心軸5上設(shè)置第一制動(dòng)器B1。在變速器輸入軸1與中間套軸3 之間設(shè)置第二離合器C1，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)ICE與第一電機(jī)EM1同軸傳動(dòng)。第一電機(jī)EM1轉(zhuǎn)子17通過(guò) 中間套軸3與第一太陽(yáng)輪8連接，在中間套軸3上設(shè)有第二制動(dòng)器B2。所述第二太陽(yáng)輪10與中 心軸5連接，裝配后所述中心軸5穿過(guò)所述中間套軸3和所述第二連軸4，其中所述中間套軸3 和所述第二連軸4為空心軸設(shè)計(jì);在第一連軸6上安裝減速齒輪12與齒輪聯(lián)軸7上的大減速 齒輪13嚙合，形成第一級(jí)減速。齒輪聯(lián)軸7上的小減速齒輪14與差速器主減速齒輪15嚙合， 形成第二級(jí)減速。變速箱動(dòng)力由差速器21輸出至整車(chē)半軸2驅(qū)動(dòng)車(chē)輪16轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0021] 本發(fā)明采用兩個(gè)行星排作為動(dòng)力耦合裝置，發(fā)動(dòng)機(jī)ICE、第一電機(jī)EM1、第二電機(jī) EM2三個(gè)動(dòng)力源輸入的轉(zhuǎn)矩耦合后傳遞至輸出軸。車(chē)輛在實(shí)際行駛過(guò)程中，各動(dòng)力源與換擋 元件(離合器、制動(dòng)器)組合使用將產(chǎn)生多種不同的工作模式，各工作模式與換擋元件之間 的控制邏輯關(guān)系如表1所示。
[0022]表1動(dòng)力系統(tǒng)各工作模式

[0024] 注：〇_打開(kāi)狀態(tài);?_閉合狀態(tài)。
[0025] 純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式：
[0026]在純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，第三制動(dòng)器B3閉合，采用第一電機(jī)EM1單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛， 作為第一擋固定傳動(dòng)比純電動(dòng)模式EV-1。該模式為純電動(dòng)狀態(tài)的大扭矩輸出模式，可以選 擇合適的行星齒輪傳動(dòng)比滿足整車(chē)的動(dòng)力性需求。該模式下的輸出扭矩計(jì)算如下：
[0027]選擇行星齒輪設(shè)計(jì)常用的傳動(dòng)比和主減速比為：
[0028]第一行星排傳動(dòng)比：il=_4 [0029] 第二行星排傳動(dòng)比：i2 = 2.2 [0030] 兩級(jí)減速齒輪傳動(dòng)比：iro=4
[0031] 在EV-1純電動(dòng)模式下，總的傳動(dòng)比為：（-11+1)料?0 = 20，當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)￡111輸出扭矩 lOONm時(shí)，車(chē)輪將獲得2000Nm的驅(qū)動(dòng)扭矩。
[0032]在EV-1模式時(shí)，隨著車(chē)速的增加第一電機(jī)EM1轉(zhuǎn)速將隨之快速增加，為避免第一電 機(jī)EM1轉(zhuǎn)速過(guò)高，控制第三制動(dòng)器B3打開(kāi)讓第二電機(jī)EM2參與驅(qū)動(dòng)，第一電機(jī)EM1轉(zhuǎn)速將會(huì)下 降。此時(shí)動(dòng)力系統(tǒng)將同時(shí)控制第一電機(jī)EM1和第二電機(jī)EM2驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，系統(tǒng)可以對(duì)兩個(gè)電機(jī) 優(yōu)化控制平衡行駛阻力。根據(jù)行星齒輪機(jī)構(gòu)固有的轉(zhuǎn)速關(guān)系控制電機(jī)轉(zhuǎn)速可以實(shí)現(xiàn)整車(chē)的 無(wú)級(jí)變速，定義為第二擋純電模式EV-2。當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)EM1、第二電機(jī)EM2轉(zhuǎn)速相等時(shí)，各行星 齒輪元件轉(zhuǎn)速也相等，此時(shí)可以獲得最高車(chē)速而不會(huì)導(dǎo)致電機(jī)超出自身的允許轉(zhuǎn)速。
[0033]當(dāng)?shù)诙苿?dòng)器B2閉合時(shí)，采用第二電機(jī)EM2單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，作為第三擋固定傳動(dòng)比純電 動(dòng)模式EV-3，該模式可以在較高車(chē)速下提供較高的扭矩輸出。
[0034]倒車(chē)行駛時(shí)采用純電動(dòng)模式，第一制動(dòng)器B1閉合，控制第一電機(jī)EM1正轉(zhuǎn)速正扭 矩，第二電機(jī)EM2負(fù)轉(zhuǎn)速負(fù)扭矩。
[0035]混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式：
[0036]在HEV-1混動(dòng)工作模式時(shí)，第三制動(dòng)器B3閉合提供行星齒輪機(jī)構(gòu)的扭矩平衡支點(diǎn)， 第二離合器C1閉合實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)ICE與第一電機(jī)EM1同軸驅(qū)動(dòng)。在該驅(qū)動(dòng)模式下發(fā)動(dòng)機(jī)ICE和 第一電機(jī)EM1可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)，獲得足夠的扭矩輸出。該模式下的輸出扭矩計(jì)算，沿用EV-1計(jì) 算用的傳動(dòng)比關(guān)系，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)ICE和第一電機(jī)EM1共同輸出200Nm時(shí)，車(chē)輪獲得的驅(qū)動(dòng)扭矩 為：
[0037] 200Nm*(-il+l)*iFD= 4000Nm
[0038] 當(dāng)整車(chē)不要大扭矩輸出時(shí)，第二離合器Cl打開(kāi)，第一離合器C0閉合，動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)入 HEV-2混動(dòng)工作模式。根據(jù)整車(chē)的扭矩需求情況第一電機(jī)EM1可以電動(dòng)或者發(fā)電。
[0039]控制第三制動(dòng)器B3打開(kāi)，第二電機(jī)EM2參與工作，動(dòng)力系統(tǒng)將以動(dòng)力分流模式HEV-3運(yùn)行。該模式作為整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)主要的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式，實(shí)現(xiàn)整車(chē)良好的燃油經(jīng)濟(jì)性。 當(dāng)出現(xiàn)滑行和制動(dòng)能量回收時(shí)，第一離合器C0將打開(kāi)脫開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)ICE以利于更有效地回收 制動(dòng)能量。
[0040]當(dāng)車(chē)速較高時(shí)，第一電機(jī)EM1會(huì)運(yùn)行在零轉(zhuǎn)速附近，此時(shí)電機(jī)效率很差，控制第二 制動(dòng)器B2閉合將第一電機(jī)EM1鎖止，有利于提高該工況下動(dòng)力系統(tǒng)的傳動(dòng)效率。該固定傳動(dòng)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種平臺(tái)化的混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電機(jī)、第二電機(jī)以及兩級(jí)減速齒 輪系，其特征在于， 所述傳動(dòng)裝置采用由兩個(gè)行星排組成的四軸行星齒輪機(jī)構(gòu)，其中第一行星排為單行星 齒輪排，包括第一太陽(yáng)輪、第一行星輪、第一行星架及第一外齒圈；第二行星排為雙行星齒 輪排，包括第二太陽(yáng)輪、兩個(gè)第二行星輪、第二行星架及第二外齒圈；所述第一行星架與所 述第二外齒圈連接構(gòu)成第一連軸，所述第一外齒圈與所述第二行星架連接構(gòu)成第二連軸且 與所述第二電機(jī)的轉(zhuǎn)子連接； 所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)飛輪減振器與變速器輸入軸連接，在所述變速器輸入軸與中心軸之間 設(shè)有第一離合器，同時(shí)在所述中心軸上設(shè)置第一制動(dòng)器;在所述變速器輸入軸與中間套軸 之間設(shè)置第二離合器;所述第一電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過(guò)所述中間套軸與所述第一太陽(yáng)輪連接，在 所述中間套軸上設(shè)有第二制動(dòng)器;在所述第二連軸上設(shè)置第三制動(dòng)器； 所述第二太陽(yáng)輪與中心軸連接，所述中間套軸和所述第二連軸為空心軸，所述中心軸 穿過(guò)所述中間套軸和所述第二連軸設(shè)置;所述第一連軸連接有二級(jí)齒輪減速組，變速器動(dòng) 力經(jīng)差速器輸出至整車(chē)半軸驅(qū)動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平臺(tái)化的混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)、 第一電機(jī)、行星齒輪機(jī)構(gòu)、第二電機(jī)依次同軸排列，動(dòng)力輸出部位設(shè)置在第一電機(jī)與行星齒 輪機(jī)構(gòu)之間。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種平臺(tái)化的混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述二級(jí) 齒輪減速組包括在所述第一連軸上安裝小減速齒輪與齒輪聯(lián)軸上的大減速齒輪嚙合，形成 第一級(jí)減速；以及所述齒輪聯(lián)軸上的小減速齒輪與差速器主減速齒輪嚙合，形成第二級(jí)減 速。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種平臺(tái)化的混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述第一電機(jī) 的功率和扭矩都小于第二電機(jī)的功率和扭矩;所述第一電機(jī)、第二電機(jī)轉(zhuǎn)速相等時(shí)，行星齒 輪各元件轉(zhuǎn)速也相等。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種平臺(tái)化的混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述第一制動(dòng) 器、第二制動(dòng)器、第三制動(dòng)器和所述第一離合器、第二離合器為多片濕式換擋元件;所述第 一離合器、第二離合器為打開(kāi)狀態(tài)，分別控制所述第二制動(dòng)器和所述第三制動(dòng)器閉合，能夠 實(shí)現(xiàn)兩個(gè)固定擋位的純電動(dòng)行駛;所述第二制動(dòng)器和所述第三制動(dòng)器都打開(kāi)時(shí)，兩個(gè)電機(jī) 同時(shí)輸出正扭矩驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的無(wú)級(jí)變速。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種平臺(tái)化的混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，其特征在于，所述第一離合 器閉合后所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述行星齒輪機(jī)構(gòu)的中心軸連接，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的大部分功率通過(guò)所 述行星齒輪元件之間的機(jī)械傳動(dòng)傳遞至減速齒輪，另一小部分功率將通過(guò)第一電機(jī)發(fā)電轉(zhuǎn) 化為電功率，供給第二電機(jī)使用再轉(zhuǎn)化成機(jī)械功率輸出至減速齒輪。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種平臺(tái)化的混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電機(jī)、第二電機(jī)以及兩級(jí)減速齒輪系，所采用的動(dòng)力耦合裝置為兩個(gè)行星排組合成四軸機(jī)構(gòu)(中間套軸、第一連軸、第二連軸、中心軸)。通過(guò)對(duì)第一電機(jī)和第二電機(jī)的精確控制使發(fā)動(dòng)機(jī)始終處于高效率和低排放的工作狀態(tài)，控制制動(dòng)器和離合器還可以實(shí)現(xiàn)固定傳動(dòng)比驅(qū)動(dòng)模式，輸出大扭矩滿足動(dòng)力性需求，即該系統(tǒng)方案能夠同時(shí)兼顧整車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性的使用要求。
【IPC分類(lèi)】B60K6/365, B60K6/50
【公開(kāi)號(hào)】CN205365218
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620079761
【發(fā)明人】韓兵, 李冰洋
【申請(qǐng)人】李冰洋
【公開(kāi)日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2016年1月26日