一种插电式混合动力汽车多模耦合驱动系统技术方案

一种插电式混合动力汽车多模耦合驱动系统，发动机的输出轴通过电动离合器与副驱动电机相连，主驱动电机和副驱动电机均为盘式电机，副驱动电机固联于传动总成的一侧，主驱动电机固联于传动总成的另一侧，传动总成与变模执行机构、电池组相连，半轴组件A和半轴组件B分别与传动总成相连，半轴组件A的自由端插接在车轮组件A的内部，半轴组件B的自由端插接在车轮组件B的内部。本发明专利技术在实际驱动过程中将根据不同行驶工况，通过调整离合器和两套同步器接合和断开的时机，合理地选取混合动力和纯电动的各种驱动模式。该系统兼具现有各类现有混合动力系统的优点，明显提高车辆的动力性、经济性和主动安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种混合动力汽车多模耦合驱动系统。
技术介绍
随着能源和环境问题的日益突出，发展新能源汽车已迫在眉睫。插电式混合动力汽车作为燃油汽车向纯电动汽车过渡的典型新能源汽车，具有非常少的燃油消耗和污染物排放，非常适合普通百姓日常代步和偶尔长途旅行的需求，受到了各国的普遍重视。目前，插电式混合动力汽车上采用的驱动系统还主要是采用差速器进行轮间力矩自动平衡分配的集中式驱动系统，其可以通过匹配变速器来提高整车的动力性和经济性，但难以协调两侧驱动轮的力矩分配，必须添加辅助控制装置才能实现驱动防滑和稳定性控制功能。目前，出现了一种为每个驱动轮单独匹配一台电机的分布式驱动系统，其可以独立协调两侧驱动力矩分配，实现灵活的动力学稳定性控制，能够弥补集中式驱动的不足，但此类驱动系统难以匹配变速装置，车辆的变速能力完全取决于电机特性，使其可靠性、动力性和经济性都受到限制。
技术实现思路
本专利技术是为了提供一种既可以实现集中式驱动又能实现分布式驱动的新型插电式混合动力汽车多模耦合驱动系统。本专利技术主要包括有：发动机、电动离合器、主驱动电机、副驱动电机、传动总成、变模执行机构，半轴组件A、半轴组件B、车轮组件A、车轮组件B和电池组。其中，发动机的输出轴通过电动离合器与副驱动电机相连。主驱动电机和副驱动电机均为盘式电机，副驱动电机固联于传动总成的一侧，主驱动电机固联于传动总成的另一侧，变模执行机构置于传动总成的壳体上，电池组和主副驱动电机相连，半轴组件A和半轴组件B分别与传动总成相连，半轴组件A的自由端插接在车轮组件A的内部，半轴组件B的自由端插接在车轮组件B的内部。传动总成包括同步器A、同步器B、小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A、小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B、小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件A、小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件B、小减速比二级主动齿轮A、小减速比二级主动齿轮B、小减速比二级从动齿轮A、小减速比二级从动齿轮B、中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮、中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮、变模拨叉A和变模拨叉B。主驱动电机的输入轴通过同步器A，与小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A或中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮相连，小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮置于同步器A的两侧。副驱动电机的输入轴通过同步器B，与小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B或中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮相连，小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮置于同步器B的两侧。主驱动电机的输入轴和副驱动电机的输入轴均插接在中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮的轴孔中，并用滚针轴承支撑，主驱动电机的输入轴和副驱动电机的输入轴之间不连接。小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A与小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件A相互啮合，小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件A与小减速比二级主动齿轮A同轴固连。小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B与小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件B相互啮合。小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件B与小减速比二级主动齿轮B同轴固连。中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮与中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮相互啮合。中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮作为差速器的外齿圈，差速器包括6个行星轮和2个太阳轮，在差速器的壳体内，3个行星轮的外圈和太阳轮A的外圈啮合，3个行星轮的外圈和太阳轮B的外圈啮合，2个太阳轮的输出轴上分别插接在小减速比二级主动齿轮A和小减速比二级主动齿轮B，小减速比二级主动齿轮A和小减速比二级从动齿轮A相互啮合，小减速比二级主动齿轮B和小减速比二级从动齿轮B相互啮合。变模拨叉A套接在变模横杆A上，变模拨叉B套接在变模横杆B上，变模拨叉A和变模拨叉B分别与一个固定块相连，固定块呈U型。变模执行机构包括选模电机角位移传感器、变模角位移传感器、选模驱动电机、联轴器A、选模蜗杆、选模齿扇、选模轴、变模驱动电机、联轴器B、变模蜗杆、变模齿扇、变模轴、齿轮、齿扇、拨指A、拨指B、轴和壳体。变模执行机构壳体上固定联接选模驱动电机和选模驱动电机角位移传感器，选模驱动电机的输出轴通过联轴器A与选模蜗杆相连，选模蜗杆与选模齿扇相互啮合，选模齿扇固定在选模轴上。变模执行机构壳体上固定联接变模驱动电机和变模驱动电机角位移传感器。变模驱动电机的输出轴通过联轴器B与变模蜗杆相连，变模蜗杆与变模齿扇相互啮合，变模齿扇固定在变模轴上。在变模轴上套接齿轮。齿轮与齿扇相互啮合，齿扇套接在轴上，在轴上固定连接两个拨指，分别为拨指A和拨指B，两个拨指在轴的两侧，且拨指A的位置高于拨指B的位置，拨指A和固定在变模拨叉A上的固定块相配合，拨指B和固定在变模拨叉B上的固定块相配合。齿扇、轴、拨指A和拨指B置于壳体底座的内部。本专利技术在使用时，轴上的拨指具有三个位置选择点，第一位置选择点为：变模拨指处于中间位置时，变模拨指同时操纵两侧拨叉A和B。第二位置选择点为：轴在选模驱动电机的驱动下向下运动后，拨指B和拨叉B不在接触，变模过程中可实现拨指A单独拨动拨叉A。第三位置选择点为：轴在选模驱动电机的驱动下向上运动后，拨指A和拨叉A不在接触，变模过程中可实现拨指A单独拨动拨叉B。电动离合器接合，发动机与电池组同时和副驱动电机连接，变模执行机构带动副驱动电机侧同步器使副驱动电机输入轴和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮接合，实现发动机—副电机并联集中式驱动。电动离合器接合，发动机向副驱动电机传递动力的同时电池组和主副驱动电机连接，变模执行机构带动两侧同步器使主副驱动电机输入轴和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮接合，实现发动机—双电机并联集中式驱动。电动离合器接合，发动机向副驱动电机传递动力的同时电池组和主副驱动电机连接，变模执行机构带动两侧同步器使主副驱动电机输入轴分别和两侧小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮接合，实现发动机—双电机并联分布式驱动。电动离合器接合，副驱动电机将发动机传递来的机械能转化为电能传向电池组，主驱动电机在电池组供电下向传动总成传递转矩，变模执行结构带动主驱动电机侧同步器使主驱动电机输入轴和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮接合，实现串联式驱动。电动离合器接合，电池组不供电，变模执行结构带动副驱动电机侧同步器使副驱动电机输入轴和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮接合，实现发动机驱动。驻车情况下，电动离合器接合、两套同步器均处于中间位置时，副驱动电机将发动机的机械能转变为电能存储在电池组中。发动机不工作，电动离合器断开，电池组向主、副驱动电机供电，变模执行机构带动两侧同步器使两侧电机输入轴和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮接合，实现双电机集中式驱动。发动机不工作，电动离合器断开，电池组向主、副驱动电机供电，变模执行机构带动两侧同步器使两侧电机输入轴分别和两侧小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮接合，实现双电机分布式驱动。发动机不工作，电动离合器断开，电池组向主驱动电机或副驱动电机供电，变模执行机构带动工作侧同步器使工作电机输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种插电式混合动力汽车多模耦合驱动系统，主要包括发动机、电动离合器、主驱动电机、副驱动电机、传动总成、变模执行机构，半轴组件A、半轴组件B、车轮组件A、车轮组件B和电池组，其特征在于：发动机的输出轴通过电动离合器与副驱动电机相连，主驱动电机和副驱动电机均为盘式电机，副驱动电机固联于传动总成的一侧，主驱动电机固联于传动总成的另一侧，变模执行机机构置于传动总成的壳体上、电池组和主副驱动电机相连，半轴组件A和半轴组件B分别与传动总成相连，半轴组件A的自由端插接在车轮组件A的内部，半轴组件B的自由端插接在车轮组件B的内部。

【技术特征摘要】
1.一种插电式混合动力汽车多模耦合驱动系统，主要包括发动机、电动离合器、主驱动电机、副驱动电机、传动总成、变模执行机构，半轴组件A、半轴组件B、车轮组件A、车轮组件B和电池组，其特征在于：发动机的输出轴通过电动离合器与副驱动电机相连，主驱动电机和副驱动电机均为盘式电机，副驱动电机固联于传动总成的一侧，主驱动电机固联于传动总成的另一侧，变模执行机机构置于传动总成的壳体上、电池组和主副驱动电机相连，半轴组件A和半轴组件B分别与传动总成相连，半轴组件A的自由端插接在车轮组件A的内部，半轴组件B的自由端插接在车轮组件B的内部。2.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力汽车多模耦合驱动系统，其特征在于：传动总成包括同步器A、同步器B、小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A、小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B、小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件A、小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件B、小减速比二级主动齿轮A、小减速比二级主动齿轮B、小减速比二级从动齿轮A、小减速比二级从动齿轮B、中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮、中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮、变模拨叉A和变模拨叉B，主驱动电机的输入轴通过同步器A，与小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A或中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮相连，小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮置于同步器A的两侧，副驱动电机的输入轴通过同步器B，与小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B或中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮相连，小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮置于同步器B的两侧，主驱动电机的输入轴和副驱动电机的输入轴均插接在中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮的轴孔中，并用滚针轴承支撑，主驱动电机的输入轴和副驱动电机的输入轴之间不连接，小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A与小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件A相互啮合，小减速比...

【专利技术属性】
技术研发人员：张利鹏，谷定杰，祁炳楠，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13