專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于三離合器的混合動(dòng)力汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于混合動(dòng)力汽車(chē)領(lǐng)域，具體是指一種基于三離合器的混合動(dòng)力汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界人類(lèi)面臨著能源匱乏和環(huán)境惡化兩大挑戰(zhàn)，傳動(dòng)汽車(chē)日益受到石油危機(jī)的嚴(yán)重困擾，電動(dòng)汽車(chē)已成為汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展主題。其中，混合動(dòng)力汽車(chē)在節(jié)能環(huán)保、技術(shù)成熟度、整車(chē)綜合性能等方面表現(xiàn)優(yōu)異，已成為當(dāng)今電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化的方向。而混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否優(yōu)異，直接決定了整車(chē)的性能?，F(xiàn)有的混合動(dòng)力汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般僅能通過(guò)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)及混聯(lián)驅(qū)動(dòng)三種方式驅(qū)動(dòng)，但是不能分級(jí)對(duì)待高速及低速的車(chē)況，不能在不同的運(yùn)行狀態(tài)下，采用不同的傳動(dòng)速比，造成能耗的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述不足提供一種混合動(dòng)力汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，能夠分級(jí)對(duì)待高速及低速的車(chē)況，節(jié)省能耗。本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種基于三離合器的混合動(dòng)力汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電機(jī)、第二電機(jī)、儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電機(jī)的輸出端通過(guò)第一行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接、第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的輸出與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，所述第二電機(jī)的輸出端與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，其特征在于第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一齒圈上設(shè)有第一離合器，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一行星架的輸出端與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二齒圈傳動(dòng)連接，第二電機(jī)的輸出端與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二太陽(yáng)輪傳動(dòng)連接，所述第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一行星架和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二齒圈之間設(shè)有第二離合器，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一太陽(yáng)輪和第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一齒圈之間設(shè)有第三離合器，所述第三離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電機(jī)的輸出端相連。第二電機(jī)的輸出端與第二太陽(yáng)輪傳動(dòng)之間設(shè)有制動(dòng)器。所述第一電機(jī)和第二電機(jī)與儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)相連，儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)包括儲(chǔ)能裝置和逆變器。第一排行星齒輪機(jī)構(gòu)、第二排行星齒輪機(jī)構(gòu)、第一離合器、第二離合器、第三離合器、制動(dòng)器為總成零件。所述傳動(dòng)連接指的是兩部件之間能實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞。本發(fā)明通過(guò)對(duì)三個(gè)離合器及一個(gè)制動(dòng)器的控制，來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)減速比，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)一直處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)。通過(guò)調(diào)整第一行星齒輪機(jī)構(gòu)或第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽(yáng)輪、行星輪、齒圈的齒數(shù)，可以得到不同的傳動(dòng)比。同時(shí)，第一電機(jī)和第二電機(jī)與儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)一起，可以作為發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)工作，也可以作為進(jìn)行制動(dòng)能量的回收，更加節(jié)能環(huán)保。第一排行星齒輪機(jī)構(gòu)、第二排行星齒輪機(jī)構(gòu)、第一離合器、第二離合器、第三離合器、制動(dòng)器為總成零件，可以節(jié)省布置空間。本發(fā)明混合動(dòng)力的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于產(chǎn)業(yè)化，整車(chē)可以實(shí)現(xiàn)多種工況，能在不同的運(yùn)行狀態(tài)下，采用不同的傳動(dòng)速比；并且節(jié)能環(huán)保， 具有很強(qiáng)的實(shí)用性。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；1.發(fā)動(dòng)機(jī)、2.第一電機(jī)、3.第三離合器、4.第一離合器、5.第二離合器、6.儲(chǔ)能裝置、7.逆變器、8.第一行星齒輪機(jī)構(gòu)、9.第二行星齒輪機(jī)構(gòu)、10.制動(dòng)器、11.第二電機(jī)、 12.車(chē)輪、13.差速器機(jī)構(gòu)、14.第一太陽(yáng)輪、15.第一行星架、16.第一齒圈、17.第二太陽(yáng)輪、18.第二行星架、19.第二齒圈。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明如圖1所示，一種基于三離合器的混合動(dòng)力汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它包括發(fā)動(dòng)機(jī)1、第一電機(jī)2、第二電機(jī)11，發(fā)動(dòng)機(jī)1、第一電機(jī)2的輸出端通過(guò)第一行星齒輪機(jī)構(gòu)8和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)9與輸出軸相連，第二電機(jī)的輸出端通過(guò)第二行星齒輪機(jī)構(gòu)9也與輸出軸相連。所述輸出軸通過(guò)差速器機(jī)構(gòu)13與車(chē)輪12相連。其中，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)8由第一太陽(yáng)輪14、 第一行星架15和第一齒圈16組成，第二行星齒輪機(jī)構(gòu)9由第二太陽(yáng)輪17、第二行星架18 和第二齒圈19組成。第一齒圈16上設(shè)有第一離合器4，用于鎖止第一齒圈16 ；第一行星架15的輸出端與第二齒圈19相連，第二電機(jī)11的輸出端與第二太陽(yáng)輪17相連，所述第一行星架15和第二齒圈19之間設(shè)有第二離合器5，用于鎖止第二齒圈19 ；第一太陽(yáng)輪14和第一齒圈16之間設(shè)有第三離合器3，所述第三離合器3與發(fā)動(dòng)機(jī)1、第一電機(jī)2的輸出端相連，第三離合器3接合時(shí)第一太陽(yáng)輪14鎖止，第三離合器3分離時(shí)第一齒圈16鎖止。第二電機(jī)11的輸出軸與第二太陽(yáng)輪14之間設(shè)有制動(dòng)器10。第一電機(jī)2和第二電機(jī)11與儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)相連，儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)包括儲(chǔ)能裝置6和逆變器7。通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)1、第一電機(jī)2、第二電機(jī)11、第一離合器4、第二離合器5、第三離合器3及制動(dòng)器10的控制，可以實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)、純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、混聯(lián)驅(qū)動(dòng)及制動(dòng)能量回收的工作模式。(1)純電動(dòng)工作模式根據(jù)運(yùn)行工況的需要，整車(chē)可以純電動(dòng)工作模式。此時(shí)，第二離合器5接合，制動(dòng)器10分離，發(fā)動(dòng)機(jī)1和第一電機(jī)2停止工作。儲(chǔ)能裝置6通過(guò)逆變器7及電氣連接，將電源傳遞至第二電機(jī)11。第二電機(jī)11輸出的動(dòng)力，通過(guò)第二排行星齒輪機(jī)構(gòu)9中的第二太陽(yáng)輪14傳遞至第二行星架18，然后傳遞至差速器機(jī)構(gòu)13，從而帶動(dòng)車(chē)輪12，驅(qū)動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)。(2)純發(fā)動(dòng)機(jī)工作模式根據(jù)運(yùn)行工況的需要，整車(chē)可以純發(fā)動(dòng)機(jī)工作模式。此時(shí)，第一電機(jī)2和第二電機(jī) 11停止工作。根據(jù)整車(chē)運(yùn)行車(chē)速及控制要求，有兩種能量傳遞的方式。車(chē)輛低速時(shí)，第一離合器4接合，第一齒圈16鎖止，第二離合器5分離，第三離合器3分離，制動(dòng)器10接合，第二太陽(yáng)輪17鎖止。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)力通過(guò)第一太陽(yáng)輪14傳遞至第一行星架15，再通過(guò)第二齒圈19傳遞至第二行星架18，然后傳遞至差速器機(jī)構(gòu)13， 從而帶動(dòng)車(chē)輪12，驅(qū)動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)。
車(chē)輛高速時(shí)，第一離合器4分離，第二離合器5分離，第三離合器3接合，第一太陽(yáng)輪14鎖止，制動(dòng)器10接合，第二太陽(yáng)輪17鎖止。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)力通過(guò)第一齒圈16傳遞至第一行星架15，再通過(guò)第二齒圈19傳遞至第二行星架18，然后傳遞至差速器機(jī)構(gòu)13， 從而帶動(dòng)車(chē)輪12，驅(qū)動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)。(3)混聯(lián)工作模式車(chē)輛低速時(shí)，第一離合器4接合，第一齒圈16鎖止，第二離合器5分離，第三離合器3分離，制動(dòng)器10分離。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)力通過(guò)第一太陽(yáng)輪14傳遞至第一行星架15， 再通過(guò)第二齒圈19傳遞至第二行星架18，然后傳遞至差速器機(jī)構(gòu)13，從而帶動(dòng)車(chē)輪12，驅(qū)動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)。車(chē)輛高速時(shí)，第一離合器4分離，第二離合器5分離，第三離合器3接合，第一太陽(yáng)輪14鎖止，制動(dòng)器10接合，第二太陽(yáng)輪17鎖止。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)力通過(guò)第一齒圈16傳遞至第一行星架15，再通過(guò)第二齒圈19傳遞至第二行星架18，然后傳遞至差速器機(jī)構(gòu)13， 從而帶動(dòng)車(chē)輪12，驅(qū)動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)。同時(shí)，儲(chǔ)能裝置6通過(guò)逆變器7及電氣連接，將電源傳遞至第二電機(jī)11。第二電機(jī) 11輸出的動(dòng)力，通過(guò)第二排行星齒輪機(jī)構(gòu)9中的第二太陽(yáng)輪14傳遞至第二行星架18，然后傳遞至差速器機(jī)構(gòu)13，從而帶動(dòng)車(chē)輪12，驅(qū)動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)。第一電機(jī)2根據(jù)整車(chē)運(yùn)行需要，可以處于不同的工作狀態(tài)。如果儲(chǔ)能裝置7的荷電狀態(tài)SOC較低，而發(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)力有富余，則第一電機(jī)2可以處于發(fā)電狀態(tài)。第一電機(jī)2 提供的電源通過(guò)逆變器7及電氣連線給儲(chǔ)能裝置6充電，或直接通過(guò)電氣連線提供給第二電機(jī)11。如果儲(chǔ)能裝置7的荷電狀態(tài)SOC較高，整車(chē)有較大動(dòng)力輸出需求，此時(shí)，儲(chǔ)能裝置 6通過(guò)逆變器7給第一電機(jī)2提供電源，第一電機(jī)2的動(dòng)力與發(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)力疊加，共同驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。根據(jù)整車(chē)運(yùn)行工況需要，第一電機(jī)2也可以處于空轉(zhuǎn)，非工作狀態(tài)。(4)制動(dòng)能量回收工作模式當(dāng)車(chē)輛處于減速、制動(dòng)或滑行等狀態(tài)時(shí)，根據(jù)運(yùn)行工況的需要，整車(chē)可以進(jìn)行制動(dòng)能量回收。車(chē)輪12的動(dòng)力通過(guò)差速器機(jī)構(gòu)13傳遞至第二電機(jī)11，第二電機(jī)11發(fā)電后通過(guò)逆變器7及電氣連線，給儲(chǔ)能裝置6充電。通過(guò)這樣的回收制動(dòng)能量，可以節(jié)省整車(chē)的能
權(quán)利要求
1.一種基于三離合器的混合動(dòng)力汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電機(jī)、第二電機(jī)、儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電機(jī)的輸出端通過(guò)第一行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接、第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的輸出與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，所述第二電機(jī)的輸出端與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，其特征在于第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一齒圈上設(shè)有第一離合器，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一行星架的輸出端與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二齒圈傳動(dòng)連接，第二電機(jī)的輸出端與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二太陽(yáng)輪傳動(dòng)連接，所述第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一行星架和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二齒圈之間設(shè)有第二離合器，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一太陽(yáng)輪和第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一齒圈之間設(shè)有第三離合器，所述第三離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電機(jī)的輸出端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三離合器的混合動(dòng)力汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于第二電機(jī)的輸出端與第二太陽(yáng)輪傳動(dòng)之間設(shè)有制動(dòng)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三離合器的混合動(dòng)力汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述第一電機(jī)和第二電機(jī)與儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)相連，儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)包括儲(chǔ)能裝置和逆變器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的基于三離合器的混合動(dòng)力汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于第一排行星齒輪機(jī)構(gòu)、第二排行星齒輪機(jī)構(gòu)、第一離合器、第二離合器、第三離合器、制動(dòng)器為總成零件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于三離合器的混合動(dòng)力汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電機(jī)、第二電機(jī)、儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電機(jī)的輸出端通過(guò)第一行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接、第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的輸出與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，第二電機(jī)的輸出端與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接。第一齒圈上設(shè)有第一離合器，第一行星架的輸出端與第二齒圈傳動(dòng)連接，第二電機(jī)的輸出端與第二太陽(yáng)輪傳動(dòng)連接，第一行星架和第二齒圈之間設(shè)有第二離合器，第一太陽(yáng)輪和第一齒圈之間設(shè)有第三離合器，第三離合器與發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電機(jī)的輸出端相連。本發(fā)明混合動(dòng)力的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于產(chǎn)業(yè)化，整車(chē)可以實(shí)現(xiàn)多種工況，并且節(jié)能環(huán)保，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
文檔編號(hào)F16H3/72GK102261439SQ20111020201
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者劉小燕, 徐煌智, 李崢, 梁緣, 王 華, 王清海, 陽(yáng)奕鵬, 駱元 申請(qǐng)人:東風(fēng)汽車(chē)公司