一种isg混合动力传动系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及混合动力汽车领域，尤其涉及一种ISG混合动力传动系统。所述ISG混合动力传动系统包括发动机、第一飞轮、扭转减振器、第一花键、ISG电机、第二花键、离合器总成、第二飞轮和TM电机；将第二飞轮安装在TM电机上，减小ISG电机的转子转动惯量，从而大幅度降低传动系统对扭转减振器及ISG电机一轴的冲击，进而在保证传统系统正常工作的同时有效保证扭转减振器和ISG电机一轴的使用寿命。
【专利说明】
一种I SG混合动力传动系统
技术领域
[0001 ]本发明涉及混合动力汽车领域，尤其涉及一种ISG混合动力传动系统。
【背景技术】
[0002]随着世界各国环境保护的措施越来越严格，替代燃油发动机汽车的方案也越来越多，例如氢能源汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车等。但目前最有实用性价值并已有商业化运转的模式只有混合动力汽车。
[0003]混合动力汽车日益受到人们的关注，并且已经开始逐步走入人们生活。但是作为混合动力系统，其动力系统传动总成相比传统车辆在传动链上增加了电机、发电机等部件，传动链转动惯量大大增加，在发动机起动或者停机时其冲击较传统车辆要大的多，因此如何有效吸收冲击能量，提高系统机械可靠性，是混合动力汽车的一项关键技术。
[0004]现在市场上的混合动力汽车经常出现电机断轴、扭转减振器失效的问题，因此对于如何有效吸收冲击能量，提高系统机械可靠性，已成为混合动力汽车的一大难题;如何提高混合动力系统传动总成集成度，降低混合动力系统传动总成长度，从而提高混合动力系统传动总成的通用性，仍有待进一步加以研究。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是:提供一种机械可靠性高的ISG混合动力传动系统。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:
[0007]—种ISG混合动力传动系统，包括:发动机、第一飞轮、扭转减振器、第一花键、ISG电机、第二花键、离合器总成、第二飞轮和TM电机；
[0008]所述发动机通过第一飞轮与扭转减振器的输入端连接;所述扭转减振器的输出端通过第一花键与ISG电机的输入轴连接；
[0009]所述ISG电机的输出轴通过第二花键与离合器总成的从动盘连接;所述离合器总成带动第二飞轮转动；
[0010]所述第二飞轮安装在TM电机的转子轴上，第二飞轮与TM电机的转子轴刚性连接。
[0011]本发明的有益效果在于:将第二飞轮安装在TM电机上，减小ISG电机的转子转动惯量，从而大幅度降低传动系统对扭转减振器及I SG电机一轴的冲击，进而在保证传统系统正常工作的同时有效保证扭转减振器和I SG电机一轴的使用寿命。
【附图说明】
[0012]图1为本发明的一种ISG混合动力传动系统的结构不意图；
[0013]标号说明:
[0014]1、发动机;2、第一飞轮;3、扭转减振器;4、ISG电机;5、离合器总成;51、从动盘;6、第二飞轮;7、TM电机。
【具体实施方式】
[0015]为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0016]本发明最关键的构思在于:将第二飞轮安装在TM电机上，减小ISG电机的转子转动
[贝里。
[0017]请参照图1，本发明提供的一种ISG混合动力传动系统，包括:发动机1、第一飞轮2、扭转减振器3、第一花键、ISG电机4、第二花键、离合器总成5、第二飞轮6和TM电机7;
[0018]所述发动机I通过第一飞轮2与扭转减振器3的输入端连接;所述扭转减振器3的输出端通过第一花键与ISG电机4的输入轴连接；
[0019]所述ISG电机4的输出轴通过第二花键与离合器总成5的从动盘51连接;所述离合器总成5带动第二飞轮6转动；
[0020]所述第二飞轮6安装在TM电机7的转子轴上，第二飞轮6与TM电机7的转子轴刚性连接。
[0021]现有技术是将第一飞轮设置在发动机曲轴上，第二飞轮设置在ISG电机轴上。这样设置的原因在于第一飞轮可以储存发动机做功冲程外的能量和惯性，减少发动机运转过程的速度波动。第二飞轮与离合器连接，采用离合助力器进行离合器分离与接合的操纵，由于离合助力器的长度限定而将离合助力器安装在TM电机壳体上，进而需要将第二飞轮设置在ISG电机上。
[0022]本发明之所以可以将第二飞轮安装在TM电机上，是将离合助力器改为倾斜安装在ISG电机壳体上，达到缩短轴向长度，进而将第二飞轮能够设定在TM电机上。同时，ISG电机并不像发动机一样存在运转过程的速度波动，所以第二飞轮是否设置在ISG电机轴上对系统不产生影响。
[0023]从上述描述可知，本发明的有益效果在于:将第二飞轮安装在TM电机上，减小ISG电机的转子转动惯量，从而大幅度降低传动系统对扭转减振器及I SG电机一轴的冲击，进而在保证传统系统正常工作的同时有效保证扭转减振器和ISG电机一轴的使用寿命。
[0024]本发明提供的ISG混合动力传动系统的工作原理:
[0025]ISG电机拖曳发动机起动时，离合器总成处于分离状态，ISG电机转子转动惯量小，发动机起动响应快、时间短。当发动机达到怠速转速时，ISG电机不再对发动机施加拖曳转矩，发动机成为原动机，并通过第一飞轮和扭转减振器带动ISG电机同步提速到最佳燃油经济区，此过程中，由于ISG电机转子转动惯量小，对扭转减振器及ISG电机一轴的冲击都比较小。当车速达到一定时，对应的TM电机转速与发动机相同，离合器接合，发动机和TM电机一起作为原动机，动力输出到输出法兰，通过后桥总成驱动整车。
[0026]进一步的，还包括输出法兰盘和后桥总成；
[0027]所述TM电机通过输出法兰盘与后桥总成连接，用于驱动整车。
[0028]进一步的，所述ISG电机包括机壳、安装于所述机壳内的定子、安装于所述定子内的转子、穿设于所述转子内并与所述转子一同转动的旋转轴、套设于所述旋转轴的相对两端部的两个轴承及分别安装于所述机壳的前后两端的前端盖和后端盖。
[0029]由上述描述可知，所述定子和所述转子均设置于所述机壳、所述前端盖和所述后端盖所围成的空间(未标示)内。所述前端盖和所述后端盖能限制所述二轴承轴向和径向移动的作用，所述前端盖和所述后端盖本身除可以防尘和密封外，也常和密封件配合以达到密封的作用。
[0030]进一步的，所述I SG电机为盘式电机，所述旋转轴为空心轴，所述I SG电机包括连接于所述空心轴内且垂直于所述空心轴的轴线设置的隔板件;所述隔板件将所述空心轴内的空间分隔成球笼室和旋变室；
[0031 ]所述ISG电机还包括设置于所述球笼室内并与所述旋转轴同轴转动的球笼等速联轴器和设置于所述旋变室内并与所述旋转轴同轴转动的旋转变压器;所述球笼等速联轴器与所述旋转变压器分别连接于所述隔板件的相对两侧；
[0032]所述ISG电机包括与所述隔板件连接且伸入所述旋变室内的旋变轴及与所述后端盖连接的旋变支架;所述旋转变压器连接于所述旋变支架上，所述球笼等速联轴器包括两个球笼及球笼轴，所述球笼轴具有第一端及与所述第一端相对的第二端，两个球笼分别固定设置于所述球笼轴的第一端及第二端，位于所述球笼轴的第一端的所述球笼与所述隔板件连接，位于所述球笼轴的第二端的所述球笼的外侧设置有用于与发动机曲轴连接的第一法兰盘。
[0033]由上述描述可知，所述ISG电机为盘式电机，所述盘式电机扁平，轴向长度尺寸比较小，占用的轴向安装空间不大，所述旋转轴为空心轴，所述I SG电机还包括连接于所述空心轴内且垂直于所述空心轴的轴线设置的隔板件，所述隔板件与所述空心轴内壁连接，所述隔板件起动力传递和支承作用。
[0034]进一步的，所述空心轴的长度小于所述前端盖的外侧面与所述后端盖的外侧面之间的垂直距离，所述空心轴位于所述前端盖的外侧面与所述后端盖的外侧面之间。
[0035]由上述描述可知，所述空心轴是无外伸空心轴，即所述空心轴的相对两端面分别未超出所述前端盖的外侧面和所述后端盖的外侧面，这样有利于缩小所述空心轴的轴向长度，减少所述空心轴的轴向安装空间;所述空心轴由所述二轴承支撑，所述二轴承也起到了限制所述空心轴径向移动的作用。
[0036]进一步的，所述隔板件为与所述空心轴固定连接的隔板，所述旋变轴连接于所述隔板上，所述第一法兰盘具有超出对应所述球笼的周缘部，所述周缘部于同一圆上均布有若干连接孔，所述隔板上开设有若干安装工艺孔，所述若干安装工艺孔与所述若干连接孔是对应的。
[0037]所述旋转变压器包括穿套于所述旋变轴上的旋变转子、信号线及旋变定子。所述旋变支架包括圆形底板及由所述圆形底板的一侧朝向所述旋变室延伸的呈圆筒状的定子安装座，所述旋变定子的内侧同轴套于所述旋变转子外，所述旋变定子的外侧嵌装于所述定子安装座上，所述信号线穿过旋变支架并固定在旋变支架上。所述信号线将ISG电机的转子转角成某一函数关系的电信号输出到其他控制装置。
[0038]进一步的，所述隔板件为一涨紧器，所述涨紧器包括涨紧外圈、结合于所述涨紧外圈内的涨紧内圈及将所述涨紧内圈锁入所述涨紧外圈内以涨开所述涨紧外圈而使所述涨紧外圈紧贴于所述空心轴的内表面的锁固件，所述涨紧外圈上开设有贯穿孔，位于所述球笼轴的第一端的所述球笼穿过所述涨紧内圈安装于所述涨紧外圈上，所述旋变轴连接于该贯穿孔中，所述旋变轴的旋转轴线与所述旋转轴的旋转轴线重合。
[0039]进一步的，所述旋转变压器包括穿套于所述旋变轴上的旋变转子、信号线及旋变定子，所述旋变支架包括圆形底板及由所述圆形底板的一侧朝向所述旋变室延伸的定子安装座，所述定子的内侧同轴套于所述转子外，所述定子的外侧嵌装于所述定子安装座上，所述信号线穿过所述旋变支架并固定在所述旋变支架上。
[0040]进一步的，所述旋变轴为阶梯轴，所述旋变轴具有第一段及直径比所述第一段的直径大的第二段，所述第二段连接于所述隔板件上，所述旋变转子穿套于所述第一段上，所述第一段与所述第二段之间形成用以定位所述旋变定子的挡面，所述ISG电机为永磁电机、异步电机或磁阻电机。
[0041]请参照图1，本发明的实施例一为:
[0042]本发明提供的一种ISG混合动力传动系统，包括:发动机1、第一飞轮2、扭转减振器
3、第一花键、ISG电机4、第二花键、离合器总成5、第二飞轮6和TM电机7;
[0043]所述发动机I通过第一飞轮2与扭转减振器3的输入端连接;所述扭转减振器3的输出端通过第一花键与ISG电机4的输入轴连接；
[0044]所述ISG电机4的输出轴通过第二花键与离合器总成5的从动盘51连接;所述离合器总成5带动第二飞轮6转动；
[0045]所述第二飞轮6安装在TM电机7的转子轴上，第二飞轮6与TM电机7的转子轴刚性连接。
[0046]本发明提供的ISG混合动力传动系统的工作原理:
[0047]ISG电机拖曳发动机起动时，离合器总成处于分离状态，ISG电机转子转动惯量小，发动机起动响应快、时间短。当发动机达到怠速转速时，ISG电机不再对发动机施加拖曳转矩，发动机成为原动机，并通过第一飞轮和扭转减振器带动ISG电机同步提速到最佳燃油经济区，此过程中，由于ISG电机转子转动惯量小，对扭转减振器及ISG电机一轴的冲击都比较小。当车速达到一定时，对应的TM电机转速与发动机相同，离合器接合，发动机和TM电机一起作为原动机，动力输出到输出法兰，通过后桥总成驱动整车。
[0048]ISG混合动力传动系统还包括输出法兰盘和后桥总成;所述TM电机通过输出法兰盘与后桥总成连接，用于驱动整车。
[0049]所述ISG电机包括机壳、安装于所述机壳内的定子、安装于所述定子内的转子、穿设于所述转子内并与所述转子一同转动的旋转轴、套设于所述旋转轴的相对两端部的两个轴承及分别安装于所述机壳的前后两端的前端盖和后端盖。所述定子和所述转子均设置于所述机壳、所述前端盖和所述后端盖所围成的空间内。所述前端盖和所述后端盖能限制所述二轴承轴向和径向移动的作用，所述前端盖和所述后端盖本身除可以防尘和密封外，也常和密封件配合以达到密封的作用。
[0050]所述ISG电机为盘式电机，所述旋转轴为空心轴，所述ISG电机包括连接于所述空心轴内且垂直于所述空心轴的轴线设置的隔板件;所述隔板件将所述空心轴内的空间分隔成球笼室和旋变室；
[0051 ]所述ISG电机还包括设置于所述球笼室内并与所述旋转轴同轴转动的球笼等速联轴器和设置于所述旋变室内并与所述旋转轴同轴转动的旋转变压器;所述球笼等速联轴器与所述旋转变压器分别连接于所述隔板件的相对两侧；
[0052]所述ISG电机包括与所述隔板件连接且伸入所述旋变室内的旋变轴及与所述后端盖连接的旋变支架;所述旋转变压器连接于所述旋变支架上，所述球笼等速联轴器包括两个球笼及球笼轴，所述球笼轴具有第一端及与所述第一端相对的第二端，两个球笼分别固定设置于所述球笼轴的第一端及第二端，位于所述球笼轴的第一端的所述球笼与所述隔板件连接，位于所述球笼轴的第二端的所述球笼的外侧设置有用于与发动机曲轴连接的第一法兰盘。
[0053]所述ISG电机为盘式电机，所述盘式电机扁平，轴向长度尺寸比较小，占用的轴向安装空间不大，所述旋转轴为空心轴，所述ISG电机还包括连接于所述空心轴内且垂直于所述空心轴的轴线设置的隔板件，所述隔板件与所述空心轴内壁连接，所述隔板件起动力传递和支承作用。
[0054]所述空心轴的长度小于所述前端盖的外侧面与所述后端盖的外侧面之间的垂直距离，所述空心轴位于所述前端盖的外侧面与所述后端盖的外侧面之间。所述空心轴是无外伸空心轴，即所述空心轴的相对两端面分别未超出所述前端盖的外侧面和所述后端盖的外侧面，这样有利于缩小所述空心轴的轴向长度，减少所述空心轴的轴向安装空间;所述空心轴由所述二轴承支撑，所述二轴承也起到了限制所述空心轴径向移动的作用。
[0055]所述隔板件为与所述空心轴固定连接的隔板，所述旋变轴连接于所述隔板上，所述第一法兰盘具有超出对应所述球笼的周缘部，所述周缘部于同一圆上均布有若干连接孔，所述隔板上开设有若干安装工艺孔，所述若干安装工艺孔与所述若干连接孔是一一对应的。
[0056]所述旋转变压器包括穿套于所述旋变轴上的旋变转子、信号线及旋变定子。所述旋变支架包括圆形底板及由所述圆形底板的一侧朝向所述旋变室延伸的呈圆筒状的定子安装座，所述旋变定子的内侧同轴套于所述旋变转子外，所述旋变定子的外侧嵌装于所述定子安装座上，所述信号线穿过旋变支架并固定在旋变支架上。所述信号线将ISG电机的转子转角成某一函数关系的电信号输出到其他控制装置。
[0057]所述隔板件为一涨紧器，所述涨紧器包括涨紧外圈、结合于所述涨紧外圈内的涨紧内圈及将所述涨紧内圈锁入所述涨紧外圈内以涨开所述涨紧外圈而使所述涨紧外圈紧贴于所述空心轴的内表面的锁固件，所述涨紧外圈上开设有贯穿孔，位于所述球笼轴的第一端的所述球笼穿过所述涨紧内圈安装于所述涨紧外圈上，所述旋变轴连接于该贯穿孔中，所述旋变轴的旋转轴线与所述旋转轴的旋转轴线重合。
[0058]所述旋转变压器包括穿套于所述旋变轴上的旋变转子、信号线及旋变定子，所述旋变支架包括圆形底板及由所述圆形底板的一侧朝向所述旋变室延伸的定子安装座，所述定子的内侧同轴套于所述转子外，所述定子的外侧嵌装于所述定子安装座上，所述信号线穿过所述旋变支架并固定在所述旋变支架上。
[0059]所述旋变轴为阶梯轴，所述旋变轴具有第一段及直径比所述第一段的直径大的第二段，所述第二段连接于所述隔板件上，所述旋变转子穿套于所述第一段上，所述第一段与所述第二段之间形成用以定位所述旋变定子的挡面，所述ISG电机为永磁电机、异步电机或磁阻电机。
[0060]综上所述，本发明提供的一种ISG混合动力传动系统，将离合助力器改为倾斜安装在ISG电机壳体上，达到缩短轴向长度，进而将第二飞轮能够安装在TM电机上，减小ISG电机的转子转动惯量，从而大幅度降低传动系统对扭转减振器及I SG电机一轴的冲击，进而在保证传统系统正常工作的同时有效保证扭转减振器和I SG电机一轴的使用寿命。
[0061]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种ISG混合动力传动系统，其特征在于，包括:发动机、第一飞轮、扭转减振器、第一花键、ISG电机、第二花键、离合器总成、第二飞轮和TM电机； 所述发动机通过第一飞轮与扭转减振器的输入端连接;所述扭转减振器的输出端通过第一花键与ISG电机的输入轴连接； 所述ISG电机的输出轴通过第二花键与离合器总成的从动盘连接;所述离合器总成带动第二飞轮转动； 所述第二飞轮安装在TM电机的转子轴上，第二飞轮与TM电机的转子轴刚性连接。2.根据权利要求1所述的ISG混合动力传动系统，其特征在于，还包括输出法兰盘和后桥总成； 所述TM电机通过输出法兰盘与后桥总成连接，用于驱动整车。3.根据权利要求1所述的ISG混合动力传动系统，其特征在于，所述ISG电机包括机壳、安装于所述机壳内的定子、安装于所述定子内的转子、穿设于所述转子内并与所述转子一同转动的旋转轴、套设于所述旋转轴的相对两端部的两个轴承及分别安装于所述机壳的前后两端的前端盖和后端盖。4.根据权利要求3所述的ISG混合动力传动系统，其特征在于:所述ISG电机为盘式电机，所述旋转轴为空心轴，所述ISG电机包括连接于所述空心轴内且垂直于所述空心轴的轴线设置的隔板件;所述隔板件将所述空心轴内的空间分隔成球笼室和旋变室； 所述ISG电机还包括设置于所述球笼室内并与所述旋转轴同轴转动的球笼等速联轴器和设置于所述旋变室内并与所述旋转轴同轴转动的旋转变压器;所述球笼等速联轴器与所述旋转变压器分别连接于所述隔板件的相对两侧； 所述ISG电机包括与所述隔板件连接且伸入所述旋变室内的旋变轴及与所述后端盖连接的旋变支架;所述旋转变压器连接于所述旋变支架上，所述球笼等速联轴器包括两个球笼及球笼轴，所述球笼轴具有第一端及与所述第一端相对的第二端，两个球笼分别固定设置于所述球笼轴的第一端及第二端，位于所述球笼轴的第一端的所述球笼与所述隔板件连接，位于所述球笼轴的第二端的所述球笼的外侧设置有用于与发动机曲轴连接的第一法兰盘。5.根据权利要求4所述的ISG混合动力传动系统，其特征在于，所述空心轴的长度小于所述前端盖的外侧面与所述后端盖的外侧面之间的垂直距离，所述空心轴位于所述前端盖的外侧面与所述后端盖的外侧面之间。6.根据权利要求4所述的ISG混合动力传动系统，其特征在于，所述隔板件为与所述空心轴固定连接的隔板，所述旋变轴连接于所述隔板上，所述第一法兰盘具有超出对应所述球笼的周缘部，所述周缘部于同一圆上均布有若干连接孔，所述隔板上开设有若干安装工艺孔，所述若干安装工艺孔与所述若干连接孔是一一对应的。7.根据权利要求4所述的ISG混合动力传动系统，其特征在于，所述隔板件为一涨紧器，所述涨紧器包括涨紧外圈、结合于所述涨紧外圈内的涨紧内圈及将所述涨紧内圈锁入所述涨紧外圈内以涨开所述涨紧外圈而使所述涨紧外圈紧贴于所述空心轴的内表面的锁固件，所述涨紧外圈上开设有贯穿孔，位于所述球笼轴的第一端的所述球笼穿过所述涨紧内圈安装于所述涨紧外圈上，所述旋变轴连接于该贯穿孔中，所述旋变轴的旋转轴线与所述旋转轴的旋转轴线重合。8.根据权利要求4-7任一项所述的ISG混合动力传动系统，其特征在于，所述旋转变压器包括穿套于所述旋变轴上的旋变转子、信号线及旋变定子，所述旋变支架包括圆形底板及由所述圆形底板的一侧朝向所述旋变室延伸的定子安装座，所述定子的内侧同轴套于所述转子外，所述定子的外侧嵌装于所述定子安装座上，所述信号线穿过所述旋变支架并固定在所述旋变支架上。9.根据权利要求8所述的ISG混合动力传动系统，其特征在于，所述旋变轴为阶梯轴，所述旋变轴具有第一段及直径比所述第一段的直径大的第二段，所述第二段连接于所述隔板件上，所述旋变转子穿套于所述第一段上，所述第一段与所述第二段之间形成用以定位所述旋变定子的挡面，所述ISG电机为永磁电机、异步电机或磁阻电机。
【文档编号】B60K17/00GK106080165SQ201610446572
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】严宗辉, 王国辉, 张金华
【申请人】福建省福工动力技术有限公司