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技术领域

本发明属于混合动力汽车技术领域，具体涉及一种多动力输 入混合动力驱动装置。

背景技术

随着石油资源的日益枯竭和汽车污染的日益严重，世界各大 汽车厂商都投入巨资进行混合动力电动汽车的研发，其中插电式混 合动力是纯电动方案外最省油的解决方案。从动力耦合方式上看， 插电式混合动力汽车动力驱动装置通常分为三类：并联方案、串联 方案、混联方案。

并联方案是指由发动机和电动机共同驱动汽车，其中，发动 机和电动机分属两套动力系统，可以分别单独地向驱动车轮提供扭 矩。当车辆在中低速行驶时，发动机不工作，由电动机驱动车辆， 实现纯电动行驶工况；当汽车急加速或爬坡时，发动机和电动机一 起驱动车辆，使车辆有较强的动力性；而当车辆行驶在高速工况时， 此时仅由发动机驱动车辆。常用的是发动机与变速箱之间通过两个 离合器连接一个电动—发电一体电机。并联方案布置安装空间需求 大，通常用于前置后驱的中大型车辆。

串联方案的动力源由发动机、发电机和电动机组成，发动机 驱动发电机发电，电能通过电机控制器输送到电池或驱动电机，最 终由驱动电机通过主减速器或变速箱驱动车辆。在车辆负荷较低 时，由电池向电动机供电，驱动车辆；在高负荷时，由电池、发动 机-发电机组共同向电动机供电，驱动车辆行驶。串联方案使发动 机工作在经济转速附近，但串联方案有能量多次转换的现象，效率 低。

混联方案包含了并联方案和串联方案的特点。动力系统包括 发动机、发电机和电动机，根据行驶工况，决定系统采用并联方案 或串联方案。混联方案控制简单，但结构复杂。

如公告号CN1898482B的专利采用发动机和两个电机通过一 套行星齿轮系统连接，通过行星齿轮系统实现动力协调及变速，以 满足整车行驶要求。该方法动力传递路径复杂，动力传递过程存在 不必要的机械能—电能—机械能的转换，用于插电式混合动力中将 降低纯电动行驶里程。又如公开号CN101152837B的专利，发动机 与启动发电一体机直接连接后，通过离合器与变速机构的输入轴连 接，驱动电机与变速机构的输出轴连接，且变速机构的输出轴通过 差速器与车轮连接。该方案为了满足整车纯电动行驶时的爬坡、急 加速等工况要求，驱动电机的扭矩较大，相应的电机尺寸也会较大， 故驱动系统总体尺寸较大，在机舱布置时受限。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种多动力输入 混合动力驱动装置。尤其是插电式及增程式混合动力汽车。

本发明采用的技术方案是：包括第一输入轴、第二输入轴、 第三输入轴、中间轴、输出轴、发动机、发电机和驱动电机，所述 输出轴连接主减速器，所述主减速器连接驱动车轮，所述发动机动 力输出端与第三输入轴连接，所述发电机动力输出端与第一输入轴 连接，所述驱动电机动力输出端与第二输入轴连接；所述第一输入 轴上设有第一主动齿轮，所述第二输入轴上设有第二主动齿轮，所 述中间轴上设有第一从动齿轮，所述输出轴上设有第二从动齿轮， 所述第一主动齿轮与第一从动齿轮啮合，所述第二主动齿轮与第二 从动齿轮啮合；所述第三输入轴与中间轴之间设有离合器，所述中 间轴和输出轴之间设有动力中断装置。

进一步优选的结构，所述发电机电气输入端与发电机控制器 输出端电连接，所述驱动电机电气输入端与驱动电机控制器输出端 电连接，所述发电机控制器、驱动电机控制器输入端分别与高压储 能装置输出端电连接。

进一步优选的结构，所述高压储能装置输入端与车载充电机 输出端电连接。

进一步优选的结构，所述车载充电机输入端电连接市电充电 插头。

进一步优选的结构，所述第一输入轴、第二输入轴和第三输 入轴平行设置。

在本发明中，多输入轴式混合动力传动箱包括发动机、发电机、 驱动电机、平行的三根输入轴和一根输出轴、离合器、动力中断装 置、多对啮合齿轮。在发动机单独驱动时，传动箱内的离合器结合， 动力中断装置结合，发动机的动力经过离合器传递到多输入轴式混 合动力传动箱的输出轴，通过输出轴动传递给主减速器。在纯电动 驱动时，离合器分离：当油门负荷较低时，动力中断装置分离，驱 动电机的动力通过多输入轴式混合动力传动箱的第二输入轴将动 力传递给主减速器；当急加速或油门开度较大时，动力中断装置结 合，发电机当做另一个驱动电机，向多输入轴式混合动力传动箱提 供动力，两个电机的动力在多输入轴式混合动力传动箱输出轴上耦 合后传递给主减速器，驱动车辆。在车辆的某些特定工况如运动模 式下，为保证极好的加速性能，此时离合器结合，动力中断装置结 合，发动机、发电机、驱动电机同时向多输入轴式混合动力传动箱 输出动力，三者的动力在多输入轴式混合动力传动箱输出轴上耦合 后，并传递给主减速器，驱动车辆。在汽车减速或制动时，离合器 分离，驱动电机作为发电机进行能量再生，将车辆的动能转换为电 能。

本发明由于取消了结构复杂的动力分配装置及机电耦合系统， 本发明双电机混合动力驱动装置结构简单，采用两个小型电机分别 驱动，可有效减少单电机驱动时电机功率及电机体积，占用空间小， 传动效率高；运行工况多样，能实现单电机纯电动和双电机纯电动、 发动机及电机并联驱动、增程式混合动力驱动等多种模式，且控制 容易。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图中，1-发动机、2-发电机、3-驱动电机、4-多输入轴式混合动 力传动箱、5-发电机控制器、6-驱动电机控制器、7-高压储能装置、 8-车载充电机、9-市电充电插头、10-主减速器、11-驱动车轮、12- 离合器、13-动力中断装置、14-第一主动齿轮、15-第一从动齿轮、 16-第二主动齿轮、17-第二从动齿轮、18-第一输入轴、19-第二输 入轴、20-第三输入轴、21-输出轴、22-中间轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便 于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示，本发明包括第一输入轴18、第二输入轴19、第 三输入轴20、中间轴22、输出轴21、发动机1、发电机2和驱动 电机3，输出轴21连接主减速器10，主减速器10连接驱动车轮11， 发动机1动力输出端与第三输入轴20连接，发电机2动力输出端 与第一输入轴18连接，驱动电机3动力输出端与第二输入轴19连 接；第一输入轴18上设有第一主动齿轮14，第二输入轴19上设有 第二主动齿轮16，中间轴22上设有第一从动齿轮15，输出轴21 上设有第二从动齿轮17，第一主动齿轮14与第一从动齿轮15啮合， 第二主动齿轮16与第二从动齿轮17啮合；第三输入轴20与中间 轴22之间设有离合器12，中间轴22和输出轴21之间设有动力中 断装置13，其中，第一输入轴18、第二输入轴19和第三输入轴20 平行设置。本实施例中的动力中断装置13可为第二离合器。

发电机1电气输入端与发电机控制器5输出端电连接，驱动 电机3电气输入端与驱动电机控制器6输出端电连接，发电机控制 器5、驱动电机控制器6输入端分别与高压储能装置7输出端电连 接。高压储能装置7输入端与车载充电机8输出端电连接。车载充 电机8输入端电连接市电充电插头9。

发电机1输入端与发电机控制器5输出端电连接，驱动电机3 输入端与驱动电机控制器6输出端电连接，发电机控制器5、驱动 电机控制器6输入端分别与高压储能装置7输出端电连接。高压储 能装置7输入端与车载充电机8输出端电连接。车载充电机8输入 端电连接市电充电插头9。

本发明的实施例中，可实现纯电动模式、发动机驱动模式、 串联驱动模式/增程模式、发动机电机并联驱动模式、能量再生回 收模式、行车发电模式与驻车发电模式。

纯电动模式：在此模式下，离合器12分离。当油门负荷较低 时，动力中断装置13分离，驱动电机3的动力通过多输入轴式混 合动力传动箱4的输出轴21将动力传递给主减速器10，驱动车辆 前进；当油门踏板开度较大时，动力中断装置13结合，发电机2 作为另外一个动力源，向多输入轴式混合动力传动箱4提供动力， 两个电机的动力在多输入轴式混合动力传动箱4输出轴21上耦合 后传递给主减速器10，驱动车辆。

发动机驱动模式：在此模式下，离合器12和动力中断装置13 都处于结合状态，发电机2及驱动电机3不工作，发动机1单独向 多输入轴式混合动力传动箱4输出动力，驱动车辆。

串联驱动模式/增程模式：当高压储能装置7电量低，且不足 以进行纯电动行驶时，混合动力驱动装置转入串联驱动模式/增程 模式。在此模式下，离合器12结合，动力中断装置13断开，发动 机1带动发电机2发电，供给驱动电机3，由驱动电机3驱动车辆 行驶。

行车发电模式：行车发电模式与串联驱动模式/增程模式接近。 当发动机1带动发电机2发电时，如果驱动电机3驱动车辆需要的 电能小于发电机2提供的电能，多余的电能将由高压储能装置7接 收，直到高压储能装置7电量达到预设的限制。

发动机电机并联驱动模式：为使车辆有极好的动力性能，如超 车加速，混合动力驱动装置可实现多动力并联驱动模式。此时离合 器12结合，动力中断装置13结合，发动机1、发电机2、驱动电 机3同时向多输入轴式混合动力传动箱4输出动力，三者的动力在 多输入轴式混合动力传动箱4输出轴21上耦合后，并传递给主减 速器10，驱动车辆。

驻车发电模式：当高压储能装置7电量极低，不足以让车辆起 步时，混合动力驱动装置进入驻车发电模式。在此模式下，离合器 12结合，动力中断装置13断开，驱动电机3不工作，整车停止。 发动机1带动发电机2发电，向高压储能装置7充电，直到高压储 能装置7电量达到预设的限制。

能量再生回收模式：在此模式下，离合器12分离。当制动减 速初速度较高且制动踏板开度较大时，动力中断装置13结合，驱 动电机3、发电机2同时作为发电机进行能量再生，将车辆的动能 转换为电能，储存到高压储能装置7中，直到车速达到设定值；当 汽车滑行或制动减速初速度较低时，动力中断装置13断开，驱动 电机3作为发电机进行能量再生，将车辆的动能转换为电能，储存 到高压储能装置7中，直到车速达到设定值。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知 的现有技术。