[發明專利]基于雙行星排的混合動力驅動裝置

無效

• 申請號: 200710047421.X
• 申請日: 2007-10-25
• 公開（公告）號: CN101149094A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: 吳光強;陳曙光;陳慧勇;鞠麗娟;羅朗
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F16H3/72
• 分類號: F16H3/72;B60K6/547
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司
• 代理人: 羅習群

技術領域

本發明涉及一種動力驅動裝置，特別涉及一種基于雙行星排的混合動力驅動裝置。

背景技術

由于當前越來越緊張的世界能源以及人們增長的環保意識，對汽車的安全、節能、環保的要求越來越高。但是由于燃料電池、電機、控制方面等方面的瓶頸制約，使得純電動汽車和燃料電池汽車不能實現量產以及實際運用，因此混合動力車輛成為目前能解決以上問題的較為合適的選擇。

開發出一個良好的傳動系統是混合動力汽車研發的第一步，因此動力合成的方法和結構形式的選擇直接關系到以后車輛的性能。目前國內的混合動力車的傳動系統只是在原車型上進行串聯和并聯的簡單改進設計，節能和環保以及動力性的提高有一定的局限性，布置不緊湊，工作模式少，對改善車輛的燃油經濟性、排放性以及動力性具有局限性，難以滿足負載大以及負載變化大的車輛。

混聯形式以及電驅動程度的增加是混合動力發展的大方向，并且從布置緊湊、可靠性以及無級變速的角度出發，利用雙行星排進行混合動力驅動系統的結構整合是一種比較好的方法。總結現有的類似結構，得出其需要滿足的基本條件：1)某一模式下適當的檔位數量2)通過優化匹配能將檔位值優化到適合值3)模式切換以及檔位切換保證某一部件的轉動方向不改變，以保證切換平順4)前后行星排盡量結構簡單以及相連接的部件少，對以后的制造裝配帶來便利。

發明內容

本發明的技術問題是要提供一種具有無級變速功能、具有模式切換功能的同時又具有變檔功能的基于雙行星排的混合動力驅動裝置。

為了解決以上的技術問題，本發明提供了一種基于雙行星排的混合動力驅動裝置，包括一個內燃機、一個電機和一個動力輸出端，該裝置設置有前行星排和后行星排，前行星排有太陽輪P、齒圈S、行星架、行星輪V，后行星排有太陽輪Q、齒圈T、行星輪U，前后行星排的太陽輪P、Q相連接，前行星架與后行星齒圈T相連接，此外還設有離合器A、B，制動器C、D、E，常嚙合齒輪H、G。

內燃機通過離合器A、B分別與齒圈S、行星架相連，太陽輪P與電機相連，行星架與齒輪H相連，太陽輪Q與電機相連，太陽輪P與太陽輪Q相連，齒輪H和齒輪G相嚙合，齒輪G與輸出端相連，制動器C制動齒圈S，制動器E制動齒圈T。

通過制動器C、D、E和離合器A、B，實現內燃機驅動和四個檔位以及倒車的切換；或者電機驅動和三個檔位的切換；或者內燃機和電機混合驅動和三個檔位及倒車的切換。

在電機驅動模式中實施再生制動模式，即輸出端為原輸入端，即電機；輸入端為原輸出端，即車輪的轉速，并且電機由驅動狀態變為發電狀態，能量從車輪到電機，根據檔位變化實現三種模式的再生制動。

在電機驅動模式中的電機可正反向轉動，反向轉動時，實現倒車運行。

與電機驅動模式相類似，不同的輸入是車輪的轉速，能量是從車輪到電機，同樣有三種模式，能滿足在不同車速下以最高的效率進行制動回收。

在混合驅動工作模式下，控制電機由電動工作模式轉入發電工作模式，實現行車發電模式。

本發明所提供的一種基于雙行星排的混合動力驅動裝置，具有內燃機驅動四檔，電力動力源驅動三檔，內燃機和電機混合驅動三檔，其工作模式和檔位以及相應部件狀態見表1所示。

表1

其中：

●-代表離合器結合或制動器制動；

○-代表離合器分離或制動器松開；

k₁-行星齒輪1特征參數?-齒圈S與太陽輪P齒數比；

k₂-行星齒輪2特征參數?-齒圈T與太陽輪Q齒數比；

n_e-發動機轉速；

n_o-輸出轉速；

n_m-電機轉速；

本發明的優越功效在于：

1)結構緊湊，動力傳遞部件少，增加系統可靠性，減少傳遞損失；

2)滿足混聯以及電驅程度增加的發展趨勢，模式較多以及某一模式下檔位較多；

3)利用行星排二自由度的特點，進行部分混合驅動時可實現某一轉速范圍內的無級變速；

4)雙行星排具有傳遞效率高以及能傳遞大扭矩的優點，適用于大負載車輛；

5)具有較多的電驅檔位，相反，當再生制動時對應的不同的車速可選擇不同的檔位，將發電機轉速置于最高發電效率的范圍內，能提高經濟性；

6)在模式切換以及檔位切換時能保證某一部件的轉動方向不出現改變，保證切換平順；

7)可以利用現有的行星變速器的開發經驗。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；