双行星排油电混联双模混合动力系统技术方案

本发明专利技术公开了一种双行星排油电混联双模混合动力系统，涉及汽车技术领域，包括发动机、前行星排、后行星排、离合器C1系统、离合器C2系统。离合器C1系统不仅可以使前排齿圈与后排齿圈或者行星架结合，还可以中断前行星排和后行星排的动力传输，离合器C2系统可以使后排太阳轮与前排太阳轮或者箱体结合，通过控制离合器C1系统和离合器C2系统的接合可以实现不同工作模式的切换。本发明专利技术克服了目前单模混合动力系统在低速时的爬坡能力有限和高速区的传动效率较低的问题，具有更好的整车动力性、燃油经济性和低排放的特点，包括纯电动驱动、多模驱动、无级变速功能，实现了高性能、低成本开发，易于实现规模产业化。

Dual planet hybrid electric hybrid dual mode hybrid power system

The invention discloses a dual planetary oil discharge electric hybrid dual mode hybrid power system, which relates to the field of automobile technology, including an engine, a front row star row, a rear row star row, a clutch C1 system, and a clutch C2 system. Clutch C1 system can not only make the front and rear gear ring or ring gear planetary frame with power transmission can also interrupt the front planet row and a back row planetary gear clutch, C2 system can make the rear wheel with the sun wheel in front of the sun or the box, through the clutch engagement control system C1 and clutch C2 system can switch between different work model. The invention overcomes the current transmission efficiency of single-mode hybrid system at low speed and high speed climbing ability is limited area of the problem of low, has better vehicle power, fuel economy and low emission characteristics, including pure electric drive, multimode drive, stepless speed function, to achieve high performance and low cost development. Easy to achieve the scale of industrialization.

【技术实现步骤摘要】
双行星排油电混联双模混合动力系统
本专利技术涉及一种混合动力汽车的动力系统领域，准确地说，特别涉及一种双行星排油电混联双模混合动力车辆驱动系统。
技术介绍
目前能源和环境问题日益严峻，如何有效解决能源与环境之间的矛盾是当今社会主流问题，而大力发展节能与新能源汽车有利于解决能源环境问题。和传统汽车、纯电动汽车相比，混合动力汽车是目前最有效的节能汽车方案，其通常分为串联式、并联式和混联式三种结构类型。串联式混合动力汽车结构简单，可以实现发动机的最优控制，但是发动机输出的能量需要经过二次转换才能传到驱动轮上，能量流失过多，整车动力传递效率较低；并联式混合动力汽车能量利用率较高，并能实现较好的传动效率，但是发动机与输出轴机械连接，不能保证发动机始终维持在高效低排放区内；混联式混合动力汽车结合了串联式和并联式的优点，是最理想的混合动力汽车结构方案。特别是EVT(ElectricalVariableTransmission)混联式混合动力汽车可以实现无级变速功能，维持发动机工作在最优工作曲线附近，最大限度的提高了整车的燃油经济性。当前混联式混合动力汽车主要采用行星机构作为功率分流装置，典型的结构形式包括丰田的THS系统和通用的AHS系统。丰田的THS系统采用了单行星排结构，属于输入式功率分流模式，THS系统具有的优点是结构简单，控制容易，并且可以实现电子无级变速(EVT)功能。但是THS系统的驱动电机与输出件齿圈相连，对其性能要求较高，为了满足良好得动力性，需选用功率等级较高的电机，这在很大程度上增大了整车成本和安装的困难程度。目前THS系统只适用于小型车辆上。通用公司的AHS系统多数采用三排行星齿轮机构进行功率分流，需要控制多个离合器、锁止器以进行模式切换，导致其结构复杂、控制难度大。本专利技术提出的双行星排双模混合动力车辆驱动系统结合了输入功率分流模式、复合功率分流模式，一方面增大了混合动力系统的高效率区间，有效地避免寄生功率的产生，改善车辆的经济性；另一方面有效地降低系统对驱动电机的功率需求，提高车辆在平直路面的加速性能和爬坡性能；除此之外，还可以实现单电机驱动纯电动模式、双电机驱动纯电动模式和再生制动模式，进一步改善系统的燃油经济性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服了目前单模混合动力系统在低速时的爬坡能力有限和高速区的传动效率较低的问题，一种双行星排油电混联双模混合动力系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案实现的：一种双行星排油电混联双模混合动力系统，包括前行星排、后行星排、离合器C1系统和离合器C2系统；所述前行星排包括前排行星架动力输入轴1、前排太阳轮及轴32、前排齿圈44；所述后行星排包括后排太阳轮30、后排行星架主架23、后排行星架动力输出端41、后排齿圈18；所述离合器C1系统与前排齿圈44通过花键配合，并且一号拨叉杆11可以使一号离合器15的一号摩擦片16与后排行星主架23上的三号摩擦片22或后排齿圈18上的二号摩擦片17相结合，从而使前排齿圈44与后排行星架主架23相连或者和后排齿圈18相连，一号拨叉导轨12与一号离合器15通过一号深沟球轴承14相连，因此一号拨叉杆11与一号拨叉导轨12可以不随前排齿圈44和离合器C1系统旋转而旋转，只需要做水平运动，控制一号离合器15的结合；所述离合器C2系统与后排太阳轮30通过花键配合，并且二号拨叉杆28可以使二号离合器36的五号摩擦片34与前排太阳轮及轴32的四号摩擦片33或二号箱体19上的五号摩擦片35结合，从而使后排太阳轮30与前排太阳轮及轴32或者和二号箱体19固结，二号拨叉导轨39与二号离合器36通过二号深沟球轴承38相连，因此二号拨叉杆28与二号拨叉导轨39可以不随后排太阳轮30旋转而旋转，只需做水平运动，控制二号离合器36的结合；技术方案中所述前行星排还包括前排行星轮6、前排行星架副架8、一号滑动轴承7、前排行星轮支撑轴4；所述前排行星轮6通过一号滑动轴承7安装在前排行星轮支撑轴4上；所述前排行星轮6与前排太阳轮及轴32外啮合，与前排齿圈44内啮合；所述前排行星轮支撑轴4左端支撑在前排行星架动力输入轴1的右端前排行星架主架上上，右端支撑在前排行星架副架8上；所述前排太阳轮及轴32的右端为一号电机的动力输入轴；技术方案中所述前排行星架动力输入轴1通过单向离合器2支撑在一号箱体3上，前排行星架副架8通过三号角接触球轴承27支撑在前排太阳轮及轴32上；所述后排行星轮42通过二号滑动轴承24安装在后排行星轮支撑轴26上；所述后排行星轮42与后排太阳轮30外啮合，与后排齿圈18内啮合；所述后排行星轮支撑轴26左端在后排行星架主架23上，右端在后排行星架动力输出端41的行星架上；所述后排行星架动力输出端41与动力输出轴21左端的齿轮外啮合；所述后排齿圈18与二号电机输入轴9右端的齿轮外啮合；所述一号拨叉杆11与一号液压缸相连，做水平运动；所述二号拨叉杆28与二号液压缸相连，做水平运动；所述一号挡圈13与一号离合器15通过螺栓连接，对一号深沟球轴承14起到限位的作用；所述二号挡圈37与二号离合器36通过螺栓连接，对二号深沟球轴承38起到限位的作用；所述一号离合器15与一号摩擦片16通过螺栓连接；所述后排行星架41与三号摩擦片22通过螺栓连接，后排齿圈18与二号摩擦片17通过螺栓连接；所述二号离合器36与五号摩擦片34通过螺栓连接；所述前排太阳轮及轴32与四号摩擦片33通过花键配合，二号箱体19与六号摩擦片35通过螺栓连接；二号电机输入轴9通过一号角接触球轴承10支撑在一号箱体3上；一号箱体3与二号箱体19之间通过螺栓连接；动力输出轴21通过二号角接触球轴承20支撑在二号箱体19上；后排太阳轮30通过四号角接触球轴承29支撑在前排太阳轮及轴32的轴上；所述的一号摩擦片16、二号摩擦片17、四号摩擦片33、五号摩擦片34和六号摩擦片35均为环状，与其连接的一号离合器15、后排齿圈18为环状，二号箱体19与六号摩擦片35连接的地方为平面；三号摩擦片22由两个半环状拼接而成，与其相连的后排行星架主架结合部分为环形；前排太阳轮及轴32的右侧为阶梯轴，为了安装角接触球轴承27和角接触球轴承29；与现有技术相比本专利技术的有益效果是：1.本专利技术所述的双行星排油电混联双模混合动力系统通过控制两个离合器的不同接触状态可以实现六种驱动模式，包括单电机驱动纯电动模式、双电机驱动纯电动模式、输入功率分流低速模式、输入功率分流高速模式、复合功率分流低速模式和复合功率分流高速模式。较其他混合动力系统相比，要实现这么多的模式一般需要增加离合器的数量，从而增加了系统的复杂程度，而本专利技术所述的双行星排油电混联双模混合动力系统结构简单，易拆装与维护，成本及维修费用低。2.车辆起步或者处于低速且需求扭矩不大时可以选择单电机驱动纯电动模式，如果遇到急加速或爬坡度大时可以切换成双电机驱动纯电动模式，保障汽车的动力性。3.从动力传递效率分析可得，输入功率分流模式适合于车辆低速行驶，复合功率分流模式适合于车俩高速行驶。因此当车辆低速行驶时采用输入功率分流，车辆高速行驶时采用复合分流模式，并且输入功率分流模式和复合分流模式各具有两个速比模式，控制策略可根据实时的速比确定选用哪一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双行星排油电混联双模混合动力系统，包括前行星排、后行星排和齿箱，其特征在于，还包括离合器C1系统和离合器C2系统；所述前行星排包括前排行星架动力输入轴(1)、前排太阳轮及轴(32)、前排齿圈(44)，前排行星轮(6)、前排行星架副架(8)、一号滑动轴承(7)、前排行星轮支撑轴(4)，所述前排行星轮(6)通过一号滑动轴承(7)安装在前排行星轮支撑轴(4)上，所述前排行星轮(6)与前排太阳轮及轴(32)外啮合，与前排齿圈(44)内啮合，所述前排行星轮支撑轴(4)左端支撑在前排行星架动力输入轴(1)的右端前排行星架主架上，右端支撑在前排行星架副架(8)上，所述前排行星架动力输入轴(1)通过单向离合器(2)支撑在一号箱体(3)上，前排行星架副架(8)通过三号角接触球轴承(27)支撑在前排太阳轮及轴(32)上；所述后行星排包括后排太阳轮(30)、后排行星架主架(23)、后排行星架动力输出端(41)、后排齿圈(18)、所述后行星排还包括后排行星轮(42)、二号滑动轴承(24)、后排行星轮支撑轴(26)，所述后排行星轮(42)通过二号滑动轴承(24)安装在后排行星轮支撑轴(26)上，所述后排行星轮(42)与后排太阳轮(30)外啮合，与后排齿圈(18)内啮合，所述后排行星轮支撑轴(26)左端在后排行星架主架(23)上，右端在后排行星架动力输出端(41)的行星架上；所述离合器C1系统包括一号拨叉杆(11)、一号拨叉导轨(12)、一号挡圈(13)、一号深沟球轴承(14)、一号离合器(15)、一号摩擦片(16)、二号摩擦片(17)、三号摩擦片(22)，所述离合器C1系统的一号离合器(15)与前排齿圈(44)通过花键配合连接，所述一号拨叉导轨(12)与一号离合器(15)通过一号深沟球轴承(14)相连，一号拨叉杆(11)插在一号拨叉导轨(12)的导轨中，所述一号挡圈(13)与一号离合器(15)通过螺栓连接，对一号深沟球轴承(14)起到限位的作用，所述的一号摩擦片(16)与一号离合器(15)之间通过螺栓连接，二号摩擦片(17)与后排齿圈(18)之间通过螺栓连接，三号摩擦片(22)与后排行星架主架(23)之间通过螺栓连接；所述离合器C2系统包括二号拨叉杆(28)、二号离合器(36)、二号挡圈(37)、二号深沟球轴承(38)、二号拨叉导轨(39)、四号摩擦片(33)、五号摩擦片(34)和六号摩擦片(35),所述离合器C2系统的二号离合器(36)与后排太阳轮(30)通过花键配合连接，所述二号拨叉导轨(39)与二号离合器(36)通过二号深沟球轴承(38)相连，二号拨叉杆(28)插在二号拨叉导轨(39)中，所述二号挡圈(37)与二号离合器(36)通过螺栓连接，所述的四号摩擦片(33)与前排太阳轮及轴(32)之间是通过花键配合连接，五号摩片(34)与二号离合器(36)之间是通过螺栓连接，六号摩擦片与二号箱体(19)之间通过螺栓连接；所述的一号摩擦片(16)、二号摩擦片(17)、四号摩擦片(33)、五号摩擦片(34)和六号摩擦片(35)均为环状，与其连接的一号离合器(15)、后排齿圈(18)为环状，二号箱体(19)与六号摩擦片(35)连接的地方为平面；三号摩擦片(22)由两个半环状拼接而成，与其相连的后排行星架主架结合部分为环形。...

【技术特征摘要】
1.一种双行星排油电混联双模混合动力系统，包括前行星排、后行星排和齿箱，其特征在于，还包括离合器C1系统和离合器C2系统；所述前行星排包括前排行星架动力输入轴(1)、前排太阳轮及轴(32)、前排齿圈(44)，前排行星轮(6)、前排行星架副架(8)、一号滑动轴承(7)、前排行星轮支撑轴(4)，所述前排行星轮(6)通过一号滑动轴承(7)安装在前排行星轮支撑轴(4)上，所述前排行星轮(6)与前排太阳轮及轴(32)外啮合，与前排齿圈(44)内啮合，所述前排行星轮支撑轴(4)左端支撑在前排行星架动力输入轴(1)的右端前排行星架主架上，右端支撑在前排行星架副架(8)上，所述前排行星架动力输入轴(1)通过单向离合器(2)支撑在一号箱体(3)上，前排行星架副架(8)通过三号角接触球轴承(27)支撑在前排太阳轮及轴(32)上；所述后行星排包括后排太阳轮(30)、后排行星架主架(23)、后排行星架动力输出端(41)、后排齿圈(18)、所述后行星排还包括后排行星轮(42)、二号滑动轴承(24)、后排行星轮支撑轴(26)，所述后排行星轮(42)通过二号滑动轴承(24)安装在后排行星轮支撑轴(26)上，所述后排行星轮(42)与后排太阳轮(30)外啮合，与后排齿圈(18)内啮合，所述后排行星轮支撑轴(26)左端在后排行星架主架(23)上，右端在后排行星架动力输出端(41)的行星架上；所述离合器C1系统包括一号拨叉杆(11)、一号拨叉导轨(12)、一号挡圈(13)、一号深沟球轴承(14)、一号离合器(15)、一号摩擦片(16)、二号摩擦片(17)、三号摩擦片(22)，所述离合器C1系统的一号离合器(15)与前排齿圈(44)通过花键配合连接，所述一号拨叉导轨(12)与一号离合器(15)通过一号深沟球轴承(14)相连，一号拨叉杆(11)插在一号拨叉导轨(...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋大凤，云千芮，曾小华，杨南南，王越，王振伟，肖尊元，王星琦，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22