CN112060901A - 一种双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置，包括发动机、第一电动机、第一转轴、二档从动齿轮、第一同步器、第二同步器、三档从动齿轮、一档从动齿轮、差速器、第二转轴、第三转轴、第一离合器、第三转轴、第一制动器、第四转轴、第二电动机、第五转轴、第一行星架、第二行星架、输入轴以及二档主动齿轮。本发明双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置，双电动机在不同工作模式下可实现同时驱动车辆行驶，或者充当发电机，给电池充电，以达到发动机在最佳效率时，双电动机驱动车辆行驶的目的。同时本系统采用三档变速箱，档位简单，传动系统更优。

Description

一种双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置
技术领域：
本发明涉及一种双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置，其属于纯电动汽车领域。
背景技术：
变速箱是一种用来协调发动机转速和转矩的机构，能够改变输出轴和输入轴之间的传动比，使发动机发挥最佳性能。变速箱在现代机械中应用极为广泛，比如摩托车、汽车、航空、轮船等领域。混合动力电池汽车是一种使用多种能量来源的车辆，通常是使用液态燃料的常规发动机和使用电能的电动机驱动车辆，混合动力汽车可在多种驱动模式下运行，现阶段的混合动力结构大都采用P2混动模式，即电动机安装在变速箱的输入轴上，通过变换档位可使驱动电动机和发动机长期工作在高效区，提高了工作效率，增加了车辆动力性，提高了车辆燃油经济性，保持传统车辆的驾驶乐趣。
现在市面上的电动汽车用单速变速箱和各种两档变速箱的较多，虽然成本较低，但由于所使用变速箱本身的效率较低，以及两档变速箱对整车经济性的提升有限，致使整车的经济性不高，且发动机驱动时电动机不能给电池充电等缺点。
因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。
发明内容：
本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置，其能够解决发动机驱动时电动机不能给电池充电的问题以及现有变速箱效率不高，经济性不好的问题。
本发明所采用的技术方案有：一种双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置，包括发动机、第一电动机、第一转轴、二档从动齿轮、第一同步器、第二同步器、三档从动齿轮、一档从动齿轮、差速器、第二转轴、第三转轴、第一离合器、第三转轴、第一制动器、第四转轴、第二电动机、第五转轴、第一行星架、第二行星架、输入轴以及二档主动齿轮，所述发动机与第五转轴相连，第一行星架通过第三转轴和第二行星架齿轮连接，所述第二电动机通过齿轮和第四转轴相连，第二电动机通过第一制动器实现工作还是停止，所述第一电动机通过齿轮和第一转轴相连，第一转轴通过第二行星架和第三转轴相连，第一离合器用于连接和中断第三转轴和输入轴，所述第一同步器用于连接二档从动齿轮和第三转轴，第二同步器向左接合时用于连接输入轴和三档从动齿轮，向右接合时用于连接输入轴和一档从动齿轮，所述主减齿轮在第二转轴上连接，主减齿轮通过差速器齿圈和差速器相连。
进一步地，所述输入轴空套于第三转轴上，输入轴上安装有一档主动齿轮和三档主动齿轮。
进一步地，所述第二转轴上安装有P档驻车和主减齿轮。
进一步地，所述差速器上设有差速器齿圈，第二转轴上的主减齿轮和差速器齿圈常啮合。
进一步地，所述一档主动齿轮、二档主动齿轮和三档主动齿轮组成主动齿轮，所述一档主动齿轮安装在靠近第一离合器一端，二档主动齿轮安装在远离第一离合器一端，三档主动齿轮安装在一档主动齿轮和二档主动齿轮之间。
进一步地，所述一档从动齿轮、二档从动齿轮和三档从动齿轮组成从动齿轮，一档从动齿轮和一档主动齿轮啮合，二档从动齿轮和二档主动齿轮啮合，三档从动齿轮和三档主动齿轮啮合。
进一步地，所述第一同步器和第二同步器均安装在第二转轴上，第一同步器位于二档从动齿轮和三档从动齿轮之间，第二同步器位于三档从动齿轮和一档从动齿轮之间。
进一步地，其采用不同的工作模式，包括纯电动模式、混合动力模式、发动机直驱模式、发动机启动模式、驻车发电模式和制动能量回收模式六种模式。
本发明具有如下有益效果：本发明双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置，双电动机在不同工作模式下可实现同时驱动车辆行驶，或者充当发电机，给电池充电，以达到发动机在最佳效率时，双电动机驱动车辆行驶的目的。同时本系统采用三档变速箱，档位简单，传动系统更优。
附图说明：
图1为本发明双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置的结构图。
其中：
1、发动机，2、第一电动机，3、第一转轴，4、二档从动齿轮，5、第一同步器，6、P档驻车，7、第二同步器，8、三档从动齿轮，9、一档从动齿轮，10、主减齿轮，11、差速器齿圈，12、差速器，13、第二转轴，14、第三转轴，15、三档主动齿轮，16、一档主动齿轮，17、第一离合器，18、第三转轴，19、第一制动器，20、第四转轴，21、第二电动机，22、第五转轴，23、第一行星架，24、第二行星架，25、输入轴，26、二档主动齿轮。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
本发明双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置包括发动机1、第一电动机2、第一转轴3、二档从动齿轮4、第一同步器5、第二同步器7、三档从动齿轮8、一档从动齿轮9、差速器12、第二转轴13、第三转轴14、第一离合器17、第三转轴18、第一制动器19、第四转轴20、第二电动机21、第五转轴22、第一行星架23、第二行星架24、输入轴25、以及二档主动齿轮26，其中发动机1与第五转轴22相连，第一行星架23通过第三转轴18和第二行星架24齿轮连接，第二电动机21通过齿轮和第四转轴20相连，第二电动机21通过第一制动器19实现工作还是停止。第一电动机2通过齿轮和第一转轴3相连，第一转轴3通过第二行星架24和第三转轴18相连，第一离合器17用于连接和中断第三转轴18和输入轴25，第一同步器5用于连接二档从动齿轮4和第三转轴18，实现动力的传递，第二同步器7向左接合时用于连接输入轴25和三档从动齿轮8，向右接合时用于连接输入轴25和一档从动齿轮9。主减齿轮10在第二转轴13上连接，主减齿轮10通过差速器齿圈11和差速器12相连。
其中，输入轴25空套于第三转轴18上，输入轴25上安装有一档主动齿轮16和三档主动齿轮15。
其中，第二转轴13上安装有P档驻车6和主减齿轮10。
其中，本发明双电动机指的是第一电动机2和第二电动机21。
其中，差速器12上设有差速器齿圈11，第二转轴13上的主减齿轮10和差速器齿圈11常啮合。
其中，一档主动齿轮16、二档主动齿轮26和三档主动齿轮15组成主动齿轮，一档主动齿轮16安装在靠近第一离合器17一端，二档主动齿轮26安装在远离第一离合器17一端，三档主动齿轮15安装在一档主动齿轮16和二档主动齿轮26之间。
其中，一档从动齿轮9、二档从动齿轮4和三档从动齿轮8组成从动齿轮，一档从动齿轮9和一档主动齿轮16啮合，二档从动齿轮4和二档主动齿轮26啮合，三档从动齿轮8和三档主动齿轮15啮合。
其中，第一同步器5和第二同步器7都安装在第二转轴13上，第一同步器5位于二档从动齿轮4和三档从动齿轮8之间，可选择性地和二档从动齿轮4、三档从动齿轮8连接和断开，第二同步器7位于三档从动齿轮8和一档从动齿轮9之间，可选择性地和三档从动齿轮8、一档从动齿轮9连接和断开。
其中，本发明双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置，可以采用不同的工作模式，包括纯电动模式、混合动力模式、发动机直驱模式、发动机启动模式、驻车发电模式和制动能量回收模式六种模式。
第一种工作模式：纯电动模式，即发动机1不工作，第一制动器19锁止，电动机二21不工作，仅第一电动机2工作，驱动车辆行驶，反转则实现倒挡。
第二种工作模式：混合动力模式，即发动机1、第一电动机2和第二电动机21都工作，此时，第一制动器19打开，发动机1提供动力，同时部分通过第二电动机21发电，另外第一电动机2和第二电动机21都可提供动力驱动车辆行驶，即发动机1、第一电动机一和第二电动机21联合驱动车辆行驶。
第三种工作模式：发动机1直驱模式，即第一制动器19锁止，此时第二电动机21不转，不输出功率，只有发动机1提供动力，同时部分通过第二电动机21发电。
第四种工作模式：发动机1启动模式，此时，第一制动器19打开，第二电动机21驱动发动机1启动。
第五种工作模式：驻车发电模式，此时，P档驻车6功能打开，第二转轴13锁止，发动机1通过第一行星架23驱动第二电动机21发电，给电池充电。
第六种工作模式：制动能量回收模式，当车辆制动时，第一电动机2处于发电状态，给电池充电，当第一制动器19打开时，第二电动机21可同时提供制动力矩，给电池充电，实现制动能量回收。
进一步地，本系统采用的双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置，双电机在不同工作模式下可实现同时驱动车辆行驶，或者充当发电机，给电池充电，以达到发动机在最佳效率时，双电机驱动车辆行驶的目的。同时本系统采用三档变速箱，档位简单，传动系统更优。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置，其特征在于：包括发动机(1)、第一电动机(2)、第一转轴(3)、二档从动齿轮(4)、第一同步器(5)、第二同步器(7)、三档从动齿轮(8)、一档从动齿轮(9)、差速器(12)、第二转轴(13)、第三转轴(14)、第一离合器(17)、第三转轴(18)、第一制动器(19)、第四转轴(20)、第二电动机(21)、第五转轴(22)、第一行星架(23)、第二行星架(24)、输入轴(25)以及二档主动齿轮(26)，所述发动机(1)与第五转轴(22)相连，第一行星架(23)通过第三转轴(18)和第二行星架(24)齿轮连接，所述第二电动机(21)通过齿轮和第四转轴(20)相连，第二电动机(21)通过第一制动器(19)实现工作还是停止，所述第一电动机(2)通过齿轮和第一转轴(3)相连，第一转轴(3)通过第二行星架(24)和第三转轴(18)相连，第一离合器(17)用于连接和中断第三转轴(18)和输入轴(25)，所述第一同步器(5)用于连接二档从动齿轮(4)和第三转轴(18)，第二同步器(7)向左接合时用于连接输入轴(25)和三档从动齿轮(8)，向右接合时用于连接输入轴(25)和一档从动齿轮(9)，所述主减齿轮(10)在第二转轴(13)上连接，主减齿轮(10)通过差速器齿圈(11)和差速器(12)相连。
2.如权利要求1所述的双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置，其特征在于：所述输入轴(25)空套于第三转轴(18)上，输入轴(25)上安装有一档主动齿轮(16)和三档主动齿轮(15)。
3.如权利要求2所述的双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置，其特征在于：所述第二转轴(13)上安装有P档驻车(6)和主减齿轮(10)。
4.如权利要求3所述的双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置，其特征在于：所述差速器(12)上设有差速器齿圈(11)，第二转轴(13)上的主减齿轮(10)和差速器齿圈(11)常啮合。
5.如权利要求4所述的双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置，其特征在于：所述一档主动齿轮(16)、二档主动齿轮(26)和三档主动齿轮(15)组成主动齿轮，所述一档主动齿轮(16)安装在靠近第一离合器(17)一端，二档主动齿轮(26)安装在远离第一离合器(17)一端，三档主动齿轮(15)安装在一档主动齿轮(16)和二档主动齿轮(26)之间。
6.如权利要求5所述的双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置，其特征在于：所述一档从动齿轮(9)、二档从动齿轮(4)和三档从动齿轮(8)组成从动齿轮，一档从动齿轮(9)和一档主动齿轮(16)啮合，二档从动齿轮(4)和二档主动齿轮(26)啮合，三档从动齿轮(8)和三档主动齿轮(15)啮合。
7.如权利要求6所述的双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置，其特征在于：所述第一同步器(5)和第二同步器(7)均安装在第二转轴(13)上，第一同步器(5)位于二档从动齿轮(4)和三档从动齿轮(8)之间，第二同步器(7)位于三档从动齿轮(8)和一档从动齿轮(9)之间。
8.如权利要求7所述的双电动机多模式混合动力机电耦合传动装置，其特征在于：其采用不同的工作模式，包括纯电动模式、混合动力模式、发动机直驱模式、发动机启动模式、驻车发电模式和制动能量回收模式六种模式。
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