[发明专利]一种带发动机锁止机构的混合动力装置及其驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合动力装置，尤其是一种带发动机锁止机构的混合动力装置及其驱动方法。

背景技术

通常，把汽车用混合动力驱动装置分为串联、并联和混联三种结构类型。串联结构因传动效率过低逐渐被淘汰。并联结构的优点是传动效率高，缺点是自身不能调整发动机的工作转速。混联结构克服了并联的缺点，综合性能较好。

典型的混联结构由发动机、发电机、电动机、普通的行星齿轮机构构成，以行星齿轮机构作为动力耦合和分配装置，为汽车提供纯电动、混联驱动两种驱动模式，但这种系统存在以下问题：就是发电机通常除了在启动发动机时用做电动机外只能做发电机，不能作为驱动电机直接驱动汽车使用，造成功能上的浪费，不能发挥两个电机同时驱动的优势。

另外双星排式的混合动力装置结构复杂，加工安装精度要求高，成本高。

解决上述问题，有助于进一步提高混合动力汽车的动力性和混合动力汽车的推广使用。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供了一种带发动机锁止机构的混合动力装置，基本构思是利用锁止机构对发动机进行锁止，来实现混合动力汽车纯电动时，双电机同时以电动机方式进行驱动，从而提高了混合动力汽车的动力性。另外针对双星排式的整体式混合动力装置结构复杂问题，本发明提出两个电机的分体式结构，即两个电机分别位于两个独立的壳体内，然后再组装成一体，同时行星齿轮机构的齿圈采用浮动式结构，使行星齿轮机构工作是能够实现自动调心功能。

为了解决上述技术问题，本发明混合动力装置予以实现的技术方案是：包括发动机、缓冲锁止组合机构、第一发电机/电动机、第二发电机/电动机、第一排行星齿轮机构、第二排行星齿轮机构、第一轴和第二轴；所述缓冲锁止组合机构包括电磁铁、锁销、一体化齿圈压盘和减震摩擦盘；所述发动机的飞轮通过所述缓冲锁止组合机构通过所述第一轴与所述第一行星排的行星架相连接；所述第一发电机/电动机的转子轴与所述第一行星排的太阳轮相连，所述第二发电机/电动机的转子轴与所述第二行星排的太阳轮相连；所述第二排行星齿轮机构的外齿圈固定，所述第二发电机/电动机的转子输出的动力经所述第二排行星齿轮机构的太阳轮，由所述第二排行星齿轮机构的行星架输出到与其相连第二轴；或：由所述第二排行星齿轮机构的外齿圈输出到与其相连第二轴上；所述第一发电机/电动机和所述第二发电机/电动机为分体式结构，分别位于不同的壳体内，所述第一行星排和所述第二行星排位于所述第一发电机/电动机的壳体端部和所述第二发电机/电动机的壳体端部之间所围成的空腔内；所述第一行星排的外齿圈为浮动结构，所述外齿圈与支撑该外齿圈的支撑部件的径向和轴向均有浮动间隙；所述第二行星排的外齿圈为浮动结构，所述外齿圈与支撑该外齿圈的支撑部件的径向和轴向均有浮动间隙；所述第一发电机/电动机的转子轴和所述第二发电机/电动机的转子轴均为空心轴，所述第一轴位于所述第一发电机/电动机的转子空心轴内；所述第二轴位于所述第二发电机/电动机的转子空心轴内；所述第一轴为所述发动机的动力输出轴；所述第二轴有两种情形，即：当驱动车辆时，所述第二轴为动力输出轴，当进行电机制动回馈时，所述第二轴为动力输入轴；所述第一排行星齿轮机构作为所述发动机的动力分割机构，所述第二排行星齿轮机构作为所述第二发电机/电动机的变速机构。

利用上述的混合动力装置实现在汽车纯电动模式和混合动力模式下的驱动，其中：

在汽车纯电动模式下的驱动：所述缓冲锁止组合机构对所述发动机进行锁止，同时所述第一轴、所述发动机与所述第一排行星齿轮机构的行星架均不转动；所述第一发电机/电动机和第二所述发电机/电动机均以电动机方式工作，所述第一发电机/电动机的输出动力经所述第一排行星齿轮机构的外齿圈输出同所述第二发电机/电动机经所述第二排行星齿轮机构的外齿圈输出的动力耦合后经所述第二轴输出，用于驱动车辆；

在汽车混合动力模式下的驱动：所述缓冲锁止组合机构解除对所述发动机转动的锁止，所述第一轴、所述发动机和所述第一排行星齿轮机构的行星架均转动；所述第一发电机/电动机首先以电动机方式工作，带动所述发动机启动，所述发动机启动后其输出的动力经过所述第一排行星齿轮机构分配后，一部分动力用于带动所述第一发电机/电动机以发电机方式工作，另一部分动力通过所述第一排行星齿轮机构的外齿圈输出同所述第二发电机/电动机经所述第二排行星齿轮机构的行星架输出的动力耦合后或经所述第二排行星齿轮机构的外齿圈输出的动力耦合后，由所述第二轴输出驱动车辆，形成混联驱动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：