[发明专利]一种基于双转子电机的混合动力四档变速系统

说明书

本发明涉及电机及混合动力技术领域，公开了一种基于双转子电机的混合动力四档变速系统，包括双转子电机、动力电池、发动机和变速齿轮组，双转子电机包括内转子电机和外转子电机，均与变速齿轮组接合，发动机的输出轴通过离合器与内转子电机轴连接；动力电池分别与内转子电机、外转子电机连接，并对内转子电机、外转子电机进行相互独立的控制，内转子电机、外转子电机分别通过传动二轴与各齿轮组配合，最后通过动力输出轴输出动力，实现混合动力四档变速的效果。本发明结构简单且紧凑，具备混合动力控制及四档变速功能，多动力、多档位切换，极大地降低油耗，提高整车功率。

技术领域

本发明涉及电机及混合动力技术领域，更具体地，涉及一种基于双转子电机的混合动力四档变速系统。

背景技术

经过十几年的发展，混合动力系统总成已从原来发动机与电机离散结构向发动机电机和变速箱一体化结构发展，即集成化混合动力总成系统。混合动力总成以动力传输路线分类，可分为串联式、并联式和混联式等三种。普通的混联系统是通过特制的动力分配装置将来自发动机的动力分为机械和电力两条路径，可发挥串联式和并联式的优点，但是结构复杂，成本很高，同时过多的齿轮转动会降低效率。现有的混合动力系统由于电力与油力配合结构复杂，传动效率低，使整车动力性能普片较差，而且将混合动力与变速器相结合的控制系统，变档复杂且档位级数少，逐渐无法满足使用需求。因此，设计一种新的混合动力多档变速系统具有重要意义。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种基于双转子电机的混合动力四档变速系统，采用双转子电机，具备混合动力控制及四档变速功能，结构简单易控制，多动力、多档位切换，极大地降低油耗，提高整车功率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于双转子电机的混合动力四档变速系统，包括双转子电机、动力电池、发动机和变速齿轮组；所述双转子电机包括内转子电机和外转子电机，外转子电机轴为空心轴，内转子电机轴、外转子电机轴同向同心设置，且均与变速齿轮组接合；所述动力电池分别与内转子电机、外转子电机连接，并对内转子电机、外转子电机进行相互独立的控制；所述发动机的输出轴通过离合器与内转子电机轴连接；所述变速齿轮组包括第一齿轮组、第二齿轮组、第三齿轮组、第四齿轮组、第一同步器、第二同步器、传动一轴和传动二轴，第一齿轮组、第二齿轮组为双齿轮组，第三齿轮组、第四齿轮组为三齿轮组；第一齿轮组的传动比与第二齿轮组的传动比互不相同，第三齿轮组的传动比与第四齿轮组的传动比互不相同；所述第一齿轮组一侧与内转子电机轴连接，另一侧与传动一轴连接；所述传动一轴受第一同步器控制与第三齿轮组接合、或与第四齿轮组接合、或与第三齿轮组和第四齿轮组均不接合；所述第二齿轮组一侧与外转子电机轴连接，另一侧与传动二轴连接；传动二轴受第二同步器控制与第三齿轮组接合、或与第四齿轮组接合、或与第三齿轮组和第四齿轮组均不接合；第三齿轮组、第四齿轮组均与动力输出轴连接。

其中，发动机通过离合器与内转子电机轴同步连接，若采用电力驱动，可通过离合器分离发动机连接。动力电池分别对内转子电机、外转子电机提供动力，进行驱动。内转子电机、外转子电机分别通过传动一轴、传动二轴与各齿轮组配合，最后通过动力输出轴输出动力。

优选地，所述第三齿轮组两侧齿轮的传动比相同，所述第四齿轮组两侧齿轮的传动比也相同。第三齿轮组、第四齿轮组均为三齿轮组，中心齿轮与动力输出轴连接，两侧齿轮则分别与传动一轴、传动二轴套接。

优选地，所述变速齿轮组还包括第三同步器，第一齿轮组受第三同步器控制与动力输出轴接合、或与动力输出轴不接合。内转子电机轴可以通过第三同步器直接与动力输出轴接合，不进行换挡变速，直接输出动力。

优选地，所述速齿轮组还包括与第一齿轮组相邻设置的第五齿轮组，第五齿轮组一侧固定于传动一轴，另一侧与动力输出轴套接，动力输出轴受第三同步器控制与第一齿轮组接合、或与第五齿轮组接合、或与第一齿轮组和第五齿轮组均不接合。第五齿轮组主要用于将发动机的动力转化为电能给外转子电机提供能源并通过双电机控制器为动力电池充电。