CN101875297B - 一种双电机混合动力驱动及变速装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双电机混合动力驱动及变速装置,其特征是内燃机以实心转轴为输出轴,在实心转轴的前段同轴设置套筒轴;第一离合装置和第二离合装置均设置在实心转轴上,第二电机的转子固定在套筒轴上,第一电机的转子固定在实心转轴上,第一齿轮固联在套筒轴上;其中,第一离合装置、第一电机、第二电机,第二离合装置以及由第一齿轮、第二齿轮和传动齿轮构成的变速齿轮组分别安置在各自独立的腔体内。本发明可多种工作模式转换,能够有效阻止热传递和润滑油的飞溅对电机的影响,保证电机工作状态的稳定;结构紧凑、布局合理、改善了整车的燃油经济性。

Description

—种双电机混合动力驱动及变速装置
技术领域
[0001] 本发明涉及应用在混合动力交通工具中的双电机混合动力驱动及变速装置。
背景技术
[0002] 面对资源匮乏和环境的恶化,人们对汽车的安全、节能、环保的要求越来越高。但是由于燃料电池、充电站、电机、控制等方面的制约,使得纯电动汽车和燃料电池汽车不能实现量产,因此混合动力汽车(HEV)成为目前能解决以上问题的较为合适的选择。混合动力汽车是由发动机和电机系统共同驱动的车辆。其中发动机使用传统的内燃机;电机可以是永磁电机或励磁电机,可以是同步电机也可以是异步电机。
[0003]目前已有的双电机混合动力汽车动力驱动装置由发动机、电机、电池组、离合器等基本动力模块以及其各自的控制单元组成,具有串联、并联和混联三种基本模式,但大多属于弱混合动力形式,即采用发动机作为主体动力输出,电机作为动力辅助设备,因此发动机不能稳定工作在经济区域。另外,各动力模块布置的不合理,导致过多散热,电机失效等情况发生,最终导致电机驱动模式的时间短,整体燃油经济性差;且结构不紧凑,影响整车设计。国外以行星齿轮传动的混合动力驱动装置一般档位较多,技术含量高,但制造难度大,成本较高。
发明内容
[0004] 本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处,提供一种双电机混合动力驱动及变速装置,以期不仅能够实现多种工作模式,而且结构简单、电机效率高、不易失效、整体燃油经济性好、系统散热好。
[0005] 本发明解决技术问题采用如下方案:
[0006] 本发明双电机混合动力驱动及变速装置,包括内燃机、第一电机、第二电机、第一离合装置、第二离合装置以及一对相啮合的第一齿轮和第二齿轮;
[0007] 本发明的结构特点是所述内燃机以实心转轴为输出轴,在所述实心转轴的前段同轴设置套筒轴;所述第一离合装置和第二离合装置均设置在所述实心转轴上,所述第二电机的转子固定在所述套筒轴上,第一电机的转子固定在所述实心转轴上,第一齿轮固联在套筒轴上;其中,第一离合装置、第一电机、第二电机,第二离合装置以及由第一齿轮、第二齿轮和传动齿轮构成的变速齿轮组分别安置在各自独立的腔体内。
[0008] 本发明双电机混合动力驱动及变速装置的结构特点也在于:
[0009] 所述第一离合装置和第二离合装置为干式离合器、湿式离合器、同步器或者是能够实现分离与闭合的其它装置。
[0010] 与已有技术相比,本发明具有以下显著效果:
[0011] 1、本发明通过对装置控制的优化组合,可以实现发动机快速启动、停车充电、纯电行使、串联运行、并联运行、制动能量回收等多种工作模式。
[0012] 2、本发明的各个动力模块安置在各自独立的腔体中,从而有效地隔离热传递以及避免润滑油飞溅对电机的影响,使得电机工作效率高、工作寿命长,驱动系统整体的燃油经济性得到很大的改善。
[0013] 3、本发明结构简单,制造容易,给以后的制造装配带来便利;
[0014] 4、本发明通过计算机控制,可以实现模式之间的互相切换,实现全自动化控制;
[0015] 5、本发明运行稳定,噪声低,使用寿命长。
附图说明
[0016] 图1为本发明的结构示意图。
[0017] 图中标号:1内燃机、2第一离合装置、3第一轴承座、4第二轴承座、5第二电机、6第三轴承座、7第二离合装置、8套筒轴、9第一齿轮、10第二齿轮、11传动齿轮、12第一电机、13实心转轴、14壳体。
[0018] 以下通过具体实施方式,结合附图对本发明作进一步说明:
具体实施方式
[0019] 本实施例中的结构设置包括内燃机1、第一电机12、第二电机5、第一离合装置2、第二离合装置7以及一对相啮合的第一齿轮9和第二齿轮10 ;本实施例中内燃机I以实心转轴13为输出轴,在实心转轴13的前段同轴设置套筒轴8 ;第一离合装置2和第二离合装置7均设置在实心转轴13上,第二电机5的转子固定在套筒轴8上,第一电机12的转子固定在实心转轴13上,第一齿轮9固联在套筒轴8上;其中,第一离合装置2、第一电机12、第二电机5,第二离合装置7以及由第一齿轮9、第二齿轮10和传动齿轮11构成的变速齿轮组分别安置在各自独立的腔体内;由传动齿轮11与车轮进行动力传递。
[0020] 具体实施中,相应的结构设置也包括:
[0021 ] 套筒轴8是以分处在不同轴向位置上的第一轴承座3、第二轴承座4和第三轴承座6进行支承;
[0022] 第一离合装置2和第二离合装置7可以为干式离合器、湿式离合器、同步器或者是能够实现分离与闭合的其它装置。
[0023] 本实施例中,各个动力模块分置于各自独立的腔体中,从而有效地隔离热传递以及避免润滑油飞溅对电机的影响,使得电机工作效率高,工作寿命长,驱动系统整体的燃油经济性得到很大的改善。
[0024] 本实施例能够满足车辆的多种工作模式,具体工作模式下的动力传递方式包括:
[0025] 串联工作模式:第一离合装置2闭合,第二离合装置7断开,内燃机I带动第一电机12发电,再将电能传递给第二电机5,使第二电机5作为电动机进行转动,从而带动第一齿轮9工作,输出动力由传动齿轮11以及后续的变速装置传入车轮。
[0026] 并联工作模式:第一离合装置2和第二离合装置7都闭合,内燃机I驱动第一电机12工作,同时外部储能装置以电能驱动第二电机5工作,动力同时由第一电机12和第二电机5提供,输出动力经过一对相哨合的第一齿轮9和第二齿轮10传递给传动齿轮11,以驱动车轮。
[0027] 纯电驱动工作模式:第一离合装置2和第二离合装置7都断开,只有外部储能装置驱动第二电机5工作,并动力传递给第一齿轮9,实现纯电工作模式I ;或者第一离合装置2断开,第二离合装置7闭合,外部储能装置同时驱动第一电机12和第二电机5,将动力传递给第一齿轮9,实现纯电工作模式II。
[0028] 停车充电工作模式:第一离合装置2闭合,第二离合装置7断开,内燃机I驱动第一发电机12工作,对外部储能装置进行充电。
[0029] 制动能量回收模式:在车辆制动时,第一离合装置2断开,第二离合装置7闭合,制动能量带动齿轮组转动,从而使第一电机5和第二电机12作为发电机进行发电,再将电能存储到外部储能装置中,实现制动能量的回收工作模式II ;在车辆制动时,第一离合装置2和第二离合装置7都断开,制动能量使传动齿轮转动,并以此通过相啮合的第二齿轮10和第一齿轮9带动第二电机5作为发电机进行发电,再将电能存储到外部储能装置中,实现制动能量回收工作模式II。

Claims (2)

1.一种双电机混合动力驱动及变速装置,包括内燃机(I)、第一电机(12)、第二电机(5)、第一离合装置(2)、第二离合装置(7)以及一对相哨合的第一齿轮(9)和第二齿轮(10);其特征是第一离合装置(2)设置在所述内燃机(I)的输出轴与实心转轴(13)之间,使所述内燃机(I)以实心转轴(13)为输出轴,在所述实心转轴(13)的前段同轴设置套筒轴(8);所述第一离合装置(2)和第二离合装置(7)均设置在所述实心转轴(13)上,所述第二离合装置(7)是位于实心转轴(13)与套筒轴(8)之间,所述第二电机(5)的转子固定在所述套筒轴(8)上,第一电机(12)的转子固定在所述实心转轴(13)上,第一齿轮(9)固联在套筒轴(8)上;其中,第一离合装置(2)、第一电机(12)、第二电机(5),第二离合装置(7)以及由第一齿轮(9)、第二齿轮(10)和传动齿轮(11)构成的变速齿轮组分别安置在各自独立的腔体内。
2.根据权利要求1所述的双电机混合动力驱动及变速装置,其特征是所述第一离合装置(2)和第二离合装置(7)为干式离合器、湿式离合器、同步器或者是能够实现分离与闭合的其它装置。
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