CN102358160B - 一种双电机传动的混合动力汽车的驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种双电机传动的混合动力汽车的驱动系统，它包括：集成起动/发电机、发动机、发动机的输出轴连接第一传动轴；它还包括主电机，主电机的第一输出轴连接第四传动轴，其特征在于：第一传动轴与第一离合器的一端相连，第一离合器的另一端与第二传动轴相连，第二传动轴与第四传动轴之间设有改变传动比的第二传动装置；第三传动轴与第二离合器的一端相连，第二离合器的另一端与主电机的第二输出轴相连，第一传动轴与第三传动轴直接设有改变传动比的第一传动装置，第二传动轴连接到差速器。本发明结构简单，易于产业化，整车可以实现多种工况，并且节能环保，具有很强的实用性。

Description

一种双电机传动的混合动力汽车的驱动系统
技术领域
本发明属于混合动力汽车领域，具体是指一种双电机传动的混合动力汽车的驱动系统。
背景技术
当今世界人类面临着能源匮乏和环境恶化两大挑战，传动汽车日益受到石油危机的严重困扰，电动汽车已成为汽车行业的发展主题。其中，混合动力汽车在节能环保、技术成熟度、整车综合性能等方面表现优异，已成为当今电动汽车产业化的方向。而混合动力驱动系统设计是否优异，直接决定了整车的性能。
在目前众多的混合动力驱动系统中，有许多成功应用的案例。例如丰田的THS系统，该系统以行星齿轮机构作为动力总成耦合器，整车既可以使用汽油发动机或电动机单独驱动车辆也可以同时使用两种动力。该系统包括两台电机，并且电机与发动机功率相当，通过行星齿轮机构实现动力耦合和分配的完全混合系统，它的技术特点是能量流控制精细，但结构比较复杂，对制造及控制要求特别高。
发明内容
本发明的目的是根据上述不足提供一种结构简单、合理并且具有多种工作模式的混合动力汽车驱动系统。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种双电机传动的混合动力汽车的驱动系统，它包括：集成起动/发电机、发动机、发动机的输出轴连接第一传动轴；它还包括主电机，主电机的第一输出轴连接第四传动轴，其特征在于：第一传动轴与第一离合器的一端相连，第一离合器的另一端与第二传动轴相连，第二传动轴与第四传动轴之间设有改变传动比的第二传动装置；第三传动轴与第二离合器的一端相连，第二离合器的另一端与主电机的第二输出轴相连，第一传动轴与第三传动轴直接设有改变传动比的第一传动装置，第二传动轴连接到差速器。
集成起动/发电机和主电机与逆变器电连接，逆变器与储能装置电连接。
所述第一传动轴、第一离合器、第二传动轴、第一传动装置、第三传动轴、第二离合器、第二电机、第四传动轴、第二传动装置为一个总成零件。
第一传动装置是齿轮传动、链条传动、皮带传动中的一种或一种以上的组合。
第二传动装置是齿轮传动、链条传动、皮带传动中的一种或一种以上的组合。
本发明通过对发动机、集成起动/发电机、主电机及两个离合器的控制，来实现纯电动驱动、纯发动机驱动、混联驱动及制动能量回收等多种工作模式。并且，通过对两个离合器的控制，可以实现不同的发动机减速比，以保证发动机一直处于经济转速的范围内。同时，集成起动/发电机可以与储能装置一起，起动发动机，主电机与储能装置一起，可以作为电动机或发电机工作，也可以进行制动能量回收，更加节能环保。本发明混合动力的汽车驱动系统结构简单，易于产业化，整车可以实现多种工况，并且节能环保，具有很强的实用性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
1.集成起动/发电机、2.发动机、3.第一传动轴、4.第一离合器、5.第二连接轴、6.储能装置、7.逆变器、8.第一传动装置、9.第三传动轴、10.第二离合器、11.主电机、12.第四传动轴、13.第二传动装置、14.差速器、15.车轮。
具体实施方式
以下结合附图来进一步说明本发明：
如图1所示，一种双电机传动的混合动力汽车的驱动系统，它包括：集成起动/发电机1、发动机2，发动机2的输出轴连接第一传动轴3；它还包括主电机11，主电机11的第一输出轴连接第四传动轴12，第一传动轴3通过主电机11的输出轴与第四传动轴12相连。第一传动轴3与第一离合器4的一端相连，第一离合器4的另一端与第二传动轴5相连，第二传动轴5与第四传动轴12之间设有改变传动比的第二传动装置13；第三传动轴9与第二离合器10的一端相连，第二离合器10的另一端与主电机11的第二输出轴相连，第一传动轴3与第三传动轴9之间设有改变传动比的第一传动装置8，第二传动轴5连接到差速器14，并通过差速器14驱动车轮15。集成起动/发电机1和主电机11与逆变器7电连接，逆变器7与储能装置6电连接。第一传动装置8和第二传动装置13可以是齿轮传动、链条传动、皮带传动中的一种或一种以上的组合，对本发明效果无影响。
根据运行工况需要，集成起动/发电机1可以起动发动机2。此时，第一离合器4和第二离合器10分离，储能装置6通过逆变器7与电气连接将电能输送至集成起动/发电机1，集成起动/发电机1通过皮带驱动发动机2的曲轴以起动发动机2。
通过对集成起动/发电机1、发动机2、主电机11、第一离合器4、第二离合器10的控制，可以实现纯电动驱动、纯发动机驱动、混联驱动及制动能量回收等工作模式。
(1)纯电动工作模式
根据运行工况的需要，整车可以纯电动工作模式。此时，第一离合器4和第二离合器10分离，发动机2不工作。储能装置6通过逆变器7及电气连接，将电能传递至主电机11。主电机11输出的动力，通过第四连接轴12和第二传动装置13传递至第二连接轴5，然后传递至差速器14，从而带动车轮15，驱动车辆前进。
(2)纯发动机工作模式
据运行工况的需要，整车可以纯发动机工作模式。此时主电机11不工作。根据整车运行车速及控制要求，有两种能量传递的方式。
车辆低速时，第一离合器4分离，第二离合器10接合。发动机2的动力通过第一传动轴3传递至第一传动装置8和第二传动装置13改变传动比，然后再传递至差速器14，从而带动车轮15，驱动车辆前进。
车辆高速时，第一离合器4接合，第二离合器10分离。发动机2的动力通过第一传动轴3传递至第二传动轴5，然后传递至差速器14，从而带动车轮15，驱动车辆前进。
在纯发动机工作模式中，如果储能装置6的电量较低，发动机2可以通过皮带驱动集成起动/发电机1发电，通过逆变器7给储能装置6充电。
(3)混联工作模式
车辆低速时，第一离合器4分离，第二离合器10接合。此时，发动机2的动力通过第一传动轴3传递至第一传动装置8和第二传动装置13改变传动比，然后再传递至差速器14，从而带动车轮15，驱动车辆前进。同时，储能装置6通过逆变器7及电气连接，将电能传递至主电机11，主电机11输出的动力，通过第四连接轴12和第二传动装置13传递至第二连接轴5，然后传递至差速器14，从而带动车轮15，驱动车辆前进。
车辆高速时，第一离合器4接合，第二离合器10分离。此时，发动机2的动力通过第一传动轴3传递至第二传动轴5，然后传递至差速器14，从而带动车轮15，驱动车辆前进。同时，储能装置6通过逆变器7及电气连接，将电能传递至第二电机11，第二电机11输出的动力，通过第四连接轴12和第二传动装置13传递至第二连接轴5，然后传递至差速器14，从而带动车轮15，驱动车辆前进。
集成起动/发电机1根据整车运行需要，可以处于不同的工作状态。如果储能装置6的SOC较低，而发动机2的动力有富余，则集成起动/发电机1可以处于发电状态。集成起动/发电机1提供的电能通过逆变器7及电气连线给储能装置6充电，或者直接通过电气连线提供给主电机11。根据整车运行工况需要，集成起动/发电机1也可以处于空转、非工作状态。
(4)制动能量回收工作模式
当车辆处于减速、制动或滑行等状态时，根据运行工况的需要，整车可以进行制动能量回收。车轮15的动力通过差速器14传递至主电机11，主电机11发电后通过逆变器7及电气连线，给储能装置6充电。通过这样的回收制动能量，可以节省整车的能耗。

Claims (5)

1.一种双电机传动的混合动力汽车的驱动系统，它包括：集成起动/发电机、发动机、发动机的输出轴连接第一传动轴；它还包括主电机，主电机的第一输出轴连接第四传动轴，其特征在于：第一传动轴与第一离合器的一端相连，第一离合器的另一端与第二传动轴相连，第二传动轴与第四传动轴之间设有改变传动比的第二传动装置；第三传动轴与第二离合器的一端相连，第二离合器的另一端与主电机的第二输出轴相连，第一传动轴与第三传动轴直接设有改变传动比的第一传动装置，第二传动轴连接到差速器。
2.如权利要求1所述双电机传动的混合动力汽车驱动系统，其特征在于：集成起动/发电机和主电机与逆变器电连接，逆变器与储能装置电连接。
3.如权利要求1所述双电机传动的混合动力汽车驱动系统，其特征在于：所述第一传动轴、第一离合器、第二传动轴、第一传动装置、第三传动轴、第二离合器、第二电机、第四传动轴、第二传动装置为一个总成零件。
4.如权利要求1所述双电机传动的混合动力汽车驱动系统，其特征在于：第一传动装置是齿轮传动、链条传动、皮带传动中的一种以上的组合。
5.如权利要求1所述双电机传动的混合动力汽车驱动系统，其特征在于：第二传动装置是齿轮传动、链条传动、皮带传动中的一种以上的组合。
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