CN113580917B - 一种四挡可跛行带取力模块双电机双行星排混合动力系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种四挡可跛行带取力模块双电机双行星排混合动力系统,包括发动机、第一电机、第二电机、取力模块、第一电机、第二电机,以及使上述动力传动连接的第一行星排、第二行星排、第一中心轴、过渡轴、第二中心轴、输出轴、第一空心轴、第二空心轴、第三空心轴,还包括能够控制制动或联动进而调节模式选择的第一换挡机构、第二换挡机构、第三换挡机构、第四换挡机构、第五换挡机构。本发明具有能有效提高空间利用率、档位丰富、对车型适配性广等特点。

Description

一种四挡可跛行带取力模块双电机双行星排混合动力系统
技术领域
本发明涉及动力系统技术领域,具体是一种四挡可跛行带取力模块双电机双行星排混合动力系统。
背景技术
现有的车辆的混合动力系统包括发动机、电机和传动系统(变速器),电机有单电机方案和双电机方案,传动系统有普通齿轮变速器或减速器,也有带行星排的功率分流变速器,行星排有单排、双排、三排等方案。
行星排机构具有多自由度的特点,能实现多个工作点的自由控制,因此在混合动力总成系统中可以利用两个电机,通过两个电机对发动机的转速和转矩完全解耦,使发动机与电机的切换点可以自由控制,实现无极变速,并最大限度地提高混合动力总成系统燃油经济性。
比如,现有的新能源城市公交客车,如图1所示,应用的行星排混合动力总成系统主要是双电机平行布置,双行星排同轴布置方案,其工作原理:发动机与第一电机E1连接第一行星排,输出混合动力;第二电机E2通过两挡齿轮机构连接第二行星排,与发动机、第一电机的动力通过共用的齿圈进行合流,增加动力输出。
而上述的现有技术中存在以下缺陷:
(1)行星排后端无减速增扭机构,且行星排后端受到尺寸限制无法增大,动力无法提升,因此只适合中轻型车量或城市公交客车应用,无法同时适配于长途客车;
(2)目前的混合动力系统的发动机驱动模式挡位单一,虽然能实现发动机直接驱动车辆,但纯发动机驱动没有连接减速增扭齿轮机构,因此只能应用于高速工况,适应的工况少,发动机直接驱动车辆的应用概率很低,车型适配性较差;
(3)两个驱动电机的最高转速较低,峰值扭矩较大,电机成本高;
(4)同轴布置方案造成动力总成轴向长度较大,对布置空间要求高,车型适应性差。
发动机或电机的扭矩就是指发动机、电机从曲轴端或输出端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机或电机的转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽车在一定范围内的负载能力。
公开于以上背景技术部分的信息仅仅皆在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种双电机双行星排混合动力系统,目的是为了解决现有技术中动力总成轴向长度,电机成本高,空间布置要求高,适应性差,车型适配性差等问题。
为实现上述发明目的,本发明的技术方案如下:
一种四挡可跛行带取力模块双电机双行星排混合动力系统,其中:
包括发动机、第一电机、第二电机、取力模块、壳体,以及在壳体内同一直线上依次设置的第一中心轴、过渡轴、第二中心轴、输出轴;
所述第一中心轴的前端穿出壳体外与发动机的输出端连接,第一中心轴外空套有第一空心轴,第一中心轴与所述第一空心轴通过第一行星排传动连接,所述第一电机与第一空心轴传动连接,在第一中心轴与第一空心轴之间设置有第一换挡机构;
所述第一行星排后端与过渡轴连接,在所述过渡轴与第二中心轴之间设置有第二换挡机构;
沿所述第二中心轴上依次空套有第二空心轴、第三空心轴,所述第二中心轴与第二空心轴通过第二行星排传动连接,所述第二电机与第二空心轴传动连接;所述第二行星排后端与第三空心轴连接,在输出轴、第二中心轴、第三空心轴之间设置有第三换挡机构;
所述输出轴后端穿出壳体外与车轮系统连接;
所述取力模块包括平行设置在第二中心轴一侧的第三中心轴,沿所述第三中心轴上依次空套有第四空心轴、第五空心轴,所述第三中心轴与过渡轴传动连接,所述第四空心轴与第二空心轴传动连接,在第三中心轴与第四空心轴之间设置有第四换挡机构,所述第五空心轴与第三空心轴传动连接,在所述第三空心轴与第五空心轴之间设置有第五换挡机构。
具体的,所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架以及第一齿圈,所述第一中心轴与第一行星架固定连接,第一太阳轮固设于第一空心轴,第一行星轮安装在第一行星架上,所述第一行星轮分别与第一太阳轮和第一齿圈相啮合,所述第一齿圈与所述过渡轴连接。
具体的,所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架以及第二齿圈,所述第二空心轴与第二太阳轮传动连接,第二行星轮安装在第二行星架上,第二行星架固定在第二中心轴上,所述第二行星轮分别与第二太阳轮和第二齿圈相啮合;所述第二齿圈与所述第三空心轴连接。
具体的,所述第一换挡机构包括设置在第一中心轴上的第一换挡执行齿轮、与第一换挡执行齿轮连接的第一换挡执行机构齿套、设置在第一空心轴上的第一空心轴换挡结合齿轮、固定在壳体上的第一固定齿座;通过移动第一换挡执行机构齿套能够使第一换挡执行齿轮分别与第一空心轴换挡结合齿轮、第一固定齿座结合或断开。
具体的,所述第二换挡机构包括设置在第二中心轴上的第二换挡执行齿轮、与第二换挡执行齿轮连接的第二换挡执行机构齿套、设置在过渡轴上的过渡轴换挡结合齿轮、固定在壳体上的第二固定齿座;通过移动第二换挡执行机构齿套能够使第二换挡执行齿轮分别与过渡轴换挡结合齿轮、第二固定齿座结合或断开。
具体的,所述第三换挡机构包括固定在输出轴的输出轴换挡结合齿轮、与第输出轴换挡结合齿轮连接的第三换挡执行机构齿套、设置在第二中心轴上的第三换挡执行齿轮、设置在第三空心轴上的第三空心轴换挡结合齿轮;通过移动第三换挡执行机构齿套能够使输出轴换挡结合齿轮分别与第三空心轴换挡结合齿轮或第三换挡执行齿轮结合。
具体的,所述第四换挡机构包括设置在第四空心轴上的第四换挡执行齿轮、与第四换挡执行齿轮连接的第四换挡执行机构齿套、设置在第三中心轴上的第三中心轴前换挡结合齿轮、固定在壳体上的第三固定齿座;通过移动第四换挡执行机构齿套能够使第四换挡执行齿轮分别与第三中心轴前换挡结合齿轮、第三固定齿座结合或断开。
具体的,所述第五换挡机构包括设置在第五空心轴上的第五换挡执行齿轮、与第五换挡执行齿轮连接的第五换挡执行机构齿套、设置在第三中心轴上的第三中心轴后换挡结合齿轮、固定在壳体上的第四固定齿座;通过移动第五换挡执行机构齿套能够使第五换挡执行齿轮分别与第三中心轴后换挡结合齿轮、第四固定齿座结合或断开。
具体的,所述第三中心轴上固连第一减速齿轮,第四空心轴上设有第二减速齿轮,第五空心轴上设有第三减速齿轮;过渡轴上设置有过渡轴齿轮,第二空心轴上设置有第二空心轴齿轮,第三空心轴上设置有第三空心轴齿轮;第一减速齿轮、第二减速齿轮、第三减速齿轮分别与过渡轴齿轮、第二空心轴齿轮、第三空心轴齿轮啮合;所述第一减速齿轮、第二减速齿轮、第三减速齿轮的传动比均不相同。
具体的,所述第一中心轴与发动机的连接处通过柔性连接器连接或断开。
本发明能有效解决目前市场上所采用的行星排混联系统的问题,并具有以下有益效果:
1、双驱动电机的峰值扭矩至少可减少50%,电机尺寸明显减小,驱动电机的成本可减少约45%,可从成本上提升该方案的核心竞争力;
2、通过一个行星排代替四个前进挡齿轮及一个倒挡齿轮,结构简单,可大幅减少动力总成的轴向尺寸,同时避免了自动变速箱中大量的离合器及制动器,大幅减小成本,降低技术难度;
3、双电机采用平行布置方式,在有限的公交客车安装空间内,布置方式更灵活,且能适用于不同车型,扩大适配车型范围;
4、行星排混联方案的各驱动模式中,传动效率最高的模式是发动机直接驱动车辆,提高整车系统节油率;该系统能同时使用到城市公交客车和长途高速客车;
5、电机二减速通过第二行星排直连输出轴,可以在换挡过程提高整车行驶过程的动力,保证换挡过程动力无中断,换挡平顺性好,提高驾乘舒适性;
6、设计有机械取力和电动取力,可根据场景需求不同选择机械取力或者电动取力,灵活适应不同场景需求;
7、系统可实现跛行前进或者后退,保证特殊情况下的安全行驶回家;
8、应用范围广,可用于城市公交客车、公路客车、长途客车、新能源卡车、新能源汽车等领域。
附图说明
图1为现有技术中双电机双行星排混合动力系统的示意图。
图2为实施例1中一种四挡可跛行带取力模块双电机双行星排混合动力系统的示意图。
图中,100-发动机;200-柔性连接器;300-壳体;301-第一中心轴;302-第一固定齿座;303-第一换挡执行机构齿套;304-第一空心轴换挡结合齿轮;305-第一空心轴;306-第一空心轴齿轮;307-第一换挡执行齿轮;308-第一电机中间齿轮;309-第一电机输出齿轮;310-过渡轴;311-第一太阳轮;312-第一行星轮;313-第一齿圈;314-第一行星架;315-过渡轴齿轮;316-过渡轴换挡结合齿轮;317-第二换挡执行机构齿套;318-第二固定齿座;319-第二中心轴;320-第二空心轴齿轮;321-第二换挡执行齿轮;322-第二电机中间齿轮;323-第二电机输出齿轮;324-第三空心轴;325-第二空心轴;326-第二太阳轮;327-第二行星轮;328-第二齿圈;329-第二行星架;330-第三空心轴齿轮;331-第三空心轴换挡结合齿轮;332-第三换挡执行机构齿套;333-输出轴换挡结合齿轮;334-输出轴;335-第三中心轴后换挡结合齿轮;336-第五换挡执行机构齿套;337-第四固定齿座;338-第五空心轴;339-第三减速齿轮;340-第三中心轴;341-第二减速齿轮;342-第四空心轴;343-第三固定齿座;344-第四换挡执行机构齿套;345-第三中心轴前换挡结合齿轮;346-第一减速齿轮;347-第三换挡执行齿轮;348-第四换挡执行齿轮;349-第五换挡执行齿轮;401-第一电机;402-第二电机;500-主减速器;601-左半轴;602-右半轴;701-左车轮;702-右车轮。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施例并配合附图予以说明。在实施例的描述中,需要理解的是,指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作因此不能理解为对本发明的限制。
根据本方案具体实施方式的一种四挡可跛行带取力模块双电机双行星排混合动力系统,主要包括:发动机100、第一电机401、第二电机402、取力模块、壳体300。
如图2所示,在壳体300内同一直线上依次设置的第一中心轴301、过渡轴310、第二中心轴319、输出轴334,第一中心轴301的前端穿出壳体300外,通过柔性连接器200与发动机100的输出端连接,用来输入发动机100的动力。
第一中心轴301外空套有第一空心轴305,第一中心轴301与第一空心轴305通过第一行星排传动连接,第一行星排后端与过渡轴310连接。具体的传动连接方式为,第一行星排包括第一太阳轮311、第一行星轮312、第一行星架314以及第一齿圈313,第一中心轴301与第一行星架314固定连接,第一太阳轮311固设于第一空心轴305,第一行星轮312安装在第一行星架314上,第一行星轮312分别与第一太阳轮311和第一齿圈313相啮合,第一齿圈313与过渡轴310连接,过渡轴310与第二中心轴319可传动连接。
沿第二中心轴319上依次空套有第二空心轴325、第三空心轴324,第二中心轴319与第二空心轴325通过第二行星排传动连接,第二行星排后端与第三空心轴324连接。具体的传动连接方式为,第二行星排包括第二太阳轮326、第二行星轮327、第二行星架329以及第二齿圈328,第二空心轴325与第二太阳轮326传动连接,第二行星轮327安装在第二行星架329上,第二行星架329固定在第二中心轴319上,第二行星轮327分别与第二太阳轮326和第二齿圈328相啮合;第二齿圈328与第三空心轴324连接。
输出轴334后端穿出壳体300外将动力传动到车轮系统中,具体的传动连接方式为,车轮系统包括主减速器500,输出轴334与主减速器500传动连接,主减速器500与左车轮701、右车轮702分别通过左半轴601、右半轴602传动连接。
第一电机401与第一空心轴305传动连接,具体的传动连接方式为,第一电机401的输出轴设置有第一电机输出齿轮309,在第一空心轴305上设置有第一空心轴齿轮306,第一电机输出齿轮309与第一空心轴齿轮306之间分别通过啮合第一电机中间齿轮308进行传动。
第二电机402与第二空心轴325传动连接,具体的传动连接方式为,第二电机402的输出轴设置有第二电机输出齿轮323,在第二空心轴325上设置有第二空心轴齿轮320,第二电机输出齿轮323与第二空心轴齿轮320之间分别通过啮合第二电机中间齿轮322进行传动。
取力模块包括平行设置在第二中心轴319一侧的第三中心轴340,沿第三中心轴340上依次空套有第四空心轴342、第五空心轴338,第三中心轴340与过渡轴310传动连接,第四空心轴342与第二空心轴325传动连接,第五空心轴338与第三空心轴324传动连接。具体的传动连接方式为,第三中心轴340上固连第一减速齿轮346,第四空心轴342上设有第二减速齿轮341,第五空心轴338上设有第三减速齿轮339;过渡轴310上设置有过渡轴齿轮315,第二空心轴325上设置有第二空心轴齿轮320,第三空心轴324上设置有第三空心轴齿轮330;第一减速齿轮346、第二减速齿轮341、第三减速齿轮339分别与过渡轴齿轮315、第二空心轴齿轮320、第三空心轴齿轮330啮合;第一减速齿轮346、第二减速齿轮341、第三减速齿轮339的传动比均不相同。
综上实现两个电机以及发动机的传动连接。
具体的,本实施例的混合动力系统还包括能够控制制动或联动进而调节模式选择的第一换挡机构、第二换挡机构、第三换挡机构、第四换挡机构、第五换挡机构,其中:
在第一中心轴301与第一空心轴305之间位置设置所述的第一换挡机构;第一换挡机构包括设置在第一中心轴301上的第一换挡执行齿轮307、与第一换挡执行齿轮307连接的第一换挡执行机构齿套303、设置在第一空心轴305上的第一空心轴换挡结合齿轮304、固定在壳体300上的第一固定齿座302。
第一换挡执行机构齿套303包括驱动模式的三个档位:第一个是:第一换挡执行机构齿套303可往前端滑动并同时与第一固定齿座302、第一换挡执行齿轮307连接,实现对第一中心轴301的制动,第一空心轴305转动。第二个是:第一换挡执行机构齿套303可往后端滑动将第一换挡执行齿轮307和第一空心轴换挡结合齿轮304相连接,即第一中心轴301和第一空心轴305同时一起同速转动,带动第一齿圈313转动。第三个是:第一换挡执行机构齿套303保持中间位不动,第一中心轴301和第一空心轴305能够以不同速率转动。
在过渡轴310与第二中心轴319之间位置设置所述的第二换挡机构;第二换挡机构包括设置在第二中心轴319上的第二换挡执行齿轮321、与第二换挡执行齿轮321连接的第二换挡执行机构齿套317、设置在过渡轴310上的过渡轴换挡结合齿轮316、固定在壳体300上的第二固定齿座318。
第二换挡执行机构齿套317包括调速三个挡位切换:第一个是:第二换挡执行机构齿套317可向前端滑动使第二换挡执行齿轮321与过渡轴换挡结合齿轮316啮合,实现过渡轴310与第二中心轴319的同速转动连接;第二个是:第二换挡执行机构齿套317可向后端滑动使第二换挡执行齿轮321与第二固定齿座318啮合,实现对第二中心轴319的制动;第三个是:第二换挡执行机构齿套317保持中间原位不动,则过渡轴310不与第二中心轴319传动。
在输出轴334、第二中心轴319、第三空心轴324之间位置设置所述的第三换挡机构;第三换挡机构包括固定在输出轴334的输出轴换挡结合齿轮333、与第输出轴换挡结合齿轮333连接的第三换挡执行机构齿套332、设置在第二中心轴319上的第三换挡执行齿轮347、设置在第三空心轴324上的第三空心轴换挡结合齿轮331。
第三换挡执行机构齿套332包括调速的两个挡位切换:第一个是:第三换挡执行机构齿套332通过滑动使输出轴换挡结合齿轮333与第三换挡执行齿轮347连接,实现输出轴334与第二中心轴319连接;第二个是:第三换挡执行机构齿套332滑动使输出轴换挡结合齿轮333与第三换挡执行齿轮347连接,实现输出轴334与第三空心轴324连接的切换。
在第三中心轴340与第四空心轴342之间位置设置所述的第四换挡机构;第四换挡机构包括设置在第四空心轴342上的第四换挡执行齿轮348、与第四换挡执行齿轮348连接的第四换挡执行机构齿套344、设置在第三中心轴340上的第三中心轴前换挡结合齿轮345、固定在壳体300上的第三固定齿座343。
第四换挡执行机构齿套344包括三个挡位切换:第一个挡位时,第四换挡执行机构齿套344可向前端滑动使第四换挡执行齿轮348与第三中心轴前换挡结合齿轮345啮合时,实现第三中心轴340与第四空心轴342传动;同理的,第二挡位是当第四换挡执行机构齿套344向后滑动,实现第四空心轴342制动;同样的,第三个挡位是第四换挡执行机构齿套344保持中间原位不动。
在第三空心轴324与第五空心轴338之间位置设置所述的第五换挡机构,第五换挡机构包括设置在第五空心轴338上的第五换挡执行齿轮349、与第五换挡执行齿轮349连接的第五换挡执行机构齿套336、设置在第三中心轴340上的第三中心轴后换挡结合齿轮335、固定在壳体300上的第四固定齿座337。
第五换挡执行机构齿套336同样包括三个挡位切换:第一个挡位是,第五换挡执行机构齿套336可向后端滑动使第五换挡执行齿轮349与第三中心轴后换挡结合齿轮335啮合时,实现第三中心轴340与第五空心轴338传动;同理的,第二挡位是当第五换挡执行机构齿套336向前滑动,实现第五空心轴338制动;同样的,第三个挡位是第五换挡执行机构齿套336保持中间原位不动。
通过上述齿套运作,本系统可以实现如下运行模式:
1、纯电动模式一
切换第一换挡机构锁住第一中心轴301,形成对第一中心轴301的制动,此时,发动机100暂时不提供动力,动力经第一电机401啮合齿轮组从第一行星排切入和输出;同样的,第二电机402通过第二行星排将动力输出,系统以第一电机401和第二电机402的双电机共同以纯电驱动方式驱动车辆,相比其他行星排方案的纯电动驱动时只能单电机工作而言,该方案能减小第一电机401的扭矩和功率,减小系统成本。
2、纯电动模式二
使柔性连接器200断开,切换第一换挡机构将第一中心轴301和第一空心轴第一空心轴305连接,可实现第一行星排速比为1,动力直接从第一齿圈313输出,能够提高动力总成系统的传动效率。
3、纯发动机模式
切换第一换挡机构将第一中心轴301和第一空心轴305连接,这时,由发动机100直接驱动车辆,这样的模式提高发动机100直接驱动整车运行的使用概率,使动力总成系统的传动效率更高,降低系统的燃油消耗,提高整车系统节油率。纯发动机模式适用在高速工况,能节省油耗,该系统能同时使用到城市公交客车和长途高速客车。
4、混合驱动模式
该模式下,第一换挡执行机构齿套303均不与第一空心轴换挡结合齿轮304、第一固定齿座302相连接,第一中心轴301与第一空心轴305保持非同速转动状态。这时,整车通过发动机100和第一电机401混合驱动输出动力,保持了总成系统的动力性以及经济性平衡。
5、回馈制动
当进行刹车制动时,反力矩通过行星排给第二电机、或第一电机和第二电机同时回收制动能量。
5、动力换挡
通过第三换挡机构的第三换挡执行机构齿套332使第一中心轴301与第二中心轴319断开,通过第四换挡机构的第四换挡执行机构齿套344使第四空心轴342和第三中心轴340连接,通过第五换挡机构的第五换挡执行机构齿套336使第二齿圈328锁止,通过第三换挡执行机构的第三换挡执行机构齿套332使第二中心轴319与输出轴334连接,动力从第二太阳轮326输入,第二行星架329输出以实现一挡;同理,通过第四换挡机构的第四换挡执行机构齿套344控制,使第二太阳轮326锁止,动力从第二齿圈328输入,第二行星架329输出以实现二挡;使动力从过渡轴齿轮315输入,第三空心轴齿轮330输出以实现三挡,使动力从第二中心轴319输入,第二中心轴319输出以实现直接挡;使第二太阳轮326锁止,动力从第二行星架329输入,第二齿圈328输出以实现四挡;使第二行星架329锁止,动力从第二太阳轮326输入,第二齿圈328输出以实现倒挡;其中第二电机402用于换挡时的动力补充,从而实现通过选择不同的档位输出不同扭矩。以上实施的不同运行模式均可采用动力换挡,因此档位模式丰富,适用不同应用场景。
6、跛行前进、跛行后退模式
即纯发动机模式一档和纯发动机模式倒档,在电机出现故障时保证车辆行驶。
7、机械取力模式
这种模式下的动力输出为:发动机100动力经第一行星架314传到第一齿圈313,经过渡轴齿轮315—第一减速齿轮346传到第三中心轴340,从而实现机械取力输出,当没有取力需求时,第三中心轴340空转。
8、电动取力模式
第一电机401动力经过齿轮副传到第一空心轴305,经第一行星排传到第一齿圈313,经过渡轴齿轮315—第一减速齿轮345传到第三中心轴340,从而实现电动取力的输出,当没有取力需求时,第三中心轴340空转。
综上可知,本实施例方案双电机采用平行布置,且四个档位用一个行星排代替,能大幅减少动力总成的轴向长度,减少动力总成的布置空间,提高动力总成对不同车型的适用范围。将传统自动变速器中的离合器和制动器全部替换为换挡机构,大幅降低成本。设计行星排连接发动机和电机,实现动力解耦,设计四个前进挡和直接挡及倒挡,通过不同模式以及档位的切换提高发动机直接驱动整车运行的使用概率,提高电机的效率,使动力总成系统的传动效率更高,降低系统的燃油消耗,满足不同工况的使用需求。第二电机与输出轴通过第二行星排直连,换挡过程通过电机二提供整车行驶需求动力,可以保证整车行驶过程换挡动力不中断,提高换挡平顺性、乘员舒适性。同时设计有跛行前进和后退模式,在电机出现故障时保证车辆行驶。另外,还设计选装取力器机构,也可以根据场景需求选择电动取力或者机械取力,以满足不同场景下的使用需求,因而最终达到了本发明的目的。
在一些实施例中,第一换挡执行机构齿套303、第二换挡执行机构齿套317、第三换挡执行机构齿套332、第四换挡执行机构齿套344、第五换挡执行机构齿套336均可以通过电控方式实现滑动切换。
在其他实施例中,取力模块也可以整体安装在壳体300上或装在壳体300外,根据不同需求进行模块化安装。
此外的一些实施场景里,第一电机401和第二电机402还可以以相反的输出方向布置于第一行星排与第二行星排之间的壳体300外或壳体300内,进一步提高系统的紧凑性。
虽然,上文中已经用具体实施方式,对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种四挡可跛行带取力模块双电机双行星排混合动力系统,其特征在于:
包括发动机(100)、第一电机(401)、第二电机(402)、取力模块、壳体(300),以及在壳体(300)内同一直线上依次设置的第一中心轴(301)、过渡轴(310)、第二中心轴(319)、输出轴(334);
所述第一中心轴(301)的前端穿出壳体(300)外与发动机(100)的输出端连接,第一中心轴(301)外空套有第一空心轴(305),第一中心轴(301)与所述第一空心轴(305)通过第一行星排传动连接,所述第一电机(401)与第一空心轴(305)传动连接,在第一中心轴(301)与第一空心轴(305)之间设置有第一换挡机构;
所述第一行星排后端与过渡轴(310)连接,在所述过渡轴(310)与第二中心轴(319)之间设置有第二换挡机构;
沿所述第二中心轴(319)上依次空套有第二空心轴(325)、第三空心轴(324),所述第二中心轴(319)与第二空心轴(325)通过第二行星排传动连接,所述第二电机(402)与第二空心轴(325)传动连接;所述第二行星排后端与第三空心轴(324)连接,在输出轴(334)、第二中心轴(319)、第三空心轴(324)之间设置有第三换挡机构;
所述输出轴(334)后端穿出壳体(300)外与车轮系统连接;
所述取力模块包括平行设置在第二中心轴(319)一侧的第三中心轴(340),沿所述第三中心轴(340)上依次空套有第四空心轴(342)、第五空心轴(338),所述第三中心轴(340)与过渡轴(310)传动连接,所述第四空心轴(342)与第二空心轴(325)传动连接,在第三中心轴(340)与第四空心轴(342)之间设置有第四换挡机构,所述第五空心轴(338)与第三空心轴(324)传动连接,在所述第三空心轴(324)与第五空心轴(338)之间设置有第五换挡机构;所述第一行星排包括第一太阳轮(311)、第一行星轮(312)、第一行星架(314)以及第一齿圈(313),所述第一中心轴(301)与第一行星架(314)固定连接,第一太阳轮(311)固设于第一空心轴(305),第一行星轮(312)安装在第一行星架(314)上,所述第一行星轮(312)分别与第一太阳轮(311)和第一齿圈(313)相啮合,所述第一齿圈(313)与所述过渡轴(310)连接;所述第二行星排包括第二太阳轮(326)、第二行星轮(327)、第二行星架(329)以及第二齿圈(328),所述第二空心轴(325)与第二太阳轮(326)传动连接,第二行星轮(327)安装在第二行星架(329)上,第二行星架(329)固定在第二中心轴(319)上,所述第二行星轮(327)分别与第二太阳轮(326)和第二齿圈(328)相啮合;所述第二齿圈(328)与所述第三空心轴(324)连接;所述第一换挡机构包括设置在第一中心轴(301)上的第一换挡执行齿轮(307)、与第一换挡执行齿轮(307)连接的第一换挡执行机构齿套(303)、设置在第一空心轴(305)上的第一空心轴换挡结合齿轮(304)、固定在壳体(300)上的第一固定齿座(302);通过移动第一换挡执行机构齿套(303)能够使第一换挡执行齿轮(307)分别与第一空心轴换挡结合齿轮(304)、第一固定齿座(302)结合或断开;所述第二换挡机构包括设置在第二中心轴(319)上的第二换挡执行齿轮(321)、与第二换挡执行齿轮(321)连接的第二换挡执行机构齿套(317)、设置在过渡轴(310)上的过渡轴换挡结合齿轮(316)、固定在壳体(300)上的第二固定齿座(318);通过移动第二换挡执行机构齿套(317)能够使第二换挡执行齿轮(321)分别与过渡轴换挡结合齿轮(316)、第二固定齿座(318)结合或断开。
2.根据权利要求1所述的一种四挡可跛行带取力模块双电机双行星排混合动力系统,其特征在于:所述第三换挡机构包括固定在输出轴(334)的输出轴换挡结合齿轮(333)、与第输出轴换挡结合齿轮(333)连接的第三换挡执行机构齿套(332)、设置在第二中心轴(319)上的第三换挡执行齿轮(347)、设置在第三空心轴(324)上的第三空心轴换挡结合齿轮(331);通过移动第三换挡执行机构齿套(332)能够使输出轴换挡结合齿轮(333)分别与第三空心轴换挡结合齿轮(331)或第三换挡执行齿轮(347)结合。
3.根据权利要求1所述的一种四挡可跛行带取力模块双电机双行星排混合动力系统,其特征在于:所述第四换挡机构包括设置在第四空心轴(342)上的第四换挡执行齿轮(348)、与第四换挡执行齿轮(348)连接的第四换挡执行机构齿套(344)、设置在第三中心轴(340)上的第三中心轴前换挡结合齿轮(345)、固定在壳体(300)上的第三固定齿座(343);通过移动第四换挡执行机构齿套(344)能够使第四换挡执行齿轮(348)分别与第三中心轴前换挡结合齿轮(345)、第三固定齿座(343)结合或断开。
4.根据权利要求1所述的一种四挡可跛行带取力模块双电机双行星排混合动力系统,其特征在于:所述第五换挡机构包括设置在第五空心轴(338)上的第五换挡执行齿轮(349)、与第五换挡执行齿轮(349)连接的第五换挡执行机构齿套(336)、设置在第三中心轴(340)上的第三中心轴后换挡结合齿轮(335)、固定在壳体(300)上的第四固定齿座(337);通过移动第五换挡执行机构齿套(336)能够使第五换挡执行齿轮(349)分别与第三中心轴后换挡结合齿轮(335)、第四固定齿座(337)结合或断开。
5.根据权利要求1所述的一种四挡可跛行带取力模块双电机双行星排混合动力系统,其特征在于:所述第三中心轴(340)上固连第一减速齿轮(346),第四空心轴(342)上设有第二减速齿轮(341),第五空心轴(338)上设有第三减速齿轮(339);过渡轴(310)上设置有过渡轴齿轮(315),第二空心轴(325)上设置有第二空心轴齿轮(320),第三空心轴(324)上设置有第三空心轴齿轮(330);第一减速齿轮(346)、第二减速齿轮(341)、第三减速齿轮(339)分别与过渡轴齿轮(315)、第二空心轴齿轮(320)、第三空心轴齿轮(330)啮合;所述第一减速齿轮(346)、第二减速齿轮(341)、第三减速齿轮(339)的传动比均不相同。
6.根据权利要求1所述的一种四挡可跛行带取力模块双电机双行星排混合动力系统,其特征在于:所述第一中心轴(301)与发动机(100)的连接处通过柔性连接器(200)连接或断开。
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