CN207972524U - 双并电机双行星排混合动力总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了双并电机双行星排混合动力总成，将其发动机、弹性减震连接盘、第一行星排、第二行星排、第一电机、第二电机同轴连接；第二电机轴穿过第一电机轴、第二太阳轮与第一太阳轮连接，将第一电机轴与第二太阳轮连接。将其第一电机制动器与第一电机轴连接，将其第二电机制动器与第二电机轴连接；将其差速器与第二转臂连接，将其锁止离合器分别与第一行星排、第二行星排连接。将油压控制单元分别与第一电机制动器、第二电机制动器、锁止离合器电性控制连接；将集成控制器分别与第一电机、第二电机、发动机、油压控制单元、车载储能装置电性连接。本实用新型损耗小、重量轻、体积小，驱动模式转换灵活化、具有更高的传动效率。

Description

双并电机双行星排混合动力总成

技术领域

本实用新型涉及混合动力总成领域，特别涉及双并电机双行星排混合动力总成。

背景技术

随着环境污染和能源问题愈来愈严重，世界各个国家陆续出台了新能源汽车的发展战略规划，汽车企业也都积极响应该发展战略，积极研发节能环保汽车，主要是纯电动汽车和插电式混合动力汽车。但是，就现阶段而言，纯电动汽车由于存在电池成本高、比能量密度低、充电时间长、续航里程有限等问题，一定时期内还难以大批量推广普及。在技术上相对比较成熟的混合动力系统成为解决上述问题比较可行的技术方案，因此，混合动力总成损耗小、驱动模式转换灵活化的插电式混合动力装置成为新能源汽车研发的核心内容之一。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种损耗小、驱动模式转换灵活化、重量轻、体积小的双并电机双行星排混合动力总成。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

双并电机双行星排混合动力总成，包括发动机、弹性减震连接盘、第一行星排、第二行星排、第一电机、第二电机、差速器、锁止离合器、第一电机制动器、第二电机制动器、油压控制单元、集成控制器、车载储能装置、输出轴；

所述第一电机的第一电机轴为空心轴，所述第二行星排的第二太阳轮为空心太阳轮；

所述发动机、弹性减震连接盘、第一行星排、第二行星排、第一电机、第二电机同轴连接，所述第二电机轴穿过第一电机轴、第二太阳轮与第一行星排的第一太阳轮连接，所述第一电机轴与第二太阳轮连接；

所述第一电机制动器与第一电机轴连接，所述第二电机制动器与第二电机轴连接；所述差速器与第二行星排的第二转臂连接，所述锁止离合器分别与第一行星排、第二行星排连接，

所述油压控制单元分别与第一电机制动器、第二电机制动器、锁止离合器电性控制连接；所述集成控制器分别与第一电机、第二电机、发动机、油压控制单元、车载储能装置电性连接；所述差速器与输出轴连接实现动力输出；

通过所述第一电机制动器、第二电机制动器、锁止离合器的闭合或释放，实现发动机单独驱动、第一电机单独驱动、串联驱动、发动机联合第二电机驱动、快速启动发动机、驻车高效发电其中任一工作模式输出。

优选地，所述锁止离合器包括箱体前端盖、活塞、密封圈、外摩擦片、内摩擦片、箱体中间挡盘、锁止离合齿圈；

所述箱体前端盖上均匀加工多个活塞腔体，所述活塞、密封圈均与活塞腔体连接安装；所述外摩擦片的外圆周上均匀加工多个外齿，所述内摩擦片的外圆周上均匀加工多个外齿；

所述箱体内腔加工有多个轴向齿槽，所述外摩擦片通过外齿与箱体轴向齿槽配合连接，所述外摩擦片可沿轴向齿槽轴向往复移动；所述锁止离合齿圈沿轴向在外圆周上均匀加工多个齿槽，所述内摩擦片通过外齿与齿槽配合连接，所述内摩擦片可沿齿槽在轴向上往复移动；

所述外摩擦片与内摩擦片相间间隙配合连接，所述活塞前端与左端的外摩擦片连接，最右端的内摩擦片与箱体中间挡盘间隙配合连接。

优选地，所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、第一转臂、第一内齿圈；

所述第一行星轮与第一转臂连接，所述第一行星轮与第一太阳轮外啮合连接，所述第一行星轮与第一内齿圈内啮合连接；所述弹性减震连接盘通过输入轴与第一转臂连接。

优选地，所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星轮、第二转臂、第二内齿圈；

所述第二行星轮与第二转臂连接，所述第二行星轮与第二太阳轮外啮合连接，所述第二行星轮与第二内齿圈内啮合连接。

优选地，所述第一转臂外侧设置输出齿轮，所述输出齿轮与差速器的输入齿轮外啮合连接。

优选地，所述第一内齿圈、第二内齿圈与锁止离合齿圈的内腔连接安装。

优选地，所述第一电机制动器与第二电机制动器结构相同；所述第一电机制动器、或第二电机制动器均包括制动驱动器、制动盘；所述制动盘与制动驱动器配合连接，所述制动驱动器用于使制动盘制动，或释放制动盘使制动盘自由转动。

优选地，所述第一电机制动器的制动盘与第一电机轴连接；所述第二电机制动器的制动盘与第二电机轴连接。

采用上述技术方案，由于采用了发动机、弹性减震连接盘、第一行星排、第二行星排、第一电机、第二电机、差速器、锁止离合器、第一电机制动器、第二电机制动器、油压控制单元、集成控制器、车载储能装置、输出轴等技术特征。通过将第一电机、第二电机与发动机进行并联连接，通过第一电机制动器、第二电机制动器、锁止离合器的闭合与释放，使得本实用新型的动力总成实现了动机单独驱动、第一电机单独驱动、串联驱动、发动机联合第二电机驱动、快速启动发动机、驻车高效发电等多种工作模式。实现了多种工作模式输出以及无动力中断切换。本实用新型损耗小，重量轻、体积小，功率密度高。

附图说明

图1为本实用新型结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如附图1所示，双并电机双行星排混合动力总成，包括发动机1、弹性减震连接盘2、第一行星排3、第二行星排4、第一电机5、第二电机6、差速器7、锁止离合器8、第一电机制动器9、第二电机制动器10、油压控制单元11、集成控制器12、车载储能装置13、输出轴。具体实施中输出轴包括左输出半轴14、右输出半轴15。第一电机5的第一电机轴16为空心轴，第二行星排4的第二太阳轮17为空心太阳轮。将发动机1、弹性减震连接盘2、第一行星排3、第二行星排4、第一电机5、第二电机6同轴连接。将第二电机6的第二电机轴18穿过第一电机轴16、第二太阳轮17与第一行星排3的第一太阳轮19连接，第一电机轴16与第二太阳轮17连接。将第一电机制动器9与第一电机轴16连接，将第二电机制动器10与第二电机轴18连接；将差速器7与第二行星排4的第二转臂20连接，将锁止离合器8分别与第一行星排3、第二行星排4连接。将油压控制单元11分别与第一电机制动器9、第二电机制动器10、锁止离合器8电性控制连接；将集成控制器12分别与第一电机5、第二电机6、发动机1、油压控制单元11、车载储能装置13电性连接；将差速器7与左输出半轴14、右输出半轴15连接实现动力输出。

通过第一电机制动器9、第二电机制动器10、锁止离合器8的闭合或释放，实现发动机单独驱动、第一电机单独驱动、串联驱动、发动机1联合第二电机驱动、快速启动发动机、驻车高效发电其中任一工作模式输出。

更为具体地，锁止离合器8包括箱体前端盖21、活塞22、密封圈23、外摩擦片24、内摩擦片25、箱体中间挡盘26、锁止离合齿圈27。在箱体前端盖21上均匀加工多个活塞腔体，将活塞22、密封圈23均与活塞腔体连接安装；在外摩擦片24的外圆周上均匀加工多个外齿，在内摩擦片25的外圆周上均匀加工多个外齿。在箱体28的内腔加工有多个轴向齿槽，将外摩擦片24通过外齿与箱体轴向齿槽配合连接，且外摩擦片24可沿轴向齿槽轴向往复移动。将锁止离合齿圈27沿轴向在外圆周上均匀加工多个齿槽，将内摩擦片25通过外齿与齿槽配合连接，且内摩擦片25可沿齿槽在轴向上往复移动。将外摩擦片24与内摩擦片25相间间隙配合连接，且将活塞22的前端与左端的外摩擦片24连接，将最右端的内摩擦片25与箱体中间挡盘26间隙配合连接。

第一行星排3包括第一太阳轮19、第一行星轮29、第一转臂30、第一内齿圈31。将第一行星轮29与第一转臂30连接，将第一行星轮29与第一太阳轮19外啮合连接，将第一行星轮29与第一内齿圈31内啮合连接；将弹性减震连接盘2通过输入轴32与第一转臂30连接。第二行星排4包括第二太阳轮17、第二行星轮34、第二转臂20、第二内齿圈35。将第二行星轮34与第二转臂20连接，将第二行星轮34与第二太阳轮17外啮合连接，将第二行星轮34与第二内齿圈35内啮合连接。具体实施中，在第一转臂20外侧设置输出齿轮36，将输出齿轮36与差速器7的输入齿轮37外啮合连接。将第一内齿圈31、第二内齿圈35与锁止离合齿圈27的内腔连接安装。

第一电机制动器9与第二电机制动器10结构相同；第一电机制动器9、或第二电机制动器10均包括制动驱动器38、制动盘39；将制动盘39与制动驱动器38配合连接，制动驱动器38用于使制动盘39制动，或释放制动盘39使制动盘39自由转动。将第一电机制动器9的制动盘39与第一电机轴16连接；将第二电机制动器10的制动盘39与第二电机轴18连接。

本实用新型主要控制策略和工作模式如下：

1、发动机单独驱动模式

当集成控制器12检测到整车工况需求发动机1单独驱动时，集成控制器12向第一电机5和第二电机6发出断电指令，向油压控制单元11发出锁止离合器8泄油释放、第一电机制动器9和第二电机制动器10进油闭合指令；此时，由于锁止离合器8泄油释放，因此，外摩擦片24和内摩擦片25之间保持间隙，锁止离合齿圈27处于自由转动状态；第一电机制动器9的制动盘39和第二电机制动器10的制动盘39处于制动状态，第一电机轴16和第二电机轴18处于制动状态，进而，第二太阳轮17和第一太阳轮19处于锁止状态；发动机1将动力经弹性减震连接盘2传递给输入轴32，输入轴32将动力传递给第一转臂30，由于第一太阳轮19处于锁止状态，因此，第一转臂30将动力经第一行星轮29传递给第一内齿圈31，第一内齿圈31将动力经锁止离合齿圈27传递给第二内齿圈35,；由于第二太阳轮17处于锁止状态，因此，第二内齿圈35将动力经第二行星轮34传递给第二转臂20，第二转臂20将动力经输出齿轮36传递给差速器输入齿轮37，差速器输入齿轮37经差速器7将动力由左输出半轴14和右输出半轴15传递给左右车轮驱动车辆行驶。

该模式下满足下列转速关系式：

其中：Z1表示第一太阳轮19的齿数；Z2表示第一内齿圈31的齿数；Z3表示第二太阳轮17的齿数；Z4表示第二内齿圈35的齿数；Z5表示输出齿轮36的齿数；Z6表示差速器输入齿轮37的齿数；ne表示发动机1的转速；n1表示第一电机轴16的转速；n2表示第二电机轴18的转速；n3表示差速器7输出转速。(全文均按上述表述方式代表各齿轮构件和转动件的参数)

2、第一电机单独驱动模式

当集成控制器12检测到车载储能装置13电量充足时，集成控制器12向发动机1发出关闭指令，集成控制器12向第二电机6发出断电指令，向第一电机5发出通电指令，向油压控制单元11发出锁止离合器8进油闭合指令，第一电机制动器9和第二电机制动器10泄油释放指令；油压控制单元11向多个活塞22、密封圈23与箱体前端盖21的活塞腔体形成的密封腔通入高压油液，多个活塞22同时伸出推动左端外摩擦片24，多片外摩擦片24夹紧制动多片内摩擦片25，进而，锁止离合齿圈27处于锁止状态。因此，第一内齿圈31和第二内齿圈35处于锁止状态。第一电机定子从车载储能装置处获得电能通过第一电机转子转换为机械动力，第一电机转子将动力由第一电机轴16传递给第二太阳轮17，第二太阳轮17将动力传递给第二行星轮34，由于第二内齿圈35处于锁止状态，因此，来自第二太阳轮17的动力由第二行星轮34传递给第二转臂20；第二转臂20将动力经输出齿轮36传递给差速器输入齿轮37，差速器输入齿轮37经差速器7将动力由左输出半轴14和右输出半轴15传递给左右车轮驱动车辆行驶。

该模式下满足下列转速关系式：

3、串联驱动模式

当集成控制器12向第二电机6发出发电指令，向第一电机5发出通电指令，向油压控制单元11发出锁止离合器8进油闭合、第一电机制动器9和第二电机制动器10泄油释放指令时，双并电机双行星排混合动力总成处于串联驱动模式；油压控制单元11向多个活塞22、密封圈23与箱体前端盖21的活塞腔体形成的密封腔通入高压油液，多个活塞22同时伸出推动左端外摩擦片24，多片外摩擦片24夹紧制动多片内摩擦片25，进而，锁止离合齿圈27处于锁止状态，因此，第一内齿圈31和第二内齿圈35处于锁止状态。此时，发动机1通过弹性减震连接盘2将动力由输入轴32传递给第一转臂30，由于第一内齿圈31处于锁止状态，第一转臂30将动力由第一行星轮29传递给第一太阳轮19，第一太阳轮19将动力由第二电机轴18传递给第二电机转子，第二电机定子将第二电机转子的动力转换为电能经集成控制器12转化后存储到车载储能装置13中；第一电机定子从车载储能装置13获得电能经集成控制器12由第一电机转子转换为机械动力，第一电机转子将动力由第一电机轴16传递给第二太阳轮17，第二太阳轮17将动力传递给第二行星轮34，由于第二内齿圈35处于锁止状态，因此，来自第二太阳轮17的动力由第二行星轮34传递给第二转臂20；第二转臂20将动力经输出齿轮36传递给差速器输入齿轮37，差速器输入齿轮37经差速器7将动力由左输出半轴14和右输出半轴15传递给左右车轮驱动车辆行驶。

4、发动机联合第二电机驱动模式

当集成控制器12向第二电机6发出断电指令，第一电机5通电指令，向油压控制单元11发出锁止离合器8泄油释放、第一电机制动器9进油闭合、第二电机制动器10泄油释放指令时，双并电机双行星排混合动力总成处于发动机联合第二电机驱动模式；此时，第一电机制动器9的制动盘39处于制动状态，进而，第二太阳轮17处于锁止状态。发动机1将动力经弹性减震连接盘2由输入轴32传递给第一转臂30，第一转臂30将动力传递给第一行星轮29。第二电机定子从车载储能装置13处获得电能经集成控制器12由第二电机转子转换为机械动力，第二电机转子将动力由第二电机轴18传递给第一太阳轮19，第一太阳轮19将动力传递给第一行星轮29；第一行星轮29将来自发动机1和第二电机转子的动力叠加后传递给第一内齿圈31，第一内齿圈31将动力传递给第二内齿圈35，由于第二太阳轮17处于锁止状态，因此，第二内齿圈35将动力由第二行星轮34传递给第二转臂20；第二转臂20将动力经输出齿轮36传递给差速器输入齿轮37，差速器输入齿轮37经差速器7将动力由左输出半轴14和右输出半轴15传递给左右车轮驱动车辆行驶。

该模式下满足下列转速关系式：

5、快速启动发动机模式

当集成控制器12向第二电机6发出通电指令，向油压控制单元11发出锁止离合器8进油闭合、第一电机制动器9和第二电机制动器10泄油释放指令时，双并电机双行星排混合动力总成处于第二电机快速启动发动机模式；油压控制单元11向多个活塞22、密封圈23与箱体前端盖21的活塞腔体形成的密封腔通入高压油液，多个活塞22同时伸出推动左端外摩擦片24，多片外摩擦片24夹紧制动多片内摩擦片25，进而，锁止离合齿圈27处于锁止状态，因此，第一内齿圈31和第二内齿圈35处于锁止状态。第二电机定子从车载储能装置13处获得电能经集成控制器12由第二电机转子转换为机械动力，第二电机转子将动力由第二电机轴18传递给第一太阳轮19，第一太阳轮19将动力传递给第一行星轮29，由于第一内齿圈31处于锁止状态，因此，第一行星轮29将动力传递给第一转臂30，第一转臂30将动力由输入轴32经弹性减震连接盘2传递给发动机1，进而带动发动机1曲轴转动至设定点火启动转速。

该模式下满足下列转速关系式：

6、驻车高效发电模式

当集成控制器12向第二电机6发出发电指令，向油压控制单元11发出锁止离合器8进油闭合、第一电机制动器9进油闭合、第二电机制动器10泄油释放指令时，双并电机双行星排混合动力总成处于驻车高效发电模式；油压控制单元11向多个活塞22、密封圈23与箱体前端盖21的活塞腔体形成的密封腔通入高压油液，多个活塞22同时伸出推动左端外摩擦片24，多片外摩擦片24夹紧制动多片内摩擦片25，进而，锁止离合齿圈27处于锁止状态，因此，第一内齿圈31和第二内齿圈35处于锁止状态。此时，第一电机制动器9的制动盘39处于制动状态，进而，第二太阳轮17处于锁止状态。发动机1将动力通过弹性减震连接盘2由输入轴32传递给第一转臂30，由于第一内齿圈31处于锁止状态，因此，第一转臂30将动力传递给第一太阳轮19，第一太阳轮19将动力由第二电机轴18传递给第二电机转子，第二电机定子将第二电机转子的动力转换为电能经集成控制器12转化后存储到车载储能装置13中。由于第二内齿圈35和第二太阳轮17处于锁止状态，因此，第二转臂20处于锁止状态，进而，差速器7处于锁止状态，整车处于驻车高效发电模式。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.双并电机双行星排混合动力总成，其特征在于，包括发动机、弹性减震连接盘、第一行星排、第二行星排、第一电机、第二电机、差速器、锁止离合器、第一电机制动器、第二电机制动器、油压控制单元、集成控制器、车载储能装置、输出轴；

所述第一电机的第一电机轴为空心轴，所述第二行星排的第二太阳轮为空心太阳轮；

所述发动机、弹性减震连接盘、第一行星排、第二行星排、第一电机、第二电机同轴连接，所述第二电机的第二电机轴穿过第一电机轴、第二太阳轮与第一行星排的第一太阳轮连接，所述第一电机轴与第二太阳轮连接；

所述第一电机制动器与第一电机轴连接，所述第二电机制动器与第二电机轴连接；所述差速器与第二行星排的第二转臂连接，所述锁止离合器分别与第一行星排、第二行星排连接，

所述油压控制单元分别与第一电机制动器、第二电机制动器、锁止离合器电性控制连接；所述集成控制器分别与第一电机、第二电机、发动机、油压控制单元、车载储能装置电性连接；所述差速器与输出轴连接实现动力输出；

通过所述第一电机制动器、第二电机制动器、锁止离合器的闭合或释放，实现发动机单独驱动、第一电机单独驱动、串联驱动、发动机联合第二电机驱动、快速启动发动机、驻车高效发电其中任一工作模式输出。

2.根据权利要求1所述的双并电机双行星排混合动力总成，其特征在于，所述锁止离合器包括箱体前端盖、活塞、密封圈、外摩擦片、内摩擦片、箱体中间挡盘、锁止离合齿圈；

所述箱体前端盖上均匀加工多个活塞腔体，所述活塞、密封圈均与活塞腔体连接安装；所述外摩擦片的外圆周上均匀加工多个外齿，所述内摩擦片的外圆周上均匀加工多个外齿；

所述箱体内腔加工有多个轴向齿槽，所述外摩擦片通过外齿与箱体轴向齿槽配合连接，所述外摩擦片可沿轴向齿槽轴向往复移动；所述锁止离合齿圈沿轴向在外圆周上均匀加工多个齿槽，所述内摩擦片通过外齿与齿槽配合连接，所述内摩擦片可沿齿槽在轴向上往复移动；

所述外摩擦片与内摩擦片相间间隙配合连接，所述活塞前端与左端的外摩擦片连接，最右端的内摩擦片与箱体中间挡盘间隙配合连接。

3.根据权利要求2所述的双并电机双行星排混合动力总成，其特征在于，所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、第一转臂、第一内齿圈；

所述第一行星轮与第一转臂连接，所述第一行星轮与第一太阳轮外啮合连接，所述第一行星轮与第一内齿圈内啮合连接；所述弹性减震连接盘通过输入轴与第一转臂连接。

4.根据权利要求3所述的双并电机双行星排混合动力总成，其特征在于，所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星轮、第二转臂、第二内齿圈；

所述第二行星轮与第二转臂连接，所述第二行星轮与第二太阳轮外啮合连接，所述第二行星轮与第二内齿圈内啮合连接。

5.根据权利要求4所述的双并电机双行星排混合动力总成，其特征在于，所述第一转臂外侧设置输出齿轮，所述输出齿轮与差速器的输入齿轮外啮合连接。

6.根据权利要求5所述的双并电机双行星排混合动力总成，其特征在于，所述第一内齿圈、第二内齿圈与锁止离合齿圈的内腔连接安装。

7.根据权利要求6所述的双并电机双行星排混合动力总成，其特征在于，所述第一电机制动器与第二电机制动器结构相同；所述第一电机制动器、或第二电机制动器均包括制动驱动器、制动盘；所述制动盘与制动驱动器配合连接，所述制动驱动器用于使制动盘制动，或释放制动盘使制动盘自由转动。

8.根据权利要求7所述的双并电机双行星排混合动力总成，其特征在于，所述第一电机制动器的制动盘与第一电机轴连接；所述第二电机制动器的制动盘与第二电机轴连接。