專利名稱：一種混聯(lián)式雙電機多工作模式混合動力驅(qū)動總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動汽車領(lǐng)域，特別涉及一種電動汽車的混合動力驅(qū)動總成。
背景技術(shù)：
純電動汽車領(lǐng)域首先是依附于動力蓄電池技術(shù)的發(fā)展，如今動力蓄電池技術(shù)未能取得突破性進展，因此對其依賴程度相對較低的混合動力技術(shù)則成為短期內(nèi)的發(fā)展主流。混聯(lián)式混合動力汽車，即PHEV(parallel/series hybrid electric vehicle)在擁有普通混合動力車和純電動車的優(yōu)點的同時，可以使用家用電源插座(例如220V電源) 對電池充電。長途行車使用以內(nèi)燃機為主的混合動力模式，而在日常短途行駛狀態(tài)下可以使用全電動模式，做到零油耗和零排放。因此混合動力汽車可提高燃油效率，緩解石油資源短缺與環(huán)境污染等問題，降低車輛的使用成本。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種混聯(lián)式雙電機多工作模式混合動力驅(qū)動總成，其以電機驅(qū)動為主，配備有發(fā)動機補充動力源，能夠通過發(fā)電機組擴大混合動力汽車的續(xù)駛里程，并能節(jié)約燃油和保證整車動力性能。本發(fā)明的具體方案為本發(fā)明一種混聯(lián)式雙電機多工作模式混合動力驅(qū)動總成，混聯(lián)式雙電機多工作模式混合動力驅(qū)動總成，包括發(fā)動機驅(qū)動單元、第一電機驅(qū)動單元、第二電機驅(qū)動單元、電機控制器和電源模塊；所述發(fā)動機驅(qū)動單元包括發(fā)動機、外套于發(fā)動機動力輸出軸并與其轉(zhuǎn)動配合的齒輪A、連接發(fā)動機動力輸出軸與齒輪A的離合器A、與發(fā)動機動力輸出軸同軸設(shè)置的傳動軸 A、同軸固定外套于傳動軸A的齒輪B、連接發(fā)動機動力輸出軸與傳動軸A的離合器B和用于制動傳動軸A的制動器A ；所述第一電機驅(qū)動單元包括電機A、與電機A的轉(zhuǎn)子同軸固定連接的傳動軸B、同軸固定外套于傳動軸B的齒輪C、與傳動軸B同軸設(shè)置的傳動軸C、同軸固定外套于傳動軸C 的齒輪D、連接傳動軸B與傳動軸C的離合器C和用于制動傳動軸C的制動器B，齒輪C和齒輪A外嚙合；所述第二電機驅(qū)動單元包括電機B、貫穿電機B的轉(zhuǎn)子并與其同軸轉(zhuǎn)動配合的傳動軸D和分別位于電機B的轉(zhuǎn)子軸向兩側(cè)的齒輪E與行星齒輪機構(gòu)，齒輪E同軸固定設(shè)置于傳動軸D上并與齒輪D外嚙合，行星齒輪機構(gòu)的齒圈和電機B的轉(zhuǎn)子同軸固定連接、且齒圈同齒輪B外嚙合，行星齒輪機構(gòu)的太陽輪同傳動軸D同軸固定連接，行星齒輪機構(gòu)的行星架為動力輸出端；所述電源模塊通過電纜分別與外接充電插頭和電機控制器電連接，電機控制器通過電纜分別與電機A和電機B電連接。進一步，所述行星齒輪機構(gòu)為斜齒行星齒輪機構(gòu)；進一步，所述電源模塊包括蓄電池組和蓄電池管理單元；
進一步，所述蓄電池組為能量功率型鋰離子電池組。本發(fā)明的有益效果1.本發(fā)明混聯(lián)式雙電機多工作模式混合動力驅(qū)動總成可以實現(xiàn)純電動驅(qū)動和混合動力驅(qū)動，并能依據(jù)不同的工況選擇發(fā)動機啟停、電機輔助制動、純電動時雙電機轉(zhuǎn)速耦合、混合動力時轉(zhuǎn)矩耦合等工作模式。2.本發(fā)明混聯(lián)式雙電機多工作模式混合動力驅(qū)動總成采用電機與行星齒輪機構(gòu)的動力耦合裝置，優(yōu)化了電機的調(diào)速范圍，一定程度上提高了電機的效率和功率密度。3.本發(fā)明混聯(lián)式雙電機多工作模式混合動力驅(qū)動總成的電機A和電機B的額定調(diào)速范圍不同，從而可擴大發(fā)動機工作在優(yōu)化曲線的轉(zhuǎn)速范圍，提高發(fā)動機在低速、中高速工況時的經(jīng)濟性和動力性。4.本發(fā)明混聯(lián)式雙電機多工作模式混合動力驅(qū)動總成采用斜齒行星齒輪機構(gòu)，降低了噪音；本混合動力驅(qū)動總成自身具有調(diào)速功能，傳動路徑上可省去變速器，動力可直接通過行星架傳遞給減速器差速器，傳動效率高。5.本發(fā)明混聯(lián)式雙電機多工作模式混合動力驅(qū)動總成具有發(fā)動機駐車發(fā)電功能， 能增加車輛的續(xù)駛里程，并起到節(jié)能環(huán)保的作用。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。圖1為本發(fā)明混聯(lián)式雙電機多工作模式混合動力驅(qū)動總成的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式圖1為本發(fā)明混聯(lián)式雙電機多工作模式混合動力驅(qū)動總成的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，本實施例混聯(lián)式雙電機多工作模式混合動力驅(qū)動總成，包括發(fā)動機驅(qū)動單元、第一電機驅(qū)動單元、第二電機驅(qū)動單元、電機控制器和電源模塊；所述發(fā)動機驅(qū)動單元包括發(fā)動機1、外套于發(fā)動機動力輸出軸2并與其轉(zhuǎn)動配合的齒輪A3、連接發(fā)動機動力輸出軸2與齒輪A3的離合器A4、與發(fā)動機動力輸出軸2同軸設(shè)置的傳動軸A5、同軸固定外套于傳動軸A5的齒輪B6、連接發(fā)動機動力輸出軸2與傳動軸A5 的離合器B7和用于制動傳動軸A5的制動器A8 ；所述第一電機驅(qū)動單元包括電機A9、與電機A9的轉(zhuǎn)子同軸固定連接的傳動軸 B10、同軸固定外套于傳動軸BlO的齒輪C11、與傳動軸BlO同軸設(shè)置的傳動軸C12、同軸固定外套于傳動軸C12的齒輪D13、連接傳動軸BlO與傳動軸C12的離合器C14和用于制動傳動軸C12的制動器B15，齒輪Cll和齒輪A3外嚙合；所述第二電機驅(qū)動單元包括電機B16、貫穿電機B16的轉(zhuǎn)子并與其同軸轉(zhuǎn)動配合的傳動軸D17和分別位于電機B16的轉(zhuǎn)子軸向兩側(cè)的齒輪E18與行星齒輪機構(gòu)，齒輪E18同軸固定設(shè)置于傳動軸D17上并與齒輪D13外嚙合，行星齒輪機構(gòu)的齒圈19和電機B16的轉(zhuǎn)子同軸固定連接、且齒圈19同齒輪B6外嚙合，行星齒輪機構(gòu)的太陽輪20同傳動軸D17同軸固定連接，行星齒輪機構(gòu)的行星架21為動力輸出端；所述電源模塊22通過電纜分別與外接充電插頭23和電機控制器M電連接，電機控制器M通過電纜分別與電機A9和電機B16電連接。
作為對本實施方案的改進，所述行星齒輪機構(gòu)為斜齒行星齒輪機構(gòu)，工作時噪聲低。本實施例中，所述電源模塊22包括蓄電池組和蓄電池管理單元，所述蓄電池組為能量功率型鋰離子電池組。本發(fā)明混聯(lián)式雙電機多工作模式混合動力驅(qū)動總成具有以下工作模式一、純電動驅(qū)動模式1.車輛的起步、低速工況一般采用純電動模式，采用電機B16為主驅(qū)動電機，發(fā)動機1和電機A9不工作，制動器B15閉合，動力依次經(jīng)電機B16的轉(zhuǎn)子、齒圈19、行星輪和行星架21輸出；2.同理，采用電機A9為主驅(qū)動電機，發(fā)動機1和電機A9不工作，離合器C14閉合、 制動器A8閉合，行星齒輪機構(gòu)的齒圈19固定，動力依次經(jīng)電機A的轉(zhuǎn)子、離合器C14、齒輪 D13、齒輪E18、太陽輪20、行星輪和行星架21輸出；3.坡道起步或急加速時，可以采用雙電機轉(zhuǎn)速耦合的工作模式，發(fā)動機1不工作， 離合器C14閉合，電機控制器M合理的調(diào)節(jié)雙電機轉(zhuǎn)速，利用行星齒輪機構(gòu)使其輸出轉(zhuǎn)矩滿足車輛需求。二、混合動力驅(qū)動模式4. SOC值低于下限設(shè)定值，車輛需求的功率較小，發(fā)動機1作為主動力源，則電機 B16作為發(fā)動機1的調(diào)速電機，給電源模塊22充電，離合器B7閉合，制動器B15閉合，剩余發(fā)動機能量提供車輛的需求功率；5.同理，電機A9也可充當調(diào)速電機，離合器A4閉合，離合器B7閉合以及制動器 B15閉合，行星齒輪機構(gòu)的太陽輪固定，與此同時，電機B不工作；6.同理，電機A9充當調(diào)速電機，離合器A4閉合，離合器C14閉合，制動器A8閉合， 行星齒輪機構(gòu)的齒圈19固定。SOC值高于下限值，車輛需求驅(qū)動功率較大，依據(jù)低速、中高速的不同工況合理的利用雙電機調(diào)速特性；7.低速工況時，行星齒輪機構(gòu)的電機B16作為發(fā)動機1的調(diào)速電機，離合器B7閉合，給電源模塊22充電，同時電機A9作為驅(qū)動電機，離合器C14閉合，行成轉(zhuǎn)速耦合；8.中高速工況時，電機A9作為發(fā)動機1的調(diào)速電機，給電源模塊22充電，離合器 A4閉合，電機B16作為驅(qū)動電機，離合器B7閉合，行成轉(zhuǎn)矩耦合；9.同理，電機B16作為發(fā)動機1的調(diào)速電機，給電源模塊22充電，離合器A4閉合， 電機A9作為驅(qū)動電機，離合器C14閉合，形成轉(zhuǎn)速耦合。三、再生制動以及輔助制動10.車輛減速或制動時，電機A9和電機B16作為發(fā)電機回收制動能量。11. SOC值高于上限值，或者長下坡制動時，可利用發(fā)動機1輔助制動四、駐車充電12.車輛停車后，可充分利用電網(wǎng)夜間低谷電能，利用外接電源插頭23和電網(wǎng)連接充電。13.長途旅行或者在野外，利用發(fā)動機的駐車發(fā)電，離合器A4閉合，則電機A9給電源模塊直沖。
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下表為對應上述各工作模式中各部件的工作狀態(tài)，表中本-動作 -不定
權(quán)利要求
1.一種混聯(lián)式雙電機多工作模式混合動力驅(qū)動總成，其特征在于包括發(fā)動機驅(qū)動單元、第一電機驅(qū)動單元、第二電機驅(qū)動單元、電機控制器和電源模塊；所述發(fā)動機驅(qū)動單元包括發(fā)動機、外套于發(fā)動機動力輸出軸并與其轉(zhuǎn)動配合的齒輪A、連接發(fā)動機動力輸出軸與齒輪A的離合器A、與發(fā)動機動力輸出軸同軸設(shè)置的傳動軸A、同軸固定外套于傳動軸A的齒輪B、連接發(fā)動機動力輸出軸與傳動軸A的離合器B和用于制動傳動軸A的制動器A ；所述第一電機驅(qū)動單元包括電機A、與電機A的轉(zhuǎn)子同軸固定連接的傳動軸B、同軸固定外套于傳動軸B的齒輪C、與傳動軸B同軸設(shè)置的傳動軸C、同軸固定外套于傳動軸C的齒輪D、連接傳動軸B與傳動軸C的離合器C和用于制動傳動軸C的制動器B，齒輪C和齒輪A外嚙合；所述第二電機驅(qū)動單元包括電機B、貫穿電機B的轉(zhuǎn)子并與其同軸轉(zhuǎn)動配合的傳動軸D和分別位于電機B的轉(zhuǎn)子軸向兩側(cè)的齒輪E與行星齒輪機構(gòu)，齒輪E同軸固定設(shè)置于傳動軸D上并與齒輪D外嚙合，行星齒輪機構(gòu)的齒圈和電機B的轉(zhuǎn)子同軸固定連接、且齒圈同齒輪B外嚙合，行星齒輪機構(gòu)的太陽輪同傳動軸D同軸固定連接，行星齒輪機構(gòu)的行星架為動力輸出端；所述電源模塊通過電纜分別與外接充電插頭和電機控制器電連接，電機控制器通過電纜分別與電機A和電機B電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增程式純電動汽車驅(qū)動總成，其特征在于所述行星齒輪機構(gòu)為斜齒行星齒輪機構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的增程式純電動汽車驅(qū)動總成，其特征在于所述電源模塊包括蓄電池組和蓄電池管理單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的增程式純電動汽車驅(qū)動總成，其特征在于所述蓄電池組為能量功率型鋰離子電池組。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混聯(lián)式雙電機多工作模式混合動力驅(qū)動總成，包括發(fā)動機驅(qū)動單元、第一電機驅(qū)動單元、第二電機驅(qū)動單元、電機控制器和電源模塊；電源模塊分別與外接充電插頭和電機控制器電連接，電機控制器分別與電機A和電機B電連接；本發(fā)明可以實現(xiàn)純電動驅(qū)動和混合動力驅(qū)動，并能依據(jù)不同的工況選擇發(fā)動機啟停、電機輔助制動、純電動時雙電機轉(zhuǎn)速耦合、混合動力時轉(zhuǎn)矩耦合等工作模式；電機與行星齒輪機構(gòu)的動力耦合，優(yōu)化了電機的調(diào)速范圍，電機A和電機B的額定調(diào)速范圍不同，可擴大發(fā)動機工作在優(yōu)化曲線的轉(zhuǎn)速范圍，提高發(fā)動機在低速、中高速工況時的經(jīng)濟性和動力性，且本混合動力驅(qū)動總成自身具有調(diào)速功能，傳動路徑上可省去變速器。
文檔編號B60K6/36GK102555769SQ20121006342
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者劉永剛, 徐少芝, 王磊, 秦大同, 胡明輝 申請人:重慶大學