一种适用于重型卡车的双电机多挡位混联混动系统技术方案

本发明专利技术公开一种适用于重型卡车的双电机多挡位混联混动系统，属于重型卡车传动系统技术领域，包括壳体、发电机、驱动电机、发动机、车桥和双行星排机构；后齿圈与车桥连接，并与前行星架连接；发动机通过中心轴与后行星架连接，后太阳轮连接有与发电机连接的内空心轴，前太阳轮连接有与驱动电机连接的外空心轴，壳体上安装有滑套锁止装置。通过发电机对后太阳轮调速实现无级变速，提升整车舒适性；发动机转速和车速解耦，持续运行经济区间提升整车经济性；通过发电机和发动机扭矩补偿实现换挡过程中动力不中断，提升整车安全性；提高整车动力性的同时满足换挡过程整车动力不中断、无级变速、发动机转速和车速解耦等要求。发动机转速和车速解耦等要求。发动机转速和车速解耦等要求。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于重型卡车的双电机多挡位混联混动系统


[0001]本专利技术属于重型卡车传动系统
，具体地说是一种适用于重型卡车的双电机多挡位混联混动系统。

技术介绍

[0002]新能源汽车主要包括混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车等类型，混合动力汽车在新能源各类型汽车中增加成本最低，技术相对比较成熟。
[0003]混合动力系统形式主要包括串联式、并联式和混联式，在重型卡车领域主要采用P2并联式混动系统，此构型采用的变速箱和传统能源变速箱结构基本一致，具有结构成熟、简单等特点，但是存在换挡动力中断、轴向布置困难、节油率偏低等问题。
[0004]混联式混动系统在乘用车领域应用广泛，可解决换挡动力中断和发动机转速解耦问题，但乘用车负载率变化小，速比范围窄且传递扭矩小。然而重型卡车负载率变化大，而且存在恶劣工地等非道路脱困场景，对于重载车辆爬坡过程中的换挡动力中断问题对整车运行安全带来极大隐患，目前的混联系统无法适应工况更复杂、恶劣的重型卡车领域。
[0005]截止目前，没有适用于重型卡车的混联混动系统，可以提高整车动力性的同时，满足换挡动力不中断、无级变速、发动机转速和车速解耦等要求。

技术实现思路

[0006]为解决上述问题，本专利技术提供一种适用于重型卡车的双电机多挡位混联混动系统，提高整车动力性的同时满足换挡过程整车动力不中断、无级变速、发动机转速和车速解耦等要求，可以较好的适用于重型卡车领域。
[0007]本专利技术是通过下述技术方案来实现的：一种适用于重型卡车的双电机多挡位混联混动系统，包括壳体、发电机、驱动电机、发动机、车桥和双行星排机构；双行星排机构包括前行星排动力耦合机构和后行星排动力耦合机构，两者的行星齿轮外圈分别啮合有前齿圈和后齿圈；后齿圈与车桥传动连接，并与前行星排动力耦合机构的前行星架连接；发动机通过中心轴与后行星排动力耦合机构的后行星架连接，后行星排动力耦合机构的后太阳轮连接有内空心轴，发电机与内空心轴传动连接；前行星排动力耦合机构的前太阳轮连接有外空心轴，驱动电机通过驱动电机变速箱系统与外空心轴传动连接；中心轴、内空心轴和外空心轴呈从内到外同轴布置；壳体上安装有能够对中心轴和内空心轴分别锁止的滑套锁止装置。
[0008]本专利技术的进一步改进还有，驱动电机变速箱系统包括与驱动电机输出轴连接的第一传动齿轮、通过中间轴连接安装的第九传动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮；第九传动齿轮与第一传动齿轮啮合；外空心轴上转动安装有与第二传动齿轮和第三传动齿轮分别啮合的第四传动齿轮和第五传动齿轮；外空心轴上安装有能够与第四传动齿轮和第五传动
齿轮分别连接的主箱换挡机构；前齿圈上安装有能够与前太阳轮和壳体分别连接的副箱换挡机构；发电机通过爬挡换挡机构与第四传动齿轮传动连接。
[0009]本专利技术的进一步改进还有，滑套锁止装置包括与中心轴连接安装的中心轴齿毂、与内空心轴连接安装的内空心轴齿毂和安装于壳体上的滑套；滑套具有三挡位，分别为与中心轴齿毂连接、与内空心轴齿毂连接和空挡。
[0010]本专利技术的进一步改进还有，主箱换挡机构具有三挡位，分别为与第四传动齿轮连接、与第五传动齿轮连接和空挡。
[0011]本专利技术的进一步改进还有，副箱换挡机构具有两挡位，分别为与前太阳轮连接和与壳体连接。
[0012]本专利技术的进一步改进还有，壳体上安装有用于与副箱换挡机构连接的传扭板。
[0013]本专利技术的进一步改进还有，发动机通过扭转减振器与中心轴传动连接。
[0014]本专利技术的进一步改进还有，发电机通过发电机减速系统与内空心轴传动连接；发电机减速系统包括依次啮合的第十传动齿轮、第六传动齿轮和第八传动齿轮；第十传动齿轮与发电机输出轴连接安装，第八传动齿轮与内空心轴连接安装；爬挡换挡机构通过转接轴与第六传动齿轮连接，转接轴上转动安装有与第四传动齿轮啮合的第七传动齿轮；爬挡换挡机构能够与第七传动齿轮连接或分离。
[0015]本专利技术的进一步改进还有，中心轴、内空心轴和外空心轴分别通过轴承与壳体转动安装。
[0016]从以上技术方案可以看出，本专利技术的有益效果是：具有三个动力源：发电机、驱动电机和发动机，发电机可以在行车时将发动机的能量功率分流反向充电，发电机也可在纯电动模式中进行动力输出驱动车辆；车辆正常行驶前进时，驱动电机的动力通过齿轮传动至外空心轴、前太阳轮、前行星架和后齿圈输出至轮端；整车减速制动能量回收时驱动电机也可进行反向发电，将制动能量转化为电能进行储存；发动机的动力通过中心轴传递至后行星架；发电机通过内空心轴与后太阳轮传动连接，实现对后太阳轮的转速调节及反向充电，通过双行星机构将发动机、发电机和驱动电机根据整车动力需求进行动力耦合。系统整体结构简单，设计紧凑，实用性好。
[0017]通过设置爬挡换挡机构和第七传动齿轮，可将驱动电机和发电机的扭矩在第四传动齿轮位置进行耦合，经前太阳轮和前行星架进行大扭矩输出，增强整车低速、爬坡或脱困的动力性；通过主箱换挡机构和副箱换挡机构的位置调节，拓宽变速箱速比范围，满足不同车速和正常路况的动力需求；通过发电机对后太阳轮调速实现整车无级变速、发动机的转速和车速解耦，发动机可定速持续运行在高效区间，降低整车油耗。通过调整滑套锁止装置中滑套的位置以实现复杂工况下的纯电动模式、混动模式和发动机直驱模式的灵活切换。通过发电机和发动机扭矩补偿实现各工作模式下换挡过程中输出动力的不中断。
[0018]可广泛运用于新能源商用车领域，尤其是对于工况复杂、上下坡较多、动力需求高和油耗高的重型卡车，在增强整车动力性的同时，提高了整车舒适性、安全性和经济性，具有广阔的推广运用前景，实用性好。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单
地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术具体实施方式的结构示意图。
[0021]图2为本专利技术具体实施方式的滑套锁止装置结构示意图。
[0022]附图中：1、发动机，2、扭转减振器，3、中心轴，4、滑套锁止装置，5、驱动电机，6、第八传动齿轮，7、第九传动齿轮，8、中间轴，9、第一传动齿轮，10、第二传动齿轮，11、第三传动齿轮，12、副箱换挡机构，13、传扭板，14、前齿圈，15、前行星架，16、后齿圈，17、后行星架，18、输出轴，19、车桥，20、后太阳轮，21、双行星排机构，22、前太阳轮，23、外空心轴，24、第五传动齿轮，25、主箱换挡机构，26、第四传动齿轮，27、第七传动齿轮，28、爬挡换挡机构，29、第六传动齿轮，30、第十传动齿轮，31、发电机，32、中心轴齿毂，33、滑套，34、拨叉，35、壳体，36、内空心轴齿毂，37、内空心轴，38、转接轴。
具体实施方式
[0023]为使得本专利技术的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于重型卡车的双电机多挡位混联混动系统，其特征在于，包括壳体（35）、发电机（31）、驱动电机（5）、发动机（1）、车桥（19）和双行星排机构（21）； 双行星排机构（21）包括前行星排动力耦合机构和后行星排动力耦合机构，两者的行星齿轮外圈分别啮合有前齿圈（14）和后齿圈（16）；后齿圈（16）与车桥（19）传动连接，并与前行星排动力耦合机构的前行星架（15）连接； 发动机（1）通过中心轴（3）与后行星排动力耦合机构的后行星架（17）连接，后行星排动力耦合机构的后太阳轮（20）连接有内空心轴（37），发电机（31）与内空心轴（37）传动连接；前行星排动力耦合机构的前太阳轮（22）连接有外空心轴（23），驱动电机（5）通过驱动电机变速箱系统与外空心轴（23）传动连接； 中心轴（3）、内空心轴（37）和外空心轴（23）呈从内到外同轴布置； 壳体（35）上安装有能够对中心轴（3）和内空心轴（37）分别锁止的滑套锁止装置（4）。2.根据权利要求1所述的适用于重型卡车的双电机多挡位混联混动系统，其特征在于，驱动电机变速箱系统包括与驱动电机（5）输出轴连接的第一传动齿轮（9）、通过中间轴（8）连接安装的第九传动齿轮（7）、第二传动齿轮（10）和第三传动齿轮（11）；第九传动齿轮（7）与第一传动齿轮（9）啮合；外空心轴（23）上转动安装有与第二传动齿轮（10）和第三传动齿轮（11）分别啮合的第四传动齿轮（26）和第五传动齿轮（24）；外空心轴（23）上安装有能够与第四传动齿轮（26）和第五传动齿轮（24）分别连接的主箱换挡机构（25）；前齿圈（14）上安装有能够与前太阳轮（22）和壳体（35）分别连接的副箱换挡机构（12）；发电机（31）通过爬挡换挡机构（28）与第四传动齿轮（26）传动连接。3.根据权利要求1所述的适用于重型卡车的双电机多挡位混联混动系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄天辉，任福臣，杨都都，王资政，张永刚，杨伟玲，胡凯，
申请(专利权)人：中国重汽集团济南动力有限公司，
类型：发明
国别省市：