本發(fā)明屬于混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及動(dòng)力傳動(dòng)裝置。

背景技術(shù)：

混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置是國(guó)家新能源汽車(chē)戰(zhàn)略中各廠(chǎng)商的研發(fā)重點(diǎn)，各大汽車(chē)公司都積極研發(fā)混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，其中功率分流(powersplit)形式的深度混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置節(jié)能效果更明顯，最具代表性產(chǎn)品是豐田公司的ths。ths采用單行星排的單模式分速匯矩功率分流(outputsplit)形式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但所需的電機(jī)轉(zhuǎn)矩及功率較大，電機(jī)的轉(zhuǎn)速要求較高。當(dāng)處于高速混動(dòng)工況，傳動(dòng)裝置的速比大于機(jī)械點(diǎn)速比時(shí)，行星排出現(xiàn)功率循環(huán)，影響傳動(dòng)效率。

科力遠(yuǎn)公司的cn106042890公布了一種單模式分速匯速功率分流(compoundsplit)形式、多電動(dòng)擋位的混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，可用于深度混合和插電混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置。

通用公司發(fā)展了3個(gè)行星排組成的雙模式縱置混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，采用雙模式分速匯矩、分速匯速功率分流(outputsplit、compoundsplit)形式，減小了電機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩，兩種分流模式分別適用于低速和高速工況，每個(gè)模式都不存在功率循環(huán)，提高了傳動(dòng)效率。通用公司雙模式混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置采用兩臺(tái)電機(jī)和行星機(jī)構(gòu)同軸布置，因而軸向尺寸較大。us005931757a公布了3個(gè)行星排雙模式混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，只有1個(gè)固定擋位。us2005/0137042a1也公布了3個(gè)行星排雙模式混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，可通過(guò)離合器、制動(dòng)器等模式切換元件實(shí)現(xiàn)4個(gè)固定擋位。通用公司也發(fā)展了2個(gè)行星排雙模式橫置混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，采用雙行星排布局，用于第二代volt，較3個(gè)行星排的布置方式，縮短了軸向長(zhǎng)度，便于發(fā)動(dòng)機(jī)橫置布局。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提供一種傳動(dòng)效率高、軸向尺寸短，電機(jī)布置靈活，適合于前驅(qū)車(chē)橫置發(fā)動(dòng)機(jī)布置的一種雙模式混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種前驅(qū)車(chē)雙模式混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，它包括：發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸，扭轉(zhuǎn)減振器，第一齒輪，功率分流行星機(jī)構(gòu)，行星機(jī)構(gòu)輸出齒輪，輸入軸，輸出軸，第二齒輪，第三齒輪，差速器，殼體，第一電機(jī)，第二電機(jī)，第二電機(jī)軸，輸出齒輪，第四齒輪，離合機(jī)構(gòu)，單向離合器；

來(lái)自于發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過(guò)輸入軸和扭矩減振器，傳遞給輸入軸，輸入軸上設(shè)置有單向離合器，其中單向離合器用于防止發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；

功率分流行星機(jī)構(gòu)包括：行星排和行星排；行星排太陽(yáng)輪、行星排的太陽(yáng)輪以及第一齒輪固連，行星排行星架與行星排的齒圈以及行星機(jī)構(gòu)輸出齒輪固連，行星排的行星架通過(guò)單向離合器與輸入軸相連接；

第一電機(jī)和第二電機(jī)的定子均與殼體固連，第一電機(jī)的轉(zhuǎn)子連接功率分流行星機(jī)構(gòu)中行星排p1的齒圈；第二電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過(guò)第二電機(jī)軸和第三齒輪連接；

設(shè)置在輸出軸上的第四齒輪和功率分流行星機(jī)構(gòu)輸出齒輪相嚙合；通過(guò)離合機(jī)構(gòu)控制第四齒輪與輸出軸的接合與分離；

設(shè)置在輸出軸上第二齒輪分別與第三齒輪和第一齒輪相嚙合；通過(guò)離合機(jī)構(gòu)控制第二齒輪與輸出軸的接合與分離；

輸出軸上的輸出齒輪與差速器的減速齒輪相嚙合，差速器將動(dòng)力輸出到兩側(cè)車(chē)輪。

有益效果：本發(fā)明通過(guò)定軸齒輪一方面實(shí)現(xiàn)第二電機(jī)的減速增扭，另一方面實(shí)現(xiàn)了第二電機(jī)的靈活布置。采用功率分流行星機(jī)構(gòu)進(jìn)行功率分流，配合兩個(gè)切換離合器可實(shí)現(xiàn)雙模式，可降低電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和功率需求；第一模式適用車(chē)輛的起步及低速行駛，第二模式適用于高速工況。兩模式可實(shí)現(xiàn)較寬的傳動(dòng)比范圍，傳動(dòng)效率高?？蓪?shí)現(xiàn)兩個(gè)機(jī)械擋位，一個(gè)用于低速重載工況，降低了第二電機(jī)的轉(zhuǎn)矩要求；另一個(gè)用于高速巡航工況，發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，減小了一次能量轉(zhuǎn)化，傳動(dòng)效率高。設(shè)置單向離合器，防止發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，在純電動(dòng)工況下，可利用第一電機(jī)和第二電機(jī)的功率同時(shí)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例1：參見(jiàn)附圖1，一種前驅(qū)車(chē)雙模式混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，它包括：發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸1，扭轉(zhuǎn)減振器2，第一齒輪3，功率分流行星機(jī)構(gòu)，行星機(jī)構(gòu)輸出齒輪4，輸入軸5，輸出軸6，第二齒輪7，第三齒輪8，差速器9，殼體10，第一電機(jī)e1，第二電機(jī)e2，第二電機(jī)軸11，輸出齒輪13，第四齒輪14，制動(dòng)器15，第一離合器16，第二離合器17，單向離合器18；

來(lái)自于發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過(guò)輸入軸1和扭矩減振器2，傳遞給輸入軸5，輸入軸5上設(shè)置有單向離合器18，其中單向離合器18用于防止發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；

功率分流行星機(jī)構(gòu)包括：行星排p1和行星排p2；行星排p1太陽(yáng)輪、行星排p2的太陽(yáng)輪以及第一齒輪3固連，行星排p1行星架與行星排p2的齒圈以及行星機(jī)構(gòu)輸出齒輪4固連；行星排p2的行星架與輸入軸5相連接；

第一電機(jī)e1和第二電機(jī)e2不同軸布置，兩個(gè)電機(jī)的定子均與殼體10固連，第一電機(jī)e1的轉(zhuǎn)子連接功率分流行星機(jī)構(gòu)中行星排p1的齒圈；第二電機(jī)e2的轉(zhuǎn)子12通過(guò)第二電機(jī)軸11和第三齒輪8連接，第二電機(jī)軸11上設(shè)置有制動(dòng)器15；

第一離合器16、第四齒輪14、第二離合器17和第二齒輪7均設(shè)置在輸出軸6上；

第一離合器16的被動(dòng)端與第四齒輪14相連接，第四齒輪14和功率分流行星機(jī)構(gòu)輸出齒輪4相嚙合；當(dāng)?shù)谝浑x合器16接合時(shí)，第四齒輪14將動(dòng)力傳遞至輸出軸6；

第二離合器17的被動(dòng)端與第二齒輪7相連接，第二齒輪7分別與第三齒輪8和第一齒輪3相嚙合；當(dāng)?shù)诙x合器17接合時(shí)，第一齒輪3的功率和第三齒輪8的功率經(jīng)第二離合器17匯合于輸出軸6；

輸出軸6上的輸出齒輪13與差速器9的減速齒輪相嚙合，差速器9將動(dòng)力輸出到兩側(cè)車(chē)輪。

通過(guò)采用功率分流行星機(jī)構(gòu)進(jìn)行功率分流，實(shí)現(xiàn)雙模式混合驅(qū)動(dòng)，并可實(shí)現(xiàn)純電驅(qū)動(dòng)工況，兩個(gè)機(jī)械擋位、制動(dòng)能量回收等功能。通過(guò)配置輸出軸6和第二電機(jī)軸11，實(shí)現(xiàn)第一電機(jī)e1和第二電機(jī)e2不同軸布置，減小傳動(dòng)裝置的軸向尺寸，更適合于前驅(qū)車(chē)的布置形式。

起步，采用純電動(dòng)起步方式，第一離合器16分離，第二離合器17接合，第二電機(jī)e2驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。當(dāng)純電動(dòng)車(chē)速較高或者第二電機(jī)e2功率不足時(shí)，第一離合器16接合，第一電機(jī)e1參與，此時(shí)，單向離合器18防止發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，兩臺(tái)電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。

第一模式為分速匯矩形式的功率分流模式，電機(jī)e1作為發(fā)電機(jī)，電機(jī)e2作為電動(dòng)機(jī)，雙行星排實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)功率的分流。發(fā)動(dòng)機(jī)功率經(jīng)過(guò)扭矩減振器2輸入到功率分流行星結(jié)構(gòu)的行星排p2的行星架，之后功率分成兩路，一路直接通過(guò)行星排p2的太陽(yáng)輪和行星排p1的太陽(yáng)輪；另一路功率通過(guò)行星排p1齒圈至第一電機(jī)e1，此時(shí)第一電機(jī)e1工作在發(fā)電機(jī)工況，把此路發(fā)動(dòng)機(jī)功率轉(zhuǎn)化為電功率，傳遞給第二電機(jī)e2。第二電機(jī)e2工作在電動(dòng)機(jī)工況，由于第二離合器17接合，第一離合器16分離，第二電機(jī)e2的功率經(jīng)過(guò)第三齒輪8，與行星排p1太陽(yáng)輪、行星排p2太陽(yáng)輪固連的第一齒輪3的功率經(jīng)第二離合器17匯合于輸出軸6，最后經(jīng)過(guò)輸出齒輪13傳遞到差速器9。該模式適用于車(chē)輛的起步及低速行駛，功率分流形式與豐田公司的ths相同。

第二模式為分速匯速形式的功率分流模式，發(fā)動(dòng)機(jī)功率經(jīng)過(guò)扭矩減振器2后，輸入到行星排p2的行星架，之后功率分成兩路，一路直接通過(guò)行星排p2的齒圈和行星排p1的行星架以及與之固連的行星機(jī)構(gòu)輸出齒輪4直接輸出；另一路功率依次經(jīng)過(guò)行星排p1的太陽(yáng)輪、行星排p2的太陽(yáng)輪、第一齒輪3、第二齒輪7、第三齒輪8、第二電機(jī)軸11傳遞給第二電機(jī)e2，第二電機(jī)e2再將這部分功率轉(zhuǎn)化為電能傳遞給第一電機(jī)e1，匯入行星排p1的齒圈，最后動(dòng)力從行星排p2的行星架和行星排p2的齒圈，通過(guò)行星機(jī)構(gòu)輸出齒輪4、第四齒輪14、輸出軸6、輸出齒輪13、差速器9，輸出到車(chē)輪。在該模式下，第二電機(jī)e2工作在發(fā)動(dòng)機(jī)工況，第一電機(jī)e1工作在電動(dòng)機(jī)工況，電功率從第二電機(jī)e2傳遞到第一電機(jī)e1。該模式適合于車(chē)輛的中高速工況，傳遞效率高，功率分流形式與通用公司的雙模式混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的第二模式相同。

本傳動(dòng)裝置可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)機(jī)械擋位，第一個(gè)機(jī)械擋位在第一模式和第二模式切換點(diǎn)，第一離合器16和第二離合器17同時(shí)接合；該機(jī)械擋位可應(yīng)對(duì)在低速重載工況，降低了第二電機(jī)e2的轉(zhuǎn)矩要求，并且第二電機(jī)e2可進(jìn)行大功率的發(fā)電。第二個(gè)機(jī)械擋位在第二電機(jī)e2的轉(zhuǎn)速為零時(shí)，接合制動(dòng)器15；此時(shí)功率分流行星結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)比小于1，為增速工況，用于高速巡航工況，發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，傳動(dòng)效率高。

倒擋，第二離合器17接合，第一離合器16分離，采用第二電機(jī)e2反轉(zhuǎn)完成低速倒車(chē)。

可根據(jù)整車(chē)的要求，設(shè)置單向離合器18，防止發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，在純電動(dòng)工況下，可利用第一電機(jī)e1反轉(zhuǎn)或者第二電機(jī)e2正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)工況，此時(shí)單向離合器18制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸1。如果本傳動(dòng)系統(tǒng)配置在插電式混動(dòng)動(dòng)力車(chē)輛，還可同時(shí)利用第一電機(jī)e1和第二電機(jī)e2同時(shí)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，增大電驅(qū)動(dòng)功率。

制動(dòng)能量回收，第一模式時(shí)，可直接采用第二電機(jī)e2進(jìn)行制動(dòng)能量回收；第二模式時(shí)，可利用第一電機(jī)e1和第二電機(jī)e2的轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制，完成制動(dòng)能量回收。

下表為本實(shí)施例的操縱邏輯：

上述中：c1指第二離合器17接合，c2指第一離合器16，b1指制動(dòng)器15。

實(shí)施例2：參見(jiàn)附圖2，一種前驅(qū)車(chē)雙模式混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，它包括如實(shí)施例1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸1，扭轉(zhuǎn)減振器2，第一齒輪3，功率分流行星機(jī)構(gòu)，行星機(jī)構(gòu)輸出齒輪4，輸入軸5，輸出軸6，第二齒輪7，第三齒輪8，差速器9，殼體10，第一電機(jī)e1，第二電機(jī)e2，第二電機(jī)軸11，輸出齒輪13，第四齒輪14，單向離合器18，同步器19，以及這些部件的連接結(jié)構(gòu)；相比實(shí)施例1，本實(shí)施例取消了制動(dòng)器15，第二離合器17和第一離合器16用同步器19代替；

同步器19左端與第四齒輪14相連接，右端與第二齒輪7相連接；同步器19右嚙合時(shí)，第二齒輪7與輸出軸6固接，該動(dòng)力傳動(dòng)裝置處于分速匯矩形式的功率分流模式，此時(shí)第一電機(jī)e1處于發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)，第二電機(jī)e2處于電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)；同步器19左嚙合時(shí)，第四齒輪14與輸出軸6固接，該動(dòng)力傳動(dòng)裝置處于分速匯速形式的功率分流模式，此時(shí)第一電機(jī)e1處于電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)，第二電機(jī)e2處于發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)。

本實(shí)施例可減小濕式離合器的帶排功率損失，提升傳動(dòng)效率。本實(shí)施例無(wú)純機(jī)械檔位。

下表為本實(shí)施例的操縱邏輯：

上述中：c1指同步器19右嚙合，c2指同步器19左嚙合。

實(shí)施例3：參見(jiàn)附圖3，一種前驅(qū)車(chē)雙模式混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，它包括如實(shí)施例1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸1，扭轉(zhuǎn)減振器2，第一齒輪3，功率分流行星機(jī)構(gòu)，行星機(jī)構(gòu)輸出齒輪4，輸出軸6，第二齒輪7，差速器9，殼體10，第一電機(jī)e1，第二電機(jī)e2，輸出齒輪13，第四齒輪14，單向離合器18，制動(dòng)器15，離合器16，離合器17，以及這些部件的連接結(jié)構(gòu)；相比實(shí)施例1，本實(shí)施例第一電機(jī)e1和第二電機(jī)e2同軸布置；

下表為本實(shí)施例的操縱邏輯：

上述中：c1指第二離合器17接合，c2指第一離合器16，b1指制動(dòng)器15。

綜上，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。