CN214492520U

CN214492520U - 一种机电耦合传动装置

Info

Publication number: CN214492520U
Application number: CN202120354936.XU
Authority: CN
Inventors: 周文太; 朱永明; 赵江灵; 李瑶瑶; 苏建云; 祁宏钟
Original assignee: Guangzhou Automobile Group Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Automobile Group Co Ltd
Priority date: 2021-02-08
Filing date: 2021-02-08
Publication date: 2021-10-26
Anticipated expiration: 2031-02-08

Abstract

本实用新型涉及汽车技术领域，公开了一种机电耦合传动装置，其包括发动机、第一电机、第二电机、动力输入轴、动力输出轴和差速器；所述发动机的输出端设有第一轴，所述第一电机的一端设有第二轴，所述第一轴与所述第二轴通过第一齿轮组连接；所述第二电机与所述动力输入轴连接；所述动力输入轴上设有一档主动齿轮、二档主动齿轮和同步器，所述同步器位于所述一档主动齿轮和所述二档主动齿轮之间；所述动力输出轴上设有一档从动齿轮和二档从动齿轮。本实用新型解决了电机驱动模式下对驱动电机的性能要求高而使得驱动电机的成本偏高的问题。

Description

一种机电耦合传动装置

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别是涉及一种机电耦合传动装置。

背景技术

随着环保以及国家能源战略对减少石油进口需求的日益增强，开发环保、节能的汽车已成为汽车工业的发展方向。

节能汽车与新能源汽车之中，纯电动汽车充电时间长、冬季续航里程短的技术瓶颈尚未突破；氢燃料电池车成本居高不下，加氢基础设施建设还需时间。而混合动力汽车即使利用现有的充能设施也能够实现节能减排，是目前比较现实可行的解决方案，因此各大车企纷纷推出或正在研发各自的混合动力车型。

混合动力车型实现节能，需要混合动力车型具备多种工作模式，并根据车速、整车扭矩需求等实际情况切换到经济性最佳的工作模式。但是，当采用电机驱动模式时，往往需要驱动电机同时满足坡道起步及最高车速的需求，这使得驱动电机的成本偏高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：电机驱动模式下对驱动电机的性能要求高而使得驱动电机的成本偏高。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种机电耦合传动装置，其包括发动机、第一电机、第二电机、动力输入轴、动力输出轴和差速器；

所述发动机的输出端设有第一轴，所述第一电机的一端设有第二轴，所述第一轴与所述第二轴通过第一齿轮组连接；

所述第二电机与所述动力输入轴连接；

所述动力输入轴上设有一档主动齿轮、二档主动齿轮和同步器，所述同步器位于所述一档主动齿轮和所述二档主动齿轮之间；

所述动力输出轴上设有一档从动齿轮和二档从动齿轮，所述一档从动齿轮与所述一档主动齿轮相啮合，所述二档从动齿轮与所述二档主动齿轮相啮合；所述动力输出轴用于向所述差速器传递动力。

进一步的，所述第一齿轮组包括设于所述第一轴上的第一齿轮和设于所述第二轴上的第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮相啮合。

进一步的，所述第一齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述第一齿轮设于所述第一轴上，所述第二齿轮设于所述第二轴上，所述第三齿轮分别与所述第一齿轮和所述第二齿轮相啮合。

进一步的，所述动力输入轴上还设有第四齿轮，所述第二电机的输出轴上设有第五齿轮，所述第四齿轮和所述第五齿轮相啮合。

进一步的，所述第二电机与所述动力输入轴同轴布置。

进一步的，所述差速器与所述动力输出轴通过第二齿轮组连接，所述第二齿轮组包括设于所述动力输出轴上的第六齿轮和设于所述差速器上的第七齿轮，所述第六齿轮和所述第七齿轮相啮合。

进一步的，所述第六齿轮位于所述一档从动齿轮和所述二档从动齿轮之间。

进一步的，所述一档从动齿轮位于所述二档从动齿轮的左侧，所述第六齿轮位于所述一档从动齿轮的左侧或者位于所述二档从动齿轮的右侧。

进一步的，上述机电耦合传动装置还包括第二齿轮组，所述第二齿轮组包括第六齿轮和设于所述差速器上的第七齿轮，所述第六齿轮和所述第七齿轮相啮合，所述第六齿轮还与所述一档从动齿轮或所述二档从动齿轮相啮合。

进一步的，上述任一项方案的机电耦合传动装置还包括离合器，所述第一轴与所述动力输入轴通过所述离合器连接。

上述技术方案所提供的一种机电耦合传动装置，与现有技术相比，其有益效果在于：

在电机驱动模式下，第二电机作为驱动电机向动力输入轴传递动力，动力输入轴通过同步器带动一档主动齿轮或者二档主动齿轮转动，一档主动齿轮转动时带动一档从动齿轮转动，一档从动齿轮进而带动动力输出轴转动；二档主动齿轮转动时带动二档从动齿轮转动，二档从动齿轮进而带动动力输出轴转动；动力输出轴将动力传递给差速器，进而第二电机可以在两个挡位下工作，可以使用一挡满足坡道起步的需求、使用二挡满足较高车速的需求，从而降低对第二电机的峰值转矩、最高转速的需求，降低了第二电机成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的机电耦合传动装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二的机电耦合传动装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例三的机电耦合传动装置的结构示意图；

图4是本实用新型实施例四的机电耦合传动装置的结构示意图；

图5是本实用新型实施例五的机电耦合传动装置的结构示意图；

图6是本实用新型实施例六的机电耦合传动装置的结构示意图。

其中，1－发动机，2－第一电机，3－第二电机，4－离合器，5－差速器，6－第一轴，7－动力输入轴，8－动力输出轴，9－第二轴，10－第二齿轮，11－第一齿轮，12－一档从动齿轮，13－一档主动齿轮，14－二档主动齿轮，15－第四齿轮，16－第五齿轮，17－二档从动齿轮，18－第六齿轮，19－同步器，20－第三齿轮，21－第七齿轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1所示，本实施例提供的一种机电耦合传动装置，其包括发动机1、第一电机2、第二电机3、动力输入轴7、动力输出轴8和差速器5；其中，发动机1的输出端设有第一轴6，第一电机2的一端设有第二轴9，第一轴6与所述第二轴9通过第一齿轮组连接；第二电机3与所述动力输入轴7连接；动力输入轴7上设有一档主动齿轮13、二档主动齿轮14和同步器19，同步器19位于一档主动齿轮13和二档主动齿轮14之间；动力输出轴8上设有一档从动齿轮12和二档从动齿轮17，一档从动齿轮12与一档主动齿轮13相啮合，二档从动齿轮17与二档主动齿轮14相啮合；动力输出轴8用于向差速器5传递动力。

基于上述方案，在电机驱动模式下，第二电机3作为驱动电机向动力输入轴7传递动力，动力输入轴7通过同步器19带动一档主动齿轮13或者二档主动齿轮14转动，一档主动齿轮13转动时带动一档从动齿轮12转动，一档从动齿轮12进而带动动力输出轴8转动；二档主动齿轮14转动时带动二档从动齿轮17转动，二档从动齿轮17进而带动动力输出轴8转动；动力输出轴8将动力传递给差速器5，进而第二电机3可以在两个挡位下工作，可以使用一挡满足坡道起步的需求、使用二挡满足较高车速的需求，从而降低对第二电机3的峰值转矩、最高转速的需求，降低了第二电机3的成本。

请参阅图1，其中，第一齿轮组包括设于第一轴6上的第一齿轮11和设于第二轴9上的第二齿轮10，第一齿轮11和第二齿轮10相啮合。第一轴6与第二轴9之间通过第一齿轮11和第二齿轮10传递动力。

请继续参阅图1，动力输入轴7上还设有第四齿轮15，第二电机3的输出轴上设有第五齿轮16，第四齿轮15和所述第五齿轮16相啮合。第二电机3通过第四齿轮15和第五齿轮16向动力输入轴7传递动力。

另外，如图1所示，差速器5与动力输出轴8通过第二齿轮组连接，第二齿轮组包括设于所述动力输出轴8上的第六齿轮18和设于所述差速器5上的第七齿轮21，第六齿轮18和第七齿轮21相啮合。动力输出轴8通过第六齿轮18和第七齿轮21向差速器5传递动力。其中，第六齿轮18位于所述一档从动齿轮12和所述二档从动齿轮17之间。

需要说明的是，如图1所示，本实施例中一档从动齿轮12位于二档从动齿轮17的左侧，第六齿轮18还可以位于一档从动齿轮12的左侧或者位于所述二档从动齿轮17的右侧，或者第六齿轮18还可以不予动力输出轴8连接，而与一档从动齿轮12或二档从动齿轮17相啮合，这些方式都可以实现动力输出轴8向差速器5传递动力，都在本实用新型的保护范围内。

此外，如图1所示，本实施例的机电耦合传动装置还包括离合器4，第一轴6与所述动力输入轴7通过离合器4连接。当离合器4闭合时，使发动机1参与传动，发动机1通过离合器4向动力输入轴7传动。

需要说明的是，现有技术中的传动装置通常是发动机1、离合器4和第一电机2依次串联构成，并且第一电机2之前还会连接行星齿轮，第一电机2位置在离合器4之后，因此串联时发动机1转速受制于行星轮的转速上限，导致串联模式下不能达到最好的动力性。而本实施例的第一电机2位置在第一离合器4之前，因此串联时发动机1转速不受限于行星轮转速上限，可以获得最好的动力性。

本实施例的机电耦合传动装置具有如下工作模式：

工作模式	发动机1	离合器4	同步器19
				纯电动1挡	不工作	分离	左
纯电动2挡	不工作	分离	右
				串联混动1挡	工作	结合	左
串联混动2挡	工作	结合	右
				并联混动1挡	工作	结合	左
并联混动2挡	工作	结合	右

本实施例的机电耦合传动装置具有上述多种工作模式，可根据车速、整车扭矩需求等实际情况切换到经济性最佳的工作模式，以实现节能的效果。

实施例二

如图2所示，本实施例的机电耦合传动装置与实施例一的区别仅在于：第一齿轮组包括第一齿轮11、第二齿轮10和第三齿轮20，第一齿轮11设于第一轴6上，第二齿轮10设于第二轴9上，第三齿轮20分别与第一齿轮11和第二齿轮10相啮合。第二轴9与第一轴6之间通过第一齿轮11、第二齿轮10和第三齿轮20传动。

本实施例其它部分与实施例一相同，这里不再赘述。

实施例三

如图3所示，本实施例的机电耦合传动装置与实施例一的区别仅在于：本实施例中没有离合器4，从而发动机1和第一电机2构成了一个增程器，发动机1不能直接驱动车轮，相应的本实施例不具有混动工作模式。

本实施例其它部分与实施例一相同，这里不再赘述。

实施例四

如图4所示，本实施例的机电耦合传动装置与实施例二的区别仅在于：本实施例中没有离合器4，从而发动机1和第一电机2构成了一个增程器，发动机1不能直接驱动车轮，相应的本实施例不具有混动工作模式。

本实施例其它部分与实施例二相同，这里不再赘述。

实施例五

如图5所示，本实施例的机电耦合传动装置与实施例三的区别仅在于：第二电机3与动力输入轴7同轴布置，第二电机3向动力输入轴7传递动力时不通过齿轮传动，而采用轴连接等其他方式。

本实施例其它部分与实施例三相同，这里不再赘述。

实施例六

如图6所示，本实施例的机电耦合传动装置与实施例四的区别仅在于：第二电机3与动力输入轴7同轴布置，第二电机3向动力输入轴7传递动力时不通过齿轮传动，而采用轴连接等其他方式。

本实施例其它部分与实施例四相同，这里不再赘述。

综上，本实用新型实施例提供一种机电耦合传动装置，在电机驱动模式下，第二电机3作为驱动电机向动力输入轴7传递动力，动力输入轴7通过同步器19带动一档主动齿轮13或者二档主动齿轮14转动，一档主动齿轮13转动时带动一档从动齿轮12转动，一档从动齿轮12进而带动动力输出轴8转动；二档主动齿轮14转动时带动二档从动齿轮17转动，二档从动齿轮17进而带动动力输出轴8转动；动力输出轴8将动力传递给差速器5，进而第二电机3可以在两个挡位下工作，可以使用一挡满足坡道起步的需求、使用二挡满足较高车速的需求，从而降低对第二电机3的峰值转矩、最高转速的需求，降低了第二电机3的成本。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种机电耦合传动装置，其特征在于，包括发动机、第一电机、第二电机、动力输入轴、动力输出轴和差速器；

所述第二电机与所述动力输入轴连接；

2.根据权利要求1所述的机电耦合传动装置，其特征在于，所述第一齿轮组包括设于所述第一轴上的第一齿轮和设于所述第二轴上的第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮相啮合。

3.根据权利要求1所述的机电耦合传动装置，其特征在于，所述第一齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述第一齿轮设于所述第一轴上，所述第二齿轮设于所述第二轴上，所述第三齿轮分别与所述第一齿轮和所述第二齿轮相啮合。

4.根据权利要求1所述的机电耦合传动装置，其特征在于，所述动力输入轴上还设有第四齿轮，所述第二电机的输出轴上设有第五齿轮，所述第四齿轮和所述第五齿轮相啮合。

5.根据权利要求1所述的机电耦合传动装置，其特征在于，所述第二电机与所述动力输入轴同轴布置。

6.根据权利要求1所述的机电耦合传动装置，其特征在于，所述差速器与所述动力输出轴通过第二齿轮组连接，所述第二齿轮组包括设于所述动力输出轴上的第六齿轮和设于所述差速器上的第七齿轮，所述第六齿轮和所述第七齿轮相啮合。

7.根据权利要求6所述的机电耦合传动装置，其特征在于，所述第六齿轮位于所述一档从动齿轮和所述二档从动齿轮之间。

8.根据权利要求6所述的机电耦合传动装置，其特征在于，所述一档从动齿轮位于所述二档从动齿轮的左侧，所述第六齿轮位于所述一档从动齿轮的左侧或者位于所述二档从动齿轮的右侧。

9.根据权利要求1所述的机电耦合传动装置，其特征在于，还包括第二齿轮组，所述第二齿轮组包括第六齿轮和设于所述差速器上的第七齿轮，所述第六齿轮和所述第七齿轮相啮合，所述第六齿轮还与所述一档从动齿轮或所述二档从动齿轮相啮合。

10.根据权利要求1－9任一项所述的机电耦合传动装置，其特征在于，还包括离合器，所述第一轴与所述动力输入轴通过所述离合器连接。