[发明专利]用于混合动力系统的双向滑键离合装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种离合器，尤其是涉及一种用于混合动力系统上的双向滑键离合装置。

背景技术

传统的燃油动力汽车因其不良的燃油经济性导致的能源消耗和对环境的污染，使得电动汽车和混合动力汽车成为汽车领域开发的热点。

配置蓄电池的纯电动汽车具有高能量效率和零环境污染，但其能量容量还不能满足实际使用的动力需求。混合动力汽车则具有传统燃油车和纯电动汽车的优点，其通常是利用发动机和电动机两个动力系组成，这使得车辆动力系统结构相对于传统车复杂，为了回收在传统车辆中以热形式消耗的部分制动能量，还需要一个双向的能源及其能量变换器。这样，通过控制系统在不同的需求状态下对动力来源及能量的最佳分配实现整车的低油耗、低排放及较高的动力性，这些不同的工作模式就需要多个离合器或锁定器作为动力选择及组合方式开关进行切换。

现有技术中普遍采用的是干式或湿式离合器，这些离合器体积大不便于控制，要实现多种驱动模式时则需要多个离合器，则需要占用更多的空间，特别是在结构紧凑的同轴混合动力系统上，则会造成结构复杂，控制困难。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种结构紧凑，适用性高的双向滑键离合装置，从而能够方便地对混合动力驱动系统特别是同轴混合动力系统的不同工作模式进行选择。

本发明是采取以下技术方案实现的：一种用于混合动力系统的双向滑键离合装置，其特征在于：包括发动机输出轴、连接环I、滑动花键、连接环II、转轴及机壳固定支架，所述发动输出轴与转轴在同一轴线上，所述连接环I与发动机输出轴机械相连并随其静止或转动，连接环2被机壳固定支架固定，所述转轴穿过连接环2，所述滑动花键与转轴通过花键连接并可沿转轴轴向滑动至与连接环I或连接环II相连。

其中所述滑动花键与连接环I和连接环II通过花键连接结构啮合，所述转轴与转速耦合器件相连，所述与转轴相连的转速耦合装置为行星齿轮构件。

本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下几个方面：

相比于传统的干摩擦离合器，本发明的双向滑键离合装置结构简单，使用一个双向滑键离合装置的三个位置调节状态可以实现系统的三种连接方式，使得整套混合动力系统结构更简单、紧凑。

本发明的双向滑键离合装置通过与其他离合器或耦合装置的组合，可增加混合动力系统特别是同轴混合动力系统的工作模式，以及实现在不同需求时对各种工作模式的选择切换，使系统的动力装置配制工作在高效状态，获得更好的燃油经济性。

本发明的双向滑键离装置采用花键连接代替了常规的摩擦片弹簧压紧连接方式，在离合器切换时不会因摩擦片打滑产生发热，机械损耗减少，传动效率提高。

附图说明

图1是本发明双向滑键离合装置的原理图

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：

如图1所示：1是发动机输出轴，2是连接环I，3是滑动花键，4是连接环II，5是机壳固定支架，6是转轴。

本发明用于混合动力系统的双向滑键离合装置包括发动机输出轴1、连接环I 2、滑动花键3、连接环II 4、转轴6及机壳固定支架5，所述发动输出轴1与转轴6在同一轴线上，所述连接环I 2与发动机输出轴1机械相连并随其静止或转动，连接环II4被机壳固定支架5固定，所述转轴6穿过连接环II4，所述滑动花键3与转轴6通过花键连接并可沿转轴轴向滑动至与连接环I 2或连接环II4相连。所述滑动花键3与连接环I 2和连接环II 4通过花键连接结构啮合。

此装置安装在混合动力汽车上的一个具体实施例如下：

该实施例为同轴混合动力系统，即传动轴与发动机轴1、转轴6、电机轴均在同一轴线上。双向滑键离合装置的转轴6经过行星齿轮机构连接到电动机上。该电动机具有转子机轴中空结构，传动轴穿过该机轴与行星齿轮的太阳轮相连，中空转子机轴与行星架通过第二离合器相连接。转轴6与行星齿轮的齿圈相连，即当滑动花键3与连接环4啮合时，齿圈则通过滑动花键3及转轴6被机壳固定支架5固定的连接环4固定，无法旋转。

在此同轴混合动力系统中，通过双向滑键离合装置及第二离合器的状态组合得到此混合动力驱动系统的不同工作模式。

当双向滑键离合装置的滑动花键3与连接环II4啮合时，此时发动机动力不接入传动轴，且齿圈被固定在机壳上不能转动，因此第二离合器必须为断开状态，电机的动力通过行星齿轮减速后传递到传动轴上，带动车轮转动，此时为纯电减速驱动模式，适合在车辆启动需要高转矩的工况下。