CN105253006B - 一种车用双模混合动力驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明创造提供了一种车用双模混合动力驱动装置，包括发动机、扭转减震器、第一电机、制动器、第一离合器、前行星排、后行星排、第二轴、第二电机、第二离合器和第一轴，第一电机和第二电机均为电动和发电一体机，第一电机的转子轴和第二电机的转子轴均是空心轴，第一轴穿过第一电机的转子轴，第二轴穿过第二电机的转子轴，前行星排和后行星排均包括太阳轮、行星轮、行星轮架和齿圈。本发明创造采用行星排机构配合制动器、第一离合器、第二离合器实现单电机纯电动驱动、双电机纯电动驱动、混合动力驱动、发动机单独驱动以及制动回馈五种工作方式，两个离合器的设置，使得发动机单独驱动工作模式可由多种方式来实现，有效降低能耗，结构简单。

Description

一种车用双模混合动力驱动装置
技术领域
本发明创造属于混合动力驱动装置领域，尤其是涉及一种车用双模混合动力驱动装置。
背景技术
车用混合动力驱动系统的发展趋势是深度混联结构。现有混联系统中许多采用行星齿轮机构和两个电机，但大多只能实现单电机纯电动驱动和混联驱动，而不能实现发动机直接驱动，属于单模式运行。在混联混合动力装置中，如何实现双电机纯电动驱动和发动机单独驱动，是一个比较困难的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种车用双模混合动力驱动装置，解决现有混联单模式系统中不能实现双电机纯电动驱动和不能实现发动机单独驱动这两个问题。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种车用双模混合动力驱动装置，包括发动机1、扭转减振器2、第一电机3、制动器4、第一离合器5、前行星排6、后行星排7、第二轴8、第二电机9、第二离合器10和第一轴11；
所述第一电机3为电动和发电一体机，所述第一电机3的转子轴为空心轴，所述第一轴11穿过所述第一电机3的空心转子轴；
所述第二电机9为电动和发电一体机，所述第二电机9的转子轴为空心轴，所述第二轴8穿过所述第二电机9的空心转子轴；
所述扭转减振器2一端连接所述发动机1的壳体，另一端连接第一轴11，所述第一轴11为所述发动机1的动力输出轴；
所述前行星排6包括前行星排齿圈601、前行星排行星轮602、前行星排行星架603和前行星排太阳轮604；
所述后行星排7包括后行星排齿圈701、后行星排行星轮702、后行星排行星架703和后行星排太阳轮704，所述后行星排齿圈701固定设置，所述后行星排行星架703同作为动力输出轴的第二轴8连接，所述后行星排太阳轮704同所述第二电机9的转子轴连接；
所述前行星排齿圈601同所述后行星排行星架703连接，所述前行星排行星架603同所述第一轴11连接，所述前行星排太阳轮604同所述第一电机3的转子轴连接；
所述第一离合器5一端与所述前行星排行星架603前端固连在一起，另一端与所述前行星排齿圈601固连在一起；
所述第二离合器10一端与所述前行星排行星架603后端固连在一起，另一端与所述后行星排行星架703前端固连在一起；
所述制动器4一端连接所述第一电机3的壳体，另一端连接所述前行星排行星架603。
本装置的工作方法为：
在单电机纯电动驱动方式下，所述制动器4松开，第一离合器5、第二离合器10松开，所述发动机1不工作，所述第一电机3也不工作，所述第二电机9以电动机方式工作，所述第二电机9的输出动力经过所述第二轴8输出；
在双电机纯电动驱动方式下，所述制动器4制动，锁止所述前行星排行星架603，第一离合器5松开、第二离合器10松开，所述发动机1不工作，所述第一轴11和所述前行星排行星架603被固定，所述第一电机3以电动机方式工作，所述第二电机9以电动机方式工作，第一电机3和第二电机9的输出动力耦合后经所述第二轴8输出；
在混合动力驱动方式下，所述制动器4松开，所述第一离合器5、第二离合器10接合，所述发动机1工作，所述第一电机3以发电机方式工作，所述第二电机9以电动机方式工作，所述发动机1的部分动力和所述第二电机9的动力经前行星排6和后行星排7的耦合后经所述第二轴8输出；
在发动机单独驱动方式下，所述发动机1工作，所述第一电机3和所述第二电机9不工作，所述制动器4松开，所述第一离合器5单独接合、第二离合器10松开，或者第二离合器10单独接合、第一离合器5松开，此时所述前行星排6的各部件间没有相对运动，相当于所述发动机1动力直接经过第一轴11，再经过所述前行星排6，由所述第二轴8输出；
在制动回馈方式下，所述第二电机9以发电机方式工作，回收车辆制动动能。
相对于现有技术，本发明创造所述的一种车用双模混合动力驱动装置具有以下优势：
本发明所述的一种车用双模混合动力驱动装置，采用行星排机构配合制动器、第一离合器、第二离合器实现单电机纯电动驱动、双电机纯电动驱动、混合动力驱动、发动机单独驱动以及制动回馈五种工作方式，两个离合器的设置，使得发动机单独驱动工作模式可由多种方式来实现，有效降低能耗，结构简单，成本降低。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造实施例所述的一种车用双模混合动力驱动装置的结构示意图。
附图标记说明：
1-发动机，2-扭转减振器，3-第一电机，4-制动器，5-第一离合器，6-前行星排，601-前行星排齿圈，602-前行星排行星轮，603-前行星排行星架，604-前行星排太阳轮，7-后行星排，701-后行星排齿圈，702-后行星排行星轮，703-后行星排行星架，704-后行星排太阳轮，8-第二轴，9-第二驱动电机，10-第二离合器，11-第一轴。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
如图1所示，一种车用双模混合动力驱动装置，包括发动机1、扭转减振器2、第一电机3、制动器4、第一离合器5、前行星排6、后行星排7、第二轴8、第二电机9、第二离合器10和第一轴11；第一电机3为电动和发电一体机，第一电机3的转子轴为空心轴，第一轴11穿过第一电机3的空心转子轴；第二电机9为电动和发电一体机，第二电机9的转子轴为空心轴，第二轴8穿过第二电机9的空心转子轴；扭转减振器2一端连接发动机1的壳体，另一端连接第一轴11，第一轴11为发动机1的动力输出轴；前行星排6是普通行星排结构，包括前行星排齿圈601、前行星排行星轮602、前行星排行星架603和前行星排太阳轮604；后行星排7是普通行星排结构，包括后行星排齿圈701、后行星排行星轮702、后行星排行星架703和后行星排太阳轮704，后行星排齿圈701固定设置，后行星排行星架703同作为动力输出轴的第二轴8连接，后行星排太阳轮704同第二电机9的转子轴连接；前行星排齿圈601同后行星排行星架703连接，前行星排行星架603同第一轴11连接，前行星排太阳轮604同第一电机3的转子轴连接；第一离合器5一端与前行星排行星架603前端固连在一起，另一端与前行星排齿圈601固连在一起；第二离合器10一端与前行星排行星架603后端固连在一起，另一端与后行星排行星架703前端固连在一起；制动器4一端连接第一电机3的壳体，另一端连接前行星排行星架603。
这种混合动力驱动装置能够实现单电机驱动、双电机纯电动驱动、混合动力驱动、发动机单独驱动、制动回馈五种工作方式，具体工作过程如下：
在单电机纯电动驱动方式下，制动器4松开，第一离合器5、第二离合器10松开，发动机1不工作，第一电机3也不工作，第二电机9以电动机方式工作，第二电机9的输出动力经过第二轴8输出；
在双电机纯电动驱动方式下，制动器4制动，锁止前行星排行星架603，第一离合器5松开、第二离合器10松开，发动机1不工作，第一轴11和前行星排行星架603被固定，第一电机3以电动机方式工作，第二电机9以电动机方式工作，第一电机3和第二电机9的输出动力耦合后经第二轴8输出；
在混合动力驱动方式下，制动器4松开，第一离合器5、第二离合器10接合，发动机1工作，第一电机3以发电机方式工作，第二电机9以电动机方式工作，发动机1的部分动力和第二电机9的动力经前行星排6和后行星排7的耦合后经第二轴8输出；
在发动机单独驱动方式下，发动机1工作，第一电机3和所述第二电机9不工作，制动器4松开，第一离合器5单独接合、第二离合器10松开，或者第二离合器10单独接合、第一离合器5松开，此时前行星排6的各部件间没有相对运动，相当于发动机1动力直接经过第一轴11，再经过前行星排6，由第二轴8输出；
在制动回馈方式下，第二电机9以发电机方式工作，回收车辆制动动能。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种车用双模混合动力驱动装置，其特征在于：包括发动机(1)、扭转减振器(2)、第一电机(3)、制动器(4)、第一离合器(5)、前行星排(6)、后行星排(7)、第二轴(8)、第二电机(9)、第二离合器(10)和第一轴(11)；
所述第一电机(3)为电动和发电一体机，所述第一电机(3)的转子轴为空心轴，所述第一轴(11)穿过所述第一电机(3)的空心转子轴；
所述第二电机(9)为电动和发电一体机，所述第二电机(9)的转子轴为空心轴，所述第二轴(8)穿过所述第二电机(9)的空心转子轴；
所述扭转减振器(2)一端连接所述发动机(1)的壳体，另一端连接第一轴(11)，所述第一轴(11)为所述发动机(1)的动力输出轴；
所述前行星排(6)包括前行星排齿圈(601)、前行星排行星轮(602)、前行星排行星架(603)和前行星排太阳轮(604)；
所述后行星排(7)包括后行星排齿圈(701)、后行星排行星轮(702)、后行星排行星架(703)和后行星排太阳轮(704)，所述后行星排齿圈(701)固定设置，所述后行星排行星架(703)同作为动力输出轴的第二轴(8)连接，所述后行星排太阳轮(704)同所述第二电机(9)的转子轴连接；
所述前行星排齿圈(601)同所述后行星排行星架(703)连接，所述前行星排行星架(603)同所述第一轴(11)连接，所述前行星排太阳轮(604)同所述第一电机(3)的转子轴连接；
所述第一离合器(5)一端与所述前行星排行星架(603)前端固连在一起，另一端与所述前行星排齿圈(601)固连在一起；
所述第二离合器(10)一端与所述前行星排行星架(603)后端固连在一起，另一端与所述后行星排行星架(703)前端固连在一起；
所述制动器(4)一端连接所述第一电机(3)的壳体，另一端连接所述前行星排行星架(603)。
2.根据权利要求1所述的一种车用双模混合动力驱动装置的工作方法，其特征在于：
在单电机纯电动驱动方式下，所述制动器(4)松开，第一离合器(5)、第二离合器(10)松开，所述发动机(1)不工作，所述第一电机(3)也不工作，所述第二电机(9)以电动机方式工作，所述第二电机(9)的输出动力经过所述第二轴(8)输出；
在双电机纯电动驱动方式下，所述制动器(4)制动，锁止所述前行星排行星架(603)，第一离合器(5)松开、第二离合器(10)松开，所述发动机(1)不工作，所述第一轴(11)和所述前行星排行星架(603)被固定，所述第一电机(3)以电动机方式工作，所述第二电机(9)以电动机方式工作，第一电机(3)和第二电机(9)的输出动力耦合后经所述第二轴(8)输出；
在混合动力驱动方式下，所述制动器(4)松开，所述第一离合器(5)、第二离合器(10)接合，所述发动机(1)工作，所述第一电机(3)以发电机方式工作，所述第二电机(9)以电动机方式工作，所述发动机(1)的部分动力和所述第二电机(9)的动力经前行星排(6)和后行星排(7)的耦合后经所述第二轴(8)输出；
在发动机单独驱动方式下，所述发动机(1)工作，所述第一电机(3)和所述第二电机(9)不工作，所述制动器(4)松开，所述第一离合器(5)单独接合、第二离合器(10)松开，或者第二离合器(10)单独接合、第一离合器(5)松开，此时所述前行星排(6)的各部件间没有相对运动，相当于所述发动机(1)动力直接经过第一轴(11)，再经过所述前行星排(6)，由所述第二轴(8)输出；
在制动回馈方式下，所述第二电机(9)以发电机方式工作，回收车辆制动动能。
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