[發明專利]用于混合動力汽車的差速級聯機電磁耦合驅動橋

有效

• 申請號: 201810037278.4
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108215765B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 鄧濤;唐鵬;蘇振華;冉艷
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: B60K6/365
• 分類號: B60K6/365;B60K17/16
• 代理公司: 重慶謝成律師事務所 50224
• 代理人: 鄔劍星

本發明公開了一種用于混合動力汽車的差速級聯機電磁耦合驅動橋，包括一級差速錐齒輪行星機構、二級行星齒輪行星排、級聯多轉子電機、三級行星齒輪行星排。本發明將多轉子電機及行星齒輪行星排集成到差速器上，從而將復雜的傳動系統高度集成到驅動橋上，機構緊湊，可直接適用于現在配有驅動橋的絕大多數車型；本發明作為機電磁耦合驅動橋，將多動力源動力通過磁場磁力傳遞進行耦合輸出，使發動機能夠工作在高效率區間內；將多轉子電機集成在差速器內，可在不損失傳統差速器差速功能的情況下通過多轉子電機解決車輪打滑問題。為未來汽車全傳動系統集成化、電氣化提供了設計思路。

技術領域

本發明涉及汽車動力傳動技術領域，具體涉及一種用于混合動力汽車的差速級聯機電磁耦合驅動橋。

背景技術

現今，電動汽車在逐步取代傳統內燃機汽車，但是現在的研究人員主要在解決電動汽車電池以及電機問題，而對傳動系統效率較低的問題未進行深入研究，混合動力汽車作為內燃機汽車(ISE)向電動汽車的過渡產品而備受關注，由于混合動力汽車往往具有多動力源，其高性能、高效率的動力耦合裝置的研究設計尤為關鍵，因而針對混合動力汽車傳動系統的研究將為電動汽車的發展提供思路。目前電機與機械耦合的動力耦合方式主要有固定軸齒輪式耦合式及行星輪耦合式。前者結構簡單，控制難度低，造價低，但是體積大，結合平順性差；后者結構緊湊，結合平順性好，但是控制難度大。我國目前仍停留在前者的設計開發中，而國外對于后者的研究已經趨于成熟。豐田THS，福特FHS，通用的AHS以及在這些基礎上不斷衍生的雙模、多模形式，變化靈活，功能完備，結構復雜，控制先進。因而突破國外專利技術壟斷，設計出一套全新高效率的機電耦合裝置具有重要意義。

電動汽車的電驅動橋是將電機集成在驅動橋上從而簡化傳動系統，因而將混合動力傳動系統高度集成在驅動橋上將進一步降低傳動系統復雜度，轉向驅動橋還具有轉向的作用，因而想到將差速轉向、傳動等功能集成到單一驅動橋上。而傳統差速器的差速原理可以用來進行發動機與多電機動力的轉速與轉矩耦合，故提出將多轉子電機、行星齒輪行星排與差速器結合，最終形成機電磁耦合的高度集成化驅動橋，不僅是機構的高度集成，也同時將傳統傳動系統的變速器變速、主減速器、差速器等部件的功能進行了集成。從而優于市場上現有的絕大多數混合動力汽車的機電耦合裝置，并為未來汽車全傳動系統集成化、電氣化提供了設計思路。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是克服現有技術中的缺陷，提供用于混合動力汽車的差速級聯機電磁耦合驅動橋，能夠解決目前混合動力汽車傳動系統存在的結構復雜、不易于集成化或集成化程度低，不能滿足輕量化、高效、可靠、緊湊、適用多種車型以及批量生產等要求。

本發明的用于混合動力汽車的差速級聯機電磁耦合驅動橋，包括一級差速錐齒輪行星機構、二級行星齒輪行星排、級聯多轉子電機、三級行星齒輪行星排；

一級差速錐齒輪行星排行星輪P1作為驅動橋的發動機動力輸入端，一級差速錐齒輪行星排行星輪P1與二級行星排齒圈R1傳動連接，二級行星排行星架C2與級聯多轉子電機的內轉子傳動連接，級聯多轉子電機的定子與一級差速錐齒輪行星排行星輪P1傳動連接，級聯多轉子電機的外轉子與三級行星排太陽輪S3傳動連接，二級行星排與三級行星排分別以級聯多轉子電機為中心左右對稱設置為兩組，其中一組二級行星排太陽輪S2通過離合器CL2與對應三級行星排行星架C3傳動連接，另一組二級行星排太陽輪S2通過離合器CL3與對應三級行星排行星架C3傳動連接；兩組三級行星排齒圈R2分別與兩半軸傳動連接；所述驅動橋的發動機動力輸入端還設置有離合器CL1；級聯多轉子電機外轉子輸出軸分別通過離合器CL4、離合器CL5與兩組三級行星排太陽輪S3以一一對應的方式傳動連接。

進一步，還包括一級錐齒輪減速齒輪，所述發動機的輸出端依次通過離合器CL1和一級錐齒輪減速齒輪與一級差速錐齒輪行星排行星輪P1減速傳動連接。

進一步，所述一級錐齒輪減速齒輪通過一級差速錐齒輪行星排行星架C1與一級差速錐齒輪行星排行星輪P1傳動連接。