專(zhuān)利名稱(chēng)：一種混合動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置及其工作模式的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 混合動(dòng)力汽車(chē)，尤其涉及其動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
混合動(dòng)力汽車(chē)結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)汽車(chē)類(lèi)似，且與傳統(tǒng)汽車(chē)相比具有更好的經(jīng)濟(jì)性和排 放性，而且成本不高，是傳統(tǒng)汽車(chē)向純電動(dòng)汽車(chē)過(guò)渡過(guò)程中最好的替代品?；旌蟿?dòng)力汽 車(chē)包括多個(gè)能源動(dòng)力裝置，存在多能源動(dòng)力流向與耦合，而多能源動(dòng)力流的耦合與分流 是由傳動(dòng)系統(tǒng)中的動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)最為核心的部件就是其中 的動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置，動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置性能的的優(yōu)劣直接影響混合動(dòng)力汽車(chē)的性能。目前的動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置主要分為三類(lèi)雙排行星齒輪動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置、單 排行星齒輪動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置、固定軸式齒輪動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置；其中的單排行星齒輪 動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置都是將齒圈、行星架、太陽(yáng)輪中的二個(gè)作為輸入端分別與發(fā)動(dòng)機(jī)以及 電動(dòng)機(jī)輸出端相連，第三個(gè)作為輸出端與變速器、驅(qū)動(dòng)橋相連，再在裝置中設(shè)置各種離 合器和制動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力耦合傳動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)存在以下不足由于速比少，還需增加多 檔變速器，這使得傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不緊湊，傳動(dòng)效率不高，工作模式少，不能充分滿(mǎn)足汽車(chē)各 種行駛工況的要求，從而影響整車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是為克服現(xiàn)有的單排行星齒輪動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置的不足而提 供一種能增加傳動(dòng)變速檔位、降低對(duì)變速器檔位要求、有效實(shí)現(xiàn)兩種動(dòng)力混合輸出的動(dòng) 力耦合傳動(dòng)裝置；本發(fā)明的另一目的是提供該動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置的工作模式，根據(jù)汽車(chē) 行駛路況、發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性圖和蓄能裝置的剩余電量來(lái)選擇汽車(chē)的工作模式。本發(fā)明動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置采用的技術(shù)方案如下包括由齒圈、行星輪、行星 架、太陽(yáng)輪組成的單排行星齒輪傳動(dòng)裝置，太陽(yáng)輪固套在太陽(yáng)輪軸中間位置并與行星輪 相嚙合，行星架連接變速器，齒圈的內(nèi)接合齒與行星輪相嚙合，中間傳動(dòng)軸與太陽(yáng)輪軸 相垂直布置，中間傳動(dòng)軸的一端通過(guò)第一離合器和發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸相連，另一端通過(guò)第 二離合器和電動(dòng)機(jī)相連，第三離合器通過(guò)圓錐齒輪副與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸相連；蓄能裝置 接入電動(dòng)機(jī)；位于第一離合器和第二離合器之間具有中間傳動(dòng)錐齒輪和中間傳動(dòng)圓柱齒 輪空套在中間傳動(dòng)軸上，在中間傳動(dòng)錐齒輪和中間傳動(dòng)圓柱齒輪之間具有撥叉上下活動(dòng) 設(shè)置在中間傳動(dòng)軸上，撥叉連接一個(gè)與中間傳動(dòng)錐齒輪或中間傳動(dòng)圓柱齒輪接合的接合 套；中間傳動(dòng)錐齒輪與太陽(yáng)輪軸左端上的圓錐齒輪相嚙合，中間傳動(dòng)圓柱齒輪與齒圈的 外接合齒相嚙合；圓柱斜齒輪副設(shè)置在太陽(yáng)輪軸上且位于圓錐齒輪的右側(cè)，并通過(guò)第三 離合器與圓錐齒輪副接合。本發(fā)明動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置的工作模式是具有電機(jī)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)模式、發(fā)動(dòng)機(jī)單 獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式、純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式、發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)模式、制動(dòng)能量回收模式和駐 車(chē)充電模式；電機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)模式控制第一、第二離合器接合，第三離合器分離，撥叉位于中間位置，以電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式有四種，第一種是控制第一 離合器接合，第二、第三離合器分離，控制撥叉往上移動(dòng)，接合套與中間傳動(dòng)錐齒輪嚙 合；第二種是控制第一離合器接合，第二、第三離合器分離，控制撥叉向下移動(dòng)，接合 套與中間傳動(dòng)圓柱齒輪嚙合；第三種是控制第三離合器接合，第一、第二離合器分離， 發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)過(guò)圓錐齒輪副、圓柱斜齒輪副傳遞給太陽(yáng)輪；第四種是蓄能裝置電量低 于設(shè)定下限值，在三種所述模式下，控制第二離合器接合實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄能裝置充電；純電動(dòng) 驅(qū)動(dòng)模式有兩種，第一種是控制第二離合器接合，第一、第三離合器分離，控制撥叉往 下移動(dòng)，接合套與中間傳動(dòng)圓柱齒輪嚙合；第二種是控制第二離合器接合，第一、第三 離合器分離，撥叉往上移動(dòng)，接合套與中間傳動(dòng)錐齒輪嚙合；發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng) 模式是控制第二、第三離合器接合，第一離合器分離，控制撥叉向下移動(dòng)，接合套與中 間傳動(dòng)圓柱齒輪相連，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)第三離合器與太陽(yáng)輪相連，電動(dòng)機(jī)通過(guò)第二離合器、 中間傳動(dòng)圓柱齒輪與齒圈相連，所述制動(dòng)能量回收模式是控制撥叉向下移動(dòng)，接合套與 中間傳動(dòng)圓柱齒輪接合，控制第二離合器接合，第一、第三離合器斷開(kāi)；駐車(chē)充電模式 是控制第三離合器分離，第一、第二離合器接合，控制撥叉位于中間位置。本發(fā)明動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置是對(duì)現(xiàn)有單排行星齒輪動(dòng)力耦合裝置的改進(jìn)和完善， 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，動(dòng)力傳動(dòng)路徑多樣，解決了單排行星齒輪作為動(dòng)力耦合裝置時(shí)傳動(dòng)比 單一的問(wèn)題，降低了對(duì)變速器檔位數(shù)的要求，同時(shí)，由于根據(jù)汽車(chē)行駛路況、發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn) 有特性曲線(xiàn)和蓄能裝置的剩余電量來(lái)選擇汽車(chē)的工作方式，使得發(fā)動(dòng)機(jī)大部分時(shí)間總是 在最經(jīng)濟(jì)區(qū)工作，蓄能裝置總處于充放電高效率區(qū)工作，提高了整車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的效率， 從而提高車(chē)輛燃油經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)化車(chē)輛排放。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明； 圖1是本發(fā)明動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置控制方法流程圖中，1.發(fā)動(dòng)機(jī)；2.第一離合器；3.中間傳動(dòng)錐齒輪；4.中間傳動(dòng)軸；5.中間傳動(dòng) 圓柱齒輪；6.第二離合器；7電動(dòng)機(jī)；8.第三離合器；9.接合套；10.齒圈；11.行 星輪；12.行星架；13.太陽(yáng)輪；14.變速器；15.撥叉；16.蓄能裝置；17.圓 錐齒輪副；18.圓柱斜齒輪副；19.圓錐齒輪；20.太陽(yáng)輪軸。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1，本發(fā)明動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置包括第一離合器2，第二離合器6和第三離 合器8，第一離合器2與發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出軸與相連，第二離合器6和電動(dòng)機(jī)7的轉(zhuǎn)子相連。 在發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出軸上還連接一個(gè)圓錐齒輪副17，第三離合器8通過(guò)該圓錐齒輪副17與 發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出軸相連。中間傳動(dòng)軸4的一端通過(guò)第一離合器2和發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出軸相 連，另一端通過(guò)第二離合器6和電動(dòng)機(jī)7的轉(zhuǎn)子相連。將蓄能裝置16接入電動(dòng)機(jī)7。將中間傳動(dòng)錐齒 輪3和中間傳動(dòng)圓柱齒輪5空套在中間傳動(dòng)軸4上，并且中間傳 動(dòng)錐齒輪3和中間傳動(dòng)圓柱齒輪5位于第一離合器2和第二離合器6之間。在中間傳動(dòng) 錐齒輪3和中間傳動(dòng)圓柱齒輪5之間的中間傳動(dòng)軸4上活動(dòng)設(shè)置撥叉15，撥叉15連接接合套9，撥叉15連接控制系統(tǒng)，在控制系統(tǒng)的作用下可在中間傳動(dòng)軸4上進(jìn)行上下移動(dòng)， 通過(guò)撥叉15的運(yùn)動(dòng)，結(jié)合套9在中間傳動(dòng)錐齒輪3和中間傳動(dòng)圓柱齒輪5之間移動(dòng)，從 而與中間傳動(dòng)錐齒輪3或者是中間傳動(dòng)圓柱齒輪5接合。太陽(yáng)輪軸20與中間傳動(dòng)軸4相垂直布置，在太陽(yáng)輪軸20左端上設(shè)置圓錐齒輪 19，中間傳動(dòng)錐齒輪3與該圓錐齒輪19嚙合。在太陽(yáng)輪軸20上，位于圓錐齒輪19的右 側(cè)還設(shè)置圓柱斜齒輪副18，圓柱斜 齒輪副18通過(guò)第三離合器8與圓錐齒輪副17接合。在太陽(yáng)輪軸20的中間位置，且位于圓柱斜齒輪副18的右側(cè)設(shè)置單排行星齒輪傳 動(dòng)裝置，該單排行星齒輪傳動(dòng)裝置由齒圈10、行星輪11、行星架12、太陽(yáng)輪13組成， 太陽(yáng)輪13固定套在太陽(yáng)輪軸20上，并與行星輪11相嚙合。行星架12連接變速器14。 齒圈10的內(nèi)外都有接合齒，齒圈10的內(nèi)接合齒與行星輪11相嚙合，齒圈10的外接合齒 與中間傳動(dòng)圓柱齒輪5相嚙合。如圖2，對(duì)上述動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置進(jìn)行控制時(shí)，檢測(cè)當(dāng)前車(chē)輛行駛路況和蓄能裝 置16剩余電量；當(dāng)檢測(cè)到的信號(hào)為剎車(chē)或制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，不再往下執(zhí)行其它步驟，關(guān)閉發(fā) 動(dòng)機(jī)1，控制撥叉15往下移動(dòng)，使接合套9與中間傳動(dòng)圓柱齒輪5嚙合，并控制第二離 合器6接合，第一、第三離合器2、8斷開(kāi)，使車(chē)輛處于制動(dòng)能量回收模式。依據(jù)檢測(cè)步 驟的信息，計(jì)算車(chē)輛的需求轉(zhuǎn)矩，并判斷車(chē)輛能否以純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式運(yùn)行；如果車(chē)輛動(dòng) 力能滿(mǎn)足純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式工作，則關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)1并返回檢測(cè)步驟；如果車(chē)輛的動(dòng)力不能 滿(mǎn)足純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式工作，判斷車(chē)輛是否能以發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式運(yùn)行；如果車(chē)輛能以 發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式運(yùn)行，則根據(jù)蓄能裝置16的剩余電量選擇發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式，即 發(fā)動(dòng)機(jī)1行車(chē)不充電模式或發(fā)動(dòng)機(jī)行車(chē)充電模式，并返回檢測(cè)步驟；如果車(chē)輛不能滿(mǎn)足 發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式工作，則根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性曲線(xiàn)中的低油耗區(qū)和蓄電池的剩余電 量選擇混合驅(qū)動(dòng)模式工作區(qū)，即經(jīng)濟(jì)工作區(qū)，大功率工作區(qū)，并返回檢測(cè)步驟?；旌蟿?dòng) 力汽車(chē)在行駛過(guò)程中路況，車(chē)輛負(fù)荷特點(diǎn)各不相同，針對(duì)這些特點(diǎn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)1的工作范 圍、蓄能裝置16的電量加以控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)1 一直處于低排放區(qū)域，蓄能裝置16—直處 于低內(nèi)阻，保持在設(shè)定的高效充放電范圍之內(nèi)。對(duì)于多種工作模式，可通過(guò)控制第一、第二、第三離合器2、6、8的接合、斷 開(kāi)和撥叉15的狀態(tài)組合，實(shí)現(xiàn)多種工作模式之間的轉(zhuǎn)換，以下具體說(shuō)明
(1)電機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)模式 控制系統(tǒng)根據(jù)接收到的信號(hào)，確定車(chē)輛處于電機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)模式，控制第一、第 二離合器2、6接合，將第三離合器8分離，使撥叉15位于中間位置，撥叉15不與中間 傳動(dòng)錐齒輪3或者中間傳動(dòng)圓柱齒輪5接合，以電動(dòng)機(jī)7為動(dòng)力源啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)1。(2)發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式
有四種發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式，每種模式的傳動(dòng)比都不一樣，這有利于汽車(chē)在不同 工況下以不同速度行駛。第一種發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式
控制系統(tǒng)根據(jù)接收到的信號(hào)，判定車(chē)輛處于發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式，再根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn) 有特性圖中的燃油經(jīng)濟(jì)區(qū)的轉(zhuǎn)矩范圍和汽車(chē)所需轉(zhuǎn)矩，判定發(fā)動(dòng)機(jī)1以發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng) 模式行駛，此時(shí)，控制第一離合器2接合，第二、第三離合器6、8分離，控制撥叉15 往上移動(dòng)，接合套9與中間傳動(dòng)錐齒輪3嚙合。動(dòng)力傳遞路線(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)1一第一離合器2—中間傳動(dòng)軸4一撥叉15—中間傳動(dòng)錐齒輪3—圓錐齒輪19一太陽(yáng)輪軸20——太陽(yáng)輪 13—行星架12—變速器14。第二種發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式
控制系統(tǒng)根據(jù)接收到的信號(hào)，判定車(chē)輛處于發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式，再根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn) 有特性圖中的燃油經(jīng)濟(jì)區(qū)的轉(zhuǎn)矩范圍和汽車(chē)所需轉(zhuǎn)矩，判定發(fā)動(dòng)機(jī)1以第二種發(fā)動(dòng)機(jī)單 獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式 行駛，控制第一離合器2接合，第二、第三離合器6、8分離，控制撥叉15向 下移動(dòng)，接合套9與中間傳動(dòng)圓柱齒輪5嚙合。動(dòng)力傳遞路線(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)1一第一離合 器2—中間傳動(dòng)軸4一撥叉15—中間傳動(dòng)圓柱齒輪5—齒圈10—行星架12—變速器14。第三種發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式
控制系統(tǒng)根據(jù)接收到的信號(hào)，判定車(chē)輛處于發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式，再根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn) 有特性圖中的燃油經(jīng)濟(jì)區(qū)的轉(zhuǎn)矩范圍和汽車(chē)所需轉(zhuǎn)矩，判定發(fā)動(dòng)機(jī)以第三種發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú) 驅(qū)動(dòng)模式行駛，控制第三離合器8接合，第一、第二離合器2、6分離，發(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)力 經(jīng)過(guò)圓錐齒輪副17、圓柱斜齒輪副18，傳遞給太陽(yáng)輪13。動(dòng)力傳遞路線(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)1一 圓錐齒輪副17—第三離合器8—圓柱斜齒輪副18—太陽(yáng)輪13—行星架12—變速器14。第四種發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式
當(dāng)蓄能裝置電量低于設(shè)定下限值時(shí)，在上面三種驅(qū)動(dòng)模式的情況下，控制第二離合 器6接合從而實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄能裝置16的充電。(3)純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式
有兩種純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式，每種模式的傳動(dòng)比都不一樣，這有利于汽車(chē)在不同工況 下以不同速度行駛。第一種純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式
控制系統(tǒng)根據(jù)接收到的信號(hào)，判定車(chē)輛處于純電動(dòng)模式，根據(jù)蓄能裝置16的剩 余電量和汽車(chē)所需轉(zhuǎn)矩判定汽車(chē)以第一種純電動(dòng)模式行駛，控制第二離合器6接合，第 一、第三離合器2、8分離，控制撥叉15往下移動(dòng)，接合套9與中間傳動(dòng)圓柱齒輪5嚙 合。動(dòng)力傳遞路線(xiàn)為電動(dòng)機(jī)7—第二離合器6—中間傳動(dòng)軸4一撥叉15—中間傳動(dòng)圓柱 齒輪5—齒圈10—行星架12—變速器14。第二種純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式
控制系統(tǒng)根據(jù)接收到的信號(hào)，判定車(chē)輛處于純電動(dòng)模式，根據(jù)蓄能裝置16的剩余電 量和汽車(chē)所需轉(zhuǎn)矩判定汽車(chē)以第二種純電動(dòng)模式行駛，控制第二離合器6接合，第一、 第三離合器2、8分離，控制撥叉15往上移動(dòng)，接合套9與中間傳動(dòng)錐齒輪3嚙合。動(dòng) 力傳遞路線(xiàn)為電動(dòng)機(jī)7—離合器6—中間傳動(dòng)錐齒輪3—圓錐齒輪19一太陽(yáng)輪軸20—太 陽(yáng)輪13—行星架12—變速器14。在電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式當(dāng)中，可通過(guò)控制電動(dòng)機(jī)7反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)倒車(chē)，從而可以取消變 速器14中的倒檔設(shè)置。(4)發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)模式
控制系統(tǒng)根據(jù)接收到的信號(hào)，判定車(chē)輛處于混合驅(qū)動(dòng)模式，控制第二、第三離合器 6、8接合，第一離合器2分離，控制撥叉15向下移動(dòng)，接合套9與中間傳動(dòng)圓柱齒輪5 相連，發(fā)動(dòng)機(jī)1通過(guò)第三離合器8與太陽(yáng)輪13相連，電動(dòng)機(jī)7通過(guò)第二離合器6、中間傳 動(dòng)圓柱齒輪5與齒圈10相連，發(fā)動(dòng)機(jī)1和電動(dòng)機(jī)7的動(dòng)力通過(guò)單排行星齒輪傳動(dòng)裝置耦合后由行星架12輸出?；旌向?qū)動(dòng)模式可以分為經(jīng)濟(jì)工作模式和大功率工作模式，蓄能裝 置16電量充足，且發(fā)動(dòng)機(jī)1可以在最佳燃油經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)運(yùn)行時(shí)，處于經(jīng)濟(jì)工作模式；在加 速或上坡時(shí)，車(chē)輛所需功率很大，發(fā)動(dòng)機(jī)1如仍運(yùn)行在最佳燃油經(jīng)濟(jì)區(qū)，蓄能裝置16需 提供額外的功率，當(dāng)最佳燃油經(jīng)濟(jì)區(qū)與蓄能裝置16的設(shè)定電量相沖突，蓄能裝置16電量 接近設(shè)定的下限值，大量而迅速的放電會(huì)影響其放電效率，使電量降低到設(shè)定值以下， 降低其使用壽命，為了保證蓄能裝置16的效率和純電動(dòng)續(xù)駛里程，發(fā)動(dòng)機(jī)1以高功率狀 態(tài)運(yùn)行，以犧牲發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性來(lái)滿(mǎn)足蓄能裝置的要求。(5)制動(dòng)能量回收模式
控制系統(tǒng)根據(jù)接收到的信號(hào)，判定 汽車(chē)處于制動(dòng)狀況，控制撥叉15向下移動(dòng)，接合 套9與中間傳動(dòng)圓柱齒輪5接合，控制第二離合器6接合，第一、第三離合器2、8斷開(kāi)， 制動(dòng)能量回收的傳遞路線(xiàn)為變速器14一行星架12—齒圈10—中間傳動(dòng)圓柱齒輪5—撥 叉15—第二離合器6 —電動(dòng)機(jī)7—蓄能裝置16。(6)駐車(chē)充電模式
控制系統(tǒng)控制第三離合器8分離，第一、第二離合器2、6接合，控制撥叉15位于 中間位置。動(dòng)力傳遞路線(xiàn)為發(fā)動(dòng)機(jī)1一第一離合器2—中間傳動(dòng)軸4一第二離合器6— 電動(dòng)機(jī)7—蓄能裝置16，從而實(shí)現(xiàn)停車(chē)發(fā)電。本發(fā)明動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比多樣，可降低對(duì)變速器14檔位數(shù)的要求，此 變速器14為傳統(tǒng)二檔變速器。
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置，包括由齒圈(10)、行星輪(11)、行 星架(12)、太陽(yáng)輪(13)組成的單排行星齒輪傳動(dòng)裝置，太陽(yáng)輪(13)固套在太陽(yáng) 輪軸(20)中間位置并與行星輪(11)相嚙合，行星架(12)連接變速器(14)，齒 圈(10)的內(nèi)接合齒與行星輪(11)相嚙合，其特征是中間傳動(dòng)軸(4)與太陽(yáng)輪軸(20)相垂直布置，中間傳動(dòng)軸(4)的一端通過(guò)第一離合器(2)和發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的 輸出軸相連，另一端通過(guò)第二離合器(6)和電動(dòng)機(jī)(7)相連，第三離合器(8)通過(guò) 圓錐齒輪副(17)與發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的輸出軸相連；蓄能裝置(16)接入電動(dòng)機(jī)(7)； 位于第一離合器(2)和第二離合器(6)之間具有中間傳動(dòng)錐齒輪(3)和中間傳動(dòng)圓 柱齒輪(5)空套在中間傳動(dòng)軸(4)上，在中間傳動(dòng)錐齒輪(3)和中間傳動(dòng)圓柱齒輪 (5)之間具有撥叉(15)上下活動(dòng)設(shè)置在中間傳動(dòng)軸(4)上，撥叉(15)連接一個(gè) 與中間傳動(dòng)錐齒輪(3)或中間傳動(dòng)圓柱齒輪(5)接合的接合套(9)；中間傳動(dòng)錐齒 輪(3)與太陽(yáng)輪軸(20)左端上的圓錐齒輪(19)相嚙合，中間傳動(dòng)圓柱齒輪(5) 與齒圈(10)的外接合齒相嚙合；圓柱斜齒輪副(18)設(shè)置在太陽(yáng)輪軸(20)上且位于 圓錐齒輪(19)的右側(cè)，并通過(guò)第三離合器(8)與圓錐齒輪副(17)接合。
2.—種混合動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置的工作模式，其特征是具有電機(jī)啟動(dòng)內(nèi) 燃機(jī)模式、發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式、純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式、發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)模式、制 動(dòng)能量回收模式和駐車(chē)充電模式；所述電機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)模式控制第一、第二離合器(2、6)接合，第三離合器(8) 分離，撥叉(15)位于中間位置，以電動(dòng)機(jī)(7)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)(1)；所述發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式有四種，第一種是控制第一離合器(2)接合，第二、第三 離合器(6、8)分離，控制撥叉(15)往上移動(dòng)，接合套(9)與中間傳動(dòng)錐齒輪(3) 嚙合；第二種是控制第一離合器(2)接合，第二、第三離合器(6、8)分離，控制撥 叉(15)向下移動(dòng)，接合套(9)與中間傳動(dòng)圓柱齒輪(5)嚙合；第三種是控制第三離 合器(8)接合，第一、第二離合器(2、6)分離，發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的動(dòng)力經(jīng)過(guò)圓錐齒輪副 (17)、圓柱斜齒輪副(18)傳遞給太陽(yáng)輪(13)；第四種是蓄能裝置(16)電量低于 設(shè)定下限值，在三種所述模式下，控制第二離合器(6)接合實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄能裝置(16)充 電；所述純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式有兩種，第一種是控制第二離合器(6)接合，第一、第三離合 器(2、8)分離，控制撥叉(15)往下移動(dòng)，接合套(9)與中間傳動(dòng)圓柱齒輪(5) 嚙合；第二種是控制第二離合器(6)接合，第一、第三離合器(2、8)分離，撥叉 (15)往上移動(dòng)，接合套(9)與中間傳動(dòng)錐齒輪(3)嚙合；所述發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)模式是控制第二、第三離合器(6、8)接合，第一離 合器(2)分離，控制撥叉(15)向下移動(dòng)，接合套(9)與中間傳動(dòng)圓柱齒輪(5)相 連，發(fā)動(dòng)機(jī)(1)通過(guò)第三離合器(8)與太陽(yáng)輪(13)相連，電動(dòng)機(jī)(7)通過(guò)第二離 合器(6)、中間傳動(dòng)圓柱齒輪(5)與齒圈(10)相連，所述制動(dòng)能量回收模式是控 制撥叉(15)向下移動(dòng)，接合套(9)與中間傳動(dòng)圓柱 齒輪(5)接合，控制第二離合器(6)接合，第一、第三離合器(2、8)斷開(kāi)；所述駐車(chē)充電模式是控制第三離合器(8)分離，第一、第二離合器(2、6)接 合，控制撥叉(15)位于中間位置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種混合動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力耦合傳動(dòng)裝置及其工作模式，包括單排行星齒輪傳動(dòng)裝置，中間傳動(dòng)軸的一端通過(guò)第一離合器和發(fā)動(dòng)機(jī)相連，另一端通過(guò)第二離合器和電動(dòng)機(jī)相連，第三離合器通過(guò)圓錐齒輪副與發(fā)動(dòng)機(jī)相連；中間傳動(dòng)錐齒輪和中間傳動(dòng)圓柱齒輪空套在中間傳動(dòng)軸上，撥叉和接合套上下活動(dòng)設(shè)置在中間傳動(dòng)軸上，中間傳動(dòng)錐齒輪與太陽(yáng)輪軸左端上的圓錐齒輪相嚙合，中間傳動(dòng)圓柱齒輪與齒圈的外接合齒相嚙合；圓柱斜齒輪副通過(guò)第三離合器與圓錐齒輪副接合；具有電機(jī)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)、純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)能量回收和駐車(chē)充電模式；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，降低對(duì)變速器檔位數(shù)的要求，提高了車(chē)輛燃油經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)化排放。
文檔編號(hào)B60K6/36GK102009589SQ20101055964
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者何仁, 姚宇偉 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)