回流式动力耦合传动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种回流式动力耦合传动系统，包括发动机、电机，定速比传动装置，包括相互啮合的输入齿轮和输出齿轮；行星排装置，包括齿圈、行星轮、太阳轮和行星架，行星轮与太阳轮和齿圈同时啮合，行星轮固套在行星架上、动力输出机构；金属带无级调速装置，包括主动带轮组、从动带轮组和金属带；发动机经离合器与主动带轮组连接，输入齿轮与主动带轮组可同步转动，从动带轮组经从动轴B与太阳轮固定连接，行星架的两端分别与输出齿轮与和电机固定连接。可实现四种工况，同时可使各工况进行时均有功率回流，提高整体传动效率，拓宽速比变化范围，降低制造成本，安装快捷紧凑，节省占用空间。

Reflux dynamic coupling transmission system

The invention discloses a reflux type power coupling transmission system, including the engine, motor, speed ratio transmission device comprises an input gear and the output gear meshing; planetary gear device, including gear, planetary gear, sun gear and planetary gear, planetary gear and sun gear and ring gear and planetary gear meshing, solid set on the planet carrier and power output mechanism; with stepless speed regulating device of metal, including active belt wheel, the driven pulley group and metal belt; the engine by the clutch and the driving pulley is connected with the input gear group, driving pulley group can rotate synchronously, the driven pulley group driven shaft B and sun gear is fixedly connected at both ends, the planetary frame are respectively fixedly connected with the output gear and motor. It can achieve four kinds of working conditions, at the same time, it can make power recirculation at all times, improve overall transmission efficiency, widen the range of speed ratio, reduce manufacturing cost, install fast and compact, and save space.

【技术实现步骤摘要】
回流式动力耦合传动系统
本专利技术属于传动系统
，具体涉及一种回流式动力耦合传动系统。
技术介绍
随着汽车保有量的增加，石油资源日益匮乏、汽车排放问题日益加剧，因此对混合动力汽车的研究是目前汽车研究工作的重点。国内外对于混合动力汽车构型的研究有很多，最出名的莫过于日本丰田公司的普锐斯(Prius)，它搭载的是油电混合动力系统THS(ToyotaHybridSystem)采用双电机的形式，在动力分离部分采用了行星排结构，发动机与行星架连接，发电机(MG1)与太阳轮连接，电动机(MG2)与齿圈连接，MG1可以在工作过程中采用了ECVT的原理，起调速作用，保证发动机一直工作在最优的工作区间，达到节省油耗的目的。在第三代普锐斯中，普锐斯采用了双行星排设计，用第二个行星排作为减速机构，这样虽然达到了轻量化和布置紧凑的目的，但是这样就在一定程度上造成加工不便，增加成本的问题，且其速比变化范围较小。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术提供了一种回流式动力耦合传动系统，可以在降低成本，制造安装方便同时，起到拓宽传动装置的速比变化范围、提高总体传动效率、增强汽车动力的作用。为实现上述目的，本专利技术技术方案如下：一种回流式动力耦合传动系统，包括：发动机；电机；定速比传动装置，其包括输入齿轮和输出齿轮；行星排装置，其包括太阳轮、同轴设置在该太阳轮外侧的齿圈、啮合在太阳轮和齿圈之间的行星轮和连接在该行星轮上的行星架；动力输出机构，其用于将齿圈产生的动力输出，其特征在于：还包括金属带无级调速装置，其包括主动带轮组和从动带轮组，以及连接二者的金属带；所述发动机经离合器与主动带轮组连接，输入齿轮与主动带轮组连接，并可与其同步转动，从动带轮组经从动轴B与太阳轮固定连接，输出齿轮活套在该从动轴B上，并与行星架固定连接，行星架与电机的电机输入轴固连。采用以上方案，可实现双动力耦合及动力输出，以及通过金属带无极调速装置来实现混合动力回流调速的功能，从而使传动系统具有较宽的速比变化范围，以及较高的传动效率，同时因为是单电机单行星排结构，简化了整体结构，降低制造成本。作为优选：所述动力输出机构包括一级减速从动齿轮和输出轴，输出轴与一级减速从动齿轮固定连接，一级减速从动齿轮与齿圈啮合。采用以上结构，通过一级减速从动齿轮将齿圈传递的动力传递给输出轴，直接驱动转动装置，可进一步实现对转速的控制。作为优选：所述输入齿轮和输出齿轮之间设有中间齿轮，该中间齿轮分别与输入齿轮和输出齿轮均啮合。采用以上结构，可使输出齿轮的转动方向与输入齿轮的转动方向保持一致。作为优选：所述金属带无级调速装置、定速比传动装置和行星排装置三者依次平行设置。采用以上结构，可节省整个传动装置的占用空间，安装更紧凑。作为优选：所述发动机的发动机输入轴与离合器的主动盘固定连接，离合器的从动盘上固定连接有从动轴A，主动带轮组和输入齿轮均套设在所述从动轴A上。采用以上方案，通过一根传动轴A，即可实现主动带轮组和输入齿轮的同步转动，安装方便快捷。作为优选：所述输出齿轮与从动带轮组同轴设置，输出齿轮经连接轴套与行星架固定连接，所述连接轴套活动套设在从动轴B上。输出齿轮通过连接轴套与行星架相连，而连接轴套可直接套设在从动轴B上，输出齿轮不需要额外的支撑结构，使装置结构更紧凑，节省空间。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：采用本专利技术提供的回流式动力耦合传动系统，可实现纯电动、纯发动机、联合驱动以及再生制动四种工况，并且因为引入了金属带无级调速装置，可使各工况进行时均可实现功率回流，从而提高整体传动效率，拓宽速比变化范围，简化装置，降低制造成本，提高安装效率，且安装紧凑，节省占用空间。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1所示实施例纯发动机工况功率流程图；图3为图1所示实施例纯电机工况功率流程图；图4为图1所示实施例联合驱动工况功率流程图；图5为图1所示实施例发动机充电工况功率流程图；图6为图1所示实施例再生制动工况功率流程图。具体实施方式以下结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明。参考图1至图6所示的回流式动力耦合传动系统，主要包括发电机1、离合器3、电机11、定速比传动装置、行星排装置、动力输出机构和金属带无级调速装置，其中定速比传动装置、行星排装置和金属带无级调速装置依次平行设置。定速比传动装置包括输入齿轮6、输出齿轮7，以及设置在二者之间的中间齿轮7，中间齿轮7与的两侧分别与输入齿轮6和输出齿轮7同时啮合，中间齿轮7做为一个舵轮的形式存在二者之间，使输入齿轮6和输出齿轮7在工作时转动方向始终保持一致。行星排装置包括齿圈9、行星轮13、太阳轮14和行星架15，齿圈9与太阳轮14同轴设置，行星轮13与太阳轮14和齿圈9同时啮合，且行星轮13固套在行星架15上。金属带无级调速装置包括主动带轮组4和从动带轮组19，二者通过金属带5连接实现转动联动。参考图1，发动机1的输入轴2与离合器3的主动盘固定连接，离合器3上固定连接有从动轴A20，输入齿轮6固定套设在从动轴A20远离离合器3的一端，主动带轮组4套设在从动轴A20上，且处于输入齿轮6和离合器3之间。从动带轮组19通过从动轴B18与太阳轮14固定连接，二者通过从动轴B18实现同步转动，输出齿轮17通过连接轴套16与行星架15固定连接，如图所示，输出齿轮17固套在连接轴套16上，输出齿轮17与从动带轮组19同轴设置，则连接轴套16活动套设在从动轴B18上，这样则可使输出齿轮17与行星架15之间实现同步转动，输出齿轮17与连接轴套16均通过轴承活套在从动轴B18上，可对其起到一定支撑作用，同时转动过程不存在相互干涉，使结构更显紧凑，输出齿轮17、连接轴套16和行星架15抗压做成一体，也可以通过焊接等方式固定连接。行星架15远离输出齿轮17的一端与电机11的电机输入轴12固定连接，这样即可使输出齿轮17、行星轮15和电机输入轴12通过行星架15实现转动联动。本实施例中动力输出机构包括一级减速从动齿轮8，以及与一级减速从动齿轮8固定连接的输出轴10，减速从动齿轮8与齿圈9啮合，则齿圈9转动时可带动输出轴10转动，从而带动输出轴10转动，输出轴10再将转动功率作用到汽车的轮轴，实现功率传递，当然这种转动也是可逆的。本系统的主要工作过程如下：参考图1，纯发动机工况的流程示意，即系统依靠发动机1为输出轴10提供输出动力，此时电机11不工作，离合器3接合，发动机1输出的大部分功率传递流程如下，经发动机输入轴2→离合器3→从动轴A20→输入齿轮6→中间齿轮7→输出齿轮17→连接轴套16→行星架15→行星齿轮13→齿圈9→一级减速从动齿轮8→输出轴10，最终经减速到达差速器，通过半轴驱动汽车行驶，同时经过行星排装置的分流作用；另一部分功率通过金属带5回流起到调速功能，具体流程如下：行星齿轮13→太阳轮14→从动轴B18→从动带轮组19→金属带5→主动带轮组4→从动轴A20→输入齿轮6→中间齿轮7→输出齿轮17→连接轴套16→行星架15→行星齿轮13，如此循环往复，因为主动带轮4和输入齿轮6均固套在从动轴A20上，通过金属带5代替电机11起到调速功能，使发动机1在最佳工作点工作；此种工况下车辆的速比为：其中ig为系统速比，no与ni分别为系统输入转速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回流式动力耦合传动系统，包括：发动机(1)；电机(11)；定速比传动装置，其包括输入齿轮(6)和输出齿轮(17)；行星排装置，其包括太阳轮(14)、同轴设置在该太阳轮(14)外侧的齿圈(9)、啮合在太阳轮(14)和齿圈(9)之间的行星轮(13)和连接在该行星轮(13)上的行星架(15)；动力输出机构，其用于将齿圈(9)产生的动力输出，其特征在于：还包括金属带无级调速装置，其包括主动带轮组(4)和从动带轮组(19)，以及连接二者的金属带(5)；所述发动机(1)经离合器(3)与主动带轮组(4)连接，输入齿轮(6)与主动带轮组(4)连接，并可与其同步转动，从动带轮组(19)经从动轴B(18)与太阳轮(14)固定连接，输出齿轮(17)活套在该从动轴B(18)上，并与行星架(15)固定连接，行星架(15)与电机(11)的电机输入轴(12)固连。

【技术特征摘要】
1.一种回流式动力耦合传动系统，包括：发动机(1)；电机(11)；定速比传动装置，其包括输入齿轮(6)和输出齿轮(17)；行星排装置，其包括太阳轮(14)、同轴设置在该太阳轮(14)外侧的齿圈(9)、啮合在太阳轮(14)和齿圈(9)之间的行星轮(13)和连接在该行星轮(13)上的行星架(15)；动力输出机构，其用于将齿圈(9)产生的动力输出，其特征在于：还包括金属带无级调速装置，其包括主动带轮组(4)和从动带轮组(19)，以及连接二者的金属带(5)；所述发动机(1)经离合器(3)与主动带轮组(4)连接，输入齿轮(6)与主动带轮组(4)连接，并可与其同步转动，从动带轮组(19)经从动轴B(18)与太阳轮(14)固定连接，输出齿轮(17)活套在该从动轴B(18)上，并与行星架(15)固定连接，行星架(15)与电机(11)的电机输入轴(12)固连。2.根据权利要求1所述的回流式动力耦合传动系统，其特征在于：所述动力输出机构包括一级减速从动齿轮(8)和输出轴(10)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙冬野，范曾雁，陈元，孙冠龙，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50