[实用新型]混合动力汽车电机－行星齿轮整体式驱动系统

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种混合动力汽车电机-行星齿轮整体式驱动系统。

背景技术

目前，国内公知的并联式混合动力汽车采用变速器辅助传动，将电机与变速器中间轴通过齿轮传动相连。该布置虽然沿用了传统的变速器，制造继承性好，但是结构庞大；由于增加了变速器机械换档从动部分的转动惯量，需要电控自动机械式换档(AMT)，导致故障率高；而且变速箱刚性有限，造成辅助传动齿轮啮合品质差，机械故障率高。

国外以行星齿轮传动的混合动力驱动系统，一般档位较多，技术含量高。但是在旋转运动件之间布置与之一起旋转的离合器，必须在轴上钻控制油道和油孔，需要多组油封密封，制造难度大成本高。

发明内容

为了克服混合动力汽车驱动装置在辅助传动、AMT换档或行星齿轮传动中旋转离合器等方面的不足，本实用新型提供一种混合动力汽车驱动系统，它由电机-行星齿轮整体式驱动装置、参数匹配和控制策略组成。

本实用新型所采用的技术方案是：硬件方面是在汽车离合器后面连接电机-行星齿轮整体式驱动装置。在该装置内，电机与第二行星齿轮系的太阳轮连接，其内齿圈固定的壳体上，该行星齿轮系只起减速作用，它的行星架和第一行星齿轮系的内齿圈相连；输入轴与第一行星齿轮系的太阳轮连接；动力由第一行星齿轮系的行星架输出。在输入轴和电机轴上分别布置一个制动器，制动器壳体与驱动装置外壳相连。

本实用新型的混合动力汽车按车速分为低速区、中速区和高速区：将输入轴由制动器制动，使电机工作经第二行星齿轮系减速，将动力经第一行星齿轮系再减速由行星架输出，构成电机工作低车速工况；将电机轴由制动器制动，使发动机动力经输入轴传至第一行星齿轮系太阳轮，动力减速后由行星架输出，构成发动机工作中车速工况；将两个制动器都释放，发动机和电机联合参与运动输出，构成联合工作高车速工况。

实施本实用新型，除电机-行星齿轮整体式驱动装置结构布置的硬件条件外，还必须在软件方面进行与之匹配的参数选择和合理的控制策略，方能奏效。本实用新型的参数匹配和控制策略在具体实施方式中叙述。

由此可见，本实用新型的驱动装置结构紧凑，不需要AMT，没有运动的离合器，因此它具有结构简单、重量轻、可靠性好、制造容易成本低、节油性能良好等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的布置图。

图2是驱动装置原理图。

图3是行星齿轮系布置图。

图4是发动机动力特性图。

图5是电机动力特性图。

图6是混合动力汽车驱动特性图。

图中1.输入轴，2.壳体，3.制动盘，4.制动钳，5.第一行星轮系内齿圈，6.第一行星轮，7.第一行星架，8.制动钳，9.第二行星轮，10.制动盘，11.电机定子，12.电机转子，13.输出轴，14.驱动桥；E为发动机，M为电机，C为离合器；C1、C2为制动器；1、2为第一、第二行星齿轮系。

具体实施方式

在图1中，本实用新型的驱动装置直接接在发动机离合器之后，输入轴1的前端与离合器从动片花键连接，并插入发动机曲轴后端的轴承内。驱动装置的壳体2与离合器壳体相连，电机定子11布置在壳体内，电机转子12的轴与第二行星齿轮系的太阳轮相连，电机轴为中空贯通式，输出轴13在电机转子轴内通过。

图2是驱动装置原理图，电机转子12与第二行星齿轮太阳轮连接，该行星齿轮系内齿圈固定的壳体2上，因此该行星齿轮系只起减速作用，行星架和第一行星齿轮系内齿圈5相连；输入轴1与第一行星齿轮系太阳轮连接；动力由第一行星齿轮系行星架7传出。在输入轴1和电机轴上分别布置制动器C1和C2，制动盘3与输入轴1相连，制动盘10与电机轴相连；制动钳4和8的壳体分别与驱动装置外壳2相连，因此分别能对输入轴1和电机轴起制动作用。

当制动器C1制动、制动器C2释放时为电机工作低车速工况。电机转矩由电机轴驱动第二行星齿轮系太阳轮，经第二行星轮9减速，动力传递到第一行星轮内齿圈5；由于输入轴1呈制动状态，第一行星轮6使第一行星架7再一次减速，再传递到输出轴13。这工况充分利用电机低速大转矩的特性，而且经两次减速，因此车辆处于低速行驶；此时车辆的驱动力大，车辆加速度也大。