一種混合動(dòng)力汽車復(fù)合行星齒輪組動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車混合動(dòng)力技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種混合動(dòng)力汽車復(fù)合行星齒輪組動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]混合動(dòng)力汽車通常采用行星齒輪機(jī)構(gòu)作為動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)與耦合方式?jīng)Q定了動(dòng)力系統(tǒng)研究開發(fā)的水平和方向，是開發(fā)中最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。目前應(yīng)用的行星齒輪機(jī)構(gòu)多分為單排行星齒輪機(jī)構(gòu)和雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)。
[0003]其中，單排行星齒輪機(jī)構(gòu)工作方式多為動(dòng)力分流方式，其電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子與行星齒輪齒圈固接作為輸出端連接差速器；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與行星齒輪太陽輪固接實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力轉(zhuǎn)換；發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出端與行星齒輪機(jī)構(gòu)行星架固接以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出。但此類動(dòng)力分流機(jī)構(gòu)存在一個(gè)最大的弊端就是發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力始終是分流的形式輸出的，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力不能全部用于驅(qū)動(dòng)車輛，這樣就導(dǎo)致在急加速工況下整車的響應(yīng)達(dá)不到預(yù)期的效果。
[0004]而雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)存在的缺點(diǎn)是其執(zhí)行機(jī)構(gòu)復(fù)雜，存在多個(gè)離合器或鎖止器、控制策略復(fù)雜且要求高。
[0005]如中國專利文獻(xiàn)CN 101791944A公開的“雙行星輪系多動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)”，其動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)包括由第一太陽輪、第一行星輪、第一行星架以及第一齒圈構(gòu)成的第一行星輪系；由第二太陽輪、第二行星輪、第二行星架以及第二齒圈構(gòu)成的第二行星輪系；內(nèi)燃機(jī)輸出轉(zhuǎn)軸與第一行星架連接，第一電機(jī)/發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與第一太陽輪中心軸連接；第一齒圈與第二行星架連接，第二電機(jī)/發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與第二太陽輪中心軸連接；以第二齒圈通過動(dòng)力輸出齒輪的齒輪中心軸連接外部傳動(dòng)系；在第二太陽輪中心軸、第一太陽輪中心軸、第二行星架以及第一行星架上分別設(shè)置各鎖止器。該動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)多種工作模式，整個(gè)系統(tǒng)表現(xiàn)為使用混合動(dòng)力的無級(jí)變速器，使內(nèi)燃機(jī)始終工作在最佳燃油經(jīng)濟(jì)區(qū)。但是由于其內(nèi)燃機(jī)輸出轉(zhuǎn)軸與第一行星架連接，第一齒圈與第二行星架連接，其發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出路徑依次為發(fā)動(dòng)機(jī)、第一行星架、第一齒圈、第二行星架、第二齒圈，可見發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不能直接傳遞輸出以驅(qū)動(dòng)車輛，其必須經(jīng)過第一行星輪系的耦合之后，由第一齒圈傳遞至第二行星架，使得可獲得的輸出扭矩有限，整車的動(dòng)力性能不足。同時(shí)，其在第二太陽輪中心軸、第一太陽輪中心軸、第二行星架以及第一行星架上分別設(shè)置有鎖止器，通過切換各個(gè)鎖止器來匹配不同工作模式，導(dǎo)致執(zhí)行結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及控制策略也不簡(jiǎn)便，控制要求較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種混合動(dòng)力汽車復(fù)合行星齒輪組動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)，其能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車輛的功能以及多種動(dòng)力耦合與模式切換，并且其執(zhí)行結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制要求低。
[0007]本發(fā)明所述的混合動(dòng)力汽車復(fù)合行星齒輪組動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第一電機(jī)和第二電機(jī)；所述第一行星齒輪組由第一太陽輪、第一行星架、第一齒圈及其行星輪構(gòu)成；所述第二行星齒輪組由第二太陽輪、第二行星架、第二齒圈及其行星輪構(gòu)成；所述第一行星齒輪組的第一齒圈通過一離合器與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接，所述第一行星架固定在車架上，所述第一太陽輪與所述第一電機(jī)的轉(zhuǎn)子固接；所述第二行星齒輪組的第二太陽輪與所述第一行星齒輪組的第一齒圈固接，所述第二行星架固定在車架上，所述第二齒圈與所述第二電機(jī)的轉(zhuǎn)子固接，所述第二齒圈還與差速器結(jié)合，以輸出動(dòng)力。
[0008]本發(fā)明所述混合動(dòng)力汽車復(fù)合行星齒輪組動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)，其第一行星齒輪組的第一齒圈通過一離合器與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接，其第二行星齒輪組的第二太陽輪與所述第一行星齒輪組的第一齒圈固接，同時(shí)，所述第二齒圈還與差速器結(jié)合，以輸出動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力能夠直接傳遞輸出至差速器的功能，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車輛的目的。所述第一行星齒輪組的第一行星架和第二行星齒輪組的第二行星架均固定在車架上，便于多模控制，省去了多個(gè)液壓控制離合器，使得執(zhí)行結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，控制要求也隨之降低。
[0009]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了混合動(dòng)力汽車的多種動(dòng)力耦合與模式切換，改善耗油特性與動(dòng)力性會(huì)K。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置的實(shí)施示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明低速純電動(dòng)工況動(dòng)力傳遞示意圖。
[0012]圖3為本發(fā)明高速純電動(dòng)工況動(dòng)力傳遞示意圖。
[0013]圖4為本發(fā)明低速增程工況動(dòng)力傳遞示意圖。
[0014]圖5為本發(fā)明高速增程工況動(dòng)力傳遞示意圖。
[0015]圖6為本發(fā)明并聯(lián)模式驅(qū)動(dòng)工況動(dòng)力傳遞示意圖。
[0016]圖7為本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)工況動(dòng)力傳遞示意圖。
[0017]圖8為本發(fā)明制動(dòng)能量回收工況動(dòng)力傳遞示意圖。
[0018]圖中:1-發(fā)動(dòng)機(jī)、2-離合器、3-行星齒輪組、3s-太陽輪、3c-行星架、3r_齒圈、4-第一電機(jī)、4a_轉(zhuǎn)子、4b_定子、5-行星齒輪組、5s_太陽輪、5c_行星架、5r_齒圈、6-第二電機(jī)、6a_轉(zhuǎn)子、6b_定子、7-差速器。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0020]如圖1所示，所述混合動(dòng)力汽車復(fù)合行星齒輪組動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)1、第一行星齒輪組3、第二行星齒輪組5、第一電機(jī)4和第二電機(jī)6 ;所述第一行星齒輪組3由第一太陽輪3s、第一行星架3c、第一齒圈3r及其行星輪構(gòu)成；所述第二行星齒輪組5由第二太陽輪5s、第二行星架5c、第二齒圈5r及其行星輪構(gòu)成；所述第一行星齒輪組3的第一齒圈3r通過一離合器2與所述發(fā)動(dòng)機(jī)I連接，所述第一行星架3c固定在車架上，所述第一太陽輪3s與所述第一電機(jī)4的轉(zhuǎn)子4a固接；所述第二行星齒輪組5的第二太陽輪5s與所述第一行星齒輪組的第一齒圈3r固接，所述第二行星架5c固定在車架上，所述第二齒圈5r與所述第二電機(jī)6的轉(zhuǎn)子6a固接，所述第二齒圈還與差速器7結(jié)合，以輸出動(dòng)力。本發(fā)明中，所述第一電機(jī)和第二電機(jī)均為電動(dòng)發(fā)電一體機(jī)。
[0021]本發(fā)明所述機(jī)構(gòu)通過合理的控制策略，能夠?qū)崿F(xiàn)混合動(dòng)力汽車的低速純電動(dòng)、高速純電動(dòng)、行車充電(低速增程模式)、高速增程模式、并聯(lián)模式、發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)、雙電機(jī)制動(dòng)能量回收等