CN106427529B - 一种插电式混合动力汽车多模耦合驱动*** - Google Patents

一种插电式混合动力汽车多模耦合驱动*** Download PDF

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Abstract

一种插电式混合动力汽车多模耦合驱动***，发动机的输出轴通过电动离合器与副驱动电机相连，主驱动电机和副驱动电机均为盘式电机，副驱动电机固联于传动总成的一侧，主驱动电机固联于传动总成的另一侧，传动总成与变模执行机构、电池组相连，半轴组件A和半轴组件B分别与传动总成相连，半轴组件A的自由端插接在车轮组件A的内部，半轴组件B的自由端插接在车轮组件B的内部。本发明在实际驱动过程中将根据不同行驶工况，通过调整离合器和两套同步器接合和断开的时机，合理地选取混合动力和纯电动的各种驱动模式。该***兼具现有各类现有混合动力***的优点，明显提高车辆的动力性、经济性和主动安全性。

Description

一种插电式混合动力汽车多模耦合驱动***
技术领域
本发明涉及一种混合动力汽车多模耦合驱动***。
背景技术
随着能源和环境问题的日益突出，发展新能源汽车已迫在眉睫。插电式混合动力汽车作为燃油汽车向纯电动汽车过渡的典型新能源汽车，具有非常少的燃油消耗和污染物排放，非常适合普通百姓日常代步和偶尔长途旅行的需求，受到了各国的普遍重视。
目前，插电式混合动力汽车上采用的驱动***还主要是采用差速器进行轮间力矩自动平衡分配的集中式驱动***，其可以通过匹配变速器来提高整车的动力性和经济性，但难以协调两侧驱动轮的力矩分配，必须添加辅助控制装置才能实现驱动防滑和稳定性控制功能。目前，出现了一种为每个驱动轮单独匹配一台电机的分布式驱动***，其可以独立协调两侧驱动力矩分配，实现灵活的动力学稳定性控制，能够弥补集中式驱动的不足，但此类驱动***难以匹配变速装置，车辆的变速能力完全取决于电机特性，使其可靠性、动力性和经济性都受到限制。
发明内容
本发明是为了提供一种既可以实现集中式驱动又能实现分布式驱动的新型插电式混合动力汽车多模耦合驱动***。
本发明主要包括有：发动机、电动离合器、主驱动电机、副驱动电机、传动总成、变模执行机构，半轴组件A、半轴组件B、车轮组件A、车轮组件B和电池组。
其中，发动机的输出轴通过电动离合器与副驱动电机相连。主驱动电机和副驱动电机均为盘式电机，副驱动电机固联于传动总成的一侧，主驱动电机固联于传动总成的另一侧，变模执行机构置于传动总成的壳体上，电池组和主副驱动电机相连，半轴组件A和半轴组件B分别与传动总成相连，半轴组件A的自由端插接在车轮组件A的内部，半轴组件B的自由端插接在车轮组件B的内部。
传动总成包括同步器A、同步器B、小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A、小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B、小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件A、小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件B、小减速比二级主动齿轮A、小减速比二级主动齿轮B、小减速比二级从动齿轮A、小减速比二级从动齿轮B、中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮、中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮、变模拨叉A和变模拨叉B。主驱动电机的输入轴通过同步器A，与小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A或中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮相连，小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮置于同步器A的两侧。副驱动电机的输入轴通过同步器B，与小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B或中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮相连，小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮置于同步器B的两侧。主驱动电机的输入轴和副驱动电机的输入轴均插接在中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮的轴孔中，并用滚针轴承支撑，主驱动电机的输入轴和副驱动电机的输入轴之间不连接。小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A与小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件A相互啮合，小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件A与小减速比二级主动齿轮A同轴固连。小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B与小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件B相互啮合。小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件B与小减速比二级主动齿轮B同轴固连。中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮与中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮相互啮合。中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮作为差速器的外齿圈，差速器包括6个行星轮和2个太阳轮，在差速器的壳体内，3个行星轮的外圈和太阳轮A的外圈啮合，3个行星轮的外圈和太阳轮B的外圈啮合，2个太阳轮的输出轴上分别插接在小减速比二级主动齿轮A和小减速比二级主动齿轮B，小减速比二级主动齿轮A和小减速比二级从动齿轮A相互啮合，小减速比二级主动齿轮B和小减速比二级从动齿轮B相互啮合。变模拨叉A套接在变模横杆A上，变模拨叉B套接在变模横杆B上，变模拨叉A和变模拨叉B分别与一个固定块相连，固定块呈U型。
变模执行机构包括选模电机角位移传感器、变模角位移传感器、选模驱动电机、联轴器A、选模蜗杆、选模齿扇、选模轴、变模驱动电机、联轴器B、变模蜗杆、变模齿扇、变模轴、齿轮、齿扇、拨指A、拨指B、轴和壳体。变模执行机构壳体上固定联接选模驱动电机和选模驱动电机角位移传感器，选模驱动电机的输出轴通过联轴器A与选模蜗杆相连，选模蜗杆与选模齿扇相互啮合，选模齿扇固定在选模轴上。变模执行机构壳体上固定联接变模驱动电机和变模驱动电机角位移传感器。变模驱动电机的输出轴通过联轴器B与变模蜗杆相连，变模蜗杆与变模齿扇相互啮合，变模齿扇固定在变模轴上。在变模轴上套接齿轮。齿轮与齿扇相互啮合，齿扇套接在轴上，在轴上固定连接两个拨指，分别为拨指A和拨指B，两个拨指在轴的两侧，且拨指A的位置高于拨指B的位置，拨指A和固定在变模拨叉A上的固定块相配合，拨指B和固定在变模拨叉B上的固定块相配合。齿扇、轴、拨指A和拨指B置于壳体底座的内部。
本发明在使用时，轴上的拨指具有三个位置选择点，第一位置选择点为：变模拨指处于中间位置时，变模拨指同时操纵两侧拨叉A和B。第二位置选择点为：轴在选模驱动电机的驱动下向下运动后，拨指B和拨叉B不在接触，变模过程中可实现拨指A单独拨动拨叉A。第三位置选择点为：轴在选模驱动电机的驱动下向上运动后，拨指A和拨叉A不在接触，变模过程中可实现拨指A单独拨动拨叉B。电动离合器接合，发动机与电池组同时和副驱动电机连接，变模执行机构带动副驱动电机侧同步器使副驱动电机输入轴和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮接合，实现发动机—副电机并联集中式驱动。电动离合器接合，发动机向副驱动电机传递动力的同时电池组和主副驱动电机连接，变模执行机构带动两侧同步器使主副驱动电机输入轴和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮接合，实现发动机—双电机并联集中式驱动。电动离合器接合，发动机向副驱动电机传递动力的同时电池组和主副驱动电机连接，变模执行机构带动两侧同步器使主副驱动电机输入轴分别和两侧小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮接合，实现发动机—双电机并联分布式驱动。电动离合器接合，副驱动电机将发动机传递来的机械能转化为电能传向电池组，主驱动电机在电池组供电下向传动总成传递转矩，变模执行结构带动主驱动电机侧同步器使主驱动电机输入轴和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮接合，实现串联式驱动。电动离合器接合，电池组不供电，变模执行结构带动副驱动电机侧同步器使副驱动电机输入轴和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮接合，实现发动机驱动。驻车情况下，电动离合器接合、两套同步器均处于中间位置时，副驱动电机将发动机的机械能转变为电能存储在电池组中。发动机不工作，电动离合器断开，电池组向主、副驱动电机供电，变模执行机构带动两侧同步器使两侧电机输入轴和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮接合，实现双电机集中式驱动。发动机不工作，电动离合器断开，电池组向主、副驱动电机供电，变模执行机构带动两侧同步器使两侧电机输入轴分别和两侧小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮接合，实现双电机分布式驱动。发动机不工作，电动离合器断开，电池组向主驱动电机或副驱动电机供电，变模执行机构带动工作侧同步器使工作电机输入轴和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮接合，实现单电机集中式驱动。根据车辆的复杂行驶工况需求采取多种机电耦合驱动模式，演变成为一种既可以实现集中式驱动又能实现分布式驱动的新型插电式混合动力汽车多模耦合驱动***。
本发明的有益效果是：通过离合器的接合和断开实现混合动力驱动模式和纯电动模式的切换，通过同步器和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮接合来实现集中式驱动，通过同步器和两侧小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮的接合实现分布式驱动。实际驱动过程中将根据不同行驶工况，通过调整离合器和两套同步器接合和断开的时机，合理地选取混合动力和纯电动的各种驱动模式。该***兼具现有各类现有混合动力***的优点，可以明显提高车辆的动力性、经济性和主动安全性。
附图说明
图1是本发明实施例的一种插电式混合动力汽车多模耦合驱动***的结构示意图；
图2是本发明实施例的传动总成内部结构图；
图3是本发明实施例的中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮及差速器组件整体示意图；
图4是本发明实施例的超薄差速器内部结构图；
图5是本发明实施例的变模执行机构壳体结构图；
图6是本发明实施例的变模执行机构内部传动组件结构图；
图7是本发明实施例的发动机-副电机并联集中式驱动模式动力流程图；
图8是本发明实施例的发动机-主驱动电机并联分布式驱动模式动力流程图；
图9是本发明实施例的发动机-主驱动电机并联集中式驱动模式动力流程图；
图10是本发明实施例的发动机-双电机并联集中式驱动模式动力流程图；
图11是本发明实施例的发动机-双电机并联分布式驱动模式动力流程图；
图12是本发明实施例的发动机-双电机串联集中式驱动模式动力流程图；
图13是本发明实施例的低速行驶发动机主动充电模式动力流程图；
图14是本发明实施例的发动机集中式驱动模式动力流程图；
图15是本发明实施例的双电机集中式驱动模式动力流程图；
图16是本发明实施例的双电机分布式驱动模式动力流程图；
图17是本发明实施例的单电机集中式驱动模式动力流程图；
图18是本发明实施例的发动机充电或驻车充电模式。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1所示，所述一种插电式混合动力汽车多模耦合驱动***，包括发动机7、电动离合器6、传动总成2、主驱动电机1、副驱动电机5、变模执行机构4、半轴组件A9和半轴组件B10、车轮组件A8和车轮组件B11和电池组3。发动机7的输出轴通过电动离合器6与副驱动电机5相连。主驱动电机1和副驱动电机5均为盘式电机，副驱动电机5固联于传动总成2的一侧，主驱动电机1固联于传动总成2的另一侧，变模执行机构4置于传动总成2的壳体上、电池组3和主副驱动电机相连，半轴组件A9和半轴组件B10分别与传动总成相连，半轴组件A的自由端插接在车轮组件A8的内部，半轴组件B的自由端插接在车轮组件B11的内部。
图2所示，是本发明实施例的传动总成内部结构图。传动总成包括同步器A、同步器B、小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A204、小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B212、小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件A203、小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件B214、小减速比二级主动齿轮A202、小减速比二级主动齿轮B215、小减速比二级从动齿轮A201、小减速比二级从动齿轮B216、中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮、中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮207、变模拨叉A206和变模拨叉B208。主驱动电机的输入轴通过同步器A205，与小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A或中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮207相连，小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮置于同步器A的两侧。副驱动电机的输入轴通过同步器B，与小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B或中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮相连，小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮置于同步器B的两侧。主驱动电机的输入轴和副驱动电机的输入轴均插接在中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮的轴孔中，并用滚针轴承支撑，主驱动电机的输入轴和副驱动电机的输入轴之间不连接。小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A与小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件A相互啮合，小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件A与小减速比二级主动齿轮A同轴固连。小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B与小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件B相互啮合。小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件B与小减速比二级主动齿轮B同轴固连。中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮与中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮相互啮合。中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮作为差速器209的外齿圈，差速器包括6个行星轮和2个太阳轮，在差速器的壳体内，3个行星轮的外圈和太阳轮2094的外圈啮合，3个行星轮的外圈和太阳轮2095的外圈啮合，2个太阳轮的输出轴上分别插接在小减速比二级主动齿轮A和小减速比二级主动齿轮B，小减速比二级主动齿轮A和小减速比二级从动齿轮A相互啮合，小减速比二级主动齿轮B和小减速比二级从动齿轮B216相互啮合。变模拨叉A套接在变模横杆A211上，变模拨叉B套接在变模横杆B213上，变模拨叉A和变模拨叉B分别与一个固定块相连，固定块呈U型。在传动总成的壳体上设有变模执行机构。
图3所示为本发明实施例的中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮及差速器组件整体示意图。
图4所示为本发明实施例的超薄差速器内部结构图。
在图3和图4中，中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮2091作为差速器209的外齿圈，差速器包括6个行星轮和2个太阳轮，在差速器的壳体内，3个行星轮2092的外圈和太阳轮2095的外圈啮合，3个行星轮2093的外圈和太阳轮2094的外圈啮合。
图5所示，为本发明实施例的变模执行机构壳体结构图，400为驱动机构壳体底座，用于将驱动机构壳体固定在变模传动总成外部壳体上，401选模电机转角传感器，402为变模电机转角传感器，403为变模驱动电机，404为选模驱动电机。变模驱动电机和图6中变模蜗杆604相联，选模驱动电机和图6中选模蜗杆601相联。
图6所示为本发明实施例的变模执行机构内部传动组件结构图。
变模执行机构内部传动组件包括：选模驱动电机驱动的选模蜗杆601、选模齿扇602、选模轴603、变模驱动电机驱动的变模蜗杆604、变模齿扇605、变模轴606、齿轮607、齿扇608、拨指A609、拨指B610、轴611。选模驱动电机的输出轴通过联轴器A与选模蜗杆相连，选模蜗杆与选模齿扇相互啮合，选模齿扇固定在选模轴上。变模驱动电机的输出轴通过联轴器B与变模蜗杆相连，变模蜗杆与变模齿扇相互啮合，变模齿扇固定在变模轴上。在变模轴上套接齿轮。齿轮与齿扇相互啮合，齿扇套接在轴上，在轴上固定连接两个拨指，分别为拨指A和拨指B，两个拨指在轴的两侧，且拨指A的位置高于拨指B的位置，拨指A和固定在变模拨叉A上的固定块相配合，拨指B和固定在变模拨叉B上的固定块相配合。齿扇、轴、拨指A和拨指B置于壳体底座的内部。
轴上的拨指具有三个位置选择点，变模拨指的中间部位具有相同的厚度，拨指A的厚度在原基础上向上延伸，拨指B的厚度向下延伸。第一位置选择点为：变模拨指处于中间位置时，变模拨指同时操纵两侧拨叉A和B。第二位置选择点为：轴在选模驱动电机的驱动下向下运动后，拨指B和拨叉B不在接触，变模过程中可实现拨指A单独拨动拨叉A。第三位置选择点为：轴在选模驱动电机的驱动下向上运动后，拨指A和拨叉A不在接触，变模过程中可实现拨指A单独拨动拨叉B。
一种插电式混合动力汽车多模耦合驱动***的各种驱动模式所具备功能实现方式如下：
图7所示，为本发明实施例中的发动机—副电机并联集中式驱动模式。电动离合器6接合，发动机7通过电动离合器将转矩传递给副驱动电机5的同时，电池组3向副驱动电机供电，副驱动电机的输入轴通过同步器B210和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮207相结合，同步器A205处于中间空转位置，中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮2091将动力传向两侧小减速比二级传动齿轮组件的二级主动齿轮A202和B215，最终传向半轴组件A9和半轴组件B10、车轮组件A8和车轮组件B11，实现多模耦合驱动***中的发动机—副电机并联驱动。
图8所示，为本发明实施例中的发动机—主驱动电机并联分布式驱动模式。电动离合器6接合，发动机7通过电动离合器将转矩传递给传动总成，电池组3向主驱动电机1供电，副驱动电机5空转，主驱动电机的输入轴通过同步器A205将转矩传递到传动总成中小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A204，副驱动电机的输入轴通过同步器B210将转矩传递到传动总成中小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B212，两侧小减速比二级传动齿轮组件的二级主动齿轮A202和B215将动力分别传向小减速比二级传动齿轮组件的二级从动齿轮A201和B216，最终传向半轴组件A9和半轴组件B10、车轮组件A8和车轮组件B11，实现发动机—主驱动电机并联分布式驱动。
图9所示，为本发明实施例中的发动机—主驱动电机并联集中式驱动模式。电动离合器6接合，发动机7通过电动离合器将转矩传递给传动总成，电池组3向主驱动电机1供电，副驱动电机5空转，主驱动电机的输入轴通过同步器A205将转矩传递到传动总成中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮207，副驱动电机5的输入轴通过同步器B210将转矩传到传动总成中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮207，中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮2091将动力传向两侧小减速比二级传动齿轮组件的二级主动齿轮A202和B215，最终传向半轴组件A9和半轴组件B10、车轮组件A8和车轮组件B11，实现发动机—主驱动电机并联集中式驱动。
图10所示，为本发明实施例中的发动机—双电机并联集中式驱动模式。电动离合器6接合，发动机7通过电动离合器将转矩传递给副驱动电机5，电池组3同时向主驱动电机1、副驱动电机5供电，主驱动电机的输入轴通过同步器A205将转矩传递到传动总成中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮207，副驱动电机5的输入轴通过同步器B210将转矩传到传动总成中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮207，中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮2091将动力传向两侧小减速比二级传动齿轮组件的二级主动齿轮A202和B215，最终传向半轴组件A9和半轴组件B10、车轮组件A8和车轮组件B11，实现发动机—双电机并联集中式驱动。
图11所示，为本发明实施例中的发动机—双电机并联分布式驱动模式。电动离合器6接合，发动机7通过电动离合器将转矩传递给副驱动电机5，电池组3同时向主驱动电机1、副驱动电机供电，主驱动电机的输入轴通过同步器A205将转矩传递到传动总成中小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A204，副驱动电机5的输入轴通过同步器B210将转矩传递到传动总成中小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B212，两侧小减速比二级传动齿轮组件的二级主动齿轮A202和B215将动力分别传向小减速比二级传动齿轮组件的二级从动齿轮A201和B216，最终传向半轴组件A9和半轴组件B10、车轮组件A8和车轮组件B11，实现发动机—双电机并联分布式驱动。
图12所示，为本发明实施例中的发动机—电池组串联式驱动模式。电动离合器6接合，发动机7通过电动离合器向副驱动电机5提供转矩，由于同步器210处于中间位置，主驱动电机不能向传动总成2传递转矩，副驱动电机在发动机的带动下发电并将电能储存到电池组3中，电池组将电能供向主驱动电机1，主驱动电机通过同步器A205将动力传递给中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮207，中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮2091将动力传向两侧小减速比二级传动齿轮组件的二级主动齿轮A202和B215，最终传向半轴组件A9和半轴组件B10、车轮组件A8和车轮组件B11，实现发动机—双电机串联集中式驱动。
图13所示，为本发明实施例中的低速行车发动机主动充电模式。电动离合器6接合，发动机7通过电动离合器将转矩传向副驱动电机5，副驱动电机的输入轴通过同步器B210将转矩传到传动总成中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮207，中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮2091将动力传向两侧小减速比二级传动齿轮组件的二级主动齿轮A202和B215，最终传向半轴组件A9和半轴组件B10、车轮组件A8和车轮组件B11，同时副驱动电机5发电并将电能传递给电池组3，同步器A205置于中间空转位置，实现低速行车发动机主动充电。
图14所示，为本发明实施例中的发动机驱动模式。电动离合器6接合，发动机7通过电动离合器将动力传向副驱动电机5，副驱动电机空转并通过同步器B210将发动机转矩传向中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮207，同步器A205置于中间空转位置，中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮2091将动力传向两侧小减速比二级传动齿轮组件的二级主动齿轮A202和B215，最终传向半轴组件A9和半轴组件B10、车轮组件A8和车轮组件B11，实现发动机集中式驱动。
图15所示，为本发明实施例中的双电机集中式驱动模式。发动机7停止工作，电动离合器6断开，电池组3同时向主驱动电机1和副驱动电机5供电，主驱动电机的输入轴通过同步器A205将转矩传递给中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮207，副驱动电机5的输入轴通过同步器B210将转矩传递给中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮，中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮2091将动力传向两侧小减速比二级传动齿轮组件的二级主动齿轮A202和B215，最终传向半轴组件A9和半轴组件B10、车轮组件A8和车轮组件B11，实现双电机集中式驱动。
图16所示，为本发明实施例中的纯电动双电机耦合分布式驱动模式。，发动机7停止工作，电动离合器6断开电池组3同时向主驱动电机1和副驱动电机5供电，主驱动电机的输入轴通过同步器A205将转矩传递给传动总成中小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A204，副驱动电机的输入轴通过同步器B210将转矩传递给传动总成中小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B212，两侧小减速比二级传动齿轮组件的二级主动齿轮A202和B215将动力分别传向小减速比二级传动齿轮组件的二级从动齿轮A201和B216，最终传向半轴组件A9和半轴组件B10、车轮组件A8和车轮组件B11，实现双电机分布式驱动。
图17所示，为本发明实施例中的单电机集中式驱动模式。发动机7停止工作，电动离合器6断开，电池组3向主驱动电机1供电，主驱动电机通过同步器A205将转矩传递给中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮207，同步器B210置于中间空转置位，中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮2091将动力传向两侧小减速比二级传动齿轮组件的二级主动齿轮A202和B215，最终传向半轴组件A9和半轴组件B10、车轮组件A8和车轮组件B11，实现单电机纯电动驱动。或者是发动机停止工作，电动离合器断开，电池组向副驱动电机供电，副驱动电机通过同步器B将转矩传递给中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮，同步器A置于中间空转位置。中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮将动力传向两侧小减速比二级传动齿轮组件的二级主动齿轮A和B，最终传向半轴组件A9和半轴组件B10、车轮组件A8和车轮组件B11，实现单电机集中式驱动。
图18所示，为本发明实施例中的驻车充电模式。发动机7工作，电动离合器6接合，同步器B210置于中间空转位置，副驱动电机5将发动机通过离合器传递出的机械能转化为电能存储在电池组3中，实现驻车情况下发动机充电，或可通过充电桩直接向电池组充电，实现驻车情况下电池组充电。
当采用本发明的驱动***车辆需要较高的加速和爬坡能力时，同步器A205和同步器B210使主驱动电机1和副驱动电机5的输入轴和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮207接合，进入发动机—双电机并联集中式驱动或主副电机集中式驱动模式。此时，动力由电机输入轴从中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮207和中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮2091传递给两侧小减速比二级传动齿轮组件的二级主动齿轮A202和B215，最终传向半轴组件A9和半轴组件B10、车轮组件A8和车轮组件B11。在该模式下，两侧动力源可以根据整车动力性需求依据经济性最优原则提供不同的驱动力矩，实现主副电机集中式驱动。
当车辆发生滑转或需要高速行驶时，同步器A205和同步器B210使两侧驱动电机输入轴分别和各自相邻的两侧小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A204和B212接合，进入发动机—主驱动电机并联分布式驱动或双电机分布式驱动模式。此时，动力由主驱动电机1和副驱动电机5分别经两侧小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A204和B212传递给两侧小减速比二级传动齿轮组件的二级主动齿轮A202和B215，最终传向半轴组件A9和半轴组件B10、车轮组件A8和车轮组件B11。该模式下，由于中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮207和中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮2091空转，基本丧失了对两侧半轴齿轮的约束力，因此，两侧驱动轮之间的相互作用可以忽略不计。此时，可以通过分别调整两侧动力源的转矩输出实现驱动防滑和直接横摆力矩控制，从而提高车辆的通过性和稳定性。
当一侧电机故障时，为了提高车辆的安全性，优先采用发动机—双电机并联集中式驱动、这样可以让正常工作的电机和发动机进行耦合驱动，使车辆恢复较高车速安全行驶的能力，提高单侧驱动电机损坏时整车的安全性。

Claims (2)

1.一种插电式混合动力汽车多模耦合驱动***，其特征在于：发动机输出轴经离合器与副驱动电机转子连接，副驱动电机转子固联于传动总成的一侧输入轴，主驱动电机转子固联于传动总成的另一侧输入轴；传动总成包括同步器A、同步器B、小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A、小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B、小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件A、小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件B、小减速比二级主动齿轮A、小减速比二级主动齿轮B、小减速比二级从动齿轮A、小减速比二级从动齿轮B、中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮、中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮、变模拨叉A和变模拨叉B，主驱动电机的输入轴通过同步器A，与小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A或中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮相连，小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮置于同步器A的两侧，副驱动电机的输入轴通过同步器B，与小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B或中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮相连，小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B和中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮置于同步器B的两侧，主驱动电机的输入轴和副驱动电机的输入轴均插接在中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮的轴孔中，并用滚针轴承支撑，主驱动电机的输入轴和副驱动电机的输入轴之间不连接，小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮A与小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件A相互啮合，小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件A与小减速比二级主动齿轮A同轴固连，小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮B与小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件B相互啮合，小减速比二级传动齿轮组件的一级主动齿轮从动件B与小减速比二级主动齿轮B同轴固连，中间大减速比一级传动齿轮组件的主动齿轮与中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮相互啮合，中间大减速比一级传动齿轮组件的从动齿轮作为差速器的外齿圈；差速器包括6个行星轮、太阳轮A和太阳轮B，在差速器的壳体内，6个行星轮中的3个行星轮的外圈和太阳轮A的外圈啮合，另外3个行星轮的外圈和太阳轮B的外圈啮合，太阳轮A和太阳轮B的输出轴上分别插接在小减速比二级主动齿轮A和小减速比二级主动齿轮B，小减速比二级主动齿轮A和小减速比二级从动齿轮A相互啮合，小减速比二级主动齿轮B和小减速比二级从动齿轮B相互啮合，变模拨叉A套接在变模横杆A上，变模拨叉B套接在变模横杆B上，变模拨叉A和变模拨叉B分别与一个固定块相连，固定块呈U型。
2.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力汽车多模耦合驱动***，其特征在于：变模执行机构包括选模驱动电机角位移传感器、变模驱动电机角位移传感器、选模驱动电机、联轴器A、选模蜗杆、选模齿扇、选模轴、变模驱动电机、联轴器B、变模蜗杆、变模齿扇、变模轴、齿轮、齿扇、拨指A、拨指B、轴和壳体，变模执行机构壳体上固定联接选模驱动电机和选模驱动电机角位移传感器，选模驱动电机的输出轴通过联轴器A与选模蜗杆相连，选模蜗杆与选模齿扇相互啮合，选模齿扇固定在选模轴上，变模执行机构壳体上固定联接变模驱动电机和变模驱动电机角位移传感器，变模驱动电机的输出轴通过联轴器B与变模蜗杆相连，变模蜗杆与变模齿扇相互啮合，变模齿扇固定在变模轴上，在变模轴上套接齿轮，齿轮与齿扇相互啮合，齿扇套接在轴上，在轴上固定连接两个拨指，分别为拨指A和拨指B，两个拨指在轴的两侧，且拨指A的位置高于拨指B的位置，拨指A和固定在变模拨叉A上的固定块相配合，拨指B和固定在变模拨叉B上的固定块相配合，齿扇、轴、拨指A和拨指B置于壳体底座的内部。
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