混合動力系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利屬于多種動力源的汽車驅(qū)動裝置領(lǐng)域，屬于B60k6大組，尤其涉及一種混合動力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]面對能源短缺和環(huán)境污染日益嚴(yán)重的現(xiàn)狀，混合動力汽車是目前最有效的節(jié)能汽車方案，其動力系統(tǒng)有串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)三種形式。串聯(lián)能實現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的最優(yōu)控制，但是全部能量都會經(jīng)過二次轉(zhuǎn)換，損失較大；并聯(lián)能實現(xiàn)較好的傳動效率，但是內(nèi)燃機(jī)與輸出軸機(jī)械連接，不能保證內(nèi)燃機(jī)始終處于較優(yōu)的工作區(qū)域內(nèi)；混聯(lián)能接合串聯(lián)和并聯(lián)的優(yōu)點，規(guī)避二者的缺點，是三者中最為優(yōu)化的構(gòu)型方案。
[0003]當(dāng)前混聯(lián)式混合動力汽車主要采用行星機(jī)構(gòu)作為功率分流裝置，典型的結(jié)構(gòu)形式包括豐田的THS系統(tǒng)和通用的AHS系統(tǒng)。其中豐田的THS系統(tǒng)采用單行星排結(jié)構(gòu)，屬于單模功率分流裝置，只能實現(xiàn)輸入式功率分流一種模式，在高速區(qū)的傳動效率較低。通用公司的AHS系統(tǒng)采用雙排或三排行星排來實現(xiàn)功率分流，可以實現(xiàn)輸入式功率分流和復(fù)合式功率分流兩種模式，兩種模式相互彌補(bǔ)，使得AHS的傳動效率在整個車速區(qū)域內(nèi)都能維持較高的水平，但AHS系統(tǒng)內(nèi)往往需要多個離合器的控制來實現(xiàn)模式切換，使得整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，控制難度較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本專利為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種混合動力系統(tǒng)，該混合動力系統(tǒng)可以適應(yīng)多種工況的要求。
[0005]本專利為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0006]—種混合動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機(jī)、甲電機(jī)、乙電機(jī)、前行星排、后行星排和系統(tǒng)輸出軸，前行星排包括甲中央自轉(zhuǎn)齒輪、甲保持架、甲環(huán)形自轉(zhuǎn)齒輪，后行星排包括乙中央自轉(zhuǎn)齒輪、乙保持架、乙環(huán)形自轉(zhuǎn)齒輪，前行星排的甲中央自轉(zhuǎn)齒輪與甲電機(jī)連接并連接有對甲中央自轉(zhuǎn)齒輪鎖止或釋放的鎖止離合器，甲保持架與發(fā)動機(jī)連接，甲保持架和甲中央自轉(zhuǎn)齒輪之間設(shè)有前模式離合器；后行星排的乙中央自轉(zhuǎn)齒輪與乙電機(jī)連接，后行星排的乙保持架與系統(tǒng)輸出軸連接，前行星排的甲環(huán)形自轉(zhuǎn)齒輪與后行星排的乙中央自轉(zhuǎn)齒輪連接；乙環(huán)形自轉(zhuǎn)齒輪連接有對乙環(huán)形自轉(zhuǎn)齒輪鎖止或釋放的乙鎖止離合器；乙保持架和乙中央自轉(zhuǎn)齒輪之間設(shè)有后模式離合器。
[0007]本專利具有的優(yōu)點和積極效果是:
[0008]本專利采用了以上技術(shù)方案后，后行星排可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩耦合模式或單級減速的模式，前行星排可以實現(xiàn)單級減速、轉(zhuǎn)速耦合和轉(zhuǎn)矩耦合的模式。可以使得發(fā)動機(jī)盡可能的運(yùn)行在燃燒高效區(qū)，并且為混合動力車輛在各種車速、各種負(fù)載的條件下都提供相應(yīng)的驅(qū)動模式。
【附圖說明】
[0009]圖1是本專利的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中:1、發(fā)動機(jī)；2、甲電機(jī)；3、甲鎖止離合器；4、逆變器；5、電池；6、甲環(huán)形自轉(zhuǎn)齒輪；7、乙環(huán)形自轉(zhuǎn)齒輪；8、乙鎖止離合器；9、后模式離合器；10、乙電機(jī)；11、系統(tǒng)輸出軸；12、乙中央自轉(zhuǎn)齒輪；13、乙保持架；14、甲保持架；15、甲中央自轉(zhuǎn)齒輪；16、前模式離合器。
【具體實施方式】
[0011]為能進(jìn)一步了解本專利的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0012]請參閱圖1，
[0013]一種混合動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機(jī)1、甲電機(jī)2、乙電機(jī)、前行星排、后行星排和系統(tǒng)輸出軸，前行星排包括甲中央自轉(zhuǎn)齒輪、甲保持架、甲環(huán)形自轉(zhuǎn)齒輪，后行星排包括乙中央自轉(zhuǎn)齒輪、乙保持架、乙環(huán)形自轉(zhuǎn)齒輪，其中發(fā)動機(jī)可以采用汽缸去活化技術(shù)。
[0014]甲中央自轉(zhuǎn)齒輪15與甲電機(jī)2連接并由甲鎖止離合器3鎖止或釋放，甲保持架14與發(fā)動機(jī)連接，甲保持架和甲中央自轉(zhuǎn)齒輪之間設(shè)有前模式離合器16 ;后行星排的乙中央自轉(zhuǎn)齒輪12與乙電機(jī)10連接。后行星排的乙保持架13與系統(tǒng)輸出軸11連接，前行星排的甲環(huán)形自轉(zhuǎn)齒輪6通與后行星排的乙中央自轉(zhuǎn)齒輪連接；乙環(huán)形自轉(zhuǎn)齒輪7連接有用于對乙環(huán)形自轉(zhuǎn)齒輪鎖止或釋放的乙鎖止離合器8 ;乙保持架和乙中央自轉(zhuǎn)齒輪之間設(shè)有后模式離合器9。
[0015]逆變器4控制甲電機(jī)和乙電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且逆變器從電池5獲得電能或向電池輸出電能。
[0016]本專利的動作原理為:
[0017]1、當(dāng)采用電純動模式的時候，
[0018]Ia如果想采用高車速純電動模式，那么可以使得各個離合器處于以下狀態(tài):
[0019]甲鎖止離合器處于解鎖狀態(tài)，乙鎖止離合器處于解鎖狀態(tài)，前模式離合器處于脫開狀態(tài)，后模式離合器處于接合狀態(tài)，那么后行星排的乙環(huán)形自轉(zhuǎn)齒輪、乙中央自轉(zhuǎn)齒輪和乙保持架就會以一個整體進(jìn)行轉(zhuǎn)動，此時乙電機(jī)處于電動狀態(tài)，系統(tǒng)輸出軸的速度即是乙保持架的速度，就是乙電機(jī)的轉(zhuǎn)速，如果不計傳動系統(tǒng)的損耗，系統(tǒng)輸出軸的驅(qū)動力矩即為乙電機(jī)的輸出力矩。而此時，甲電機(jī)在逆變器的控制下空轉(zhuǎn)而不輸出電功率，甲電機(jī)的空轉(zhuǎn)速度恰好使得甲保持架上的甲公轉(zhuǎn)輪的外側(cè)轉(zhuǎn)速與甲轉(zhuǎn)型自轉(zhuǎn)齒輪相同，而甲公轉(zhuǎn)輪的內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)速為零，所以此時發(fā)動機(jī)可以保證幾乎不動。
[0020]Ib如果想采用低車速純電動模式，那么可以使得各個離合器處于以下狀態(tài):
[0021]甲鎖止離合器處于解鎖狀態(tài)，乙鎖止離合器處于鎖止?fàn)顟B(tài)，前模式離合器處于脫開狀態(tài)，后模式離合器處于脫開狀態(tài)。此時乙電機(jī)處于電動狀態(tài)，由于乙環(huán)形自轉(zhuǎn)齒輪被鎖止，此時的后行星排就變?yōu)橐粋€單級減速器，輸入端為乙電機(jī)和乙中央自轉(zhuǎn)齒輪，輸出端為后保持架和系統(tǒng)輸出軸，減速比為后行星排的速比+1。而此時，甲電機(jī)在逆變器的控制下空轉(zhuǎn)，發(fā)動機(jī)也無需啟動。
[0022]Ic如果在高車速的時候需要車輛加速或處于高速重載狀態(tài)下，可以采用高速大扭矩模式，那么可以使得各個離合器處于以下狀態(tài):
[0023]甲鎖止離合器處于解鎖狀態(tài)，乙鎖止離合器處于解鎖狀態(tài)，前模式離合器處于接合狀態(tài)，后模式離合器處于接合狀態(tài)。那么后行星排的乙環(huán)形自轉(zhuǎn)齒輪、乙中央自轉(zhuǎn)齒輪和乙保持架就會以一個整體進(jìn)行轉(zhuǎn)動，系統(tǒng)輸出軸的速度即是乙保持架的速度，就是乙電機(jī)的轉(zhuǎn)速，即車輪的轉(zhuǎn)速，如果不計傳動系統(tǒng)的損耗，系統(tǒng)輸出軸的驅(qū)動力矩即為乙電機(jī)的輸出力矩。同理，前行星排的甲中央自轉(zhuǎn)齒輪、甲環(huán)形自轉(zhuǎn)齒輪、甲保持架也都是以同樣的轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。由于發(fā)動機(jī)可以采用汽缸去活化技術(shù)，所以發(fā)動機(jī)可以在這種情況下處于怠速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。所以此時，可以由雙電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，對外輸出的轉(zhuǎn)矩為甲電機(jī)和乙電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩之和。
[0024]Id如果在低車速的時候需要車輛加速或處于低速重載狀態(tài)下，可以采用高速大扭矩模式，那么各個離合器處于以下狀態(tài):
[0025]甲鎖止離合器處于解鎖狀態(tài)，乙鎖止離合器處