一种行星混联系统及使用该系统的车辆技术方案

本发明专利技术涉及一种行星混联系统及使用该系统的车辆，系统包括发动机、第一电机、第二电机、前行星排、后行星排和系统输出轴，发动机的输出轴、第一电机、第一离合器和第二离合器进行相应连接，第一离合器和第二离合器通过第一连接机构连接壳体，前行星排与后行星排相连接，后行星排、第二电机、第二连接机构和系统输出轴进行相应连接。系统工作模式较多，工况适应性较强，节油潜力大。并且，通过离合器和连接机构配合工作，可实现高速时第二电机在基速点附近工作，降低第二电机高速空转的弱磁损失；而且，还可实现发动机超速挡和直接挡的变换，工况适应性强，可控制发动机实时工作在高效区。

A planetary hybrid system and vehicles using the system

【技术实现步骤摘要】
一种行星混联系统及使用该系统的车辆
本专利技术涉及一种行星混联系统及使用该系统的车辆，属于行星排混合动力

技术介绍
面对日益严重的环境污染和能源危机，节能环保成为时代的主题，混合动力车辆由于其出色的节能效果、行驶里程不受限制以及兼具纯电行驶功能等因素因此受到公众的青睐。车辆混合动力系统分为串联、并联、混联三种，其中，串联系统由于所有能量均需要经过二次转换，导致能量损失过大，因此目前使用应用的相对较少。并联系统能量转换相对较少，但发动机无法长时间工作在效率最高点。但是，使用行星机构的混联系统能够解决并联系统的缺点，因此目前受到各整车和零部件厂家的热捧。当前主流的混联式动力系统为双电机同轴混联和双行星排混联构型。双电机同轴混联结构简单，操作方便，但发动机转速无法与车速解耦，不能实时工作在高效区，节油潜力有限。双行星排混联系统结构紧凑，并且通过调节电机的转速可以控制发动机时刻工作在高效区，实现车速和发动机转速、转矩的解耦，但系统结构中无离合器和制动器，工作模式少，不具有发动机直驱模式。当运营在顺畅工况时，一直存在功率分流，系统效率低。目前市场上现有行星混联系统不足之处主要在于以下几个方面：顺畅工况下，无发动机直驱模式；驱动电机高速空转弱磁损失大，系统效率低；工作模式少，工况适应性不强。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种行星混联系统，用以解决现有的行星混联系统的工作模式少，工况适应性不强的问题。本专利技术同时提供一种使用该系统的车辆。为实现上述目的，本专利技术包括以下技术方案。一种行星混联系统，包括发动机、第一电机、第二电机、前行星排、后行星排和系统输出轴，所述前行星排中的前太阳轮、前行星架和前齿圈中有一个是前第一端，一个是前第二端，一个是前第三端，所述后行星排中的后太阳轮、后行星架和后齿圈中有一个是后第一端，一个是后第二端，一个是后第三端，发动机的输出轴连接所述前第二端，所述第一电机连接所述前第一端，所述发动机的输出轴还连接第一离合器，所述前第一端还连接第二离合器，所述第一离合器和第二离合器通过具有连接和断开功能的第一连接机构连接壳体，所述前第三端连接所述后第二端和系统输出轴，所述后第一端连接第二电机，所述后第三端通过具有连接和断开功能的第二连接机构连接壳体。本方案提供的行星混联系统能够实现纯电动工作模式、发动机直驱工作模式、发动机驱动并发电工作模式、联合驱动工作模式和滑行制动工作模式等，工作模式较多，工况适应性较强，节油潜力大，而且，通过调节各离合器和连接机构，各工作模式还可以分为多种具体的运行方式，根据实际应用环境进行选择，保证在各应用环境下车辆均能够有可靠的动力输出，保证车辆的可靠运行。比如：当车辆处于纯电动工作模式时，当车辆的需求功率较大时，比如车辆在爬坡，第一电机和第二电机同时参与驱动，第一离合器处于结合状态，第二离合器处于分离状态，第一连接机构处于连接状态，第二连接机构处于连接状态，发动机的输出轴以及后第三端锁止在壳体上，第一电机和第二电机将动力输出到系统输出轴；当车辆的需求功率不大时，比如车辆在平坦道路上低速行驶时，第一离合器处于分离状态，第二离合器处于分离状态，第一连接机构器处于断开状态，第二连接机构处于连接状态，后第三端锁止在壳体上，第二电机单独驱动车辆。因此，通过离合器和连接机构的配合工作，可实现纯电驱动多种工作模式，既可提高动力性，又可提高电机工作在高效区的比例。而且，通过离合器和连接机构配合工作，具有发动机直驱模式，系统效率高，并且，当车辆处于发动机直驱工作模式时，根据整车需求扭矩与发动机最优输出扭矩的大小关系，控制各离合器和连接机构的工作状态，实现车辆的可靠动力输出。另外，通过离合器和连接机构配合工作，可实现高速时第二电机在基速点附近工作，降低第二电机高速空转的弱磁损失。通过离合器和连接机构配合工作，可实现发动机超速挡和直接挡的变换，工况适应性强，可控制发动机实时工作在高效区。进一步地，所述第一连接机构为制动器或者离合器，所述第二连接机构为制动器或者离合器。进一步地，所述后第二端与后第一端之间设置有第三离合器。进一步地，所述前第一端为前太阳轮，前第二端为前行星架，前第三端为前齿圈，所述后第一端为后太阳轮，后第二端为后行星架，后第三端为后齿圈。进一步地，所述发动机通过扭转减震器输出所述发动机的输出轴。一种车辆，包括一种行星混联系统，所述行星混联系统包括发动机、第一电机、第二电机、前行星排、后行星排和系统输出轴，所述前行星排中的前太阳轮、前行星架和前齿圈中有一个是前第一端，一个是前第二端，一个是前第三端，所述后行星排中的后太阳轮、后行星架和后齿圈中有一个是后第一端，一个是后第二端，一个是后第三端，发动机的输出轴连接所述前第二端，所述第一电机连接所述前第一端，所述发动机的输出轴还连接第一离合器，所述前第一端还连接第二离合器，所述第一离合器和第二离合器通过具有连接和断开功能的第一连接机构连接壳体，所述前第三端连接所述后第二端和系统输出轴，所述后第一端连接第二电机，所述后第三端通过具有连接和断开功能的第二连接机构连接壳体。进一步地，所述第一连接机构为制动器或者离合器，所述第二连接机构为制动器或者离合器。进一步地，所述后第二端与后第一端之间设置有第三离合器。进一步地，所述前第一端为前太阳轮，前第二端为前行星架，前第三端为前齿圈，所述后第一端为后太阳轮，后第二端为后行星架，后第三端为后齿圈。进一步地，所述发动机通过扭转减震器输出所述发动机的输出轴。附图说明图1是行星混联系统的结构示意图；图2是行星混联系统的各工作模式的控制流程图。具体实施方式车辆实施例本实施例提供一种车辆，该车辆的动力系统为一种行星混联系统，由于车辆的其他组成部分不是本申请的重点，因此，以下着重对行星混联系统进行详细描述。行星混联系统包括发动机1、前行星排、第一电机6、后行星排、第二电机12和系统输出轴13。其中，第一电机6以ISG电机为例，第二电机12以驱动电机为例。前行星排包括三个端，分别称为前第一端、前第二端和前第三端，由于前行星排的三个端分别是前太阳轮、前行星架和前齿圈，因此，前第一端、前第二端和前第三端分别与前太阳轮、前行星架和前齿圈中的其中一个一一对应。同理，后行星排包括三个端，分别称为后第一端、后第二端和后第三端，由于后行星排的三个端分别是后太阳轮、后行星架和后齿圈，因此，后第一端、后第二端和后第三端分别与后太阳轮、后行星架和后齿圈中的其中一个一一对应。系统还包括第一离合器3、第二离合器5、第一连接机构和第二连接机构。前行星排中的前第一端、前第二端和前第三端均对应连接有相关机构，后行星排中的后第一端、后第二端和后第三端均对应连接有相关机构。其中，发动机1的输出轴连接前第二端，ISG电机6连接前第一端，发动机1的输出轴还连接第一离合器3，前第一端还连接第二离合器5，第一离合器3和第二离合器5通过第一连接机构连接壳体，前第三端连接后第二端和系统输出轴13，后第一端连接驱动电机12，后第三端通过第二连接机构连接壳体。第一连接机构和第二连接机构均具有连接和断开两个功能，即具有两个工作状态：连接状态和断开状态，当连接机构处于连接状态时，连接机构实现结合，进而实现两个设备之间的连接，当连接机构处于断开状态时，连接机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种行星混联系统，其特征在于，包括发动机、第一电机、第二电机、前行星排、后行星排和系统输出轴，所述前行星排中的前太阳轮、前行星架和前齿圈中有一个是前第一端，一个是前第二端，一个是前第三端，所述后行星排中的后太阳轮、后行星架和后齿圈中有一个是后第一端，一个是后第二端，一个是后第三端，发动机的输出轴连接所述前第二端，所述第一电机连接所述前第一端，所述发动机的输出轴还连接第一离合器，所述前第一端还连接第二离合器，所述第一离合器和第二离合器通过具有连接和断开功能的第一连接机构连接壳体，所述前第三端连接所述后第二端和系统输出轴，所述后第一端连接第二电机，所述后第三端通过具有连接和断开功能的第二连接机构连接壳体。

【技术特征摘要】
1.一种行星混联系统，其特征在于，包括发动机、第一电机、第二电机、前行星排、后行星排和系统输出轴，所述前行星排中的前太阳轮、前行星架和前齿圈中有一个是前第一端，一个是前第二端，一个是前第三端，所述后行星排中的后太阳轮、后行星架和后齿圈中有一个是后第一端，一个是后第二端，一个是后第三端，发动机的输出轴连接所述前第二端，所述第一电机连接所述前第一端，所述发动机的输出轴还连接第一离合器，所述前第一端还连接第二离合器，所述第一离合器和第二离合器通过具有连接和断开功能的第一连接机构连接壳体，所述前第三端连接所述后第二端和系统输出轴，所述后第一端连接第二电机，所述后第三端通过具有连接和断开功能的第二连接机构连接壳体。2.根据权利要求1所述的行星混联系统，其特征在于，所述第一连接机构为制动器或者离合器，所述第二连接机构为制动器或者离合器。3.根据权利要求1或2所述的行星混联系统，其特征在于，所述后第二端与后第一端之间设置有第三离合器。4.根据权利要求1或2所述的行星混联系统，其特征在于，所述前第一端为前太阳轮，前第二端为前行星架，前第三端为前齿圈，所述后第一端为后太阳轮，后第二端为后行星架，后第三端为后齿圈。5.根据权利要求1或2所述的行星混联系统，其特征在于，所述发动机通过扭转减震器输出所述发动机的输出轴。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王印束，王兴，王富生，刘小伟，李建锋，
申请(专利权)人：郑州宇通客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41