混合动力驱动系统的制作方法

专利名称：混合动力驱动系统的制作方法
技术领域：
本发明还涉及一种混合动力驱动系统。具体地说，本发明涉及一种具有 三态超越离合器的混合动力驱动系统，三态超越离合器具有超越状态、接合 状态和双向分离状态，从而能够简化该混合动力驱动系统的结构并优化该混 合动力驱动系统的控制。
背景技术：
混合动力驱动系统要实现主动力源和辅助动力源匹配协调地驱动执行 机构，主要取决于主动力源和辅助动力源的连接方式。现有技术普遍采用离 合器、动力合成装置(转矩耦合器)等。现有的混合动力驱动系统的离合器普遍采用干式或湿式离合器。这些离 合器的缺陷是体积大而引起空间布置不便，要实现多种驱动模式要求有主、 副两个离合器，使得结构复杂并且控制困难。USP 6,209,672公开了一种混合动力车。如图15所示，该混合动力车主 要包括发动机100、第一电机200、离合器400、第二电机300和传动轴500， 第一电机200和第二电机300分别与电池组600电连接。在这种混合动力车 中，离合器400采用普通的摩擦式离合器。摩擦式离合器一般分为干式摩擦 式离合器和湿式摩擦式离合器。前者传递动力的摩擦盘处在干燥环境下工 作， 一般主、被动摩擦副一侧采用金属材料，另一侧采用石棉、石墨等材料 制作用以提高摩擦系数，增加传递功率；后者传递动力的摩擦盘处在液体浸 泡环境下工作， 一般主、被动摩擦副一侧采用金属材料，另一侧也采用金属 材料制作，液体用于冷却和润滑。干式摩式离合器通常都是常闭式离合器， 在一般的车辆中需要踩下离合器踏板后才能使离合器分离，因此如果需要由发动机100或第二电机300单独驱动车辆，则普通的摩擦式离合器无法实现。 此外，湿式离合器木身结构相对复杂，控制不方便且成木高。现有的混合动力驱动系统的离合器也有采用超越离合器的。超越离合器 又称作单向离合器或单向轴承，是一种只能在一个转动方向传递转矩的装 置。现有的超越离合器主要包括滚柱式超越离合器和楔块式超越离合器。作为楔块式超越离合器的一个例子，CN2476675Y(或者CN 1430000A)公开了一种具有双保持架的超越离合器，该超越离合器包括内圈和外圈，在 内、外圈之间设有多个楔块，并且这些楔块通过内、外圈之间的双保持架(包 括内保持架和外保持架)中开设的保持孔予以保持。在这种超越离合器中， 通过使用双保持架结构，能够提高超越离合器的承载能力并延长其使用寿 命。但是传统的超越离合器只有接合和超越两个状态。当超越离合器外圈的 转速与超越离合器内圈的转速不等时，处于超越状态。当超越离合器外圈反 转时，例如在车辆倒车时，则超越离合器也可能会从超越状态自动切换到接 合状态，从而影响正常操作。内圈需要工作时，可能转速超过外圈而处于接 合状态，使得内圈和外圈互相干涉。发明内容本发明的目的是提供一种混合动力驱动系统，该系统使用具有超越状 态、接合状态和双向分离状态的三态超越离合器，从而能够方便地对混合动 力驱动系统的不同工作模式进行控制。为了实现上述目的，本发明提供一种混合动力驱动系统，该驱动系统包 括具有驱动轴的第一动力源；具有驱动轴的第二动力源；连接到所述第二 动力源的驱动轴的传动轴；以及联接所述第一动力源的驱动轴与所述第二动 力源的驱动轴的三态超越离合器，其中该三态超越离合器具有超越状态、接合状态和双向分离状态。所述三态超越离合器在所述双向分离状态时，该三 态超越离合器的外圈和内圈能够在正反双向自由转动。第一动力源和第二动力源通过三态超越离合器联接，可以容易控制它们 之间的能量耦合或者分离。在三态超越离合器处于双向分离状态时，这两个 动力源可以各自运转而不会发生干扰或者牵阻，因此提高了能量利用率，并 且控制方便。本发明的附加特征以及相应的优点在下面的具体实施方式
部分进行说明。


图1是根据本发明第一实施例的三态超越离合器的剖视图。 图2是根据本发明第二实施例的三态超越离合器的剖视图。 图3是根据本发明第三实施例的三态超越离合器的剖视图。 图4是根据本发明第四实施例的三态超越离合器的剖视图。 图5是根据本发明第五实施例的三态超越离合器的结构示意图。图6是根据本发明第六实施例的三态超越离合器的结构示意图。 图7是根据本发明第七实施例的三态超越离合器的结构示意图。 图8是根据本发明的三态超越离合器中的一个保持架的立体图，该保持 架带有滑动件。图9是根据本发明的三态超越离合器中的一种预紧弹簧的立体图。 图10是根据本发明第一实施例的混合动力驱动系统的示意图。 图11是根据本发明第二实施例的混合动力驱动系统的示意图。 图12是根据本发明第三实施例的混合动力驱动系统的示意图。 图13是根据本发明第四实施例的混合动力驱动系统的示意图。 图14是根据本发明第五实施例的混合动力驱动系统的示意图。图15是一种现有的混合动力驱动系统的示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的各种具体实施方式
进行详细描述。三态超越离合器首先参照图1至图9对本发明的混合动力车中所使用的三态超越离合器 的具体实施方式
进行描述。第一实施例图1是根据本发明第一实施例的三态超越离合器的剖视图。该三态超越 离合器包括外圈l，内圈2，位于外圈l和内圈2之间的多个楔块3，位于外 圈1和内圈2之间并通过保持孔保持所述多个楔块3的一个保持架4。所述 多个楔块3的第一工作面31永久接触所述外圈1的工作面，并且能够通过 转动使所述多个楔块3的第二工作面32接触或者离开所述内圈2的工作面。具体而言，所述外圈1的工作面上具有多个圆弧槽11，每个圆弧槽11 与对应的一个楔块3的所述第一工作面31相配合，并将该第一工作面31保 持在圆弧槽11内。如图8所示，所述保持架4具有轴向向外伸出的多个凸片6，每个凸片 6上具有相对于轴向倾斜的斜孔61，并且在所述斜孔61内具有沿轴向可滑 动的滑动件7。 S卩，通过保持架4与圆弧槽11的相互作用，楔块3能够围绕 保持在圆弧槽11内的第一工作面31转动，从而接触或者离开内圈2的工作 面。凸片6可以与保持架4整体形成，每个凸片6上具有相对于轴向倾斜的 斜孔61，以及在所述斜孔61内沿轴向可滑动的滑动件7。凸片6上的斜孔61也可以是在凸片6上以一定深度开设的非贯通的斜 槽。但由于凸片6的厚度相对较小，如果形成为斜槽，则斜槽的深度会更小，从而不利于滑动件7在其中轴向滑动，因此在本发明中优选使用贯通的斜孔61。斜孔61的外端可以敞开，也可以闭合。在此实施例中，斜孔61的外端闭合。此外，所述斜孔61可以是直的长孔，也可以是弧形或螺旋形的长孔，这可以根据需要进行选择。如图8所示，在斜孔61的一端可以开设宽度增大的扩孔62。在这种情 况下，在需要本发明的三态超越离合器作为传统的单向超越离合器使用时， 可以使滑动件7移动到该扩孔62内，由此可以防止由于误操作而影响超越 离合器的正常工作。作为一种替换，斜孔61的外端可以设置成敞开的，这 也可以在一定程度上实现这种保障功能。滑动件7可以通过本领域公知的任何合适的手段进行驱动，例如可以通 过手动、电动、液动、气动等等手段来实现。作为本发明的一种实施例，滑 动件7可以通过拨叉机构(例如类似于换挡拨叉的机构)或者电磁机构驱动 在斜孔61内轴向滑动。为了便于滑动件7在斜孔61内轴向滑动，所述滑动件7优选使用圆辊。另外，为了确保楔块3的第一工作面31稳定保持在圆弧槽11内，可以 在内圈2和外圈1之间设置预紧弹簧5，用于产生预紧力将所述第一工作面 31压在所述圆弧槽11内，并能使所述楔块3有一种朝楔紧方向转动的趋势。 图8所示为一种弹簧带，其可以作为该预紧弹簧5使用。如图9所示，该弹 簧带或者预紧弹簧5上具有弹簧片51，具有将楔块3推向圆弧槽11，并让 楔块3有一种朝楔紧方向转动的趋势。本发明的预紧弹簧5可以使用各种各 样的弹性部件，并不限于这种具体的弹簧带，只要能够产生预紧力将楔块3 的第一工作面31压在圆弧槽11内，并可使楔块3有一种朝楔紧方向转动的 趋势即可。在需要对内圈2与外圈1之间的楔块3的位置进行调节或者控制时，可以通过控制上述滑动件7在斜孔61中轴向滑动。当滑动件7在斜孔61中轴向滑动时，由于斜孔61相对于轴线倾斜一定角度，因此可以带动保持架4 转动。此时，由于楔块3的第一工作面31被外圈1的圆弧槽11保持，所以 楔块3将围绕该第一工作面31转动一定角度，使楔块3的第二工作面32离 开内圈2的工作面，从而使三态超越离合器处于双向分离状态。如果滑动件 7在斜孔61中反向滑动，则楔块3将重新复位，接触内圈2的工作面，成为 传统的单向超越离合器。也就是说，通过控制楔块3转动而完全脱离内圈2 的工作面，可以使得内外圈能够在正反双向实现自由转动，即实现超越离合 器的第三种工作状态(双向分离状态)。上面针对第一实施例对本发明的三态超越离合器进行了说明。下面参照 附图对其它实施例进行说明，但需要注意的是，上述第一实施例的许多方面 都可以适用于其它实施例，除非另有说明。因此，在后面的其它实施例的描 述中，将省略重复的说明。第二实施例图2所示为根据本发明第二实施例的三态超越离合器。与上述第一实施 例相比，不同之处在于在内圈2的工作面上设置圆弧槽21，楔块3的第一 工作面31同样保持在该圆弧槽21内，从而通过保持架4可以拨动楔块3围 绕其第一工作面31转动，其工作方式与上述第一实施例相同。另外，在此第二实施例中，预紧弹簧5可以简单地使用一个收縮的螺旋 弹簧，将螺旋弹簧5穿过楔块3中开设的通 L，而将楔块3的第一工作面31 牢固地保持在圆弧槽21内，并且可以通过对楔块3上通孔位置的设计，预 紧弹簧5可使楔块3有一种朝楔紧方向转动的趋势。第三实施例图3所示为根据本发明第三实施例的三态超越离合器。与上述第一实施例相比，不同之处在于所述保持架4为双保持架结构，包括外保持架41和内保持架42。通过这种双保持架结构，能够提高本发明三态超越离合器的 承载能力并延长其使用寿命。其中在所述的内保持架42上沿轴向向外伸出多个凸片6与第一实施例 相同。在内保持架42相对转动时，外保持架41可以跟随楔块3作相应的转 动，但不会影响到楔块3的转动。第四实施例图4所示为根据本发明第四实施例的三态超越离合器。与上述第三实施 例相比，不同之处在于在内圈2的工作面上设置圆弧槽21，楔块3的第一 工作面31同样保持在该圆弧槽21内，从而通过外保持架41可以拨动楔块3 围绕其第一工作面31转动，其工作方式与上述第三实施例相同。另外，如同上述的第二实施例，在此第四实施例中，预紧弹簧5同样可 以简单地使用一个收縮的螺旋弹簧，将螺旋弹簧5穿过楔块3中开设的通孔， 而将楔块3的第一工作面31牢固地保持在圆弧槽21内，并且可以通过对楔 块3上通孔位置的设计，弹簧5可使楔块3有一种超楔紧方向转动的趋势。第五实施例图5所示为根据本发明第五实施例的三态超越离合器。与上述第三实施例相比，不同之处在于在外圈1的工作面上并没有设置圆弧槽ll，而是通过将外保持架41固定到外圈1上，来实现外保持架41与内保持架42之间 的相对转动，从而实现楔块3的转动。具体而言，所述外保持架41可以通过本领域任何公知的手段固定到外圈1上，例如螺栓连接、铆接、卡接等等。如图5所示，作为一个例子，可 以在外保持架41上设置凸起410，同时在外圈1的工作面上设置对应的凹槽110，将所述凸起410插入或者保持到凹槽110内，即可将外保持架41固定 到外圈1上。所述内保持架42上设置有上述的凸片6，与上述实施例相同。 因此，通过拨动凸片6带动内保持架42相对于外保持架41相对转动，就可 实现楔块3在内外圈之间转动，从而实现三态超越离合器的分离状态。为了防止对楔块3的转动造成阻碍，在此实施例中不需要设置上述的圆 弧槽11或21。第六实施例图6所示为根据本发明第六实施例的三态超越离合器。与上述第五实施 例相比，不同之处在于将所述内保持架42固定到内圈2上，在外保持架 41上设置凸片6，从而通过拨动外保持架41相对于内保持架42转动，可以 实现楔块3的转动。预紧弹簧5同样可以简单地使用一个收縮的螺旋弹簧， 将螺旋弹簧5穿过楔块3中开设的通孔，而将楔块3的第一工作面31牢固 地保持在内圈2的工作面上，并且可以通过对楔块3上通孔位置的设计，弹 簧5可使楔块3有一种超楔紧方向转动的趋势。第七实施例图7所示为根据本发明第七实施例的三态超越离合器。与上述第三实施例相比，不同之处在于在此第七实施例中，具体使用了拨动盘8来控制楔块3的运动。具体而言，该三态超越离合器包括外圈1，内圈2，位于外圈1和内圈2 之间的多个楔块3，位于外圈1和内圈2之间且例如通过保持孔保持所述多 个楔块3的外保持架41和内保持架42。所述外圈1的工作面上具有多个圆弧槽11，每个圆弧槽11与对应的一个楔块3的一个工作面31相配合，并将所述一个工作面31保持在该圆弧槽11内。所述内保持架42具有轴向向外 伸出的多个凸片6，每个凸片6上具有相对于轴向倾斜的斜孔61。在所述外 圈1的外圆周上具有轴向可滑动的拨动盘8，该拨动盘8上固定有各自插入 到对应的斜孔61中的多个拨动杆81。如上所述，为了确保楔块3的第一工作面31稳定保持在圆弧槽11内， 可以在内圈2和外圈1之间设置预紧弹簧5，用于产生预紧力将所述第一工 作面31压在所述圆弧槽11内，并能使所述楔块3有一种朝楔紧方向转动的 趋势。在需要对外圈1与内圈2之间的楔块3的位置进行调节或者控制时，可 以通过控制上述的拨动盘8(作为一种控制机构)在外圈1上作轴向滑动。 当拨动盘8轴向滑动时，拨动盘8上的拨动杆81可以在斜孔61中滑动。由 于斜孔61相对于轴线倾斜一定角度，因此可以带动内保持架42相对于外圈 1转动相应的角度。同时，由于楔块3的第一工作面31被牢固地保持在外圈 1的工作面上的圆弧槽ll内，所以由内保持架42和外保持架41所保持的楔 块3就可以在内、外圈之间围绕所述第一工作面31转动相应的角度，从而 可以导致楔块3上的第二工作面32相应地离开内圈2的工作面，由此内、 外圈能够在正方双向实现自由转动，即实现超越离合器的第三种工作状态。如图7所示，内圈2的左侧可以形成为一个连接端，例如螺纹孔，用于 连接外部的动力源等。外圈1也可以具有连接端以连接外部的动力源。并且， 如图所示，外圈1还可以在左右两侧分别具有连接端，例如左侧的外齿轮和 右侧的内螺纹。在将这种三态超越离合器应用于混合动力驱动系统中时，例 如下面将要说明的各种混合动力驱动系统，则可以将第一动力源如发动机的 驱动轴连接到内圈2的左侧连接端，将第二动力源如电动机的驱动轴连接到 外圈1的两个连接端中的任意一个连接端上，同时将另一个连接端连接到传动轴输出动力，这将使得整体结构更加紧凑。另外，还可以为该三态超越离合器提供偏压元件如弹簧(未显示)，用 于将拨动盘8上的拨动杆81保持在斜孔61的一端，例如内端或者外端(扩 孔)，这可以根据需要进行选择。从而，通过该偏压元件，可以在通常情况 下使三态超越离合器保持在一定的状态，如超越状态或者分离状态，而在需 要改变超越离合器的状态时，可以通过驱动拨动盘8轴向移动来实现。根据该实施例，拨动盘8在外圈1的外圆周上轴向滑动、周向锁止可以通过任何合适的手段来实现，例如可以通过惯用的健-槽组合，或者花键连接。例如，可以在所述拨动盘8的内表面上和所述外圈1的外表面上分别设 置对应的轴向滚道，并且在所述滚道中设置多个滚子84，例如钢球，由此可 以方便地实现拨动盘8在外圈1的外圆周上轴向滑动。拨动盘8可以通过本领域公知的任何合适的手段进行驱动，例如可以通 过手动、电动、液动、气动等等手段来实现。作为本发明的一种实施例，拨 动盘8可以通过拨叉机构或者电磁机构驱动在外圈1的外圆周上轴向滑动。另外需要说明的是，该实施例中的拨动盘结构可以应用于上述第一至第 六实施例中的任意一种，本发明对此不再一一列举。混合动力驱动系统下面参照图10至图14对本发明的混合动力驱动系统的具体实施方式
进 行描述。概括实施例图10所示为根据本发明的混合动力驱动系统的一个概括实施例，该实施例提供一种混合动力驱动系统，该驱动系统包括具有驱动轴的第一动力 源；具有驱动轴的第二动力源；连接到所述第二动力源的驱动轴的传动轴； 以及联接所述第一动力源的驱动轴与所述第二动力源的驱动轴的三态超越离合器，其中该三态超越离合器具有超越状态、接合状态和双向分离状态。 该三态超越离合器可以使用本发明中上述的各种各样的三态超越离合器。在此概括实施例中，所述第一动力源和所述第二动力源可以包括发动 机、电机等，发动机可以包括汽油机、柴油机或者甲醇、乙醇等其它燃料发 动机等等，电机可以包括A/C交流电机、开关磁阻电机、直流永磁电机等等。 此外，所述第一动力源和所述第二动力源还包括多个动力源依次连接的情 况，例如第一动力源和/或第二动力源各自包括彼此连接的发动机和电机等， 本发明对此均不作限制。在此概括实施例中，第一动力源和第二动力源通过三态超越离合器400 连接，可以容易控制它们之间的能量耦合或者分离。在三态超越离合器处于 双向分离状态时，这两个动力源可以各自运转而不会发生干扰或者牵阻，因 此提高了能量利用率，并且控制方便。下面通过其它具体实施例来描述各种混合动力驱动系统。第一实施例如图11所示，根据本发明的混合动力驱动系统的第一实施例，提供一种混合动力驱动系统，其中所述第一动力源包括彼此串联的发动机100和第 一电机200，第二动力源包括第二电机300。具体而言，该驱动系统包括发 动机100、第一电机200、第二电机300、传动轴500以及与第一电机200 和第二电机300电连接的电池组600。此外，该驱动系统还包括根据本发明 的上述三态超越离合器400，其中发动机IOO、第一电机200、三态超越离合 器400和第二电机300依次连接，传动轴500连接到第二电机300的驱动轴。 作为一种具体的实施例，所述第一电机200的驱动轴可以连接到所述三 态超越离合器的内圈2，例如图7中所示的内圈2的左侧连接端，所述第二 电机300的驱动轴则连接到所述三态超越离合器的外圈1，例如图7中所示的外圈1的左侧连接端或者右侧连接端，传动轴500则可以连接到图7中所示的外圈1的另一侧的连接端。当然，传动轴500可以连接到第二电机300的驱动轴上的任何位置以及与该驱动轴刚性连接的任何部件上的任何位置，只要能将第二电机300的动力输出即可，本发明对此不作限制，这一点在后 面的其它实施例中同样如此。在这种情况下，第二电机300作为主动部件， 第一电机200则作为从动部件。即，在此实施例中，第二电机300作为主要 的动力源驱动车辆行驶，而第一电机200和/或发动机100则作为辅助的动力 源。在传动轴500上， 一般在第二电机300的输出端与车轮之间，可以包括 链条链轮传动机构、减速器和差速器等。链条链轮传动机构可以由本领域公 知的任何其它合适的传动机构来代替，例如皮带传动。在不同的实施例中， 减速器可以省略，或者由各种变速器来代替，例如AMT、 AT、 CVT等。差 速器可以使用目前车辆上通常使用的差速器。在该混合动力驱动系统中，可以包括如下各种驱动模式。一、 第二电机单独驱动模式在电池组600电量充足的情况下，第二电机300可以单独驱动车辆行驶， 发动机100和第一电机200可以不工作。该驱动模式适合于城市路况、车辆 起步阶段以及倒车，可以降低发动机的燃油消耗。此时，三态超越离合器400优选处于双向分离状态，即内圈2和外圈1 彼此之间可以相对转动而互不干扰，因此即使在第二电机300反转时，即外 圈1反转时，也不会使超越离合器接合而反拖第二电机200和/或发动机100。 在这种情况下，可以通过偏压元件将三态超越离合器400保持在该分离状态， 由此可以简化操作并提高超越离合器的工作可靠性。二、 串联驱动模式在电池组600电量不足时，发动机100可以驱动第一电机200作为发电机发电，为电池组600充电，并由电池组600为第二电机300供电，由第二 电机300驱动车辆行驶。发动机100的启动可以通过作为发动机的启动电机 使用的第一电机200来实现。此时，三态超越离合器400优选处于双向分离状态，从而第一电机200 和第二电机300之间不会发生干扰。三、 并联驱动模式在电池组600电量充足的情况下，并且需要大扭矩驱动车辆行驶时，例 如在车辆加速或者爬坡时，第二电机300驱动车辆行驶，同时发动机100和 /或第一电机200作为辅助动力同时进行工作。此时，三态超越离合器400处于接合状态(可以通过控制拨动盘8轴向 滑动，使三态超越离合器变成传统的单向超越离合器)，从而发动机100和/ 或第一电机200的输出动力与第二电机300的输出动力通过三态超越离合器 400耦合后共同驱动车辆行驶。四、 充电模式电池组600电量不足时，发动机100驱动第一电机200作为发电机发电， 为电池组充电。此时，三态超越离合器400优选处于分离状态。五、 制动能量反馈模式制动时，车辆动能通过第二电机300，和/或经过三态超越离合器400通 过第一电机200转化为电能，储存到电池组中。此时，三态超越离合器400 优选处于分离状态。由于在第一电机200和第二电机300之间采用了三态超越离合器400， 因此相互之间不会发生干扰或者牵阻，提高了能量利用率，并且容易实现控 制，从而可以方便地在不同的驱动模式之间进行切换。第二实施例图12显示根据本发明的混合动力驱动系统的第二实施例，在上述第一 实施例的基础上，可以在发动机100与第一电机200之间设置一个普通离合 器700，例如电控离合器。在此实施例中，由于在发动机100与第一电机200之间设置了普通离合 器700，因此车辆的驱动模式更加丰富。例如，当第一电机200和第二电机 300通过三态超越离合器400共同驱动车辆行驶时，为了避免第一电机200 拖动发动机IOO，可以使普通离合器700分离；或者，当车辆减速或者下坡 而需要由第一电机200回收车辆动能发电时，也可以控制普通离合器700分 离，从而避免对发动机造成拖动。第三实施例图13显示根据本发明的混合动力驱动系统的第三实施例，其中所述第 一动力源包括发动机100，第二动力源包括第二电机300。具体而言，该驱 动系统包括发动机100、第一电机200、第二电机300、传动轴500以及与第 一电机200和第二电机300电连接的电池组600。此外，该驱动系统还包括 根据本发明的上述三态超越离合器400，其中发动机100、三态超越离合器 400和第二电机300依次连接，第一电机200与发动机100连接，传动轴500 连接到第二电机300的驱动轴。作为一种选择，所述发动机100的驱动轴可 以连接到所述三态超越离合器的内圈2，例如图7中所示的内圈2的左侧连 接端，所述第二电机300的驱动轴则连接到所述三态超越离合器的外圈1， 例如图7中所示的外圈1的左侧连接端或者右侧连接端，传动轴500则可以 连接到图7中所示的外圈1的另一侧的连接端。在这种情况下，第二电机300 作为主动部件，第一电机200则作为从动部件。即，在此实施例中，第二电 机300作为主要的动力源驱动车辆行驶，而第一电机200和/或发动机100则作为辅助的动力源。在此实施例中，第一电机200可以作为发动机100的启动电机使用，也可以作为发电机使用。在由第二电机300驱动车辆行驶时，仅由发动机IOO 作为辅助动力。此种结构与上述第一实施例相比，减少了一个辅助动力；与 上述第二实施例相比，减少了一个普通离合器，因此结构更加简单且容易布置。第四实施例图14显示根据本发明的混合动力驱动系统的第四实施例，其中所述第 一动力源包括第一发动机100'和第一电机200，第二动力源包括第二电动机 100"。具体而言，该驱动系统包括第一发动机100，、第二发动机100"、第 一电机200、传动轴500以及与第一电机200电连接的电池组600。此外， 该驱动系统还包括根据本发明的上述三态超越离合器400，其中第一发动机 100，、第一电机200、三态超越离合器400和第二发动机100"依次连接，传 动轴500可以连接到第二发动机IOO"的驱动轴。作为一种选择，所述第一 电机200的驱动轴可以连接到所述三态超越离合器400的内圈2，例如图7 中所示的内圈2的左侧连接端，所述第二发动机IOO"的驱动轴则连接到所 述三态超越离合器的外圈1，例如图7中所示的外圈1的左侧连接端或者右 侧连接端，传动轴500则可以连接到图7中所示的外圈1的另一侧的连接端。 在这种情况下，第二发动机IOO"作为主动部件，第一发动机100'和/或第一 电机200则作为从动部件。即，在此实施例中，第二发动机IOO"作为主要 的动力源驱动车辆行驶，而第一发动机100'和/或第一电机200则作为辅助 的动力源。在此实施例中，在第二发动机IOO"驱动车辆行驶时，第一发动机100' 和/或第一电机200可以作为辅助动力。三态超越离合器400的各种工作状态和车辆的各种驱动模式与上述实施例类似，不再赘述。上面通过具体的实施例对使用三态超越离合器的一些混合动力驱动系 统进行了说明。但是，本发明的混合动力驱动系统不限于上述这些具体的实 施例。本领域技术人员在阅读上述具体说明的基础上，可以将本发明的三态 超越离合器应用到其它一些不同结构的混合动力驱动系统中，这些驱动系统 同样落入本发明的保护范围在内。
权利要求
1、一种混合动力驱动系统，该驱动系统包括具有驱动轴的第一动力源；具有驱动轴的第二动力源；连接到所述第二动力源的驱动轴的传动轴；以及联接所述第一动力源的驱动轴与所述第二动力源的驱动轴的三态超越离合器，其中该三态超越离合器具有超越状态、接合状态和双向分离状态。
2、 根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其中 所述三态超越离合器在所述双向分离状态时，该三态超越离合器的外圈(1) 和内圈(2)能够在正反双向自由转动。
3、 根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其中 所述三态超越离合器包括外圈U)，内圈(2)，位于外圈(1)和内圈(2) 之间的多个楔块(3)，位于外圈(1)和内圈(2)之间保持所述多个 楔块(3)的保持架(4)，并且其中所述多个楔块(3)的第一工作面(31)永久接触所述外圈(1)的工作 面与所述内圈(2)的工作面之中的一个工作面，并且能够通过转动而使所 述多个楔块(3)的第二工作面(32)接触或者离开所述外圈(1)的工作面 与所述内圈(2)的工作面之中的另一个工作面。
4、 根据权利要求3所述的三态超越离合器，其中 所述一个工作面上具有多个圆弧槽(11)，每个圆弧槽(11)与对应的一个楔块(3)的所述第一工作面(31)相配合，并将所述第一工作面(31) 保持在该圆弧槽(11)内；所述保持架(4)具有轴向向外伸出的多个凸片(6)，每个凸片(6)上具有相对于轴向倾斜的斜孔(61)，并且在所述斜孔(61)内具有沿轴向可 滑动的滑动件(7)。
5、 根据权利要求4所述的三态超越离合器，其中在所述外圈(1)和内圈(2)之间具有预紧弹簧(5)，该预紧弹簧(5) 产生预紧力将所述楔块(3)的所述第一工作面(31)压在所述圆弧槽(11) 内，使所述楔块(3)具有朝楔紧方向转动的趋势，并保证所述多个楔块(3) 的工作一致性。
6、 根据权利要求4或5所述的三态超越离合器，其中 所述保持架(4)为包括外保持架(41)和内保持架(42)的双保持架结构，所述外保持架(41)或者内保持架(42)具有所述多个凸片(6)。
7、 根据权利要求3所述的三态超越离合器，其中所述保持架(4)为包括外保持架(41)和内保持架(42)的双保持架 结构，其中外保持架(41)和内保持架(42)中的一个保持架(41或42) 固定到所述外圈(1)或者内圈(2)上，另一个保持架(42或41)可相对 于所述一个保持架(41或42)转动，以带动所述多个楔块(3)转动。
8、 根据权利要求7所述的三态超越离合器，其中 所述另一个保持架(42或41)具有轴向向外伸出的多个凸片(6)，每个凸片(6)上具有相对于轴向倾斜的斜孔(61)，并且在所述斜孔(61)内 具有沿轴向可滑动的滑动件(7)。
9、 根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，其中所述三态超越离合 器包括外圈(1)，内圈(2)，位于外圈(1)和内圈(2)之间的多个楔块(3)，位于外圈(1)和内圈(2)之间并保持所述多个楔块(3)的外保持架(41)和内保持架(42)，其中所述外圈(1)的工作面上具有多个圆弧槽(11)，每个圆弧槽(11)与对应的一个楔块(3)的一个工作面(31)相配合，并将所述一个工作面(31) 保持在该圆弧槽(11)内；所述内保持架(42)具有轴向向外伸出的多个凸片(6)，每个凸片(6) 上具有相对于轴向倾斜的斜孔(61);以及在所述外圈(1)的外圆周上具有轴向可滑动的拨动盘(8)，该拨动盘 (8)上固定有各自插入到对应的斜孔(61)中的多个拨动杆(81)。
10、 根据权利要求9所述的三态超越离合器，其中在所述外圈(1)和内圈(2)之间具有预紧弹簧(5)，该预紧弹簧(5) 产生预紧力将所述楔块(3)的所述第一工作面(31)压在所述圆弧槽(11) 内，使所述楔块(3)具有朝楔紧方向转动的趋势，并保证所述多个楔块(3) 的工作一致性。
11、 根据权利要求9所述的三态超越离合器，其中 在所述拨动盘(8)的内表面上和所述外圈(1)的外表面上分别具有对应的轴向滚道，并且在所述滚道中具有滚子(84)。
12、 根据权利要求9所述的三态超越离合器，其中所述外圈(1)和所述内圈(2)各自具有连接端，用于分别连接所述第 一动力源的驱动轴和所述第二动力源的驱动轴。
13、 根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，该驱动系统还包括电池 组(600)，其中所述第一动力源包括相互串联的发动机(100)和第一电机(200)，该第 一电机(200)的驱动轴连接到所述三态超越离合器(400); 所述第二动力源包括第二电机(300);所述第一电机(200)和所述第二电机(300)电连接到所述电池组(600)。
14、 根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，该驱动系统还包括电池 组(600)，其中所述第一动力源包括相互串联的发动机(100)、普通离合器(700)和第 一电机(200)，该第一电机(200)的驱动轴连接到所述三态超越离合器(400); 所述第二动力源包括第二电机(300);所述第一电机(200)和所述第二电机(300)电连接到所述电池组(600)。
15、 根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，该驱动系统还包括电池 组(600)和第一电机(200)，其中所述第一动力源包括发动机(100); 所述第二动力源包括第二电机(300);所述第一电机(200)和所述第二电机(300)电连接到所述电池组(600); 所述第一电机(200)连接到所述发动机(100)。
16、 根据权利要求1所述的混合动力驱动系统，该驱动系统还包括电池 组(600)，其中所述第一动力源包括相互串联的第一发动机(IOO')和第一电机(200)， 该第一电机(200)连接到所述三态超越离合器(400)，并电连接到所述电池 组(600);所述第二动力源包括第二发动机(IOO")。
全文摘要
本发明提供一种混合动力驱动系统，该驱动系统包括具有驱动轴的第一动力源；具有驱动轴的第二动力源；连接到所述第二动力源驱动轴的传动轴；以及联接所述第一动力源的驱动轴与所述第二动力源的驱动轴的三态超越离合器，其中该三态超越离合器具有超越状态、接合状态和双向分离状态。第一动力源和第二动力源通过三态超越离合器联接，可以容易控制它们之间的能量耦合或者分离。在三态超越离合器处于双向分离状态时，这两个动力源可以各自运转而不会发生干扰或者牵阻，因此提高了能量利用率，并且控制方便。
文档编号F16D45/00GK101334076SQ20071012321
公开日2008年12月31日 申请日期2007年6月29日 优先权日2007年6月29日
发明者毅 任, 汤周平, 牛茹茹, 王传福, 罗如忠, 罗红斌, 郑革新, 陈广全 申请人:比亚迪股份有限公司