一种多档化双电机混合动力汽车及其传动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多档化双电机混合动力汽车及其传动系统，该传动系统包括行星齿轮结构、第一变速传动结构、第二变速传动结构及最终动力输出机构，行星齿轮结构的输入端选择性地与发动机、第二电机传动连接或断开连接；第一变速传动结构包括相互独立的一档传动结构和二档传动结构，行星齿轮结构的输出端选择性地与一档传动结构、二档传动结构传动连接或断开连接；第二变速传动结构的输入端连接第一电机，其输出端与二档传动结构、一档传动结构中的一个传动连接；最终动力输出机构的输入端同时与一档传动结构、二档传动结构传动连接。该传动系统解决了全定轴齿轮结构行驶换挡时存在顿挫感、且难以实现2档ECVT功率分流模式的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种多档化双电机混合动力汽车及其传动系统


[0001]本专利技术涉及混合动力汽车领域，特别涉及一种多档化双电机混合动力汽车及其传动系统。

技术介绍

[0002]混合动力驱动系统是一种具有纯电力驱动、纯发动机驱动和混合驱动能力的混合动力驱动系统，主要是通过变速器结构来实现各个动力之间的切换。如何将发动机和电机的动力耦合，如何协调动力源耦合输出时，动力性和经济性都较好，是相关技术的难点。
[0003]现有混合动力乘用车驱动系统主要有串联式混合动力驱动系统、并联式混合动力驱动系统以及混联式混合动力驱动系统几种类型。串联式混合动力驱动系统主要由发动机、发电机(/启动机)、电动机(/发电机)、功率电子设备、动力电池及管理器组成；其传动系统原理为：发动机驱动发电机给动力电池充电，动力电池通过功率电子设备驱动电动机，再经过驱动桥驱动车辆行驶；具有如下特点：发动机与车轮之间无机械链接，只负责驱动发电机发电，由电动机驱动车辆及车辆制动时的能量回收；由于发动机只负责发电，可以使发动机在经济工况下进行发电来提高车辆的燃油经济性。并联式混合动力驱动系统主要由发动机、电动机、机械式变速器、功率电子设备、动力电池及管理器组成；其传动系统原理为发动机、电机安装于一根轴上(或双轴)共同驱动机械变速器，经过驱动桥驱动车辆行驶；主要特点为：电机可以根据车辆实时功率需要在发电机与电动机之间转换，发动机可以工作于较好的经济工况，提高车辆的燃油经济性。混联式混合动力驱动系统结构较多，代表性的结构主要有：行星齿轮功率分流器的ECVT双电机混动机构、机械双离合变速器+单电机+减速器、本田的I
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MMD双电机混动系统及多套行星齿轮机构+双电机+多个离合器(/制动器)等。由于混联式系统具有串联和并联的优点，所以目前实际乘用车应用较多一般为混联式系统。
[0004]然而，现有主流混联系统的主要缺点如下：
[0005](1)丰田和比亚迪混动系统：驱动电机通过减速机可以直接驱动车辆(全车速范围)，对驱动电机功率及功率电子器件及电控系统要求较高；由于电机在没有变速器(只有单速减速器)的情况下驱动车况，不能很好地适应车辆在不同车速工况下对转速和转矩的要求，在车辆行驶过程中(低、中、高速)，电机的转速范围很宽，驱动效率变化较大，导致车辆驱动系统运行的总体效率不高，而这对于动力电池容量还不充裕的新能源车辆而言，亟需改进。
[0006](2)IMMD混动系统：一般工况下，车辆由主驱动电机通过固定减速比减速后驱动行驶；小功率电动(发电)机负责启动发动机和发电给驱动电机和动力电池充电；该混动系统对主驱动电机功率、动力电池及其电力电子驱动器件的要求较高；由于主电机也是通过固定减速后驱动车辆，存在电机工作转速范围过宽、运行效率有待提高的缺点。
[0007](3)多套行星机构+双电机+多离合器系统：由于行星轮系、执行部件较多，运行模式及机构较复杂，对控制的要求较高，且发动机一般不独立驱动车辆；对主驱动电机动率及其电力电子驱动器件的要求较高，成本较高。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供一种多档化双电机混合动力传动系统，以解决现有全定轴齿轮结构行驶换挡时存在顿挫感、且难以实现2档ECVT功率分流模式的问题。
[0009]本专利技术提供的技术方案具体如下：
[0010]第一方面，本专利技术提供一种多档化双电机混合动力传动系统，包括：
[0011]行星齿轮结构，其输入端选择性地与发动机、第二电机传动连接或断开连接；
[0012]第一变速传动结构，其包括相互独立的一档传动结构和二档传动结构，所述行星齿轮结构的输出端选择性地与所述一档传动结构、所述二档传动结构传动连接或断开连接；
[0013]第二变速传动结构，其输入端连接第一电机，其输出端与所述二档传动结构、所述一档传动结构中的一个传动连接；
[0014]最终动力输出机构，其输出端用于驱动混合动力汽车的一个车桥运动；其输入端同时与所述一档传动结构、所述二档传动结构传动连接。
[0015]本专利技术的以上技术方案采用两个变速传动结构，第一变速传动结构设有相互独立的一档传动结构和二档传动结构，第二变速传动结构利用空闲的一档传动结构或二档传动结构与最终动力输出机构传动连接，该传动系统变速传动总路线体积较小、结构紧凑，可在低速下实现转速耦合，高速下实现转矩耦合。
[0016]进一步地，本专利技术的另一种实施方式公开了一种多档化双电机混合动力传动系统，一档传动结构和所述二档传动结构均为传动加速结构，用于所述行星齿轮结构与最终动力输出机构之间加速传动。
[0017]进一步地，本专利技术的另一种实施方式公开了一种多档化双电机混合动力传动系统，第二变速传动结构与所述二档传动结构传动连接，用于第一电机与最终动力输出机构之间减速传动。
[0018]进一步地，本专利技术的另一种实施方式公开了一种多档化双电机混合动力传动系统，所述第一变速传动结构包括：
[0019]与行星齿轮结构输出端传动连接的第一动力输入轴，以及设置在第一动力输入轴上的换挡同步器、一档输入齿轮、二档输入齿轮；
[0020]一档输出轴，设置在所述一档输出轴上的第一一档输出齿轮和第二一档输出齿轮；
[0021]二档输出轴，设置在所述二档输出轴上的第一二档输出齿轮和第二二档输出齿轮；
[0022]其中，所述一档输入齿轮与所述第一一档输出齿轮传动连接，所述二档输入齿轮与第一二档输出齿轮传动连接，第二一档输出齿轮和第二二档输出齿轮同时与最终动力输出机构输入端齿轮啮合。
[0023]进一步地，本专利技术的另一种实施方式公开了一种多档化双电机混合动力传动系统，所述第一电机的输出轴上设有第一电机传动轮，所述第一电机传动轮与所述第一二档输出齿轮啮合，用于第一电机与最终动力输出机构之间的减速传动。
[0024]进一步地，本专利技术的另一种实施方式公开了一种多档化双电机混合动力传动系统，所述二档输入齿轮为外齿轮，所述行星齿轮结构与所述二档输入齿轮共平面，且位于所
述二档输入齿轮内圆，所述二档输入齿轮与第一二档输出齿轮啮合。
[0025]进一步地，本专利技术的另一种实施方式公开了一种多档化双电机混合动力传动系统，所述换挡同步器用于选择性地将所述一挡输入齿轮和所述二挡输入齿轮中的一个与所述第一动力输入轴传动连接或者将所述一挡输入齿轮和所述二挡输入齿轮与所述第一动力输入轴断开连接。
[0026]进一步地，本专利技术的另一种实施方式公开了一种多档化双电机混合动力传动系统，所述行星齿轮结构的第一输入端通过第一锁止结构与发动机选择性地传动连接或断开连接；
[0027]所述行星齿轮结构的第二输入端与第二电机传动连接，且所述行星齿轮结构的第二输入端通过第二锁止结构与所述行星齿轮结构的输出端选择性地或断开连接。
[0028]进一步地，本专利技术的另一种实施方式公开了一种多档化双电机混合动力传动系统，所述行星齿轮结构包括：
[0029]太阳轮，其连接在所述第一电动机的输出轴上；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多档化双电机混合动力传动系统，其特征在于，包括：行星齿轮结构，其输入端选择性地与发动机、第二电机传动连接或断开连接；第一变速传动结构，其包括相互独立的一档传动结构和二档传动结构，所述行星齿轮结构的输出端选择性地与所述一档传动结构、所述二档传动结构传动连接或断开连接；第二变速传动结构，其输入端连接第一电机，其输出端与所述二档传动结构、所述一档传动结构中的一个传动连接；最终动力输出机构，其输出端用于驱动混合动力汽车的一个车桥运动；其输入端同时与所述一档传动结构、所述二档传动结构传动连接。2.根据权利要求1所述的多档化双电机混合动力传动系统，其特征在于：所述一档传动结构和所述二档传动结构均为传动加速结构，用于所述行星齿轮结构与最终动力输出机构之间加速传动。3.根据权利要求1或2所述的多档化双电机混合动力传动系统，其特征在于：所述第二变速传动结构与所述二档传动结构传动连接，用于第一电机与最终动力输出机构之间减速传动。4.根据权利要求1所述的多档化双电机混合动力传动系统，其特征在于：所述第一变速传动结构包括：与行星齿轮结构输出端传动连接的第一动力输入轴，以及设置在第一动力输入轴上的换挡同步器、一档输入齿轮、二档输入齿轮；一档输出轴，设置在所述一档输出轴上的第一一档输出齿轮和第二一档输出齿轮；二档输出轴，设置在所述二档输出轴上的第一二档输出齿轮和第二二档输出齿轮；其中，所述一档输入齿轮与所述第一一档输出齿轮传动连接，所述二档输入齿轮与第一二档输出齿轮传动连接，第二一档输出齿轮和第二二档输出齿轮同时与最终动力输出机构输入端齿轮啮合。5.根据权利要求4所述的多档化双电机混合动力...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕帅，邓湘，金永镇，曹大顾，范鹏，
申请(专利权)人：岚图汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：