[發(fā)明專(zhuān)利]多模復(fù)合行星混合動(dòng)力總成

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610920932.7
• 申請(qǐng)日: 2016-10-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106494215B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段福海;王豫;陳軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣州市新域動(dòng)力技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B60K6/365
• 分類(lèi)號(hào): B60K6/365
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11411
• 代理人: 張清彥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車(chē)制造領(lǐng)域，特別涉及多模復(fù)合行星混合動(dòng)力總成。

背景技術(shù)

隨著新能源客車(chē)產(chǎn)業(yè)的不斷推進(jìn)，整車(chē)更高的節(jié)油率、更高的可靠性和更低的成本愈來(lái)愈重要。簡(jiǎn)潔的動(dòng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、豐富的驅(qū)動(dòng)模式、高可靠性的換擋離合模塊與傳動(dòng)構(gòu)件和高速低轉(zhuǎn)矩電機(jī)的采用，成為解決未來(lái)常態(tài)化插電式混合動(dòng)力客車(chē)用動(dòng)力系統(tǒng)的最佳方案。

對(duì)于插電式混合動(dòng)力客車(chē)而言，大多數(shù)均采用柴油機(jī)作為“油”動(dòng)力驅(qū)動(dòng)源，較大功率柴油機(jī)高效經(jīng)濟(jì)燃油區(qū)轉(zhuǎn)速范圍一般在900rpm-1800rpm,極限工作轉(zhuǎn)速一般不超過(guò)2600rpm。另外，國(guó)家對(duì)公交客車(chē)采取了最高車(chē)速一般限定在60Km/h以內(nèi)運(yùn)行，對(duì)應(yīng)主減速比為6.166的后橋1：1柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)而言，此時(shí)，柴油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速一般在2000rpm。

在傳統(tǒng)ISG插電式混合動(dòng)力客車(chē)用動(dòng)力系統(tǒng)中，一般采用主驅(qū)動(dòng)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)后橋方式，此方案導(dǎo)致電機(jī)大部分時(shí)間運(yùn)行在低于900rpm范圍內(nèi)，電機(jī)轉(zhuǎn)矩值一般在600Nm-2600Nm,這兩種條件導(dǎo)致電機(jī)結(jié)構(gòu)體積及ISG系統(tǒng)龐大(重量一般不低于600kg，軸向長(zhǎng)度一般不小于920mm，外徑一般不小于500mm)，電氣系統(tǒng)壓力大已經(jīng)難以適應(yīng)新一代插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)需求。另外，當(dāng)柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛時(shí)，ISG電機(jī)和主驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為傳動(dòng)軸一直跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，由于上述電機(jī)轉(zhuǎn)子一般采用脂潤(rùn)滑免維護(hù)的大牌號(hào)軸承，導(dǎo)致這些軸承難以長(zhǎng)時(shí)間承受高速轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)，在很大程度上增加了傳動(dòng)鏈上的能量損耗；ISG電機(jī)和主驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量極大，嚴(yán)重影響了整車(chē)的快速起步和快速剎車(chē)性能；難以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)速高效驅(qū)動(dòng)模式。因此，傳統(tǒng)ISG插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)存在效率低、成本高的技術(shù)問(wèn)題。

傳統(tǒng)AMT換擋方案，在動(dòng)力換擋柔性切換、動(dòng)載荷過(guò)載緩沖、執(zhí)行整車(chē)VCU命令響應(yīng)可信度和速度低、減-加速檔位快速切換慢及效率低(中間軸上齒輪和換擋部件全部浸入到較高粘度齒輪油中，第一軸、輸出軸齒輪與中間軸齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，造成內(nèi)部油液互相沖擊剪切，攪油損失非常大)、撥叉換擋機(jī)構(gòu)沖擊換擋脫落顆粒造成難以執(zhí)行換擋命令的概率較大。因此，不適合用在輔助電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中；另外，選檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)和換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩功率需求較大(換擋能耗大，驅(qū)動(dòng)電機(jī)電壓一般為DC24V，來(lái)自與DCDC轉(zhuǎn)換)、精度需求高、傳感器布置多、控制邏輯復(fù)雜，直接成本高。傳統(tǒng)AMT換擋方案也存在內(nèi)部損耗大、效率低、成本高的技術(shù)問(wèn)題。

傳統(tǒng)濕式AT換擋方案，雖然在動(dòng)力換擋柔性切換、動(dòng)載荷過(guò)載緩沖和執(zhí)行整車(chē)VCU命令方面得到了很好地解決，然而，液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)可靠性難以保證(變速箱內(nèi)部液壓缸和活塞機(jī)構(gòu)存在外徑大、行程短、對(duì)腔體鑄造質(zhì)量要求極高、加工精度高)、效率很低(內(nèi)部多組濕式摩擦片存在非常大的攪油損失和油膜剪切損失)、行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)承載能力受限(行星傳動(dòng)徑向尺寸對(duì)傳遞轉(zhuǎn)矩能力影響最大，濕式摩擦片占據(jù)了很大的徑向空間尺寸，并考慮到降低摩擦片的切向線速度，因此，行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的徑向尺寸受到較大束縛)，產(chǎn)熱大潤(rùn)滑油路復(fù)雜(散熱和過(guò)濾磨屑成為傳統(tǒng)濕式AT設(shè)計(jì)中兩個(gè)突出問(wèn)題)，采用ATF油壽命周期短維護(hù)成本高。傳統(tǒng)濕式AT換擋方案存在可靠性低、效率低、承載能力小、使用壽命段等技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種效率高、成本低、可靠性高、承載能力大和使用壽命長(zhǎng)的適宜混合動(dòng)力汽車(chē)使用的多模復(fù)合行星混合動(dòng)力總成。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

多模復(fù)合行星混合動(dòng)力總成，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、彈性減震器、第一電機(jī)、第一行星排、第二行星排、第二電機(jī)、第一換擋制動(dòng)器、第二換擋制動(dòng)器、第三換擋制動(dòng)器、控制器、蓄電池、總成輸出軸，所述發(fā)動(dòng)機(jī)、彈性減震器、第一電機(jī)、第一行星排、第二行星排、第二電機(jī)同軸依次安裝；所述總成輸出軸與第二行星排連接；所述第一換擋制動(dòng)器同時(shí)與第一電機(jī)輸出軸和第一行星排的輸出軸連接；所述第二換擋制動(dòng)器同時(shí)與第一行星排、第二行星排連接；所述第三換擋制動(dòng)器同時(shí)與第二行星排的輸出軸和第二電機(jī)輸出軸連接；所述控制器分別與蓄電池、發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電機(jī)、第二電機(jī)、第一換擋制動(dòng)器、第二換擋制動(dòng)器、第三換擋制動(dòng)器電性連接。

進(jìn)一步地，所述第一行星排與第二行星排的結(jié)構(gòu)相同；均包括太陽(yáng)輪、行星輪、行星輪軸、內(nèi)齒圈、行星架、太陽(yáng)輪輸出軸；所述太陽(yáng)輪、行星輪、內(nèi)齒圈依次嚙合連接；所述太陽(yáng)輪與太陽(yáng)輪輸出軸通過(guò)花鍵副連接；所述行星輪通過(guò)行星輪軸與行星架連接。