一种双电机串并联商用车混合动力系统的制作方法

本发明属于商用车混合动力系统，具体地说是一种双电机串并联商用车混合动力系统。

背景技术：

1、随着经济的不断发展进步，节能环保要求越来越高，降碳减排是交通行业最为迫切的任务之一。

2、重型商用车对货物运输以及物流行业起至关重要的作用，同样重型商用车作为排碳大户，重型商用车实现降碳减排对整个交通行业具有重要的意义。重型商用车降碳措施主要包括动力总成降碳措施以及整车降碳措施，动力总成降碳的核心在系统效率的提升，常规措施主要依靠发动机热效率的提升以及传动系效率的提升。但是随着发动机热效率达到50％以上，热效率提升的投入产出比逐渐减弱，而另一方面零碳燃料供给体系仍未建立，这就使得单纯依靠发动机降碳减排难度非常大，急需要从总成角度出发来实现降碳。

3、目前，在乘用车领域，新能源乘用车已经充分证明是降碳的最有效方式之一。

4、纯电驱动的重型商用车续航里程是当前需要应对的棘手问题，如果使用高电量的电池，就会造成生产制造成本大大增高，而单一的串联混动系统或者单一的并联混动系统的普适性较差，不能满足重型商用车多数应用场景的需求。而串并联混合动力系统能能够弥补这些缺点，串并联混合系统能够提高能源的利用率、减少尾气排放、提升动力系统以及增加驾驶的灵活性，满足大多数商用车场景的需求。

技术实现思路

1、为解决纯电驱动重型商用车续航里程较低，而单一的串联混动系统或者单一的并联混动系统的普适性较差，不能满足重型商用车多数应用场景需求的问题，本发明提供一种双电机串并联商用车混合动力系统。

2、本发明是通过下述技术方案来实现的：

3、一种双电机串并联商用车混合动力系统，包括发动机、第一电机、第二电机、主传动轴、输入轴和驱动桥；发动机输出端通过离合器与输入轴连接，输入轴上连接安装有能够与主传动轴连接或断开的换挡执行机构；第一电机与主传动轴传动连接；主传动轴通过四挡变速箱与驱动桥传动连接；第二电机与输入轴传动连接。

4、本发明的进一步改进还有，换挡执行机构为两挡结构形式，包括空挡和与主传动轴连接。

5、本发明的进一步改进还有，换挡执行机构为三挡结构形式，包括空挡、与主传动轴连接和与第二电机连接。

6、本发明的进一步改进还有，第一电机输出端连接有第五齿轮，主传动轴上连接安装有第四齿轮；还包括第一中间轴，第一中间轴两端连接安装有与第五齿轮和第四齿轮分别啮合的第六齿轮和第三齿轮。

7、本发明的进一步改进还有，第一电机输出端连接有第七齿轮，输入轴上设有第二齿轮；还包括第二中间轴，第二中间轴两端连接安装有与第七齿轮和第二齿轮分别啮合的第八齿轮和第一齿轮。

8、本发明的进一步改进还有，四挡变速箱包括通过变速箱中间转轴连接安装的四个变速箱中间齿轮；驱动桥上传动连接有输出轴；输出轴上安装有第一变速箱换挡机构和第二变速箱换挡机构；主传动轴上连接安装有一个变速箱传动齿轮，输出轴转动套装有三个变速箱传动齿轮；第一变速箱换挡机构和第二变速箱换挡机构分别能够与两个变速箱传动齿轮连接。

9、本发明的进一步改进还有，变速箱中间转轴和四个变速箱中间齿轮设置有两组，并对称设置。

10、本发明的进一步改进还有，发动机、输入轴、主传动轴和输出轴同轴设置。

11、本发明的进一步改进还有，四个变速箱传动齿轮沿靠近驱动桥方向呈逐渐增大布置。

12、本发明的进一步改进还有，第一电机和第二电机为高速电机。

13、从以上技术方案可以看出，本发明的有益效果是：

14、采用发动机和双电机动力系统，可实现三种模式：纯电模式（单电机驱动和双电机驱动）、串联混动模式和并联混动模式，采用齿轮减速机构，运转平稳、噪声低，体积小、重量轻、使用寿命长、承载能力高，精度和扭矩相较于行星减速机构偏低，但成本低。结构简单，可靠性高，故障率低，传动功率大、传动比范围广。具有较高的续航里程，且普适性好，能满足重型商用车多数应用场景的需求。

技术特征：

1.一种双电机串并联商用车混合动力系统，其特征在于，包括发动机（1）、第一电机（6）、第二电机（11）、主传动轴（12）、输入轴（13）和驱动桥（9）；发动机（1）输出端通过离合器（2）与输入轴（13）连接，输入轴（13）上连接安装有能够与主传动轴（12）连接或断开的换挡执行机构（10）；第一电机（6）与主传动轴（12）传动连接；主传动轴（12）通过四挡变速箱（7）与驱动桥（9）传动连接；第二电机（11）与输入轴（13）传动连接。

2.根据权利要求1所述的双电机串并联商用车混合动力系统，其特征在于，换挡执行机构（10）为两挡结构形式，包括空挡和与主传动轴（12）连接。

3.根据权利要求1所述的双电机串并联商用车混合动力系统，其特征在于，换挡执行机构（10）为三挡结构形式，包括空挡、与主传动轴（12）连接和与第二电机（11）连接。

4.根据权利要求1所述的双电机串并联商用车混合动力系统，其特征在于，第一电机（6）输出端连接有第五齿轮（51），主传动轴（12）上连接安装有第四齿轮（42）；还包括第一中间轴，第一中间轴两端连接安装有与第五齿轮（51）和第四齿轮（42）分别啮合的第六齿轮（52）和第三齿轮（41）。

5.根据权利要求1所述的双电机串并联商用车混合动力系统，其特征在于，第一电机（6）输出端连接有第七齿轮（81），输入轴（13）上设有第二齿轮（32）；还包括第二中间轴，第二中间轴两端连接安装有与第七齿轮（81）和第二齿轮（32）分别啮合的第八齿轮（82）和第一齿轮（31）。

6.根据权利要求1所述的双电机串并联商用车混合动力系统，其特征在于，四挡变速箱（7）包括通过变速箱中间转轴连接安装的四个变速箱中间齿轮；驱动桥（9）上传动连接有输出轴（14）；输出轴（14）上安装有第一变速箱换挡机构（71）和第二变速箱换挡机构（72）；主传动轴（12）上连接安装有一个变速箱传动齿轮，输出轴（14）转动套装有三个变速箱传动齿轮；第一变速箱换挡机构（71）和第二变速箱换挡机构（72）分别能够与两个变速箱传动齿轮连接。

7.根据权利要求6所述的双电机串并联商用车混合动力系统，其特征在于，变速箱中间转轴和四个变速箱中间齿轮设置有两组，并对称设置。

8.根据权利要求6所述的双电机串并联商用车混合动力系统，其特征在于，发动机（1）、输入轴（13）、主传动轴（12）和输出轴（14）同轴设置。

9.根据权利要求8所述的双电机串并联商用车混合动力系统，其特征在于，四个变速箱传动齿轮沿靠近驱动桥（9）方向呈逐渐增大布置。

10.根据权利要求1所述的双电机串并联商用车混合动力系统，其特征在于，第一电机（6）和第二电机（11）为高速电机。

技术总结本发明公开一种双电机串并联商用车混合动力系统，属于商用车混合动力系统技术领域，包括发动机、第一电机、第二电机、主传动轴、输入轴和驱动桥；发动机输出端通过离合器与输入轴连接，输入轴上连接安装有能够与主传动轴连接或断开的换挡执行机构；第一电机与主传动轴传动连接；主传动轴通过四挡变速箱与驱动桥传动连接；第二电机与输入轴传动连接。采用发动机和双电机动力系统，可实现三种模式：纯电模式（单电机驱动和双电机驱动）、串联混动模式和并联混动模式，整体结构简单，可靠性高，故障率低，传动功率大、传动比范围广，具有较高的续航里程，且普适性好，能满足重型商用车多数应用场景的需求。技术研发人员：邵珠杰,王斌,吴健,任黎亚,华红洋受保护的技术使用者：中国重汽集团济南动力有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15