CN218430831U - 双电机双行星排功率分流式纵置混合动力变速箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种双电机双行星排功率分流式纵置混合动力变速箱，包括壳体，以及辅助电机、驱动电机、输入轴和输出轴，输入轴的一端与发动机连接，辅助电机的辅助电机轴空套在输入轴上；驱动电机的驱动电机轴空套在输出轴上；驱动电机和辅助电机之间设有双行星排，还包括一个双制动器，双制动器包括双制动器制动盘，双制动器制动盘两侧分别设有双制动器第一从动盘和双制动器第二从动盘，双制动器第一从动盘固设在辅助电机轴上，双制动器第二从动盘与左行星架固接。本实用新型的有益效果主要体现在：本申请增加了辅助电机锁止设计，在辅助电机锁止后，切断了功率分流的发电分路的功率流出，发动机的输出功率可以完全用于车辆的驱动。

Description

双电机双行星排功率分流式纵置混合动力变速箱

技术领域

本实用新型涉及壳体技术领域，具体而言，尤其涉及一种双电机双行星排功率分流式纵置混合动力变速箱。

背景技术

混合动力汽车是现阶段解决能源与环境问题切实可行的方案。但是，现有的双电机行星排混合动力系统存在一定的缺陷。

如授权公告号CN110077219B揭示了一种双行星排混合动力系统及其控制方法，包括：发动机、第一电机、第二电机、前行星排、后行星排、输入轴、输出轴、飞轮总成、第一、第二和第三模式离合器；发动机的输出端与输入轴相连，输入轴与前排行星架相连，第一电机与前排太阳轮相连，前排齿圈与后排行星架相连，后排行星架与输出轴相连，第二电机与后排太阳轮相连，飞轮总成通过第一模式离合器与前排太阳轮相连，飞轮总成通过第二模式离合器与前排齿圈相连。

通过分析发现，上述实用新型存在以下缺陷：1、当发动机驱动车辆行驶时，ISG电机会导致功率分流的情况发生，无法使发动机的输出功率可以完全用于车辆的驱动，造成燃油上的浪费；2、当发动机驱动时，TM电机无法进行发动机动力补充和制动能量回收，导致能量浪费；3、飞轮的设置增加了变速器的重量，不利于整体轻量化；4、上述专利中无驻车功能，如需驻车的话，则需要增加新的驻车结构，极大地占用变速箱的空间，不利于布局。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种双电机双行星排功率分流式纵置混合动力变速箱。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种双电机双行星排功率分流式纵置混合动力变速箱，包括壳体，以及辅助电机、驱动电机、输入轴和输出轴，所述输入轴的一端与发动机连接，所述辅助电机的辅助电机轴空套在所述输入轴上；所述驱动电机的驱动电机轴空套在所述输出轴上；

所述驱动电机和辅助电机之间设有双行星排，所述双行星排至少包括左行星架、左太阳轮、右行星架、右太阳轮以及外齿圈，所述左行星架固设在所述输入轴的另一端，所述左太阳轮固设在所述辅助电机轴上，所述右太阳轮固设在所述驱动电机轴上，所述外齿圈固设在所述输出轴上；

还包括一个双制动器，所述双制动器包括固设在所述壳体内的双制动器制动盘，所述双制动器制动盘两侧分别设有可与其结合或分离的双制动器第一从动盘和双制动器第二从动盘，所述双制动器第一从动盘固设在所述辅助电机轴上，所述双制动器第二从动盘与所述左行星架固接。

优选的，所述输入轴和输出轴共轴设置，所述输出轴空套在所述输入轴上。

优选的，所述输入轴上还固设有减震盘，所述减震盘位于所述发动机和辅助电机之间。

优选的，所述左太阳轮与外齿圈之间设有左行星轮，所述左行星轮枢轴设置在左行星架上；所述右太阳轮与所述外齿圈之间设有右行星轮，所述右行星轮枢轴设置在右行星架上，所述右行星架固设在所述壳体上。

优选的，所述外齿圈上固设有一单制动器，所述单制动器包括固设在所述壳体内的单制动器制动盘，所述单制动器制动盘与设置在其一侧的单制动器从动盘结合或分离，所述单制动器从动盘与所述外齿圈固接。

优选的，所述双制动器为湿式机械离合器。

本实用新型的有益效果主要体现在：

1、本申请增加了辅助电机锁止设计、不同于传统功率分流方案发动机的输出扭矩需要辅助电机的发电扭矩支撑，在辅助电机锁止后，切断了功率分流的发电分路的功率流出，发动机的输出功率可以完全用于车辆的驱动，在车辆高速行驶路况下，可以充分发挥发动机高速路况燃油经济性好的特点；

2、当发动机驱动时，驱动电机可以作为发动机动力补充和制动能量回收，避免能量损失，提高回收效率；

3、双制动器分别与左太阳轮锁止和左行星架连接，用于发动机锁止和辅助电机锁止。当发动机锁止时，可以满足双电机纯电驱动工况，在辅助锁止时，为发动机直驱工况，从而该双制动器的设置可满足多种工况需求，具有较广的适用性；

4、单制动器的设置可起到驻车作用，与现有技术相比，将单制动器与外齿圈实现高度集成，减少在驻车结构在变速箱内的占用空间，便于合理布局。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1：本实用新型优选实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限于本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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”、“相连”、“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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型揭示了一种双电机双行星排功率分流式纵置混合动力变速箱，包括壳体以及辅助电机41、驱动电机51、输入轴1和输出轴2，所述输入轴1的一端与发动机11连接，所述输入轴1上还固设有减震盘12，所述减震盘12位于所述发动机11和辅助电机41之间。所述辅助电机41的辅助电机轴4空套在所述输入轴1上；所述驱动电机51的驱动电机轴5空套在所述输出轴2上；本优选实施例中，所述输入轴1和输出轴2共轴设置，所述输出轴2空套在所述输入轴1上。当然，所述输入轴1和输出轴2之间亦可断开，或采用其它连接方式，均属于本实用新型的保护范畴，在此不做过多赘述。另外，所述辅助电机41和驱动电机51可设置在所述壳体的内部，亦可设置在所述壳体的外部，均属于本实用新型的保护范畴，在此不做过多赘述。

所述驱动电机51和辅助电机41之间设有双行星排3，所述双行星排3至少包括左行星架31、左太阳轮32、右行星架37、右太阳轮34以及外齿圈33，所述左行星架31固设在所述输入轴1的另一端，所述左太阳轮32固设在所述辅助电机轴4上，所述右太阳轮34固设在所述驱动电机轴5上，所述外齿圈33固设在所述输出轴2上；所述左太阳轮32与外齿圈33之间设有左行星轮35，所述左行星轮35枢轴设置在左行星架31上；所述右太阳轮34与所述外齿圈33之间设有右行星轮36，所述右行星轮36枢轴设置在右行星架37上，所述右行星架37固设在所述壳体上。将右行星架37固设在所述壳体上，电驱动的速比为2.333，加上后桥速比4左右，总速比为9.332左右，当在最高车速180Km/h的最高车速下，驱动电机转速为12500 r/min，对驱动电机和轴承极限转速要求不高，可选用低规格的电机和轴承，从而降低成本，与现有的普通单挡纯电驱动速比相同，更具有实用意义，该结构在发动机驱动时，驱动电机可以作为发动机动力补充和制动能量回收。

本实用新型还包括一个双制动器6，所述双制动器6为与壳体相连的微型电机控制盒蜗杆蜗轮控制的湿式机械离合器。上述中，所述双制动器6分别与左太阳轮锁止和左行星架连接，用于发动机锁止和辅助电机锁止。当发动机锁止时，可以满足双电机纯电驱动工况，在辅助锁止时，为发动机直驱工况，从而该双制动器的设置可满足多种工况需求，具有较广的适用性。上述中，所述双制动器6包括固设在所述壳体内的双制动器制动盘61，所述双制动器制动盘61两侧分别设有可与其结合或分离的双制动器第一从动盘62和双制动器第二从动盘63，所述双制动器第一从动盘62固设在所述辅助电机轴4上，所述双制动器第二从动盘63与所述左行星架31固接。

所述外齿圈33上固设有一单制动器7，所述单制动器7包括固设在所述壳体内的单制动器制动盘71，所述单制动器制动盘71与设置在其一侧的单制动器从动盘72结合或分离，所述单制动器从动盘72与所述外齿圈33固接。所述单制动器的设置可起到驻车作用，与现有技术相比，将单制动器与外齿圈实现高度集成，减少在驻车结构在变速箱内的占用空间，便于合理布局。

下面简单阐述一下本实用新型的工作过程：

一、驻车发电工况：

所述双制动器第一从动盘62和双制动器第二从动盘63与双制动器制动盘61分离，所述单制动器从动盘72与所述单制动器制动盘71结合，此时，发动机11启动，依次通过输入轴1、左行星架31和左太阳轮32驱动辅助电机41转动发电，其速比为所述双行星排3固有速比外齿圈齿数/太阳轮齿数初步设计方案为2.333+1=3.333，即辅助电机41的发电转速是发动机转速的3.333倍，发电扭矩是发动机输出扭矩的0.3倍。

驻车发电工况下，所述外齿圈虽然不转动，但发动机的输出扭矩通过左行星轮给外齿圈施加的驱动扭矩始终存在，松开单制动器7和制动踏板，该扭矩可以驱动车辆前行，因此在驻车发电工况下，打开单制动器7并松开制动踏板可以实现发动机混动状态起步，起步过程中的起步扭矩需要通过辅助电机和发动机扭矩进行控制，必要时或急起步时可以利用驱动电机辅助驱动扭矩起步。

二、纯电驱动工况：

双制动器第二从动盘63与双制动器制动盘61结合，所述双制动器第一从动盘62与双制动器制动盘61分离，所述单制动器从动盘72与所述单制动器制动盘71分离，所述驱动电机51启动，依次通过驱动电机轴、右太阳轮、右行星轮将动力传输至外齿圈上；所述辅助电机启动，依次通过辅助电机轴、左太阳轮、左行星轮将动力传输至外齿圈上。所述驱动电机51和辅助电机同时驱动可以让变速箱发挥出超强纯电驱动力，当然，驱动电机51作为主驱电机单独驱动车辆前行，辅助电机可以提供辅助驱动力，也可以置于空转状态。上述中，星排速比参数为2.333外齿圈内齿轮齿数/太阳轮齿数，后驱动桥速比假设为4左右，两电机的驱动速比为9.332，和电驱动需要的速比基本一致。

三、倒车工况：

所述双制动器第一从动盘62和双制动器第二从动盘63与双制动器制动盘61结合，所述单制动器从动盘72与所述单制动器制动盘71分离，驱动电机51启动并反转，依次通过辅助电机轴、左太阳轮、左行星轮和外齿圈将动力输送至输出轴上。如遇到必要情况时，所述辅助电机也可参与倒车驱动。

四、制动能量回收：

在纯电驱动工况中，将驱动电机51由驱动状态改为发电状态，可以将车辆行驶的动能转变成电能储存，实现制动能量回收功能，制动能量回收以驱动电机51为主、辅助电机为辅进行分配。

五、功率分流混动驱动工况：

所述双制动器第一从动盘62和双制动器第二从动盘63与双制动器制动盘61分离，所述单制动器从动盘72与所述单制动器制动盘71分离，此时，发动机11启动，通过双行星排进行分流，分成两个方向输送，一分部通过左太阳轮驱动辅助电机发电，另一部分通过外齿圈和输出轴驱动车辆前行。

此工况时，辅助电机电机始终处于发电状态，并给发动机提供扭矩支撑，其发电扭矩为发动机输出扭矩的0.3倍。所述外齿圈将剩余0.7倍的发动机扭矩传递到输出轴，用于车辆驱动。所述驱动电机置于空转状态，也可以让发动机以一个固定的扭矩转速稳定运行，车辆加减速由驱动电机通过扭矩调节进行补充。此工况同样由驱动电机电机进行制动能量回收。

六、发动机直驱工况：

双制动器第二从动盘63与双制动器制动盘61分离，所述双制动器第一从动盘62与双制动器制动盘61结合，所述单制动器从动盘72与所述单制动器制动盘71分离，此时，发动机启动，其动力不进行分流，完全用于车辆驱动，适用于高速工况。按照功率分流双行星排的行星架和外齿圈的速比0.7，后驱动桥速比4左右，发动机直驱的速比为2.8，当车辆在高速路上以120Km/h的车速行驶时，发动机转速约为2500r/min。因此发动机直驱工况适用于高速行驶路况，可以更好地发挥发动机超高的燃油效率。

上述中，文中的速比是为了对本专利的说明，实际实施过程中其它速比也应纳入本专利保护之中。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.双电机双行星排功率分流式纵置混合动力变速箱，包括壳体，以及辅助电机（41）、驱动电机（51）、输入轴（1）和输出轴（2），所述输入轴（1）的一端与发动机（11）连接，所述辅助电机（41）的辅助电机轴（4）空套在所述输入轴（1）上；所述驱动电机（51）的驱动电机轴（5）空套在所述输出轴（2）上；

其特征在于：所述驱动电机（51）和辅助电机（41）之间设有双行星排（3），所述双行星排（3）至少包括左行星架（31）、左太阳轮（32）、右行星架（37）、右太阳轮（34）以及外齿圈（33），所述左行星架（31）固设在所述输入轴（1）的另一端，所述左太阳轮（32）固设在所述辅助电机轴（4）上，所述右太阳轮（34）固设在所述驱动电机轴（5）上，所述外齿圈（33）固设在所述输出轴（2）上；

还包括一个双制动器（6），所述双制动器（6）包括固设在所述壳体内的双制动器制动盘（61），所述双制动器制动盘（61）两侧分别设有可与其结合或分离的双制动器第一从动盘（62）和双制动器第二从动盘（63），所述双制动器第一从动盘（62）固设在所述辅助电机轴（4）上，所述双制动器第二从动盘（63）与所述左行星架（31）固接。

2.根据权利要求1所述的双电机双行星排功率分流式纵置混合动力变速箱，其特征在于：所述输入轴（1）和输出轴（2）共轴设置，所述输出轴（2）空套在所述输入轴（1）上。

3.根据权利要求2所述的双电机双行星排功率分流式纵置混合动力变速箱，其特征在于：所述输入轴（1）上还固设有减震盘（12），所述减震盘（12）位于所述发动机（11）和辅助电机（41）之间。

4.根据权利要求1所述的双电机双行星排功率分流式纵置混合动力变速箱，其特征在于：所述左太阳轮（32）与外齿圈（33）之间设有左行星轮（35），所述左行星轮（35）枢轴设置在左行星架（31）上；所述右太阳轮（34）与所述外齿圈（33）之间设有右行星轮（36），所述右行星轮（36）枢轴设置在右行星架（37）上，所述右行星架（37）固设在所述壳体上。

5.根据权利要求4所述的双电机双行星排功率分流式纵置混合动力变速箱，其特征在于：所述外齿圈（33）上固设有一单制动器（7），所述单制动器（7）包括固设在所述壳体内的单制动器制动盘（71），所述单制动器制动盘（71）与设置在其一侧的单制动器从动盘（72）结合或分离，所述单制动器从动盘（72）与所述外齿圈（33）固接。

6.根据权利要求1所述的双电机双行星排功率分流式纵置混合动力变速箱，其特征在于：所述双制动器（6）为湿式机械离合器。

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