一种混合动力驱动装置

所属技术领域

本发明涉及一种混合动力驱动装置，属于新能源汽车驱动系统。

背景技术

随着国家对新能源汽车产业规划和双积分政策的实施，混合动力汽车越来越受到人们的青睐。现在的混合动力汽车，分为串联式(SHEV)、并联式(PHEV)和混动式，都需要从新开发，系统复杂成本高。

发明内容

本发明提供一种混合动力驱动装置，只需要小部分改进，既能实现混动式驱动。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在后桥内的从动锥齿轮和从动锥齿轮固定盘之间设置直齿轮，在传动轴对应的后桥另一侧设置驱动电机，电机输出轴设置齿轮与直齿轮组成齿轮传动机构。变速箱上设置车速传感器和取力器，取力器驱动发电机；车辆设置档位传感器。发电机与蓄电池电连接，电机与控制器电连接，控制器与蓄电池电连接，控制器与油门传感器电连接，控制器与档位传感器电连接。控制器根据档位传感器的档位信号分级限制电机的最高转速，各档位时电机的最高转速与变速箱各档位传动转速成正比。车速传感器信号和控制器过载电流信号微调电机转动速度。

混合动力行驶状态工作时，挂上档位，踩下油门踏板，发动机动力经变速箱变速，驱动传动轴和主动锥齿轮旋转，主动锥齿轮带动从动锥齿轮、从动锥齿轮固定盘、直齿轮、差速器一起旋转，差速器把动力分配到左右传动轴。档位传感器和油门传感器输出信号到控制器，控制器驱动电机工作，电机驱动力，经输出轴、直齿轮、从动锥齿轮固定盘、差速器传动到半轴驱动车辆。

档位传感器根据所挂档位输出档位信号到控制器，控制器根据档位传感器的档位信号和油门传感器信号限制电机的最高转速，各档位电机的最高转速与变速箱档位传动速度成正比。常用5挡变速箱，1挡传动比2.9-3.27，经济车速20km/h，油门传感器全加速信号，控制器只能控制电机达到最高转速的20％左右，2挡传动比1.67-2.21，经济车速25-40km/h，油门传感器全加速信号，控制器只能控制电机达到最高转速的40％左右，3挡传动比1.32-1.59，经济车速40-60km/h，油门传感器全加速信号，控制器只能控制电机达到最高转速的60％左右，4挡传动比1-1.26，经济车速60-75km/h，油门传感器全加速信号，控制器只能控制电机达到最高转速的80％左右，5挡传动比0.68-0.96，经济车速75-110km/h，油门传感器全加速信号，控制器控制电机达到最高转速的100％左右。倒挡传动比3.16-3.8，车速15-20km/h，当控制器接收到档位传感器时，电机反转。油门传感器全加速信号，控制器只能控制电机达到最高转速的20％左右。这样控制，任何档位都能让电机输出转速与变速箱输出转速保持一致，保证了电机和发动机的动力输出分配相对均衡。

车速传感器信号和控制器过载电流信号微调电机速度，进行修正。电机速度过高时，由于电机输出轴设置齿轮与直齿轮组成齿轮传动，直齿轮设置在从动锥齿轮和从动锥齿轮固定盘之间，电机驱动力，一部分经直齿轮、从动锥齿轮固定盘、差速器传动到半轴驱动车辆；一部分经直齿轮、从动锥齿轮、主动锥齿轮、传动轴到变速箱。当变速箱处于低速传动，车速传感器输出低速信号，电机转速过高，会造成电机负载过大，电机电流过载，控制器根据过载电流适当降低电机转速。车速传感器输出信号高，电机负荷小，控制器电流信号小时，控制器适当提高电机转速，让电机转速和变速箱输出转速保持一致，电机输出动力保持在最佳状态。

蓄电池缺电或空车轻载荷工作时，可以对蓄电池进行充电。需要充电时，打开取力器，变速箱动力一部分经取力器驱动发电机工作，发电机工作时产生的电能，经线路输送到蓄电池，对蓄电池进行充电。一部分经变速箱变速后驱动传动轴、差速器、半轴，驱动车辆行驶。

本发明的有益效果是：电机的辅助驱动，不仅能补偿发动机低速扭矩的不足，还能让发动机保持在中低负荷的最佳工作区域，降低了发动机的油耗和污染排放。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是一种混合动力驱动装置的结构示意图。

图中1.发动机，2.变速箱，3.传动轴，4.后桥壳，5.从动锥齿轮固定盘，6.差速器，7.半轴，8.电机，9.油门传感器，10.控制器，11.蓄电池，12.档位传感器，13.电机驱动轴齿轮，14.直齿轮，15.从动锥齿轮，16.主动锥齿轮，17.车速传感器，18.发电机，19.取力器。

具体实施方式

在图1中，从动锥齿轮15和从动锥齿轮固定盘5之间设置直齿轮14，在传动轴3对应的后桥壳4另一侧设置驱动电机8，电机8输出轴设置齿轮13与直齿轮14组成齿轮传动机构。变速箱2上设置车速传感器17，车辆设置档位传感器12。电机8与控制器10电连接，控制器10与蓄电池11电连接，控制器10与油门传感器9电连接，控制器10与档位传感器12电连接。传动轴3与主动锥齿轮16传动连接，主动锥齿轮16与从动锥齿轮16齿合传动连接，半轴7与差速器6传动连接。

混合动力工作时，挂上档位，档位传感器17输出档位信号到控制器10，踩下油门踏板，油门传感器9输出信号到控制器10。发动机1动力经变速箱2变速，驱动传动轴3和主动锥齿轮16旋转，主动锥齿轮16带动从动锥齿轮15、从动锥齿轮固定盘5、直齿轮14、差速器6一起旋转，差速器6把动力分配到左右传动轴7，驱动车辆行驶。控制器10工作，把蓄电池11电能输出到电机8，电机8工作，电机8动力经电机驱动齿轮13、直齿轮14、从动锥齿轮固定盘5、差速器6输出到半轴7，驱动车辆行驶。

档位传感器12根据所挂档位输出档位信号到控制器10，控制器10根据档位传感器12和油门传感器9的信号，按变速箱档位传动速度比例限制电机8的最高转速。1挡时，档位传感器12向控制器10输入1挡信号，油门传感器9全加速信号，控制器10只能控制电机8达到最高转速的20％左右；2挡时，档位传感器12向控制器10输入2挡信号，油门传感器9全加速信号，控制器10只能控制电机8达到最高转速的40％左右，3挡时，档位传感器12向控制器10输入3挡信号，油门传感器9全加速信号，控制器10只能控制电机8达到最高转速的60％左右，4挡时，档位传感器12向控制器10输入4挡信号，油门传感器9全加速信号，控制器10只能控制电机8达到最高转速的80％左右，5挡时，档位传感器12向控制器10输入5挡信号，油门传感器9全加速信号，控制器10控制电机8达到最高转速的100％左右。倒挡时，档位传感器12向控制器10输入倒挡信号，电机反转，油门传感器9全加速信号，控制器10只能控制电机8达到最高转速的20％左右。这样电机8输出转速，始终与变速箱2输出转速保持一致，保证了电机8和发动机1的动力输出分配相对均衡。

控制器10根据车速传感器信号17和控制器10过载电流信号微调电机8转动速度。车速传感器17输出低速信号，电机8转速过高，电机8电流过载时，控制器10适当降低电机8转速。车速传感器17输出信号高，控制器10电流信号小时，电机8负荷小，控制器10适当提高电机8转速。

充电时，取力器19工作，发电机1的一部分动能经变速箱2传递到取力器19，取力器19驱动发电机18工作，发电机18工作产生的电能，经电路输送到蓄电池11，进行充电。另一部分经传动轴3驱动车辆正常行驶。