CN106541817A - 一种多动力源耦合及传动装置 - Google Patents

一种多动力源耦合及传动装置 Download PDF

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Abstract

一种多动力源耦合及传动装置，包括发动机和多动力源耦合及传动系统，所述多动力源耦合及传动系统包括发动机输入轴总成、驱动电机输入轴总成和中间轴总成，其中，所述发动机输入轴总成包含有发动机输入轴、发动机一档主动齿轮、发动机二档主动齿轮，所述驱动电机输入轴总成包含有驱动电机、驱动电机输入轴、驱动电机一档主动齿轮和驱动电机二档主动齿轮，所述中间轴总成包含有中间轴、驱动电机二档从动齿轮、中间轴耦合齿轮、发动机二档从动齿轮和主减主动齿轮，所述中间轴位于所述发动机输入轴、所述驱动电机输入轴之间，所述发动机输入轴、所述驱动电机输入轴和所述中间轴三者两两平行布置。

Description

一种多动力源耦合及传动装置
技术领域
本发明涉及混合动力乘用车，特别是涉及一种多动力源耦合及传动装置。
背景技术
随着美国、欧洲、日本和国内乘用车燃油消耗量限值的出台，在2020年左右，国内乘用车油耗平均水平降低到5L/100Km，在2025年左右进一步降低到4L/100Km。应对上述目标，出现了不同的技术路线，包括：传统车辆的持续改进、纯电动、插电混合动力/混合动力，其中插电混合动力/混合动力是实现上述目标比较务实的重要途径。一方面继承以往整车厂在发动机/传动系统方面的经验和资源；另一方面，随着发动机效率的提升及高效区域的拓展导致发动机的动力性下降，也需要额外的动力源来补偿扭矩，以满足车辆的动力性要求。
随着纯电动乘用车的推广，车辆充电也变得越来越方便，插电混合动力在日常应用中能显著地降低燃油消耗，乘用车的混合动力系统一般在提升整车效率的同时也支持外部充电插电。随着电机的应用及发动机燃油性能的改进，混合动力系统中动力源的调速范围也可以适度减少，在保证整车NVH性能的条件下，通过系统的设计来提高混合动力系统的整体效率。
受到整车发动机仓的空间限制，乘用车的混合动力系统一般都采用电机及传动装置集成的方式，多种动力源的集成带来了技术上很大的挑战。一般会在技术复杂度和性能之间相互平衡。
专利号为CN200910199960.4的混合动力系统，实现了混合动力的功能及性能，但也存在以下问题。
1.发动机和驱动电机同轴布置，没有解决AMT的固有缺陷，在换挡过程中出现动力中断，影响驾驶平顺性。
2.驱动电机与发动机同轴布置，导致电机的转速范围与发动机一样发动机和驱动电机同时驱动车辆时，并没有发挥电机高速的特性。
发明内容
本发明的目的是基于目前国内平行轴变速箱的资源，通过多动力源的耦合解决平行轴变速箱换挡过程中扭矩中断的问题，使得驾驶过程更加平顺，提升驾驶舒适度。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种多动力源耦合及传动装置，包括发动机和多动力源耦合及传动系统，所述多动力源耦合及传动系统包括发动机输入轴总成、驱动电机输入轴总成和中间轴总成，其中，所述发动机输入轴总成包含有发动机输入轴、发动机一档主动齿轮、发动机二档主动齿轮，所述驱动电机输入轴总成包含有驱动电机、驱动电机输入轴、驱动电机一档主动齿轮和驱动电机二档主动齿轮，所述中间轴总成包含有中间轴、驱动电机二档从动齿轮、中间轴耦合齿轮、发动机二档从动齿轮和主减主动齿轮，所述中间轴位于所述发动机输入轴、所述驱动电机输入轴之间，所述发动机输入轴、所述驱动电机输入轴和所述中间轴三者两两平行布置，所述发动机与所述发动机输入轴通过发电机和离合器相连，所述驱动电机与所述驱动电机输入轴相连，所述主减主动齿轮啮合连接差速器的主减从动齿轮，发动机换挡同步器和驱动电机换挡同步器不同时布置在所述发动机输入轴或所述驱动电机输入轴或所述中间轴上。
本技术方案中“所述动机换挡同步器和所述驱动电机换挡同步器不同时布置在所述发动机输入轴或驱动电机输入轴或所述中间轴上”为“当所述发动机换挡同步器布置在所述发动机输入轴上时，所述驱动电机换挡同步器布置在所述中间轴上”、“当所述发动机换挡同步器布置在所述发动机输入轴上时，所述驱动电机换挡同步器布置在所述驱动电机输入轴上”和“当所述发动机换挡同步器布置在所述中间轴上时，所述驱动电机换挡同步器布置在所述驱动电机输入轴上”三种情况。所述动机换挡同步器和所述驱动电机换挡同步器可分别实现发动机一、二档切换和驱动电机一、二档切换。汽车行驶过程中，所述驱动电机可通过所述驱动电机输入轴将动力通过所述中间轴耦合齿轮或所述驱动电机二档从动齿轮传递给所述中间轴，所述中间轴将动力通过所述主减主动齿轮传递给所述主减从动齿轮，从而将动力输出，同样的，所述发动机可通过所述发动机输入轴将动力通过所述发动机一档主动齿轮或所述发动机二档主动齿轮传递给所述中间轴总成，所述中间轴总成将动力输出。这样，在发动机换挡时，所述驱动电机不换挡，所述驱动电机可输出动力到整车；当所述驱动电机换挡时，所述发动机不换挡，所述发动机可输出动力到整车，可实现无动力中断换挡。另外，所述驱动电机采用高速电机，进入二档时的车速比发动机进入二档时的车速要高。
作为本发明的优选，所述发动机输入轴上的所述发动机二档主动齿轮以及与之相啮合的所述发动机二档从动齿轮始终布置在靠近所述发动机一侧，所述驱动电机输入轴上的所述驱动电机二档主动齿轮以及与之相啮合的所述驱动电机二档从动齿轮始终布置在靠近所述驱动电动机一侧。
作为本发明的优选，所述中间轴耦合齿轮分别与所述发动机一档主动齿轮和所述驱动电机一档主动齿轮啮合，所述驱动电机二档从动齿轮与所述驱动电机二挡主动齿轮啮合，所述发动机二档从动齿轮与所述发动机二档主动齿轮啮合。
作为本发明的优选，所述主减主动齿轮刚性连接在远离所述驱动电机二档从动齿轮一端的所述中间轴上。
作为本发明的优选，分别位于所述发动机输入轴、所述中间轴和所述驱动电机输入轴上的所述发动机一档主动齿轮、所述中间轴啮合齿轮和所述驱动电机一档主动齿轮中有两个是空套在轴上，一个刚性连接在轴上。
当所述发动机一档主动齿轮、所述中间轴啮合齿轮分别空套在所述发动机输入轴、所述中间轴上时，所述驱动电机一档主动齿轮刚性连接在所述驱动电机输入轴上；当所述发动机一档主动齿轮、所述驱动电机一档主动齿轮分别空套在所述发动机输入轴、所述驱动电机输入轴上时，所述中间轴啮合齿轮刚性连接在所述中间轴上；当所述驱动电机一档主动齿轮、所述中间轴啮合齿轮分别空套在所述驱动电机输入轴、所述中间轴上时，所述发动机一档主动齿轮刚性连接在所述发动机输入轴上。
当所述发动机换挡同步器布置在所述发动机输入轴上，所述驱动电机换挡同步器布置在所述中间轴上时，所述发动机换挡同步器通过花键连接在所述发动机输入轴上并位于所述发动机一档主动齿轮和所述发动机二档主动齿轮之间，所述驱动电机换挡同步器通过花键连接在所述中间轴上并位于所述驱动电机一档从动齿轮和所述中间轴耦合齿轮之间。所述发动机一档主动齿轮和所述发动机二档主动齿轮空套在所述发动机输入轴上，所述驱动电机一档主动齿轮和所述驱动电机二档主动齿轮通过花键连接在所述驱动电机输入轴上。所述驱动电机二档从动齿轮和所述中间轴耦合齿轮空套在所述中间轴上，所述发动机二档从动齿轮通过花键连接在所述中间轴上。
当所述发动机换挡同步器布置在所述发动机输入轴上，所述驱动电机换挡同步器布置在所述驱动电机输入轴上时，所述发动机换挡同步器通过花键连接在所述发动机输入轴上并位于所述发动机一档主动齿轮和所述发动机二档主动齿轮之间，所述驱动电机换挡同步器通过花键连接在所述驱动电机输入轴上并位于所述驱动电机一档主动齿轮和所述驱动电机二档主动齿轮之间。所述发动机一档主动齿轮和所述发动机二档主动齿轮空套在所述发动机输入轴上，所述驱动电机一档主动齿轮和所述驱动电机二档主动齿轮空套在所述驱动电机输入轴上。所述驱动电机二档从动齿轮和所述中间轴耦合齿轮通过花键连接在所述中间轴上，所述发动机二档从动齿轮通过花键连接在所述中间轴上。
当所述发动机换挡同步器布置在所述中间轴上，所述驱动电机换挡同步器布置在所述驱动电机输入轴上时，所述发动机换挡同步器通过花键连接在所述中间轴上并位于所述中间轴耦合齿轮和所述发动机二档从动齿轮之间，所述驱动电机换挡同步器通过花键连接在所述驱动电机输入轴上并位于所述驱动电机一档主动齿轮和所述驱动电机二档主动齿轮之间。所述发动机一档主动齿轮和所述发动机二档主动齿轮通过花键连接在所述发动机输入轴上，所述驱动电机一档主动齿轮和所述驱动电机二档主动齿轮空套在所述驱动电机输入轴上。所述驱动电机二档从动齿轮通过花键连接在所述中间轴上，所述发动机二档从动齿轮和所述中间轴耦合齿轮空套在所述中间轴上。
作为本发明的优选，所述发电机位于所述发动机与所述离合器之间，所述发电机与所述发动机同轴连接。
所述发电机作用是实现对系统运行模式的优化，即使基于当前的发动机和电池技术，采用调速范围比较窄的少档位传动装置的情况下，与所述离合器配合实现混合动力系统多模式的切换，并保证效率。
在“所述发动机换挡同步器布置在所述发动机输入轴上，所述驱动电机换挡同步器布置在所述中间轴上”时，所述发动机换挡同步器通过花键连接在所述发动机输入轴上并位于所述发动机一档主动齿轮和所述发动机二档主动齿轮之间，所述驱动电机换挡同步器通过花键连接在所述中间轴上并位于所述驱动电机一档从动齿轮和所述中间轴耦合齿轮之间。所述发动机一档主动齿轮和所述发动机二档主动齿轮空套在所述发动机输入轴上，所述驱动电机一档主动齿轮和所述驱动电机二档主动齿轮通过花键连接在所述驱动电机输入轴上。所述驱动电机二档从动齿轮和所述中间轴耦合齿轮空套在所述中间轴上，所述发动机二档从动齿轮通过花键连接在所述中间轴上。此时装置的工作机制如下。
纯电动模式：所述离合器分离。所述发动机换挡同步器保持在空档或与所述发动机一档主动齿轮啮合，所述驱动电机换挡同步器分别与所述中间轴耦合齿轮或所述驱动电机二档从动齿轮结合，由所述驱动电机单独驱动车辆。
串联模式：在纯电动模式的基础上，由所述发电机启动所述发动机，并根据整车功率需求来调整发电量。车辆起步采用纯电动模式或串联模式时，由所述驱动电机单独驱动车辆。
并联模式：在车速比较高时，所述发动机耦合进入所述多动力源耦合及传动系统并直接驱动车辆。该模式的切换对应着换挡过程，如车速低时所述驱动电机在一档，所述发动机换挡同步器结合发动机一档所述主动齿轮，然后离合器闭合；如车速比较高所述驱动电机在二档，所述发动机换挡同步器结合所述发动机二档主动齿轮，然后闭合离合器。
当“所述发动机换挡同步器布置在所述发动机输入轴上，所述驱动电机换挡同步器布置在所述驱动电机输入轴上”时，所述发动机换挡同步器通过花键连接在所述发动机输入轴上并位于所述发动机一档主动齿轮和所述发动机二档主动齿轮之间，所述驱动电机换挡同步器通过花键连接在所述驱动电机输入轴上并位于所述驱动电机一档主动齿轮和所述驱动电机二档主动齿轮之间。所述发动机一档主动齿轮和所述发动机二档主动齿轮空套在所述发动机输入轴上，所述驱动电机一档主动齿轮和所述驱动电机二档主动齿轮空套在所述驱动电机输入轴上。所述驱动电机二档从动齿轮和所述中间轴耦合齿轮通过花键连接在所述中间轴上，所述发动机二档从动齿轮通过花键连接在所述中间轴上。此时装置的工作机制如下。
纯电动模式：离合器分离。所述发动机换挡同步器保持在空档或与所述发动机一档主动齿轮啮合。所述驱动电机换挡同步器分别与所述驱动电机一档主动齿轮或所述驱动电机二档主动齿轮结合，由所述驱动电机单独驱动车辆。
串联模式：在纯电动模式的基础上，由所述发电机启动所述发动机，并根据整车功率需求来调整发电量。车辆起步采用纯电动模式或串联模式时，由所述驱动电机单独驱动车辆。
并联模式：在车速比较高时，所述发动机耦合进入所述多动力源耦合及传动系统并直接驱动车辆。该模式的切换对应着换挡过程，如车速低时所述驱动电机在一档，所述发动机换挡同步器结合所述发动机一档主动齿轮，然后离合器闭合；如车速比较高所述驱动电机在二档，所述发动机换挡同步器结合所述发动机二档主动齿轮，然后闭合离合器。
当“所述发动机换挡同步器布置在所述中间轴上，所述驱动电机换挡同步器布置在所述驱动电机输入轴上”时，所述发动机换挡同步器通过花键连接在所述中间轴上并位于所述中间轴耦合齿轮和所述发动机二档从动齿轮之间，所述驱动电机换挡同步器通过花键连接在所述驱动电机输入轴上并位于所述驱动电机一档主动齿轮和所述驱动电机二档主动齿轮之间。所述发动机一档主动齿轮和所述发动机二档主动齿轮通过花键连接在所述发动机输入轴上，所述驱动电机一档主动齿轮和所述驱动电机二档主动齿轮空套在所述驱动电机输入轴上。所述驱动电机二档从动齿轮通过花键连接在所述中间轴上，所述发动机二档从动齿轮和所述中间轴耦合齿轮空套在所述中间轴上。此时装置的工作机制如下。
纯电动模式：离合器分离。所述发动机换挡同步器保持在空档。所述驱动电机换挡同步器与所述驱动电机一档主动齿轮或所述驱动电机二档主动齿轮结合，由所述驱动电机单独驱动车辆。
串联模式：在纯电动模式的基础上，由所述发电机启动所述发动机，并根据整车功率需求来调整发电量。车辆起步采用纯电动模式或串联模式时，由所述驱动电机单独驱动车辆。
并联模式：在车速比较高时，所述发动机耦合进入多动力源耦合及传动系统并直接驱动车辆。该模式的切换对应着换挡过程，如车速低时所述驱动电机在一档（所述驱动电机换挡同步器结合所述驱动电机二档主动齿轮），所述发动机换挡同步器结合所述发动机档从动齿轮，然后离合器闭合；如车速比较高所述驱动电机在二档（所述驱动电机换挡同步器结合所述中间轴耦合齿轮），所述发动机换挡同步器结合所述中间轴耦合齿轮，然后闭合离合器。
该实施方案中，要采用低速驱动电机，合理的设计其减速比，使得发动机的二档进入车速要比电机二档进入车速要高。也可在软件中增加仲裁功能，保证发动机二档换挡优先。该方案更适合效率区域比较宽广的发动机。
作为本发明的优选，所述发电机和所述驱动电机连接有电子油泵喷射装置。
所述发电机和所述驱动电机的冷却采用油冷，通过电子油泵将润滑油喷射到定子表面，提高其冷却效果，同时增强电机轴承的润滑效果，达到电机和传动装置的冷却、润滑一体化，更减小了布置空间。
作为本发明的优选，所述中间轴上有识别所述中间轴加速度的高精度速度传感器。
所述速度传感器识别所述中间轴的加速度，通过电机的扭矩补偿来减少换挡过程中的惯量冲击。
作为本发明的优选，所述离合器、所述发动机换挡同步器和所述驱动电机换挡同步器连接有液压驱动装置。
综上所述，本发明具有如下有益效果。
1、本技术方案通过多动力源的耦合解决了平行轴变速箱换挡过程中扭矩中断的问题。
2、所述电机与传动装置采用高度集成的一体化方案，包括所述电机与传动装置的集成一体化，所述电机和传动装置的冷却、润滑一体化，减少了布置空间。
3、充分使用电机的高速特性，降低电机的扭矩需求，通过多种运行模式来保证行驶效率。
4、可设置所述发动机两档速比来兼顾整车的中速和高速运行时带来的NVH问题。
5、所述驱动电机的两个档位均采用减速比，降低所述中间轴的转速，也可降低换挡冲击可能带来的谐振。
附图说明
图1为实施例1的一种多动力源耦合及传动装置结构总示意图。
图2为实施例2的一种多动力源耦合及传动装置结构总示意图。
图3为实施例3的一种多动力源耦合及传动装置结构总示意图。
图中：1:发动机，2: 多动力源耦合及传动系统，3：发电机，4：离合器，5：发动机输入轴，6：发动机二档主动齿轮，7:发动机换挡同步器，8：发动机一档主动齿轮，9：中间轴，10：驱动电机换挡同步器，11：驱动电机二档从动齿轮，12：驱动电机，13：驱动电机二档主动齿轮，14：驱动电机输入轴，15：驱动电机1档主动齿轮，16：中间轴耦合齿轮，17：发动机2档从动齿轮，18：主减从动齿轮，19：主减主动齿轮。
具体实施方案
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1，如图1 为一种多动力源耦合及传动装置结构总示意图，一种多动力源耦合及传动装置，包括发电机1和多动力源耦合及传动系统2，多动力源耦合及传动系统2包括发动机输入轴总成、驱动电机输入轴总成和中间轴总成，其中，发动机1与发动机输入轴5通过发电机3和离合器4相连，发动机输入轴总成包含有发动机输入轴5、发动机一档主动齿轮8、发动机二档主动齿轮6和发动机换挡同步器7，驱动电机输入轴总成包含有驱动电机12、驱动电机输入轴14、驱动电机一档主动齿轮15和驱动电机二档主动齿轮13，中间轴总成包含有中间轴9、驱动电机二档从动齿轮11、中间轴耦合齿轮16、发动机二档从动齿轮17、驱动电机换挡同步器10和主减主动齿轮19，中间轴9位于发动机输入轴5、驱动电机输入轴14之间，发动机输入轴5、驱动电机输入轴14和中间轴9三者两两平行布置，发动机1与发动机输入轴5通过发电机3和离合器4相连，驱动电机12与驱动电机输入轴14相连，主减主动齿轮19啮合连接差速器的主减从动齿轮18。汽车行驶过程中，驱动电机12可通过驱动电机输入轴14将动力通过中间轴耦合齿轮16或驱动电机二档从动齿轮11传递给中间轴9，中间轴9将动力通过主减主动齿轮19传递给主减从动齿轮18，从而将动力输出，同样的，发动机1可通过发动机输入轴5将动力通过发动机一档主动齿轮8或发动机二档主动齿轮6传递给中间轴总成，中间轴总成将动力输出。这样，在发动机1换挡时，驱动电机12可输出动力到整车；当驱动电机12换挡时，发动机1可输出动力到整车，可实现无动力中断换挡。另外，驱动电机12采用高速电机，进入二档时的车速比发动机进入二档时的车速要高，可在档位切换过程中增加软件仲裁功能，使得发动机二档换挡优先，则在发动机换挡过程中，驱动电机12不会发生换挡行为，始终驱动车辆，没有动力中断。
在靠近发动机1一侧的发动机输入轴5上布置有发电机3和离合器4，发电机3位于发动机1与离合器4之间，发电机3与发动机1同轴连接，发动机换挡同步器7布置在发动机一档主动齿轮8和发动机二档主动齿轮6之间，驱动电机换挡同步器10布置在驱动电机一档从动齿轮11和中间轴耦合齿轮16之间。发电机3的作用是实现对系统运行模式的优化，基于当前发动机和电池的技术，采用调速范围比较窄的少档位传动装置的情况下，与所述离合器配合实现混合动力系统多模式的切换，并保证效率。随着发动机高效区域的拓展和电池效率的提高，发动机的运行范围会更集中在高效区，系统效率会进一步提升。工作机制如下。
纯电动模式：离合器分离。发动机换挡同步器7保持在空档或与发动机一档主动齿轮8啮合。驱动电机换挡同步器10分别与中间轴耦合齿轮16或驱动电机二档从动齿轮11结合，由驱动电机12单独驱动车辆。
串联模式：在纯电动模式的基础上，由发电机3启动发动机1，并根据整车功率需求来调整发电量。车辆起步采用纯电动模式或串联模式时，由驱动电机12单独驱动车辆。
并联模式：在车速比较高时，发动机1耦合进入多动力源耦合及传动系统2并直接驱动车辆。该模式的切换对应着换挡过程，如车速低时驱动电机12在一档，发动机换挡同步器7结合发动机一档主动齿轮8，然后离合器闭合；如车速比较高驱动电机12在二档，发动机换挡同步器7结合发动机二档主动齿轮6，然后闭合离合器。
发动机一档主动齿轮8和发动机二档主动齿轮6空套在发动机输入轴5上，发动机换挡同步器7通过花键连接在发动机输入轴5上并位于发动机一档主动齿轮8和发动机二档主动齿轮6之间。驱动电机一档主动齿轮15和驱动电机二档主动齿轮13通过花键连接在驱动电机输入轴14上。驱动电机二档从动齿轮11和中间轴耦合齿轮16空套在中间轴9上，驱动电机换挡同步器10通过花键连接在中间轴9上并位于驱动电机二档从动齿轮11和中间轴耦合齿轮16之间，发动机二档从动齿轮17通过花键连接在中间轴9上。中间轴耦合齿轮16分别与发动机一档主动齿轮8和驱动电机一档主动齿轮15啮合，并由驱动电机换挡同步器10来控制驱动电机一档和发动机一档的耦合及分离，驱动电机二档从动齿轮11与驱动电机二挡主动齿轮13啮合，发动机二档从动齿轮17与发动机二挡主动齿轮6啮合。主减主动齿轮19通过花键连接在远离驱动电机二档从动齿轮11一端的中间轴9上。发电机3和驱动电机12连接有电子油泵喷射装置。发电机3和驱动电机12的冷却采用油冷，通过电子油泵将润滑油喷射到定子表面，提高其冷却效果，同时增强电机轴承的润滑效果，达到电机和传动装置的冷却、润滑一体化，减小了布置空间。
中间轴9上有识别中间轴加速度的高精度速度传感器。速度传感器识别中间轴9的加速度，通过电机的扭矩补偿来减少换挡过程中的惯量冲击。
离合器4、发动机换挡同步器7和驱动电机换挡同步器10连接有液压驱动装置。
实施例2，如图2 所示，与实施例1不同的是驱动电机一档主动齿轮15和驱动电机二档主动齿轮13空套在驱动电机输入轴14上，驱动电机换挡同步器10通过花键与驱动电机输入轴14连接并位于驱动电机一档主动齿轮15和驱动电机二档主动齿轮13之间，驱动电机二档从动齿轮11与中间轴耦合齿轮16通过花键连接在中间轴9上。此时各模态工作机制如下。
纯电动模式：离合器分离。发动机换挡同步器7保持在空档或与发动机一档主动齿轮8啮合。驱动电机换挡同步器10分别与驱动电机一档主动齿轮15或驱动电机二档主动齿轮13结合，由驱动电机12单独驱动车辆。
串联模式：在纯电动模式的基础上，由发电机3启动发动机1，并根据整车功率需求来调整发电量。车辆起步采用纯电动模式或串联模式时，由驱动电机12单独驱动车辆。
并联模式：在车速比较高时，发动机1耦合进入多动力源耦合及传动系统2并直接驱动车辆。该模式的切换对应着换挡过程，如车速低时驱动电机12在一档，发动机换挡同步器7结合发动机一档主动齿轮8，然后离合器闭合；如车速比较高驱动电机12在二档，发动机换挡同步器7结合发动机二档主动齿轮6，然后闭合离合器。
实施例3，如图3所示，与实施例2不同的是发动机二档从动齿轮17和中间轴耦合齿轮16空套在中间轴9上，发动机换挡同步器7通过花键连接着中间轴9上并位于发动机二档从动齿轮17和中间轴耦合齿轮16之间，发动机二档主动齿轮6和发动机一档主动齿轮8通过花键连接在发动机输入轴5上。此时各模态工作机制如下。
纯电动模式：离合器分离。发动机换挡同步器7保持在空档。驱动电机换挡同步器10与驱动电机一档主动齿轮15或驱动电机二档主动齿轮13结合，由驱动电机12单独驱动车辆。
串联模式：在纯电动模式的基础上，由发电机3启动发动机1，并根据整车功率需求来调整发电量。车辆起步采用纯电动模式或串联模式时，由驱动电机12单独驱动车辆。
并联模式：在车速比较高时，发动机1耦合进入多动力源耦合及传动系统2并直接驱动车辆。该模式的切换对应着换挡过程，如车速低时驱动电机12在一档（驱动电机换挡同步器10结合驱动电机二档主动齿轮13），发动机换挡同步器7结合发动机二档从动齿轮17，然后离合器闭合；如车速比较高驱动电机12在二档（驱动电机换挡同步器10结合中间轴耦合齿轮16），发动机换挡同步器7结合中间轴耦合齿轮16，然后闭合离合器。
该实施方案中，要采用低速驱动电机，合理的设计其减速比，使得发动机的二档进入车速要比电机二档进入车速要高。也可在软件中增加仲裁功能，保证发动机二档换挡优先。该方案更适合效率区域比较宽广的发动机。
实施例4，与实施例1、2、3不同的是在多动力源耦合及传动系统2外有一个隔离外壳，隔离外壳有三层结构，由两侧吸噪减震层内夹中间层构成，吸噪减震层远离中间层的一面为带细网孔的弧形外壁面，弧形外壁面内部为疏松多孔的弹性材质，不仅起到了吸收大量传动噪音的效果，而且弹性材料可以防止巨大抖动与震动的产生，中间层是阵列通孔结构，通孔的开孔方向为两侧吸噪减震层的垂直连线方向，该通孔可使得系统内外空气进行交换。隔离外壳的三层结构通过一个贯穿隔离外壳的收聚连接件连接和固定，收聚连接件的两侧有扣合部，扣合部的尺寸大于贯穿孔的尺寸，在隔离外壳内侧的扣合部与吸噪减震层固定连接，在隔离外壳外侧的扣合部为可拆卸的，该扣合部通过螺纹实现旋紧与卸离。

Claims (9)

1.一种多动力源耦合及传动装置，包括发动机（1）和多动力源耦合及传动系统（2），所述多动力源耦合及传动系统（2）包括发动机输入轴总成、驱动电机输入轴总成和中间轴总成，其特征在于：所述发动机输入轴总成包含有发动机输入轴（5）、发动机一档主动齿轮（8）、发动机二档主动齿轮（6），所述驱动电机输入轴总成包含有驱动电机（12）、驱动电机输入轴（14）、驱动电机一档主动齿轮（15）和驱动电机二档主动齿轮（13），所述中间轴总成包含有中间轴（9）、驱动电机二档从动齿轮（11）、中间轴耦合齿轮（16）、发动机二档从动齿轮（17）和主减主动齿轮（19），所述中间轴（9）位于所述发动机输入轴（5）、所述驱动电机输入轴（14）之间，所述发动机输入轴（5）、所述驱动电机输入轴（14）和所述中间轴（9）三者两两平行布置，所述发动机（1）与所述发动机输入轴（5）通过发电机（3）和离合器（4）相连，所述驱动电机（12）与所述驱动电机输入轴（14）相连，所述主减主动齿轮（19）啮合连接差速器的主减从动齿轮（18），发动机换挡同步器（7）和驱动电机换挡同步器（10）不同时布置在所述发动机输入轴（5）或所述驱动电机输入轴（14）或所述中间轴（9）上。
2.根据权利要求1所述的一种多动力源耦合及传动装置，其特征在于：所述中间轴耦合齿轮（16）分别与所述发动机一档主动齿轮（8）和所述驱动电机一档主动齿轮（15）啮合，所述驱动电机二档从动齿轮（11）与所述驱动电机二挡主动齿轮（13）啮合，所述发动机二档从动齿轮（17）与所述发动机二档主动齿轮（6）啮合。
3.根据权利要求1所述的一种多动力源耦合及传动装置，其特征在于：所述发动机输入轴（5）上的所述发动机二档主动齿轮（6）以及与之相啮合的所述发动机二档从动齿轮（17）始终布置在靠近所述发动机（1）一侧，所述驱动电机输入轴（14）上的所述驱动电机二档主动齿轮（13）以及与之相啮合的所述驱动电机二档从动齿轮（11）始终布置在靠近所述驱动电动机（12）一侧。
4.根据权利要求1所述的一种多动力源耦合及传动装置，其特征在于：所述主减主动齿轮（19）刚性连接在远离所述驱动电机二档从动齿轮（11）一端的所述中间轴（9）上。
5.根据权利要求1所述的一种多动力源耦合及传动装置，其特征在于：分别位于所述发动机输入轴（5）、所述中间轴（9）和所述驱动电机输入轴（14）上的所述发动机一档主动齿轮（8）、所述中间轴啮合齿轮（16）和所述驱动电机一档主动齿轮（15）中有两个是空套在轴上，一个刚性连接在轴上。
6.根据权利要求1所述的一种多动力源耦合及传动装置，其特征在于：所述发电机（3）位于所述发动机（1）与所述离合器（4）之间，所述发电机（3）与所述发动机（1）同轴连接。
7.根据权利要求1所述的一种多动力源耦合及传动装置，其特征在于：所述发电机（3）和所述驱动电机（12）连接有电子油泵喷射装置。
8.根据权利要求1所述的一种多动力源耦合及传动装置，其特征在于：所述中间轴（9）上有识别中间轴加速度的高精度速度传感器。
9.根据权利要求1所述的一种多动力源耦合及传动装置，其特征在于：所述离合器（4）、所述发动机换挡同步器（7）和所述驱动电机换挡同步器（10）连接有液压驱动装置。
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