一种汽车混合动力驱动机构及其驱动方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种汽车混合动力驱动机构及其驱动方法，包括发动机，发动机与输入轴连接，输入轴、电机、减速行星齿轮组和复合行星齿轮组设置在一条轴线上，发动机与电机之间设置有P2离合器，P2离合器主动端与输入轴连接，被动端分别与电机转子和减速行星齿圈连接；C2离合器和C3离合器与减速行星架的一端连接，C3离合器被动端通过B1制动离合器与复合行星大太阳齿轮连接，C1离合器、B2制动离合器和F单向离合器与复合行星架的一端连接，B2制动离合器、F单向离合器和B1制动离合器都固定在变速器壳体上。本发明专利技术是在6AT的基础上改进而成的混合动力，电机固定在变速器壳体内，电机与发动机同轴设置，结构紧凑简单，功能强大。

A hybrid driving mechanism and its driving method

【技术实现步骤摘要】
一种汽车混合动力驱动机构及其驱动方法
本专利技术属于汽车传动系统领域，具体涉及一种汽车混合动力驱动机构及其驱动方法。
技术介绍
汽车以其优越性能提高了人们日常生活和工作过程中的幸福指数。但是，其过强的油耗问题和环境污染问题对石油资源和生态环境带来极大的挑战。因此汽车行业不得不从传统的耗能模式到节能环保的模式进行转型。近年来，以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为代表的新能源汽车取得了重大的进展。但是由于现阶段作为纯电动汽车和燃料电池汽车的关键部件之一的电池存在能量密度低、寿命较短、价格较高和电池本身的污染等问题，使得电动汽车的发展进度和产业化受到比较严重的限制。其性价比无法与传统的内燃机汽车相抗衡。此时混合动力汽车就很好的弥补了电动汽车的缺点。混合动力汽车就是将电动机和发动机组合作为驱动力。这样结合了电动机无污染、噪声低和发动机持续工作时间长、动力性好的优点。根据混合动力驱动的联结方式，一般把混合动力汽车分为三类：串联式混合动力：只靠发电机行驶的电气汽车，配置的发动机输出的动力仅用于推动发电机发电。系统输出动力等于电动机输出动力。这一类混合动力，严格来说仍然是电动车。车内只有一套电力驱动系统，包括电机、控制电路、电池。并联式混合动力：这一类混合动力车内有两套驱动系统，大多是在传统燃油车的基础上增加电动机、电池、电控而成，电动机与发动机共同驱动车轮。车内只有一台电机，驱动车轮的时候充当电动机，不驱动车轮给电池充电的时候充当发电机。也就是发动机为主，电动机为辅，电动机一般无法单独驱动汽车。系统输出动力等于发动机与电动机输出动力之和。混联式混合动力：主要靠电机，发动机为辅助的，电动机和发动机都能单独驱动汽车。由于系统中配置有独立发电机，因而系统输出的最大动力等于发动机、电动机以及充当电动机(部分情况)的发电机的输出动力之和。目前市场上主流混合动力就是丰田汽车的分流型混合动力。缺点是需要双电机运行，成本高，只有两个挡位，需要高速电机才能适应汽车道路行驶的扭矩和速度要求。在现有技术中，一些无变速器分流式混合动力，需要电机在很大转速范围内工作，在电机低效率区域内工作会造成较大的损耗，电机发热量大，电能损耗大，电池一次充电行驶距离低；另外，电机功率不能充分发挥出来，经常需要超额定扭矩工作，发热量大，需要好的散热系统。在现有技术中，一些P2式混合动力还保留着自动变速器变扭器功能和结构，仍然使用变扭器起步。这样的混合动力，节油效果差。一些分流式混合动力依靠双电机，才能实现纯电驱动或者发动机和电机并联驱动，成本高。现有一些基于传统自动变速器改进的混合动力基本上是P2或者P3结构，工作模式单一，节能效果差。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，采用六挡或者四挡自动变速器匹配分流混合动力装置，采用低速电机就可以适应车辆行驶的加速性和节油性能，电机可以在高效率区域工作，电能消耗小，电池一次充电行驶里程高，发热量小。在传统6AT自动变速器的基础上采用一个电机和离合器替代变扭器，可以实现多种行驶模式，结构简单，降低成本。本专利技术提供一种汽车混合动力驱动机构，包括发动机，所述发动机与输入轴连接，所述输入轴、电机、减速行星齿轮和复合行星齿轮组设置在一条轴线上，所述发动机与电机之间设置有P2离合器，C2离合器和C3离合器与减速行星架的一端连接，所述C3离合器被动端通过B1制动离合器与复合行星大太阳齿轮连接，所述B1制动离合器用于制动复合行星大太阳齿轮，C1离合器、B2制动离合器和F单向离合器的被动端与复合行星架连接，所述B2制动离合器、F单向离合器和B1制动离合器的主动端与变速器壳体连接。进一步地，所述减速行星齿轮组包括减速行星齿圈、减速行星太阳轮、减速行星架和减速行星小齿轮；所述减速行星齿圈与电机转子和P2离合器的被动端连接；所述减速行星太阳轮固定在壳体上；所述减速行星架一端与减速行星小齿轮连接，另一端分别与C2离合器的主动端和C3离合器的主动端连接；所述减速行星小齿轮通过轴承支撑在减速行星架上，与减速行星太阳轮和减速行星齿圈啮合。进一步地，所述复合行星齿轮组包括复合行星齿圈、复合行星大太阳轮、复合行星小太阳轮、复合行星架、复合行星小齿轮和复合行星长齿轮；所述复合行星大太阳轮通过B1制动离合器与C3离合器的被动端连接；所述复合行星小太阳轮与C2离合器的被动端连接；所述复合行星架一端与复合行星小齿轮和复合行星长齿轮连接，另一端分别与C1离合器、B2制动离合器和F单向离合器的被动端连接；所述复合行星长齿轮通过轴承支撑在复合行星架上，与复合行星齿圈和复合行星大太阳轮啮合；所述复合行星小齿轮通过轴承支撑在复合行星架上，与复合行星小太阳轮和复合行星长齿轮啮合；所述复合行星齿圈与输出齿轮连接，所述输出齿轮通过轴承支撑在变速器壳体上。进一步地，所述输出齿轮与第一中间齿轮啮合，第二中间齿轮与差速器被动齿轮啮合，所述差速器被动齿轮输出动力。本专利技术还提供一种汽车混合动力驱动机构的驱动方法，所述驱动方法包括控制所述汽车混合动力驱动机构处于以下工作模式之一：(一)、电机启动发动机模式：控制所述P2离合器接合，所述电机启动所述发动机；(二)、纯电动驱动模式：控制所述P2离合器处于分离状态，所述发动机处于停止状态，所述C2离合器接合，由所述电机提供动力；(三)、分流驱动模式：控制所述C1离合器接合，发动机处于启动状态，所述电机和发动机分流驱动；(四)、发动机驱动模式：控制所述发动机处于启动状态，所述电机不工作，控制所述P2离合器接合，所述C1离合器、C2离合器、C3离合器、B1制动离合器和B2制动离合器不同组合的接合或者分离，实现多个前进挡和倒挡的行驶状态；(五)、并联驱动模式：在发动机驱动模式下，电机转子在磁力作用下旋转，电机与发动机共同驱动车辆行驶，实现多个前进挡和倒挡的行驶状态。进一步地，所述纯电动驱动模式下包括以下三种工况：(一)、一挡电动行驶模式：控制所述C2离合器接合，B2制动离合器或者F单向离合器接合，电机转子在电机定子的电磁力下旋转，驱动减速行星齿圈→减速行星架→C2离合器→复合行星小太阳轮→复合行星齿圈→输出齿轮→第一中间齿轮→第二中间齿轮→差速器被动齿轮输出电机动力驱动车辆行驶；(二)、二挡电动行驶模式：控制所述C2离合器和B1制动离合器接合，电机转子在磁力作用下旋转，驱动减速行星齿圈→减速行星架→C2离合器→复合行星小太阳轮→复合行星齿圈→输出齿轮→第一中间齿轮→第二中间齿轮→差速器被动齿轮输出电机动力驱动车辆行驶，此时复合行星大太阳轮制动，复合行星架旋转，减速传递动力。(三)、三挡电动行驶模式：控制所述C2离合器和C3离合器接合，电机转子在电机定子的电磁力下旋转，减速行星齿圈→减速行星架→C2离合器和C3离合器→复合行星齿圈→第一中间齿轮→第二中间齿轮→差速器被动齿轮输出电机动力驱动车辆行驶。进一步地，所述分流驱动模式下包括以下两种工况：(一)、四挡电机和发动机分流驱动模式：所述C2离合器和C1离合器接合，电机和发动机共同输出动力驱动车辆行驶。(二)、五挡电机和发动机分流驱动模式：所述C3离合器和C1离合器接合，电机和发动机共同输出动力驱动车辆行驶。进一步地，所述发动机驱动模式下包括以下七种工况：(一)、一挡发动机驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车混合动力驱动机构，其特征在于：包括发动机(21)，所述发动机(21)与输入轴(8)连接，所述输入轴(8)、电机(22)、减速行星齿轮组(23)和复合行星齿轮组(24)设置在一条轴线上，所述发动机(21)与电机(22)之间设置有P2离合器(18)，所述P2离合器(18)主动端与输入轴(8)连接，被动端分别与电机转子(17)和减速行星齿圈(20)连接；C2离合器(12)和C3离合器(14)与减速行星架(15)的一端连接，所述C3离合器(14)被动端通过B1制动离合器(13)与复合行星大太阳齿轮(9)连接，所述B1制动离合器(13)用于制动复合行星大太阳齿轮(9)，C1离合器(5)、B2制动离合器(4)和F单向离合器(11)的被动端与复合行星架(6)连接，所述B2制动离合器(4)、F单向离合器(11)和B1制动离合器(13)的主动端与变速器壳体(28)连接。

【技术特征摘要】
1.一种汽车混合动力驱动机构，其特征在于：包括发动机(21)，所述发动机(21)与输入轴(8)连接，所述输入轴(8)、电机(22)、减速行星齿轮组(23)和复合行星齿轮组(24)设置在一条轴线上，所述发动机(21)与电机(22)之间设置有P2离合器(18)，所述P2离合器(18)主动端与输入轴(8)连接，被动端分别与电机转子(17)和减速行星齿圈(20)连接；C2离合器(12)和C3离合器(14)与减速行星架(15)的一端连接，所述C3离合器(14)被动端通过B1制动离合器(13)与复合行星大太阳齿轮(9)连接，所述B1制动离合器(13)用于制动复合行星大太阳齿轮(9)，C1离合器(5)、B2制动离合器(4)和F单向离合器(11)的被动端与复合行星架(6)连接，所述B2制动离合器(4)、F单向离合器(11)和B1制动离合器(13)的主动端与变速器壳体(28)连接。2.根据权利要求1所述一种汽车混合动力驱动机构，其特征在于：所述减速行星齿轮组(23)包括减速行星齿圈(20)、减速行星太阳轮(19)、减速行星架(15)和减速行星小齿轮(25)；所述减速行星齿圈(20)与电机转子(17)和P2离合器(18)的被动端连接；所述减速行星太阳轮(19)固定在壳体上；所述减速行星架(15)一端与减速行星小齿轮(25)连接，另一端分别与C2离合器(12)和C3离合器(14)的主动端连接；所述减速行星小齿轮(25)通过轴承支撑在减速行星架(15)上，与减速行星太阳轮(19)和减速行星齿圈(20)啮合。3.根据权利要求1所述一种汽车混合动力驱动机构，其特征在于：所述复合行星齿轮组(24)包括复合行星齿圈(10)、复合行星大太阳轮(9)、复合行星小太阳轮(7)、复合行星架(6)、复合行星小齿轮(26)和复合行星长齿轮(27)；所述复合行星大太阳轮(9)通过B1制动离合器(13)与C3离合器(14)连接；所述复合行星小太阳轮(7)与C2离合器(12)的被动端连接；所述复合行星架(6)一端与复合行星小齿轮(26)和复合行星长齿轮(27)连接，另一端分别与C1离合器(5)、B2制动离合器(4)和F单向离合器(11)的被动端连接；所述复合行星长齿轮(27)通过轴承支撑在复合行星架(6)上，与复合行星齿圈(10)和复合行星大太阳轮(9)啮合；所述复合行星小齿轮(26)通过轴承支撑在复合行星架(6)上，与复合行星小太阳轮(7)和复合行星长齿轮(27)啮合；所述复合行星齿圈(10)与输出齿轮(3)连接，所述输出齿轮(3)通过轴承支撑在变速器壳体(28)上。4.根据权利要求3所述一种汽车混合动力驱动机构，其特征在于：所述输出齿轮(3)与第一中间齿轮(2a)啮合，第二中间齿轮(2b)与差速器被动齿轮(1)啮合，所述差速器被动齿轮(1)输出动力。5.一种汽车混合动力驱动机构的驱动方法，其特征在于：所述驱动方法包括控制所述汽车混合动力驱动机构处于以下工作模式之一：(一)、电机启动发动机模式：控制所述P2离合器(18)接合，所述电机(22)启动所述发动机(21)；(二)、纯电动驱动模式：控制所述P2离合器(18)处于分离状态，所述发动机(21)处于停止状态，所述C2离合器(12)接合，由所述电机(22)提供动力；(三)、分流驱动模式：控制所述C1离合器(5)接合，发动机(21)处于启动状态，所述电机和发动机分流驱动；(四)、发动机驱动模式：控制所述发动机(21)处于启动...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁健，
申请(专利权)人：浙江吉利控股集团有限公司，浙江吉利汽车研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33