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一種常閉式電磁齒嵌離合器和單電機混合動力系統(三)

發布時間:2016年11月14日

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圖3A示出了根據本發明一個實施例的一種單電機混合動力系統的A向剖視圖,圖3B示出了根據本發明一個實施例的一種單電機混合動力系統的 B向剖視圖,3c示出了根據本發明一個實施例的一種單電機混合動力系統的 C向剖視圖,圖3D示出了根據本發明一個實施例的一種單電機混合動力系統的 D向剖視圖。由圖3A-3D以看出,本實施例中,動端面齒輪430和定端面齒輪440 的齒尖和齒槽均設置為知形,不僅有利于提高系統在對中不好時的抗干擾性能,還可以提升端面齒輪之間傳遞轉矩的能力。此外,動端面齒輪430的軸向端面具有多個沉孔,彈性復位件450的多個彈簧452與多個沉孔一一對應,對于每個彈簧452,其一端嵌裝于沉孔內,另一端固接在定位板451上。
4示出了根據本發明另一個實施例的一種單電機混合動力系統的示意圖。如圖4所示,該系統在包括發動機100、第一離合器200、電機300、第二離合器400、汽車的驅動軸500的基礎上,進一步包括:儲能裝置600和電機驅動器700。其中,電機驅動器700安裝在電機300和儲能裝置600之間,用于將儲能裝置600 儲存的能量提供給電機300,驅動電機300轉動。
基于上述機械結構,本發明提供的單電機混合動力系統通過控制第一離合器和第二離合器的脫開或閉合,使得系統可以根據需求在純電動驅動模式、制動能量回收模式、并聯工作模式、停車充電模式之間轉換,其工作原理如下:
圖5A示出了根據本發明一個實施例的單電機混合動力系統處于純電動驅動模式的示意圖。如圖5A所示,當需要純電動驅動模式時,在單電機混合動力系統中,脫開第一離合器,閉合第二離合器閉合,整車控制器控制電機工作在驅動模式,儲能裝置 (本實施例中表示為“電池”)通過電機驅動器(圖中未示出)向電機提供能量,驅使電機轉動,電機轉動的動能通過閉合的第二離合器傳遞給汽車的驅動軸(本實施例中表示為“主減+車輪”),驅使汽車的驅動軸轉動,進而驅使汽車的車輪轉動。
圖5B示出了根據本發明一個實施例的單電機混合動力系統處于制動能量回收模式的示意圖。如圖5B所示,當存在制動工況時,在單電機混合動力系統中,脫開第一離合器, 閉合第二離合器,關閉發動機,整車控制器控制電機工作在能量回收模式,電機產生的電能儲存在儲能裝置(本實施例中表示為“電池”)中,電池電量増加。
圖5c示出了根據本發明一個實施例的單電機混合動力系統處于并聯工作模式的示意圖。如5C所示,當需要較多的驅動能量時,在單電機混合動力系統中,閉合第一離合器和第二離合器,整車控制器分別控制發動機與電機工作在驅動狀態下,一方面,發動機的動能通過閉合的第一離合器、電機的主軸和閉合的第二離合器傳速給汽車的驅動軸 (本實施例中表示為“主減+車輪”);另一方面,電機的動能通過閉合的第二離合器傳速給汽車的驅動軸(本實施例中表示為“主減+車輪”);即發動機與單機共同驅使汽車的驅動軸轉動,進而驅使汽車的車輪轉動,該模式能夠獲得較高的經濟性。
圖5D示出了根據本發明一個實施例的單電機混合動力系統處于停車充電模式的示意圖。如圖5D所示,停車時,在單電機混合動力系統中,閉合第一離合器,開第二離合器,整車控制器控制發動機恒轉速作,發動機的動能通過閉合的第一離合器傳速給電機,驅使電機轉動發電,電機的電能再傳速給儲能裝置(本實施例中表示為“電池”),使得電池電量快速上。
,本發明提供的技術方案通過控制兩個離合器的脫開或閉合,實現了單電機混合動力系統在不同工作模式之問的轉換,其中,用于對電機和汽車的驅動軸進行機械連接的第二離合器是一常閉式電磁齒嵌離合器,該離合器采用電磁線圈控制,并采用端面齒輪傳遞轉矩,與傳統的式離合器相比,該離合器具有軸向尺寸短、重量輕、占用空間小、傳通轉矩大、動作迅速等特點;與傳統的齒嵌離合器相比,該離合器的動端面齒輪、定端面齒輪分別直接與電機主軸和汽車的驅動軸相合,離合器整體分別與兩端的電機主軸和汽車的驅動軸精密配合,高度集成;并且殊設計的環形銜鐵和環形電磁鐵的局部形狀能夠似的吸合過程中電磁力近似與電流成正比,使得吸合過程柔和可控,進一步導致單電機混合動力系統的模式轉換過程柔和控,符合需求。
 

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