CN113335049A - 一种四电机四速比增程电动车动力总成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动车动力技术领域，提供了一种四电机四速比增程电动车动力总成，包括第一复合电机、第二复合电机、第一变速器、第二变速器、第一发动机、第二发动机和差速器。本发明实现四电机和四速比的多种组合动力以适应各种复杂工况条件，并且可以使电动车在更长时间的行驶中运行在电机高效率运行区间，增加续航里程，保障车辆长里程安全行驶，降低整车成本。

Description

一种四电机四速比增程电动车动力总成

技术领域

本发明涉及电动车动力技术领域，尤其涉及一种四电机四速比增程电动车动力总成。

背景技术

新能源电动车因其高效节能环保成为交通工具的首选，电动车续航里程与动力总成的效率相关，新能源电动车动力总成的配置组成直接影响电动车整车的效率和运行成本，目前电动车的单电机或者双电机配置在复杂工况条件下行驶，尤其是车辆高速行驶时有高耗能运行问题，并且低效率运行导致电能消耗增加，续航里程减少，车辆成本增加。

发明内容

本发明提供一种四电机四速比增程电动车动力总成，可以实现四电机和四速比的多种组合动力，合理分配多电机的旋转原动力应对各种复杂工况条件，通过动力总成的高效率，增加续航里程，降低整车配置成本和运行成本，为智能化和无人驾驶电动车提供新的动力总成。

本发明提供一种四电机四速比增程电动车动力总成，包括：径向并列分布的第一复合电机和第二复合电机，所述第一复合电机包括同心设置于第一机壳内的第一电机和第二电机，所述第一电机包括第一定子和第一转子组件，所述第一定子设置于所述第一转子组件的内部，所述第二电机设置于所述第一定子内，所述第二电机包括轴向设置的第二转轴；所述第二复合电机包括同心设置于第二机壳内的第三电机和第四电机，所述第三电机包括第三定子和第三转子组件，所述第三定子设置于所述第三转子组件的外部，所述第四电机设置于所述第三转子组件内，所述第四电机包括轴向设置的第四转轴；第一变速器，包括分别沿轴向可转动地设置于壳体内的第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴、第四输入轴和第一输出轴，所述壳体的左侧分别与所述第一机壳的右侧和所述第二机壳的右侧相连，所述第一输出轴位于所述第一输入轴和所述第三输入轴之间，所述第一输入轴与所述第一转子组件的右端面相连，所述第二输入轴贯穿所述第一输入轴与所述第二转轴的右端相连，所述第一输入轴通过第一齿轮副与所述第一输出轴相连，所述第一输入轴上设有第一同步器，所述第一同步器靠近所述第一齿轮副设置，所述第二输入轴通过第二齿轮副与所述第一输出轴相连，所述第二输入轴上设有第二同步器，所述第二同步器靠近所述第二齿轮副设置，所述第三输入轴与所述第三转子组件的右端面相连，所述第四输入轴贯穿所述第三输入轴与所述第四转轴的右端相连，所述第三输入轴通过第三齿轮副与所述第一输出轴相连，所述第三输入轴上设有第三同步器，所述第三同步器靠近所述第三齿轮副设置，所述第四输入轴通过第四齿轮副与所述第一输出轴相连，所述第四输入轴上设有第四同步器，所述第四同步器靠近所述第四齿轮副设置；第二变速器，设置于所述第一复合电机的左侧，所述第二变速器包括第五输入轴、第二输出轴、增速齿轮副、减速齿轮副和第五同步器，所述第五输入轴和所述第二输出轴沿轴向可转动地相对设置，所述第五输入轴通过并列设置的所述增速齿轮副和所述减速齿轮副与所述第二输出轴相连，所述第五同步器设置于所述第二输出轴上且位于所述增速齿轮副与所述减速齿轮副之间，所述第二输出轴伸出所述第二变速器且连接有第一飞轮，所述第二转轴的左端伸出所述第一机壳且连接有第一离合器，所述第一离合器与所述第一飞轮相对设置；第一发动机，与所述第五输入轴相连；第二发动机，设置于所述第二复合电机的左侧且连接有第二飞轮，所述第四转轴的左端伸出所述第二机壳且连接有第二离合器，所述第二离合器与所述第二飞轮相对设置；差速器，设置于所述壳体的右侧且与所述第一输出轴相连。

根据本发明提供的一种四电机四速比增程电动车动力总成，所述第一转子组件包括第一转轴和第一转子，所述第一转子设置于所述第一转轴的外壁上且与所述第一定子相对设置，所述第一转轴为环形，所述第一转轴的右端设有第一容纳腔，所述第二转轴的右端位于所述第一容纳腔内，所述第一转轴的右端面与所述第一输入轴相连。

根据本发明提供的一种四电机四速比增程电动车动力总成，所述第二电机还包括第二转子和第二定子，所述第二转子设置于所述第二转轴上，所述第二定子设置于所述第二转子的外部。

根据本发明提供的一种四电机四速比增程电动车动力总成，所述第三转子组件包括第三转轴和第三转子，所述第三转子设置于所述第三转轴的外壁上且与所述第三定子相对设置，所述第三转轴为环形，所述第三转轴的右端设有第二容纳腔，所述第四转轴的右端位于所述第二容纳腔内，所述第三转轴的右端面与所述第三输入轴相连。

根据本发明提供的一种四电机四速比增程电动车动力总成，所述第四电机还包括第四转子和第四定子，所述第四转子设置于所述第四转轴上，所述第四定子设置于所述第四转子的外部。

根据本发明提供的一种四电机四速比增程电动车动力总成，所述第一变速器的壳体内还设有第一支撑壁和第二支撑壁，所述第一支撑壁位于所述第二输入轴的中部，所述第二输入轴贯穿所述第一支撑壁，所述第二支撑壁位于所述第四输入轴的中部，所述第四输入轴贯穿所述第二支撑壁。

根据本发明提供的一种四电机四速比增程电动车动力总成，所述第一输入轴的两端分别通过第一轴承设置于所述壳体和所述第一支撑壁上，所述第二输入轴的中部和右端分别通过第二轴承设置于所述第一支撑壁和所述壳体上，所述第三输入轴的两端分别通过第三轴承设置于所述壳体和所述第二支撑壁上，所述第四输入轴的中部和右端分别通过第四轴承设置于所述第二支撑壁和所述壳体上，所述第一输出轴的两端分别通过第五轴承设置于所述壳体上。

根据本发明提供的一种四电机四速比增程电动车动力总成，所述第一输入轴和所述第二输入轴的中心、所述第三输入轴和所述第四输入轴的中心及所述第一输出轴的中心呈三角形分布或者三点共线。

根据本发明提供的一种四电机四速比增程电动车动力总成，所述第一齿轮副、所述第二齿轮副、所述第三齿轮副和所述第四齿轮副为直齿轮、斜齿轮或者人字齿轮中的一种或者多种组合。

根据本发明提供的一种四电机四速比增程电动车动力总成，所述第一齿轮副、所述第二齿轮副、所述第三齿轮副和所述第四齿轮副的传动比不相同。

本发明提供的一种四电机四速比增程电动车动力总成，通过将双复合电机、第一变速器（即四速比变速器）、第二变速器（即增减速变速器）、双发动机和差速器集成为动力总成，其以双复合电机的四个同心嵌套轴结构作为四速比变速器输入轴，独立或者组合地与变速器的四个齿轮副配合传送运动。该动力总成可以通过四台电机和四个齿轮副得到独立的四档原动力传送运动，也可以通过四台电机与不同齿轮副的结合，分别得到两台、三台和四台电机转矩（即旋转原动力）的合力与多传动速比的多种变化组合的动力。这些多组原动力及多种速比组合配置为本动力总成适应复杂工况和时速提供了新型高效的解决方案，可以使电动车在更长时间的行驶中运行在电机高效率运行区间，增加续航里程，保障车辆长里程安全行驶，且降低整车成本。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的动力总成的结构示意图；

图2是本发明提供的动力总成轴向位置示意图；

图3是本发明提供的第一电机独立运行的传送运动示意图；

图4是本发明提供的第二电机独立运行的传送运动示意图；

图5是本发明提供的第三电机独立运行的传送运动示意图；

图6是本发明提供的第四电机独立运行的传送运动示意图；

图7是本发明提供的第一电机、第二电机共同运行的传送运动示意图；

图8是本发明提供的第一电机、第三电机共同运行的传送运动示意图；

图9是本发明提供的第一电机、第四电机共同运行的传送运动示意图；

图10是本发明提供的第二电机、第三电机共同运行的传送运动示意图；

图11是本发明提供的第二电机、第四电机共同运行的传送运动示意图；

图12是本发明提供的第三电机、第四电机共同运行的传送运动示意图；

图13是本发明提供的第一电机、第二电机、第三电机共同运行的传送运动示意图；

图14是本发明提供的第一电机、第二电机、第四电机共同运行的传送运动示意图；

图15是本发明提供的第一电机、第三电机、第四电机共同运行的传送运动示意图；

图16是本发明提供的第二电机、第三电机、第四电机共同运行的传送运动示意图；

图17是本发明提供的第一电机、第二电机、第三电机、第四电机共同运行的传送运动示意图；

图18是本发明提供的第一发动机拖动第二电机发电的传送运动示意图；

图19是本发明提供的第一发动机提供驱动力的传送运动示意图；

图20是本发明提供的第二发动机提供驱动力的传送运动示意图；

图21是本发明提供的第二电机启动第一发动机的传送运动示意图；

图22是本发明提供的第四电机启动第二发动机的传送运动示意图；

附图标记：

11：第一发动机，12：第二发动机，13：第一变速器，14：第一飞轮，15：第二飞轮，16：第一离合器，17：第二离合器，18：第一复合电机，19：第二复合电机，20：第二变速器，21：差速器，22：第五输入轴，23：第二输出轴，24：增速齿轮副，25：减速齿轮副，26：第五同步器，27：第一电机，28：第二电机，29：第三电机，30：第四电机，31：第一定子，32：第一转子，33：第一转轴，34：第二定子，35：第二转子，36：第二转轴，37：第三定子，38：第三转子，39：第三转轴，40：第四定子，41：第四转子，42：第四转轴，43：第一输入轴，44：第二输入轴，45：第三输入轴，46：第四输入轴，47：第一输出轴，48：第一齿轮副，49：第二齿轮副，50：第三齿轮副，51：第四齿轮副，52：第一同步器，53：第二同步器，54：第三同步器，55：第四同步器，56：第一轴承，57：第二轴承，58：第三轴承，59：第四轴承，60：第五轴承，61：第一容纳腔，62：第二容纳腔，63：第一支撑壁，64：第二支撑壁。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

根据本发明的实施例，如图1所示，本发明提供的四电机四速比增程电动车动力总成，主要包括：第一复合电机18、第二复合电机19、第一变速器13、第二变速器20、第一发动机11、第二发动机12和差速器21。其中，第一复合电机18和第二复合电机19呈径向并列分布，第一复合电机18为径向复合结构，包括同心设置于第一机壳内的第一电机27和第二电机28，第一电机27包括第一定子31和第一转子组件，第一定子31设置于第一转子组件的内部，第一转子组件通过轴承可旋转设置，第二电机28设置于第一定子31内，且第二电机28包括轴向设置的第二转轴36；第二复合电机19为径向复合结构，包括同心设置于第二机壳内的第三电机29和第四电机30，第三电机29包括第三定子37和第三转子组件，第三定子37设置于第三转子组件的外部，第三转子组件通过轴承可旋转设置，第四电机30设置于第三转子组件内，第四电机30包括轴向设置的第四转轴42。

第一变速器13包括分别沿轴向可转动地设置于壳体内的第一输入轴43、第二输入轴44、第三输入轴45、第四输入轴46和第一输出轴47，壳体的左侧分别与第一机壳的右侧和第二机壳的右侧相连，第一输出轴47位于第一输入轴43和第三输入轴45之间，第一输入轴43的左端与第一转子组件的右端面相连，第二输入轴44的左端贯穿中空的第一输入轴43与第二转轴36的右端相连，第一输入轴43通过第一齿轮副48与第一输出轴47相连，第一输入轴43上设有第一同步器52，第一同步器52靠近第一齿轮副48设置，具体设置在第一齿轮副48的右侧，第二输入轴44通过第二齿轮副49与第一输出轴47相连，第二输入轴44上设有第二同步器53，第二同步器53靠近第二齿轮副49设置，具体设置在第二齿轮副49的右侧；第三输入轴45的左端与第三转子组件的右端面相连，第四输入轴46的左端贯穿中空的第三输入轴45与第四转轴42的右端相连，第三输入轴45通过第三齿轮副50与第一输出轴47相连，第三输入轴45上设有第三同步器54，第三同步器54靠近第三齿轮副50设置，具体设置在第三齿轮副50的左侧，第四输入轴46通过第四齿轮副51与第一输出轴47相连，第四输入轴46上设有第四同步器55，第四同步器55靠近第四齿轮副51设置，具体设置在第四齿轮副51的左侧。应当理解的是，本发明第一变速器13通过四个齿轮副进行传动，即第一变速器13为四速比变速器。

第二变速器20设置于第一复合电机18的左侧，第二变速器20包括第五输入轴22、第二输出轴23、增速齿轮副24、减速齿轮副25和第五同步器26，第五输入轴22和第二输出轴23沿轴向可转动地相对设置，第五输入轴22通过并列设置的增速齿轮副24和减速齿轮副25与第二输出轴23相连，第五同步器26设置于第二输出轴23上且位于增速齿轮副24与减速齿轮副25之间，第二输出轴23伸出第二变速器20且连接有第一飞轮14，第二转轴36的左端伸出第一机壳且连接有第一离合器16，第一离合器16与第一飞轮14相对设置，以进行耦合和非耦合。应当理解的是，本发明第二变速器20通过增速齿轮副24和减速齿轮副25进行传动，即第二变速器20为增减速变速器。

第一发动机11设置于第二变速器20的左侧，且第一发动机11的转轴与第五输入轴22相连。

第二发动机12设置于第二复合电机19的左侧，且第二发动机12的转轴连接有第二飞轮15，第四转轴42的左端伸出第二机壳且连接有第二离合器17，第二离合器17与第二飞轮15相对设置，以进行耦合和非耦合。

差速器21设置于壳体的右侧且与第一输出轴47的右端相连。

本发明实施例通过将双复合电机、第一变速器、第二变速器、双发动机和差速器集成为动力总成，其以双复合电机的四个同心嵌套轴结构作为四速比变速器输入轴，独立或者组合地与变速器的四个齿轮副配合传送运动。该动力总成可以通过四台电机和四个齿轮副得到独立的四档原动力传送运动，也可以通过四台电机与不同齿轮副的结合，分别得到两台、三台和四台电机转矩（即旋转原动力）的合力与多传动速比的多种变化组合的动力。这些多组原动力及多种速比组合配置为本动力总成适应复杂工况和时速提供了新型高效的解决方案，可以使电动车在更长时间的行驶中运行在电机高效率运行区间，增加续航里程，保障车辆长里程安全行驶，且降低整车成本。

根据本发明的实施例，第一转子组件包括第一转轴33和第一转子32，第一转子32设置于第一转轴33的外壁上且与第一定子31相对设置，第一转轴33为环形，第一转轴33的右端为缩口结构，缩口结构设有第一容纳腔61，第二转轴36的右端位于第一容纳腔61内，即第二输入轴44的左端伸入第一容纳腔61内与第二转轴36的右端相连，并且第一转轴33的右端面与第一输入轴43的左端相连。

根据本发明的实施例，第二电机28还包括第二转子35和第二定子34，第二转子35设置于第二转轴36上，第二定子34设置于第二转子35的外部。

根据本发明的实施例，第三转子组件包括第三转轴39和第三转子38，第三转子38设置于第三转轴39的外壁上且与第三定子37相对设置，第三转轴39为环形，第三转轴39的右端为缩口结构，缩口结构设有第二容纳腔62，第四转轴42的右端位于第二容纳腔62内，即第四输入轴46的左端伸入第二容纳腔62内与第四转轴42的右端相连，并且第三转轴39的右端面与第三输入轴45的左端相连。

根据本发明的实施例，第四电机30还包括第四转子41和第四定子40，第四转子41设置于第四转轴42上，第四定子40设置于第四转子41的外部。

根据本发明的实施例，第一变速器13的壳体内还设有第一支撑壁63和第二支撑壁64，第一支撑壁63位于第二输入轴44的中部，第二输入轴44贯穿第一支撑壁63和第一输入轴43伸入第一容纳腔61内，第一支撑壁63用于支撑固定第一输入轴43和第二输入轴44，第二支撑壁64位于第四输入轴46的中部，第四输入轴46贯穿第二支撑壁64和第三输入轴45伸入第二容纳腔62内，第二支撑壁64用于支撑固定第三输入轴45和第四输入轴46。

根据本发明的实施例，第一输入轴43的两端分别通过第一轴承56设置于第一变速器13左侧的壳体和第一支撑壁63上，第二输入轴44的中部和右端分别通过第二轴承57设置于第一支撑壁63和第一变速器13右侧的壳体上，第三输入轴45的两端分别通过第三轴承58设置于第一变速器13左侧的壳体和第二支撑壁64上，第四输入轴46的中部和右端分别通过第四轴承59设置于第二支撑壁64和第一变速器13右侧的壳体上，第一输出轴47的两端分别通过第五轴承60设置于第一变速器13左右两侧的壳体上。可以理解的是，本发明第一输入轴43的长度小于第二输入轴44的长度，以和第一支撑壁63相连，第三输入轴45的长度小于第四输入轴46的长度，以和第二支撑壁64相连；并且第一支撑壁63位于第一同步器52和第二齿轮副49之间，第二支撑壁64位于第三齿轮副50和第四同步器55之间，具有结构紧凑的特点。

根据本发明的实施例，如图2所示，第一输入轴43和第二输入轴44的中心、第三输入轴45和第四输入轴46的中心及第一输出轴47的中心呈三角形分布，以缩小安装空间，便于安装。

与上述实施例不同的是，第一输入轴43和第二输入轴44的中心、第三输入轴45和第四输入轴46的中心及第一输出轴47的中心三点共线设置。

本发明通过上述两种不同的设置方式，可以根据车辆不同安装空间进行适应性的匹配，以达到便于安装的目的。

根据本发明的实施例，第一齿轮副48、第二齿轮副49、第三齿轮副50和第四齿轮副51为直齿轮、斜齿轮或者人字齿轮中的一种或者多种组合。

根据本发明的实施例，第一齿轮副48、第二齿轮副49、第三齿轮副50和第四齿轮副51的传动比不相同，使输出动力不同，适合不同的工况。

如图3-图22所示，下面对本发明提供的动力总成的多种传送运动方式进行描述，具体如下所述。

如图3所示，粗虚线表示传送运动路径。第一电机27独立运行，第一同步器52与第一齿轮副48啮合，第一电机27将其旋转原动力通过第一齿轮副48和第一输出轴47传送至差速器21，此时第二电机28、第三电机29和第四电机30不运行，第一离合器16和第二离合器17处于非耦合的分离状态。

如图4所示，粗虚线表示传送运动路径。第二电机28独立运行，第二同步器53与第二齿轮副49啮合，第二电机28将其旋转原动力通过第二齿轮副49和第一输出轴47传送至差速器21，此时第一电机27、第三电机29和第四电机30不运行，第一离合器16和第二离合器17处于分离状态。

如图5所示，粗虚线表示传送运动路径。第三电机29独立运行，第三同步器54与第三齿轮副50啮合，第三电机29将其旋转原动力通过第三齿轮副50和第一输出轴47传送至差速器21，此时第一电机27、第二电机28和第四电机30不运行，第一离合器16和第二离合器17处于分离状态。

如图6所示，粗虚线表示传送运动路径。第四电机30独立运行，第四同步器55与第四齿轮副51啮合，第四电机30将其旋转原动力通过第四齿轮副51和第一输出轴47传送至差速器21，此时第一电机27、第二电机28和第三电机29不运行，第一离合器16和第二离合器17处于分离状态。

如图7所示，粗虚线表示传送运动路径。第一电机27和第二电机28共同运行，第一同步器52与第一齿轮副48啮合，第二同步器53与第二齿轮副49啮合，通过对第一电机27和第二电机28旋转速度的控制，使第一齿轮副48和第二齿轮副49作用于第一输出轴47上的角速度相同，第一输出轴47同时将第一电机27和第二电机28的旋转原动力的合力传送至差速器21，第三电机29和第四电机30不运行，第一离合器16和第二离合器17处于分离状态。

如图8所示，粗虚线表示传送运动路径。第一电机27和第三电机29共同运行，第一同步器52与第一齿轮副48啮合，第三同步器54与第三齿轮副50啮合，通过对第一电机27和第三电机29旋转速度的控制，使第一齿轮副48和第三齿轮副50作用于第一输出轴47上的角速度相同，第一输出轴47同时将第一电机27和第三电机29的旋转原动力的合力传送至差速器21，第二电机28和第四电机30不运行，第一离合器16和第二离合器17处于分离状态。

如图9所示，粗虚线表示传送运动路径。第一电机27和第四电机30共同运行，第一同步器52与第一齿轮副48啮合，第四同步器55与第四齿轮副51啮合，通过对第一电机27和第四电机30旋转速度的控制，使第一齿轮副48和第四齿轮副51作用于第一输出轴47上的角速度相同，第一输出轴47同时将第一电机27和第四电机30的旋转原动力的合力传送至差速器21，第二电机28和第三电机29不运行，第一离合器16和第二离合器17处于分离状态。

如图10所示，粗虚线表示传送运动路径。第二电机28和第三电机29共同运行，第二同步器53与第二齿轮副49啮合，第三同步器54与第三齿轮副50啮合，通过对第二电机28和第三电机29旋转速度的控制，使第二齿轮副49和第三齿轮副50作用于第一输出轴47上的角速度相同，第一输出轴47同时将第二电机28和第三电机29的旋转原动力的合力传送至差速器21，第一电机27和第四电机30不运行，第一离合器16和第二离合器17处于分离状态。

如图11所示，粗虚线表示传送运动路径。第二电机28和第四电机30共同运行，第二同步器53与第二齿轮副49啮合，第四同步器55与第四齿轮副51啮合，通过对第二电机28和第四电机30旋转速度的控制，使第二齿轮副49和第四齿轮副51作用于第一输出轴47上的角速度相同，第一输出轴47同时将第二电机28和第四电机30的旋转原动力的合力传送至差速器21，第一电机27和第三电机29不运行，第一离合器16和第二离合器17处于分离状态。

如图12所示，粗虚线表示传送运动路径。第三电机29和第四电机30共同运行，第三同步器54与第三齿轮副50啮合，第四同步器55与第四齿轮副51啮合，通过对第三电机29和第四电机30旋转速度的控制，使第三齿轮副50和第四齿轮副51作用于第一输出轴47上的角速度相同，第一输出轴47同时将第三电机29和第四电机30的旋转原动力的合力传送至差速器21，第一电机27和第二电机28不运行，第一离合器16和第二离合器17处于分离状态。

如图13所示，粗虚线表示传送运动路径。第一电机27、第二电机28和第三电机29共同运行，第一同步器52与第一齿轮副48啮合，第二同步器53与第二齿轮副49啮合，第三同步器54与第三齿轮副50啮合，通过对第一电机27、第二电机28和第三电机29的旋转速度的控制，使第一齿轮副48、第二齿轮副49和第三齿轮副50作用于第一输出轴47上的角速度相同，第一输出轴47同时将第一电机27、第二电机28和第三电机29的旋转原动力的合力传送至差速器21，第四电机30不运行，第一离合器16和第二离合器17处于分离状态。

如图14所示，粗虚线表示传送运动路径。第一电机27、第二电机28和第四电机30共同运行，第一同步器52与第一齿轮副48啮合，第二同步器53与第二齿轮副49啮合，第四同步器55与第四齿轮副51啮合，通过对第一电机27、第二电机28和第四电机30的旋转速度的控制，使第一齿轮副48、第二齿轮副49和第四齿轮副51作用于第一输出轴47上的角速度相同，第一输出轴47同时将第一电机27、第二电机28和第四电机30的旋转原动力的合力传送至差速器21，第三电机29不运行，第一离合器16和第二离合器17处于分离状态。

如图15所示，粗虚线表示传送运动路径。第一电机27、第三电机29和第四电机30共同运行，第一同步器52与第一齿轮副48啮合，第三同步器54与第三齿轮副50啮合，第四同步器55与第四齿轮副51啮合，通过对第一电机27、第三电机29和第四电机30的旋转速度的控制，使第一齿轮副48、第三齿轮副50和第四齿轮副51作用于第一输出轴47上的角速度相同，第一输出轴47同时将第一电机27、第三电机29和第四电机30的旋转原动力的合力传送至差速器21，第二电机28不运行，第一离合器16和第二离合器17处于分离状态。

如图16所示，粗虚线表示传送运动路径。第二电机28、第三电机29和第四电机30共同运行，第二同步器53与第二齿轮副49啮合，第三同步器54与第三齿轮副50啮合，第四同步器55与第四齿轮副51啮合，通过对第二电机28、第三电机29和第四电机30的旋转速度的控制，使第二齿轮副49、第三齿轮副50和第四齿轮副51作用于第一输出轴47上的角速度相同，第一输出轴47同时将第二电机28、第三电机29和第四电机30旋转原动力的合力传送至差速器21，第一电机27不运行，第一离合器16和第二离合器17处于分离状态。

如图17所示，粗虚线表示传送运动路径。第一电机27、第二电机28、第三电机29和第四电机30共同运行，第一同步器52与第一齿轮副48啮合，第二同步器53与第二齿轮副49啮合，第三同步器54与第三齿轮副50啮合，第四同步器55与第四齿轮副51啮合，通过对第一电机27、第二电机28、第三电机29和第四电机30的旋转速度的控制，使第一齿轮副48、第二齿轮副49、第三齿轮副50和第四齿轮副51作用于第一输出轴47上的角速度相同，第一输出轴47同时将第一电机27、第二电机28、第三电机29和第四电机30的旋转原动力的合力传送至差速器21，第一离合器16和第二离合器17处于分离状态。

如图18所示，虚线表示传送运动路径，包括：粗虚线为一种传送路径，细虚线为可选择地其他传送路径。第一发动机11带动第二电机28发电，第五同步器26与增速齿轮副24啮合，第一飞轮14与第一离合器16耦合，第二同步器53不动作，第一发动机11带动第二转轴36高速旋转，第二定子34产生电磁感应作为发电机发电，第二离合器17处于分离状态，第一电机27、第三电机29和第四电机30不运行或者以单台、两台、三台模式向差速器21传送运动。

如图19所示，虚线表示传送运动路径，包括：粗虚线为一种传送路径，细虚线为可选择地其他传送路径。第一发动机11提供驱动力，第五同步器26与减速齿轮副25啮合，第一飞轮14与第一离合器16耦合，第二同步器53与第二齿轮副49啮合，第一发动机11的旋转原动力通过第二转轴36在减速齿轮副25和第二齿轮副49的两级减速增矩下由第一输出轴47传送运动至差速器21，第二定子34不通电，第一电机27、第三电机29和第四电机30不运行或者以单台、两台、三台模式向差速器21传送运动，第二离合器17处于分离状态。

如图20所示，虚线表示传送运动路径，包括：粗虚线为一种传送路径，细虚线为可选择地其他传送路径。第二发动机12提供驱动力，第二飞轮15与第二离合器17耦合，第四同步器55与第四齿轮副51啮合，第二发动机12的旋转原动力通过第四转轴42和第四齿轮副51由第一输出轴47传送运动至差速器21，第四定子40不通电，第一电机27、第二电机28和第三电机29不运行或者以单台、两台、三台模式向差速器21传送运动，第一离合器16处于分离状态。

如图21所示，粗虚线表示传送运动路径。第二电机28启动第一发动机11，第五同步器26与减速齿轮副25啮合，第一飞轮14与第一离合器16耦合，第二同步器53不动作，第二电机28运行带动第一发动机11旋转至规定转速，第一发动机11被快速启动。

如图22所示，粗虚线表示传送运动路径。第四电机30启动第二发动机12，第二飞轮15与第二离合器17耦合，第四同步器55不动作，第四电机30运行带动第二发动机12旋转至规定转速，第二发动机12被快速启动。

因此，本发明动力总成结构紧凑简单，实现了四个驱动电机和发电机、启动电机的功能，当车辆惯性运行时可以提供能量回收功能。发动机与单速比的增减速变速器结合，使得作为发电机发电和电机驱动两用功能的电机额定转速、功率分配及效率更加平衡合理；本发明动力总成可以配置相对小功率的发动机依靠增速传动比提高两用功能电机高转速发电，也可以使小功率发动机利用两个变速器实现两级减速增矩和双速比选择，从而得到更佳和更大的驱动力。双径向复合电机可以不同的转速和扭矩的四台电机做动力配置，根据电动车行驶中各种时速和路况对于驱动扭矩和转速的需要，优选不同的旋转原动力，并且与四个速比齿轮副组合以适应电动车行驶中的复杂工况。因此，本发明提供了更加细分、择优、合理、高效的动力组合与动力分配，使电动车电机增加了在高效率区域运行的时间长度和宽泛了动力区间。此外，本发明动力总成可以使用于混合动力车或者纯电动车，可以单独前置或者后置在电动车上，也可以前后置各一副或者部分动力总成，本发明不仅适用于常规电动车，尤其满足和适用于特殊用途的超级性能车，可以实现降低车辆电池配置，减少车辆配置成本和运行成本，增加车辆续航里程，保障车辆长里程安全行驶。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种四电机四速比增程电动车动力总成，其特征在于，包括：

径向并列分布的第一复合电机和第二复合电机，所述第一复合电机包括同心设置于第一机壳内的第一电机和第二电机，所述第一电机包括第一定子和第一转子组件，所述第一定子设置于所述第一转子组件的内部，所述第二电机设置于所述第一定子内，所述第二电机包括轴向设置的第二转轴；所述第二复合电机包括同心设置于第二机壳内的第三电机和第四电机，所述第三电机包括第三定子和第三转子组件，所述第三定子设置于所述第三转子组件的外部，所述第四电机设置于所述第三转子组件内，所述第四电机包括轴向设置的第四转轴；

第一变速器，包括分别沿轴向可转动地设置于壳体内的第一输入轴、第二输入轴、第三输入轴、第四输入轴和第一输出轴，所述壳体的左侧分别与所述第一机壳的右侧和所述第二机壳的右侧相连，所述第一输出轴位于所述第一输入轴和所述第三输入轴之间，所述第一输入轴与所述第一转子组件的右端面相连，所述第二输入轴贯穿所述第一输入轴与所述第二转轴的右端相连，所述第一输入轴通过第一齿轮副与所述第一输出轴相连，所述第一输入轴上设有第一同步器，所述第一同步器靠近所述第一齿轮副设置，所述第二输入轴通过第二齿轮副与所述第一输出轴相连，所述第二输入轴上设有第二同步器，所述第二同步器靠近所述第二齿轮副设置，所述第三输入轴与所述第三转子组件的右端面相连，所述第四输入轴贯穿所述第三输入轴与所述第四转轴的右端相连，所述第三输入轴通过第三齿轮副与所述第一输出轴相连，所述第三输入轴上设有第三同步器，所述第三同步器靠近所述第三齿轮副设置，所述第四输入轴通过第四齿轮副与所述第一输出轴相连，所述第四输入轴上设有第四同步器，所述第四同步器靠近所述第四齿轮副设置；

第二变速器，设置于所述第一复合电机的左侧，所述第二变速器包括第五输入轴、第二输出轴、增速齿轮副、减速齿轮副和第五同步器，所述第五输入轴和所述第二输出轴沿轴向可转动地相对设置，所述第五输入轴通过并列设置的所述增速齿轮副和所述减速齿轮副与所述第二输出轴相连，所述第五同步器设置于所述第二输出轴上且位于所述增速齿轮副与所述减速齿轮副之间，所述第二输出轴伸出所述第二变速器且连接有第一飞轮，所述第二转轴的左端伸出所述第一机壳且连接有第一离合器，所述第一离合器与所述第一飞轮相对设置；

第一发动机，与所述第五输入轴相连；

第二发动机，设置于所述第二复合电机的左侧且连接有第二飞轮，所述第四转轴的左端伸出所述第二机壳且连接有第二离合器，所述第二离合器与所述第二飞轮相对设置；

差速器，设置于所述壳体的右侧且与所述第一输出轴相连。

2.根据权利要求1所述的四电机四速比增程电动车动力总成，其特征在于，所述第一转子组件包括第一转轴和第一转子，所述第一转子设置于所述第一转轴的外壁上且与所述第一定子相对设置，所述第一转轴为环形，所述第一转轴的右端设有第一容纳腔，所述第二转轴的右端位于所述第一容纳腔内，所述第一转轴的右端面与所述第一输入轴相连。

3.根据权利要求1所述的四电机四速比增程电动车动力总成，其特征在于，所述第二电机还包括第二转子和第二定子，所述第二转子设置于所述第二转轴上，所述第二定子设置于所述第二转子的外部。

4.根据权利要求1所述的四电机四速比增程电动车动力总成，其特征在于，所述第三转子组件包括第三转轴和第三转子，所述第三转子设置于所述第三转轴的外壁上且与所述第三定子相对设置，所述第三转轴为环形，所述第三转轴的右端设有第二容纳腔，所述第四转轴的右端位于所述第二容纳腔内，所述第三转轴的右端面与所述第三输入轴相连。

5.根据权利要求1所述的四电机四速比增程电动车动力总成，其特征在于，所述第四电机还包括第四转子和第四定子，所述第四转子设置于所述第四转轴上，所述第四定子设置于所述第四转子的外部。

6.根据权利要求1所述的四电机四速比增程电动车动力总成，其特征在于，所述第一变速器的壳体内还设有第一支撑壁和第二支撑壁，所述第一支撑壁位于所述第二输入轴的中部，所述第二输入轴贯穿所述第一支撑壁，所述第二支撑壁位于所述第四输入轴的中部，所述第四输入轴贯穿所述第二支撑壁。

7.根据权利要求6所述的四电机四速比增程电动车动力总成，其特征在于，所述第一输入轴的两端分别通过第一轴承设置于所述壳体和所述第一支撑壁上，所述第二输入轴的中部和右端分别通过第二轴承设置于所述第一支撑壁和所述壳体上，所述第三输入轴的两端分别通过第三轴承设置于所述壳体和所述第二支撑壁上，所述第四输入轴的中部和右端分别通过第四轴承设置于所述第二支撑壁和所述壳体上，所述第一输出轴的两端分别通过第五轴承设置于所述壳体上。

8.根据权利要求1所述的四电机四速比增程电动车动力总成，其特征在于，所述第一输入轴和所述第二输入轴的中心、所述第三输入轴和所述第四输入轴的中心及所述第一输出轴的中心呈三角形分布或者三点共线。

9.根据权利要求1所述的四电机四速比增程电动车动力总成，其特征在于，所述第一齿轮副、所述第二齿轮副、所述第三齿轮副和所述第四齿轮副为直齿轮、斜齿轮或者人字齿轮中的一种或者多种组合。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的四电机四速比增程电动车动力总成，其特征在于，所述第一齿轮副、所述第二齿轮副、所述第三齿轮副和所述第四齿轮副的传动比不相同。

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