[发明专利]一种多档化双电机混合动力汽车及其传动系统

说明书

本发明公开了一种多档化双电机混合动力汽车及其传动系统，该传动系统包括行星齿轮结构、第一变速传动结构、第二变速传动结构及最终动力输出机构，行星齿轮结构的输入端选择性地与发动机、第二电机传动连接或断开连接；第一变速传动结构包括相互独立的一档传动结构和二档传动结构，行星齿轮结构的输出端选择性地与一档传动结构、二档传动结构传动连接或断开连接；第二变速传动结构的输入端连接第一电机，其输出端与二档传动结构、一档传动结构中的一个传动连接；最终动力输出机构的输入端同时与一档传动结构、二档传动结构传动连接。该传动系统解决了全定轴齿轮结构行驶换挡时存在顿挫感、且难以实现2档ECVT功率分流模式的问题。

技术领域

本发明涉及混合动力汽车领域，特别涉及一种多档化双电机混合动力汽车及其传动系统。

背景技术

混合动力驱动系统是一种具有纯电力驱动、纯发动机驱动和混合驱动能力的混合动力驱动系统，主要是通过变速器结构来实现各个动力之间的切换。如何将发动机和电机的动力耦合，如何协调动力源耦合输出时，动力性和经济性都较好，是相关技术的难点。

现有混合动力乘用车驱动系统主要有串联式混合动力驱动系统、并联式混合动力驱动系统以及混联式混合动力驱动系统几种类型。串联式混合动力驱动系统主要由发动机、发电机(/启动机)、电动机(/发电机)、功率电子设备、动力电池及管理器组成；其传动系统原理为：发动机驱动发电机给动力电池充电，动力电池通过功率电子设备驱动电动机，再经过驱动桥驱动车辆行驶；具有如下特点：发动机与车轮之间无机械链接，只负责驱动发电机发电，由电动机驱动车辆及车辆制动时的能量回收；由于发动机只负责发电，可以使发动机在经济工况下进行发电来提高车辆的燃油经济性。并联式混合动力驱动系统主要由发动机、电动机、机械式变速器、功率电子设备、动力电池及管理器组成；其传动系统原理为发动机、电机安装于一根轴上(或双轴)共同驱动机械变速器，经过驱动桥驱动车辆行驶；主要特点为：电机可以根据车辆实时功率需要在发电机与电动机之间转换，发动机可以工作于较好的经济工况，提高车辆的燃油经济性。混联式混合动力驱动系统结构较多，代表性的结构主要有：行星齿轮功率分流器的ECVT双电机混动机构、机械双离合变速器+单电机+减速器、本田的I-MMD双电机混动系统及多套行星齿轮机构+双电机+多个离合器(/制动器)等。由于混联式系统具有串联和并联的优点，所以目前实际乘用车应用较多一般为混联式系统。

然而，现有主流混联系统的主要缺点如下：

(1)丰田和比亚迪混动系统：驱动电机通过减速机可以直接驱动车辆(全车速范围)，对驱动电机功率及功率电子器件及电控系统要求较高；由于电机在没有变速器(只有单速减速器)的情况下驱动车况，不能很好地适应车辆在不同车速工况下对转速和转矩的要求，在车辆行驶过程中(低、中、高速)，电机的转速范围很宽，驱动效率变化较大，导致车辆驱动系统运行的总体效率不高，而这对于动力电池容量还不充裕的新能源车辆而言，亟需改进。

(2)IMMD混动系统：一般工况下，车辆由主驱动电机通过固定减速比减速后驱动行驶；小功率电动(发电)机负责启动发动机和发电给驱动电机和动力电池充电；该混动系统对主驱动电机功率、动力电池及其电力电子驱动器件的要求较高；由于主电机也是通过固定减速后驱动车辆，存在电机工作转速范围过宽、运行效率有待提高的缺点。

(3)多套行星机构+双电机+多离合器系统：由于行星轮系、执行部件较多，运行模式及机构较复杂，对控制的要求较高，且发动机一般不独立驱动车辆；对主驱动电机动率及其电力电子驱动器件的要求较高，成本较高。

发明内容

本发明提供一种多档化双电机混合动力传动系统，以解决现有全定轴齿轮结构行驶换挡时存在顿挫感、且难以实现2档ECVT功率分流模式的问题。

本发明提供的技术方案具体如下：

第一方面，本发明提供一种多档化双电机混合动力传动系统，包括：

行星齿轮结构，其输入端选择性地与发动机、第二电机传动连接或断开连接；