[發明專利]集成式雙轉子電機的兩擋混合動力汽車驅動系統

在審

• 申請號: 201610155447.5
• 申請日: 2016-03-18
• 公開（公告）號: CN105667295A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 尹安東;趙韓;孫駿;江昊;李聰聰;許靖
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B60K6/38
• 分類號: B60K6/38;B60K6/36
• 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，具體涉及集成式雙轉子電機的兩擋混合動力汽車驅動系統。

背景技術

結合了純電動汽車和傳統燃油汽車優勢的混合動力汽車驅動系統的關鍵是動力耦合機構。目前混合動力汽車驅動系統采用兩種類型動力耦合機構：（1）基于行星齒輪機構的齒輪式機械動力耦合機構，是一種接觸式動力耦合機構，最典型的例子是豐田Prius轎車的混合動力系統(THS)，但采用多電機結構，使得混合動力系統結構無論在制造上還是控制上都較為復雜，且保養費用高，成本過高；（2）串聯式機電集成動力耦合機構，將發動機輸出軸與電機轉子軸直接串聯相連，電動機與發動機采用同軸轉矩疊加方式進行動力耦合，最典型的例子是基于ISG的輕度、中度混合動力系統，該系統具有結構緊湊、可靠性高、成本低等優點，但節油不明顯，不能滿足人們對燃油經濟性的要求。

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。

發明內容

為了實現混合動力汽車的動力傳遞效率高、動力傳遞平穩、結構緊湊和控制靈活，本發明提供一種集成式雙轉子電機的兩擋混合動力汽車驅動系統。

集成式雙轉子電機的兩擋混合動力汽車驅動系統包括發動機1、雙離合兩擋變速器、差速器7、動力電池30、逆變控制器29和動力耦合機構，其中動力電池30和逆變控制器29電連接。

所述動力耦合機構包括耦合電機和耦合離合器4；

所述耦合電機為永磁無刷雙轉子電機，包括定子28、外轉子27和內轉子26；所述內轉子26和外轉子27構成內電機，所述外轉子27和定子28構成外電機；內轉子26固定設于動力耦合輸入軸3上，動力耦合輸入軸3的輸入端連接著發動機輸出軸2；外轉子27的軸向一端連接著動力耦合輸出軸6的輸入端，動力耦合輸出軸6的輸出端連接著所述雙離合兩擋變速器的殼體25，并通過雙離合兩擋變速器，實現車輛低速擋、高速擋的快速平順換擋；

所述定子28的定子繞組與逆變控制器29電連接；

所述耦合離合器4為多片濕式摩擦離合器，耦合離合器4的主動片設于動力耦合輸入軸3上，并與發動機動力輸出軸2相連，耦合離合器4的從動片通過外轉子的左端蓋32連接著外轉子27。

通過耦合離合器4實現發動機與耦合電機之間不同動力驅動模式的快速平順切換；

起動發動機模式時，所述耦合離合器4處于結合狀態，雙離合兩擋變速器中的第一離合器24、第二離合器23均處于分離狀態，所述動力電池30處于放電狀態，所述外電機進入電驅動模式，外轉子27經耦合離合器4帶動發動機輸出軸2至某一轉速，起動發動機1；

駐車充電模式時，所述發動機1處于驅動狀態，所述耦合離合器4處于結合狀態，雙離合兩擋變速器中的第一離合器24、第二離合器23均處于分離狀態，所述動力電池30處于充電狀態，所述耦合電機的外電機進入發電模式，發動機1輸出的動力經動力耦合輸入軸3、耦合離合器4帶動外轉子27轉動，并經逆變控制器29給動力電池30充電；

純電機驅動模式時，所述發動機1處于關閉狀態，所述耦合離合器4處于分離狀態，所述動力電池30處于放電狀態，所述耦合電機的外電機進入電驅動模式，外轉子27經動力耦合輸出軸6、雙離合兩擋變速器和差速器7將動力傳遞給車輪15，實現車輛低速擋、高速擋的快速平順換擋驅動車輛行駛；

發動機單獨驅動模式時，所述發動機1處于驅動狀態，所述耦合離合器4處于分離狀態，發動機1經動力耦合輸入軸3帶動內轉子26轉動，通過內轉子26、外轉子27之間的電磁耦合，外轉子27經動力耦合輸出軸6、雙離合兩擋變速器和差速器7將動力傳遞給車輪14，實現車輛低速擋、高速擋的快速平順換擋驅動車輛行駛；

混合驅動模式時，所述發動機1處于驅動狀態，所述耦合離合器4處于分離狀態，所述動力電池30處于放電狀態，發動機1經動力耦合輸入軸3帶動內轉子26轉動，通過內轉子26、外轉子27之間的電磁耦合提供動力，同時動力電池30經逆變控制器29給耦合電機供電提供動力，兩者經動力耦合輸出軸6、雙離合兩擋變速器和差速器7傳遞給車輪14，實現車輛低速擋、高速擋的快速平順換擋驅動車輛行駛；