混合动力总成的壳体组件

文档序号:79051 发布日期:2021-10-08 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 混合动力总成的壳体组件 (Shell component of hybrid power assembly ) 是由 王攀旭 何文源 唐汝琪 曲中元 黄伟 于 2021-07-29 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种混合动力总成的壳体组件,包括双电机壳体、变速器壳体和双逆变器壳体;双电机壳体用于集成发电机和驱动电机,双电机壳体包括电机主壳和电机后端盖,电机后端盖与电机主壳的后端面连接,双电机壳体包括发电机冷却水道和驱动电机冷却水道,发电机冷却水道与驱动电机冷却水道串联;变速器壳体包括变壳和离壳,变壳与电机主壳的前端面连接;双逆变器壳体安装在双电机壳体的上方。本发明中发电机与驱动电机共壳体和共水道设计,并且双电机壳体与变速器壳体使用共端盖的设计,使得混合动力总成的壳体组件的结构更加的紧凑,能够满足在搭载四缸发动机的前机舱的空间下,布置功率较大的双电机混合动力总成的需要。(The invention discloses a shell component of a hybrid power assembly, which comprises a double-motor shell, a transmission shell and a double-inverter shell; the double-motor shell is used for integrating the generator and the driving motor, and comprises a motor main shell and a motor rear end cover, the motor rear end cover is connected with the rear end face of the motor main shell, the double-motor shell comprises a generator cooling water channel and a driving motor cooling water channel, and the generator cooling water channel is connected with the driving motor cooling water channel in series; the transmission shell comprises a variable shell and an off shell, and the variable shell is connected with the front end face of the motor main shell; the double inverter housing is mounted above the double motor housing. The generator and the driving motor are designed to be in a common shell and a common water channel, and the double-motor shell and the transmission shell are designed to be in a common end cover, so that the structure of a shell component of the hybrid power assembly is more compact, and the requirement of arranging a double-motor hybrid power assembly with higher power in the space of a front engine room carrying a four-cylinder engine can be met.)

混合动力总成的壳体组件

技术领域

本发明涉及汽车的

技术领域

,尤其涉及一种混合动力总成的壳体组件。

背景技术

目前市面上推出的P1+P3的双电机混合动力总成逐渐增多,电机功率继续增大,但由于传统燃油车的前机舱内横向布置空间非常受限,存在如下问题:

1)如果电机使用水冷方案,要保证发电机、驱动电机的功率较大,很难同时布置下发电机、驱动电机;若要满足前机舱的布置,则前机舱发电机与驱动电机的功率可能受限,或者改用三缸发动机,电机或发动机性能无法兼顾;

2)如果电机使用油冷方案,一定程度缩小体积利于前机舱的布置,但电机与变速器齿轮共用润滑油,为了避免齿轮在啮合运行中产生的铁屑循环到电机,破坏电机功能,需要设计复杂的滤清系统,售后维护也存在困难;且油冷技术还将增加复杂的冷却结构,带来开发难度与成本的上升。

因此,有必要设计一种能够兼顾冷却性能和前机舱的紧凑布置,并且能够降低成本的混合动力总成的壳体组件。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种能够兼顾冷却性能和前机舱的紧凑布置,并且能够降低成本的混合动力总成的壳体组件。

本发明的技术方案提供一种混合动力总成的壳体组件,包括双电机壳体、变速器壳体和双逆变器壳体;

所述双电机壳体用于集成发电机和驱动电机,所述双电机壳体包括电机主壳和电机后端盖,所述电机后端盖与所述电机主壳的后端面连接,所述双电机壳体包括发电机冷却水道和驱动电机冷却水道,所述发电机冷却水道与所述驱动电机冷却水道串联;

所述变速器壳体包括变壳和离壳,所述变壳与所述电机主壳的前端面连接;

所述双逆变器壳体安装在所述双电机壳体的上方。

进一步地,还包括排气单元,所述排气单元连通所述变速器壳体、所述双电机壳体与双逆变器壳体,使气体能够从所述变速器壳体进入到所述双电机壳体中,再从所述双电机壳体进入到所述双逆变器壳体中最终排出。

进一步地,所述排气单元包括第一排气组件和第二排气组件,所述第一排气组件连通所述变速器壳体与所述双电机壳体,所述第二排气组件连通所述双电机壳体与所述双逆变器壳体。

进一步地,所述第一排气组件包括第一油坝、第一通气口、第二油坝、第二通气口、挡油柱和排气孔,所述第一油坝、所述第二油坝和所述第二通气口在所述变速器壳体的一侧和所述双电机壳体的一侧均设有;

所述第一通气口位于所述变速器壳体的一侧的所述第一油坝的底部,所述第二通气口位于所述第二油坝的顶部,所述第二油坝位于所述第一油坝的上方,所述挡油柱位于所述变速器壳体的一侧的所述第二油坝的上方,所述排气孔位于所述双电机壳体的一侧的所述第二油坝的上方;

所述变速器壳体与所述双电机壳体连接时,所述挡油柱与所述排气孔对接并且两者之间留有间隙,所述排气孔与所述双电机壳体的内部连通。

进一步地,所述双逆变器壳体包括逆变器冷却水道,所述逆变器冷却水道与所述发电机冷却水道和所述驱动电机冷却水道连通。

进一步地,所述逆变器冷却水道包括第一水道和第二水道,所述第一水道与所述第二水道之间设有水道连接部,所述水道连接部的内壁上设有多条导流筋,所述水道连接部处通过摩擦焊固定有一块水道盖板,冷却水流过所述水道盖板与所述导流筋之间的通道。

进一步地,所述电机后端盖的外表面上设有凹陷的悬置安装区域,所述悬置安装区域设有多个通孔,所述电机主壳的后端面上开设有多个与所述通孔对应的螺栓孔。

进一步地,所述电机主壳的所述前端面上设有台阶部,所述台阶部用于避让变速器轴承室。

进一步地,所述变速器壳体的底部内设有存油腔,所述存油腔的顶部设有加油口,所述存油腔的底部设有液压系统进油口和液压系统出油口,所述存油腔内还设置磁体。

进一步地,所述存油腔的外壁包括横向部和倾斜部,所述横向部位于所述存油腔的顶部,所述倾斜部与所述横向部连接并从上向下逐渐倾斜。

进一步地,所述双电机壳体与所述双逆变器壳体之间设有高压接线盒,所述高压接线盒包括高压接线盒盖和高压出线口,双电机采用扁平铜排与逆变器插入所述高压出线口的铜排对接并用螺栓固定,所述高压接线盒盖与所述高压接线盒的盒体通过螺栓可拆卸连接。

进一步地,所述电机后端盖上设有发电机线束接口和驱动电机线束接口,所述发电机线束接口和所述驱动电机线束接口之间设有低压线束集成接口。

采用上述技术方案后,具有如下有益效果:

本发明中发电机与驱动电机共壳体和共水道设计,并且双电机壳体与变速器壳体使用共端盖的设计,使得混合动力总成的壳体组件的结构更加的紧凑,能够满足在搭载四缸发动机的前机舱的空间下,布置功率较大的双电机混合动力总成的需要。

附图说明

参见附图,本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解:这些附图仅仅用于说明的目的,而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中:

图1是本发明一实施例中混合动力总成的壳体组件的立体图;

图2是本发明一实施例中混合动力总成的壳体组件的爆炸图;

图3是本发明一实施例中混合动力总成的原理图;

图4是本发明一实施例中排气单元的示意图;

图5是本发明一实施例中变速器壳体的一侧的第一排气组件的结构示意图;

图6是本发明一实施例中双电机壳体的一侧的第一排气组件的结构示意图;

图7是本发明一实施例中第一排气组件处的剖视图;

图8是本发明一实施例中双电机壳体与悬置支架安装后的示意图;

图9是本发明一实施例中双电机壳体与悬置支架安装后的局部放大图;

图10是本发明一实施例中电机主壳的后端面的示意图;

图11是本发明一实施例中电机主壳的前端面的示意图;

图12是本发明一实施例中变速器壳体与双电机壳体对接处的示意图;

图13是本发明一实施例中减速器轴承与台阶部处的剖视图;

图14是本发明一实施例中存油腔的变壳侧的结构示意图;

图15是本发明一实施例中存油腔的离壳侧的结构示意图;

图16是本发明一实施例中双电机壳体和逆变器壳体的内部结构示意图;

图17是本发明一实施例中高压接线盒的示意图;

图18是本发明一实施例中接线板的局部放大图;

图19是本发明一实施例中高压接线盒的局部放大图;

图20是本发明一实施例中电机后端盖的外侧面的示意图;

图21是本发明一实施例中电机后端盖的内侧面的示意图;

图22是本发明一实施例中电机后端盖与接插件的示意图;

图23是本发明一实施例中逆变器壳体的逆变器冷却水道的横向剖视图;

图24是本发明一实施例中逆变器壳体的逆变器冷却水道的纵向剖视图;

图25是本发明一实施例中导流筋处的截面图;

图26是本发明一实施例中水道盖板的截面图。

附图标记对照表:

双电机壳体1:电机主壳11、螺栓孔111、台阶部112、电机后端盖12、发电机线束接口121、驱动电机线束接口122、低压线束集成接口123、悬置安装区域13、通孔14、第一入水口15、第一出水口16;

变速器壳体2:变壳21、离壳22、存油腔23、加油口231、液压系统进油口232、液压系统出油口233、横向部234、倾斜部235、吸附腔236;

双逆变器壳体3:第一水道31、第二水道32、水道连接部33、逆变器顶盖34、逆变器主壳35、逆变器底盖36、逆变器定位孔37、导流筋331、水道盖板332;

排气单元4:第一排气组件41、第二排气组件42、第一油坝411、第一通气口412、第二油坝413、第二通气口414、挡油柱415、排气孔416;

高压接线盒5:高压接线盒盖51、高压出线口52、电机定位孔53;

扁平铜排6;

发电机10、驱动电机20、悬置支架30、减速器轴承40、接插件50。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

容易理解,根据本发明的技术方案,在不变更本发明实质精神下,本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此,以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明,而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的,它们是相对的概念,因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以,也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

本发明的一些实施例中,如图1-3所示,混合动力总成的壳体组件,包括双电机壳体1、变速器壳体2和双逆变器壳体3;

双电机壳体1用于集成发电机10和驱动电机20,双电机壳体1包括电机主壳11和电机后端盖12,电机后端盖12与电机主壳11的后端面连接,双电机壳体1包括发电机冷却水道和驱动电机冷却水道,发电机冷却水道与驱动电机冷却水道串联;

变速器壳体2包括变壳21和离壳22,变壳21与电机主壳11的前端面连接;

双逆变器壳体3安装在双电机壳体1的上方。

具体为,双电机壳体1包括两部分壳体,分别为电机主壳11和电机后端盖12,本发明中的双电机壳体1省去了电机前端盖,与变速器壳体2共同端盖,有利于缩小壳体组件的占用空间。双电机壳体1内部能够容纳发电机10和驱动电机20,使得两个电机共同一个壳体,进一步缩小占用空间。另外,双电机壳体1包括发电机冷却水道和驱动电机冷却水道,发电机冷却水道与驱动电机冷却水道串联,使得两个电机共同冷却水道,也有利于缩小占用空间。

变速器壳体2包括变壳21和离壳22,并且变壳21与电机主壳11的前端面连接,变速器壳体2采用油冷,变速器壳体2的内部腔体与双电机壳体1的内部腔体之间设有油封,冷却油不会进入到双电机壳体1中;

双逆变器壳体3安装在双电机壳体1的上方,如图2所示,双逆变器壳体3包括逆变器顶盖34、逆变器主壳35和逆变器底盖36,逆变器顶盖34覆盖在逆变器主壳35的上方,逆变器主壳35的下方与逆变器底盖36连接,逆变器底盖36与双电机壳体1的上方连接。

本实施例中,由于双电机壳体1与变速器壳体2共同端盖,能够缩短Y向的尺寸,同时发电机与驱动电机共壳体和共水道设计,使得混合动力总成的壳体组件的结构更加的紧凑,能够满足在搭载四缸发动机的前机舱的空间下,布置功率较大的双电机混合动力总成的需要。

本发明的一些实施例中,如图4所示,还包括排气单元4,排气单元4连通变速器壳体2、双电机壳体1与双逆变器壳体3,使气体能够从变速器壳体2进入到双电机壳体1中,再从双电机壳体1进入到双逆变器壳体3中最终排出。

现有的变速器壳体采用单独的排气口,电机腔体与逆变器腔体连通,共用一个排气口。本实施例中,使排气单元4连通变速器壳体2、双电机壳体1与双逆变器壳体3,使得三个壳体共同一个排气单元4,并且排气单元4只实现气体从变速器壳体2到双电机壳体1的流通,但是变速器壳体2中的油液不会进入到双电机壳体1中。

进一步地,如图4所示,排气单元4包括第一排气组件41和第二排气组件42,第一排气组件41连通变速器壳体2与双电机壳体1,第二排气组件42连通双电机壳体1与双逆变器壳体3。

具体为,如图5-7所示,第一排气组件41包括第一油坝411、第一通气口412、第二油坝413、第二通气口414、挡油柱415和排气孔416,第一油坝411、第二油坝413和第二通气口414在变速器壳体2的一侧和双电机壳体1的一侧均设有;

第一通气口412位于变速器壳体2的一侧的第一油坝411的底部,第二通气口414位于第二油坝413的顶部,第二油坝413位于第一油坝411的上方,挡油柱415位于变速器壳体2的一侧的第二油坝413的上方,排气孔416位于双电机壳体1的一侧的第二油坝413的上方;

变速器壳体2与双电机壳体1连接时,挡油柱415与排气孔416对接并且两者之间留有间隙,排气孔416与双电机壳体1的内部连通。

第一排气组件41在变速器壳体2和双电机壳体1的两侧均设有,第一排气组件41能够实现变速器壳体2与双电机壳体1之间的气通,同时实现油液的密封,防止油液进入到双电机壳体1中。

如图5所示,变速器壳体2的一侧,第一排气组件41包括第一油坝411、第一通气口412、第二油坝413、第二通气口414和挡油柱415,第一通气口412位于第一油坝411的底部,气体从第一通气口412进入到第一油坝411的上方,第二通气口414位于第二油坝413的最上方,气体从第一油坝411的上方进入到第二通气口414,从第二通气口414进入到第二油坝413的上方。变速器壳体2中的少部分油液从第一通气口412进入到第一油坝411的上方,极少部分油液从第二通气口414进入到第二油坝413的上方,减少了油液进入到第二油坝413的上方。

如图6所示,双电机壳体1的一侧,第一排气组件41包括第一油坝411、第二油坝413、第二通气口414和排气孔416,排气孔416的位置与挡油柱415的位置对应。

如图7所示,排气孔416与挡油柱415之间留有间隙,该间隙一方便阻挡油液的进入,另一方便能够供气体通过排气孔416进入到双电机壳体1中。

进一步地,双逆变器壳体3包括逆变器冷却水道,逆变器冷却水道与发电机冷却水道和驱动电机冷却水道连通。

具体为,如图16所示,双电机壳体1上设有第一入水口15和第一出水口16,双逆变器壳体3上设有第二入水口37和第二出水口38,冷却水从第一入水口15流入到双电机壳体1中,然后从第一出水口16流出,第一出水口16与第二入水口37连接,冷却水从第二入水口37流入到双逆变器壳体3的逆变器冷却水道中,然后从第二出水口38流出,第二出水口38与第一入水口15连接。

由于双电机壳体1和双逆变器壳体3的冷却水道集成,结构更紧凑。功率密度进一步提升。

本发明的一些实施例中,如图23-26所示,逆变器冷却水道包括第一水道31和第二水道32,第一水道31与第二水道32之间设有水道连接部33,水道连接部33的内壁上设有多条导流筋331,水道连接部33处通过摩擦焊固定有一块水道盖板332,冷却水流过水道盖板332与导流筋331之间的通道。

具体为,如图23所示,逆变器冷却水道包括第一水道31和第二水道32,第一水道31与第二水道32之间设有水道连接部33,冷却水从第一水道31流入水道连接部33,然后从水道连接部33流入到第二水道32,水道连接部33将冷却水导流成多股水流,在保证水流不紊乱不会产生回流的同时,减小水道压损,改善冷却效果。

如图24所示,水道连接部33的上方设有多条导流筋331,下方设有水道盖板332。

如图25所示,相邻导流筋331之间形成分水道,三条导流筋331,形成了四条分水道。

如图26所示,水道盖板332上对应分水道也设有多条凹槽,水道盖板332与第一水道31和第二水道32的边缘通过摩擦焊焊接,相比于螺栓固定方式,减少了螺栓和密封圈的安装空间,水道的密封性也更有保障。

本发明的一些实施例中,如图1、图8-10所示,电机后端盖12的外表面上设有凹陷的悬置安装区域13,悬置安装区域13设有多个通孔14,电机主壳11的后端面上开设有多个与通孔对应的螺栓孔111。

具体为,如图1所示,电机后端盖12的外表面上设有凹陷的悬置安装区域13,悬置安装区域13用于安装悬置支架30,减少Y向占用;Y向打螺栓,释放了更多悬置布置空间,可供布置螺栓的面积更大;悬置支架Y向尺寸更短,同时该装配形式有利于改善悬置受力。

如图8-9所示,为悬置支架30通过螺栓连接到电机后端盖12后的状态。

如图10所示,电机主壳11的后端面上开设有多个与通孔对应的螺栓孔111,螺栓从外向内依次穿过悬置支架30、电机后端盖12后与螺栓孔111固定连接。

本发明的一些实施例中,如图11-13所示,电机主壳11的前端面上设有台阶部112,台阶部112用于避让变速器轴承室。

由于取消了电机前端盖,可实现成本降低并进一步减少Y向长度;但是,变速器壳体2与双电机壳体1的电机主壳11直接连接时,减速器轴承40容易与电机主壳11干涉。因此,在电机主壳11的前端面上做阶梯状的台阶部112,用于局部避让减速器轴承40,在保证变速器壳体2与双电机壳体1之间的结合面密封的同时,尽量保证了水道长度不缩短,最大化的提升了混合动力总成的壳体组件的Y向空间利用率。

本发明的一些实施例中,如图14-15所示,变速器壳体2的底部内设有存油腔23,存油腔23的顶部设有加油口231,存油腔23的底部设有液压系统进油口232和液压系统出油口233,存油腔23内还设置磁体。

具体为,如图14所示,存油腔23在变壳21侧的结构为:顶部设有加油口231,油液从加油口231进入到存油腔23中;存油腔23的底部设有液压系统进油口232和液压系统出油口233,可以保证离合器油泵工作时,油品在存油腔23内循环流动;存油腔23中还设有吸附腔236,吸附腔236中设有磁体(图未示),磁体用于吸附油液中的铁屑。

如图15所示,存油腔23在离壳22侧的结构为:顶部设有加油口231,离壳22侧加油口231与变壳侧的加油口231拼合成一个完整的加油口;存油腔23中设有吸附腔236,与变壳侧的拼合成一个完整的吸附腔236,将磁体固定在其中,并且将吸附的铁屑保持在吸附腔236中。

进一步地,如图14-15所示,存油腔23的外壁包括横向部234和倾斜部235,横向部234位于存油腔23的顶部,倾斜部235与横向部234连接并从上向下逐渐倾斜。

加油口231开设在横向部234上,横向部234大致沿横向方向布置,并略向下凹陷,便于油液进入到加油口231中。

倾斜部235从上往下倾斜,便于将没有进入到加油口231中的油液导入到变速器壳体2的底部。

变速器壳体2的内部设置离合器腔体及存油腔23,存油腔23用于离合器液压系统用油内部循环,可以在不同的角度保证离合器液压系统的用油量,保证发动机直驱功能。

本发明的一些实施例中,如图16-19所示,双电机壳体1与双逆变器壳体3之间设有高压接线盒5,高压接线盒5包括高压接线盒盖51和接线板52,双电机与逆变器通过扁平铜排6电连接,扁平铜排6穿过接线板52,高压接线盒盖51与接线板52通过螺栓可拆卸连接。

具体为,如图16所示,双电机与逆变器之间通过多条扁平铜排6电连接,扁平铜排6的凸起部分做弯折处理减短Y向尺寸占用,同时三相出线位置可被定位夹板锁定。

如图17所示,高压接线盒5包括高压接线盒盖51和高压出线口52,双电机采用扁平铜排6与逆变器插入高压出线口52的铜排对接并用螺栓固定,高压接线盒盖51与高压接线盒5的盒体通过螺栓可拆卸连接,便于对扁平铜排6进行维修和更换。

如图18所示,高压接线盒5上还设有电机定位孔53,电机定位孔53用于与双电机壳体1定位,便于高压接线盒5与双电机壳体1的连接。

如图19所示,逆变器壳体3上还设有逆变器定位孔37,逆变器定位孔37用于与逆变器壳体3定位,便于高压接线盒5与逆变器壳体3的连接。

双电机三相引出线接线盒集成,减少盖板数量,提高密封面连续性;并实现引出线端子预固定,防止与逆变器合装过程发生端子滑落,同时提高铜排连接处的抗振动可靠性。

本发明的一些实施例中,如图20-22所示,电机后端盖12上设有发电机线束接口121和驱动电机线束接口122,发电机线束接口121和驱动电机线束接口122之间设有低压线束集成接口123。

具体为,如图20所示,为电机后端盖12的外侧面,电机线束接口121用于供发电机旋变线束从该口进入到双电机壳体1内,驱动电机线束接口122用于供驱动电机旋变线束从该口进入双电机壳体1内,双电机旋变线束穿过电机后端盖12引出,实现旋变调零的便利性。低压线束集成接口123设置在发电机线束接口121和驱动电机线束接口122之间。

如图21所示,为电机后端盖12的内侧面。

如图22所示,低压线束集成接口123处连接集成式的16Pin接插件50,两个电机的低压线束全部与该接插件50连接,进一步提升集成性,集中屏蔽改善EMC性能,并减少接插件50密封口。

本发明通过壳体组件的巧妙布置,在可靠性高且维护成本低的前提情况下,可以满足在搭载四缸发动机的前机舱的空间下,布置功率较大的双电机混合动力总成的需要,是一种高性价比的混合动力总成壳体解决方案。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在本发明原理的基础上,还可以做出若干其它变型,也应视为本发明的保护范围。

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