一种增程式电动汽车多模耦合动力传动系统技术方案

本发明专利技术涉及一种增程式电动汽车多模耦合动力传动系统，属于新能源汽车动力总成部件技术领域。该系统包括发动机、蓄电池、逆变器、三号离合器、辅助电机、二号离合器、制动器、行星架及与之一体的同轴齿轮、行星轮、太阳轮及与之一体的中心轴、一号离合器、主驱动电机、齿圈、一级减速齿轮及与之一体的同轴齿轮、主减速器及差速器总成；该系统通过控制一号离合器和制动器的结合与否实现高低档位的切换，若一号离合器结合而制动器分离，则工作在高档位；若一号离合器分离，则工作在低档位。本发明专利技术提供的一种增程式电动汽车多模耦合动力传动系统共有12种工作模式，纯电动驱动模式多，解决了驱动电机峰值功率过高，低负荷运行效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种增程式电动汽车多模耦合动力传动系统
本专利技术属于新能源汽车动力总成部件
，涉及一种增程式电动汽车多模耦合动力传动系统。
技术介绍
目前增程式电动汽车工作模式偏少，驱动电机峰值功率过高，在低负荷运行时，效率低，纯电动续驶里程短。申请号为201410008343.2的中国专利提供了一种发动机锁止式双电机单行星排两级减速混合动力系统，该专利所述系统包括由发动机、发动机锁止机构、第一电机、行星齿轮机构、第二电机、两级减速机构。电量消耗模式下，发动机锁止机构对发动机锁止，第一电机输出的动力由太阳轮输入行齿轮机构，经齿圈输出，与第二电机输出的动力在两级减速机构进行转矩耦合后驱动汽车行驶；增程模式下，发动机不被锁止，发动机输出的动力经行星架分流，一部分带动第一电机发电，另一部分经齿圈输出并与第二电机输出的动力在两级减速机构转矩耦合后驱动汽车行驶。该方案易于控制，通过发动机锁止机构对发动机锁止与否以使系统工作在纯电动模式或者增程模式。但该方案不能通过机构变速，使得第二电机的工作范围较大，导致电机工作效率偏低，且系统轴向尺寸较大，布置困难。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种增程式电动汽车多模耦合动力传动系统，该系统纯电动驱动模式多，解决了驱动电机峰值功率过高，低负荷运行效率低的问题。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种增程式电动汽车多模耦合动力传动系统，该系统包括发动机、蓄电池、逆变器、三号离合器、辅助电机、二号离合器、制动器、行星架及与之一体的同轴齿轮、行星轮、太阳轮及与之一体的中心轴、一号离合器、主驱动电机、齿圈、一级减速齿轮及与之一体的同轴齿轮、主减速器及差速器总成；所述主驱动电机与辅助电机同轴布置在系统两侧；主驱动电机的输出轴与齿圈、一号离合器主动盘分别通过花键和法兰连接；用于在驱动状态下将所述主驱动电机输出的动力输入到齿圈或在一号离合器结合时将动力同时传递给齿圈和太阳轮及与太阳轮一体的中心轴；在制动状态下将整车的惯性扭矩反向传递给主驱动电机；一号离合器从动盘与中心轴右端通过花键连接；所述太阳轮及与之一体的中心轴左端通过花键与制动器的主动部分相连；制动器固定部分通过凸缘与变速器壳相连；制动器从动盘固定在变速器壳体上；二号离合器的从动盘通过花键与中心轴左端连接；二号离合器的主动盘通过花键与辅助电机电枢右端相连；所述辅助电机电枢左端通过花键与三号离合器的从动盘连接；三号离合器的主动盘通过花键与发动机输出轴相连。进一步，所述行星架通过与之一体的同轴齿轮与一级减速齿轮及与之一体的同轴齿轮中的大齿轮外啮合，用于传递动力；一级减速齿轮及与之一体的同轴齿轮与主减速器及差速器总成外啮合，用于传递动力。进一步，所述系统通过控制一号离合器和制动器的结合与否实现高低档位的切换，若一号离合器结合而制动器分离，则工作在高档位；若一号离合器分离，则工作在低档位。进一步，所述一号离合器是双向离合器。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的一种增程式电动汽车多模耦合动力传动系统，可以通过控制一号离合器和制动器的结合与否实现高低档位的切换，若所述一号离合器结合而制动器分离，则工作在高档位；若所述一号离合器分离，则工作在低档位。该系统共有12种工作模式，纯电动驱动模式多，解决了驱动电机峰值功率过高，低负荷运行效率低的问题。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中：图1为本专利技术所述的增程式电动汽车多模耦合动力传动系统；图2为EV1工作模式的能量流动示意图；图3为EV2工作模式的能量流动示意图；图4为RE1工作模式的能量流动示意图；其中，1为发动机，2为蓄电池，3为逆变器，4为三号离合器，5为辅助电机，6为二号离合器，7为制动器，801为行星架，802为与行星架一体的同轴齿轮，9为行星轮，101为太阳轮，102为与太阳轮一体的中心轴，11为一号离合器，12为主驱动电机，13为齿圈，14为一级减速齿轮及与之一体的同轴齿轮，15为主减速器及差速器总成。具体实施方式下面将结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。本专利技术提供的一种增程式电动汽车多模耦合动力传动系统如图1所示，该系统包括发动机1、蓄电池2、逆变器3、三号离合器4、辅助电机5、二号离合器6、制动器7、行星架801及与之一体的同轴齿轮802、行星轮9、太阳轮101及与之一体的中心轴102、一号离合器11、主驱动电机12、齿圈13、一级减速齿轮及与之一体的同轴齿轮14、主减速器及差速器总成15。主驱动电机12与辅助电机5同轴布置在系统两侧，主驱动电机12的输出轴与齿圈13、一号离合器11主动盘分别通过花键和法兰连接，用于在驱动状态下将所述主驱动电机输出的动力输入到齿圈或在一号离合器结合时将动力同时传递给齿圈和太阳轮及与太阳轮一体的中心轴；在制动状态下将整车的惯性扭矩反向传递给主驱动电机；太阳轮101及与之一体的中心轴102左端通过花键与制动器7的主动部分相连，制动器7固定部分通过凸缘与变速器壳相连，一号离合器11从动盘与太阳轮101及与之一体的中心轴102右端通过花键连接，二号离合器6的从动盘通过花键与中心轴102左端连接，二号离合器6的主动盘通过花键与辅助电机5电枢右端相连，辅助电机5电枢左端通过花键与三号离合器4的从动盘连接，三号离合器4的主动盘通过花键与发动机1输出轴相连。行星架801一体的同轴齿轮802与一级减速齿轮及与之一体的同轴齿轮14的大齿轮外啮合传递动力，一级减速齿轮及与之一体的同轴齿轮14与主减速器及差速器总成15外啮合传递动力。系统通过控制一号离合器和制动器的结合与否实现高低档位的切换，若一号离合器结合而制动器分离，则工作在高档位；若一号离合器分离，则工作在低档位。所述一号离合器是双向离合器。本专利技术提供的一种增程式电动汽车多模耦合动力传动系统共有12种工作模式，各工作模式下执行机构工作状态见表1所示，其中，C1为一号离合器11，C2为二号离合器6，C3为三号离合器4，B1为制动器7；具体模式详述如下：表1工作模式执行元件附表(1)EV1模式：即一档驱动模式；制动器7锁止，一号离合器11、二号离合器6和三号离合器4分开。太阳轮及与之一体的中心轴10被制动器7锁止，此时，行星齿轮机构的速比为其中，β为所述行星齿轮机构齿圈13的齿数与太阳轮齿数的比值。整个动力系统的速比为行星齿轮机构速比、初级减速速比和主减速器速比的乘积。主驱动电机12输出的动力经齿圈13、行星轮9、行星架801及与之一体的同轴齿轮802，输出至一级减速齿轮及与之一体的同轴齿轮14，并由一级减速齿轮及与之一体的同轴齿轮14输入主减速器及差速器总成15，实现主驱动电机12单独驱动的低档位纯电动模式。主驱动电机12的额定转速和额定扭矩较大，由于系统一档减速比较大，因此EV1模式主要适用于低速中扭驱动工况，这样可以使得主驱动电机12工作在其高效区。EV1模式下，系统的能量流动路径如图2所示。(2)EV2模式：即二档驱动模式；一号离合器11结合，二号离合器6、三号离合器4和制动器7分开。此时，行星齿轮机构的速比为一，整个动力系统的速比为初级减速速比和主减速器速比的乘积。主驱动电机12输出的动力一部分经一号离合器11、中心轴102、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增程式电动汽车多模耦合动力传动系统，其特征在于：该系统包括发动机、蓄电池、逆变器、三号离合器、辅助电机、二号离合器、制动器、行星架及与之一体的同轴齿轮、行星轮、太阳轮及与之一体的中心轴、一号离合器、主驱动电机、齿圈、一级减速齿轮及与之一体的同轴齿轮、主减速器及差速器总成；所述主驱动电机与辅助电机同轴布置在系统两侧；主驱动电机的输出轴与齿圈、一号离合器主动盘分别通过花键和法兰连接；用于在驱动状态下将所述主驱动电机输出的动力输入到齿圈或在一号离合器结合时将动力同时传递给齿圈和太阳轮及与太阳轮一体的中心轴；在制动状态下将整车的惯性扭矩反向传递给主驱动电机；一号离合器从动盘与中心轴右端通过花键连接；所述太阳轮及与之一体的中心轴左端通过花键与制动器的主动部分相连；制动器固定部分通过凸缘与变速器壳相连；制动器从动盘固定在变速器壳体上；二号离合器的从动盘通过花键与中心轴左端连接；二号离合器的主动盘通过花键与辅助电机电枢右端相连；所述辅助电机电枢左端通过花键与三号离合器的从动盘连接；三号离合器的主动盘通过花键与发动机输出轴相连。

【技术特征摘要】
1.一种增程式电动汽车多模耦合动力传动系统，其特征在于：该系统包括发动机、蓄电池、逆变器、三号离合器、辅助电机、二号离合器、制动器、行星架及与之一体的同轴齿轮、行星轮、太阳轮及与之一体的中心轴、一号离合器、主驱动电机、齿圈、一级减速齿轮及与之一体的同轴齿轮、主减速器及差速器总成；所述主驱动电机与辅助电机同轴布置在系统两侧；主驱动电机的输出轴与齿圈、一号离合器主动盘分别通过花键和法兰连接，用于在驱动状态下将所述主驱动电机输出的动力输入到齿圈或在一号离合器结合时将动力同时传递给齿圈和太阳轮及与太阳轮一体的中心轴；在制动状态下将整车的惯性扭矩反向传递给主驱动电机；一号离合器从动盘与中心轴右端通过花键连接；与太阳轮一体的中心轴左端通过花键与制动器的主动部分相连；制动器固定部分通过凸缘与变速器壳相连；制动器从动盘固定在变速器壳体上；二号离合器的从动盘通过花键与中心轴左端连接；二号离合器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建军，孙承洁，聂松，肖军，陈佳，刘宇航，尚阳，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85