双模六速比混合动力车辆驱动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种双模六速比混合动力车辆驱动系统，包括发动机、一号电机、二号电机、前行星排、中行星排、后行星排、一号制动器、二号制动器、一号离合器、二号离合器和三号离合器等，其中中行星排是双行星行星排。通过控制制动器和离合器的切换，该动力系统可以实现纯电动模式、输入式功率分流模式、一号复合式功率分流模式、二号复合式功率分流模式、六个固定速比模式、并联模式、再生制动模式、驻车发电模式。

Dual mode six speed ratio hybrid vehicle drive system

The invention discloses a dual-mode six speed drive system of hybrid power vehicle, including the engine, a motor and motor two, the former planet row, row, row after row of star star, a brake, brake, clutch, No. two, No. two and No. three clutch clutch, which is planetary double planetary row. By switching the control of brake and clutch, the power system can realize pure electric mode, input power split mode, one hybrid power split mode, two hybrid power split mode, six fixed speed ratio mode, parallel mode, regenerative braking, parking power generation mode.

【技术实现步骤摘要】
双模六速比混合动力车辆驱动系统
本专利技术涉及汽车
，特别涉及一种双模六速比混合动力车辆驱动系统。
技术介绍
随着我国汽车保有量的不断增大，汽车在方便人民生活的同时也带来了严重的环境污染问题。同时由于我国石油的来源主要靠进口，随着汽车保有量的不断提高，我国关于能源的对外依存度不断增大，这严重影响我国的国家安全。因此我国大力发展新能源汽车。各大汽车公司积极响应并分别投入大量资金进行新能源汽车的研发。当前因动力电池和燃料电池的一些关键技术尚未突破，纯电动汽车和燃料电池汽车尚不能完全满足人们现阶段的要求。此外因电能在我国的主要来源还是火力发电，若从能源的源头来看，纯电动汽车的能源清洁度和能量利用率将大打折扣。混合动力汽车因其技术不仅能满足人们对汽车性能的需求而且能较大程度提高能量的利用效率并减少汽车尾气的排放而成为现阶段较好的一种动力形式。混合动力汽车按其动力传递形式可分为：串联式混合动力、并联式混合动力和混联式混合动力。串联式混合动力虽然可使发动机始终工作于最优工作曲线附近，但因其能量的传递过程存在由机械能到电能再到机械的二次转换，所以能量的传递效率较低。并联式混合动力汽车虽然不用进行能量的二次转换，但因其不能将发动机与车轮完全解耦，发动机无法始终工作于最优工作曲线附近，因此其燃油经济性受到限制。混联式混合动力汽车集成了串联式和并联式的优点，其中行星混联式混合动力也称EVT(ElectricalVariableTransmission)混联式混合动力。其因可以将发动机与车轮进行转速和转矩的双解耦，使发动机始终工作于最优工作曲线附近而具有较好的应用前景。当前通用2MT70构型可实现双模四速比而本专利技术所述的动力系统可实现双模六速比，其中复合式分流又包括两个复合分流模式。本专利技术与已有的通用2MT70构型相比可以实现更高的动力传递效率。这将直接导致本专利技术所述的混合动力系统的经济性和动力性比通用的2MT70构型好。本专利技术提出的双模六速比混合动力车辆驱动系统可实现纯电动模式、输入式功率分流模式、复合式功率分流模式、六个固定速比模式、再生制动模式、驻车发电模式。其中输入式功率分流模式和复合式功率分流模式可以使发动机与车轮之间完全解耦。这使发动机能够工作在最优工作曲线附近。六个固定速比的存在可使发动机单独驱动汽车行驶，由于没有电路径功率的损失，系统的动力传递效率将得到提高。再生制动模式的存在可使汽车回收一部分制动能量，这有助于进一步提升汽车的经济性。
技术实现思路
本专利技术是为了解决已有行星混动系统动力传递效率低的问题而提出的一种双模六速比混合动力车辆驱动系统。为解决上述技术问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的，结合附图1：所述的双模六速比混合动力车辆驱动系统包括发动机1、前行星排、中行星排、后行星排、一号电机22、二号电机23、一号制动器20、二号制动器24、一号离合器5、二号离合器11、三号离合器12、主动输出轮13、被动输出轮15、主动输入轮2、被动输入轮21、动力输出轴14等；所述的前行星排包括前排行星轮4、前排太阳轮19、前排行星架3、前排齿圈18；所述的中行星排包括中排一号行星轮6、中排二号行星轮7、中排太阳轮17、中后排齿圈8、中后排行星架10；所述的后行星排包括后排行星轮9、后排太阳轮16；所述的主动输入轮2与被动输入轮21为常啮合齿轮；所述的主动输出轮13与被动输出轮15为常啮合齿轮；所述的前排太阳轮19与所述前排行星轮4相啮合，所述的前排行星轮4与所述的前排齿圈18相啮合；所述的中排太阳轮17与所述的中排二号行星轮7相啮合，所述的中排二号行星轮7与所述的中排一号行星轮6相啮合，所述的中排一号行星轮6和所述的中排二号行星轮7空套在中后排行星架10的光轴部分，所述中排一号行星轮6与所述的中后排齿圈8相啮合；所述的后排太阳轮16与所述的后排行星轮9相啮合，所述的后排行星轮9空套在中后排行星架10的光轴部分，所述的后排行星轮9与所述的中后排齿圈8相啮合。所述的前排太阳轮19与所述的一号电机22的动力输出轴14相连，一号电机22的动力输出轴14为空心；所述的前排齿圈18与所述的二号电机23的动力输出轴14相连，所述的前排齿圈18与所述的中排太阳轮17通过开有花键的轴相连；所述的一号电机22和所述的二号电机23的定子部分固定在车架或承载式车身上。所述的一号制动器20的主动部分与一号电机22的输出轴相连，被动部分与车架或承载式车身相连。所述的二号制动器24的主动部分与所述的二号电机23的输出轴相连，被动了部分与车架或承载式车身相连。所述的一号离合器5的主动部分与所述的前排行星架3相连，被动部分与所述的中后排齿圈8相连。所述的二号离合器11的主动部分与所述的后排太阳轮16相连，被动部分与所述的动力输出轴14相连。所述的三号离合器12的主动部分与所述的中后排行星架10相连，被动部分与所述的动力输出轴14相连。根据本专利技术提供的双模六速比混合动力车辆驱动系统，其中一号电机22、二号电机23、前排太阳轮19、前排齿圈18、前排行星架3、中排太阳轮17、中后排行星架10、中后排齿圈8、后排太阳轮16、一号离合器5、二号离合器11、三号离合器12、主动输出轮13、动力输出轴14的回转轴线共线。所述的双模六速比混合动力车辆驱动系统通过一号制动器20、二号制动器24、一号离合器5、二号离合器11和三号离合器12的状态切换可以实现输入式功率分流模式(此时也可由二号电机23单独驱动实现纯电动模式)、两个复合式功率分流模式、驻车发电模式、六个固定速比和再生制动模式。根据本专利技术提供的双模六速比混合动力车辆驱动系统，当在输入式功率分流模式时，其中所述的一号电机22用于在不同工况下解耦发动机1和车轮之间的转速，使发动机1的转速独立于车轮的转速，配合二号电机23对发动机1和车轮之间的转矩解耦可使在输入式功率分流模式时发动机1始终工作于最优工作曲线附近。当在复合式功率分流模式时，两个电机的共同作用也可对发动机1与车轮之间进行转速和转矩的双解耦。本专利技术与现有技术相比，有益效果如下：1.本专利技术所述的双模六速比混合动力车辆驱动系统通过控制制动器和离合器的不同状态可以实现六个固定速比，其中包括一个速比为1的直接档、两个减速档和三个超速档。固定档的存在可以提高汽车动力系统的动力传递效率。不论汽车动力系统工作于输入式分流或复合式分流模式，电路径都会有功率传递，电路径功率的传递要经过两个电机的发电和耗电，因此电路径功率的传递效率远不如机械路径功率的传递效率。固定速比的存在可在适当的时刻使发动机1单独工作驱动汽车行驶，此时电路径可没有功率传递。2.本专利技术所述的双模六速比混合动力车辆驱动系统通过控制制动器和离合器的不同状态可以实现输入式功率分流和复合式功率分流两种模式，从动力的传递效率分析，其中输入式功率分流适合于低速行驶，复合式功率分流适合于高速行驶。因此当汽车行驶于低速时采用输入式功率分流；当汽车行驶于高速时采用复合式分流模式，两种模式的优点互补可使汽车的动力传力效率得到提高。3.本专利技术所述的双模六速比混合动力车辆驱动系统拥有两个复合式功率分流模式，通过比较两个复合式功率分流模式在不同速比下的传递效率，可在控制策略中根据实时的速比确定选用哪一种复合式功本文档来自技高网...

【技术保护点】
双模六速比混合动力车辆驱动系统包括发动机(1)、前行星排、中行星排、后行星排、一号电机(22)、二号电机(23)，其特征在于，还包括一号制动器(20)、二号制动器(24)、一号离合器(5)、二号离合器(11)、三号离合器(12)、主动输出轮(13)、被动输出轮(15)、主动输入轮(2)、被动输入轮(21)、动力输出轴(14)；所述的前行星排包括前排行星轮(4)、前排太阳轮(19)、前排行星架(3)、前排齿圈(18)；所述的前排太阳轮(19)与所述前排行星轮(4)相啮合，所述的前排行星轮(4)与所述的前排齿圈(18)相啮合；所述的前排太阳轮(19)与所述的一号电机(22)的动力输出轴相连，一号电机(22)的动力输出轴为空心轴；所述的一号电机(22)的定子部分固定在车架上；所述的一号制动器(20)的主动部分与一号电机(22)的动力输出轴相连，一号制动器(20)的被动部分与车架相连；所述的前排齿圈(18)与所述的二号电机(23)的动力输出轴相连；所述的二号电机(23)的定子部分固定在车架上；所述的二号制动器(24)的主动部分与所述的二号电机(23)的动力输出轴相连，二号制动器(24)的被动部分与车架相连；所述的中行星排包括中排一号行星轮(6)、中排二号行星轮(7)、中排太阳轮(17)、中后排齿圈(8)、中后排行星架(10)；所述的中排太阳轮(17)与所述的中排二号行星轮(7)相啮合，所述的中排二号行星轮(7)与所述的中排一号行星轮(6)相啮合，所述的中排一号行星轮(6)和所述的中排二号行星轮(7)空套在中后排行星架(10)的左端光轴部分，所述中排一号行星轮(6)与所述的中后排齿圈(8)相啮合；所述的中排太阳轮(17)通过开有花键的轴与所述的前排齿圈(18)相连；所述的一号离合器(5)的主动部分与所述的前排行星架(3)相连，一号离合器(5)的被动部分与所述的中后排齿圈(8)相连；所述的后行星排包括后排行星轮(9)、后排太阳轮(16)；所述的后排太阳轮(16)与所述的后排行星轮(9)相啮合，所述的后排行星轮(9)空套在中后排行星架(10)的右端光轴部分，所述的后排行星轮(9)与所述的中后排齿圈(8)相啮合；所述的二号离合器(11)的主动部分与所述的后排太阳轮(16)相连，二号离合器(11)的被动部分与所述的动力输出轴(14)相连；所述的三号离合器(12)的主动部分与所述的中后排行星架(10)相连，三号离合器(12)的被动部分与所述的动力输出轴(14)相连；所述的主动输入轮(2)通过花键与发动机(1)的动力输出端相连；所述的被动输入轮(21)为外齿圈，其通过螺栓与前排行星架(3)相连；所述的主动输入轮(2)与被动输入轮(21)为常啮合齿轮；所述的主动输出轮(13)通过花键与动力输出轴(14)相连；所述的主动输出轮(13)与被动输出轮(15)为常啮合齿轮。...

【技术特征摘要】
1.双模六速比混合动力车辆驱动系统包括发动机(1)、前行星排、中行星排、后行星排、一号电机(22)、二号电机(23)，其特征在于，还包括一号制动器(20)、二号制动器(24)、一号离合器(5)、二号离合器(11)、三号离合器(12)、主动输出轮(13)、被动输出轮(15)、主动输入轮(2)、被动输入轮(21)、动力输出轴(14)；所述的前行星排包括前排行星轮(4)、前排太阳轮(19)、前排行星架(3)、前排齿圈(18)；所述的前排太阳轮(19)与所述前排行星轮(4)相啮合，所述的前排行星轮(4)与所述的前排齿圈(18)相啮合；所述的前排太阳轮(19)与所述的一号电机(22)的动力输出轴相连，一号电机(22)的动力输出轴为空心轴；所述的一号电机(22)的定子部分固定在车架上；所述的一号制动器(20)的主动部分与一号电机(22)的动力输出轴相连，一号制动器(20)的被动部分与车架相连；所述的前排齿圈(18)与所述的二号电机(23)的动力输出轴相连；所述的二号电机(23)的定子部分固定在车架上；所述的二号制动器(24)的主动部分与所述的二号电机(23)的动力输出轴相连，二号制动器(24)的被动部分与车架相连；所述的中行星排包括中排一号行星轮(6)、中排二号行星轮(7)、中排太阳轮(17)、中后排齿圈(8)、中后排行星架(10)；所述的中排太阳轮(17)与所述的中排二号行星轮(7)相啮合，所述的中排二号行星轮(7)与所述的中排一号行星轮(6)相啮合，所述的中排一号行星轮(6)和所述的中排二号行星轮(7)空套在中后排行星架(10)的左端光轴部分，所述中排一号行星轮(6)与所述的中后排齿圈(8)相啮合；所述的中排太阳轮(17)通过开有花键的轴与所述的前...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾小华，纪人桓，宋大凤，杨南南，王越，李广含，董兵兵，崔皓勇，王振伟，孙可华，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22