电子制动钳式三速多模单电机混合动力系统技术方案

本发明专利技术公开了电子制动钳式三速多模单电机混合动力系统，其发动机、弹性减震器、主离合器、电机、三速变速模块依次同轴安装；电机的输出轴为空心轴，主离合器的输出轴穿过电机的输出轴与三速变速模块连接，第一制动器与主离合器连接；第二制动器与电机的输出轴连接；第三制动器、第四制动器均分别与三速变速模块连接；三速变速模块还与系统输出轴连接；控制器分别与蓄电池、发动机、第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器电性连接。发明专利技术结构简洁、换挡响应迅速、全部电子线性化控制、可靠性高、换挡能耗小；实现了单发动机、单电机，以及发动机和电机联合的多种速比驱动模式。

【技术实现步骤摘要】
电子制动钳式三速多模单电机混合动力系统
本专利技术涉及汽车制造领域，特别涉及电子制动钳式三速多模单电机混合动力系统。
技术介绍
随着插电式混合动力车辆的快速发展，市面上主要有BSG方案的混合动力装置、双电机同轴安装方案的混合动力装置和单电机的AMT方案的混合动力装置。对于BSG方案的混合动力装置主要是发动机通过曲轴皮带通过组合皮带驱动一个发电机为电池包补充电能，采用电机直接驱动车辆驱动桥总成，在发动机和电机之间设置速比为1的自动离合器，该方案存在：一、BSG发电系统故障率高、传动效率低、振动噪音大和占据车厢体积大；二、主驱电机峰值转矩极高、体积重量转动惯量大和成本非常高；三、发动机燃油效率低、高效区间窄和排放差等技术问题。对于双电机同轴安装方案的混合动力装置主要是在发动机飞轮盘后同轴安装一个发电机用以为电池包补充电能，采用电机直接驱动车辆驱动桥总成，在发电机和电机之间设置速比为1的自动离合器，该方案存在：系统重量极大、转动惯量极大、成本高昂、发动机燃油效率低等问题。对于单电机的AMT方案的混合动力装置是在发动机飞轮盘后安装一个自动离合器，在自动离合器后同轴安装一个发电/驱动电机用以为电池包补充电能和驱动车辆行驶，在电机之后同轴安装一个多档AMT变速箱；该方案存在动力间断，电机发电时AMT箱空挡损耗极大，电制动能量回收弱，节油率低，成本昂贵，换挡能耗大等问题。上述三种方案存在的共性问题为难以实现发动机和电机联合多模式驱动，传动效率低、能耗大、成本高等技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种实现发动机和电机联合多模式驱动，有效提高混合动力系统的传动效率，降低系统能耗和成本的电子制动钳式三速多模单电机混合动力系统。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：电子制动钳式三速多模单电机混合动力系统，包括发动机、弹性减震器、主离合器、电机、三速变速模块、第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器、控制器、蓄电池；所述发动机、弹性减震器、主离合器、电机、三速变速模块依次同轴安装；所述电机的输出轴为空心轴，所述主离合器的输出轴穿过电机的输出轴与三速变速模块连接，所述第一制动器与主离合器连接；所述第二制动器与电机的输出轴连接；所述第三制动器、第四制动器均分别与三速变速模块连接；所述三速变速模块还与系统输出轴连接；所述控制器分别与蓄电池、发动机、第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器电性连接。进一步地，所述第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器结构均相同。进一步地，所述第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器其中任一项均包括制动电机、减速单元、制动力输入齿轮、双出丝杆齿轮、左旋螺母、右旋螺母、制动器钳体、导销、外摩擦块、内摩擦块、制动盘，所述制动电机与减速单元连接，所述减速单元与制动力输入齿轮连接；所述制动力输入齿轮与双出丝杆齿轮外啮合连接；所述双出丝杆齿轮分别与左旋螺母、右旋螺母连接；所述左旋螺母与制动器钳体固定连接，所述右旋螺母与内摩擦块固定连接；所述外摩擦块固定安装在制动器嵌体前端的内侧，所述制动电机、减速单元均安装在制动器嵌体上；所述制动器嵌体与导销连接，并能沿导销的轴向往复运动；所述制动盘位于内摩擦块与外摩擦块之间配合连接。进一步地，所述主离合器包括主行星架、主行星轮轴承、主太阳轮、主行星轮、主行星轮轴、主内齿圈、离合器输出轴，所述主行星轮轴承与主行星架连接，所述主行星轮轴分别与主行星轮轴承、主行星轮连接；所述主太阳轮与主行星轮外啮合连接；所述主行星轮与主内齿圈内啮合连接；所述离合器输出轴通过花键副与主太阳轮连接。进一步地，所述三速变速模块包括第一行星排、第二行星排，所述第一行星排包括第一太阳轮、中间行星轮、中间行星轮轴、中间行星轮轴承、第一行星轮、双联行星轮轴、双联行星轮轴承、第一内齿圈、行星架，所述双联行星轮轴承、中间行星轮轴承均分别与行星架连接，所述中间行星轮轴分别与中间行星轮轴承、中间行星轮连接；所述双联行星轮轴分别与第一行星轮、双联行星轴承连接；所述第一太阳轮、中间行星轮、第一行星轮依次外啮合连接；所述第一行星轮与第一内齿圈内啮合连接；所述第二行星排包括第二行星轮、第二太阳轮、第二内齿圈，所述第二行星轮与双联行星轮轴连接；所述第二太阳轮与第二行星轮外啮合连接；所述第二行星轮与第二内齿圈内啮合连接。进一步地，所述弹性减震器与主行星架连接，所述离合器输出轴穿过电机的输出轴与第二太阳轮连接，所述电机的输出轴与第一太阳轮连接。进一步地，所述第一制动器的制动盘与主离合器的主内齿圈连接；所述第一制动器上还安装有与第一制动器的制动盘相配合的第一制动盘测速传感器，所述第一制动盘测速传感器与控制器电性连接。进一步地，所述第二制动器通过第二制动器的制动盘与电机输出轴连接；所述电机输出轴上还连接有电机测速传感器，所述电机测速传感器与控制器电性连接；所述第二制动器上还安装有与第二制动器的制动盘相配合的第二制动盘测速传感器，所述第二制动盘测速传感器与控制器电性连接。进一步地，所述第三制动器通过第三制动器的制动盘与第一内齿圈连接；所述第三制动器上还安装有与第三制动器的制动盘相配合的第三制动盘测速传感器，所述第三制动盘测速传感器与控制器电性连接。进一步地，所述第四制动器通过第四制动器的制动盘与第二内齿圈连接；所述第四制动器上还安装有与第四制动器的制动盘相配合的第四制动盘测速传感器，所述第四制动盘测速传感器与控制器电性连接；所述行星架与系统输出轴连接，所述系统输出轴上连接有主测速传感器，所述主测速传感器与控制器电性连接。采用上述技术方案，由于使用了发动机、弹性减震器、主离合器、电机、三速变速模块、第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器、控制器、蓄电池等技术特征。将电动机输出轴设置为空心轴，将弹性减震器的输出轴穿过电动机的空心轴与三速变速模块连接；并将第一制动器与主离合器连接，第二制动器与电机输出轴连接；第三制动器与、第四制动器分别与三速变速模块连接。使得本专利技术实现了发动机三种速比单独驱动模式，发动机和电机联合无级变速驱动模式，两种大速比单电机驱动模式等功能。采用单电机高速轻量化结构形式，电子钳式制动器作为换挡模块，具有结构简洁、换挡响应迅速、全部电子线性化控制、适合更大柔性换挡、可靠性高、换挡能耗小。本专利技术具有驱动模式多，结构紧凑，同轴安装，轴向尺寸小，传动效率高，寿命长，节油率高，成本低等诸多优点。附图说明图1为本专利技术原理示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。电子制动钳式三速多模单电机混合动力系统，包括发动机1、弹性减震器2、主离合器3、电机4、三速变速模块5、第一制动器6、第二制动器7、第三制动器8、第四制动器9、控制器10、蓄电池11；将发动机1、弹性减震器2、主离合器3、电机4、三速变速模块5依次同轴安装。具体实施中将电机4的输出轴12设计成空心轴，主离合器3的输出轴13穿过电机4的输出轴12与三速变速模块5连接，将第一制动器6与主离合器3连接；第二制动器6与电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
电子制动钳式三速多模单电机混合动力系统，其特征在于，包括发动机、弹性减震器、主离合器、电机、三速变速模块、第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器、控制器、蓄电池；所述发动机、弹性减震器、主离合器、电机、三速变速模块依次同轴安装；所述电机的输出轴为空心轴，所述主离合器的输出轴穿过电机的输出轴与三速变速模块连接，所述第一制动器与主离合器连接；所述第二制动器与电机的输出轴连接；所述第三制动器、第四制动器均分别与三速变速模块连接；所述三速变速模块还与系统输出轴连接；所述控制器分别与蓄电池、发动机、第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器电性连接。

【技术特征摘要】
1.电子制动钳式三速多模单电机混合动力系统，其特征在于，包括发动机、弹性减震器、主离合器、电机、三速变速模块、第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器、控制器、蓄电池；所述发动机、弹性减震器、主离合器、电机、三速变速模块依次同轴安装；所述电机的输出轴为空心轴，所述主离合器的输出轴穿过电机的输出轴与三速变速模块连接，所述第一制动器与主离合器连接；所述第二制动器与电机的输出轴连接；所述第三制动器、第四制动器均分别与三速变速模块连接；所述三速变速模块还与系统输出轴连接；所述控制器分别与蓄电池、发动机、第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器电性连接。2.根据权利要求1所述的电子制动钳式三速多模单电机混合动力系统，其特征在于，所述第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器结构均相同。3.根据权利要求2所述的电子制动钳式三速多模单电机混合动力系统，其特征在于，所述第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器其中任一项均包括制动电机、减速单元、制动力输入齿轮、双出丝杆齿轮、左旋螺母、右旋螺母、制动器钳体、导销、外摩擦块、内摩擦块、制动盘，所述制动电机与减速单元连接，所述减速单元与制动力输入齿轮连接；所述制动力输入齿轮与双出丝杆齿轮外啮合连接；所述双出丝杆齿轮分别与左旋螺母、右旋螺母连接；所述左旋螺母与制动器钳体固定连接，所述右旋螺母与内摩擦块固定连接；所述外摩擦块固定安装在制动器嵌体前端的内侧，所述制动电机、减速单元均安装在制动器嵌体上；所述制动器嵌体与导销连接，并能沿导销的轴向往复运动；所述制动盘位于内摩擦块与外摩擦块之间配合连接。4.根据权利要求3所述的电子制动钳式三速多模单电机混合动力系统，其特征在于，所述主离合器包括主行星架、主行星轮轴承、主太阳轮、主行星轮、主行星轮轴、主内齿圈、离合器输出轴，所述主行星轮轴承与主行星架连接，所述主行星轮轴分别与主行星轮轴承、主行星轮连接；所述主太阳轮与主行星轮外啮合连接；所述主行星轮与主内齿圈内啮合连接；所述离合器输出轴通过花键副与主太阳轮连接。5.根据权利要求4所述的电子制动钳式三速多模单电机混合动力系统，其特征在于，所述三速变速模块包括第一行星排、第二行星排，所述第一行星排包括第一太...

【专利技术属性】
技术研发人员：段福海，王豫，陈军，
申请(专利权)人：广州市新域动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44