本發(fā)明涉及一種汽車用傳動(dòng)裝置，特別涉及一種用于縱置后驅(qū)混合動(dòng)力車輛的傳動(dòng)裝置。

背景技術(shù)：

隨著國家新能源汽車戰(zhàn)略的發(fā)展以及環(huán)境能源問題的加劇，使得各大汽車公司都在積極研發(fā)節(jié)能環(huán)保汽車，在技術(shù)上比較成熟的混合動(dòng)力系統(tǒng)成為現(xiàn)階段解決汽車能耗和環(huán)境污染的可行技術(shù)方案，其核心動(dòng)力傳動(dòng)裝置也就成為各公司研發(fā)的重點(diǎn)。

目前較多的技術(shù)方案都是針對(duì)單一的平臺(tái)應(yīng)用，目前在縱置混合動(dòng)力方案中較多地采用串并聯(lián)方案，尤其在商用車領(lǐng)域中驅(qū)動(dòng)電機(jī)的扭矩需求大，容易導(dǎo)致制造成本高。在縱置混合動(dòng)力傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)時(shí)，除了需要考慮開發(fā)平臺(tái)化的技術(shù)方案外，充分考慮產(chǎn)品的成本控制是非常必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、實(shí)現(xiàn)平臺(tái)化應(yīng)用，并且具有較低成本優(yōu)勢(shì)的縱置后驅(qū)混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置。

本發(fā)明通過以下方案實(shí)現(xiàn)：

一種用于縱置后驅(qū)混合動(dòng)力車輛的傳動(dòng)裝置，包括第一電機(jī)EM1、第二電機(jī)EM2、發(fā)動(dòng)機(jī)、行星齒輪耦合機(jī)構(gòu)和輸入軸，還包括第一連接軸，所述行星齒輪耦合機(jī)構(gòu)包括第一單行星排PG1和第二單行星排PG2，所述第一單行星排PG1包括第一太陽輪S1、第一行星輪P1、第一行星架PC1和第一齒圈R1，所述第二單行星排PG2包括第二太陽輪S2、第二行星輪P2、第二行星架PC2和第二齒圈R2，第一行星架PC1和第二齒圈R2連接構(gòu)成第一中心軸并在第一中心軸上設(shè)置第一制動(dòng)器B1，第一制動(dòng)器B1的一端固定在變速箱殼體上；第一太陽輪S1上連接有內(nèi)部中空的第一套軸，第一中心軸穿過第一套軸，第一中心軸與輸入軸之間設(shè)置有第一離合器C1，輸入軸通過飛輪減振器FW與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸連接；第一套軸通過第一減速齒輪副與第一電機(jī)上的第一電機(jī)軸相連接；第二太陽輪S2上連接有內(nèi)部中空的第二套軸，第二行星架PC2和第一齒圈R1連接構(gòu)成第二中心軸，第二中心軸穿過第二套軸且第二中心軸作為傳動(dòng)裝置的輸出軸；第二套軸通過第三減速齒輪副與第二電機(jī)上的第二電機(jī)軸相連接，第二電機(jī)軸與第一連接軸之間設(shè)置有第二離合器C1，第一連接軸通過第二減速齒輪副與輸入軸相連接。

進(jìn)一步地，所述第一電機(jī)的轉(zhuǎn)子上設(shè)置有第二制動(dòng)器B2，第二制動(dòng)器的一端固定在變速箱殼體上。

所述第一減速齒輪副由第一減速大齒輪和第一減速小齒輪相嚙合構(gòu)成，第一減速大齒輪安裝在第一套軸上，第一減速小齒輪安裝在第一電機(jī)軸上；所述第二減速齒輪副由第二減速大齒輪和第二減速小齒輪相嚙合構(gòu)成，第二減速大齒輪安裝在輸入軸上，第二減速小齒輪安裝在第一連接軸上；第三減速齒輪副由第三減速大齒輪和第三減速小齒輪相嚙合構(gòu)成，第三減速大齒輪安裝在第二套軸上，第三減速小齒輪安裝在第二電機(jī)軸上。

所述第一制動(dòng)器、第二制動(dòng)器、第一離合器和第二離合器均采用多片濕式換擋元件。

所述第一電機(jī)通過第一減速齒輪副、第二電機(jī)通過第三減速齒輪副分別與行星齒輪耦合機(jī)構(gòu)連接，第一減速齒輪副和第三減速齒輪副能夠分別實(shí)現(xiàn)對(duì)第一電機(jī)和第二電機(jī)的增扭作用，從而避免采用較大扭矩的第一電機(jī)、第二電機(jī)與不同排量的發(fā)動(dòng)機(jī)匹配，從而降低動(dòng)力系統(tǒng)制造成本。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)可知，單行星排一般都包括太陽輪、行星輪、行星架和外齒圈，行星輪安裝在行星架上，行星輪分別和太陽輪和外齒圈相嚙合。具體至本發(fā)明中，第一單行星排PG1中各部件之間的連接關(guān)系為：第一行星輪P1安裝在第一行星架PC1上，第一行星輪P1分別和第一太陽輪S1和第一齒圈R1相嚙合；第二單行星排PG2中各部件之間的連接關(guān)系為：第二行星輪P2安裝在第二行星架PC2上，第二行星輪P2分別和第二太陽輪S2和第二齒圈R2相嚙合。

本發(fā)明的一種用于縱置后驅(qū)混合動(dòng)力車輛的傳動(dòng)裝置，是一個(gè)平臺(tái)化的技術(shù)方案，具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

1.在車輛以純電動(dòng)模式行駛時(shí)，可實(shí)現(xiàn)三個(gè)擋位的純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式，能夠滿足純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的車速和扭矩要求，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)對(duì)第一電機(jī)、第二電機(jī)兩個(gè)電機(jī)的優(yōu)化控制。

2.在車輛以混合動(dòng)力模式行駛時(shí)，傳動(dòng)裝置主要采用動(dòng)力分流驅(qū)動(dòng)模式，同時(shí)具有兩個(gè)固定傳動(dòng)比的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式，對(duì)路況的適應(yīng)性高，能夠同時(shí)兼顧整車燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性的使用需求。傳動(dòng)裝置在動(dòng)力分流驅(qū)動(dòng)模式下，實(shí)現(xiàn)整車無級(jí)變速E-CVT功能，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車速解耦，即發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不再受行駛工況的影響，依靠?jī)蓚€(gè)電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)車速的無級(jí)變化，同時(shí)讓發(fā)動(dòng)機(jī)始終工作在一個(gè)轉(zhuǎn)速范圍較窄的高效區(qū)間。發(fā)動(dòng)機(jī)本身只要在該系統(tǒng)要求的常用轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)保證其性能就可以了，該類系統(tǒng)更有利于發(fā)動(dòng)機(jī)的高效運(yùn)行，避免其工作在低效率高排放的運(yùn)行區(qū)間。

3.該傳動(dòng)裝置可以同時(shí)應(yīng)用于深度混合動(dòng)力系統(tǒng)和插電混合動(dòng)力系統(tǒng)，是一個(gè)平臺(tái)化的驅(qū)動(dòng)方案。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1中用于縱置后驅(qū)混合動(dòng)力車輛的傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于實(shí)施例之表述。

實(shí)施例1

一種用于縱置后驅(qū)混合動(dòng)力車輛的傳動(dòng)裝置，如圖1所示，包括第一電機(jī)EM1、第二電機(jī)EM2、發(fā)動(dòng)機(jī)ICE、行星齒輪耦合機(jī)構(gòu)19、輸入軸1和第一連接軸8，行星齒輪耦合機(jī)構(gòu)19包括第一單行星排PG1和第二單行星排PG2，第一單行星排PG1包括第一太陽輪S1、第一行星輪P1、第一行星架PC1和第一齒圈R1，第一行星輪P1安裝在第一行星架PC1上，第一行星輪P1分別和第一太陽輪S1和第一齒圈R1相嚙合；第二單行星排PG2包括第二太陽輪S2、第二行星輪P2、第二行星架PC2和第二齒圈R2，第二行星輪P2安裝在第二行星架PC2上，第二行星輪P2分別和第二太陽輪S2和第二齒圈R2相嚙合；第一行星架PC1和第二齒圈R2連接構(gòu)成第一中心軸3并在第一中心軸3上設(shè)置第一制動(dòng)器B1，第一制動(dòng)器B1的一端固定在變速箱殼體18上；第一太陽輪S1上連接有內(nèi)部中空的第一套軸4，第一中心軸3穿過第一套軸4，第一中心軸3與輸入軸1之間設(shè)置有第一離合器C1，輸入軸1通過飛輪減振器FW與發(fā)動(dòng)機(jī)ICE的輸出軸連接；第一套軸4通過第一減速齒輪副15與第一電機(jī)EM1上的第一電機(jī)軸6相連接，第一減速齒輪副15由第一減速大齒輪12和第一減速小齒輪11相嚙合構(gòu)成，第一減速大齒輪12安裝在第一套軸4上，第一減速小齒輪11安裝在第一電機(jī)軸6上；第一電機(jī)EM1的轉(zhuǎn)子16上設(shè)置有第二制動(dòng)器B2，第二制動(dòng)器B2的一端固定在變速箱殼體18上；第二太陽輪S2上連接有內(nèi)部中空的第二套軸5，第二行星架PC2和第一齒圈R1連接構(gòu)成第二中心軸2，第二中心軸2穿過第二套軸5且第二中心軸2作為傳動(dòng)裝置的輸出軸；第二套軸5通過第三減速齒輪副17與第二電機(jī)EM2上的第二電機(jī)軸7相連接，第三減速齒輪副17由第三減速大齒輪13和第三減速小齒輪14相嚙合構(gòu)成，第三減速大齒輪13安裝在第二套軸5上，第三減速小齒輪14安裝在第二電機(jī)軸7上；第二電機(jī)軸7與第一連接軸8之間設(shè)置有第二離合器C1，第一連接軸8通過第二減速齒輪副20與輸入軸1相連接，第二減速齒輪副20由第二減速大齒輪9和第二減速小齒輪10相嚙合構(gòu)成，第二減速大齒輪9安裝在輸入軸1上，第二減速小齒輪10安裝在第一連接軸8上。第一制動(dòng)器B1、第二制動(dòng)器B2、第一離合器C1和第二離合器C2均采用多片濕式換擋元件。

本發(fā)明采用的動(dòng)力耦合裝置是由第一單行星排與第二單行星排構(gòu)成的行星齒輪耦合機(jī)構(gòu)，發(fā)動(dòng)機(jī)ICE、第一電機(jī)EM1、第二電機(jī)EM2三個(gè)動(dòng)力源輸入的轉(zhuǎn)矩經(jīng)行星齒輪耦合機(jī)構(gòu)耦合后輸出。車輛在實(shí)際行駛過程中，各動(dòng)力源與各換擋元件(離合器、制動(dòng)器)組合使用將產(chǎn)生多種不同的工作模式。下面將對(duì)純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)和混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下的工作過程進(jìn)行描述,各工作模式和換擋元件之間的控制關(guān)系如表1所示，其中〇表示打開狀態(tài)，●表示閉合狀態(tài)。

表1傳動(dòng)裝置各工作模式和換擋元件之間的控制關(guān)系

在純電動(dòng)模式時(shí)，單獨(dú)閉合第一制動(dòng)器B1時(shí)，采用第一電機(jī)EM1或第二電機(jī)EM2或者第一電機(jī)EM1和第二電機(jī)EM2同時(shí)驅(qū)動(dòng)，定義為第一擋位純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式即固定傳動(dòng)比純電動(dòng)模式EV-1。當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)EM1和第二電機(jī)EM2同時(shí)驅(qū)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)裝置能夠輸出較大的驅(qū)動(dòng)扭矩，該模式也作為純電動(dòng)狀態(tài)的大扭矩輸出模式。

單獨(dú)閉合第二制動(dòng)器B2時(shí)，采用第二電機(jī)EM2驅(qū)動(dòng)，該模式定義為第二擋位純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式EV-2。在該模式下第一電機(jī)EM1為不工作狀態(tài)。

隨著車速的增加，在上述各擋位中第一電機(jī)EM1、第二電機(jī)EM2的轉(zhuǎn)速都有可能過高，控制第一制動(dòng)器B1和第二制動(dòng)器B2為打開狀態(tài)，采用第一電機(jī)EM1和第二電機(jī)EM2同時(shí)驅(qū)動(dòng)，該模式定義為第三擋位純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式EV-3。當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)EM1和第二電機(jī)EM2轉(zhuǎn)速相等時(shí)，各行星齒輪元件轉(zhuǎn)速也相等，此時(shí)車輛可獲得最高車速而不會(huì)導(dǎo)致第一電機(jī)EM1和第二電機(jī)EM2自身轉(zhuǎn)速過高。

在混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式下，第一離合器C1閉合，傳動(dòng)裝置以動(dòng)力分流工作模式運(yùn)行，定義為第一擋位混合動(dòng)力模式HEV-1。該模式作為整個(gè)傳動(dòng)裝置主要的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式，能夠?qū)崿F(xiàn)整車無級(jí)變速E-CVT功能，此模式為無級(jí)變速模式，沒有固定傳動(dòng)比。當(dāng)車輛出現(xiàn)滑行和制動(dòng)能量回收時(shí)，第一離合器C1打開將發(fā)動(dòng)機(jī)ICE斷開以更有效地回收制動(dòng)能量。

控制第一制動(dòng)器B1和第二離合器C2閉合，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)能夠與第二電機(jī)EM2實(shí)現(xiàn)同軸傳動(dòng)，在該固定傳動(dòng)比模式下能夠輸出較大的扭矩，同時(shí)第一電機(jī)EM1也可以參與工作，該模式定義為第二擋位混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式HEV-2。該模式作為混合動(dòng)力模式下的大扭矩驅(qū)動(dòng)模式，在車輛起步時(shí)使用。

當(dāng)車輛車速較高時(shí)，第一電機(jī)EM1會(huì)運(yùn)行在零轉(zhuǎn)速附近，此時(shí)第一電機(jī)EM1效率很差，控制第二制動(dòng)器B2閉合將第一電機(jī)EM1鎖止，有利于提高該工況下傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)效率。該固定傳動(dòng)比模式定義為第三擋位混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式HEV-3。