一种双电机两挡单行星排混合动力系统的制作方法

本发明属于混合动力系统，具体是一种双电机两挡单行星排混合动力系统。

背景技术：

1、混合动力系统包括发动机、电机和传动系统(变速器，电机有单电机方案和双电机方案，传动系统有普通齿轮变速器或减速器，也有带行星排的功率分流变速器，行星排有单排、双排、三排等方案。

2、现有方案，双电机双行星排混合动力系统。其工作原理：发动机与第一电机连接第一行星排，输出混合动力；第二电机通过两挡齿轮机构连接第二行星排，与发动机、第一电机的动力通过共用的齿圈进行合流，增加动力输出。其第一行星排服务于发动机和第一电机，仅用于功率分流，承受扭矩较小；第二行星排服务于第二电机，仅用于减速增扭，无功率分流功能。

3、上述结构采用两个行星排，但是第一行星排承受扭矩小，第二行星排无功率分流作用，且结构复杂，成本高，

技术实现思路

1、本发明提供一种双电机两挡单行星排混合动力系统，具有更紧凑的结构，可以减小尺寸重量和成本，提高功率密度，且具有更丰富的工作模式，更强的性能和功能。

2、为实现上述目的，本发明提供一种双电机两挡单行星排混合动力系统，包括首尾依次连接的发动机、离合器、发动机输入轴、行星排换挡执行机构、行星排、输出轴、主减速器、半轴和车轮。

3、所述行星排包括空心轴、太阳轮、行星轮、行星架、齿圈，所述空心轴套装在发动机输入轴上，即发动机输入轴贯穿所述空心轴的轴孔，所述行星架和所述发动机输入轴末端连接，行星排换挡执行机构设置在发动机输入轴和空心轴之间，行星排换挡执行机构用于实现行星排的换挡，行星排换挡执行机构置于右位实现固定太阳轮，行星排换挡执行机构置于左位时固定行星架，行星排换挡执行机构置于中位时位于空挡。本发明采用一个行星排，使用耦合发动机和电机动力输出的行星排同时作为电机的一挡二级减速齿轮，使单行星排同时具有功率分流和减速增扭的功能，而无需两个单独的行星排，在实现相同功能的前提下大幅精简结构。

4、还包括第一电机、第一电机输入轴、套设在第一电机输入轴上的第一电机二挡输入齿轮、套设在第一电机输入轴上的第一电机一挡输入齿轮、设置在第一电机输入轴上的第一电机换挡执行机构，第一电机二挡输入齿轮啮合电机二挡输出齿轮，所述电机二挡输出齿轮设置在齿圈的外边缘上，所述齿圈后端连接输出轴，所述第一电机一挡输入齿轮后端啮合连接有第一电机一挡中间齿轮、电机一挡输出齿轮，电机一挡输出齿轮连接所述空心轴；所述电机二挡输出齿轮设置在齿圈的外边缘上，电机二挡输出齿轮设置为齿圈的外圆周上的齿圈结构，结构更简单，减少了齿轮的布置空间，结构更精简。

5、还包括第二电机、第二电机输入轴、套设在第二电机输入轴上的第二电机二挡输入齿轮、套设在第一电机输入轴上的第二电机一挡输入齿轮、设置在第二电机输入轴上的第二电机换挡执行机构，第二电机二挡输入齿轮后端啮合所述电机二挡输出齿轮；所述第二电机一挡输入齿轮后端依次啮合连接第二电机一挡中间齿轮、电机一挡输出齿轮。

6、本发明采用双电机结构，两个电机功能可按需求自由变换，发动机转速与车速解耦，必须要一个调速电机，此时两个电机任意一个都可以做调速电机，另一个都可以做助力电机；发动机直接驱动车辆，不需要调速电机，此时两个电机任意一个都可以做助力电机，或者两个电机都助力发动机，输出更强的动力；纯电驱动模式时，两个电机通过挡位变换，都可以输出大扭矩，也都可以在高速工况工作。

7、因为两个电机功能上可完全互换，可通过适当的使用时间分配，均衡两个电机及其附属传动机构的使用寿命，且一路动力发生故障时，另一路仍具有完全功能，仍可实现以上四种工作模式，具有高可靠性。

8、所述第一电机和第二电机分别设置在所述输出轴的不同侧，第一电机和第二电机在横向位置上占用空间小，第一电机和第二电机分均设置在所述行星排的后方，合理利用后方空间，布置更加容易。

9、优选的，所述发动机输入轴、空心轴和输出轴同轴设置。结构简单，便于装配，成本低。

10、具体的，第一电机输入轴、第二电机输入轴均和输出轴平行设置。

11、优选的，本发明还包括壳体，所述行星排换挡执行机构、所述电机一挡输出齿轮、所述空心轴、所述太阳轮、所述行星轮、所述行星架、所述电机二挡输出齿轮、所述齿圈、所述第一电机一挡中间齿轮、所述第一电机一挡输入齿轮、所述第一电机换挡执行机构、所述第一电机二挡输入齿轮、所述第二电机一挡中间齿轮、所述第二电机一挡输入齿轮、所述第二电机换挡执行机构、所述第二电机二挡输入齿轮均设置在壳体内部。即把行星排和换挡机构所有部件都放入到壳体中，对换挡机构起到了很好地保护和润滑冷却作用，同时把第一电机和第二电机放置在壳体外面，便于第一电机和第二电机的布置，和后期的维护。

12、优选的，所述二挡输出齿轮和所述齿圈一体成形，二挡输出齿轮与行星排齿圈做成一体，共用齿轮轮辐，进一步精简结构。

13、本发明的有益效果是：

14、本发明具有更紧凑的结构，可以减小尺寸重量和成本，提高功率密度，且具有更丰富的工作模式，更强的性能和功能。

15、使用耦合发动机和电机动力输出的行星排同时作为电机的一挡二级减速齿轮，使单行星排同时具有功率分流和减速增扭的功能，而无需两个单独的行星排，在实现相同功能的前提下大幅精简结构。

16、二挡输出齿轮与行星排齿圈做成一体，共用齿轮轮辐，进一步精简结构。

17、因为两个电机功能上可完全互换，可通过适当的使用时间分配，均衡两个电机及其附属传动机构的使用寿命，且一路动力发生故障时，另一路仍具有完全功能，仍可实现以上四种工作模式，具有高可靠性。

18、通过挡位变化，可实现以下多种不同的工作模式，其中纯发动机驱动模式1种，纯电驱动模式8种，混合驱动模式8种，一共17种不同的工作模式可供选择，可以根据工况需求选择合适的工作模式，获得更好的动力性、经济性等性能，以及制动能量回收和换挡动力不中断等功能。

技术特征：

1.一种双电机两挡单行星排混合动力系统，其特征在于包括首尾依次连接的发动机(100)、离合器(200)、发动机输入轴(301)、行星排换挡执行机构(302)、行星排、输出轴(310)、主减速器(500)、半轴(600)和车轮(700)；

2.根据权利要求1所述的一种双电机两挡单行星排混合动力系统，其特征在于：所述第一电机(401)和第二电机(402)分别设置在所述输出轴(310)的不同侧，第一电机(401)和第二电机(402)分均设置在所述行星排的后方。

3.根据权利要求1所述的一种双电机两挡单行星排混合动力系统，其特征在于：所述发动机输入轴(301)、空心轴(304)和输出轴(310)同轴设置。

4.根据权利要求1所述的一种双电机两挡单行星排混合动力系统，其特征在于：第一电机输入轴(315)、第二电机输入轴(320)均和输出轴(310)平行设置。

5.根据权利要求1所述的一种双电机两挡单行星排混合动力系统，其特征在于：还包括壳体(300)，所述行星排换挡执行机构(302)、所述电机一挡输出齿轮(303)、所述空心轴(304)、所述太阳轮(305)、所述行星轮(306)、所述行星架(307)、所述电机二挡输出齿轮(308)、所述齿圈(309)、所述第一电机一挡中间齿轮(311)、所述第一电机一挡输入齿轮(312)、所述第一电机换挡执行机构(313)、所述第一电机二挡输入齿轮(314)、所述第二电机一挡中间齿轮(316)、所述第二电机一挡输入齿轮(317)、所述第二电机换挡执行机构(318)、所述第二电机二挡输入齿轮(319)均设置在壳体(300)内部。

6.根据权利要求1所述的一种双电机两挡单行星排混合动力系统，其特征在于：所述二挡输出齿轮和所述齿圈(309)一体成形。

技术总结
本发明提供一种双电机两挡单行星排混合动力系统，包括首尾依次连接的发动机、离合器、发动机输入轴、行星排换挡执行机构、行星排、输出轴、主减速器、半轴和车轮，电机二挡输出齿轮设置在齿圈的外边缘上，本发明采用一个行星排，使用耦合发动机和电机动力输出的行星排同时作为电机的一挡二级减速齿轮，结构更精简，具有更紧凑的结构，可以减小尺寸重量和成本，提高功率密度，且具有更丰富的工作模式，更强的性能和功能。

技术研发人员：陈威宇,杨军,陈涛,钟玉伟,范超群,毛正松,张松,吴苾曜,韦义,李炜昌,陆登龙,朱洪,曾强,欧阳石坤,王达国
受保护的技术使用者：玉柴芯蓝新能源动力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19