一種混合動力傳動裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種混合動力傳動裝置，包括小電機(EM1)、大電機(EM2)及雙排行星齒輪機構(gòu)和兩級減速齒輪系，并設(shè)有第一制動器(B1)、第二制動器(B2)、第三制動器(B3)、第一離合器(C0)和第二離合器(C1)，以實現(xiàn)多種純電動和混合動力驅(qū)動模式。在純電動驅(qū)動時，離合器C0打開將發(fā)動機脫離，依靠控制制動器B1、B2、B3閉合或打開實現(xiàn)三個擋位的純電動驅(qū)動模式。離合器C0閉合時發(fā)動機參與工作進入混合動力驅(qū)動模式，通過協(xié)調(diào)控制B1、B2、B3、C1實現(xiàn)多個固定轉(zhuǎn)動比的混合動力驅(qū)動和動力分流驅(qū)動模式。本發(fā)明的混合動力傳動裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，是一個平臺化技術(shù)方案，可以應(yīng)用于深度混合動力和插電混合動力系統(tǒng)。
【專利說明】
一種混合動力傳動裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種汽車用傳動裝置，特別涉及一種混合動力傳動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國家新能源汽車戰(zhàn)略的發(fā)展以及環(huán)境能源問題的加劇，使得各大汽車公司都 在積極研發(fā)節(jié)能環(huán)保汽車，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，其核心動力傳動裝置也就成為各公司研發(fā)的重點。
[0003] 目前較多的技術(shù)方案都是針對單一的平臺應(yīng)用，分別用于混合動力系統(tǒng)或插電混 合動力系統(tǒng)，很難同時應(yīng)用于多種整車平臺。因此，在動力傳動方案設(shè)計時，開發(fā)平臺化的 技術(shù)方案不僅需要能滿足不同動力系統(tǒng)的搭載需求，還需要能縮短后續(xù)系列產(chǎn)品的開發(fā)周 期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、平臺化應(yīng)用并具有多種工作模式的混合動力傳動 裝置。
[0005] 本發(fā)明通過以下方案實現(xiàn)：
[0006] -種混合動力傳動裝置，包括小電機EMl、大電機EM2、差速器、輸入軸，還包括第一 單行星排PGl、第二單行星排PG2、第一制動器Bl、第二制動器B2、第三制動器B3、第一減速齒 輪Zl、大減速齒輪Z2和小減速齒輪Z3，第一單行星排PGl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，第二單行星排PG2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,第一單行星排PGl與第二單行星排PG2并排放置構(gòu)成雙排行星 齒輪機構(gòu)，第一單行星排的第一行星架PCl與第二單行星排的第二太陽輪S2相連接構(gòu)成第 一軸，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，第二軸作為雙排行星齒輪機構(gòu)的輸出軸;在第二軸上安裝第一減速齒輪Zl，大減速齒 輪Z2與小減速齒輪Z3通過轉(zhuǎn)軸相連接，第一減速齒輪Zl與大減速齒輪Z2相嚙合形成第一級 減速齒輪系，小減速齒輪Z3與安裝在差速器殼體上的差速器主減速齒輪Z4相嚙合形成第二 級減速齒輪系；差速器通過整車半軸連接車輪，該傳動裝置的動力將由差速器輸出至整車 半軸驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動;第一單行星排的第一太陽輪Sl通過第三軸與小電機EMl的轉(zhuǎn)子連接，第 二單行星排的第二外齒圈R2通過第四軸與大電機EM2的轉(zhuǎn)子連接;第一制動器Bl的一端連 接在第三軸上，第二制動器B2的一端連接在第四軸上，第三制動器B3的一端連接在第一軸 上，第一制動器Bl、第二制動器B2和第三制動器B3的另一端均固定在變速箱殼體上;第三軸 和第四軸為內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)，第一軸穿過第三軸和第四軸的內(nèi)部，第一軸和輸入軸之間設(shè)置 有第一離合器C0,輸入軸與第三軸之間設(shè)置有第二離合器Cl，輸入軸通過飛輪減振器FW與 發(fā)動機的輸出軸連接。
[0007] 進一步地，在與性能相匹配的發(fā)動機裝配時，所述發(fā)動機、小電機、雙排行星齒輪 機構(gòu)、大電機依次同軸排列放置，第一級減速齒輪系、第二級減速齒輪系和差速器布置在小 電機與雙排行星齒輪機構(gòu)之間，雙排行星齒輪機構(gòu)的動力輸出通過兩級減速齒輪系經(jīng)差速 器傳遞至車輪。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)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。
[0009] 本發(fā)明的一種混合動力傳動裝置，其動力由雙排行星齒輪機構(gòu)的輸出軸即第二軸 輸出經(jīng)由兩級減速齒輪系到差速器傳遞至車輪從而驅(qū)動車輛行駛。在輸入軸與第一軸之間 設(shè)置第一離合器C0,在輸入軸和第三軸之間設(shè)置了第二離合器C1。當(dāng)?shù)谝浑x合器CO閉合時， 傳動裝置采用動力分流驅(qū)動模式；當(dāng)?shù)诙x合器Cl和第三制動器B3閉合時，發(fā)動機與小電 機同軸，傳動裝置采用固定傳動比驅(qū)動模式。在第三軸上設(shè)置第一制動器Bl，在混合動力驅(qū) 動模式下高車速時，小電機EMl將運行在零轉(zhuǎn)速附近，工作效率差，閉合第一制動器Bl鎖止 小電機EMl，由第一制動器Bl的摩擦扭矩維持雙排行星齒輪機構(gòu)的扭矩平衡，從而避免小電 機EMl工作在低效率區(qū)間，有利于提高傳動裝置的傳動效率。在第四軸上設(shè)置第二制動器 B2,在汽車以混合動力驅(qū)動模式行駛時，車輛需要大扭矩輸出時，可閉合第二離合器Cl和第 二制動器B2，發(fā)動機I CE與小電機EMl同軸驅(qū)動，傳動裝置采用固定傳動比驅(qū)動模式，第二制 動器B2閉合提供了雙排行星齒輪機構(gòu)的扭矩平衡支點，可滿足整車大扭矩輸出要求。
[0010] 本發(fā)明的一種混合動力傳動裝置，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)成的雙排行星齒輪機構(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)。
[0011] 本發(fā)明的一種混合動力傳動裝置，第一制動器Bl、第二制動器B2、第三制動器B3、 第一離合器CO和第二離合器Cl為常見的濕式換擋元件。在汽車以純電動模式行駛時，第一 離合器CO和第二離合器Cl同時打開將發(fā)動機脫離，可分別控制第一制動器Bl、第二制動器 B2、第三制動器B3的閉合來實現(xiàn)三個固定擋位的純電動驅(qū)動模式。當(dāng)閉合第二制動器B2時， 小電機EMl單獨驅(qū)動，可以實現(xiàn)第一擋位純電動驅(qū)動模式；當(dāng)閉合第三制動器B3時，小電機 EMl和大電機EM2同時驅(qū)動，可以實現(xiàn)第二擋位純電動驅(qū)動模式；當(dāng)閉合第一制動器B1時，大 電機EM2單獨驅(qū)動，可以實現(xiàn)第三擋位純電動驅(qū)動模式。在第一制動器B1、第二制動器B2和 第三制動器B3全部都打開時，小電機EMl和大電機EM2同時輸出正扭矩驅(qū)動車輛，當(dāng)小電機 EM1、大電機EM2的轉(zhuǎn)速相等時，行星排各元件轉(zhuǎn)速也相等，此時可以獲得高車速而不會導(dǎo)致 電機轉(zhuǎn)速過高。
[0012] 在汽車以混合動力驅(qū)動模式行駛時，第一離合器CO閉合，此時發(fā)動機ICE通過輸入 軸與第一軸連接，發(fā)動機以復(fù)合動力分流模式驅(qū)動，實現(xiàn)發(fā)動機轉(zhuǎn)速與車速解耦，發(fā)動機能 夠持續(xù)工作在高效率區(qū)間，而且通過大電機、小電機的轉(zhuǎn)速控制還可以實現(xiàn)整車的無級變 速，即E-CVT功能，這也是動力分流系統(tǒng)明顯的方案優(yōu)勢。
[0013]本發(fā)明的一種混合動力傳動裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：
[0014] 1.在汽車以純電動模式行駛時，可實現(xiàn)四個擋位的純電動驅(qū)動模式，能夠滿足純 電動驅(qū)動的車速和扭矩要求，同時可實現(xiàn)對大電機、小電機兩個電機的優(yōu)化控制。
[0015] 2.在汽車以混合動力模式行駛時，傳動裝置主要采用動力分流驅(qū)動模式，同時具 有兩個固定傳動比的混合動力驅(qū)動模式，工作模式靈活，對路況的適應(yīng)性高，能夠同時兼顧 整車燃油經(jīng)濟性和動力性的使用需求。第一離合器CO采用常閉類型時，該傳動裝置可以很 好地應(yīng)用于以發(fā)動機驅(qū)動為主的深度混合動力平臺；第一離合器CO采用常開類型時，可以 應(yīng)用于更側(cè)重純電動行駛能力的插電混合動力平臺。該傳動裝置的技術(shù)方案為一個平臺化 的傳動方案，便于開發(fā)延伸性產(chǎn)品，形成系列化。
【附圖說明】
[0016] 圖1:混合動力傳動裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖
[0017] 圖2(a):第一擋位純電動驅(qū)動模式的等效杠桿圖
[0018] 圖2(b):第二擋位純電動驅(qū)動模式的等效杠桿圖
[0019] 圖2(c):第三擋位純電動驅(qū)動模式的等效杠桿圖
[0020] 圖2(d):第四擋位純電動驅(qū)動模式的等效杠桿圖
[0021] 圖3:純電動倒車模式的等效杠桿圖
[0022]圖4(a):第一擋位混合動力驅(qū)動模式的等效杠桿圖 [0023]圖4(b):第二擋位混合動力驅(qū)動模式的等效杠桿圖 [0024]圖4(c):第三擋位混合動力驅(qū)動模式的等效杠桿圖 [0025]圖5:混合動力倒車模式的等效杠桿圖
【具體實施方式】
[0026] 以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不局限于實施例之表述。
[0027] 實施例1
[0028] -種混合動力傳動裝置，如圖1所不，包括小電機EMl、大電機EM2、差速器1、輸入軸 2、第一單行星排PGl、第二單行星排PG2、第一制動器Bl、第二制動器B2、第三制動器B3、第一 減速齒輪Zl、大減速齒輪Z2和小減速齒輪Z3,本實施例中的第一離合器C0、第二離合器Cl為 常開類型濕式離合器;第一單行星排PGl包括第一太陽輪S1、第一行星輪PU第一行星架PCl 和第一外齒圈Rl，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,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;第一單行星排PGl與第二單行星排PG2并排放置構(gòu)成雙排 行星齒輪機構(gòu)3,第一單行星排PGl的第一行星架PCl與第二單行星排PG2的第二太陽輪S2相 連接構(gòu)成第一軸4,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)成第二軸5,第二軸5作為雙排行星齒輪機構(gòu)3的輸出軸;在第二軸5上安裝第一減 速齒輪Zl，大減速齒輪Z2與小減速齒輪Z3通過轉(zhuǎn)軸6相連接，第一減速齒輪Zl與大減速齒輪 Z2相嚙合形成第一級減速齒輪系7，小減速齒輪Z3與安裝在差速器1殼體上的差速器主減速 齒輪Z4相嚙合形成第二級減速齒輪系8;差速器1通過整車半軸9連接車輪10，該傳動裝置的 動力將由差速器輸出至整車半軸驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動;第一單行星排PGl的第一太陽輪Sl通過第 三軸11與小電機EMl的轉(zhuǎn)子12連接，第二單行星排PG2的第二外齒圈R2通過第四軸13與大電 機EM2的轉(zhuǎn)子14連接;第一制動器B1的一端連接在第三軸11上，第二制動器B2的一端連接在 第四軸13上，第三制動器B3的一端連接在第一軸4上，第一制動器Bl、第二制動器B2和第三 制動器B3的另一端均固定在變速箱殼體15上;第三軸11和第四軸13為內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)，第一 軸4穿過第三軸11和第四軸13的內(nèi)部，第一軸4和輸入軸2之間設(shè)置有第一離合器C0,輸入軸 2與第三軸11之間設(shè)置有第二離合器Cl，輸入軸2通過飛輪減振器FW與發(fā)動機ICE的輸出軸 連接。本實施例的傳動裝置與性能相匹配的發(fā)動機裝配時，發(fā)動機ICE、小電機EM1、雙排行 星齒輪機構(gòu)3、大電機EM2依次同軸排列放置，第一級減速齒輪系7、第二級減速齒輪系8和差 速器1布置在小電機EMl與雙排行星齒輪機構(gòu)3之間。
[0029] 本發(fā)明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 雙排行星齒輪機構(gòu)，發(fā)動機ICE、小電機EMl、大電機EM2三個動力源輸入的轉(zhuǎn)矩耦合后傳遞 到減速齒輪，并通過差速器經(jīng)整車半軸傳遞到車輪。車輛在實際行駛過程中，各動力源與各 換擋元件(離合器、制動器)組合使用將產(chǎn)生多種不同的工作模式。下面將對汽車純電動驅(qū) 動和混合動力驅(qū)動下的工作過程進行描述。
[0030] 純電動驅(qū)動模式下，該傳動裝置可以實現(xiàn)四種工作模式，分別為第一擋位純電動 驅(qū)動模式EV-I、第二擋位純電動驅(qū)動模式EV-2、第三擋位純電動驅(qū)動模式EV-3、第四擋位純 電動驅(qū)動模式EV-4，各工作模式和換擋元件之間的控制關(guān)系如表1所示，其中〇表示打開狀 態(tài)，?表示閉合狀態(tài)。
[0031 ]表1傳動裝置各工作模式和換擋元件之間的控制關(guān)系
[0033]當(dāng)?shù)诙苿悠鰾2閉合時，采用小電機EMl單獨驅(qū)動車輛，該模式定義為第一擋位純 電動驅(qū)動模式EV-I，該模式為純電動狀態(tài)的大扭矩輸出模式，第一擋位純電動驅(qū)動模式的 等效杜桿圖如圖2 (a)所示，圖中Temi表示小電機EMl的扭矩，IY表示傳遞到第二軸上的車輛 行駛阻力，圖中箭頭表示各軸上的扭矩，向上表示正扭矩，向下表示負(fù)扭矩。該模式下傳動 裝置的傳動比，即小電機EMl到車輪邊的傳動比為：
[0034]
[0035] 其中，iEv-iS第一擋位純電動驅(qū)動模式下傳動裝置的傳動比，^為第一單行星排 PGl的傳動比（數(shù)值等于第一外齒圈Rl與第一太陽輪Sl的齒數(shù)之比，數(shù)值為負(fù)），12為第二單 行星排PG2的傳動比(數(shù)值等于第二外齒圈R2與第二太陽輪S2的齒數(shù)之比，數(shù)值為負(fù)），i FD為 兩級減速齒輪總的減速比。例如選擇行星齒輪設(shè)計常用的傳動比和主減速比，即：第一單行 星排PGl的傳動比ii = -2.6,第二單行星排PG2的傳動比i2 = _l .6,兩級減速齒輪總的減速比 i? = 4,將數(shù)據(jù)代入上述公式中計算得到第一擋位純電動模式下傳動裝置的傳動比4^為 28，即當(dāng)小電機輸出扭矩為IOONm時，車輪將獲得2800Nm的驅(qū)動扭矩。
[0036] 當(dāng)?shù)谌苿悠鰾3閉合時，采用小電機EMl和大電機EM2同時驅(qū)動，小電機EMl負(fù)轉(zhuǎn)速 輸出負(fù)扭矩，大電機EM2正轉(zhuǎn)速輸出正扭矩，該模式定義為第二擋位純電動驅(qū)動模式EV-2， 第二擋位純電動驅(qū)動模式的等效杜桿圖如圖2 (b)所不，圖中Temi表不小電機EMl的扭矩，Tem2 表示大電機EM2的扭矩，Tl表示傳遞到第二軸上的車輛行駛阻力，圖中箭頭表示各軸上的扭 矩，向上表示正扭矩，向下表示負(fù)扭矩。該擋位下小電機EMl和大電機EM2到輪邊的傳動比分 別為：
[0037]
[0038]
[0039] 其中，iEV-2_EM1為第二擋位純電動驅(qū)動模式下小電機EMl的傳動比，iEV-2_EM2為第二 擋位純電動驅(qū)動模式下大電機EM2的傳動比，^為第一單行星排PGl的傳動比（數(shù)值等于第 一外齒圈Rl與第一太陽輪Sl的齒數(shù)之比，數(shù)值為負(fù)），12為第二單行星排PG2的傳動比（數(shù)值 等于第二外齒圈R2與第二太陽輪S2的齒數(shù)之比，數(shù)值為負(fù)），i FD為兩級減速齒輪總的減速 比。
[0040] 當(dāng)?shù)谝恢苿悠鰾l閉合時，采用大電機EM2單獨驅(qū)動，該模式定義為第三擋位純電動 驅(qū)動模式EV-3，該模式可以獲得較高的車速。第三擋位純電動驅(qū)動模式的等效杠桿圖如圖2 (c)所示，圖中Tem 2表示大電機EM2的扭矩，Tl表示傳遞到第二軸上的車輛行駛阻力，圖中箭 頭表示各軸上的扭矩，向上表示正扭矩，向下表示負(fù)扭矩。該擋位下傳動裝置的傳動比，即 大電機FM 9 $||輪彳六的佑對I hk先.
[0041]
[0042] 其中 ，iEV-3_EM2為第三擋位純電動驅(qū)動模式下傳動裝置的傳動比，il為第一單行星 排PGl的傳動比（數(shù)值等于第一外齒圈Rl與第一太陽輪Sl的齒數(shù)之比，數(shù)值為負(fù)），i 2為第二 單行星排PG2的傳動比(數(shù)值等于第二外齒圈R2與第二太陽輪S2的齒數(shù)之比，數(shù)值為負(fù)），iFD 為兩級減速齒輪總的減速比。
[0043]隨著車速進一步增加，在上述各擋位下小電機EMl、大電機EM2兩個電機的轉(zhuǎn)速都 有可能過高，此時第一制動器Bl、第二制動器B2和第三制動器B3全部為打開狀態(tài)，采用小電 機EMl和大電機EM2同時驅(qū)動，該模式定義為第四擋位純電驅(qū)動模式EV-4，第四擋位純電動 驅(qū)動模式的等效杜桿圖如圖2(d)所不，圖中Temi表不小電機EMl的扭矩，Tem2表不大電機EM2 的扭矩，Tl表示傳遞到第二軸上的車輛行駛阻力，圖中箭頭表示各軸上的扭矩，向上表示正 扭矩，向下表示負(fù)扭矩。該模式下輪邊獲得驅(qū)動扭矩為：
[0044] TwheelEV-4= (TEMi+TEM2)*iFD
[0045] 其中，TwheelEv-4為第四擋位純電動驅(qū)動模式下輪邊獲得驅(qū)動扭矩，Tem1S小電機 EMl的扭矩，Tem2為大電機EM2的扭矩，iFD為兩級減速齒輪總的減速比。當(dāng)小電機EMl、大電機 EM2轉(zhuǎn)速相等時，各行星齒輪元件轉(zhuǎn)速也相等，此時車輛可獲得最高車速而不會導(dǎo)致小電機 EMl、大電機EM2兩個電機自身轉(zhuǎn)速過高。
[0046] 在純電動倒車時，采用第一擋位純電動驅(qū)動模式EV-I，控制小電機EMl負(fù)轉(zhuǎn)速輸出 負(fù)扭矩，純電動倒車模式的等效杜桿圖如圖3所不，圖中Temi表不小電機EMl的扭矩，Tl表不 傳遞到第二軸上的車輛行駛阻力，圖中箭頭表示各軸上的扭矩，向上表示正扭矩，向下表示 負(fù)扭矩。
[0047] 混合動力驅(qū)動模式下，該傳動裝置可以實現(xiàn)四種工作模式，分別為第一擋位混合 動力驅(qū)動模式HEV-I、第二擋位混合動力驅(qū)動模式HEV-2、第三擋位混合動力驅(qū)動模式HEV- 3、混合動力倒車模式，各工作模式和換擋元件之間的控制關(guān)系如表2所示，其中〇表示打開 狀態(tài)，?表示閉合狀態(tài)。
[0048] 表2傳動裝置各工作模式和換擋元件之間的控制關(guān)系
[0050]在第一擋位混合動力驅(qū)動模式HEV-I時，第二制動器B2和第二離合器Cl閉合，此時 發(fā)動機ICE與小電機HMl同軸驅(qū)動，實現(xiàn)大扭矩輸出，第一擋位混合動力驅(qū)動模式的等效杠 桿圖如圖4 (a)所不，圖中Temi表不小電機EMl的扭矩，Tice表不發(fā)動機I CE的扭矩，Tl表不傳遞 到第二軸上的車輛行駛阻力，圖中箭頭表示各軸上的扭矩，向上表示正扭矩，向下表示負(fù)扭 矩。該模式的固定傳動比與第一擋位純電動驅(qū)動模式EV-I的固定傳動比相同，采用第一擋 位純電動驅(qū)動模式的扭矩計算時的傳動比數(shù)值，當(dāng)發(fā)動機ICE和小電機EMl共同輸出150Nm 時，車輪可以獲得的驅(qū)動扭矩為4200Nm。
[00511當(dāng)?shù)诙苿悠鰾2打開時，大電機EM2參與工作，此時定義為第二擋位混合動力驅(qū)動 模式HEV-2即動力分流模式。該模式作為整個傳動裝置主要的混合動力驅(qū)動模式，能夠?qū)崿F(xiàn) 整車無級變速E-CVT功能，第二擋位混合動力驅(qū)動模式的等效杠桿圖如圖4(b)所示，圖中 Temi表不小電機EM1的扭矩，Tem2表不大電機EM2的扭矩，T ice表不發(fā)動機I CE的扭矩，Tl表不傳 遞到第二軸上的車輛行駛阻力，圖中箭頭表示各軸上的扭矩，向上表示正扭矩，向下表示負(fù) 扭矩。此模式為無級變速模式，沒有固定傳動比。當(dāng)車輛出現(xiàn)滑行和制動能量回收時，第一 離合器CO打開將發(fā)動機ICE斷開以更有效地回收制動能量。該模式也可以用于倒車工況。 [0052]當(dāng)車輛車速較高時，小電機EMl會運行在零轉(zhuǎn)速附近，此時小電機效率很差，控制 第一制動器Bl閉合將小電機EMl鎖止，有利于提高該工況下傳動裝置的傳動效率。該固定傳 動比模式定義為第三擋位混合動力驅(qū)動模式HEV-3,第三擋位混合動力驅(qū)動模式HEV-3的等 效杜桿圖如圖4 (c)所不，圖中Tem2表不大電機EM2的扭矩，Tice表不發(fā)動機I CE的扭矩，Tl表不 傳遞到第二軸上的車輛行駛阻力，圖中箭頭表示各軸上的扭矩，向上表示正扭矩，向下表示 負(fù)扭矩。該模式下輪邊獲得的扭矩包括來自發(fā)動機ICE和大電機EM2兩者扭矩之和，如下式 所示：
[0053]
[0054] 其中，TWheelHEV-3為第三擋位混合動力驅(qū)動模式下輪邊獲得驅(qū)動扭矩，T ice為發(fā)動 機ICE的扭矩，Tem2為大電機EM2的扭矩，h為第一單行星排PGl的傳動比(數(shù)值等于第一外齒 圈Rl與第一太陽輪Sl的齒數(shù)之比，數(shù)值為負(fù)），1 2為第二單行星排PG2的傳動比（數(shù)值等于第 二外齒圈R2與第二太陽輪S2的齒數(shù)之比，數(shù)值為負(fù)），iFD為兩級減速齒輪總的減速比。
[0055] 車輛倒車時優(yōu)先選擇純電動倒車模式，當(dāng)電池電量低時采用混合動力倒車模式， 此時閉合第三制動器B3和第二離合器C1，混合動力倒車模式的等效杠桿圖如圖5所示。此時 輪邊獲得的驅(qū)動扭矩為：
[0056] TwheelHEv -reverse (TlCE+TEMl)*(_il)*iFD
[0057] 其中，TwheelHEV-reverse為混合動力倒車模式下輪邊獲得驅(qū)動扭矩，Tice為發(fā)動機ICE 的扭矩，TemiS小電機EMl的扭矩，^為第一單行星排PGl的傳動比（數(shù)值等于第一外齒圈Rl 與第一太陽輪Sl的齒數(shù)之比，數(shù)值為負(fù)），iFD為兩級減速齒輪總的減速比。
【主權(quán)項】
1. 一種混合動力傳動裝置，包括小電機(EMI)、大電機(EM2)、差速器、輸入軸，其特征在 于:還包括第一單行星排(PG1)、第二單行星排(PG2)、第一制動器(B1)、第二制動器(B2)、第 三制動器（B3)、第一減速齒輪（Z1)、大減速齒輪（Z2)和小減速齒輪（Z3)，第一單行星排 (PG1)包括第一太陽輪(S1)、第一行星輪(P1)、第一行星架(PC1)和第一外齒圈(R1)，第二單 行星排(PG2)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)， 第一單行星排(PG1)與第二單行星排(PG2)并排放置構(gòu)成雙排行星齒輪機構(gòu)，第一單行星排 的第一行星架(PC1)與第二單行星排的第二太陽輪(S2)相連接構(gòu)成第一軸，第一單行星排 的第一外齒圈(R1)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，在第二軸 上安裝第一減速齒輪(Z1)，大減速齒輪(Z2)與小減速齒輪(Z3)通過轉(zhuǎn)軸相連接，第一減速 齒輪(Z1)與大減速齒輪(Z2)相嚙合形成第一級減速齒輪系，小減速齒輪(Z3)與安裝在差速 器殼體上的差速器主減速齒輪(Z4)相嚙合形成第二級減速齒輪系；差速器通過整車半軸連 接車輪，該傳動裝置的動力將由差速器輸出至整車半軸驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動;第一單行星排的第 一太陽輪(S1)通過第三軸與小電機(EM1)的轉(zhuǎn)子連接，第二單行星排的第二外齒圈（R2)通 過第四軸與大電機(EM2)的轉(zhuǎn)子連接;第一制動器(B1)的一端連接在第三軸上，第二制動器 (B2)的一端連接在第四軸上，第三制動器(B3)的一端連接在第一軸上，第一制動器(B1)、第 二制動器(B2)和第三制動器(B3)的另一端均固定在變速箱殼體上;第三軸和第四軸為內(nèi)部 中空結(jié)構(gòu)，第一軸穿過第三軸和第四軸的內(nèi)部，第一軸和輸入軸之間設(shè)置有第一離合器 (C0)，輸入軸與第三軸之間設(shè)置有第二離合器(C1)，輸入軸通過飛輪減振器(FW)與發(fā)動機 的輸出軸連接。2. 如權(quán)利要求1所述的一種混合動力傳動裝置，其特征在于:在與性能相匹配的發(fā)動機 裝配時，所述發(fā)動機、小電機、雙排行星齒輪機構(gòu)、大電機依次同軸排列放置，第一級減速齒 輪系、第二級減速齒輪系和差速器布置在小電機與雙排行星齒輪機構(gòu)之間。3. 如權(quán)利要求1或2所述的一種混合動力傳動裝置，其特征在于：當(dāng)?shù)谝浑x合器(C0)閉 合時，傳動裝置采用動力分流驅(qū)動模式;當(dāng)?shù)诙x合器(C1)和第三制動器(B3)閉合時，發(fā)動 機與小電機同軸，傳動裝置采用固定傳動比驅(qū)動模式。
【文檔編號】B60K6/50GK106042890SQ201610410620
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】韓兵, 鐘發(fā)平, 張彤
【申請人】科力遠(yuǎn)混合動力技術(shù)有限公司