專利名稱：混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力耦合系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)力傳動(dòng)裝置，特別是一種混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力耦合系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)公開了兩種由發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)及動(dòng)力合成機(jī)構(gòu)的混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力傳動(dòng)裝置。其中一種為前置前驅(qū)傳動(dòng)裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)、兩個(gè)電動(dòng)機(jī)、行星齒輪機(jī)構(gòu)、主減速器、差速器、半軸等。另一種為前置后驅(qū)傳動(dòng)裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)、兩個(gè)電動(dòng)機(jī)、行星齒輪機(jī)構(gòu)、 變速箱、傳動(dòng)軸、主減速器、差速器、半軸等。上述前置前驅(qū)裝置，體積過大，不適合用于前置后驅(qū)的動(dòng)力傳動(dòng)裝置；上述前置后驅(qū)裝置雖可作為前置后驅(qū)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，其需有自動(dòng)變速箱裝置使該動(dòng)力傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力耦合系統(tǒng)，以利于節(jié)省空間且控制簡單，適合作為前置后驅(qū)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力耦合系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括有發(fā)動(dòng)機(jī)、雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)、第一電機(jī)、第二電機(jī)，其中所述第一電機(jī)為空心軸電機(jī)，第二電機(jī)為實(shí)心軸電機(jī)；所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸與雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈聯(lián)接；所述第一電機(jī)的空心軸與雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽齒輪聯(lián)接；所述第二電機(jī)的實(shí)心軸穿過第一電機(jī)的空心軸與雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架聯(lián)接，形成發(fā)動(dòng)機(jī)與所述第二電機(jī)兩個(gè)動(dòng)力源輸出的動(dòng)力，并通過所述雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行耦合，輸出給傳動(dòng)軸。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單體積小，節(jié)省空間且控制簡單適合作為前置后驅(qū)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)裝置。通過所述發(fā)動(dòng)機(jī)、所述第一電機(jī)、所述第二電機(jī)的協(xié)調(diào)控制，可實(shí)現(xiàn)不同車況下的動(dòng)力輸出。


圖1是本發(fā)明的混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力耦合系統(tǒng)原理圖；圖2是本發(fā)明的動(dòng)力耦合系統(tǒng)純電動(dòng)工況；圖3是本發(fā)明的動(dòng)力耦合系統(tǒng)串聯(lián)混合工況；圖4是本發(fā)明的動(dòng)力耦合系統(tǒng)并聯(lián)混合工況；圖5是本發(fā)明的動(dòng)力耦合系統(tǒng)混聯(lián)混合工況；圖6是本發(fā)明的動(dòng)力耦合系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)工況；圖7是本發(fā)明的動(dòng)力耦合系統(tǒng)制動(dòng)能量回收工況。圖中1、齒圈 2、行星架 3、雙級(jí)行星齒輪 4、太陽齒輪5、第一電機(jī) 6、第二電機(jī)
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力耦合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)加以說明。如圖1所示，本發(fā)明的混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力耦合系統(tǒng)包括有發(fā)動(dòng)機(jī)、雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)、第一電機(jī)、第二電機(jī)，所述第一電機(jī)5為空心軸電機(jī)，第二電機(jī)6為實(shí)心軸電機(jī)；所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸與雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈1聯(lián)接；所述第一電機(jī)5的空心軸與雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽齒輪4聯(lián)接；所述第二電機(jī)6的實(shí)心軸穿過所述第一電機(jī)5的空心軸與雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架2聯(lián)接，形成所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述第二電機(jī)6兩個(gè)動(dòng)力源輸出的動(dòng)力通過所述雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行耦合，輸出給傳動(dòng)軸。該混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力耦合系統(tǒng)將太陽齒輪4與第一電機(jī)5的空心軸聯(lián)接，將行星架2與第二電機(jī)6的實(shí)心軸聯(lián)接并聯(lián)接傳動(dòng)軸，將齒圈1與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸聯(lián)接。將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩直接傳遞給齒圈；實(shí)心軸的第二電機(jī)6輸出的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩直接傳遞給行星架2。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩與實(shí)心軸的第二電機(jī)6輸出的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩通過雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行耦合。如圖2所示，純電動(dòng)工況即由實(shí)心軸的第二電機(jī)6作為驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)車輛。發(fā)動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)，即齒圈固定，實(shí)心軸的第二電機(jī)6輸出轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩傳遞給行星架即行星架為主動(dòng)件，空心軸的第一電機(jī)5反向旋轉(zhuǎn)但不發(fā)電，太陽齒輪為從動(dòng)件，轉(zhuǎn)向與行星架2反向。如圖3所示，串聯(lián)混合工況即由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)空心軸的第一電機(jī)5發(fā)電，實(shí)心軸的第二電機(jī)6作為驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)車輛。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩傳遞給齒圈即齒圈為主動(dòng)件，齒圈所受的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩由行星齒輪傳遞給太陽齒輪驅(qū)動(dòng)空心軸第一電機(jī)5發(fā)電即太陽齒輪為從動(dòng)件，轉(zhuǎn)向與齒圈同向?？招妮S的第一電機(jī)5發(fā)的電通過變頻器輸送給實(shí)心軸第二電機(jī)6，實(shí)心軸的第二電機(jī)6即行星架輸出轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩到轉(zhuǎn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)向與齒圈同向。如圖4所示，并聯(lián)混合工況即發(fā)動(dòng)機(jī)和實(shí)心軸的第二電機(jī)6同時(shí)作為動(dòng)力源，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩即齒圈為主動(dòng)件，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩通過雙級(jí)行星齒輪傳遞給行星架；實(shí)心軸的第二電機(jī)6同時(shí)輸出轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩給行星架即行星架也為主動(dòng)件，同時(shí)驅(qū)動(dòng)車輛?？招妮S第一電機(jī)5作為控制輔助件可以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速。如圖5所示，混聯(lián)混合工況即發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力既驅(qū)動(dòng)車輛行駛，又同時(shí)驅(qū)動(dòng)空心軸的第一電機(jī)5發(fā)電。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩即齒圈1為主動(dòng)件。其中一部分轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩輸出通過雙級(jí)行星齒輪3傳遞給行星架2，行星架2轉(zhuǎn)向與齒圈1同向。其余轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩通過雙級(jí)行星齒輪3傳遞給太陽齒輪4即空心軸的第一電機(jī)5轉(zhuǎn)子，空心軸的第一電機(jī)5發(fā)電，轉(zhuǎn)向與齒圈1同向?？招妮S的第一電機(jī)5發(fā)出的電可提供給實(shí)心軸的第二電機(jī)6，第二電機(jī)6輸出動(dòng)力與發(fā)動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車輛行駛。如圖6所示，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)工況通過齒圈1、行星架2、太陽齒輪4三者運(yùn)動(dòng)關(guān)系，以實(shí)心軸的第二電機(jī)6轉(zhuǎn)子即行星架2作為固定參照，通過空心軸的第一電機(jī)5即太陽輪作為主動(dòng)件，聯(lián)接發(fā)動(dòng)機(jī)的齒圈1為從動(dòng)件，通過雙級(jí)行星齒輪3驅(qū)動(dòng)齒圈1啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)向與空心軸的第一電機(jī)5即太陽齒輪4同向。如圖7所示，制動(dòng)能量回收工況實(shí)心軸的第二電機(jī)6作為發(fā)電機(jī)對(duì)行星架2即傳動(dòng)軸進(jìn)行制動(dòng)，輔助車輛制動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工作狀態(tài)，空心軸的第一電機(jī)5處于自由狀態(tài)，將車輛制動(dòng)的能量進(jìn)行回收，給蓄電池充電。若發(fā)動(dòng)機(jī)不工作即齒圈1固定，則太陽輪即空心軸的第一電機(jī)5反轉(zhuǎn)且處于自由狀態(tài)。
權(quán)利要求
1. 一種混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力耦合系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括有發(fā)動(dòng)機(jī)、雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)、第一電機(jī)、第二電機(jī)，其特征是所述第一電機(jī)(5)為空心軸電機(jī)，第二電機(jī)(6)為實(shí)心軸電機(jī)； 所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸與雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈(1)聯(lián)接；所述第一電機(jī)(5)的空心軸與雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽齒輪(4)聯(lián)接；所述第二電機(jī)(6)的實(shí)心軸穿過所述第一電機(jī) (5)的空心軸與雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架( 聯(lián)接，形成所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述第二電機(jī)(6) 兩個(gè)動(dòng)力源輸出的動(dòng)力通過所述雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行耦合，輸出給傳動(dòng)軸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種混合動(dòng)力車輛的動(dòng)力耦合系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括有發(fā)動(dòng)機(jī)、雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)、第一電機(jī)、第二電機(jī)，所述第一電機(jī)為空心軸電機(jī)，第二電機(jī)為實(shí)心軸電機(jī)；所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸與雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈聯(lián)接；所述第一電機(jī)的空心軸與雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽齒輪聯(lián)接；所述第二電機(jī)的實(shí)心軸穿過第一電機(jī)的空心軸與雙級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架聯(lián)接，形成發(fā)動(dòng)機(jī)與所述第二電機(jī)兩個(gè)動(dòng)力源輸出的動(dòng)力通過所述雙極行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行耦合，并輸出給傳動(dòng)軸。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單體積小，節(jié)省空間且控制簡單適合作為前置后驅(qū)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)裝置。通過所述發(fā)動(dòng)機(jī)、所述第一電機(jī)、所述第二電機(jī)的協(xié)調(diào)控制，可實(shí)現(xiàn)不同車況下的動(dòng)力輸出。
文檔編號(hào)B60K6/365GK102416858SQ20111030756
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
發(fā)明者吳浩, 宋建鋒, 崔夢(mèng)謙, 張春, 馬立剛 申請(qǐng)人:天津科斯特汽車技術(shù)有限責(zé)任公司