[發(fā)明專利]一種差速無級傳動系統(tǒng)及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811130161.7
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN109383269B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓祥震;胡于進(jìn);王學(xué)林
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: B60K6/365
• 分類號: B60K6/365;B60K6/38;B60K6/42
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;李智

本發(fā)明屬于汽車動力傳動領(lǐng)域，并具體公開了一種差速無級傳動系統(tǒng)及其應(yīng)用。該系統(tǒng)包括依次連接的第一電動/發(fā)電機(jī)、第二離合器、第一制動器、第一差速器、第二制動器和第二電動/發(fā)電機(jī)，其中第一差速器一端的太陽輪作為動力輸入端與第一制動器相連、其另一端的太陽輪作為動力輸入端與第二制動器相連，第一差速器的行星齒輪作為動力輸出端與第二差速器連接；該系統(tǒng)可用于純電動汽車和混合動力汽車中，并根據(jù)工況選擇不同的工作模式。本發(fā)明采用傳動差速器作為動力耦合機(jī)構(gòu)，降低制造成本和維修成本的同時(shí)可有效提高系統(tǒng)的傳動效率，適應(yīng)車輛在不同工況下的動力需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車動力傳動領(lǐng)域，更具體地，涉及一種差速無級傳動系統(tǒng)及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

混合動力汽車是采用內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)作為動力源的汽車，其動力傳動系統(tǒng)主要分為串聯(lián)、并聯(lián)以及混聯(lián)三種類型。其中串聯(lián)傳動系統(tǒng)由內(nèi)燃機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)出的電能輸送給電機(jī)并由電機(jī)產(chǎn)生的電磁力驅(qū)動汽車行駛，該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單但效率較低的特點(diǎn)；并聯(lián)傳動系統(tǒng)有內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)兩套驅(qū)動系統(tǒng)，兩個(gè)系統(tǒng)既可以分開工作，也可以同時(shí)協(xié)調(diào)工作，該系統(tǒng)可根據(jù)不同運(yùn)行工況采取與之適應(yīng)的工作模式，但是不能控制發(fā)動機(jī)的最佳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速，發(fā)動機(jī)效率得不到充分發(fā)揮；而混聯(lián)傳動系統(tǒng)綜合了串聯(lián)和并聯(lián)的系統(tǒng)組成，具有綜合性能較好的優(yōu)點(diǎn)，是目前的主要發(fā)展方向。

現(xiàn)有技術(shù)對混合動力汽車的傳動系統(tǒng)提出了一些設(shè)計(jì)方案，例如CN201410298548.9公開了一種混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，采用雙排雙行星輪系結(jié)構(gòu)作為傳動機(jī)構(gòu)，但是該結(jié)構(gòu)制造成本和維修成本遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)燃油車，限制了混合動力技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

此外，僅采用電動機(jī)作為動力源的純電動汽車的動力傳動系統(tǒng)一般采用固定齒比傳動，當(dāng)車輛高速行駛時(shí)，電動機(jī)轉(zhuǎn)速較高導(dǎo)致工作效率較低、能耗較大，同樣需要進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種差速無級傳動系統(tǒng)及其應(yīng)用，該傳動系統(tǒng)采用傳統(tǒng)差速器作為動力耦合結(jié)構(gòu)，通過對系統(tǒng)的關(guān)鍵組件如離合器、制動器和電動/發(fā)電機(jī)的連接方式進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)，相應(yīng)的可有效解決混合動力驅(qū)動系統(tǒng)制造、維修成本高的問題，同時(shí)還可根據(jù)運(yùn)行情況選擇不同的工作模式從而提高工作效率，因而尤其適用于混合動力汽車或純電動汽車的應(yīng)用場合。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種差速無級傳動系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括依次連接的第一電動/發(fā)電機(jī)、第二離合器、第一制動器、第一差速器、第二制動器和第二電動/發(fā)電機(jī)，其中所述第一差速器作為動力耦合機(jī)構(gòu)，其一端的太陽輪作為動力輸入端與所述第一制動器相連、其另一端的太陽輪作為動力輸入端與所述第二制動器相連，該第一差速器的行星齒輪作為動力輸出端與所述第二差速器連接，用于將動力傳遞到汽車車輪。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述第一電動/發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子、所述第二電動/發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子與所述第一差速器的太陽輪通過傳動軸直接連接或通過傳動機(jī)構(gòu)相連。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述第一差速器和所述第二差速器采用交叉軸或平行軸方式布置。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括發(fā)動機(jī)和第一離合器，其中所述第一離合器一端與所述發(fā)動機(jī)連接，其另一端與所述第一電動/發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子連接。

按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種差速無級傳動系統(tǒng)在純電動汽車上的應(yīng)用，其特征在于，該差速無級傳動系統(tǒng)在純電動汽車上根據(jù)不同行駛工況處于如下工作模式：

純電動工作模式1：所述第二電動/發(fā)電機(jī)以電動機(jī)方式單獨(dú)驅(qū)動；

純電動工作模式2：所述第一電動/發(fā)電機(jī)和所述第二電動/發(fā)電機(jī)以電動機(jī)方式共同驅(qū)動。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，車輛低速運(yùn)行時(shí)，優(yōu)選采用純電動工作模式1，車輛高速運(yùn)行時(shí)，優(yōu)選采用純電動工作模式2，確保電動機(jī)在高效率的轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)運(yùn)行。