CN219007577U - 一种双电机混合动力双档传动机构和汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双电机混合动力双档传动机构及汽车，包括发动机、离合器总成，所述离合器总成与发动机连接，所述离合器总成包括内离合器和外离合器，所述内离合器与发动机驱动高挡位齿轮轴固定连接，所述发动机驱动高挡位齿轮轴上设有发动机驱动高挡位主动齿轮，所述外离合器与发动机驱动低挡位齿轮轴固定连接，所述发动机驱动低挡位齿轮轴上设有发动机驱动低挡位主动齿轮，还包括中间轴，所述中间轴上布置有发动机驱动高挡位从动齿轮、发动机驱动低挡位从动齿轮和主减速主动齿轮。本实用新型减少了齿轮副的数量，进而降低了传递路径，提高了传递效率和机械效率，同时节约了安装空间，使得整体布置的更加紧凑。

Description

一种双电机混合动力双档传动机构和汽车

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，具体涉及传动技术。

背景技术

随着汽车技术的发展，混合动力汽车作为新能源汽车的一种，凭借着优秀的成本、较低的油耗、长远的续航里程，已经成为各汽车企业的重点发展领域。

目前行业内的混合动力汽车大多采用了双电机混合动力传动，当发动机作为动力驱动源时，大多数采用单挡或双挡，其中，在实现双挡驱动的方案中，一般采用同步器换挡结构，同步器在换挡过程中存在动力中断、换挡不平顺的缺点，且同步器换挡对布置空间需求大，导致产品尺寸过长，不利于整车布置。如现有技术提出的一种双电机两档混合动力耦合系统,方案中两挡的实现采用了同步器方案，此方案中间轴的尺寸较长，结构不够紧凑，并且当发动机驱动车辆时进行挡位切换，需断开离合器，此时会存在发动机驱动时的动力中断。

另外，大多数的双电机混合动力传动产品，发动机与发电机之间采用一级或多级齿轮副传动，发动机驱动车辆和驱动电机驱动车辆要经过两级或三级以上的齿轮副传递，机械效率低下。如专利现有技术中的混合动力车辆用驱动装置，发动机输出动力时经过3对齿轮副传动，机械效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种双电机混合动力双档传动机构，以解决背景技术的问题至少之一；目的之二在于提供一种汽车。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种双电机混合动力双档传动机构，包括发动机、离合器总成，所述离合器总成与发动机连接，或者通过其他部件与发动机连接，所述离合器总成包括内离合器和外离合器，所述内离合器与发动机驱动高挡位齿轮轴固定连接，所述发动机驱动高挡位齿轮轴上设有发动机驱动高挡位主动齿轮，所述外离合器与发动机驱动低挡位齿轮轴固定连接，所述发动机驱动低挡位齿轮轴上设有发动机驱动低挡位主动齿轮，所述传动机构还包括中间轴，所述中间轴上布置有发动机驱动高挡位从动齿轮、发动机驱动低挡位从动齿轮和主减速主动齿轮，所述发动机驱动高挡位从动齿轮、发动机驱动低挡位从动齿轮和主减速主动齿轮分别与发动机驱动高挡位主动齿轮、发动机驱动低挡位主动齿轮和主减速从动齿轮啮合；

当所述内离合器结合，外离合器断开时，所述发动机的输出扭矩依次从所述内离合器、与发动机驱动高挡位齿轮轴、发动机驱动高挡位主动齿轮、发动机驱动高挡位从动齿轮、中间轴、主减速主动齿轮和主减速从动齿轮传递至车轮；当所述内离合器断开，外离合器结合时，所述发动机的输出扭矩依次从所述外离合器、与发动机驱动低挡位齿轮轴、发动机驱动低挡位主动齿轮、发动机驱动低挡位从动齿轮、中间轴、主减速主动齿轮和主减速从动齿轮传递至车轮。

根据上述技术手段，当发动机切换高档位传动或者低档位传动时，只需经过2对齿轮副，动力传递路径短，相比于现有技术，机械效率高。

进一步，所述传动机构还包括发电机，所述发电机包括发电机转子和发电机定子，所述离合器总成布置在所述发电机转子的内部腔体内，所述离合器总成的外壳与发动机转子固定连接，当所述内离合器和外离合器均断开时，所述发动机能够通过所述离合器总成的外壳驱动所述发动机转子转动。

根据上述技术手段，离合器总成布置在发电机转子内部腔体内，大大节省布置空间，使整体结构更紧凑，有利于整车布置。

进一步，所述传动机构还包括驱动电机，所述驱动电机包括驱动电机转子和驱动电机定子，所述驱动电机转子与驱动电机轴固定连接，所述驱动电机轴上设有驱动电机主动齿轮，所述中间轴上设有驱动电机从动齿轮，所述驱动电机主动齿轮和驱动电机从动齿轮啮合，使得所述驱动电机转子的扭矩能够依次通过驱动电机轴、驱动电机主动齿轮、驱动电机从动齿轮、中间轴、主减速主动齿轮和主减速从动齿轮传递至车轮。

当发电机不工作而驱动电机工作时，驱动电机只需2挡齿轮副，传递路径短，机械效率高。同时当内离合器断开外离合器断开时，发动机不参与驱动车辆。在此换挡切换过程中，通过双离合器的控制，可实现换挡无动力中断，换挡平顺的优点。

进一步，所述发动机的曲轴、发电机和离合器总成同轴布置。

根据上述技术手段，可以节约布置空间，使整体结构更紧凑。

进一步，所述主减速从动齿轮连接有差速器总成。

进一步，所述发动机与离合器总成之间设有飞轮和扭矩限制器，所述飞轮与扭矩限制器固定连接，所述离合器总成布置在扭矩限制器的后端，所述离合器总成固定连接，所述发动机输出的扭矩通过飞轮传递至扭矩限制器。

根据上述技术手段，可以降低车辆在特殊工况下的扭矩冲击，对整个动力传动系统起到保护的作用，提高产品的可靠性。

一种汽车，包括上述的传动机构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型减少了齿轮副的数量，进而降低了传递路径，提高了传递效率和机械效率，发动机档位切换更加平滑和高效，避免发动机驱动时的动力中断，同时节约了安装空间，使得整体布置的更加紧凑。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1-发动机、2-飞轮、3-扭矩限制器、4-离合器总成、41-外离合器、42-内离合器、5-发电机、51-发电机转子、52-发电机定子、6-发动机驱动高挡位齿轮轴、7-发动机驱动高挡位主动齿轮、8-发动机驱动低挡位齿轮轴、9-发动机驱动低挡位主动齿轮、10-驱动电机、101-驱动电机转子、102-驱动电机定子、11-驱动电机轴、12-驱动电机驱动主动齿轮、13-发动机驱动高挡位从动齿轮、14-发动机驱动低挡位从动齿轮、15-驱动电机驱动从动齿轮、16-中间轴、17-主减主动齿轮、18-主减从动齿轮、19-差速器总成。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本实施例提出了一种双电机混合动力两挡传动系统，结合图1,双电机混合动力两挡传动系统包括发动机1、飞轮2、扭矩限制器3和离合器总成4。发动机1、飞轮2、扭矩限制器3通过螺栓固定连接在一起，离合器总成4在扭矩限制器3后端，通过花键与扭矩限制器3固定连接，飞轮2与离合器总成4之间通过扭矩限制器3连接，可以降低车辆在特殊工况下的扭矩冲击，对整个动力传动系统起到保护的作用，提高产品的可靠性。

双电机混合动力两挡传动系统中的离合器总成4是由两个单离合器组成，分为内离合器42和外离合器41。内离合器42与发动机驱动高挡位齿轮轴6固定连接，外离合器41与发动机驱动低档位齿轮轴固8定连接。

双电机混合动力两挡传动系统，在发动机1驱动车辆的模式下，可实现两个挡位驱动，当内离合器42结合外离合器41断开时，发动机1的扭矩通过飞轮2、扭矩限制器3、内离合器42、发动机1驱动高挡位齿轮轴6传递扭矩参与驱动车辆；当外离合器41结合内离合器42断开时，发动机1的扭矩通过飞轮2、扭矩限制器3、外离合器41、发动机驱动低挡位齿轮轴8传递扭矩参与驱动车辆；当内离合器42断开外离合器41断开时，发动机1不参与驱动车辆。

双电机混合动力两挡传动系统包括发电机5和驱动电机10。发电机5包含发电机定子52和发电机转子51，发电机转子51与离合器总成4外壳固定连接在一起，离合器总成4布置在发电机转子51内部腔体内，大大节省布置空间，使整体结构更紧凑，有利于整车布置。发电机5与发动机1通过飞轮2、扭矩限制器3、离合器总成4外壳之间的固定连接进行扭矩传递，实现发动机1启动和发电机5充电，此结构相比齿轮副传递的传动效率更高。驱动电机10包含驱动电机定子102和驱动电机转子101。其中，发动机1曲轴、发电机5、离合器总成4同轴布置，发电机5和驱动电机10可同轴或不同轴布置，此结构可以节约布置空间，使整体结构更紧凑。

双电机混合动力两挡传动系统共四根齿轮轴，即发动机驱动高挡位齿轮轴6、发动机驱动低挡位齿轮轴8、驱动电机轴11和中间轴16。发动机驱动高挡位齿轮轴6上集成了发动机驱动高挡位主动齿轮7，齿轮与发动机驱动高挡位齿轮轴6固定连接；发动机驱动低挡位齿轮轴8上集成了发动机驱动低挡位主动齿轮9，齿轮与发动机驱动低挡位齿轮轴8固定连接。驱动电机轴11上集成了驱动电机驱动主动齿轮12，齿轮与驱动电机轴11固定连接，驱动电机转子101布置在驱动电机轴11上，驱动电机轴11与驱动电机转子101固定连接，驱动电机10通过驱动电机轴11传递动力驱动车辆。中间轴16上固定连接发动机驱动高挡位从动齿轮13、发动机驱动低挡位从动齿轮14、驱动电机驱动从动齿轮15和主减主动齿轮17。

双电机混合动力两挡传动系统中，发动机驱动高挡位主动齿轮7与发动机驱动高挡位从动齿轮13常啮合，发动机驱动低挡位主动齿轮9与发动机驱动低挡位从动齿轮14常啮合，驱动电机驱动主动齿轮12与驱动电机从动齿轮15常啮合。双电机混合动力双挡传动系统包含差速器总成19，差速器总成19上固定连接了主减从动齿轮18，主减主动齿轮17与主减从动齿轮18常啮合。发动机1或驱动电机10驱动车辆时共经过2对齿轮副，动力传递路径短，机械效率高。

双电机混合动力两挡传动系统可实现多种车辆驱动模式，包括纯电驱动模式、串联驱动模式、发动机1驱动模式，并联驱动模式和能量回收模式。结合本实施例，具体说明不同驱动模式下的实现方案：

纯电驱动模式：此模式下发动机1和发电机5不工作，外离合器41和内离合器42同时断开，驱动电机10工作驱动车辆。驱动电机10驱动传递路径为驱动电机轴11、驱动电机驱动主动齿轮12、驱动电机驱动从动齿轮15、中间轴16、主减主动齿轮17、主减从动齿轮18、差速器总成19，最终动力传递给两侧的车轮。

串联驱动模式：此模式下发动机1工作，外离合器41和内离合器42同时断开，发动机1经过飞轮2、扭矩限制器3、离合器总成4外壳驱动发电机5进行发电。驱动电机10工作驱动车辆。驱动电机10驱动传递路径为驱动电机轴11、驱动电机驱动主动齿轮12、驱动电机驱动从动齿轮15、中间轴16、主减主动齿轮17、主减从动齿轮18、差速器总成19，最终动力传递给两侧的车轮。

发动机1驱动模式：在发动机1驱动车辆的模式下，可实现两个挡位驱动。当内离合器42结合外离合器41断开时，发动机1通过高挡位驱动车辆，此时发动机1驱动传递路径为飞轮2、扭矩限制器3、内离合器42、发动机驱动高挡位齿轮轴6、发动机驱动高挡位主动齿轮7、发动机驱动高挡位从动齿轮13、中间轴16、主减主动齿轮17、主减从动齿轮18、差速器总成19，最终动力传递给两侧的车轮；当内离合器42断开外离合器41结合时，发动机1通过低挡位驱动车辆，此时发动机1驱动传递路径为飞轮2、扭矩限制器3、外离合器41、发动机驱动低挡位齿轮轴8、发动机驱动低挡位主动齿轮9、发动机驱动低挡位从动齿轮14、中间轴16、主减主动齿轮17、主减从动齿轮18、差速器总成19，最终动力传递给两侧的车轮。

并联驱动模式：此模式下，发动机1和驱动电机8共同工作驱动车辆。发动机1驱动传递路径详见发动机1驱动模式，驱动电机8驱动传递路径详见纯电动驱动模式。

能量回收模式：发动机1不工作，内离合器42和外离合器41同时断开。此时汽车处于反拖状态，驱动电机10进行能量回收发电，能量回收的传递路径为差速器总成19、主减从动齿轮18、主减主动齿轮17、中间轴16、驱动电机驱动从动齿轮15、驱动电机驱动主动齿轮12、驱动电机轴11、驱动电机10。

本实施例还提出了一种汽车，包括上述双电机混合动力两挡传动系统。

以上实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种双电机混合动力双档传动机构，包括发动机、离合器总成，其特征在于：所述离合器总成与发动机连接，或者通过其他部件与发动机连接，所述离合器总成包括内离合器和外离合器，所述内离合器与发动机驱动高挡位齿轮轴固定连接，所述发动机驱动高挡位齿轮轴上设有发动机驱动高挡位主动齿轮，所述外离合器与发动机驱动低挡位齿轮轴固定连接，所述发动机驱动低挡位齿轮轴上设有发动机驱动低挡位主动齿轮，所述传动机构还包括中间轴，所述中间轴上布置有发动机驱动高挡位从动齿轮、发动机驱动低挡位从动齿轮和主减速主动齿轮，所述发动机驱动高挡位从动齿轮、发动机驱动低挡位从动齿轮和主减速主动齿轮分别与发动机驱动高挡位主动齿轮、发动机驱动低挡位主动齿轮和主减速从动齿轮啮合；

当所述内离合器结合，外离合器断开时，所述发动机的输出扭矩依次从所述内离合器、与发动机驱动高挡位齿轮轴、发动机驱动高挡位主动齿轮、发动机驱动高挡位从动齿轮、中间轴、主减速主动齿轮和主减速从动齿轮传递至车轮；当所述内离合器断开，外离合器结合时，所述发动机的输出扭矩依次从所述外离合器、与发动机驱动低挡位齿轮轴、发动机驱动低挡位主动齿轮、发动机驱动低挡位从动齿轮、中间轴、主减速主动齿轮和主减速从动齿轮传递至车轮。

2.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：所述传动机构还包括发电机，所述发电机包括发电机转子和发电机定子，所述离合器总成布置在所述发电机转子的内部腔体内，所述离合器总成的外壳与发动机转子固定连接，当所述内离合器和外离合器均断开时，所述发动机能够通过所述离合器总成的外壳驱动所述发动机转子转动。

3.根据权利要求2所述的传动机构，其特征在于：所述传动机构还包括驱动电机，所述驱动电机包括驱动电机转子和驱动电机定子，所述驱动电机转子与驱动电机轴固定连接，所述驱动电机轴上设有驱动电机主动齿轮，所述中间轴上设有驱动电机从动齿轮，所述驱动电机主动齿轮和驱动电机从动齿轮啮合，使得所述驱动电机转子的扭矩能够依次通过驱动电机轴、驱动电机主动齿轮、驱动电机从动齿轮、中间轴、主减速主动齿轮和主减速从动齿轮传递至车轮。

4.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：所述发动机的曲轴、发电机和离合器总成同轴布置。

5.根据权利要求1或3所述的传动机构，其特征在于：所述主减速从动齿轮连接有差速器总成。

6.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：所述发动机与离合器总成之间设有飞轮和扭矩限制器，所述飞轮与扭矩限制器固定连接，所述离合器总成布置在扭矩限制器的后端，所述离合器总成固定连接，所述发动机输出的扭矩通过飞轮传递至扭矩限制器。

7.一种汽车，其特征在于：包括权利要求1-6任一所述的传动机构。

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