本發(fā)明涉及車輛混合動力系統(tǒng)，具體地提供了一種雙電機(jī)兩擋功率分流驅(qū)動系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、混動技術(shù)通過電動機(jī)和內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的協(xié)同作用，可以顯著降低燃油消耗和減少尾氣排放。傳統(tǒng)的單電機(jī)多擋混動，在電池電量不足時只能采用發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式，節(jié)油率效率不佳，且發(fā)動機(jī)驅(qū)動和電機(jī)驅(qū)動都存在換擋過程中動力中斷產(chǎn)生的頓挫問題。其他混動動力變速方案應(yīng)用于商用車時，速比調(diào)節(jié)能力有限，難以兼顧低速爬坡能力和最高車速，無法有效利用發(fā)動機(jī)高效工作區(qū)或無法實現(xiàn)發(fā)動機(jī)直驅(qū)功能?，F(xiàn)有技術(shù)cn116198312a提供一種兩檔縱置后驅(qū)雙電機(jī)混動系統(tǒng)，包括發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、驅(qū)動電機(jī)、發(fā)動機(jī)中間軸、傳動軸、第一同步器、第二同步器。所述發(fā)動機(jī)與發(fā)電機(jī)之間通過發(fā)動機(jī)輸入軸連接，發(fā)動機(jī)輸入軸、發(fā)動機(jī)中間軸、輸出軸位于同一軸線，輸出軸上安裝有第一同步器，第一同步器控制發(fā)動機(jī)中間軸、輸出軸動力的斷開和結(jié)合。輸出軸上還安裝有第二同步器，傳動軸通過兩組速比不同的齒輪組與輸出軸連接，第二同步器控制連接的中斷和連接的速比?，F(xiàn)有技術(shù)變速裝置換擋過程中存在短時間的動力中斷，存在明顯的頓挫感，發(fā)動機(jī)維持在高效工作狀態(tài)的范圍較小。發(fā)明人認(rèn)為現(xiàn)有技術(shù)存在較大的改進(jìn)空間。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于一擋和二擋切換結(jié)構(gòu)能夠兼顧整車爬坡性能和最高車速要求，能夠采用調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速使發(fā)動機(jī)維持于高效工作區(qū)。其次，發(fā)動機(jī)的動力一部分用于車輛驅(qū)動，冗余部分能夠用于車輛發(fā)電，最大程度上提升節(jié)油效率；避免換擋過程中動力中斷產(chǎn)生的頓挫感。為此，本發(fā)明提供了一種雙電機(jī)兩擋功率分流驅(qū)動系統(tǒng)，包括輸入軸、輸出軸和發(fā)動機(jī)，驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)有發(fā)電電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)，發(fā)電電機(jī)和發(fā)動機(jī)之間設(shè)有行星功率分流機(jī)構(gòu)，驅(qū)動電機(jī)和輸出軸之間設(shè)有變速裝置；輸入軸的輸入端與發(fā)動機(jī)連接，輸入軸的輸出端與行星功率分流機(jī)構(gòu)連接，輸出軸和行星功率分流機(jī)構(gòu)連接。采用發(fā)電電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)配合行星功率分流機(jī)構(gòu)，行星功率分流機(jī)構(gòu)將發(fā)動機(jī)的冗余部分動力傳遞至發(fā)電電機(jī)用于發(fā)電，另一部分與驅(qū)動電機(jī)傳遞到輸出軸上的動力耦合驅(qū)動車輛，實現(xiàn)雙電機(jī)混動提高驅(qū)動系統(tǒng)的節(jié)油效率；采用變速裝置的不同齒輪副嚙合和行星功率分流機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)擋位切換，提升車輛低速爬坡能力和滿足最高車速需求；采用變速裝置和行星功率分流機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)動力來源切換，變速裝置處于空擋時，驅(qū)動電機(jī)與輸出軸的輸入端斷開，發(fā)動機(jī)可以直接通過輸出軸驅(qū)動車輛行駛，變速裝置處于一擋位置或者二擋位置時，驅(qū)動電機(jī)的動力與發(fā)動機(jī)的動力在輸出軸耦合；由于車輛動力可以由驅(qū)動電機(jī)和發(fā)動機(jī)的動力耦合提供，可以通過改變驅(qū)動電機(jī)提供的動力在總動力中所占比例，使發(fā)動機(jī)維持在高效工作區(qū)，提高驅(qū)動系統(tǒng)的節(jié)油效率；由于變速裝置換擋過程中存在短時間的驅(qū)動電機(jī)動力中斷，采用行星功率分流機(jī)構(gòu)配合發(fā)動機(jī)和驅(qū)動電機(jī)通過動力耦合為輸出軸提供動力，能夠通過發(fā)動機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭恿ρa(bǔ)償，降低換擋過程中驅(qū)動電機(jī)動力中斷產(chǎn)生的頓挫感。

2、作為優(yōu)選，行星功率分流機(jī)構(gòu)包括行星架組件和齒圈，輸入軸的輸出端與行星架組件相連，齒圈和輸出軸的輸入端連接。輸入軸的輸出端與行星架組件連接，采用齒輪傳動間接與輸出軸相連，便于輸入軸的輸出端動力與輸出軸的輸入端動力進(jìn)行耦合；齒圈和輸出軸的輸入端連接，實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的功率分流，使發(fā)動機(jī)部分功率用于輸出軸，冗余功率用于發(fā)電電機(jī)，提高驅(qū)動系統(tǒng)的節(jié)油效率，維持發(fā)動機(jī)處于高效工作區(qū)。

3、作為優(yōu)選，發(fā)電電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸設(shè)有制動器，制動器的活動端與發(fā)電電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸相連，制動器的固定端與驅(qū)動系統(tǒng)的機(jī)殼固定。制動器的結(jié)合和分離，實現(xiàn)行星功率分流機(jī)構(gòu)的太陽輪的停止與轉(zhuǎn)動。當(dāng)駐車發(fā)電時，變速裝置處于空擋位置，驅(qū)動電機(jī)不工作，制動器分離，由于車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)，行星功率分流機(jī)構(gòu)的齒圈不能轉(zhuǎn)動，動力從行星架組件輸入，太陽輪輸出，發(fā)電電機(jī)實現(xiàn)駐車發(fā)電。

4、作為優(yōu)選，驅(qū)動電機(jī)包括主動齒輪軸和從動齒輪軸，主動齒輪軸和從動齒輪軸之間設(shè)有變速裝置。驅(qū)動電機(jī)通過主動齒輪軸和從動齒輪軸，實現(xiàn)傳動比變化；采用變速裝置控制主動齒輪軸和從動齒輪軸的傳動比，提高速比調(diào)節(jié)能力，兼顧車輛的低速爬坡能力和最高車速需求。

5、作為優(yōu)選，行星架組件和輸入軸上布置有油泵，輸入軸內(nèi)部設(shè)有油道，油道設(shè)有至少兩個出油口，油道連接發(fā)電電機(jī)。采用在行星架組件和輸入軸上布置油泵，便于驅(qū)動系統(tǒng)機(jī)殼內(nèi)的內(nèi)部零件潤滑和電機(jī)冷卻；輸入軸內(nèi)部設(shè)置油道，縮短油泵將油液泵至發(fā)電電機(jī)和各個齒輪副的路程，提高發(fā)電電機(jī)的冷卻效率和長時間保持內(nèi)部零件的潤滑狀態(tài)。

6、作為優(yōu)選，發(fā)動機(jī)和輸入軸之間設(shè)有扭轉(zhuǎn)減震器。采用扭轉(zhuǎn)減震器能夠降低發(fā)動機(jī)曲軸與輸入軸之間結(jié)合部分的扭轉(zhuǎn)剛度，降低傳動系扭轉(zhuǎn)固有頻率，增加傳動系的扭轉(zhuǎn)阻尼，抑制與扭轉(zhuǎn)共振對應(yīng)的振幅，吸收換擋過程中的脈動沖擊，降低換擋過程中存在動力中斷的頓挫感。

7、作為優(yōu)選，驅(qū)動電機(jī)的從動齒輪軸與輸出軸之間設(shè)有常嚙合齒輪副。從動齒輪軸與輸出軸之間設(shè)置常嚙合齒輪副，有利于增大輸出軸的輸出扭矩，提升車輛的爬坡能力。

8、作為優(yōu)選，變速裝置設(shè)有至少兩對齒輪副，齒輪副包括齒數(shù)比大于1的齒輪副和齒數(shù)比不超過1的齒輪副。不同齒數(shù)比的齒輪副對應(yīng)變速裝置的不同擋位，分別實現(xiàn)車輛低速爬坡能力以及滿足車輛的最高車速要求。

9、本發(fā)明提供了一種雙電機(jī)兩擋功率分流驅(qū)動系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)純電一擋、純電二擋、混動一擋、混動二擋、發(fā)動機(jī)直驅(qū)和駐車發(fā)電功能；一擋和二擋切換結(jié)構(gòu)能夠兼顧整車爬坡性能和最高車速要求；發(fā)電機(jī)直驅(qū)能夠使車輛在高車速時發(fā)電機(jī)仍然處于高效工作區(qū)；在混動模式下，能夠采用調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速使發(fā)動機(jī)仍然處于高效工作區(qū)；發(fā)動機(jī)的動力一部分用于車輛驅(qū)動，冗余部分能夠用于車輛發(fā)電，最大程度上提升節(jié)油效率，并具有以下有益效果，采用發(fā)電電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)配合行星功率分流機(jī)構(gòu)，行星功率分流機(jī)構(gòu)將發(fā)動機(jī)的冗余部分動力傳遞至發(fā)電電機(jī)用于發(fā)電，另一部分與驅(qū)動電機(jī)傳遞到輸出軸上的動力耦合驅(qū)動車輛，實現(xiàn)雙電機(jī)混動提高驅(qū)動系統(tǒng)的節(jié)油效率；采用變速裝置的不同齒輪副嚙合和行星功率分流機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)擋位切換，提升車輛低速爬坡能力和滿足最高車速需求；采用變速裝置和行星功率分流機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)動力來源切換，變速裝置處于空擋時，驅(qū)動電機(jī)與輸出軸的輸入端斷開，發(fā)動機(jī)可以直接通過輸出軸驅(qū)動車輛行駛，變速裝置處于一擋位置或者二擋位置時，驅(qū)動電機(jī)的動力與發(fā)動機(jī)的動力在輸出軸耦合；由于車輛動力可以由驅(qū)動電機(jī)和發(fā)動機(jī)的動力耦合提供，可以通過改變驅(qū)動電機(jī)提供的動力在總動力中所占比例，使發(fā)動機(jī)維持在高效工作區(qū)，提高驅(qū)動系統(tǒng)的節(jié)油效率；由于變速裝置換擋過程中存在短時間的驅(qū)動電機(jī)動力中斷，采用行星功率分流機(jī)構(gòu)配合發(fā)動機(jī)和驅(qū)動電機(jī)通過動力耦合為輸出軸提供動力，能夠通過發(fā)動機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭恿ρa(bǔ)償，降低換擋過程中驅(qū)動電機(jī)動力中斷產(chǎn)生的頓挫感。

技術(shù)特征：

1.一種雙電機(jī)兩擋功率分流驅(qū)動系統(tǒng)，包括輸入軸（15）、輸出軸（6）和發(fā)動機(jī)（1），其特征在于，所述驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)有發(fā)電電機(jī)（14）和驅(qū)動電機(jī)（10），所述發(fā)電電機(jī)（14）和所述發(fā)動機(jī)（1）之間設(shè)有行星功率分流機(jī)構(gòu)（3），所述驅(qū)動電機(jī)（10）和輸出軸（6）之間設(shè)有變速裝置（13）；所述輸入軸（15）的輸入端與所述發(fā)動機(jī)（1）連接，所述輸入軸（15）的輸出端與所述行星功率分流機(jī)構(gòu)（3）連接，所述輸出軸（6）和所述行星功率分流機(jī)構(gòu)（3）連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙電機(jī)兩擋功率分流驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述行星功率分流機(jī)構(gòu)（3）包括行星架組件（5）和齒圈（4），所述輸入軸（15）的輸出端與行星架組件（5）相連，所述齒圈（4）和所述輸出軸（6）的輸入端連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙電機(jī)兩擋功率分流驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電電機(jī)（14）的轉(zhuǎn)子軸設(shè)有制動器（9），所述制動器（9）的活動端與所述發(fā)電電機(jī)（14）的轉(zhuǎn)子軸相連，所述制動器（9）的固定端與所述驅(qū)動系統(tǒng)的機(jī)殼（7）固定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙電機(jī)兩擋功率分流驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動電機(jī)（10）包括主動齒輪軸和從動齒輪軸，所述主動齒輪軸和所述從動齒輪軸之間設(shè)有變速裝置（13）。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙電機(jī)兩擋功率分流驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述行星架組件（5）和所述輸入軸（15）上布置有油泵，所述輸入軸（15）內(nèi)部設(shè)有油道，所述油道設(shè)有至少兩個出油口，所述油道連接發(fā)電電機(jī)（14）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙電機(jī)兩擋功率分流驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)（1）和所述輸入軸（15）之間設(shè)有扭轉(zhuǎn)減振器（2）。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙電機(jī)兩擋功率分流驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動電機(jī)（10）的從動齒輪軸與所述輸出軸（6）之間設(shè)有常嚙合齒輪副。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種雙電機(jī)兩擋功率分流驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述變速裝置（13）設(shè)有至少兩對齒輪副，所述齒輪副包括齒數(shù)比大于1的齒輪副和齒數(shù)比不超過1的齒輪副。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于車輛混合動力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種雙電機(jī)兩擋功率分流驅(qū)動系統(tǒng)，驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)有發(fā)電電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)，發(fā)電電機(jī)和發(fā)動機(jī)之間設(shè)有行星功率分流機(jī)構(gòu)。行星功率分流機(jī)構(gòu)將發(fā)動機(jī)的冗余部分動力傳遞至發(fā)電電機(jī)用于發(fā)電，另一部分與驅(qū)動電機(jī)傳遞到輸出軸上的動力耦合驅(qū)動車輛，實現(xiàn)雙電機(jī)混動提高驅(qū)動系統(tǒng)的節(jié)油效率，并能夠降低換擋過程中驅(qū)動電機(jī)動力中斷產(chǎn)生的頓挫感；采用變速裝置和行星功率分流機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)動力來源切換；由于車輛動力可以由驅(qū)動電機(jī)和發(fā)動機(jī)的動力耦合提供，可以通過改變驅(qū)動電機(jī)提供的動力在總動力中所占比例，使發(fā)動機(jī)維持在高效工作區(qū)。

技術(shù)研發(fā)人員：趙展虎,林健,譚向君,孫潤,伏宏東,歐陽恒,劉亞偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江萬里揚股份有限公司杭州分公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6