CN210502246U - 带双电机驱动的混合动力汽车变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车技术领域，公开了带双电机驱动的混合动力汽车变速器，变速器设置有两个驱动电机，各自独立或共同输出动力，分为两个动力路径，分为纯电机驱动路径和发动机与电机串联路径，在两个路径上都设置有离合器，在纯电机驱动的电机输出轴上设置有P档盘，该变速器具有结构简单，可以在不同的动力驱动模式下无缝切换，而不会有驾驶顿挫感，具有明显的节能减排效果。

Description

带双电机驱动的混合动力汽车变速器

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及带双电机驱动的混合动力汽车变速器。

背景技术

近年来，随着国家对新能源汽车行业的大力支持，特别是对纯电动汽车的补贴政策所起到的巨大推动作用，电动汽车取得了巨大的发展，中国已成为全球电动汽车最大的生产和消费大国，纯电动汽车作为汽车终极发展方向，已在国际上公认，许多国家甚至出台传统燃油车退出市场的时间表。

但从目前汽车市场车型比例来看，纯电动汽车还处于发展初期，主要由于电池能量密度相比汽油相差上百倍左右，而且电池充电时间长，充电设施不完备，无法解决续行问题，加上电池衰减和电池寿命问题，制约了纯电动汽车的不能短时间完全取代传动汽车。

针对新能源纯电动汽车存在的上述缺点，以及国家对汽车节能要求，业内专家认为，混合动力汽车将会在未来一段时期内作为传统燃油车和纯电动汽车之间一个最优的过渡汽车动力形式。

目前市场上已有多个厂家推出48V轻度混合动力汽车，即BSG轻度混合动力，主要在怠速和起步时依靠纯电驱动，当速度上升到某一数值时(一般大于5km/h)时，发动机起动，这样可减少油耗和排放，但由于纯电动驱动时电机较小，在空调开启时，不能实现纯电力驱动，只能作为辅助动力。

采用深度混合动力汽车，可以解决纯电动汽车充电和续行里程问题，可以减少电池使用量，提高汽车的安全性，也解决了轻度混合动力汽车性能方面的不足，并能满足政府对汽车节能和环保的要求，将会有较大的发展前景。

相应地，本发明针对新能源混合动力汽车需求设计出一种，带有双电机的混合动力汽车变速器，其功能包括纯电动模式，油电混合驱动，发动机独立驱动，增程式发电等多种驱动模式并存的混合动力汽车用变速器产品。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的带双电机驱动的混合动力汽车变速器，它提升了汽车行驶的经济性和环保性能。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种带双电机驱动的混合动力汽车变速器，其总成包括，变速器前壳体，变速器后壳体，二个可独立工作的电机，电机输出齿轴，差速器总成，变速器输入轴，中间齿轮轴，差速器齿圈，离合器，换挡机构和驻车机构等组成，

一种带双电机驱动的混合动力汽车变速器，其特征在于变速器壳体上安装有2个驱动电机，二个电机可以独立运转并驱动汽车行驶，也可以联合驱动或与发动机组合成油电混合驱动。

一种带双电机驱动的混合动力汽车变速器，其特征在于其中一个电机，其传动方式为通过二级齿轮减速后由差速器两端输出动力；这一动力源可看成是纯电驱动结构，另一个电机通过齿轮与变速器输入轴上齿轮啮合，而发动机输出轴与变速器输入轴相连，其动力也经过另一组二级齿轮减速传至差速器输出动力，

输出差速器动力来自上述二个动力传递路线并联，电机轴与输入轴通过齿轮啮合的一组动力，其结构上通过齿轮啮合而将发动机和电机二者动力相联，其理论上为两个动力源相串联，但考虑到发动机和电机特性不同而采用齿轮啮合。

在一个可独立驱动的电机输出轴上设计有P挡轮，作为整车驻车时使用。

为保证上述二路动力传递可在独立和混动等各种模式切换，在二路中各设置有离合器，可分别对二路动力路径进行分离切断和啮合。

在纯电模式下，可以将变速器输入轴上离合器分离减少反拖损失，第二路动力，纯电驱动电机和发动机及串联电机可以实现独立工作，电池电量不足时发动机工作，与其串联的电机用来发电，对电池充电，在高速时变速器输入轴上离合器接合，驱动切换至发动机模式或油电混动模式，纯电驱动电机传动路径中间轴上的离合器分离，防止电机高速旋转时轴承寿命降低，减少转动惯量。

与现有技术相比，本发明提供了带双电机驱动的混合动力汽车变速器，具备以下有益效果：

1、本发明作为混合动力专用变速器，由于设置二个电机，使变速器可以不需要档位调节。

2、本发明结构紧凑，由于有双电机结构，可以在各种驱动模式中无缝切换，而不会有驾驶顿挫感。

3、本发明相比传统多挡变速器，该变速器零件数较少，制造成本低，故障率低。

4、本发明对动力总成而言，可取消发动机原有发电机，起动电机，和发动机输出飞轮上的离合器使整车动力总成更简单。

5、本发明不需要设置倒车档。

6、本发明由于城市路况的纯电驱动代替发动机怠速和低速工况，可大幅度降低油耗和排放。

7、本发明对整车而言可使用更小排量的发动机。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

附图说明

图1为本发明提出的结构示意图；

图2为本发明提出的结构示意图；

图3为本发明提出的原理图；

图4为本发明提出的原理图；

图5为本发明提出的原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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。

参照图1-3，带双电机驱动的混合动力汽车变速器，包括差速器总成，差速器总成通过离合器连接有两个驱动路径，第一个驱动路径为纯电动驱动路径，它包括驱动电机一；第二个驱动路径混合动力驱动路径，它包括发动机与驱动电机二连接的结构，第一个驱动路径和第二个驱动路径可共同工作或相互独立工作，其中，混合动力驱动路径可转换为充电路径，由发动机带动该驱动电机二进行充电。

带双电机驱动的混合动力汽车变速器，在变速器的前壳体16及后壳体20之间设置有：驱动电机一1、电机输出齿轮轴一2、中间齿轮轴一3、差速器齿圈4、差速器5、中间齿轮轴一3上还设有中间轴大齿轮一17、中间轴离合器18和滚针轴承19；驱动电机二10、电机输出齿轮轴二11、输出轴输入齿轮13、输入轴14，输入轴14上设有输入轴离合器15、输入轴14前端设有发动机输出飞轮12。

在电机输出齿轮轴一2上设有P档轮。

驱动电机一1与驱动电机二10的传动速比不同，驱动电机二10至差速器5的传动比要小于驱动电机一1至差速器5的传动比。

带双电机驱动的混合动力汽车变速器的工作方法，其特征在于，包括以下工作模式：

A、高速行驶模式：高速行驶中，遇到超速及上坡工况需求时，将驱动电机二动力介入，当下坡及动力富余时，可以将驱动电机二切换至发电模式，发动机输出驱动电机二工作给电池充电；

B、城市低速模式：驱动电机一切入，通过控制电机转速达到中间齿轮轴一与中间轴大齿轮一同步，同时中间轴离合器接合，发动机断油，输入轴离合器脱开，完成从高速行驶到纯电城市低速模式转换；

C、滑行或制动模式：驱动电机一及驱动电机二转换至发电模式，驱动电机二实施能量回收，达到节能目的，其模式可根据实际情况采用某一电机介入或双电机同时介入发电；

D、大扭矩输出模式：驱动电机一和驱动电机二均参与动力输出。

上述带双电机混合动力汽车变速器，其动力传递来源于二个并联传动系统，由驱动电机一1、电机输出齿轮轴一2、中间轴大齿轮一17，中间齿轮轴一3，传至齿圈4及差速器5，此传递为纯电动驱动方式，驱动时啮合套19接合

在上述驱动电机一1驱动传动系统中设置有中间轴离合器18和在输出轴上设置有P挡盘，其作用可以在驻车状态下实现整车锁止。(此时离合器接合)

在驱动电机一1驱动系统中，如果高速工况下，发动机介入工作同时可以将离合器18分离，保证驱动电机一1和电机输出齿轮轴一2在汽车高速时不转动，提高轴承寿命，并且减少变速器转动惯量。

该变速器的另一并联动力系统由驱动电机二10和发动机串联提供动力源，变速器输入轴14与发动机输出飞轮12相连，并且通过输出轴输入齿轮13与驱动电机二10输出轴齿轮轴二11上的齿轮啮合，在输入轴14上设有离合器15可以根据需要将这一路动力分离与接合。

在汽车达到一定速度后，动力切换至发动机提供，此时，驱动电机二10先带动输入轴14及发动机旋转，通过控制系统使输入轴14与车轮传入差速器直至输入轴输出齿轮8转速相同时，离合器15接合，在发动机点火供油实现动力切换后，驱动电机二10断电和驱动电机一1断电，中间轴离合器18脱开，由于电机转速的精准控制，使上述切换可以实现无冲击实现。

参见图4-5，P档盘可以设置在中间轴上也可以设置在轴2的后端压装上去，纯电动驱动中间轴3上可以不加离合器，也可以在发动机相连的变速器输入轴上设置二个档位，另外，以纯电驱动部分和发动机及串联电机驱动部分设为二档结构，会使本发明具有更好的效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.带双电机驱动的混合动力汽车变速器，包括差速器总成，其特征在于：差速器总成通过离合器连接有两个驱动路径，第一个驱动路径为纯电动驱动路径，它包括驱动电机一；第二个驱动路径混合动力驱动路径，它包括发动机与驱动电机二连接的结构，第一个驱动路径和第二个驱动路径可共同工作或相互独立工作，其中，混合动力驱动路径可转换为充电路径，由发动机带动该驱动电机二进行充电。

2.根据权利要求1所述的带双电机驱动的混合动力汽车变速器，其特征在于：第一个驱动路径是：在变速器的前壳体及后壳体之间设置有驱动电机一、电机输出齿轮轴一、中间齿轮轴一、差速器齿圈、差速器、中间齿轮轴一上还设有中间轴大齿轮一、中间轴离合器和滚针轴承；第二个驱动路径是：在变速器的前壳体及后壳体之间设置有驱动电机二、电机输出齿轮轴二、输出轴输入齿轮、输入轴，输入轴上设有输入轴离合器、输入轴前端设有发动机输出飞轮。

3.根据权利要求2所述的带双电机驱动的混合动力汽车变速器，其特征在于，在电机输出齿轮轴一上设有P档轮。

4.根据权利要求2所述的带双电机驱动的混合动力汽车变速器，其特征在于，驱动电机一与驱动电机二的传动速比不同，驱动电机二至差速器的传动比要小于驱动电机一至差速器的传动比。

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