[发明专利]集成式双转子电机的两挡混合动力汽车驱动系统

摘要

本发明涉及集成式双转子电机的两挡混合动力汽车驱动系统。包括发动机、多片湿式摩擦离合器、双转子电机、双离合两挡变速器、差速器、逆变控制器和动力电池。多片湿式摩擦离合器和双转子电机构成电磁式动力耦合机构，能够分别实现车辆的起动发动机模式、驻车充电模式、纯电动驱动模式、发动机单独驱动模式、混合驱动模式和再生制动模式；通过双离合两挡变速器，实现车辆低速挡、高速挡的快速平顺切换；该驱动系统集多片湿式摩擦离合器与双转子电机、双离合两挡变速器与差速器为一体，传动效率高、结构紧凑、集成度高、便于整车布置和轻量化，且提升整车动力性、经济性、排放性和舒适性。

主权项

集成式双转子电机的两挡混合动力汽车驱动系统，包括发动机（1）、双离合两挡变速器、差速器（7）、动力电池（30）、逆变控制器（29）和动力耦合机构，其中动力电池（30）和逆变控制器（29）电连接，其特征在于：所述动力耦合机构包括耦合电机和耦合离合器（4）；所述耦合电机为永磁无刷双转子电机，包括定子（28）、外转子（27）和内转子（26）；所述内转子（26）和外转子（27）构成内电机，所述外转子（27）和定子（28）构成外电机；内转子（26）固定设于动力耦合输入轴（3）上，动力耦合输入轴（3）的输入端连接着发动机输出轴（2）；外转子（27）的轴向一端连接着动力耦合输出轴（6）的输入端，动力耦合输出轴（6）的输出端连接着所述双离合两挡变速器的壳体（25），并通过双离合两挡变速器，实现车辆低速挡、高速挡的快速平顺换挡；所述定子（28）的定子绕组与逆变控制器（29）电连接；所述耦合离合器（4）为多片湿式摩擦离合器，耦合离合器（4）的主动片设于动力耦合输入轴（3）上，并与发动机动力输出轴（2）相连，耦合离合器（4）的从动片通过外转子的左端盖（32）连接着外转子（27）；通过耦合离合器（4）实现发动机与耦合电机之间不同动力驱动模式的快速平顺切换；起动发动机模式时，所述耦合离合器（4）处于结合状态，双离合两挡变速器中的第一离合器（24）、第二离合器（23）均处于分离状态，所述动力电池（30）处于放电状态，所述外电机进入电驱动模式，外转子（27）经耦合离合器（4）带动发动机输出轴（2）至某一转速，起动发动机（1）；驻车充电模式时，所述发动机（1）处于驱动状态，所述耦合离合器（4）处于结合状态，双离合两挡变速器中的第一离合器（24）、第二离合器（23）均处于分离状态，所述动力电池（30）处于充电状态，所述耦合电机的外电机进入发电模式，发动机（1）输出的动力经动力耦合输入轴（3）、耦合离合器（4）带动外转子（27）转动，并经逆变控制器（29）给动力电池（30）充电；纯电机驱动模式时，所述发动机（1）处于关闭状态，所述耦合离合器（4）处于分离状态，所述动力电池（30）处于放电状态，所述耦合电机的外电机进入电驱动模式，外转子（27）经动力耦合输出轴（6）、双离合两挡变速器和差速器（7）将动力传递给车轮（15），实现车辆低速挡、高速挡的快速平顺换挡驱动车辆行驶；发动机单独驱动模式时，所述发动机（1）处于驱动状态，所述耦合离合器（4）处于分离状态，发动机（1）经动力耦合输入轴（3）带动内转子（26）转动，通过内转子（26）、外转子（27）之间的电磁耦合，外转子（27）经动力耦合输出轴（6）、双离合两挡变速器和差速器（7）将动力传递给车轮（14），实现车辆低速挡、高速挡的快速平顺换挡驱动车辆行驶；混合驱动模式时，所述发动机（1）处于驱动状态，所述耦合离合器（4）处于分离状态，所述动力电池（30）处于放电状态，发动机（1）经动力耦合输入轴（3）带动内转子（26）转动，通过内转子（26）、外转子（27）之间的电磁耦合提供动力，同时动力电池（30）经逆变控制器（29）给耦合电机供电提供动力，两者经动力耦合输出轴（6）、双离合两挡变速器和差速器（7）传递给车轮（14），实现车辆低速挡、高速挡的快速平顺换挡驱动车辆行驶；再生制动模式时，所述发动机（1）处于关闭状态，所述耦合离合器（4）处于分离状态，双离合两挡变速器中的第一离合器（24）处于结合状态、第二离合器（23）处于分离状态，所述动力电池（30）处于充电状态，所述耦合电机的内电机的电磁力解除，所述耦合电机的内外电机进入发电模式，车轮（14）的制动力通过所述差速器（7）、双离合两挡变速器和动力耦合输出轴（6），带动外转子（27）反转，回收制动能量，并经逆变控制器（29）给动力电池（30）充电。