[發明專利]集成式單驅動電機的插電式混合動力汽車的兩擋變速驅動系統

有效

• 申請號: 201510099635.6
• 申請日: 2015-03-07
• 公開（公告）號: CN104648115B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 尹安東;趙韓;許靖;張冰戰;國興;孫駿;程飛
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B60K6/365
• 分類號: B60K6/365;B60K6/547;F16H37/08
• 代理公司: 合肥金安專利事務所34114
• 代理人: 金惠貞

技術領域

本發明屬于混合動力汽車技術領域，具體涉及插電式混合動力汽車的兩擋變速驅動系統。

背景技術

目前，能源問題和環境污染已成為傳統燃油汽車所面臨的兩大突出問題，結合純電動汽車和傳統燃油汽車優勢的混合動力汽車成為世界汽車行業研究的熱點。插電式混合動力汽車是一種可外接充電的新型混合動力汽車，其最大的特點是將混合動力驅動系統和純電動驅動系統相結合，里程短時采用純電動模式，里程長是時采用以內燃機為主的混合動力模式，且可利用外部公用電網（主要是晚間低谷電力）對車載動力電池進行均衡充電，?可改善發電廠發電機組效率、消峰填谷緩解供電壓力。插電式混合動力汽車驅動系統包含多個動力源，其關鍵技術在于混合驅動系統能夠在多種驅動模式下運行，以滿足車輛在多變運行工況下的動力需求。

現有的混合動力驅動系統大多采用行星輪系方案，如日本豐田公司推出的“Prius”、美國福特公司推出的“Escape”以及美國通用公司推出的“Allison”均采用了基于行星齒輪機構的混合動力系統。但以上汽車公司所推出的這些混合動力系統均采用雙電機形式，有的甚至采用雙行星齒輪機構形式，這導致了系統的成本高、結構復雜。

目前電動汽車或者采用燃油汽車多擋自動變速器，使得傳動系統結構復雜，整車質量增加，降低了能量利用效率，或者采用單一固定速比的減速器，使得發動機和驅動電機常常工作在低效率區，很難兼顧整車動力性和經濟性的要求，而采用兩擋變速系統能夠保持發動機和驅動電機處于高效率的工作區，從而充分發揮混合動力汽車的能量利用率高的優勢。

雙離合變速器結合了手動變速器和傳統的液力機械式自動變速器的優點，使得車輛擁有了與液力機械式變速器車輛一樣的駕駛方便性與舒適性，并且具有比液力機械式變速器更好的燃油經濟性，與其它類型的自動變速器相比，傳動效率高，制造成本低。

鑒于混合動力汽車驅動系統主要部件（發動機、驅動電機、動力耦合裝置、變速機構和差速器）在研發過程中缺乏統一的設計布置，致使混合驅動系統結構復雜、體積龐大、重量增加、系統分散、成本較高，不利于其研制和產業化，將驅動電機、動力耦合裝置、變速機構、差速器集成化是混合動力汽車發展的必然選擇。

發明內容

為解決上述現有技術存在的缺陷或不足，本發明提供一種將驅動電機與動力耦合機構、雙離合兩擋變速器與差速器集為一體的集成式單驅動電機的插電式混合動力汽車的兩擋變速驅動系統。

具體的技術解決方案如下：

集成式單驅動電機的插電式混合動力汽車的兩擋變速驅動系統包括發動機1、驅動電機、雙離合兩擋變速器、主減速機構和差速器，所述雙離合兩擋變速器包括雙離合器30、兩擋變速器；

還包括制動器3和動力耦合機構；所述動力耦合機構由所述驅動電機、離合器6和行星齒輪機構組成，所述離合器6為多片濕式摩擦離合器；

所述驅動電機的轉子31為環狀轉子；所述離合器6位于轉子31的軸向一側面；所述行星齒輪機構由齒圈8、太陽輪10、兩個以上的行星輪9和行星輪架7組成，且位于環狀轉子內；

動力耦合機構的動力耦合輸入軸5位于離合器6一側，動力耦合輸出軸11位于另一側；所述制動器3設于動力耦合輸入軸5的輸入端上，動力耦合輸入軸5的輸入端工作時連接著發動機的動力輸出軸2；

發動機驅動模式時，所述制動器3為非制動狀態，所述驅動電機的轉子31處于自由狀態，所述離合器6結合，所述行星齒輪機構的齒圈8、太陽輪10和行星輪架7被機械鎖定，所述發動機1帶動所述行星齒輪機構的齒圈8、太陽輪10和行星輪架7轉動，動力經動力耦合輸出軸11傳遞至所述雙離合兩擋變速器，驅動車輛運行；

電機驅動模式時，所述制動器3為鎖定狀態，所述行星齒輪機構的齒圈8和發動機1處于鎖定狀態，所述離合器6分離；所述行星齒輪機構的太陽輪10和行星輪架7分別以各自的速度轉動，所述轉子31帶動所述太陽輪10和行星輪架7轉動，動力經動力耦合輸出軸11傳遞至所述雙離合兩擋變速器，驅動車輛運行；

混合驅動模式時，當車輛處于高負荷加速、爬坡工況行駛時，發動機1和驅動電機均參與工作；所述制動器3為非制動狀態，所述離合器6分離；所述行星齒輪機構的齒圈8、太陽輪10和行星輪架7分別以各自的速度轉動；發動機的動力輸出軸2經所述動力耦合輸入軸5與行星齒輪機構的齒圈8連接，所述驅動電機的轉子31與行星齒輪機構的太陽輪10連接，行星輪架7與動力耦合輸出軸11連接，發動機1帶動齒圈8轉動，驅動電機的轉子31帶動太陽輪10轉動，通過行星輪架7經動力耦合輸出軸11將動力傳遞至所述雙離合兩擋變速器，驅動車輛運行。