專利名稱：混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力裝置，特別涉及一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
目前，通常把油電混合動(dòng)力車輛分為串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)三種結(jié)構(gòu)類型。串聯(lián)結(jié)構(gòu)布 置簡單，但傳動(dòng)效率過低；并聯(lián)結(jié)構(gòu)傳動(dòng)效率高，但不能調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速。混聯(lián)結(jié)構(gòu) 克服了串聯(lián)和并聯(lián)的缺點(diǎn)，綜合性能較好。典型的混聯(lián)結(jié)構(gòu)由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和行星齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成，以行星齒輪機(jī)構(gòu) 作為動(dòng)力耦合和分配裝置，可為車輛提供純電動(dòng)、混聯(lián)驅(qū)動(dòng)兩種驅(qū)動(dòng)模式，這種結(jié)構(gòu)存在一 個(gè)問題車輛倒車只依靠純電動(dòng)運(yùn)行，受到電池荷電狀態(tài)的限制，倒車?yán)锍淌艿较拗啤?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種既能實(shí)現(xiàn)串聯(lián)又能實(shí)現(xiàn)混 聯(lián)的車輛用混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，在車輛倒車時(shí)通過串聯(lián)工作方式，能夠增加倒車行駛里程。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種混合動(dòng)力驅(qū) 動(dòng)裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、前行星齒輪機(jī)構(gòu)、制動(dòng)器、后行星齒輪機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、兩個(gè)逆變 器、電池和控制器；所述前行星齒輪機(jī)構(gòu)和后行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈做成一體；所述前行星 齒輪機(jī)構(gòu)的行星架連接所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸，其太陽輪連接所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子；所述后行 星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽輪與所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子連接，其行星架上連接有動(dòng)力輸出軸；通過控制 所述制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)所述前行星齒輪機(jī)構(gòu)和所述后行星齒輪機(jī)構(gòu)的一體化齒圈的制動(dòng)；所述電 池分別與所述發(fā)電機(jī)和所述電動(dòng)機(jī)通過逆變器連接，所述控制器控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述制 動(dòng)器。所述制動(dòng)器對所述前行星齒輪機(jī)構(gòu)和后行星齒輪機(jī)構(gòu)的一體化齒圈施加制動(dòng)，所 述前行星齒輪機(jī)構(gòu)和后行星齒輪機(jī)構(gòu)均為變速機(jī)構(gòu)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)只驅(qū)動(dòng)所述發(fā)電機(jī)發(fā)電， 所述動(dòng)力輸出軸僅由所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力的串聯(lián)驅(qū)動(dòng)方式；所述制動(dòng)器松開制 動(dòng)時(shí)，所述前行星齒輪機(jī)構(gòu)和后行星齒輪機(jī)構(gòu)均為差動(dòng)輪系，所述前排行星齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn) 所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力分解，所述后排行星齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)所述電動(dòng)機(jī)和所述發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力合 成；所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出動(dòng)力一部分動(dòng)力分解到所述發(fā)電機(jī)發(fā)電，另一部分動(dòng)力分解到所述 前行星齒輪機(jī)構(gòu)和后行星齒輪機(jī)構(gòu)的一體齒圈上，并且所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述后行星齒輪機(jī) 構(gòu)的太陽輪，所述后行星齒輪機(jī)構(gòu)將來自所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和來自所述前行星齒輪機(jī)構(gòu)和 后行星齒輪機(jī)構(gòu)的一體化齒圈上的動(dòng)力合成后由其行星架通過所述動(dòng)力輸出軸輸出，實(shí)現(xiàn) 混合動(dòng)力的混聯(lián)方式。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是采用兩套行星齒輪機(jī)構(gòu)和一個(gè)制動(dòng)器，前后兩 套行星齒輪的齒圈做成一體，通過制動(dòng)器是否對兩套行星齒輪機(jī)構(gòu)的一體化齒圈進(jìn)行制 動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了串聯(lián)和混聯(lián)兩種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式，既能滿足混合動(dòng)力車輛的行駛需要，又能減 少排放；還可以在車輛倒車時(shí)通過串聯(lián)工作方式，增加倒車行駛里程。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、發(fā)動(dòng)機(jī)，2、發(fā)電機(jī)，3、前行星齒輪機(jī)構(gòu)，4、制動(dòng)器，5、后行星齒輪機(jī)構(gòu)，6、電動(dòng)機(jī)，7、逆變器，8、電池，9、控制器。
具體實(shí)施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖 詳細(xì)說明如下請參閱圖1，本發(fā)明一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)1、發(fā)電機(jī)2、前行星齒輪 機(jī)構(gòu)3、制動(dòng)器4、后行星齒輪機(jī)構(gòu)5、電動(dòng)機(jī)6、兩個(gè)逆變器7、電池8和控制器9 ；前行星齒 輪機(jī)構(gòu)3和后行星齒輪機(jī)構(gòu)5的齒圈做成一體；前行星齒輪機(jī)構(gòu)3的行星架連接發(fā)動(dòng)機(jī)1 的輸出軸，其太陽輪連接發(fā)電機(jī)2的轉(zhuǎn)子；后行星齒輪機(jī)構(gòu)5的太陽輪與電動(dòng)機(jī)6的轉(zhuǎn)子連 接，其行星架上連接有動(dòng)力輸出軸；制動(dòng)器4安裝在前行星齒輪機(jī)構(gòu)3和后行星齒輪機(jī)構(gòu)5 的一體化齒圈上；電池8分別與發(fā)電機(jī)2和電動(dòng)機(jī)6通過逆變器7連接，控制器9與發(fā)動(dòng)機(jī) 1和制動(dòng)器4連接。本發(fā)明的基本構(gòu)思是在混聯(lián)時(shí)，制動(dòng)器松開，兩套行星齒輪機(jī)構(gòu)均為差動(dòng)輪系， 前排行星齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力分解，后排行星齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力合 成；在串聯(lián)時(shí)，制動(dòng)器對齒圈施加制動(dòng)，兩套行星齒輪機(jī)構(gòu)均為變速機(jī)構(gòu)，前排行星齒輪機(jī) 構(gòu)對發(fā)動(dòng)機(jī)輸出進(jìn)行增速來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，后排行星齒輪機(jī)構(gòu)對電動(dòng)機(jī)輸出減速增扭后 輸出動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輛。本發(fā)明的工作原理控制器9發(fā)出指令使發(fā)動(dòng)機(jī)1啟動(dòng)，制動(dòng)器4松開，發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出動(dòng)力分解到前 行星齒輪機(jī)構(gòu)3的太陽輪和前行星齒輪機(jī)構(gòu)3和后行星齒輪機(jī)構(gòu)5的一體化齒圈上；前行 星齒輪機(jī)構(gòu)3的太陽輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)2的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)2發(fā)出的電能經(jīng)逆變器7儲存到 電池8中，電池8中的電能經(jīng)另逆變器7供給電動(dòng)機(jī)6使用，或發(fā)電機(jī)2輸出電流不經(jīng)電池 8直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)6 ；電動(dòng)機(jī)6的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)后行星齒輪機(jī)構(gòu)5的太陽輪旋轉(zhuǎn)，來自一體化齒 圈的動(dòng)力和來自電動(dòng)機(jī)6的動(dòng)力在后行星齒輪機(jī)構(gòu)5上合成后經(jīng)與其行星架固接的動(dòng)力輸 出軸輸出驅(qū)動(dòng)車輛。發(fā)動(dòng)機(jī)1、發(fā)電機(jī)2、電動(dòng)機(jī)6處于混聯(lián)工作狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)1工作，制動(dòng) 器4松開制動(dòng)，前行星齒輪機(jī)構(gòu)3和后行星齒輪機(jī)構(gòu)5的一體化齒圈能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。其中前行 星齒輪機(jī)構(gòu)用于運(yùn)動(dòng)分解，后行星齒輪機(jī)構(gòu)用于運(yùn)動(dòng)合成，并作為變速器使用。控制器9發(fā)出指令，發(fā)動(dòng)機(jī)1啟動(dòng)，制動(dòng)器4制動(dòng)，制動(dòng)器4對前行星齒輪機(jī)構(gòu)3和 后行星齒輪機(jī)構(gòu)5的一體化齒圈施加制動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出動(dòng)力只帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)子旋 轉(zhuǎn)發(fā)電，發(fā)電機(jī)2輸出的交流電經(jīng)逆變器7連接電池8存儲，電池8經(jīng)另逆變器7輸出電流 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)6，或發(fā)電機(jī)2輸出電流不經(jīng)電池8直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)6，電動(dòng)機(jī)6驅(qū)動(dòng)后行星齒 輪機(jī)構(gòu)5的太陽輪，來自電動(dòng)機(jī)6的動(dòng)力經(jīng)后行星齒輪機(jī)構(gòu)5減速后由與其行星架固接的 動(dòng)力輸出軸輸出驅(qū)動(dòng)車輛。發(fā)動(dòng)機(jī)1-發(fā)電機(jī)2-電動(dòng)機(jī)6處于串聯(lián)工作狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)1工 作，制動(dòng)器4制動(dòng)，前行星齒輪機(jī)構(gòu)3和后行星齒輪機(jī)構(gòu)5的一體化齒圈被固定，實(shí)現(xiàn)了發(fā) 動(dòng)機(jī)1-發(fā)電機(jī)2-電動(dòng)機(jī)6的串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式。這種工作方式在電池8電力不足時(shí)，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)1給電池充電；在倒車時(shí)通過串聯(lián)能夠增加倒車行駛里程。本發(fā)明根據(jù)車輛的工作需要，車輛在不同工作方式間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。為了減少排放，在 汽車起步時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)1不啟動(dòng)，制動(dòng)器4制動(dòng)，車輛采用純電動(dòng)工作方式；在起步時(shí)如果電池 8的電力不足，發(fā)動(dòng)機(jī)1啟動(dòng)，制動(dòng)器4制動(dòng)，采用串聯(lián)方式工作；當(dāng)汽車行駛達(dá)到設(shè)定速度 要求時(shí)，制動(dòng)器松開4，車輛采用混聯(lián)工作方式。當(dāng)汽車加速或爬坡行駛時(shí)，除發(fā)動(dòng)機(jī)1提供 動(dòng)力外，電池8也向電動(dòng)機(jī)6供電以提供更大的驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)汽車減速、下坡、制動(dòng)時(shí)，車輪驅(qū) 動(dòng)電動(dòng)機(jī)6以發(fā)電狀態(tài)工作，將汽車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，儲存在電池8中。
盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上 述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可 以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，包括發(fā)動(dòng)機(jī)(1)、發(fā)電機(jī)(2)、前行星齒輪機(jī)構(gòu)(3)、制動(dòng)器(4)、后行星齒輪機(jī)構(gòu)(5)、電動(dòng)機(jī)(6)、兩個(gè)逆變器(7)電池(8)和控制器(9)；所述前行星齒輪機(jī)構(gòu)(3)和后行星齒輪機(jī)構(gòu)(5)的齒圈做成一體；所述前行星齒輪機(jī)構(gòu)(3)的行星架連接所述發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的輸出軸，其太陽輪連接所述發(fā)電機(jī)(2)的轉(zhuǎn)子；所述后行星齒輪機(jī)構(gòu)(5)的太陽輪與所述電動(dòng)機(jī)(6)的轉(zhuǎn)子連接，其行星架上連接有動(dòng)力輸出軸；通過控制所述制動(dòng)器(4)實(shí)現(xiàn)所述前行星齒輪機(jī)構(gòu)(3)和所述后行星齒輪機(jī)構(gòu)(5)的一體化齒圈的制動(dòng)；所述電池(8)分別與所述發(fā)電機(jī)(2)和所述電動(dòng)機(jī)(6)通過逆變器(7)連接，所述控制器(9)控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)(1)和所述制動(dòng)器(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述制動(dòng)器(4)對所述前 行星齒輪機(jī)構(gòu)(3)和后行星齒輪機(jī)構(gòu)(5)的一體化齒圈施加制動(dòng)，所述前行星齒輪機(jī)構(gòu)(3) 和后行星齒輪機(jī)構(gòu)(5)均為變速機(jī)構(gòu)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)(1)只驅(qū)動(dòng)所述發(fā)電機(jī)(2)發(fā)電，所述動(dòng) 力輸出軸僅由所述電動(dòng)機(jī)(6)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力的串聯(lián)驅(qū)動(dòng)方式；所述制動(dòng)器(4)松開制 動(dòng)時(shí)，所述前行星齒輪機(jī)構(gòu)(3)和后行星齒輪機(jī)構(gòu)(5)均為差動(dòng)輪系，所述前排行星齒輪機(jī) 構(gòu)(3)實(shí)現(xiàn)所述發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的動(dòng)力分解，所述后排行星齒輪機(jī)構(gòu)(5)實(shí)現(xiàn)所述電動(dòng)機(jī)(6) 和所述發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的動(dòng)力合成；所述發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的輸出動(dòng)力一部分動(dòng)力分解到所述發(fā)電機(jī) (2)發(fā)電，另一部分動(dòng)力分解到所述前行星齒輪機(jī)構(gòu)(3)和后行星齒輪機(jī)構(gòu)(5)的一體齒圈 上，并且所述電動(dòng)機(jī)(6)驅(qū)動(dòng)所述后行星齒輪機(jī)構(gòu)(5)的太陽輪，所述后行星齒輪機(jī)構(gòu)(5) 將來自所述電動(dòng)機(jī)(6)的動(dòng)力和來自所述前行星齒輪機(jī)構(gòu)(3)和后行星齒輪機(jī)構(gòu)(5)的 一體化齒圈上的動(dòng)力合成后由其行星架通過所述動(dòng)力輸出軸輸出，實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力的混聯(lián)方 式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、前行星齒輪機(jī)構(gòu)、制動(dòng)器、后行星齒輪機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、兩個(gè)逆變器、電池和控制器；前行星齒輪機(jī)構(gòu)和后行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈做成一體；前行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架連接發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸，其太陽輪連接發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子；后行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽輪與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子連接，其行星架上連接有動(dòng)力輸出軸；通過控制制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)前行星齒輪機(jī)構(gòu)和后行星齒輪機(jī)構(gòu)的一體化齒圈的制動(dòng)；電池分別與發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)通過逆變器連接，控制器控制發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器。本發(fā)明利用一種機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了串聯(lián)和混聯(lián)兩種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排；在車輛倒車時(shí)通過串聯(lián)工作方式，增加倒車行駛里程。
文檔編號B60K6/36GK101817305SQ20101013836
公開日2010年9月1日 申請日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者史廣奎, 孔治國, 汪葵, 王仁廣, 王彬, 鄒玉飛, 黃森仁 申請人:中國汽車技術(shù)研究中心