[发明专利]双行星排多模混合动力车辆驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种双行星排多模混合动力车辆驱动系统。

背景技术

随着汽车排放法规日益严格和燃料价格不断上涨，越来越多的工业化国家达成共识，未来的汽车应该有更低的二氧化碳排放和能耗。混合动力技术有效的解决了传统内燃机车辆较高的燃油消耗率和排放性差等缺点，逐渐被行业所认可。混合动力汽车其驱动系统有串联、并联和混联三种形式。串联式混合动力汽车具有整车底盘布置的自由度较大、动力总成控制简单等优点，但驱动系统中因存在能量二次转换导致总体效率较低的缺点。并联式混合动力汽车具有能量利用率较高的优点，适合于行驶在城市间公路和高速功率等行驶工况的车型，但在低速工况中，发动机的工作效率受到限制。混联式混合动力车型汇集了串联和并联两种构型的双重优势，有最佳的综合性能。尤其EVT(Electrical Variable Transmission)混联式混合动力车型实现了无级变速功能，发动机工作在最优曲线上，最大限度的提高了整车的燃油经济性。

当前混联式混合动力汽车主要采用行星机构作为功率分流装置，典型的结构形式包括丰田的THS系统和通用的AHS系统。其中，丰田的THS系统只能实现输入式功率分流一种模式，高速区传动效率较小；驱动电机直接连接到输出件齿圈，对其性能要求较高，为了满足良好得动力性，需选用功率等级较高的电机，这在很大程度上增大了整车成本和安装的困难程度。通用公司的AHS系统多数采用三排行星齿轮机构进行功率分流，需要控制多个离合器、锁止器以进行模式切换，导致其结构复杂、控制难度大。

目前，已有的行星式多模混合动力系统的专利大多结构复杂，混合动力系统的高效率区间较小；同时，该类专利混合动力系统的输出扭矩小，为了满足爬坡性能等动力性需求，需选用功率等级较高的电机。如中国专利公布号CN105128647A，公布日2015-12-09，公开了一种多模混合动力传动驱动装置，该系统可以实现串联、并联和混联等模式，能够在电池电量低的情况下，在启动发动机的同时，仍然能够使车辆具有倒挡行驶能力；但该系统采用三排行星齿轮机构，结构复杂，控制难度大；在中高速工况下，系统综合效率较低。本发明提出的双行星排多模混合动力车辆驱动系统结合了输入功率分流模式、复合功率分流模式、并联模式和发动机直驱模式等多种工作模式，一方面增大了混合动力系统的高效率区间，有效地避免寄生功率的产生，改善车辆的经济性；另一方面有效地降低系统对驱动电机的功率需求，提高车辆在平直路面的加速性能和爬坡性能；除此之外，还可以实现纯电动模式、再生制动模式和发动机驱动并发电等模式，进一步改善系统的燃油经济性。

发明内容

本发明是为克服车辆在低速区加速性能差和爬坡能力有限的问题，以及克服车辆在高速区产生寄生功率和整车综合效率降低的问题，提供了一种双行星排多模混合动力车辆驱动系统。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的，结合附图：所述的双行星排多模混合动力车辆驱动系统，包括发动机1、前行星排与后行星排，该系统还包括一号电机4、一号离合器8、二号离合器10、三号离合器11、二号电机12、制动器17与超越离合器21；所述的前行星排套装在动力输入轴3上为转动连接；后行星排套装在二号电机12的输出轴上为固定连接；一号离合器8的主动部分与前行星排行星架7为一体结构，一号离合器8的从动部分固连在后行星排齿圈16的左端，与后行星排齿圈16共同旋转；二号离合器10的主动部分与动力输入轴3固定连接，二号离合器10的从动部分固连在前行星排行星架7的右端，与前行星排行星架7共同旋转；三号离合器11的主动部分与后行星排太阳轮13固定连接，三号离合器11的从动部分与二号离合器10的主动部分为一体结构；制动器17的主动部分与后行星排齿圈16为一体结构，制动器17的从动部分固定在车架或承载式车身上；超越离合器21的外座圈与前行星排齿圈9的右端固定连接，内座圈与后行星排行星架15的左端固定连接；一号电机4的壳体固定在车架或承载式车身上，一号电机4的转子套装在动力输入轴3的右端，与前行星排太阳轮5为固定连接；二号电机12的壳体固定在车架或承载式车身上，二号电机12的输出轴与后行星排太阳轮13为固定连接。

根据本发明提供的双行星排多模混合动力车辆驱动系统，其中，动力输入轴3、前行星排、后行星排、一号离合器8、二号离合器10、三号离合器11、制动器17、超越离合器21、一号电机4与二号电机12的回转轴线共线。