[发明专利]混合动力耦合装置

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种混合动力耦合装置。

背景技术

混合动力汽车中的关键部件是耦合装置，以实现根据需求将发动机与电动机的动力进行组合驱动车轮转动行驶。目前常用的耦合装置的耦合方式包括行星齿轮耦合、变速器耦合及离合器耦合。

图1示出了一种双离合器式耦合装置，包括驱动电机101，双离合器（DCT）102，及发动机103，双离合器102的第一离合器控制发动机103的动力传动，第二离合器控制驱动电机的动力传动；双离合器102与车辆半轴（图1中所示A轴）相连接以输出动力。但由于双离合器102的第一离合器和第二离合器不能同时实现动力传动，因此导致发动机103与驱动电机101无法同时驱动整车运行，无法充分利用发动机103和驱动电机101的动力以提高整车性能，并且驱动电机101、双离合102和发动机103整体横向布置，导致横向占用空间较高。

图2示出了一种行星齿轮耦合式的耦合装置，驱动电机201与行星齿轮204的齿圈相连。发动机203与ISG电机202相连接，且与行星齿轮204的太阳轮相连接。行星齿轮204的齿圈作为动力输出端与车辆的半轴（如图2所示的A轴）相连，以驱动车辆行驶。这种行星齿轮耦合式的耦合装置控制精度高，但制作工艺难度大，导致制造成本较高，因此也会导致整车的制造成本上升。

图3示出了一种传统变速器式耦合装置，发动机203通过自动离合器C0与电机202相连接，电机202保持与自动变速器204相连接，通过自动变速器204将动力输出到车辆的半轴（如图3所示的A轴）上驱动车辆行驶。变速器204与电机202处于常啮合状态，在纯滑行时，可能电机202的实际转速超过电机最高转速造成电机磨损，影响电机寿命。另外，这种方式的耦合装置，电机202和发动机203横向布置，占用空间较大，在动力横向布置的车型中无法应用。

上述三种结构的耦合装置中，发动机到半轴之间的减速比都是固定的。而车辆在爬坡时需要较大的减速比，但大的减速比无法使车辆获得高车速；若使车辆获得高车速势必要提供一个较小的减速比。因此，发动机到半轴之间的固定减速比无法使发动机工作在高效工作区间内。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种混合动力耦合装置以使得发动机到半轴之间的减速比可调，从而使得发动机尽可能工作在最优曲线上，以提高发动机的工作效率。

本发明提供的混合动力耦合装置包括：

差速器，与半轴机械连接；

第一传动机构，与发动机及所述差速器机械连接；包括平行设置的第一齿轮组和第二齿轮组，以及能选择的与所述第一齿轮组或所述第二齿轮组相啮合的同步器；所述同步器用于将发动机的动力传递到所述第一齿轮组或者所述第二齿轮组，所述第一齿轮组及所述第二齿轮组用于将所述发动机的动力传递到所述差速器；

第二传动机构，分别与驱动电机及所述差速器相连接，以将所述驱动电机的动力传递到所述差速器。

具体地，所述同步器与换挡机构相连接，通过所述换挡机构控制所述同步器与所述第一齿轮组的啮合，以及所述同步器与所述第二齿轮组的啮合。

所述第一传动机构还包括设置于发动机与所述同步器之间的第一自动离合器，所述第一自动离合器与换挡机构相连接，通过所述换挡机构控制所述第一自动离合器的状态。

所述第一齿轮组包括：与所述第一离合器同轴设置的第三齿轮，以及与所述第三齿轮啮合的第四齿轮；

所述第二齿轮组包括：与所述第一离合器同轴设置的第五齿轮，以及与所述第五齿轮啮合的第六齿轮；

其中，所述第三齿轮与所述第五齿轮直径不同；所述第四齿轮与所述第六齿轮均固定设置在第三传动轴上。

优选地，所述第三传动轴上还固定设置有第七齿轮，所述第七齿轮与所述差速器机械连接。

优选地，所述第一传动机构还与发电机相连接，所述发电机与所述发动机同轴设置，分别设置于所述第一离合器所在的第二传动轴的两端，且所述发电机与所述第二传动轴之间设置有通过换挡机构控制的第三离合器。

优选地，所述发动机通过第一传动机构以及第三齿轮组与发电机相连接，且所述第三齿轮组与所述发电机之间还设置有通过换挡机构控制的第三离合器。

优选地，驱动电机通过由换挡机构控制的第二离合器连接到第六传动轴上，在第六传动轴上固定设置有第十齿轮，在第五传动轴上固定设置有与所述第十齿轮啮合的第九齿轮，以及与所述差速器机械连接的第十一齿轮。