双电机集成式混合动力传动装置的制作方法

本实用新型涉及混合动力领域，特别涉及一种双电机集成式混合动力传动装置。

背景技术：

由于全球能源短缺及环境污染问题日益加剧，汽车的尾气排放和能源消耗受到越来越多的关注，对汽车的节能减排压力越来越大，环保的电动汽车或燃料电池汽车便应运而生，然而由于一些关键技术的制约，电动汽车或燃料电池汽车在短时间内还难以全面推广，因此，在技术上更为成熟的混合动力汽车是目前比较理想的一种选择。

混合动力汽车(Hybrid Vehicle，简称HEV)作为一种比较新的节能环保型汽车，其技术和市场正处于一种成熟发展阶段，混合动力汽车、传统汽车、纯电动汽车三者相比，最大差别是在于动力系统。对于并联和混联形式的HEV，动力耦合系统负责将HEV的多个动力源整合在一起，实现多动力源间合理的功率分配并把动力传给驱动桥，动力耦合系统在HEV开发中处于重要地位，其性能直接关系到HEV整车性能是否达到设计要求，是HEV最核心部分。鉴于行星轮系具有多自由度、输入输出灵活可控等特点，并且结构紧凑、体积小、速比大，在混合动力汽车动力耦合系统上广泛应用，这也是当今混合动力汽车动力总成发展的一种趋势。

1997年丰田推出首款混合动力汽车普锐斯prius，到2015年推出了最新第四代Prius，仍采用THS动力分流式结构，行星齿轮系统对发动机的输出功率进行重新分配，达到合理平衡发动机负荷的目的。如图1所示，即为丰田Prius混合动力轿车的动力传动装置结构原理图，包括发动机E、电机AMG1、电机BMG2以及包括一个单行星排的动力耦合系统等部件，在此机构中，发动机E通过减震阻尼器与单行星排的行星架a相连，并通过行星齿轮b将动力传递给短行星轮圈c和太阳轮d，短行星轮圈c与输出轴相连，输出轴通过减速齿轮组e和电机BMG2的转子相连，太阳轮d与电机AMG1的转子相连，输出轴通过链传动系统f、主减速器g以及差速器h将动力传递给车轮。该系统将发动机E大部分转矩直接传递到输出轴上，将小部分转矩传给电机AMG1以用于发电，电机AMG1发出的电能根据指令用于电池充电或驱动电机BMG2，以增加驱动力。这种结构可以通过调节电机AMG1的转矩和转速，让发动机一直处于高效率区或低排放区，此外，通过调节行星排各元件的转速，使其像无级变速器一样工作。

然而，由于上述动力传动装置的两个电机AMG1、BMG2布置在单行星排的两侧，冷却系统复杂，电机系统集成度低。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种双电机集成式混合动力传动装置，结构更紧凑、传动效率更高、冷却系统简单。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种双电机集成式混合动力传动装置，包括：壳体；动力输入轴，其从壳体的一端穿入而设置在壳体内，动力输入轴用来与发动机的曲轴相连，动力输入轴的尾端设有行星架，行星架上设有长行星轮和短行星轮，长行星轮和短行星轮相互啮合；动力输出轴，其设置在壳体的另一端并从壳体的另一端伸出，处于壳体内的动力输出轴的一端连接有齿圈，齿圈与短行星轮啮合；短行星轮第一套轴，其处于壳体内并套设在动力输入轴上，第一套轴的尾端设有大太阳轮，大太阳轮与长行星轮啮合；第二套轴，其处于壳体内并套设在第一套轴上，第二套轴的尾端设有小太阳轮，小太阳轮与短行星轮啮合；以及第一电机和第二电机，第一电机和第二电机集成在壳体内，第一电机的转子与第一套轴的前端固定连接，第二电机的转子与第二套轴的前端固定连接。

优选地，第一电机的定子部和第二电机的定子部依次并列的集成在壳体内。

优选地，壳体为柱形壳体，第一电机的定子部和第二电机的定子部集成在柱形壳体的内壁上。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：通过将第一电机、第二电机和双行星排结构集成在壳体内，装置中无任何锁止结构，整体结构简单，减少成本及重量。本装置可以将发动机、第一电机、第二电机的三个输入的转矩耦合后传递到输出端，不同的工作模式和状态的组合可以实现多种不同的输出模式。而且第一电机、第二电机、行星结构共用一套冷却系统，加工制造方便，冷却系统的控制也简单。

附图说明

图1是现有的混合动力轿车的动力传动装置结构原理图；

图2是根据本实用新型的双电机集成式混合动力传动装置的结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图2所示，根据本实用新型具体实施方式的一种双电机集成式混合动力传动装置，包括壳体4、动力输入轴11、动力输出轴7、第一套轴21、第二套轴31、第一电机2和第二电机3。其中动力输入轴11从壳体4的一端穿入而设置在壳体4内，动力输入轴11用来与发动机1的曲轴相连，动力输入轴11的尾端设有行星架10，行星架10上设有长行星轮6和短行星轮5，长行星轮6和短行星轮5相互啮合。动力输出轴7设置在壳体4的另一端并从壳体4的另一端伸出，处于壳体4内的动力输出轴7的一端连接有齿圈71，齿圈71与短行星轮5啮合，第一套轴21处于壳体4内并套设在动力输入轴11上，第一套轴21的尾端设有大太阳轮9，大太阳轮9与长行星轮6啮合，第二套轴31处于壳体4内并套设在第一套轴21上，第二套轴31的尾端设有小太阳轮8，小太阳轮8与短行星轮5啮合。第一电机2和第二电机3集成在壳体4内，第一电机2的转子与第一套轴21的前端固定连接，第二电机3的转子与第二套轴31的前端固定连接。

作为一种优选实施例，第一电机2的定子部和第二电机3的定子部依次并列的集成在壳体4内。

作为一种优选实施例，壳体4为柱形壳体，第一电机2的定子部和第二电机3的定子部集成在柱形壳体的内壁上。

上述方案中，动力输入轴11从壳体4的一端穿入而设置在壳体4内，动力输入轴11用来与发动机1的曲轴相连，动力输入轴11的尾端设有行星架10，发动机1的曲轴可以直接连接在行星架10上，发动机1的动力通过行星架10公转传递到齿圈71输出。第一套轴21实现小太阳8与第一电机2的转子相连，第二套轴31实现大太阳轮9与第二电机3的转子相连，第二套轴31套在第一套轴21外，长行星轮6除了与大太阳轮9啮合外还与短行星轮5啮合，但是长行星轮6不与齿圈71啮合，短行星轮5除了与小太阳轮8啮合还与长行星轮6啮合，并且还与齿圈11啮合，这种双行星排结构通过拉维娜行星齿轮机构改进而来，可以实现无极变速。第二电机3的动力通过小太阳轮8、短行星轮5传递到齿圈71输出，本传动装置中无任何锁止结构，整体结构简单，减少成本及重量。第一电机2、第二电机3、行星结构共用一套冷却系统，加工制造方便，冷却系统的控制也简单。

本实施例的发动机1、第一电机2、第二电机3的三个输入的转矩耦合后传递到输出端，不同的工作模式和状态的组合可以实现多种不同的输出模式。下面就纯电和发动机介入两种工作模式以及相应的动力传输路线进行描述。

1.纯电：起步和低速时采用纯电工作模式，只有第二电机3参与驱动，其转矩通过小太阳轮8、短行星轮5、长行星轮6、齿圈71输出，长行星轮6同时带动大太阳轮9空转。

2.发动机介入：当中高速或者蓄电池的电量不足时，可以采用机电混合工作模式，通过第二电机3进行调速带动行星架10转动，进而拖动发动机1启动。发动机1的一部分转矩通过大太阳轮9传动给第一电机2发电，第一电机2所发的电根据车速用于驱动第二电机3进行助力或者给蓄电池充电。发动机1的另一部分转矩通过齿圈71输出驱动车轮，这样发动机1就能工作在高效区域。

综上，本实施例的双电机集成式混合动力传动装置，通过将第一电机2、第二电机3和双行星排结构集成在壳体4内，装置中无任何锁止结构，整体结构简单，减少成本及重量；发动机1、第一电机2、第二电机3的三个输入的转矩耦合后传递到输出端，不同的工作模式和状态的组合可以实现多种不同的输出模式；第一电机2、第二电机3、行星结构共用一套冷却系统，加工制造方便，冷却系统的控制也简单。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。