一种双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型及汽车技术方案

本发明专利技术公开了一种双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型及汽车，该构型包括发动机、扭转减振器、第一连接轴、第一离合器、第二连接轴、第一制动器、第一行星排、第二行星排、第二离合器、第二制动器、第一电机、第二电机和输出齿轮；第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈；所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈；第一太阳轮通过第二离合器与第二齿圈相连，所述第一太阳轮还与第一电机固定连接；所述第一齿圈与第二连接轴相连；所述第一行星架与第二行星架相连，所述第二行星架与输出齿轮相连；所述第二齿圈通过第二制动器与车架相连；所述第二太阳轮与第二电机相连。

【技术实现步骤摘要】
一种双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型及汽车
本专利技术涉及混合动力汽车驱动系统
，具体涉及一种双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型及汽车。
技术介绍
随着能源危机的不断加剧和生态环境的日益恶化，节能与环保已成为当前汽车行业关注的两大主题，于是各种各样的新能源汽车应运而生。目前，由于燃料电池汽车和纯电动汽车受到成本、续航、电池电解液污染等问题的制约，暂时还无法大范围的推广，而混合动力汽车凭借其相对成熟的技术，良好的动力性和燃油经济性等优势，成为当下汽车厂商的最优选择。目前，混合动力系统可分为串联、并联和混联三种结构。而在所有混联结构中，最受欢迎的就是应用了行星齿轮机构作为动力耦合装置的功率分流式混合动力系统。功率分流式混合动力系统主要由行星齿轮机构并结合两个电机组成。根据其构型特点，功率分流式混合动力系统可实现发动机工作点与车轮的完全解耦，并通过其中一个电机的调速作用和另一个电机的转矩补偿使发动机稳定工作于高效率区间输出动力，从而实现电子无级变速，并且提高汽车的整体燃油经济性。早在上世纪90年代，国外的汽车厂商就开始纷纷研究功率分流混合动力汽车。其中最著名的莫过于丰田的单模混合动力系统和通用的双模混合动力系统。丰田单模混合动力系统采用单行星排作为动力耦合机构，动力总成布置相对简单，但在高速工况时会出现功率循环现象，造成能量多次转换损失。通用的双模混合动力系统为了克服丰田的单模混合动力系统的高速工况的功率循环现象，通过增加行星排数量和多个离合器的方式，来增加功率分流机械点的个数，从而降低高速工况下的功率循环的概率，但由此带来的是整个动力分配机构的复杂程度和控制难度的增加。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型及汽车，能够在降低构型的复杂程度和控制难度的基础上，提高混合动力汽车驱动系统的效率，使发动机运行在高效率区间，从而提高整车的燃油经济性。本专利技术一方面提供的一种双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型的技术方案是：一种双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型，包括发动机、扭转减振器、第一连接轴、第一离合器、第二连接轴、第一制动器、第一行星排、第二行星排、第二离合器、第二制动器、第一电机、第二电机和输出齿轮；所述发动机的输出轴与扭转减振器相连，所述第一连接轴的一端与扭转减振器相连，另一端与第一离合器的主动部分相连；所述第一离合器的从动部分与第二连接轴相连，所述第一制动器安装在第二连接轴上；所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈；所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈；所述第一太阳轮通过第二离合器与第二齿圈相连，所述第一太阳轮还与第一电机固定连接；所述第一齿圈与第二连接轴相连；所述第一行星架与第二行星架相连，所述第二行星架与输出齿轮相连；所述第二齿圈通过第二制动器与车架相连；所述第二太阳轮与第二电机相连。进一步的，所述输出齿轮与差速器相连；所述第一电机和第二电机还通过功率转换器与电池连接。进一步的，所述双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型包括所述第一离合器处于分离、第二离合器处于分离、第一制动器处于接合、第二制动器处于接合、输出齿轮通过所述第二行星架和第二太阳轮获得第二电机的动力带动车轮运转的纯电动状态。进一步的，所述双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型包括述第二离合器处于接合、第一制动器处于接合、第一离合器处于分离、第二制动器处于分离、输出齿轮通过所述第二行星架和第二太阳轮获得第二电机的动力以及通过第二行星架、第二齿圈和第一太阳轮获得第一电机的动力带动车轮运转的纯电动状态。进一步的，所述双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型包括所述第一离合器处于接合、第二离合器处于接合、第二制动器处于接合、第一制动器处于分离、输出齿轮通过第二行星架、第一行星架、第二连接轴、第一连接轴和扭转减振器获得发动机的动力带动车轮运转的纯发动机状态。进一步的，所述双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型包括所述第一离合器处于接合、第二制动器处于接合、第二离合器处于分离、第一制动器处于分离、第一电机通过第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈获得发动机的电力产生电能提供给第二电机、输出齿轮通过第二行星架、第一行星架和第一齿圈获得发动机和第二电机的动力带动车轮运转的输入功率分流状态。进一步的，所述双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型包括所述第一离合器处于接合、第二离合器处于接合、第一制动器处于分离、第二制动器处于分离、输出齿圈通过第二行星架、第一行星架和第一齿圈以及通过第二行星架、第二齿圈、第一太阳轮、第一行星架、第一齿圈获取发动机的动力带动车轮运转、第一电机通过第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈获取发动机的动力发电带动第二电机运转的复合功率分流状态。进一步的，所述双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型包括第一制动器处于接合、第二制动器处于接合、第一离合器处于分离、第二离合器处于分离、第二电机通过第二太阳轮、第二行星架和输出齿轮获取车轮的动力进行发电的再生制动状态。进一步的，所述双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型包括第一制动器处于分离、第二制动器处于分离、第二离合器处于分离、第一离合器处于接合、第一电机通过第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈获取发动机的动力进行发电的停车充电状态。本专利技术一方面提供的一种汽车的技术方案是：一种汽车，包括如上所述的双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型。通过上述技术方案，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术能够实现两种纯电动模式、纯发动机模式、两种联合驱动模式、再生制动模式和停车充电模式，以满足不同的行驶工况下动力性需求，并且提高整车燃油经济性。(2)本专利技术通过组合控制两个行星排、两个制动器和两个离合器的工作状态，不仅满足了纯电动模式下不同扭矩的需求，同时减小了电机的尺寸和重量，并且让电机运行在高效率区间。(3)本专利技术相比较单模混合动力系统，能够实现多个机械点，缩短了单模模式在高速时出现功率循环的传动比范围，实现高速工况下的高效运行。(4)本专利技术的两个电机位于远离发动机端，从而避免了电机工作温度受到发动机的影响，影响电机的输出功率。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术实施例中双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型的结构示意图；图2是图1中的杠杆模型示意图；图3是本专利技术实施例中纯电动模式1的动力传递示意图；图4是本专利技术实施例中纯电动模式2的动力传递示意图；图5是本专利技术实施例中纯发动机的动力传递示意图；图6是本专利技术实施例中联合驱动模式1的动力传递示意图；图7是本专利技术实施例中联合驱动模式2的动力传递示意图；图8是本专利技术实施例中再生制动模式的动力传递示意图；图9是本专利技术实施例中停车充电模式的动力传递示意图；其中，1、发动机，2、第一行星排，3、扭转减振器，4、第一连接轴，5、第一离合器，6、第二连接轴，7、第一制动器，8、第一太阳轮，9、第一行星架，10、第一齿圈，11、第二离合器，12、第二制动器，13、第二齿圈，14、第二行星架，15、第二太阳轮，16、第一电机，17、第二电机，18、输出齿轮，19、差速器。具体实施方式下面结合附图与实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型，其特征是，包括发动机、扭转减振器、第一连接轴、第一离合器、第二连接轴、第一制动器、第一行星排、第二行星排、第二离合器、第二制动器、第一电机、第二电机和输出齿轮；所述发动机的输出轴与扭转减振器相连，所述第一连接轴的一端与扭转减振器相连，另一端与第一离合器的主动部分相连；所述第一离合器的从动部分与第二连接轴相连，所述第一制动器安装在第二连接轴上；所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈；所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈；所述第一太阳轮通过第二离合器与第二齿圈相连，所述第一太阳轮还与第一电机固定连接；所述第一齿圈与第二连接轴相连；所述第一行星架与第二行星架相连，所述第二行星架与输出齿轮相连；所述第二齿圈通过第二制动器与车架相连；所述第二太阳轮与第二电机相连。

【技术特征摘要】
1.一种双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型，其特征是，包括发动机、扭转减振器、第一连接轴、第一离合器、第二连接轴、第一制动器、第一行星排、第二行星排、第二离合器、第二制动器、第一电机、第二电机和输出齿轮；所述发动机的输出轴与扭转减振器相连，所述第一连接轴的一端与扭转减振器相连，另一端与第一离合器的主动部分相连；所述第一离合器的从动部分与第二连接轴相连，所述第一制动器安装在第二连接轴上；所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈；所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈；所述第一太阳轮通过第二离合器与第二齿圈相连，所述第一太阳轮还与第一电机固定连接；所述第一齿圈与第二连接轴相连；所述第一行星架与第二行星架相连，所述第二行星架与输出齿轮相连；所述第二齿圈通过第二制动器与车架相连；所述第二太阳轮与第二电机相连。2.根据权利要求1所述的双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型，其特征是，所述输出齿轮与差速器相连；所述第一电机和第二电机还通过功率转换器与电池连接。3.根据权利要求1所述的双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型，其特征是，所述双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型包括所述第一离合器处于分离、第二离合器处于分离、第一制动器处于接合、第二制动器处于接合、输出齿轮通过所述第二行星架和第二太阳轮获得第二电机的动力带动车轮运转的纯电动状态。4.根据权利要求1所述的双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型，其特征是，所述双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型包括述第二离合器处于接合、第一制动器处于接合、第一离合器处于分离、第二制动器处于分离、输出齿轮通过所述第二行星架和第二太阳轮获得第二电机的动力以及通过第二行星架、第二齿圈和第一太阳轮获得第一电机的动力带动车轮运转的纯电动状态。5.根据权利要求1所述的双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型，其特征是，所述双行星排双模混合动力汽车驱动系统构型包括所述第一离合器处于接合、第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫伟，叶欢，钟永昌，王桂华，曲春燕，孙俊伟，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37