CN220281113U - 一种多挡功率分流混动驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多挡功率分流混动驱动系统，包括发动机、第一电机、第二电机、行星排机构、变速机构、中间轴、换挡机构以及后桥；发动机与第一电机通过行星排机构连接；行星排机构上还设有第一输出轴，第二电机的传动轴套设在第一输出轴上，且第二电机的传动轴上设有直径不同的第一主动轮和第二主动轮；中间轴上空套有直径不同的第一齿轮和第二齿轮，以及固连有第三齿轮。本实用新型通过一套同步装置，实现驱动电机输出两个挡位，通过合理的速比，实现低速时低挡大速比，高速时高档小速比，降低对驱动电机的扭矩及转速需求，将变速装置布置在整机后端，将行星排输出与驱动电机耦合后输出进行分段，避免行星排输出轴外径过大问题。

Description

一种多挡功率分流混动驱动系统

技术领域

本实用新型涉及混合动力汽车传动技术领域，更具体地，涉及一种多挡功率分流混动驱动系统。

背景技术

随着新能源汽车的快速发展，混合动力汽车作为传统燃油车与纯电车辆中间的产品，相比传统燃油车更加的节能，相比纯电汽车，解决了纯电汽车的里程焦虑和续航问题。功率分流混动方案作为典型的混动路线之一，节油性能优异。但其目前主要应用于轻载工况，对于商用车重载工况，其对驱动电机输出要求较高。

目前针对驱动电机两挡方案《CN202123188415-一种车辆动力系统》，1、输入输出同轴布置，变速装置布置在整机后端，驱动电机输出主动齿轮布置在中间轴上，输出被动齿轮空套在输出轴上，同步装置布置在输出轴上前述方案将同步器布置在输出端，因输出端扭矩及转动惯量较大，对同步器要求较高，行星排齿圈输出后与驱动电机输出端共用一根长轴，而常规功率分流方案，驱动电机经减速后输出扭矩远大于发动机分流后扭矩，故共用导致整根输出轴径向及长度都较大，产生设计冗余。

因此，如何提供一种可有效实现驱动电机两个挡位，实现驱动系统结构紧凑的混动驱动系统成为本领域亟需解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多挡功率分流混动驱动系统，通过一套同步装置，实现驱动电机输出两个挡位，通过合理的速比，实现低速时低挡大速比，高速时高档小速比，降低对驱动电机的扭矩及转速需求，将变速装置布置在整机后端，将行星排输出与驱动电机耦合后输出进行分段，避免行星排输出轴外径过大问题。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种多挡功率分流混动驱动系统，包括发动机、第一电机、第二电机、行星排机构、变速机构、中间轴、换挡机构以及后桥；

所述发动机与所述第一电机以及所述第二电机同轴心设置；所述第一电机的传动轴套设在所述发动机的传动轴上；且所述发动机与所述第一电机通过行星排机构连接；

所述行星排机构上还设有第一输出轴，所述第二电机的传动轴套设在所述第一输出轴上，且所述第二电机的传动轴上设有直径不同的第一主动轮和第二主动轮；

所述中间轴上空套有直径不同的第一齿轮和第二齿轮，以及固连有第三齿轮；所述后桥上设有第二输出轴，所述第二输出轴上设有输出齿轮，所述第三齿轮与所述输出齿轮啮合；

所述换挡机构包括同步装置和换挡驱动器，所述同步装置与后桥连接，所述换挡驱动器能够控制所述同步装置与所述第一齿轮或所述第二齿轮啮合，以实现换挡功能。

可选地，根据本实用新型所述的多挡功率分流混动驱动系统，所述行星排机构包括行星排太阳轮、行星排行星架以及行星排齿圈，所述行星排行星架的齿轮分别与所述行星排太阳轮和所述行星排齿圈啮合传动；

所述第一电机的传动轴与所述行星排太阳轮连接，所述发动机的传动轴与所述行星排行星架连接，所述行星排齿圈的轴心与所述第一输出轴连接。

可选地，根据本实用新型所述的多挡功率分流混动驱动系统，所述发动机与所述行星排太阳轮之间通过扭转减震器连接。

根据本实用新型的第二方面，还提供了一种多挡功率分流混动驱动系统，包括发动机、第一电机、第二电机、行星排机构、变速机构、中间轴、换挡机构以及后桥；

所述发动机与所述第一电机以及所述第二电机同轴心设置；所述第一电机的传动轴套设在所述发动机的传动轴上；且所述发动机与所述第一电机通过行星排机构连接；

所述行星排机构上还设有第一输出轴，所述第一输出轴与所述后桥连接，且所述第一输出轴上设有第一从动轮和第二从动轮；所述第二电机的传动轴套设在所述第一输出轴上，且所述第二电机的传动轴上设有输出齿轮；

所述中间轴上空套有直径不同的第一齿轮和第二齿轮，以及固连有第三齿轮，所述第三齿轮与所述输出齿轮啮合；所述第一齿轮与所述第一从动轮啮合，所述第二齿轮与所述第二从动轮啮合；

所述换挡机构包括同步装置和换挡驱动器，所述同步装置与所述中间轴连接，所述换挡驱动器能够控制所述同步装置与所述第一齿轮或所述第二齿轮啮合，以实现换挡功能。

可选地，根据本实用新型所述的多挡功率分流混动驱动系统，所述行星排机构包括行星排太阳轮、行星排行星架以及行星排齿圈，所述行星排行星架的齿轮分别与所述行星排太阳轮和所述行星排齿圈啮合传动；

所述第一电机的传动轴与所述行星排太阳轮连接，所述发动机的传动轴与所述行星排行星架连接，所述行星排齿圈的轴心与所述第一输出轴连接。

可选地，根据本实用新型所述的多挡功率分流混动驱动系统，所述发动机与所述行星排太阳轮之间通过扭转减震器连接。

相较于现有技术中的功率分流混动方案主要是单挡，单挡方案对商用车低速高负载工况下驱动电机需求过大，1、本方案设置驱动电机两个挡位，降低驱动电机要求，提升整车低速爬坡性能；2、通过将变速装置布置在整机后端，对齿轴系进行变更，便于变形变动和平台化设计，3、将驱动电机换挡装置布置在中间轴上，驱动电机先经过一级减速再同步，避免将同步装置布置在输出轴上引起同步器同步力及同步转动惯量过大，4、将输出轴进行分段，避免输出轴一体化导致输出轴整体外径过大。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1为本实用新型所公开的多挡功率分流混动驱动系统的一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型所公开的多挡功率分流混动驱动系统的另一实施例的结构示意图；

附图标记说明：1、发动机；2、扭转减震器；3、第一电机；4、行星排太阳轮；5、行星排行星架；6、行星排齿圈；7、第一输出轴；8、第二电机；9、第二电机的传动轴；10、第一主动轮；11、第一齿轮；12、第二主动轮；13、第二齿轮；14、同步装置；15、中间轴；16、第三齿轮；17、输出齿轮；18、第二输出轴；19、换挡驱动器；20、第一从动轮；21、第二从动轮。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

根据图1所示，本实用新型提供了一种多挡功率分流混动驱动系统，包括发动机1、第一电机3、第二电机8、行星排机构、变速机构、中间轴15、换挡机构以及后桥。

发动机1与第一电机3以及第二电机8同轴心设置；第一电机3的传动轴套设在发动机1的传动轴上；且发动机1与第一电机3通过行星排机构连接。

行星排机构上还设有第一输出轴7，第二电机的传动轴9套设在第一输出轴7上，且第二电机的传动轴9上设有直径不同的第一主动轮10和第二主动轮12。

中间轴15上空套有直径不同的第一齿轮11和第二齿轮13，以及固连有第三齿轮16；后桥上设有第二输出轴18，第二输出轴18上设有输出齿轮17，第三齿轮16与输出齿轮17啮合。

换挡机构包括同步装置14和换挡驱动器19，同步装置14与后桥连接，换挡驱动器19能够控制同步装置14与第一齿轮11或第二齿轮13啮合，以实现换挡功能。

本实用新型专利工作模式包含纯电驱动、混合动力驱动、发动机1直接驱动三种模式，其中纯电驱动和混合动力驱动包含两个挡位，可根据整车车速及负载情况进行挡位切换，既保证整车动力性又具有经济性优势。

进一步地，行星排机构包括行星排太阳轮4、行星排行星架5以及行星排齿圈6，行星排行星架5的齿轮分别与行星排太阳轮4和行星排齿圈6啮合传动。

第一电机3的传动轴与行星排太阳轮4连接，发动机1的传动轴与行星排行星架5连接，行星排齿圈6的轴心与第一输出轴7连接。

在纯电驱动模式下，所述第二电机8带动第一主动轮10和第二主动轮12转动，从而带动驱动所述中间轴15转动，所述换挡机构通过所述换挡驱动器19带动所述同步装置14与所述第一齿轮11或所述第二齿轮13啮合，根据啮合的情况调节中间轴15的转速，再通过第三齿轮16与输出齿轮17的啮合，进而驱动后桥实现车轮转动。

在混合动力驱动模式下，混动低速高负载一挡：发动机1启动，发动机1输出动力流输出到行星排行星架5，经行星排机构分流，一部分用于第一电机3发电，另一部分输出到行星排齿圈6，行星排齿圈6输出到第一输出轴7，动力流：发动机1→行星排行星架5(→行星排太阳轮4→第一电机3)→行星排齿圈6→第一输出轴7→第二输出轴18，换挡驱动器19推动同步装置14行星排太阳轮4与中间轴15的第一齿轮11进行啮合，第二电机8进行驱动，动力流：第二电机8→第二电机的传动轴9→第一主动轮10→第一齿轮11→同步装置14→中间轴15→第三齿轮16→输出齿轮17→第二输出轴18；

混动高速二挡：发动机1启动，发动机1输出动力流经过扭转减震器2减震，输出到行星排行星架5，经行星排分流，一部分用于第一电机3发电，另一部分输出到齿圈，齿圈输出到输出轴，动力流：发动机1→行星排太阳轮4(→行星排太阳轮4→第一电机3)→行星排齿圈6→第一输出轴7→第二输出轴18；换挡驱动器19推动同步装置14与中间轴15的第二齿轮13进行啮合，第二电机8进行驱动，动力流：第二电机8→第二电机的传动轴9→第二主动轮12→第二齿轮13→同步装置14→中间轴15→第三齿轮16→输出齿轮17→第二输出轴18。

在发动机1直驱模式下，发动机1启动，发动机1输出动力流输出到行星排行星架5，行星排行星架5输出到行星排齿圈6，行星排齿圈6输出到第一输出轴7，动力流：发动机1→行星排行星架5→行星排齿圈6→第一输出轴7→第二输出轴18。

再进一步地，发动机1与行星排太阳轮4之间通过扭转减震器2连接。

再根据图2所示，本实用新型还提供了一种多挡功率分流混动驱动系统，包括发动机1、第一电机3、第二电机8、行星排机构、变速机构、中间轴15、换挡机构以及后桥；

发动机1与第一电机3以及第二电机8同轴心设置；第一电机3的传动轴套设在发动机1的传动轴上；且发动机1与第一电机3通过行星排机构连接。

行星排机构上还设有第一输出轴7，第一输出轴7与后桥连接，且第一输出轴7上设有第一从动轮20和第二从动轮21；第二电机的传动轴9套设在第一输出轴7上，且第二电机的传动轴9上设有输出齿轮17。

中间轴15上空套有直径不同的第一齿轮11和第二齿轮13，以及固连有第三齿轮16，第三齿轮16与输出齿轮17啮合；第一齿轮11与第一从动轮20啮合，第二齿轮13与第二从动轮21啮合。

换挡机构包括同步装置14和换挡驱动器19，同步装置14与中间轴15连接，换挡驱动器19能够控制同步装置14与第一齿轮11或第二齿轮13啮合，以实现换挡功能。

本实用新型专利工作模式包含纯电驱动、混合动力驱动、发动机1直接驱动三种模式，其中纯电驱动和混合动力驱动同样包含两个挡位，可根据整车车速及负载情况进行挡位切换，既保证整车动力性又具有经济性优势。

再进一步地，行星排机构包括行星排太阳轮4、行星排行星架5以及行星排齿圈6，行星排行星架5的齿轮分别与行星排太阳轮4和行星排齿圈6啮合传动。

第一电机3的传动轴与行星排太阳轮4连接，发动机1的传动轴与行星排行星架5连接，行星排齿圈6的轴心与第一输出轴7连接。

在纯电驱动模式下，一挡：发动机1关闭，换挡驱动器19推动同步装置14与中间轴15第一齿轮11进行啮合，第二电机8进行驱动，动力流：第二电机8→输出齿轮17→第三齿轮16→中间轴15→同步装置14→第一齿轮11→第一从动轮20→第一输出轴7→后桥；

二挡：发动机1关闭，换挡驱动器19推动同步装置14与中间轴15第二齿轮13进行啮合，第二电机8进行驱动，动力流：第二电机8→输出齿轮17→第三齿轮16→中间轴15→同步装置14→第二齿轮13→第二从动轮21→第一输出轴7→后桥；

在混合动力驱动模式下，混动低速高负载一挡：发动机1启动，发动机1输出动力流经过扭转减震器2减震，输出到行星排行星架5，经行星排分流，一部分用于第一电机3发电，另一部分输出到齿圈，齿圈输出到输出轴，动力流：发动机1→行星排行星架5(→行星排太阳轮4→第一电机3)→行星排齿圈6→第一输出轴7，换挡驱动器19第一输出轴7推动同步装置14第一齿轮11与中间轴15第三齿轮16第一从动轮20进行啮合，第二电机8进行驱动，动力流：第二电机8→输出齿轮17→第三齿轮16→中间轴15→同步装置14→第一齿轮11→第一从动轮20→第一输出轴7→后桥；

混动高速二挡：发动机1启动，发动机1输出动力流经过扭转减震器2减震，输出到行星排行星架5，经行星排分流，一部分用于第一电机3发电，另一部分输出到齿圈，齿圈输出到输出轴，动力流：发动机1→行星排行星架5(→行星排太阳轮4→第一电机3)→行星排齿圈6→第一输出轴7，换挡驱动器19推动同步装置14第一齿轮11与中间轴15第二齿轮13进行啮合，第二电机8进行驱动，动力流：第二电机8→输出齿轮17→第三齿轮16→中间轴15→同步装置14→第二齿轮13→第二从动轮21→第一输出轴7→后桥。

在发动机1直驱模式下，发动机1启动，发动机1输出动力流经过扭转减震器2减震，输出到行星排行星架5，行星排输出到齿圈，齿圈输出到输出轴，动力流：发动机1→行星排行星架5→行星排齿圈6→第一输出轴7→后桥。

再进一步地，发动机1与行星排太阳轮4之间通过扭转减震器2连接。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (6)

1.一种多挡功率分流混动驱动系统，其特征在于，包括发动机、第一电机、第二电机、行星排机构、变速机构、中间轴、换挡机构以及后桥；

所述发动机与所述第一电机以及所述第二电机同轴心设置；所述第一电机的传动轴套设在所述发动机的传动轴上；且所述发动机与所述第一电机通过行星排机构连接；

所述行星排机构上还设有第一输出轴，所述第二电机的传动轴套设在所述第一输出轴上，且所述第二电机的传动轴上设有直径不同的第一主动轮和第二主动轮；

所述中间轴上空套有直径不同的第一齿轮和第二齿轮，以及固连有第三齿轮；所述后桥上设有第二输出轴，所述第二输出轴上设有输出齿轮，所述第三齿轮与所述输出齿轮啮合；

所述换挡机构包括同步装置和换挡驱动器，所述同步装置与后桥连接，所述换挡驱动器能够控制所述同步装置与所述第一齿轮或所述第二齿轮啮合，以实现换挡功能。

2.根据权利要求1所述的多挡功率分流混动驱动系统，其特征在于，所述行星排机构包括行星排太阳轮、行星排行星架以及行星排齿圈，所述行星排行星架的齿轮分别与所述行星排太阳轮和所述行星排齿圈啮合传动；

所述第一电机的传动轴与所述行星排太阳轮连接，所述发动机的传动轴与所述行星排行星架连接，所述行星排齿圈的轴心与所述第一输出轴连接。

3.根据权利要求2所述的多挡功率分流混动驱动系统，其特征在于，所述发动机与所述行星排太阳轮之间通过扭转减震器连接。

4.一种多挡功率分流混动驱动系统，其特征在于，包括发动机、第一电机、第二电机、行星排机构、变速机构、中间轴、换挡机构以及后桥；

所述发动机与所述第一电机以及所述第二电机同轴心设置；所述第一电机的传动轴套设在所述发动机的传动轴上；且所述发动机与所述第一电机通过行星排机构连接；

所述行星排机构上还设有第一输出轴，所述第一输出轴与所述后桥连接，且所述第一输出轴上设有第一从动轮和第二从动轮；所述第二电机的传动轴套设在所述第一输出轴上，且所述第二电机的传动轴上设有输出齿轮；

所述中间轴上空套有直径不同的第一齿轮和第二齿轮，以及固连有第三齿轮，所述第三齿轮与所述输出齿轮啮合；所述第一齿轮与所述第一从动轮啮合，所述第二齿轮与所述第二从动轮啮合；

所述换挡机构包括同步装置和换挡驱动器，所述同步装置与所述中间轴连接，所述换挡驱动器能够控制所述同步装置与所述第一齿轮或所述第二齿轮啮合，以实现换挡功能。

5.根据权利要求4所述的多挡功率分流混动驱动系统，其特征在于，所述行星排机构包括行星排太阳轮、行星排行星架以及行星排齿圈，所述行星排行星架的齿轮分别与所述行星排太阳轮和所述行星排齿圈啮合传动；

所述第一电机的传动轴与所述行星排太阳轮连接，所述发动机的传动轴与所述行星排行星架连接，所述行星排齿圈的轴心与所述第一输出轴连接。

6.根据权利要求5所述的多挡功率分流混动驱动系统，其特征在于，所述发动机与所述行星排太阳轮之间通过扭转减震器连接。