專利名稱：混合動力汽車雙輸入行星齒輪傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種混合動力汽車發(fā)動機和電機雙輸入的行星齒輪傳動裝置。
背景技術(shù)：
目前，混合動力汽車采用將電機與傳統(tǒng)的機械變速器相連。該布置雖然沿用 了傳統(tǒng)的變速器使制造繼承性好；但存在傳統(tǒng)變速器的尺寸大、換檔困難、電機 的尺寸也較大、機械故障率較高等不足。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種混合動力汽車由發(fā)動機和電機雙輸入的行星齒輪結(jié)構(gòu) 傳動裝置。本實用新型所采用的技術(shù)方案是在汽車離合器后面連接行星齒輪傳動裝 置。在該裝置內(nèi)，電機軸通過主、被動齒輪與行星架相連；由均布的三個雙聯(lián)行 星輪分別與發(fā)動機輸入軸太陽輪與輸出軸太陽輪相嚙合。在輸入軸和行星架上分 別布置一個制動器，制動器殼體與驅(qū)動裝置外殼相連。本實用新型的混合動力汽車按車速分為低速區(qū)、中速區(qū)和高速區(qū)將輸入軸 由制動器制動，使電機動力經(jīng)主被動齒輪第一次減速，再經(jīng)行星架傳遞到行星輪 第二次減速后由輸出軸輸出，構(gòu)成電機工作低車速工況；將行星架由制動器制動， 使發(fā)動機動力經(jīng)輸入軸傳至雙聯(lián)行星輪，由輸出軸輸出，構(gòu)成發(fā)動機工作中車速 工況；將兩個制動器都釋放，發(fā)動機和電機聯(lián)合參與工作，由雙聯(lián)行星輪和行星 架共同將動力輸出，構(gòu)成聯(lián)合工作高車速工況。本實用新型特點是采用的齒輪少，只需要四個圓柱齒輪和三個雙聯(lián)齒輪傳遞 動力，就可以覆蓋混合動力汽車全工況的車速范圍。沒有直徑大的內(nèi)齒圈，可以 減小行星齒輪機構(gòu)外徑；行星架結(jié)構(gòu)簡單；用三對雙聯(lián)齒輪嚙合，減小了輸入軸 齒輪與輸出軸齒輪的直徑；選擇合適的螺旋角，雙聯(lián)齒輪的軸向力可以平衡；以 上各因素均使傳動裝置整體尺寸減小、重量輕。由于電機經(jīng)二級減速傳遞動力， 可以采用高速電機減輕重量；外置電機降低了制造成本低，可靠性好。本實用新 型可適用于各種混合動力汽車的傳動系統(tǒng)，因此應(yīng)用范圍廣。


以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。 圖l是本實用新型的原理圖。 圖2是行星齒輪機構(gòu)布置圖。 圖3是速度分析圖。圖中l(wèi).發(fā)動機，2.離合器，3.殼體，4.制動器，5.被動齒輪，6.雙聯(lián)行星 輪，7.制動器，8.輸出軸，9.行星架，IO.主動齒輪，11.電機，12.輸入軸。 圖2中rl—輸入軸12太陽輪節(jié)圓半徑 r2_輸出軸8太陽輪節(jié)圓半徑 r3行星架9半徑 r4_主動齒輪10節(jié)圓半徑r5_被動齒輪5節(jié)圓半徑圖3中a_電機工作低車速工況b一發(fā)動機工作中車速工況c—發(fā)動機-電機聯(lián)合工作高車速工況d_停車發(fā)動機發(fā)電工況Ve—一發(fā)動機速度Vm_電機速度Vo—輸出軸速度具體實施方式
在圖1中，本實用新型的傳動裝置的殼體3與離合器2殼體相連，輸入軸12的 前端與離合器從動盤花鍵連接，并插入發(fā)動機l曲軸后端的軸承內(nèi)；輸入軸12的 另一端與太陽輪相連，并與雙聯(lián)行星輪6的大齒輪嚙合；電機11經(jīng)主動齒輪10、 被動齒輪5與行星架9相連；雙聯(lián)行星輪6的小齒輪與輸出軸8的太陽輪嚙合。當(dāng)制動器4制動、制動器7釋放時為電機工作低車速工況。電機ll動力經(jīng)主動 齒輪IO、被動齒輪5傳動行星架9，由雙聯(lián)行星輪6驅(qū)動輸出軸8太陽輪輸出。由圖2和圖3a可以分析電機工作低車速工況的傳動關(guān)系。電機ll轉(zhuǎn)速nm與輸 出軸8轉(zhuǎn)速no的傳動比im為._ m _ r2,5(,3 一 rl) 'm 一f—r3考2-rl)這工況充分利用電機低速大轉(zhuǎn)矩的特性，而且經(jīng)兩次減速，因此車輛處于低 速行駛；此時車輛的驅(qū)動力大，車輛加速度也大。制動器7制動、制動器4釋放時為發(fā)動機工作中車速工況。由于行星架9制動， 發(fā)動機1動力由輸入軸12，經(jīng)雙聯(lián)行星輪6減速后傳遞到輸出軸8太陽輪輸出。由圖2和圖3b可以分析發(fā)動機工作中車速工況的傳動關(guān)系。發(fā)動機l轉(zhuǎn)速ne 與輸出軸8轉(zhuǎn)速no的傳動比ie為■— 一 廠2(r3 - rl)該工況車速為車輛行駛常用的中速范圍，如40km/h至50km/h，因此要確保發(fā) 動機總處于低油耗下工作。由圖2和圖3c可以分析發(fā)動機-電機聯(lián)合工作高車速工況的傳動關(guān)系。制動器 4、 7均釋放，此時雙聯(lián)行星輪6受到發(fā)動機1和電機11的聯(lián)合驅(qū)動。其聯(lián)合驅(qū)動的 輸出軸8轉(zhuǎn)速no為當(dāng)車輛倒車時為電機ll單獨工作，其制動器制動和傳動關(guān)系與電機工作低車 速工況時相同，僅電機ll的轉(zhuǎn)動方向相反。由圖2和圖3d可以分析發(fā)動機驅(qū)動電機發(fā)電向電池充電工況。當(dāng)車輛停止時 制動車輪，釋放制動器4和7，發(fā)動機l轉(zhuǎn)速ne與電機ll轉(zhuǎn)速nm的傳動比ic為
現(xiàn)將無量綱的節(jié)圓半徑進行各傳動比的計算比較。設(shè)rl=r4=r5=l，對不同 比例關(guān)系的r2、 r3計算得各傳動比如下表。表各節(jié)圓半徑比例關(guān)系下的傳動比計算比較rl0.80.70.60.50. 4r20.90.850.80.750.7r311111r411111r511111Im1.81.71.61.51.4Ie2.252. 4285712.66666733.5Ic1.251. 4285711. 66666722. 5由上表可見，各傳動比在合適的范圍內(nèi)，故本實用新型是可以成立的-
權(quán)利要求1.一種混合動力汽車雙輸入行星齒輪傳動裝置，其電機軸通過主動齒輪(10)、被動齒輪(5)與行星架(9)相連，由三個雙聯(lián)行星輪(6)分別與發(fā)動機輸入軸(12)的太陽輪與輸出軸(8)的太陽輪相嚙合，輸入軸(12)和行星架(9)上分別裝有制動器(4)和制動器(7)，其特征在于，輸入軸(12)的動力和電機(11)的動力都通過三個雙聯(lián)行星輪(6)傳遞至輸出軸(8)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力汽車雙輸入行星齒輪傳動裝置，其特征是 制動器(4)與制動器(7)和殼體(3)相連。
專利摘要一種混合動力汽車發(fā)動機和電機雙輸入的行星齒輪結(jié)構(gòu)傳動裝置，在該裝置內(nèi)，電機軸通過主、被動齒輪與行星架相連，由三個雙聯(lián)行星輪分別與發(fā)動機輸入軸太陽輪與輸出軸太陽輪相嚙合。在輸入軸和行星架上分別布置一個制動器，制動器殼體與驅(qū)動裝置外殼相連?；旌蟿恿ζ嚢窜囁俜譃殡姍C工作低車速工況、發(fā)動機工作中車速工況和發(fā)動機-電機聯(lián)合工作高車速工況。當(dāng)車輛停止時制動車輪，可以使發(fā)動機驅(qū)動電機發(fā)電向電池充電。
文檔編號F16H3/44GK201045403SQ20062009864
公開日2008年4月9日 申請日期2006年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月24日
發(fā)明者亮 王 申請人:亮 王