CN213799232U - 双电机混合动力系统 - Google Patents

Abstract

一种双电机混合动力系统，包括发动机、第一电机、第二电机、离合器、输入轴，输入轴包括第一输入轴、第二输入轴，第二输入轴套在第一输入轴上，第一输入轴的一端与发动机连接，另一端连接电机介入齿轮，第一电机的第一电机齿轮与电机介入齿轮啮合，第一输入轴通过离合器与第二输入轴连接，第二输入轴上设有第一挡位齿轮、第二挡位齿轮，第一挡位齿轮与第二挡位齿轮之间设有同步器，同步器与第二输入轴连接，第一挡位齿轮、第二挡位齿轮分别与中间轴上的第一挡位从动齿轮、第二挡位从动齿轮啮合，中间轴上的输出齿轮与差速器的输入齿轮啮合，第二电机的第二电机齿轮与在过桥轴上的第一齿轮啮合，过桥轴的第二齿轮与差速器的输入齿轮啮合。

Description

双电机混合动力系统

技术领域

本实用新型涉及汽车混合动力驱动领域，具体涉及一种双电机混合动力系统。

背景技术

随着不可再生能源的不断消耗造成能源的匮乏和国家对汽车尾气排放的限制严重困扰了传统燃油汽车的发展，汽车行业的主题也日益向低排放、低油耗的新能源汽车方向发展。由于纯电力驱动系统还不够成熟，混合动力驱动系统成为了现阶段的主要动力驱动系统。

公开号为CN209870092U公开了一种双电机混合动力系统，其同时配置一台发动机、一台驱动电机和一台启动发电集成一体机，并且通过同步器及离合器实现混合动力组合驱动，由于仅有一个挡位，该混合动力系统会存在动力传动效率较低，驾驶舒适感差的问题，并且，该系统仅有一个电机可用于发电，其能量的回收率也较低，进而存在续航里程较短的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种双电机混合动力系统，其可同时兼顾良好的动力性和换挡特性，两个挡位的随意切换，提供多种工作模式，提升驾驶舒适感，均可发电的双电机提高了能量回收率，增加了续航里程。

本实用新型的技术方案是：一种双电机混合动力系统，包括发动机、第一电机、第二电机、离合器、输入轴，所述输入轴包括第一输入轴、第二输入轴，所述第二输入轴为空心轴，该第二输入轴套在第一输入轴上形成滑动配合，所述第一输入轴的一端与发动机的输出轴固定连接，所述第一输入轴的另一端固定连接电机介入齿轮，所述第一电机设置的第一电机齿轮与电机介入齿轮啮合，所述离合器的主动盘固定连接在第一输入轴上，所述离合器的从动盘与第二输入轴固定连接，所述第二输入轴上间隙配合第一挡位齿轮、第二挡位齿轮，所述第一挡位齿轮与第二挡位齿轮之间设有同步器，该同步器的齿毂与第二输入轴固定连接，所述第一挡位齿轮、第二挡位齿轮分别与固定连接在中间轴上的第一挡位从动齿轮、第二挡位从动齿轮啮合，所述中间轴上固定连接一输出齿轮，所述输出齿轮与差速器的输入齿轮啮合，所述第二电机设置的第二电机齿轮与固定在过桥轴上的第一齿轮啮合，所述过桥轴固定连接的第二齿轮与差速器的输入齿轮啮合。

所述输出齿轮的直径大于第二齿轮的直径。

所述第一挡位齿轮、第二挡位齿轮均为设有接合齿的双联齿轮，同步器通过换挡分别与第一挡位齿轮或第二挡位齿轮的接合齿啮合。

所述第一挡位齿轮与第一挡位从动齿轮之间为高速传动比，第二挡位齿轮与第二挡位从动齿轮之间为中速传动比，所述第二电机齿轮与过桥轴上的第一齿轮为低速传动比。

采用上述技术方案：包括发动机、第一电机、第二电机、离合器、输入轴，所述输入轴包括第一输入轴、第二输入轴，所述第二输入轴为空心轴，该第二输入轴套在第一输入轴上形成滑动配合，所述第一输入轴的一端与发动机的输出轴固定连接，所述第一输入轴的另一端设有电机介入齿轮，所述电机介入齿轮与第一电机的电机齿轮啮合，所述第一输入轴与离合器的主动盘固定连接，所述离合器的从动盘与第二输入轴固定连接，所述第二输入轴上间隙配合第一挡位齿轮、第二挡位齿轮，所述第一挡位齿轮与第二挡位齿轮之间设有同步器，所述同步器的齿毂与第二输入轴固定连接，所述第一挡位齿轮、第二挡位齿轮分别与设置在中间轴上的第一挡位从动齿轮、第二挡位从动齿轮啮合，所述中间轴上设有输出齿轮，所述输出齿轮与差速器的输入齿轮啮合，所述第二电机设有电机齿轮，所述电机齿轮与设置在过桥轴上的从动齿轮啮合，所述过桥轴设有主动齿轮，所述主动齿轮与差速器的输入齿轮啮合。工作时，第一电机和发动机通过第一输入轴传递动力，使第一电机在发动机运转过程中无论离合器是否接合均可进行发电，提高了能量回收效率。因此在纯发动机模式下发动机工作，离合器接合，发动机向第二输入轴传递扭矩，扭矩通过挡位齿轮副传递到中间轴上，再通过输出齿轮将扭矩传递到差速器上，同时，发动机的扭矩通过第一输入轴传递到第一电机上，使得第一电机对电池进行充电，进行能量回收；在纯电模式下发动机和第一电机停止工作，第二电机工作，其扭矩通过过桥轴传递到差速器上；在混合驱动模式下发动机、第一电机、第二电机均在工作，当离合器接合时，发动机向第二输入轴传递扭矩，扭矩通过挡位齿轮副传递到中间轴上，再通过输出齿轮将扭矩传递到差速器上，第二电机的扭矩通过过桥轴传递到差速器上，实现混合驱动，同时，发动机的扭矩通过第一输入轴传递到第一电机上，使得第一电机对电池进行充电；当离合器不接合时，第二电机的扭矩通过过桥轴传递到差速器上，同时，发动机的扭矩通过第一输入轴传递到第一电机上，使得第一电机对电池进行充电。而且，汽车在下坡、减速或发动机怠速时，还可实现能量的回收，对电池进行充电，从而延长了续航里程。

所述第一挡位齿轮、第二挡位齿轮均为设有接合齿的双联齿轮，同步器通过换挡分别与第一挡位齿轮或第二挡位齿轮的接合齿啮合。设置同步器便于根据需要进行挡位切换。

所述第一挡位齿轮与第一挡位从动齿轮之间为高速传动比，第二挡位齿轮与第二挡位从动齿轮之间为中速传动比，所述第二电机齿轮与过桥轴上的第一齿轮为低速传动比。不同的传动比能提供不同的动力需求，提高动力的传动效率和驾驶舒适感。

本实用新型提供一种双电机混合动力系统，其结构简单，通过设置同轴式的第一输入轴和第二输入轴配合，并在第二输入轴上布置两挡位齿轮，解决了动力传动效率低和驾驶舒适感较差的问题，并且本系统的双电机均能发电，在多种工作模式下可进行发电实现能量回收，解决了能量回收率较低、续航里程较短的问题，同时本系统的空间尺寸小，发动机机仓布置适应性好，可适应多款车型。

下面接合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2本实用新型另一实施例的结构示意图。

附图中，1为发动机，2为离合器，3为第一电机，4为第二电机，5为第一输入轴，6为第二输入轴，7为中间轴，8为过桥轴，9为第二挡位齿轮，10为第一挡位齿轮，11为第二挡位从动齿轮，12为第一挡位从动齿轮，13为差速器，14为电机介入齿轮，15为第一电机齿轮，16为输出齿轮，17为差速器，18为第二电机齿轮，19为第一齿轮，20为第二齿轮。

具体实施方式

实施例1，参见图1，一种双电机混合动力系统，包括发动机1、第一电机3、第二电机4、离合器2、输入轴，所述输入轴包括第一输入轴5、第二输入轴6，所述第二输入轴6为空心轴，该第二输入轴6套在第一输入轴5上形成滑动配合，所述第一输入轴5的一端与发动机1的输出轴固定连接，所述发动机1为四缸或三缸发动机或其他类型发动机，所述第一输入轴5的另一端固定连接电机介入齿轮14，所述第一电机3设置的第一电机齿轮15与电机介入齿轮14啮合，所述离合器2的主动盘固定连接在第一输入轴5上，所述离合器2的从动盘与第二输入轴6固定连接，所述离合器2可以是干式离合器也可以是湿式离合器，通过离合器2的接合来控制第一输入轴5与第二输入轴6的动力传递。所述第二输入轴6上间隙配合第一挡位齿轮9、第二挡位齿轮10，所述第一挡位齿轮9与第二挡位齿轮10之间设有同步器13，所述第一挡位齿轮9、第二挡位齿轮10均为设有接合齿的双联齿轮，同步器通过换挡分别与第一挡位齿轮9或第二挡位齿轮10的接合齿啮合，该同步器13的齿毂与第二输入轴6固定连接，所述第一挡位齿轮9、第二挡位齿轮10分别与固定连接在中间轴7上的第一挡位从动齿轮11、第二挡位从动齿轮12啮合，所述第一挡位齿轮9与第一挡位从动齿轮11之间为高速传动比，第二挡位齿轮10与第二挡位从动齿轮12之间为中速传动比，所述中间轴7上固定连接一输出齿轮16，所述输出齿轮16与差速器17的输入齿轮啮合，所述第二电机4设置的第二电机齿轮18与固定在过桥轴8上的第一齿轮19啮合，所述第二电机齿轮18与过桥轴8上的第一齿轮19为低速传动比，所述过桥轴8固定连接的第二齿轮20与差速器17的输入齿轮啮合，所述输出齿轮16的直径大于第二齿轮20的直径，形成大传动比，可提高在变速器进行换挡过程时的驾驶舒适性，通过第二电机4的反转，实现倒挡功能。

该动力系统工作时，有以下六种工作模式：

1）纯发动机模式：即发动机1处于工作状态，离合器2接合，发动机1向第二输入轴6传递扭矩，同步器13与对应的挡位齿轮接合，第二输入轴6上的扭矩通过第一挡位齿轮副或第二挡位齿轮副传递到中间轴7上，输出齿轮16将扭矩传递到差速器17上，同时，发动机1向第一输入轴5传递扭矩，第一输入轴5上的扭矩通过电机介入齿轮14与第一电机齿轮15传递到第一电机3上，使得第一电机3对电池进行充电。

2）纯电模式：即发动机1和第一电机3不工作，第二电机4通过第二电机齿轮18与从动齿轮19向过桥轴8传递扭矩，再通过过桥轴8上的主动齿轮20将扭矩传递到差速器17上。

3）混合驱动模式：即发动机1、第一电机3、第二电机4都处于工作状态，当离合器2接合时，发动机1向第二输入轴6传递扭矩，同步器13与对应的挡位齿轮接合，第二输入轴6上的扭矩通过第一挡位齿轮副或第二挡位齿轮副传递到中间轴7上，中间轴7上的输出齿轮16将扭矩传递到差速器17上；第二电机4通过第二电机齿轮18与从动齿轮19向过桥轴8传递扭矩，再通过过桥轴8上的主动齿轮20将扭矩传递到差速器17上，同时，发动机1向第一输入轴5传递扭矩，第一输入轴5上的扭矩通过电机介入齿轮14与第一电机齿轮15传递到第一电机3上，使得第一电机3对电池进行充电，当离合器2不接合时，第二电机4通过第二电机齿轮18与从动齿轮19向过桥轴8传递扭矩，过桥轴8上的主动齿轮20将扭矩传递到差速器17上，同时，发动机1向第一输入轴5传递扭矩，第一输入轴5上的扭矩通过电机介入齿轮14与第一电机齿轮15传递到第一电机3上，使得第一电机3对电池进行充电。

4）能量回收：整车制动时，离合器2接合，发动机1、第二电机4和第一电机3均处于工作状态，发动机1向第一输入轴5传递扭矩，第一输入轴5上的扭矩通过电机介入齿轮14与第一电机齿轮15传递到第一电机3上，使得第一电机3对电池进行充电，同时，差速器17与常啮合的主动齿轮20将扭矩传递到过桥轴8，再通过从动齿轮19与第二电机齿轮18传递到第二电机4上，使得第二电机4对电池进行充电；

整车制动时，离合器2不接合，发动机1和第一电机3均处于停止状态，第二电机4处于工作状态，通过与差速器17常啮合的主动齿轮20将扭矩传递到在过桥轴8，再通过从动齿轮19与第二电机齿轮18传递到第二电机4上，使得第二电机4对电池进行充电；

整车怠速时，离合器2不接合，发动机1处于怠速状态，第二电机4停止运行，第一电机3处于工作状态，发动机1向第一输入轴5传递扭矩，第一输入轴5上的扭矩通过电机介入齿轮14与第一电机齿轮15传递到第一电机3上，使得第一电机3对电池进行充电。

5）启动发动机：离合器2不接合，第二电机4停止运行，通过第一电机3向第一电机齿轮15传递扭矩，再通过与第一电机齿轮15常啮合的电机介入齿轮14传递到第一输入轴5上，第一输入轴5将扭矩传递到发动机1上，启动发动机1。

6）动力补偿：换挡过程中，第二电机4通过第二电机齿轮18与从动齿轮19向过桥轴8传递扭矩，再通过过桥轴8上的主动齿轮20将扭矩传递到差速器17上用于驱动从而实现动力补偿。

实施例2，参见图2，其基本结构与实施例1相同，其不同之处在于，所述同步器13布置在中间轴7上，所述第二输入轴6上固定连接第一挡位齿轮9、第二挡位齿轮10，所述第一挡位齿轮9、第二挡位齿轮10分别与间隙配合在中间轴7上的第一挡位从动齿轮11、第二挡位从动齿轮12啮合，所述第一挡位从动齿轮11与第二挡位从动齿轮12之间设有同步器13，所述同步器13的齿毂与中间轴7固定连接。

Claims (4)

1.一种双电机混合动力系统，包括发动机（1）、第一电机（3）、第二电机（4）、离合器（2）、输入轴，其特征在于：所述输入轴包括第一输入轴（5）、第二输入轴（6），所述第二输入轴（6）为空心轴，该第二输入轴（6）套在第一输入轴（5）上形成滑动配合，所述第一输入轴（5）的一端与发动机（1）的输出轴固定连接，所述第一输入轴（5）的另一端固定连接电机介入齿轮（14），所述第一电机（3）设置的第一电机齿轮（15）与电机介入齿轮（14）啮合，所述离合器（2）的主动盘固定连接在第一输入轴（5）上，所述离合器（2）的从动盘与第二输入轴（6）固定连接，所述第二输入轴（6）上间隙配合第一挡位齿轮（9）、第二挡位齿轮（10），所述第一挡位齿轮（9）与第二挡位齿轮（10）之间设有同步器（13），该同步器（13）的齿毂与第二输入轴（6）固定连接，所述第一挡位齿轮（9）、第二挡位齿轮（10）分别与固定连接在中间轴（7）上的第一挡位从动齿轮（11）、第二挡位从动齿轮（12）啮合，所述中间轴（7）上固定连接一输出齿轮（16），所述输出齿轮（16）与差速器（17）的输入齿轮啮合，所述第二电机（4）设置的第二电机齿轮（18）与固定在过桥轴（8）上的第一齿轮（19）啮合，所述过桥轴（8）固定连接的第二齿轮（20）与差速器（17）的输入齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述一种双电机混合动力系统，其特征在于：所述输出齿轮（16）的直径大于第二齿轮（20）的直径。

3.根据权利要求1所述一种双电机混合动力系统，其特征在于：所述第一挡位齿轮（9）、第二挡位齿轮（10）均为设有接合齿的双联齿轮，同步器通过换挡分别与第一挡位齿轮（9）或第二挡位齿轮（10）的接合齿啮合。

4.根据权利要求1所述一种双电机混合动力系统，其特征在于：所述第一挡位齿轮（9）与第一挡位从动齿轮（11）之间为高速传动比，第二挡位齿轮（10）与第二挡位从动齿轮（12）之间为中速传动比，所述第二电机齿轮（18）与过桥轴（8）上的第一齿轮（19）为低速传动比。

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