CN220720800U - 双电机混合动力驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种双电机混合动力驱动装置，包括发动机、第一电机、第二电机、输入轴，输入轴一端连接发动机的曲轴，另一端与第一电机的电机轴连接，第二电机的电机轴为空心电机轴间隙配合在输入轴上，空心电机轴上设置第三主动齿轮，输入轴上间隙配合一空心轴，空心轴位于第二电机与发动机之间，空心轴上设置第一主动齿轮、第二主动齿轮、离合器的从动盘，离合器的从动盘与固定在输入轴上的离合器的主动盘接合或断开，一中间轴上设置第三从动齿轮、输出齿轮，第三从动齿轮与第三主动齿轮啮合，中间轴上间隙配合第二从动齿轮、第一从动齿轮，第二从动齿轮与第一从动齿轮之间设置同步器，第二从动齿轮与第二主动齿轮啮合，第一从动齿轮与第一主动齿轮啮合。

Description

双电机混合动力驱动装置

技术领域

本实用新型涉及传动技术领域，具体涉及一种双电机混合动力驱动装置。

背景技术

混合动力汽车采用发动机和电机组合，既具备燃油车续航时间长，又具备新能源汽车低油耗、低排放等优点。随着混合动力汽车发展，各大厂商对混合驱动装置动力性提出了更高的要求，通常会增加驱动装置挡位数量以满足动力性要求，但是挡位过多容易造成挡位冗余的问题，而且挡位数量增多需要的相应的传输轴数量也会增多，制造成本也较高，整车布置困难；当然，通常也会设置两个电机与发动机组合，通过电机辅助发动机，达到更高的动力性，而增设的电机也面临空间布局的问题。

公开号为CN109986948A的专利申请，公开了一种混合动力驱动系统及车辆，发动机通过一双离合器连接传动轴实现挡位的切换并在不同轴设置驱动电机和发电机，通过驱动电机与传动轴连接传递动力，将发电机连接在发动机和双离合之间辅助发动机进行动力传递。这种结构的驱动系统电机与发动机分别设置在不同轴，径向尺寸较大，且发动机需要利用双离合切换挡位，双离合结构复杂，制作成本也高，驱动电机进行动力传递时，至少需要先后经过三级传动才能传递到差速器，容易出现动力传递损耗的问题。如何解决这些问题，需要一种结构紧凑、传动效率高的双电机混合动力驱动装置。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种双电机混合动力驱动装置，有效解决混合动力驱动装置径向尺寸较大、整车布置困难、动力易损耗的问题。

本实用新型的目的是采用下述方案实现的：一种双电机混合动力驱动装置，包括发动机、第一电机、第二电机、输入轴，所述输入轴一端连接发动机的曲轴，另一端与第一电机的电机轴固定连接，所述第二电机的电机轴为空心电机轴，该空心电机轴间隙配合在输入轴上，所述空心电机轴上设置第三主动齿轮，所述输入轴上间隙配合一空心轴，所述空心轴位于第二电机与发动机之间，所述空心轴上设置第一主动齿轮、第二主动齿轮、离合器的从动盘，所述离合器的从动盘与固定在输入轴上的离合器的主动盘接合或断开，一中间轴上设置第三从动齿轮、输出齿轮，所述第三从动齿轮与第三主动齿轮啮合，所述中间轴上间隙配合第二从动齿轮、第一从动齿轮，所述第二从动齿轮与第一从动齿轮之间设置同步器，所述第二从动齿轮与第二主动齿轮啮合，所述第一从动齿轮与第一主动齿轮啮合。

优选地，所述输出齿轮通过差速器的主减速齿轮连接差速器。

优选地，所述第一电机为发电机，所述第二电机为驱动电机，所述第二电机双向电机。

优选地，所述输入轴上设置扭矩减震器，所述扭矩减震器位于发动机与离合器的主动盘之间。

优选地，所述第二从动齿轮、第一从动齿轮均为双联齿，所述同步器两侧的齿轮为同步器的接合齿，所述同步器的齿毂周向固定在中间轴上，所述齿毂与接合齿接合或断开。

优选地，所述离合器采用干式离合器或湿式离合器。

优选地，所述第一主动齿轮与第一从动齿轮组成一挡齿轮副，所述第二主动齿轮与第二从动齿轮组成二挡齿轮副，所述第三主动齿轮与第三从动齿轮组成纯电挡位齿轮副。

优选地，所述空心电机轴、空心轴均通过轴承支承在变速器壳体内部。

优选地，所述中间轴与第二从动齿轮、第一从动齿轮之间设置滚针轴承。

采用上述方案，一种双电机混合动力驱动装置，包括发动机、第一电机、第二电机、输入轴，所述输入轴一端连接发动机的曲轴，另一端与第一电机的电机轴固定连接，所述第二电机的电机轴为空心电机轴，该空心电机轴间隙配合在输入轴上，所述空心电机轴上设置第三主动齿轮，所述输入轴上间隙配合一空心轴，所述空心轴位于第二电机与发动机之间，所述空心轴上设置第一主动齿轮、第二主动齿轮、离合器的从动盘，所述离合器的从动盘与固定在输入轴上的离合器的主动盘接合或断开，一中间轴上设置第三从动齿轮、输出齿轮，所述第三从动齿轮与第三主动齿轮啮合，所述中间轴上间隙配合第二从动齿轮、第一从动齿轮，所述第二从动齿轮与第一从动齿轮之间设置同步器，所述第二从动齿轮与第二主动齿轮啮合，所述第一从动齿轮与第一主动齿轮啮合。该驱动装置的输入轴与发动机连接，并穿过第二电机的空心电机轴与第一电机的轴连接，发动机与第一、第二电机同轴布置，减小径向尺寸，且第一电机、第二电机同侧布置，进一步减小了空间尺寸，使驱动装置结构更紧凑，便于整车空间布置；发动机通过离合器以及中间轴上的同步器切换一挡或二挡，并通过第二电机进行动力补偿，保证动力不中断；发动机、第二电机的动力通过输入轴和中间轴就能够传递到差速器，动力传递路径短，动力损失少。

本实用新型，该双电机混合动力驱动装置通过将发动机与第一电机、第二电机同轴布置，减小径向尺寸；第二电机采用双向电机，反转时，第二电机动力通过三挡齿轮副、中间轴传递到差速器；发动机与离合器之间设置扭矩减震器，用于对发动机输出动力进行减震；该双电机混合动力驱动装置，径向尺寸小，结构紧凑，便于整车布置，且该驱动装置在换挡过程中通过第二电机进行动力补偿而保证动力不会中断，在加速过程中通过第一电机进行动力辅助，同时可以行进间启动发动机，确保了驱动系统具有良好的动力性和驾驶性能；发动机通过输入轴和中间轴直接传递到差速器，动力传递路径短，动力损耗少，两个发动机直驱挡位对发动机的高效区具有更好的适应性从而提高其发动机的工作效率、经济性。

下面结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。

具体实施方式

参见图1，一种双电机混合动力驱动装置，包括发动机18、第一电机1、第二电机2、输入轴4、中间轴10、离合器8，所述第一电机1为发电机，所述第二电机2为驱动电机，所述第二电机2双向电机，所述离合器8采用干式离合器或湿式离合器。所述输入轴4一端连接发动机18的曲轴，另一端与第一电机1的电机轴固定连接。所述第二电机2的电机轴为空心电机轴，该空心电机轴间隙配合在输入轴4上，所述空心电机轴两端设置轴承，通过轴承支承在变速器壳体内部，所述空心电机轴上设置第三主动齿轮3。所述输入轴4上间隙配合一空心轴6，所述空心轴6位于第二电机2与发动机18之间且两端设置轴承，通过轴承支承在变速器壳体内部，所述空心轴6上设置第一主动齿轮7、第二主动齿轮5且靠近发动机18一侧的端部设置离合器8的从动盘。所述离合器8的从动盘与固定在输入轴4上的离合器8的主动盘接合或断开，所述输入轴4上设置扭矩减震器9，所述扭矩减震器9位于发动机18与离合器8的主动盘之间。中间轴10上设置第三从动齿轮15、输出齿轮14，所述第三从动齿轮15与第三主动齿轮3啮合，所述第三主动齿轮3与第三从动齿轮15组成三挡齿轮副，所述三挡齿轮副为纯电驱动齿轮副。所述中间轴10上间隙配合第二从动齿轮13、第一从动齿轮11，所述中间轴10与第二从动齿轮13、第一从动齿轮11之间设有滚针轴承，所述第二从动齿轮13、第一从动齿轮11均为双联齿。所述第二从动齿轮13与第一从动齿轮11之间设置同步器12，所述第二从动齿轮13、第一从动齿轮11位于同步器12两侧的齿轮为同步器12的接合齿，所述同步器12的齿毂周向固定在中间轴10上，所述齿毂与接合齿接合或断开。所述第二从动齿轮13与第二主动齿轮5啮合，所述第二主动齿轮5与第二从动齿轮13组成二挡齿轮副。所述第一从动齿轮11与第一主动齿轮7啮合，所述第一主动齿轮7与第一从动齿轮11组成一挡齿轮副，所述一挡齿轮副、二挡齿轮副均为发动机直接驱动。所述输出齿轮14通过差速器16的主减速齿轮17连接差速器16。

本实施例根据发动机、第一电机、第二电机工作状态具有以下的驱动模式：

1. 发动机直驱模式：

双电机混合动力驱动装置处于发动机直驱模式时，第二电机2停止工作；发动机一挡时，离合器8接合，同步器12与第一从动齿轮11接合，发动机18经扭矩减震器9向离合器8、空心轴6传递动力，空心轴6经第一主动齿轮7、第一从动齿轮11将动力传递到中间轴10上，然后中间轴10通过输出齿轮14、主减速齿轮17将动力传递给差速器16，最终由差速器16输出动力；同时，发动机18经扭矩减震器9、空心轴6将动力传递给第一电机1，使第一电机1旋转对电池进行充电。

发动机二挡时，离合器8接合，同步器12与第二从动齿轮13接合，发动机18经扭矩减震器9向离合器8、空心轴6传递动力，空心轴6经第二主动齿轮5、第二从动齿轮13将动力传递到中间轴10上，然后中间轴10通过输出齿轮14、主减速齿轮17将动力传递给差速器16，最终由差速器16输出动力；同时，发动机18经扭矩减震器9、空心轴6将动力传递给第一电机1，使第一电机1旋转对电池进行充电。

2.纯电驱动模式：

双电机混合动力驱动装置处于纯电驱动模式时，发动机18和第一电机1停止工作。此时，离合器8断开，同步器12断开，第二电机2经第三主动齿轮3、第三从动齿轮15将动力传递到中间轴10，然后中间轴10通过输出齿轮14、主减速齿轮17将动力传递给差速器16，最终由差速器16输出动力。

3.混合驱动模式：

双电机混合动力驱动装置处于混合驱动模式时，发动机18和第二电机2同时工作。一挡驱动时，离合器8接合，同步器12与第一从动齿轮11接合，发动机18经扭矩减震器9向离合器8、空心轴6传递动力，空心轴6经第一主动齿轮7、第一从动齿轮11将动力传递到中间轴10上；同时第二电机2经第三主动齿轮3、第三从动齿轮15将动力传递到中间轴10；最后中间轴10通过输出齿轮14、主减速齿轮17将动力传递给差速器16，最终由差速器16输出动力。并且，发动机18经扭矩减震器9、输入轴4将动力传递给第一电机1，使第一电机1旋转对电池进行充电。

二挡驱动时，离合器8接合，同步器12与第二从动齿轮13接合，发动机18经扭矩减震器9向离合器8、空心轴6传递动力，空心轴6经第二主动齿轮5、第二从动齿轮13将动力传递到中间轴10上；同时第二电机2经第三主动齿轮3、第三从动齿轮15将动力传递到中间轴10；最后中间轴10通过输出齿轮14、主减速齿轮17将动力传递给差速器16，最终由差速器16输出动力。并且，发动机18经扭矩减震器9、输入轴4将动力传递给第一电机1，使第一电机1旋转对电池进行充电。

4.增程驱动模式：

双电机混合动力驱动装置处于增程驱动模式时，发动机18和第二电机2同时工作。此时离合器8断开，同步器12断开，发动机18经扭矩减震器9、输入轴4将动力传递给第一电机1，使第一电机1旋转对电池进行充电；同时电池对第二电机2供能使其转动，第二电机2经第三主动齿轮3、第三从动齿轮15将动力传递到中间轴10，然后中间轴16通过输出齿轮14、主减速齿轮17将动力传递给差速器16，最终由差速器16输出动力。

5.能量回收模式：

双电机混合动力驱动装置处于能量回收模式时，当整车制动时，其中离合器8断开，同步器12断开，整车制动能量通过差速器16、主减速齿轮17将能量传递至中间轴10，中间轴10再通过纯电挡位齿轮副将能量传递至第二电机2，使得第二电机2对电池进行充电。

整车怠速时，离合器8断开，同步器12断开，发动机18处于怠速状态，发动机18经扭矩减震器9、输入轴4将动力传递给第一电机1，使第一电机1旋转对电池进行充电。

6.启动发动机模式：

双电机混合动力驱动装置处于发动机18启动模式时，其中离合器8断开，同步器12断开，第二电机2停止工作，第一电机1经输入轴4、扭矩减震器9将扭矩传递到发动机18上，从而达到启动发动机18的目的。

7.动力补偿模式：

双电机混合动力驱动装置中的动力补偿模式，发动机直驱挡位换挡过程时，离合器8接合，同步器12切换过程中，第二电机2通过第三主动齿轮3、第三从动齿轮15将动力传递到中间轴10，然后中间轴10通过输出齿轮14、主减速齿轮17将动力传递给差速器16，最终由差速器16输出动力，从而实现动力补偿、动力不中断。

与现有技术相比，本实用新型径向尺寸紧凑，便于整车布置；发动机、第二电机动力经输入轴、中间轴就传递到差速器，不仅进一步减小径向尺寸，也动力传递路径短，动力损耗少传动效率高；发动机进行换挡时，第二电机提供动力辅助可以实现动力平稳切换，极大程度的提高整车舒适性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神的前提下，对本实用新型进行的改动均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种双电机混合动力驱动装置，包括发动机（18）、第一电机（1）、第二电机（2）、输入轴（4），其特征在于：所述输入轴（4）一端连接发动机（18）的曲轴，另一端与第一电机（1）的电机轴固定连接，所述第二电机（2）的电机轴为空心电机轴，该空心电机轴间隙配合在输入轴（4）上，所述空心电机轴上设置第三主动齿轮（3），所述输入轴（4）上间隙配合一空心轴（6），所述空心轴（6）位于第二电机（2）与发动机（18）之间，所述空心轴（6）上设置第一主动齿轮（7）、第二主动齿轮（5）、离合器（8）的从动盘，所述离合器（8）的从动盘与固定在输入轴（4）上的离合器（8）的主动盘接合或断开，一中间轴（10）上设置第三从动齿轮（15）、输出齿轮（14），所述第三从动齿轮（15）与第三主动齿轮（3）啮合，所述中间轴（10）上间隙配合第二从动齿轮（13）、第一从动齿轮（11），所述第二从动齿轮（13）与第一从动齿轮（11）之间设置同步器（12），所述第二从动齿轮（13）与第二主动齿轮（5）啮合，所述第一从动齿轮（11）与第一主动齿轮（7）啮合。

2.根据权利要求1所述的双电机混合动力驱动装置，其特征在于：所述输出齿轮（14）通过差速器（16）的主减速齿轮（17）连接差速器（16）。

3.根据权利要求1所述的双电机混合动力驱动装置，其特征在于：所述第一电机（1）为发电机，所述第二电机（2）为驱动电机，所述第二电机（2）双向电机。

4.根据权利要求1所述的双电机混合动力驱动装置，其特征在于：所述输入轴（4）上设置扭矩减震器（9），所述扭矩减震器（9）位于发动机（18）与离合器（8）的主动盘之间。

5.根据权利要求1所述的双电机混合动力驱动装置，其特征在于：所述第二从动齿轮（13）、第一从动齿轮（11）均为双联齿，所述同步器（12）两侧的齿轮为同步器（12）的接合齿，所述同步器（12）的齿毂周向固定在中间轴（10）上，所述齿毂与接合齿接合或断开。

6.根据权利要求1所述的双电机混合动力驱动装置，其特征在于：所述离合器（8）采用干式离合器或湿式离合器。

7.根据权利要求1所述的双电机混合动力驱动装置，其特征在于：所述第一主动齿轮（7）与第一从动齿轮（11）组成一挡齿轮副，所述第二主动齿轮（5）与第二从动齿轮（13）组成二挡齿轮副，所述第三主动齿轮（3）与第三从动齿轮（15）组成纯电挡位齿轮副。

8.根据权利要求1所述的双电机混合动力驱动装置，其特征在于：所述空心电机轴、空心轴（6）均通过轴承支承在变速器壳体内部。

9.根据权利要求1所述的双电机混合动力驱动装置，其特征在于：所述中间轴（10）与第二从动齿轮（13）、第一从动齿轮（11）之间设置滚针轴承。