多檔位混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種混合動力車輛的動力傳動系統(tǒng)，特別涉及一種多檔位混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前混聯(lián)式混合動力技術(shù)主要以豐田混合動力系統(tǒng)為代表。該系統(tǒng)在車輛高速行駛時，行星齒輪系內(nèi)部存在功率循環(huán)，致使其在高速工況下傳動效率較低；另外，該系統(tǒng)的驅(qū)動電機(jī)到車輪之間只有一個固定速比，嚴(yán)重限制車輛的純電驅(qū)動能力。由此可見，混合動力車輛動力耦合裝置的結(jié)構(gòu)還需進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種多檔位混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型由發(fā)動機(jī)、輸入軸、行星齒輪系、一號電機(jī)、二號電機(jī)、逆變器、動力電池、鎖止器、第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、第四齒輪、第五齒輪和離合器組成。所述發(fā)動機(jī)與輸入軸連接，輸入軸與行星架連接；所述行星齒輪系包括前排太陽輪、前排行星輪、前排齒圈、行星架、后排行星輪和后排齒圈，其中前排行星輪和后排行星輪同軸固連；所述一號電機(jī)與前排太陽輪連接，二號電機(jī)與后排齒圈連接；所述動力電池通過逆變器分別與一號電機(jī)、二號電機(jī)電連接；所述鎖止器包括第一鎖止器和第二鎖止器，其中第一鎖止器一端與輸入軸連接，另一端固連于車架，第二鎖止器一端與一號電機(jī)連接，另一端固連于車架；所述第一齒輪與前排齒圈同軸固連，第二齒輪與第一齒輪嚙合；所述第五齒輪與后排齒圈同軸固連，第四齒輪與第五齒輪嚙合；所述離合器包括第一離合器和第二離合器，第一離合器主動部分與第二齒輪連接，從動部分與第三齒輪連接，第二離合器主動部分與第四齒輪連接，從動部分與第三齒輪連接。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果是:
[0006]1、本實(shí)用新型的工作模式較多，其中更多的純電動模式使得本實(shí)用新型同樣適用于插電式混合動力車輛；
[0007]2、本實(shí)用新型在車輛高速行駛時，完全采用機(jī)械路徑傳遞動力而避免使用電力路徑，提尚了車輛尚速彳丁駛時的傳動效率；
[0008]3、本實(shí)用新型在車輛高速行駛時，完全采用機(jī)械傳動而避免了在高速狀態(tài)下使用電機(jī)，可降低對二號電機(jī)的轉(zhuǎn)速需求，有利于二號電機(jī)的小型化。
【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明:
[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成與工作原理示意圖.
[0011]圖2是本實(shí)用新型駐車發(fā)動機(jī)啟動模式的動力傳遞路線圖。
[0012]圖3是本實(shí)用新型低速行車發(fā)動機(jī)啟動模式的動力傳遞路線圖。
[0013]圖4是本實(shí)用新型高速行車發(fā)動機(jī)啟動模式的動力傳遞路線圖。
[0014]圖5是本實(shí)用新型低速純電驅(qū)動的動力傳遞路線圖。
[0015]圖6是本實(shí)用新型高速純電驅(qū)動的動力傳遞路線圖。
[0016]圖7是本實(shí)用新型低速發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動模式的動力傳遞路線圖。
[0017]圖8是本實(shí)用新型中速發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動模式的動力傳遞路線圖。
[0018]圖9是本實(shí)用新型高速發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動模式的動力傳遞路線圖。
[0019]圖10是本實(shí)用新型功率分流模式的動力傳遞路線圖。
[0020]圖11是本實(shí)用新型聯(lián)合驅(qū)動模式的動力傳遞路線圖。
[0021]圖12是本實(shí)用新型發(fā)動機(jī)關(guān)閉時低速再生制動模式的動力傳遞路線圖。
[0022]圖13是本實(shí)用新型發(fā)動機(jī)關(guān)閉時高速再生制動模式的動力傳遞路線圖。
[0023]圖14是本實(shí)用新型發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時低速再生制動模式的動力傳遞路線圖。
[0024]圖15是本實(shí)用新型發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時高速再生制動模式的動力傳遞路線圖。
[0025]圖中:1.發(fā)動機(jī)，2.輸入軸，3.第一鎖止器，4.前排太陽輪，5.行星架，6.前排齒圈，7.前排行星輪，8.后排齒圈，9.后排行星輪，10.二號電機(jī)，11.一號電機(jī)，12.第二鎖止器，13.逆變器，14.動力電池，15.第五齒輪，16.第四齒輪，17.第二離合器，18.第三齒輪，
19.第一離合器，20.第二齒輪，21.第一齒輪。
【具體實(shí)施方式】
[0026]請參閱圖1所示，為本實(shí)用新型的實(shí)施例，該實(shí)施例由發(fā)動機(jī)1、輸入軸2、行星齒輪系、一號電機(jī)11、二號電機(jī)10、逆變器13、動力電池14、鎖止器、第一齒輪21、第二齒輪
20、第三齒輪18、第四齒輪16、第五齒輪15和離合器組成。所述發(fā)動機(jī)I與輸入軸2連接，輸入軸2與行星架5連接；所述行星齒輪系包括前排太陽輪4、前排行星輪7、前排齒圈6、行星架5、后排行星輪9和后排齒圈8，其中前排行星輪7和后排行星輪9同軸固連；所述一號電機(jī)11與前排太陽輪4連接，二號電機(jī)10與后排齒圈8連接；所述動力電池14通過逆變器13分別與一號電機(jī)11、二號電機(jī)10電連接；所述鎖止器包括第一鎖止器3和第二鎖止器12，其中第一鎖止器3 —端與輸入軸2連接，另一端固連于車架，第二鎖止器12 —端與一號電機(jī)11連接，另一端固連于車架；所述第一齒輪21與前排齒圈6同軸固連，第二齒輪20與第一齒輪21嗤合；所述第五齒輪15與后排齒圈8同軸固連，第四齒輪16與第五齒輪15嗤合；所述離合器包括第一離合器19和第二離合器17，第一離合器19主動部分與第二齒輪20連接，從動部分與第三齒輪18連接，第二離合器17主動部分與第四齒輪16連接，從動部分與第三齒輪18連接。
[0027]本實(shí)用新型的工作過程和原理如下:
[0028]1.發(fā)動機(jī)啟動模式
[0029]根據(jù)整車運(yùn)行狀況，發(fā)動機(jī)啟動模式分為駐車啟動、低速行車啟動和高速行車啟動三種子模式。發(fā)動機(jī)駐車啟動模式的動力傳遞路線如圖2，發(fā)動機(jī)低速行車啟動模式的動力傳遞路線如圖3，發(fā)動機(jī)高速行車啟動模式的動力傳遞路線如圖4。
[0030]這三種子模式的共同特征是:
[0031]第一鎖止器3和第二鎖止器12分離，動力電池14放電，一號電機(jī)11以電動馬達(dá)的形式工作，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，產(chǎn)生的動力經(jīng)前排太陽輪4、前排行星輪7、行星架5和輸入軸2傳遞到發(fā)動機(jī)1，發(fā)動機(jī)I啟動。
[0032]三種子模式的區(qū)別是:
[0033]在發(fā)動機(jī)駐車啟動模式下，前排齒圈6固定，后排齒圈8和二號電機(jī)10空轉(zhuǎn)。在發(fā)動機(jī)低速行車啟動模式下，第一離合器19接合，第二離合器17分離；二號電機(jī)10以電動馬達(dá)的形式工作，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，產(chǎn)生的動力經(jīng)后排齒圈8、后排行星輪9、前排行星輪7、前排齒圈6、第一齒輪21、第二齒輪20、第一離合器19和第三齒輪18，最終傳遞至驅(qū)動車輪。在發(fā)動機(jī)高速行車啟動模式下，第一離合器19分離，第二離合器17接合；二號電機(jī)10以電動馬達(dá)的形式工作，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，產(chǎn)生的動力經(jīng)第五齒輪15、第四齒輪16、第二離合器17和第三齒輪18，最終傳遞至驅(qū)動車輪。
[0034]2.純電驅(qū)動模式
[0035]純電驅(qū)動模式主要用于當(dāng)動力電池14處于電量消耗狀態(tài)時，車輛的純電動零排放行駛。根據(jù)整車行駛功率需求，純電驅(qū)動模式分為低速純電驅(qū)動和高速純電驅(qū)動兩種子模式，其中低速純電驅(qū)動模式的動力傳遞路線如圖5，高速純電驅(qū)動模式的動力傳遞路線如圖6。
[0036]兩種子模式的共同特征是:
[0037]第一鎖止器3接合，第二鎖止器12分離；發(fā)動機(jī)1、輸入軸2和行星架5固定；動力電池14放電，二號電機(jī)10以電動馬達(dá)的形式工作，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，產(chǎn)生的動力經(jīng)齒輪系最終傳遞至輸出車輪；前排太陽輪4和一號電機(jī)11空轉(zhuǎn)。
[0038]兩種子模式的區(qū)別是:
[0039]在低速純電驅(qū)動模式下，第一離合器19接合，第二離合器17分離；二號電機(jī)10產(chǎn)生的動力經(jīng)后排齒圈8、后排行星輪9、前排行星輪7、前排齒圈6、第一齒輪21、第二齒輪20、第一離合器19和第三齒輪18，最終傳遞至驅(qū)動車輪。在高速純電驅(qū)動模式下，第一離合器19分離，第二離合器17接合；二號電機(jī)10產(chǎn)生的動力經(jīng)第五齒輪15、第四齒輪16、第二離合器17和第三齒輪18，最終傳遞至驅(qū)動車輪
[0040]3.發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動模式
[0041]根據(jù)整車運(yùn)行狀況，發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動模式分為低速發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動、中速發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動和高速發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動三種子模式。低速發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動模式主要用于車輛低速行駛，整車行駛功率需求低于發(fā)動機(jī)在高效區(qū)所能提供的最小功率，且動力電池14荷電狀態(tài)(SOC)值較低致使其無法正常輸出電能時的工況，動力傳遞路線如圖7 ;中速發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動模式主要用于車輛中速行駛，整車行駛功率需求處于發(fā)動機(jī)高效區(qū)時的工況，動力傳遞路線如圖8 ;高速發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動模式主要用于車輛高速行駛，整車行駛功