机动车的双电机行星混合动力传动装置

技术领域

本发明涉及混合动力汽车领域，具体涉及一种机动车的双电机行星混合动力传动装置。

背景技术

目前，大部分的混合动力汽车都是采用油电混合动力的传动装置，而多数油电混合动力的传动装置都采用了双电机结构，即油电混合动力传动装置包括从燃油得到动力的发动机和依靠电力运转的驱动电机以外，还增加了一个发电机，发电机利用机动车运行的动力发电，为机动车提供电能，发动机停机后，利用驱动电机驱动机动车行驶，降低机动车废气排放，保护环境。但是发动机、发电机和驱动电机三者之间的连接和控制对混合动力车辆的行驶性能有直接影响。

由于常见的双电机混合动力装置中的一个电机只用于提供驱动力，一个电机只进行发电，用于提供驱动力的电机的功率必须满足所有汽车的行驶工况，汽车对电机功率的需求大，因此驱动电机体积庞大，成本高，极其不利于空间布置。

公开号为CN108944405A的专利《一种混合电驱动装置》提供一种混合电驱动装置，包括：发动机、第一电机、第二电机、分流变速机构和驱动变速机构；分流变速机构包括第一行星排、第二行星排、第一换挡离合元件、第二换挡离合元件，第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈，第二行星排包括第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈，发动机与第一行星架连接，第一电机与第一太阳轮连接，第一行星架与第二太阳轮连接；驱动变速机构包括第三行星排、第三换挡制动元件和第四换挡制动元件，第二电机的动力通过驱动变速机构后与由第二行星架输出的动力汇流后输出驱动车辆,通过设置的分流变速机构和驱动变速机构进行挡位切换，从而提高了混合电驱动装置的性能。但该机构需要多个离合器与多个行星机构组相互配合才能实现不同挡位的动力传递功能，结构复杂，且能实现的驱动挡位少，不利于汽车的经济性动力分配，不能满足汽车在更丰富的驾驶路况、行驶环境中的运用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种机动车的双电机行星混合动力传动装置，采用两个体积小、成本低的电机，根据汽车工况需求分摊动力，利用行星齿轮机构和齿轮传动机构组成多挡传动机构对发动机、驱动电机的动力进行分配，提高纯电驱动挡位、燃油驱动挡位数量，用于功能、环境需求丰富的车辆，可以更有效的优化燃油经济性，利于更丰富的经济性动力分配。

本发明的目的是采用下述方案实现的：一种机动车的双电机行星混合动力传动装置，包括发动机、第一驱动电机、第二驱动电机，一行星齿轮机构的齿圈固定设置在第一驱动电机的转子内，与一空心传动轴连接，一传动主轴穿过空心传动轴形成同心轴，通过轴承与空心传动轴滑动配合，所述发动机的曲轴通过一输入轴与行星齿轮机构的行星架连接，所述行星架通过一离合器与传动主轴连接，所述离合器的主动摩擦组件与行星架连接，从动摩擦组件与传动主轴连接，所述行星齿轮机构的行星轮设置在齿圈与太阳轮之间，所述太阳轮的太阳轮轴空套在输入轴上形成同心轴，所述太阳轮轴连接一制动器，该制动器的主动摩擦组件固定在行星混合动力传动装置箱体内，从动摩擦组件与太阳轮轴连接，一输出轴与输入轴、传动主轴均位于同一轴心线上，一传动副轴与输出轴平行设置，所述传动副轴穿过一空心传动副轴形成同心轴，与空心传动副轴形成滑动配合；

所述第二驱动电机的转子空套在空心传动轴上，第二驱动电机的电机轴与一空心轴连接，该空心轴周向固定第一齿轮；

所述空心传动轴上周向固定第二齿轮，所述传动主轴上空套设置第三齿轮，所述第二齿轮与第三齿轮之间设置第一同步器周向固定在传动主轴上；

所述空心传动副轴上周向固定第七齿轮、第八齿轮，所述第八齿轮与第三齿轮啮合形成第一齿轮副，所述第七齿轮与第二齿轮啮合；

所述空心传动副轴与输出轴之间通过传动齿轮副相连，所述第一齿轮副与传动齿轮副之间设置第三同步器周向固定在输出轴上，所述第三同步器的左齿圈周向固定在传动主轴上；

所述传动副轴上空套设置第十齿轮，所述传动齿轮副与第十齿轮之间设置第二同步器周向固定在传动副轴上，所述第二同步器的左齿圈周向固定在空心传动副轴上；

所述输出轴上周向固定第五齿轮，所述第五齿轮与第十齿轮啮合，所述传动副轴上周向固定第六齿轮，所述第六齿轮与第一齿轮啮合。

优选地，所述传动齿轮副为第二齿轮副，所述第二齿轮副由第四齿轮与第九齿轮啮合组成，所述第四齿轮空套在输出轴上，所述第九齿轮周向固定在空心传动副轴上。

优选地，所述传动齿轮副由第二齿轮副、第三齿轮副组成，所述第二齿轮副由第四齿轮与第九齿轮啮合组成，所述第三齿轮副由第十一齿轮与第十二齿轮啮合组成，所述第四齿轮空套在输出轴上，所述第十一齿轮周向固定在输出轴上，所述第九齿轮、第十二齿轮均空套在空心传动副轴上，所述第九齿轮、第十二齿轮之间设置第四同步器周向固定在空心传动副轴上。

采用上述方案，所述第二驱动电机的转子空套在空心传动轴上，第二驱动电机的电机轴与一空心轴连接，该空心轴周向固定第一齿轮，所述传动副轴上周向固定第六齿轮，所述第一齿轮与第六齿轮啮合，利用行星齿轮机构对动力进行分流，第一驱动电机与第二驱动电机可同时或分别与发动机相互配合，参与对混合动力汽车的驱动，挡位变化过程中均可相互配合进行动力补偿。

本发明的优点如下所述：

1、本发明的技术方案中，根据双电机驱动及多挡化的传动系特性，只需要更小功率和体积的驱动电机即可满足整车驱动需求。

2、本发明的技术方案中，两个电机均具有动力驱动和发电功能，两个电机可同时或分别与发动机相互配合，参与对混合动力汽车的驱动，挡位变化过程中均可相互配合进行动力补偿，具有更丰富的混合动力功能选择模式。

3、本发明结构简单、参与功能部件目的明确，驱动电机功率小，成本低，有利于混合动力系统车辆的集成匹配；

4、本发明的技术方案，扩展性好，可实现更合理的模块化、平台化开发，可适应更多车型的要求。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的结构示意图；

图3为本发明的挡位分布图。

具体实施方式

如图1至图3所示，一种机动车的双电机行星混合动力传动装置，包括发动机1、第一驱动电机2、第二驱动电机3，一行星齿轮机构的齿圈X3固定设置在第一驱动电机2的转子内，与一空心传动轴Z6连接，一传动主轴Z2穿过空心传动轴Z6形成同心轴，通过轴承与空心传动轴Z6滑动配合，所述发动机1的曲轴通过一输入轴Z1与行星齿轮机构的行星架X4连接，所述行星架X4通过一离合器C1与传动主轴Z2连接，所述离合器C1的主动摩擦组件与行星架X4连接，从动摩擦组件与传动主轴Z2连接，所述行星齿轮机构的行星轮X2设置在齿圈X3与太阳轮X1之间，所述太阳轮X1的太阳轮轴X6空套在输入轴Z1上形成同心轴，所述太阳轮轴X6连接一制动器B1，该制动器B1的主动摩擦组件固定在行星混合动力传动装置箱体内，从动摩擦组件与太阳轮轴X6连接，一输出轴Z5与输入轴Z1、传动主轴Z2均位于同一轴心线上，一传动副轴Z3与输出轴Z5平行设置，所述传动副轴Z3穿过一空心传动副轴Z4形成同心轴，与空心传动副轴Z4形成滑动配合；

所述第二驱动电机3的转子空套在空心传动轴Z6上，第二驱动电机3的电机轴与一空心轴Z7连接，该空心轴Z7周向固定第一齿轮G1；

所述空心传动轴Z6上周向固定第二齿轮G2，所述传动主轴Z2上空套设置第三齿轮G3，所述第二齿轮G2与第三齿轮G3之间设置第一同步器T1周向固定在传动主轴Z2上；

所述空心传动副轴Z4上周向固定第七齿轮G7、第八齿轮G8，所述第八齿轮G8与第三齿轮G3啮合形成第一齿轮副，所述第七齿轮G7与第二齿轮G2啮合；

所述空心传动副轴Z4与输出轴Z5之间通过传动齿轮副相连，所述第一齿轮副与传动齿轮副之间设置第三同步器T3周向固定在输出轴Z5上，所述第三同步器T3的左齿圈周向固定在传动主轴Z2上；

所述传动副轴Z3上空套设置第十齿轮G10，所述传动齿轮副与第十齿轮G10之间设置第二同步器T2周向固定在传动副轴Z3上，所述第二同步器T2的左齿圈周向固定在空心传动副轴Z4上；

所述输出轴Z5上周向固定第五齿轮G5，所述第五齿轮G5与第十齿轮G10啮合，所述传动副轴Z3上周向固定第六齿轮G6，所述第六齿轮G6与第一齿轮G1啮合。

实施例1中，所述传动齿轮副为第二齿轮副，所述第二齿轮副由第四齿轮G4与第九齿轮G9啮合组成，所述第四齿轮G4空套在输出轴Z5上，所述第九齿轮G9周向固定在空心传动副轴Z4上。

实施例2中，所述传动齿轮副由第二齿轮副、第三齿轮副组成，所述第二齿轮副由第四齿轮G4与第九齿轮G9啮合组成，所述第三齿轮副由第十一齿轮G11与第十二齿轮G12啮合组成，所述第四齿轮G4空套在输出轴Z5上，所述第十一齿轮G11周向固定在输出轴Z5上，所述第九齿轮G9、第十二齿轮G12均空套在空心传动副轴Z4上，所述第九齿轮G9、第十二齿轮G12之间设置第四同步器T4周向固定在空心传动副轴Z4上。

采用上述方案的混合动力汽车的运行模式如下：

纯发动机模式：

发动机1的动力通过离合器C1、制动器B1、第一同步器T1、第二同步器T2、第三同步器T3相互配合，可实现包括一个直驱挡的9个驱动挡位，实现AMT自动变速器功能。

纯电模式：

驱动电机1的动力通过第一同步器T1、第二同步器T2、第三同步器T3、第四同步器T4相互配合，可实现4个纯电驱动挡位，驱动过程中可以根据电机状态等需求进行挡位选择。

驱动电机2的动力通过第一同步器T1、第二同步器T2、第三同步器T3、第四同步器T4相互配合，可实现5个纯电驱动挡位，驱动过程中可以根据电机状态等需求进行挡位选择。

混合驱动模式：

发动机1、第一驱动电机2、第二驱动电机3的动力共同通过离合器C1、制动器B1、第一同步器T1、第二同步器T2、第三同步器T3、第四同步器T4相互配合，可实现包括一个直驱挡的9个燃油驱动挡位和4+5个纯电驱挡位，在驱动过程中，第一驱动电机2、第二驱动电机3的动力均可辅助发动机1的动力实现无动力中断换挡，动力更加充足的同时，具有更好的舒适性和平顺性。

怠速模式：

通过离合器C1、制动器B1、第一同步器T1、第二同步器T2相互配合，可实现5个怠速发电挡位的选择，发动机的动力均可通过这5个怠速挡位分别对第一驱动电机2、第二驱动电机3进行发电。

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