專利名稱：齒輪傳動裝置、汽車底盤以及混合動力汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動力汽車領(lǐng)域，特別涉及一種齒輪傳動裝置，包括該裝置的汽車底盤，以及采用該汽車底盤的混合動力汽車。
背景技術(shù)：
混合動力汽車是在傳統(tǒng)的燃油汽車基礎(chǔ)上增加電機(jī)，利用電機(jī)與發(fā)動機(jī)混合輸出動力。減少能耗，降低排放。
專利號為96190530.1的發(fā)明專利公開了一種用于混合動力汽車的動力傳送裝置及采用該裝置的四輪驅(qū)動車輛以及動力傳送方法及四輪驅(qū)動方法。該發(fā)明專利的技術(shù)方案包括兩個(gè)電機(jī)和一個(gè)行星排。
上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷是只采用一個(gè)行星排，因此需要采用多級減速機(jī)構(gòu)，并且驅(qū)動控制方法單一，不能適應(yīng)汽車的不同行駛工況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種齒輪傳動裝置、一種包括該裝置的汽車底盤和一種包括該汽車底盤的混合動力汽車。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種齒輪傳動裝置，包括一個(gè)第一行星排和一個(gè)與其相連的第二行星排。
其中，該第一行星排包括一個(gè)第一齒圈、一個(gè)具有與該第一齒圈相同轉(zhuǎn)動軸線的第一太陽輪、至少一個(gè)與該第一太陽輪嚙合的第一行星輪和一個(gè)與該第一行星輪相連的第一行星架。
其中，該第一行星架與該第一行星輪的轉(zhuǎn)動中心相連，并且具有與該第一太陽輪相同的轉(zhuǎn)動軸線。
其中，該第二行星排包括一個(gè)第二齒圈、一個(gè)具有與該第二齒圈相同轉(zhuǎn)動軸線的第二太陽輪、至少一個(gè)與該第二太陽輪嚙合的第二行星輪以及一個(gè)與該第二行星輪相連的第二行星架。
其中，該第二行星架與該第二行星輪的轉(zhuǎn)動中心相連，并且具有與該第二太陽輪相同的轉(zhuǎn)動軸線。
其中，該第二太陽輪與該第一行星架同軸連接。
其中，該第一齒圈的齒數(shù)比該第一太陽輪的齒數(shù)多，該第二齒圈的齒數(shù)比該第二太陽輪的齒數(shù)多。
本發(fā)明的技術(shù)方案還包括一種汽車底盤，包括減速主動齒輪和一個(gè)與之嚙合的減速從動齒輪，其還包括一個(gè)上述的齒輪傳動裝置，其與該減速主動齒輪相連。其中，該第二行星架與該減速主動齒輪具有相同轉(zhuǎn)動軸。
其中，該減速主動齒輪的齒數(shù)比該減速從動齒輪的齒數(shù)多。
本發(fā)明的技術(shù)方案又包括一種混合動力汽車，包括一個(gè)發(fā)動機(jī)、一個(gè)第一電機(jī)和一個(gè)第二電機(jī)，還包括一個(gè)上述的汽車底盤，其與所述的發(fā)動機(jī)、所述第一電機(jī)以及所述第二電機(jī)相連。
其中，所述發(fā)動機(jī)的輸出軸與該第二齒圈轉(zhuǎn)動中心相連，該第一電機(jī)的輸出軸穿過該第二電機(jī)與該第一太陽輪同軸連接，該第二電機(jī)的轉(zhuǎn)子與該第一齒圈相連，且與該第一齒圈同軸轉(zhuǎn)動。
其中，該混合動力汽車還包括一個(gè)與該第一齒圈相連的第一齒圈固定裝置、一個(gè)與該第二齒圈相連的第二齒圈固定裝置。
該第二電機(jī)的輸出軸是一個(gè)套筒，套筒的左端是以花鍵的方式和該第一齒圈連接，該第一電機(jī)的輸出軸從這個(gè)套筒的中間通過，并由軸承支撐在套筒內(nèi)壁上。
本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于采用了兩組行星排，從而只需再采用一級減速機(jī)構(gòu)就可以達(dá)到較大減速比的目的，使混合動力汽車的起步更加容易，并且使混合動力汽車可采用多種驅(qū)動控制方法，從而可以適應(yīng)不同行駛工況。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
第一實(shí)施例一種齒輪傳動裝置，包括一個(gè)第一行星排1和一個(gè)與其相連的第二行星排2，如圖1所示。
其中，該第一行星排1包括一個(gè)第一齒圈11、一個(gè)具有與該第一齒圈11相同轉(zhuǎn)動軸線的第一太陽輪12、至少一個(gè)與該第一太陽輪12嚙合的第一行星輪13和一個(gè)與該第一行星輪13相連的第一行星架14?？筛鶕?jù)需要設(shè)置兩個(gè)以上該第一行星輪13，如三個(gè)或者四個(gè)。
其中，該第一行星架14與該第一行星輪13的轉(zhuǎn)動中心相連，并且具有與該第一太陽輪12相同的轉(zhuǎn)動軸線。
其中，該第二行星2排包括一個(gè)第二齒圈21、一個(gè)具有與該第二齒圈21相同轉(zhuǎn)動軸線的第二太陽輪22、至少一個(gè)與該第二太陽輪嚙合22的第二行星輪23以及一個(gè)與該第二行星輪23相連的第二行星架24?？筛鶕?jù)需要設(shè)置兩個(gè)以上該第二行星輪23，如三個(gè)或者四個(gè)。
其中，該第二行星架24與該第二行星輪23的轉(zhuǎn)動中心相連，并且具有與該第二太陽輪22相同的轉(zhuǎn)動軸線。
其中，該第二太陽輪22與該第一行星架14同軸連接，即具有同一轉(zhuǎn)動軸。
其中，該第一齒圈11的齒數(shù)比該第一太陽輪12的齒數(shù)多，設(shè)它們的齒數(shù)比為k1，即k1＞1。
該第二齒圈的齒數(shù)21比該第二太陽輪的齒數(shù)22多，設(shè)它們的齒數(shù)比為k2，即k2＞1。
第二實(shí)施例一種汽車底盤，包括減速主動齒輪31和一個(gè)與之嚙合的減速從動齒輪32，還包括一個(gè)上述的齒輪傳動裝置，其與該減速主動齒輪31相連。
該第二行星架24與該減速主動齒輪具有相同轉(zhuǎn)動軸，如圖1所示。
該減速從動齒輪32固連在差速器7的外殼上，差速器7的輸出軸8又與車輪9相連。
并且該減速主動齒輪的齒數(shù)比該減速從動齒輪的齒數(shù)多，設(shè)它們的齒數(shù)比為k3，即k3＞1。
第三實(shí)施例一種混合動力汽車，包括一個(gè)發(fā)動機(jī)4、一個(gè)第一電機(jī)51和一個(gè)第二電機(jī)52，還包括一個(gè)上述的汽車底盤，其與所述的發(fā)動機(jī)4、所述第一電機(jī)51以及所述第二電機(jī)52相連，如圖1所示。
其中，所述發(fā)動機(jī)4的輸出軸41與該第二齒圈21轉(zhuǎn)動中心相連，該第一電機(jī)51的輸出軸511穿過該第二電機(jī)52與該第一太陽輪12同軸連接，該第二電機(jī)52的定子522固定不動，轉(zhuǎn)子521與該第一齒圈11相連，且與該第一齒圈11同軸轉(zhuǎn)動。
該第二電機(jī)52的輸出軸是一個(gè)套筒，套筒的左端以花鍵的方式和該第一齒圈11連接，該第一電機(jī)51的輸出軸從這個(gè)套筒的中間通過，并由軸承支撐在套筒內(nèi)壁上。
另外，該混合動力汽車還包括一個(gè)與該第一齒圈11相連的第一齒圈固定裝置61、一個(gè)與該第二齒圈12相連的第二齒圈固定裝置62。
汽車起步時(shí)，第一電機(jī)51以電動機(jī)模式工作，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩T1，第二電機(jī)52不工作，同時(shí)第一齒圈固定裝置61工作，將第一齒圈11固定，第二齒圈固定裝置62也工作，將第二齒圈21固定，發(fā)動機(jī)4不工作。此時(shí)在第一行星架14上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為(k1+1)T1。由于發(fā)動機(jī)4不工作，所以第二行星架24的輸出轉(zhuǎn)矩為(k1+1)(k2+1)T1。因此最終在車輪9上產(chǎn)生的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩為T＝k3(k1+1)(k2+1)T1。由于k1、k2和k3均大于1，就可以用較小的電動機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩T1產(chǎn)生較大的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩T。
汽車在低速輕載工況運(yùn)行時(shí)，發(fā)動機(jī)4仍然不工作，第二齒圈固定裝置62工作，將第二齒圈21固定。第一電機(jī)51和第二電機(jī)52均以電動機(jī)模式工作，設(shè)其轉(zhuǎn)速分別為n1和n2，同時(shí)第一齒圈固定裝置61停止工作，使第一齒圈11和第二電機(jī)52的轉(zhuǎn)子521以相同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。那么此時(shí)第一行星架14所輸出的轉(zhuǎn)速為 進(jìn)一步可以得到第二行星架24的轉(zhuǎn)速為 因此車輪9的轉(zhuǎn)速為na=k1n2+n1k3(k1+1)(k2+1).]]>汽車在高速行駛工況運(yùn)行時(shí)，第二齒圈固定裝置62停止工作，發(fā)動機(jī)4在第二齒圈21的帶動下開始點(diǎn)火工作，產(chǎn)生轉(zhuǎn)速n3。第一電機(jī)51和第二電機(jī)52均以電動機(jī)模式工作，設(shè)他們的轉(zhuǎn)速分別為n1和n2，同時(shí)第一齒圈固定裝置61停止工作，使第一齒圈11和第二電機(jī)52的轉(zhuǎn)子521以相同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。那么此時(shí)車輪9的轉(zhuǎn)速為nb=k2n3k1n2+n1k1+1k3(k2+1)=k2n3(k1+1)+(k1n2+n1)k3(k1+1)(k2+1).]]>由此可見，如果n2和n1不變，無論n3取何值，nb均大于na，從而實(shí)現(xiàn)高速行駛。
汽車在正常行駛工況運(yùn)行時(shí)，第二齒圈固定裝置62停止工作，發(fā)動機(jī)4在第二齒圈21的帶動下開始點(diǎn)火工作，并迅速工作在最佳狀態(tài)，第一電機(jī)51以電動機(jī)模式工作，第二電機(jī)52則工作在發(fā)電機(jī)的狀態(tài)，發(fā)動機(jī)4與第一電機(jī)51產(chǎn)生的額外能量將被第二電機(jī)52轉(zhuǎn)換成電能儲存在蓄電池中。
當(dāng)汽車制動時(shí)，分兩種情況，如果蓄電池已經(jīng)充滿，那么發(fā)動機(jī)4處于停止工作狀態(tài)，同時(shí)第二齒圈固定裝置62處于工作狀態(tài)，第一電機(jī)51和第二電機(jī)52也停止工作。如果蓄電池沒有充滿，那么發(fā)動機(jī)4處于工作狀態(tài)，同時(shí)第二齒圈固定裝置62不工作，第一電機(jī)51和第二電機(jī)52以發(fā)電機(jī)模式工作，此時(shí)一方面回收制動時(shí)產(chǎn)生的能量，另一方面將發(fā)動機(jī)的能量轉(zhuǎn)換成電能儲存到蓄電池中，如果汽車停止下來，那么發(fā)動機(jī)4繼續(xù)工作，第一電機(jī)51和第二電機(jī)52仍然以發(fā)電機(jī)模式工作，將發(fā)動機(jī)4產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化成電能儲存在蓄電池中，直到蓄電池充滿后，發(fā)動機(jī)4、第一電機(jī)51和第二電機(jī)52才停止工作。
權(quán)利要求
1.一種齒輪傳動裝置，其特征在于，其包括一個(gè)第一行星排和一個(gè)與其相連的第二行星排。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪傳動裝置，其特征在于，該第一行星排包括一個(gè)第一齒圈、一個(gè)具有與該第一齒圈相同轉(zhuǎn)動軸線的第一太陽輪、至少一個(gè)與該第一太陽輪嚙合的第一行星輪和一個(gè)與該第一行星輪相連的第一行星架。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的齒輪傳動裝置，其特征在于，該第一行星架與該第一行星輪的轉(zhuǎn)動中心相連，并且具有與該第一太陽輪相同的轉(zhuǎn)動軸線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的齒輪傳動裝置，其特征在于，該第二行星排包括一個(gè)第二齒圈、一個(gè)具有與該第二齒圈相同轉(zhuǎn)動軸線的第二太陽輪、至少一個(gè)與該第二太陽輪嚙合的第二行星輪以及一個(gè)與該第二行星輪相連的第二行星架。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的齒輪傳動裝置，其特征在于，該第二行星架與該第二行星輪的轉(zhuǎn)動中心相連，并且具有與該第二太陽輪相同的轉(zhuǎn)動軸線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的齒輪傳動裝置，其特征在于，該第二太陽輪與該第一行星架同軸連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的齒輪傳動裝置，其特征在于，該第一齒圈的齒數(shù)比該第一太陽輪的齒數(shù)多，該第二齒圈的齒數(shù)比該第二太陽輪的齒數(shù)多。
8.一種汽車底盤，包括減速主動齒輪和一個(gè)與之嚙合的減速從動齒輪，其特征在于，所述汽車底盤還包括一個(gè)如權(quán)利要求7所述的齒輪傳動裝置，其與該減速主動齒輪相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車底盤，其特征在于，該第二行星架與該減速主動齒輪具有相同轉(zhuǎn)動軸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的汽車底盤，其特征在于，該減速主動齒輪的齒數(shù)比該減速從動齒輪的齒數(shù)多。
11.一種混合動力汽車，包括一個(gè)發(fā)動機(jī)、一個(gè)第一電機(jī)和一個(gè)第二電機(jī)，其特征在于，所述混合動力汽車還包括一個(gè)如權(quán)利要求10所述的汽車底盤，其與所述的發(fā)動機(jī)、所述第一電機(jī)以及所述第二電機(jī)相連。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的混合動力汽車，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)的輸出軸與該第二齒圈轉(zhuǎn)動中心相連，該第一電機(jī)的輸出軸穿過該第二電機(jī)與該第一太陽輪同軸連接，該第二電機(jī)的轉(zhuǎn)子與該第一齒圈相連，且與該第一齒圈同軸轉(zhuǎn)動。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的混合動力汽車，其特征在于，其還包括一個(gè)與該第一齒圈相連的第一齒圈固定裝置、一個(gè)與該第二齒圈相連的第二齒圈固定裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的混合動力汽車，其特征在于，該第二電機(jī)的輸出軸是一個(gè)套筒，套筒的左端以花鍵的方式和該第一齒圈連接，該第一電機(jī)的輸出軸從這個(gè)套筒的中間穿過，并由軸承支撐在套筒內(nèi)壁上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種齒輪轉(zhuǎn)動裝置，包括一個(gè)第一行星排和一個(gè)與其相連的第二行星排。還公開了一種汽車底盤，包括減速主動齒輪和一個(gè)與之嚙合的減速從動齒輪，還包括一個(gè)上述的齒輪傳動裝置，其與該減速主動齒輪相連。本發(fā)明還公開了一種混合動力汽車，包括一個(gè)發(fā)動機(jī)、一個(gè)第一電機(jī)和一個(gè)第二電機(jī)，還包括一個(gè)上述的汽車底盤，其與所述的發(fā)動機(jī)、所述第一電機(jī)以及所述第二電機(jī)相連。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于采用了兩組行星排，從而只需再采用一級減速機(jī)構(gòu)就可以達(dá)到較大減速比的目的，使混合動力汽車的起步更加容易，并且使混合動力汽車可采用多種驅(qū)動控制方法，從而可以適應(yīng)不同行駛工況。
文檔編號F16H3/44GK1940345SQ20051003023
公開日2007年4月4日 申請日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者宋佑川 申請人:比亞迪股份有限公司