[发明专利]复合式行星排混合动力装置及使用该装置的车辆

说明书

本发明涉及复合式行星排混合动力装置及使用该装置的车辆。复合式行星排混合动力装置包括发动机、电机和用于实现发动机与电机的汇流的行星排，所述行星排为设有两级行星轮的复合式行星排，其太阳轮与电机连接并由太阳轮锁止离合器锁止或释放，其齿圈与发动机传动连接，其动力由行星架输出。本发明采用上述技术方案，行星排为设有两级行星轮的复合式行星排，发动机直接与齿圈相连接，在高速时，第一电机通过第一锁止离合器锁止，发动机与行星排的动力输出端的速比为(k‑1)/k，在k值为1.5‑4时，速比约为0.33‑0.75，与现有技术相比，速比可调节范围大，且可实现较小的速比，在高车速时，例如超车时不会导致发动机转速过高。

技术领域

本发明涉及复合式行星排混合动力装置及使用该装置的车辆。

背景技术

混合动力汽车是目前最有效的节能汽车方案，其动力系统有串联、并联和混联三种形式。串联能实现发动机的最优控制，但是全部能量都会经过二次转换，损失较大；并联能实现较好的传动效率，但是发动机与输出轴机械连接，不能保证发动机始终处于较优的工作区域内；混联能结合串联和并联的优点，规避二者的缺点，是三者中最为优化的构型方案。

授权公告号为CN104175860B的中国专利公开了一种行星式混联动力系统及使用该动力系统的车辆，包括发动机、一号电机、二号电机、前行星排、后行星排和系统输出轴，前行星排能够实现发动机与一号电机的汇流，其前太阳轮与一号电机连接并由前锁止离合器锁止或释放，前行星架与发动机传动连接；所述后行星排能够实现前行星排的输出端与二号电机的汇流，其后太阳轮与二号电机连接，后行星架与系统输出轴连接，所述前行星排的前齿圈与所述后行星排的后太阳轮连接；所述后行星排的后齿圈连接有用于对后齿圈锁止或释放的后锁止离合器；后齿圈、后行星架和后太阳轮的至少两个之间设有用于在结合和分离时分别使所述后行星排作为一个整体转动和使后齿圈、后行星架以及后太阳轮相对自由转动的模式离合器。

前行星排采用的是单行星轮方式，由于机械结构的限制，行星排特征参数k/至少需要大于1.5，车辆需要高速运行时，在避免一号电机反转的前提下(反转会带来功率循环，系统效率降低)，假设一号电机转速为0，发动机与行星排的输出轴速比为k/(k+1)，由于k/值范围大约为1.5-4，因此速比大约为0.6-0.8，可调范围较小，且速比不能调到小于0.5，这会导致发动机工作转速偏高，工作点不经济。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合式行星排混合动力装置，以解决现有技术中超速速比难以满足要求而导致发动机工作转速偏高的问题。本发明的另一个目的是提供一种使用该复合式行星排混合动力装置的车辆，以解决现有的车辆所采用的混合动力装置发动机工作转速偏高，工作点不经济的问题。

本发明中复合式行星排混合动力装置采用的技术方案如下。

复合式行星排混合动力装置，包括发动机、电机和用于实现发动机与电机的汇流的行星排，所述行星排为设有两级行星轮的复合式行星排，其太阳轮与电机连接并由太阳轮锁止离合器锁止或释放，其齿圈与发动机传动连接，其动力由行星架输出。

该技术方案的有益效果：本发明采用上述技术方案，行星排为设有两级行星轮的复合式行星排，发动机直接与齿圈相连接，在高速时，第一电机通过第一锁止离合器锁止，发动机与行星排的动力输出端的速比为(k-1)/k，在k/值为1.5-4时，速比约为0.33-0.75，与现有技术相比，速比可调节范围大，且可实现较小的速比，在高车速时，例如超车时不会导致发动机转速过高。

作为一种优选的技术方案，所述复合式行星排混合动力装置包括用于锁止所述齿圈的齿圈锁止离合器。

有益效果：设置齿圈锁止离合器能够获得更多的工作模式，提升动力性能。