一种混合动力传动装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种混合动力传动装置，包括小电机(EM1)、大电机(EM2)及双排行星齿轮机构和两级减速齿轮系，并设有第一制动器(B1)、第二制动器(B2)、第三制动器(B3)、第一离合器(C0)和第二离合器(C1)，以实现多种纯电动和混合动力驱动模式。在纯电动驱动时，离合器C0打开将发动机脱离，依靠控制制动器B1、B2、B3闭合或打开实现三个挡位的纯电动驱动模式。离合器C0闭合时发动机参与工作进入混合动力驱动模式，通过协调控制B1、B2、B3、C1实现多个固定转动比的混合动力驱动和动力分流驱动模式。本发明专利技术的混合动力传动装置，结构紧凑，是一个平台化技术方案，可以应用于深度混合动力和插电混合动力系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车用传动装置，特别涉及一种混合动力传动装置。
技术介绍
随着国家新能源汽车战略的发展以及环境能源问题的加剧，使得各大汽车公司都在积极研发节能环保汽车，在技术上比较成熟的混合动力系统成为现阶段解决汽车能耗和环境污染的可行技术方案，其核心动力传动装置也就成为各公司研发的重点。目前较多的技术方案都是针对单一的平台应用，分别用于混合动力系统或插电混合动力系统，很难同时应用于多种整车平台。因此，在动力传动方案设计时，开发平台化的技术方案不仅需要能满足不同动力系统的搭载需求，还需要能缩短后续系列产品的开发周期。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种结构紧凑、平台化应用并具有多种工作模式的混合动力传动装置。本专利技术通过以下方案实现：一种混合动力传动装置，包括小电机EM1、大电机EM2、差速器、输入轴，还包括第一单行星排PG1、第二单行星排PG2、第一制动器B1、第二制动器B2、第三制动器B3、第一减速齿轮Z1、大减速齿轮Z2和小减速齿轮Z3，第一单行星排PG1包括第一太阳轮S1、第一行星轮P1、第一行星架PC1和第一外齿圈R1，第二单行星排PG2包括第二太阳轮S2、第二行星轮P2、第二行星架PC2和第二外齿圈R2，第一单行星排PG1与第二单行星排PG2并排放置构成双排行星齿轮机构，第一单行星排的第一行星架PC1与第二单行星排的第二太阳轮S2相连接构成第一轴，第一单行星排的第一外齿圈R1与所述第二单行星排的第二行星架PC2相连接构成第二轴，第二轴作为双排行星齿轮机构的输出轴；在第二轴上安装第一减速齿轮Z1，大减速齿轮Z2与小减速齿轮Z3通过转轴相连接，第一减速齿轮Z1与大减速齿轮Z2相啮合形成第一级减速齿轮系，小减速齿轮Z3与安装在差速器壳体上的差速器主减速齿轮Z4相啮合形成第二级减速齿轮系；差速器通过整车半轴连接车轮，该传动装置的动力将由差速器输出至整车半轴驱动车轮转动；第一单行星排的第一太阳轮S1通过第三轴与小电机EM1的转子连接，第二单行星排的第二外齿圈R2通过第四轴与大电机EM2的转子连接；第一制动器B1的一端连接在第三轴上，第二制动器B2的一端连接在第四轴上，第三制动器B3的一端连接在第一轴上，第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3的另一端均固定在变速箱壳体上；第三轴和第四轴为内部中空结构，第一轴穿过第三轴和第四轴的内部，第一轴和输入轴之间设置有第一离合器C0，输入轴与第三轴之间设置有第二离合器C1，输入轴通过飞轮减振器FW与发动机的输出轴连接。进一步地，在与性能相匹配的发动机装配时，所述发动机、小电机、双排行星齿轮机构、大电机依次同轴排列放置，第一级减速齿轮系、第二级减速齿轮系和差速器布置在小电机与双排行星齿轮机构之间，双排行星齿轮机构的动力输出通过两级减速齿轮系经差速器传递至车轮。其中发动机的扭矩转速要和大电机、小电机的转速扭矩相匹配，才能使得整个系统性能最优。根据现有技术可知，单行星排一般都包括太阳轮、行星轮、行星架和外齿圈，行星轮安装在行星架上，行星轮分别和太阳轮和外齿圈相啮合。具体至本专利技术中，第一单行星排PG1中各部件之间的连接关系为：第一行星轮P1安装在第一行星架PC1上，第一行星轮P1分别和第一太阳轮S1和第一外齿圈R1相啮合；第二单行星排PG2中各部件之间的连接关系为：第二行星轮P2安装在第二行星架PC2上，第二行星轮P2分别和第二太阳轮S2和第二外齿圈R2相啮合。本专利技术的一种混合动力传动装置，其动力由双排行星齿轮机构的输出轴即第二轴输出经由两级减速齿轮系到差速器传递至车轮从而驱动车辆行驶。在输入轴与第一轴之间设置第一离合器C0，在输入轴和第三轴之间设置了第二离合器C1。当第一离合器C0闭合时，传动装置采用动力分流驱动模式；当第二离合器C1和第三制动器B3闭合时，发动机与小电机同轴，传动装置采用固定传动比驱动模式。在第三轴上设置第一制动器B1，在混合动力驱动模式下高车速时，小电机EM1将运行在零转速附近，工作效率差，闭合第一制动器B1锁止小电机EM1，由第一制动器B1的摩擦扭矩维持双排行星齿轮机构的扭矩平衡，从而避免小电机EM1工作在低效率区间，有利于提高传动装置的传动效率。在第四轴上设置第二制动器B2，在汽车以混合动力驱动模式行驶时，车辆需要大扭矩输出时，可闭合第二离合器C1和第二制动器B2，发动机ICE与小电机EM1同轴驱动，传动装置采用固定传动比驱动模式，第二制动器B2闭合提供了双排行星齿轮机构的扭矩平衡支点，可满足整车大扭矩输出要求。本专利技术的一种混合动力传动装置，采用的双电机中的小电机EM1主要起发电作用和启动发动机的功能，而大电机EM2主要起驱动作用，所采用的动力耦合装置为由第一单行星排与第二单行星排并排放置构成的双排行星齿轮机构，第一单行星排和第二单行星排之间的传动比设置不受彼此制约，结构设计更加灵活，同时单行星排的结构简单更有利于降低齿轮传动噪声。本专利技术通过对小电机EM1和大电机EM2的精确控制，使发动机始终处于高效率和低排放的工作状态。本专利技术的一种混合动力传动装置，第一制动器B1、第二制动器B2、第三制动器B3、第一离合器C0和第二离合器C1为常见的湿式换挡元件。在汽车以纯电动模式行驶时，第一离合器C0和第二离合器C1同时打开将发动机脱离，可分别控制第一制动器B1、第二制动器B2、第三制动器B3的闭合来实现三个固定挡位的纯电动驱动模式。当闭合第二制动器B2时，小电机EM1单独驱动，可以实现第一挡位纯电动驱动模式；当闭合第三制动器B3时，小电机EM1和大电机EM2同时驱动，可以实现第二挡位纯电动驱动模式；当闭合第一制动器B1时，大电机EM2单独驱动，可以实现第三挡位纯电动驱动模式。在第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3全部都打开时，小电机EM1和大电机EM2同时输出正扭矩驱动车辆，当小电机EM1、大电机EM2的转速相等时，行星排各元件转速也相等，此时可以获得高车速而不会导致电机转速过高。在汽车以混合动力驱动模式行驶时，第一离合器C0闭合，此时发动机ICE通过输入轴与第一轴连接，发动机以复合动力分流模式驱动，实现发动机转速与车速解耦，发动机能够持续工作在高效率区间，而且通过大电机、小电机的转速控制还可以实现整车的无级变速，即E-CVT功能，这也是动力分流系统明显的方案优势。本专利技术的一种混合动力传动装置，与现有技术相比，具有以下优点：1.在汽车以纯电动模式行驶时，可实现四个挡位的纯电动驱动模式，能够满足纯电动驱动的车速和扭矩要求，同时可实现对大电机、小电机两个电机的优化控制。2.在汽车以混合动力模式行驶时，传动装置主要采用动力分流驱动模式，同时具有两个固定传动比的混合动力驱动模式，工作模式灵活，对路况的适应性高，能够同时兼顾整车燃油经济性和动力性的使用需求。第一离合器C0采用常闭类型时，该传动装置可以很好地应用于以发动机驱动为主的深度混合动力平台；第一离合器C0采用常开类型时，可以应用于更侧重纯电动行驶能力的插电混合动力平台。该传动装置的技术方案为一个平台化的传动方案，便于开发延伸性产品，形成系列化。附图说明图1：混合动力传动装置的整体结构示意图图2(a)：第一挡位纯电动驱动模式的等效杠杆图图2(b)：第二挡位纯电动驱动模式的等效杠杆图图2(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力传动装置，包括小电机(EM1)、大电机(EM2)、差速器、输入轴，其特征在于：还包括第一单行星排(PG1)、第二单行星排(PG2)、第一制动器(B1)、第二制动器(B2)、第三制动器(B3)、第一减速齿轮(Z1)、大减速齿轮(Z2)和小减速齿轮(Z3)，第一单行星排(PG1)包括第一太阳轮(S1)、第一行星轮(P1)、第一行星架(PC1)和第一外齿圈(R1)，第二单行星排(PG2)包括第二太阳轮(S2)、第二行星轮(P2)、第二行星架(PC2)和第二外齿圈(R2)，第一单行星排(PG1)与第二单行星排(PG2)并排放置构成双排行星齿轮机构，第一单行星排的第一行星架(PC1)与第二单行星排的第二太阳轮(S2)相连接构成第一轴，第一单行星排的第一外齿圈(R1)与所述第二单行星排的第二行星架(PC2)相连接构成第二轴，在第二轴上安装第一减速齿轮(Z1)，大减速齿轮(Z2)与小减速齿轮(Z3)通过转轴相连接，第一减速齿轮(Z1)与大减速齿轮(Z2)相啮合形成第一级减速齿轮系，小减速齿轮(Z3)与安装在差速器壳体上的差速器主减速齿轮(Z4)相啮合形成第二级减速齿轮系；差速器通过整车半轴连接车轮，该传动装置的动力将由差速器输出至整车半轴驱动车轮转动；第一单行星排的第一太阳轮(S1)通过第三轴与小电机(EM1)的转子连接，第二单行星排的第二外齿圈(R2)通过第四轴与大电机(EM2)的转子连接；第一制动器(B1)的一端连接在第三轴上，第二制动器(B2)的一端连接在第四轴上，第三制动器(B3)的一端连接在第一轴上，第一制动器(B1)、第二制动器(B2)和第三制动器(B3)的另一端均固定在变速箱壳体上；第三轴和第四轴为内部中空结构，第一轴穿过第三轴和第四轴的内部，第一轴和输入轴之间设置有第一离合器(C0)，输入轴与第三轴之间设置有第二离合器(C1)，输入轴通过飞轮减振器(FW)与发动机的输出轴连接。...

【技术特征摘要】
1.一种混合动力传动装置，包括小电机(EM1)、大电机(EM2)、差速器、输入轴，其特征在于：还包括第一单行星排(PG1)、第二单行星排(PG2)、第一制动器(B1)、第二制动器(B2)、第三制动器(B3)、第一减速齿轮(Z1)、大减速齿轮(Z2)和小减速齿轮(Z3)，第一单行星排(PG1)包括第一太阳轮(S1)、第一行星轮(P1)、第一行星架(PC1)和第一外齿圈(R1)，第二单行星排(PG2)包括第二太阳轮(S2)、第二行星轮(P2)、第二行星架(PC2)和第二外齿圈(R2)，第一单行星排(PG1)与第二单行星排(PG2)并排放置构成双排行星齿轮机构，第一单行星排的第一行星架(PC1)与第二单行星排的第二太阳轮(S2)相连接构成第一轴，第一单行星排的第一外齿圈(R1)与所述第二单行星排的第二行星架(PC2)相连接构成第二轴，在第二轴上安装第一减速齿轮(Z1)，大减速齿轮(Z2)与小减速齿轮(Z3)通过转轴相连接，第一减速齿轮(Z1)与大减速齿轮(Z2)相啮合形成第一级减速齿轮系，小减速齿轮(Z3)与安装在差速器壳体上的差速器主减速齿轮(Z4)相啮合形成第二级减速齿轮系；差速器通过整车半轴连接车轮，该传动装置的动力...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩兵，钟发平，张彤，
申请(专利权)人：科力远混合动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43