一种双电机混联式混合动力装置及车辆的制作方法

本实用新型涉及车辆混合动力装置，特别涉及双电机混联式混合动力装置及车辆。

背景技术：

当前，国内汽车的保有量正在不断增加，随着汽车国六排放标准和国家三阶段汽车燃油消耗要求的全面实施，对汽车节能减排的要求越来越严，而传统内燃机技术已高度成熟，进一步节能的空间不大但难度却大。因此，为进一步满足节能减排的要求，汽车混合动力技术得到了高度重视。在已有的各种汽车混合动力技术中，日本丰田汽车公司率先开发的、基于轮系机电耦合结构的汽车混联式混合动力技术世界领先，已有超过3500万辆采用这种混联式混合动力技术的丰田汽车在世界各地行驶。这种混联式混合动力技术被丰田公司所垄断，混联式混合动力是能够实现串联混动和并联混动的装置，从而根据不同的车况进行切换调节。但是，由于现有的混动装置采用轮系机电耦合结构，对设计、材料、机床设备以及加工工艺等各方面的要求极高，成本非常高。因此，亟待开发研制一种结构简单，成本低廉、制造容易，能实现混联式混合动力机电耦合结构的所有功能，同时又高效节能的国产混联式混合动力机电耦合结构，具有较大的经济效益和社会效益。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种既能串联混动又能并联混动，可以充分利用两种不同混动模式的优点、避免两种不同混动模式的不足，能更好的满足当前越来越严的车辆节能减排需求。

具体技术方案如下：一种双电机混联式混合动力装置，包括前变速器2、发电机4、驱动电机5和后变速器6，所述发电机4和驱动电机5集成在一起且位于前变速器2与后变速器之间，后变速器6位于驱动电机5一侧。

作为优选方案，前变速器2的输出轴16穿设在发电机4中，后变速器6的后变速器输入轴17穿过驱动电机5的电机轴18且与输出轴16连接。

作为优选方案，驱动电机5的低挡主动齿19、驱动电机5的换挡齿毂20以及驱动电机5的高挡主动齿22套装在电机轴18上且同步转动，驱动电机5的换挡齿套21套装在换挡齿毂20上。

作为优选方案，后变速器6的常啮合输出主动齿27、驱动电机5的高挡从动齿30、驱动电机5的低挡从动齿31和后变速中间轴29一体设置，后变速器6的后变速换挡齿套24套装在后变速器6的后变速器输入轴17上，后变速器6的后变速换挡齿套24套装在后变速换挡齿毂25上。

作为优选方案，驱动电机5是单级驱动，驱动电机5的主动齿19c套装在电机轴18上，后变速器6的常啮合输出主动齿27、后变速器6的低挡从动齿31、驱动电机5的从动齿31c和后变速器6的后变速中间轴29一体设置；后变速器6的低挡主动齿23、后变速器6的后变速换挡齿毂25套装在后变速器输入轴17上，后变速器6的后变速换挡齿套24套装在后变速换挡齿毂25上。

作为优选方案，驱动电机5有高挡和低挡两个挡，后变速器6有高挡和低挡两个挡。

作为优选方案，驱动电机的低挡主动齿19和驱动电机高挡主动齿22设置在驱动电机的高低挡换挡齿毂20两侧，驱动电机高低挡换挡齿套21套设在高低挡换挡齿毂20上；后变速器的后变速换挡齿套24套设在后变速换挡齿毂25上，后变速器的常啮合输出从动齿26和后变速器低挡主动齿23位于后变速换挡齿毂25两侧，后变速器的常啮合输出主动齿27、后变速器的中间轴29、后变速器的低挡从动齿31、驱动电机的高挡从动齿30、驱动电机的低挡从动齿31一体设置，前变速器的前变速低挡主动齿32、前变速器的中间轴33、前变速器的常啮合从动齿34一体设置。

作为优选方案，驱动电机5是单级驱动，后变速器6有四个挡，后变速器包括一挡主动齿41、一二挡换挡齿套42、一二换挡齿毂43、二挡主动齿44、三挡主动齿45、三四挡换挡齿套46、三四换挡齿毂47、常啮合输出从动齿26、常啮合输出主动齿27、中间轴48、三挡从动齿(49、二挡从动齿50和一挡从动齿51，一挡主动齿41和二挡主动齿44设置在一二换挡齿毂43两侧，三挡主动齿45和常啮合输出从动齿26设置在三四换挡齿毂47两侧。

作为优选方案，驱动电机5有高挡和低挡两个挡，后变速器6有四个挡。

一种车辆，包括双电机混联式混合动力装置。

本实用新型的技术效果：本实用新型的双电机混联式混合动力装置及车辆，既能串联混动又能并联混动，可以充分利用两种不同混动模式的优点、分别避免两种不同混动模式的不足，能更好的满足当前越来越严的车辆节能减排需求；此外，本实用新型的制造难度较低，成本低廉，有利于推广使用，具有较大的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的双电机混联式混合动力装置装配两挡后变速器时的示意图。

图2是本实用新型实施例一的双电机混联式混合动力装置装配四挡后变速器时的示意图。

图3是本实用新型实施例一的纯电两挡纯油直驱结构的示意图。

图4是本实用新型实施例二的纯电直驱纯油两挡结构的示意图。

图5是本实用新型实施例三的纯电两挡纯油两挡结构的示意图。

图6是本实用新型实施例四的纯电直驱纯油四挡结构的示意图。

图7是本实用新型实施例一的纯电两挡纯油四挡结构的示意图。

附图标记说明：1、发动机、2、前变速器、3、电动换挡机构、4、发电机、5、驱动电机、6、后变速器、11、输入轴、12、常啮合主动齿、13、前变速器换挡齿毂，14、前变速器换挡齿套，15、前变速器低挡从动齿、16、输出轴、17、后变速器输入轴、18、电机轴、19、低挡主动齿、19c主动齿、20、换挡齿毂、21、换挡齿套、22、高挡主动齿、23、低挡主动齿、24、后变速换挡齿套、25、后变速换挡齿毂、26、常啮合输出从动齿、27、常啮合输出主动齿、28、后变速低挡从动齿、29、后变速中间轴、30、高挡从动齿、31、低挡从动齿、31c从动齿、32、前变速低挡主动齿、33、中间轴、34、常啮合从动齿、41、一挡主动齿、42、一二挡换挡齿套、43、一二换挡齿毂、44、二挡主动齿、45、三挡主动齿、46、三四挡换挡齿套、47、三四换挡齿毂、48、中间轴、49、三挡从动齿、50、二挡从动齿、51、一挡从动齿。

具体实施方式

下面，结合实例对本实用新型的实质性特点和优势作进一步的说明，但本实用新型并不局限于所列的实施例。

实施例一

如图1至图3所示，本实施例的一种双电机混联式混合动力装置包括前变速器2、发电机4、驱动电机5和后变速器6，所述发电机4和驱动电机5集成在一起且位于前变速器2与后变速器之间，后变速器6位于驱动电机5一侧。本实施例中，发动机1通过输入轴11将动力传递给前变速器2，前变速器2是一个三轴式两挡变速器，是现有技术中的常用变速器，具有一个直接挡和一个超速挡，发动机低速运转时使用超速挡，这样就可以提高发电机的转速，从而提高发电效率；发动机高速运转时使用直接挡，这样就可以避免发电机超速运转导致其损坏。此外，前变速器还可以和后变速构成组合式变速器，将后变速的挡位数翻两倍。而后变速器根据不同车型的不同行驶工况需求，纯驱动电机或串联混动时可以采用直驱或两挡变速，纯油驱动或并联混动时可以直驱、也可以采用两挡或四挡变速，和前变速器组合后，整车可以拥有两挡、四挡或八挡。前变速器和后变速器通过电动换挡机构3实现挡位变换。前变速器带动发电机4运转，发动机4产生的电能使驱动电机5运转，驱动电机5能够单独通过后变速器6输出扭矩，或和发动机1共同输出扭矩。本实施例的双电机混联式混合动力装置利用两个三轴式机械变速器和两个电机实现了混联式混合动力驱动车辆，图1中后变速器为两挡变速器，图2中后变速器为四挡变速器。

本实施例中，前变速器2的输出轴16穿设在发电机4中，后变速器6的后变速器输入轴17穿过驱动电机5的电机轴18且与输出轴16连接，后变速器输入轴17与电机轴18可相对转动。前变速器的输出轴16同时也是发电机4的轴，后变速器的后变速器输入轴17穿过驱动电机5的电机轴18，电机轴18为空心轴，它可以将前变速器2的输出的发动机扭矩、通过直驱、两挡或四挡变速后传递给整车；当后变速器6处于空挡状态时，发动机1的输入轴11通过前变速器2驱动发电机4发电，电流使驱动电机5的电机轴18转动，电机轴18通过后变速器6带动输出轴100驱动车辆，即驱动电机驱动车辆，装置处于串联混动运行模式；当后变速器不处于空挡状态，输入轴11通过前变速器2带动输出轴16转动，同时，后变速器输入轴17转动，后变速器输入轴17和电机轴18通过后变速器6共同驱动输出轴100，此时发动机1和驱动电机5共同驱动车辆，装置处于并联混动运行模式。由于它们既能串联混动又能并联混动，可以充分利用两种不同混动模式的优点、分别避免两种不同混动模式的不足，能更好的满足当前越来越严的车辆节能减排需求。

本实施例中，驱动电机5的低挡主动齿19、驱动电机5的换挡齿毂20以及驱动电机5的高挡主动齿22套装在电机轴18上且同步转动，驱动电机5的换挡齿套21套装在换挡齿毂20上。换挡齿套21可以左右平移分别与低挡主动齿19或高挡主动齿22啮合，实现高低挡换挡。

本实施例中，后变速器6的常啮合输出主动齿27、驱动电机5的高挡从动齿30、驱动电机5的低挡从动齿31和后变速中间轴29一体设置，后变速器6的后变速换挡齿套24套装在后变速器6的后变速器输入轴17上，后变速器6的后变速换挡齿套24套装在后变速换挡齿毂25上。后变速换挡齿套24可以向右平移、和后变速器的常啮合输出从动齿26连接，实现纯油驱动或混合驱动。

本实施例中，前变速器2包括常啮合主动齿12，前变速器换挡齿毂13，前变速器换挡齿套14，前变速器低挡从动齿15，常啮合从动齿34，中间轴33和前变速低挡主动齿32，通过前变速器换挡齿套14的左右移动，能够切换前变速器2的高低挡位。

本实施例为纯电两挡纯油直驱模式，即驱动电机有两个挡位；在纯油驱动时，直接输出。

实施例二

如图1和如图4所示，本实施例与上述实施例的区别在于，本实施例纯电直驱纯油两挡结构，驱动电机5是单级驱动，后变速器6的纯油驱动或并联混动有高挡和低挡两个挡。驱动电机5的主动齿19c套装在电机轴18上，后变速器6的常啮合输出主动齿27、后变速器6的低挡从动齿31、驱动电机5的从动齿31c和后变速器6的后变速中间轴29一体设置；后变速器6的低挡主动齿23、后变速器6的后变速换挡齿毂25套装在后变速器输入轴17上，后变速器6的后变速换挡齿套24套装在后变速换挡齿毂25上。通过后变速换挡齿套24的左右移动，能够切换后变速器6的高低挡位。

实施例三

如图1和图5所示，本实施例与上述实施例的区别在于，本实施例为纯电两挡纯油两挡结构，驱动电机5有高挡和低挡两个挡，纯油驱动和并联式混动后变速器6有高挡和低挡两个挡。

本实施例中，驱动电机的低挡主动齿19和驱动电机高挡主动齿22设置在驱动电机的高低挡换挡齿毂20两侧，驱动电机高低挡换挡齿套21套设在高低挡换挡齿毂20上；后变速器的后变速换挡齿套24套设在后变速换挡齿毂25上，后变速器的常啮合输出从动齿26和后变速器低挡主动齿23位于后变速换挡齿毂25两侧，后变速器的常啮合输出主动齿27、后变速中间轴29、后变速低挡从动齿28、驱动电机的高挡从动齿30、驱动电机的低挡从动齿31一体设置，前变速器的前变速低挡主动齿32、前变速器的中间轴33、前变速器的常啮合从动齿34一体设置。

实施例四

如图2和图6所示，本实施例与上述实施例的区别在于，本实施例为纯电直驱纯油四挡结构。驱动电机5是单级驱动，纯油驱动和并联式混动后变速器6有四个挡。

本实施例中，驱动电机5是单级驱动，后变速器6有四个挡，后变速器包括一挡主动齿41、一二挡换挡齿套42、一二换挡齿毂43、二挡主动齿44、三挡主动齿45、三四挡换挡齿套46、三四换挡齿毂47、常啮合输出从动齿26、常啮合输出主动齿27、中间轴48、三挡从动齿49、二挡从动齿50和一挡从动齿(51，一挡主动齿41和二挡主动齿44设置在一二换挡齿毂43两侧，三挡主动齿45和常啮合输出从动齿26设置在三四换挡齿毂47两侧。

实施例五

如图2和图7所示，本实施例与上述实施例的区别在于，本实施例为纯电两挡纯油四挡结构。驱动电机5有高挡和低挡两个挡，纯油驱动和并联式混动后变速器6有四个挡，

本实施例的后变速器6包括一挡主动齿41、一二挡换挡齿套42、一二换挡齿毂43、二挡主动齿44、三挡主动齿45、三四挡换挡齿套46、三四换挡齿毂47、常啮合输出从动齿26、常啮合输出主动齿27、中间轴48、三挡从动齿49、二挡从动齿50、一挡从动齿51、驱动电机的高挡从动齿30、驱动电机的低挡从动齿31、前变速器的前变速低挡主动齿32、前变速器的中间轴33、前变速器的常啮合从动齿34。

一种车辆，包括双电机混联式混合动力装置，本实施例中，所述车辆为后驱汽车，如微面、轻卡等车辆。

目前，国内的微面、微卡以、中卡、轻卡暂时还没有混合动力车型问世，由于本实用新型具有结构简单、成本低廉、制造容易，同时节能潜力较大等特点。考虑到目前国内数以千万计的微面微卡、轻卡中卡，特别是考虑到越来越严的节能减排压力，因此，本实用新型不仅可以填补混合动力的技术空白，同时也具有较大的市场空间和应用前景，从而具有较大经济效益和社会效益，值得推广应用。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。