与所述离合器之间设置有主减速装置。优选地，所述离合器的离合器盖总成面向集成启动发电机一侧设置。