一種用于前驅(qū)車輛的深度混合動力傳動裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種汽車用傳動裝置，特別涉及一種用于前驅(qū)車輛的深度混合動力傳 動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著環(huán)境污染和能源消耗問題的不斷加劇，使得各大汽車公司都在積極研發(fā)節(jié)能 環(huán)保汽車，主要集中在內(nèi)燃機系統(tǒng)的改進、新能源動力系統(tǒng)開發(fā)。在技術(shù)上比較成熟的混合 動力系統(tǒng)成為現(xiàn)階段解決汽車能耗和環(huán)境污染的可行技術(shù)方案，并且隨著電池技術(shù)的發(fā) 展，汽車動力系統(tǒng)比以往更看重純電動行駛的能力。因此，在動力系統(tǒng)方案設(shè)計時，就需要 考慮方案的平臺化和拓展性能，滿足后續(xù)不同動力系統(tǒng)的搭載需求，縮短后續(xù)產(chǎn)品的開發(fā) 周期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明旨在提供一種可以實現(xiàn)高效傳動和大扭矩輸出的用于前驅(qū)車輛的深度混 合動力傳動裝置。
[0004] 本發(fā)明通過以下方案實現(xiàn)：
[0005] -種用于前驅(qū)車輛的深度混合動力傳動裝置，包括小電機EM1、大電機EM2、第一離 合器CO、差速器、輸入軸、輸出軸，還包括第一單行星排PGl、第二單行星排PG2、第一減速齒 輪Zl、第二減速齒輪Z2、第三減速齒輪Z3、第一制動器Bl、第二制動器B2,所述第一單行星排 包括第一太陽輪Sl、第一行星輪Pl、第一行星架PCl和第一外齒圈Rl;所述第二單行星排包 括第二太陽輪S2、第二行星輪P2、第二行星架PC2和第二外齒圈R2;所述第一單行星排與第 二單行星排并排放置構(gòu)成行星齒輪動力耦合機構(gòu)，所述第一單行星排的第一行星架PCl與 所述第二單行星排的第二外齒圈R2相連接構(gòu)成第一軸并在第一軸上安裝第一減速齒輪Zl， 第二減速齒輪Z2與第三減速齒輪Z3通過轉(zhuǎn)軸相連接，所述第一減速齒輪Zl與第二減速齒輪 Z2相嚙合形成第一級減速齒輪系，所述第三減速齒輪Z3與安裝在差速器殼體上的第四減速 齒輪Z4相嚙合形成第二級減速齒輪系;所述差速器連接輸出軸;所述第一單行星排的第一 外齒圈Rl與所述第二單行星排的第二行星架PC2相連接構(gòu)成第二軸;第一制動器Bl-端固 定在變速箱殼體上，其另一端與所述第二軸相連接;第二制動器B2-端固定在變速箱殼體 上，其另一端與小電機EMl的轉(zhuǎn)子軸連接;所述第一單行星排的第一太陽輪Sl與所述大電機 EM2的轉(zhuǎn)子軸連接，所述第二單行星排的第二太陽輪S2與所述小電機EMl的轉(zhuǎn)子軸連接;所 述輸入軸通過飛輪減震器FW與發(fā)動機的輸出軸連接，第一離合器CO的一邊連接在輸入軸 上，第一離合器CO的另一邊連接在第二軸上。
[0006] 在所述輸入軸和所述小電機的轉(zhuǎn)子軸之間設(shè)置有第三單行星排PG3、第二離合器 Cl，所述第三單行星排PG3包括第三太陽輪S3、第三行星輪P3、第三行星架PC3和第三外齒圈 R3,所述第三單行星排的行星架PC3固定在變速箱殼體上，第三單行星排的第三太陽輪S3與 所述輸入軸相連接，所述第二離合器Cl的一邊與所述第三單行星排的第三外齒圈R3相連 接，所述第二離合器Cl的另一邊與所述小電機EMl的轉(zhuǎn)子軸相連接。閉合第二離合器Cl使得 發(fā)動機扭矩首先傳遞至小電機EMl的轉(zhuǎn)子軸上，之后再經(jīng)過行星齒輪動力耦合機構(gòu)傳遞到 減速齒輪上，利用行星齒輪動力耦合機構(gòu)的傳動比關(guān)系獲得較大扭矩輸出。
[0007] 進一步地，在與性能相匹配的發(fā)動機裝配后，所述發(fā)動機、大電機、行星齒輪動力 耦合機構(gòu)、小電機依次同軸排列放置。如果傳動裝置中包括了第三單行星排時，則發(fā)動機、 大電機、行星齒輪動力耦合機構(gòu)、小電機、第三單行星排依次同軸排列放置。其中發(fā)動機的 扭矩轉(zhuǎn)速要和大電機、小電機的轉(zhuǎn)速扭矩相匹配，才能使得整個系統(tǒng)性能最優(yōu)。
[0008] 根據(jù)實際情況，所述第一離合器CO可以選擇常開類型離合器或常閉類型離合器。
[0009] 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)可知，單行星排一般都包括太陽輪、行星輪、行星架和外齒圈，行星 輪安裝在行星架上，行星輪分別和太陽輪和外齒圈相嚙合。具體至本發(fā)明中，第一單行星排 PGl中各部件之間的連接關(guān)系為:第一行星輪Pl安裝在第一行星架PCl上，第一行星輪Pl分 別和第一太陽輪Sl和第一外齒圈Rl相嚙合;第二單行星排PG2中各部件之間的連接關(guān)系為： 第二行星輪P2安裝在第二行星架PC2上，第二行星輪P2分別和第二太陽輪S2和第二外齒圈 R2相嚙合;第三單行星排PG3中各部件之間的連接關(guān)系為:第三行星輪P3安裝在第三行星架 PC3上，第三行星輪P3分別和第三太陽輪S3和第三外齒圈R3相嚙合。
[0010]本發(fā)明的一種用于前驅(qū)車輛的深度混合動力傳動裝置，驅(qū)動力從行星齒輪動力耦 合機構(gòu)傳遞到減速齒輪上，最終由差速器傳遞至輸出軸輸出傳遞至車輪從而驅(qū)動車輛行 駛。本發(fā)明的用于前驅(qū)車輛的深度混合動力傳動裝置中的輸入軸和第一單行星排PGl的第 一外齒圈Rl與第二單行星排PG2的第二行星架PC2相連接構(gòu)成的第二軸之間設(shè)置第一離合 器C0,可實現(xiàn)傳動裝置與發(fā)動機之間動力的中斷和結(jié)合。在輸入軸和小電機EMl的轉(zhuǎn)子軸之 間設(shè)置了第三單行星排PG3、第二離合器Cl，此處設(shè)置的第三單行星排PG3僅起到在離合器 Cl閉合時協(xié)調(diào)發(fā)動機和小電機EMl的轉(zhuǎn)速方向和增大發(fā)動機扭矩輸出的作用，不參與動力 系統(tǒng)的動力耦合。一般情況下，發(fā)動機只能正轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，電機轉(zhuǎn)速可正可負，利用第三單行 星排的第三外齒圈和第三太陽輪轉(zhuǎn)速相反，實現(xiàn)在小電機EMl為負轉(zhuǎn)速時，發(fā)動機仍然可通 過小電機EMl的轉(zhuǎn)子軸將扭矩傳遞出去。第三行星排的第三行星架固定在變速箱殼體上，實 際為定軸輪系，閉合第二離合器Cl時，發(fā)動機扭矩通過第三行星排傳遞至小電機EMl的轉(zhuǎn)子 軸上，之后再經(jīng)過行星齒輪動力耦合機構(gòu)傳遞至減速齒輪經(jīng)差速器傳遞至輸出軸輸出。在 第二軸上設(shè)置第一制動器B1，在小電機EMl的轉(zhuǎn)子軸上設(shè)置第二制動器B2,用于實現(xiàn)兩個固 定傳動比的純電動驅(qū)動模式。當(dāng)汽車處于高速混合動力模式時，小電機EMl將工作在零轉(zhuǎn)速 附近，其效率極低，此時閉合第二制動器B2能夠鎖止小電機EMl，有利于提高整個系統(tǒng)的效 率。
[0011] 本發(fā)明的一種用于前驅(qū)車輛的深度混合動力傳動裝置，采用的雙電機中的小電機 EMl主要起發(fā)電作用和啟動發(fā)動機的功能，而大電機EM2主要起驅(qū)動作用，所采用的動力耦 合裝置為由第一單行星排與第二單行星排并排放置構(gòu)成的行星齒輪動力耦合機構(gòu)，第一單 行星排和第二單行星排之間的傳動比設(shè)置不受彼此制約，結(jié)構(gòu)設(shè)計更加靈活，同時單行星 排的結(jié)構(gòu)簡單更有利于降低齒輪傳動噪聲。本發(fā)明通過對小電機EMl和大電機EM2的精確控 制，使發(fā)動機始終處于高效率和低排放的工作狀態(tài)。
[0012] 本發(fā)明的一種用于前驅(qū)車輛的深度混合動力傳動裝置，第一制動器B1、第二制動 器B2、第一離合器C0、第二離合器Cl為常見的多片濕式換擋元件，在汽車以純電動模式行駛 時，第一離合器CO打開將發(fā)動機脫離，閉合第一制動器BI時采用小電機EMl和大電機EM2同 時驅(qū)動，實現(xiàn)第一擋位的純電動驅(qū)動模式；閉合第二制動器B2,采用大電機EM2單獨驅(qū)動， 實現(xiàn)第二擋位的純電動驅(qū)動模式。在第一制動器Bl和第二制動器B2都打開時，通過對大電 機EM2、小電機EMl的轉(zhuǎn)速控制實現(xiàn)汽車純電動模式下的無級變速，此時定義為第三檔位純 電動驅(qū)動模式。
[0013] 在汽車以混合動力模式行駛時，第一離合器CO閉合，發(fā)動機參與工作，車輛以動力 分流模式行駛，此時發(fā)動機的大部分功率通過行星齒輪機構(gòu)的齒輪嚙合傳遞至減速齒輪， 一小部分功率通過電功率路徑傳遞至減速齒輪(發(fā)動機小部分功率供小電機EMl發(fā)電轉(zhuǎn)化 為電能，電能再供大電機EM2使用輸出機械能），這種工作模式實現(xiàn)對發(fā)動機工作狀態(tài)的持 續(xù)優(yōu)化和無級變速功能，即E-CVT功能。在汽車車速較高時，小電機EMl需要控制在零轉(zhuǎn)速附 近以調(diào)節(jié)發(fā)動機的工作狀態(tài)，此時小電機EMl效率很低;在本發(fā)明中，通過閉合設(shè)于小電機 EMl轉(zhuǎn)子軸上的第二制動器B2將小電機EMl鎖止，發(fā)動機和大電機EM2可以同時工作以并聯(lián) 模式輸出所需驅(qū)動扭矩，避免小電機EMl工作在低效率區(qū)間，提高了系統(tǒng)效率。當(dāng)整車需要 大扭矩輸出時，閉合第一制動器Bl和第二離合器Cl，此時發(fā)動機扭矩經(jīng)過第三行星排PG3傳 遞至小電機EMl的轉(zhuǎn)子軸上，還可以與小電機EMl的扭矩同時以固定傳動比輸出。
[0014] 本發(fā)明的一種用于前驅(qū)車輛的深度混合動力傳動裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以 下優(yōu)點：
[0015] 1、當(dāng)?shù)谝浑x合器CO選擇為常開類型離合器時，默認狀態(tài)就將發(fā)