一种插电式单、双级双行星排混合动力车辆的传动系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种插电式单、双级双行星排混合动力车辆的传动系统，第一行星架通过第一离合器与发动机的输出轴连接，第一太阳轮与第一电机的输出轴连接，第一齿圈通过第二离合器与第二行星排的第二行星架的一端连接，第一制动器与第一行星架连接，第二制动器与第一太阳轮连接，第三制动器与第一齿圈连接，第一行星排为双级行星齿轮机构；第二行星架的另一端与车轮连接，第二太阳轮与第二电机的输出轴连接，第二齿圈与第四制动器连接，第二行星排为单级行星齿轮机构；第一电机和第二电机，其均分别与变频器和混合动力控制单元连接。本实用新型专利技术以单双级行星排的结构保证了车辆不同工况之间顺利切换，还保证了同一工况下的稳定运行。

A transmission system of plug-in hybrid electric vehicle with single or double stage and double planetary row

【技术实现步骤摘要】
一种插电式单、双级双行星排混合动力车辆的传动系统
本技术属于混合动力车辆领域，尤其涉及到一种插电式单、双级双行星排混合动力车辆的传动系统。
技术介绍
混合动力车辆是指携带不同动力源、可根据车辆的行驶需要同时或分别使用不同的动力源而行驶的车辆，目前最常见的为油电混合动力车辆，即以发动机和电动机为动力源。混合动力车辆可根据行驶条件自动选择使用纯电动驱动模式、发动机独立驱动模式或混合驱动模式。虽然油电混合动力车辆不能实现零排放，但它可有效解决电动车辆的续驶里程较短、充电设施不完善等问题，且外接交流充电接口能进一步提高其经济性和降低排放污染。因此，油电混合动力车辆相对于传统内燃机车辆具有更好的环保、节能与经济性，在目前及近期都将具有良好的发展趋势。
技术实现思路
为解决现有技术存在的混合动力车辆节能驱动模式设计的缺陷，本技术提供了一种插电式单、双级双行星排混合动力车辆的传动系统。本技术的技术方案为，一种插电式单、双级双行星排混合动力车辆的传动系统，包括：第一行星排，其第一行星架通过第一离合器与发动机的输出轴连接，其第一太阳轮与第一电机的输出轴连接，其第一齿圈通过第二离合器与第二行星排的第二行星架的一端连接，第一制动器与所述第一行星架连接，第二制动器与所述第一太阳轮连接，第三制动器与所述第一齿圈连接，所述第一行星排为双级行星齿轮机构；第二行星排，其第二行星架的另一端与车轮连接，其第二太阳轮与第二电机的输出轴连接，其第二齿圈与第四制动器连接，所述第二行星排为单级行星齿轮机构；第一电机和第二电机，其均分别与变频器和混合动力控制单元连接，所述变频器还分别与所述混合动力控制单元和所述动力电池连接；发动机，其通过发动机控制单元与所述混合动力控制单元连接。优选的，所述混合动力控制单元，其第一信号输出端电连接至所述发动机控制单元；其第二信号输出端电连接至所述变频器；其第三信号输出端电连接至所述第一离合器；其第四信号输出端电连接至所述第二离合器；其第五信号输出端电连接至所述第一制动器；其第六信号输出端电连接至所述第二制动器；其第七信号输出端电连接至所述第三制动器；其第八信号输出端电连接至所述第四制动器。优选的，还包括辅助蓄电池，其第一输出端通过发动机辅助控制开关与所述发动机控制单元连接，其第二输出端通过点火开关与所述混合动力控制单元连接，其第三输出端与所述变频器连接。优选的，所述动力电池通过DC/DC转换器与所述辅助蓄电池连接。优选的，所述第一电机和所述第二电机均为永磁无刷直流电动机。有益效果：具有双级行星齿轮机构的第一行星排、具有单级行星齿轮结构的第二行星排，这两者构建了发动机、第一电机和第二电机之间不同工况下的动力传递。在行星排上的各个特别设置的离合器、制动器保证了不同工况之间顺利切换，还保证了同一工况下的稳定运行。通过各部件之间的连接方式、不同工况的切换方式，本系统具有节能、环保的优点。本系统虽然结构简单，无单独设置的变速器，但能实现无级变速的功能。发动机控制单元与混合动力控制单元能相互配合、协调工作，实现工作模式的最佳优化。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1示出了本技术插电式单、双级双行星排混合动力车辆的传动系统的传动机构示意图；图2示出了本技术插电式单、双级双行星排混合动力车辆的传动系统的控制原理图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本技术，但并不构成对本技术的限定。如图1所示，本技术插电式单、双级双行星排混合动力车辆的传动系统主要包括：第一行星排、第二行星排，以及由这两者构建的发动机、第一电机和第二电机之间连接关系。第一行星排是双级行星齿轮机构，其内具有第一行星齿轮和第二行星齿轮。第一行星排具有第一行星架、第一太阳轮以及第一齿圈。其中，第一行星架通过第一离合器与发动机的输出轴连接，第一制动器与所述第一行星架连接。第一离合器能够在混合动力控制单元的控制下接合，从而在需要时将发动机输出轴与第一行星架连接成一个整体。第一制动器能够在混合动力控制单元的控制下进行制动，从而在需要时将第一行星架固定。因此，在第一离合器接合的情况下，第一电机能够工作以启动发动机，而发动机启动后，第一电机又能够转为发电模式，从而为动力电池充电。第一太阳轮与第一电机的输出轴连接，第二制动器与所述第一太阳轮连接。第二制动器能够在混合动力控制单元的控制下进行制动，从而在需要时将第一太阳轮固定。第一齿圈通过第二离合器与第二行星排的第二行星架的一端连接，第三制动器与所述第一齿圈连接。第二离合器能够在混合动力控制单元的控制下接合，从而在需要时将第一齿圈与第二行星架连接成一个整体。第三制动器能够在混合动力控制单元的控制下进行制动，从而在需要时将第一齿圈固定。因此，第一电机能够作为辅助驱动电机和第二电机协同工作。第一电机和第二电机也能够同时工作以启动发动机。发动机启动后，第二电机也能够转为发电模式，从而为动力电池充电。第二行星排为单级行星齿轮机构，其内为普通的单行星齿轮。第二行星排同样具有第二行星架、第二太阳轮以及第二齿圈。其中，第二行星架的一端通过第二离合器与第一齿圈连接，另一端与驱动车轮连接，从而将动力传输到车轮。第二太阳轮与第二电机的输出轴连接。第二齿圈与第四制动器连接。第四制动器能够在混合动力控制单元的控制下进行制动，从而在需要时将第二齿圈固定。如图1和图2所示，以混合动力控制单元为中心，其控制信号的连接方式如下：第一信号输出端电连接至所述发动机控制单元；其第二信号输出端电连接至所述变频器；其第三信号输出端电连接至所述第一离合器；其第四信号输出端电连接至所述第二离合器；其第五信号输出端电连接至所述第一制动器；其第六信号输出端电连接至所述第二制动器；其第七信号输出端电连接至所述第三制动器；其第八信号输出端电连接至所述第四制动器。其中，第一电机也分别与变频器和混合动力控制单元连接。第一电机为永磁无刷直流电动机，为驱动车轮的辅助驱动电机，也可作发电机给动力电池充电。在需要时能独立启动发动机或与第二电机联合工作适时启动发动机运转，它由变频器控制，通过控制相序与频率来控制电机的方向及转速大小。同时，电机将转子位置、电机温度等技术参数反馈给混合动力控制单元，以便混合动力控制单元通过变频器对电机进行控制，在必要时还可启动保护模式。第二电机分别与变频器和混合动力控制单元连接。第二电机为永磁无刷直流电动机，为驱动车轮的主驱动电机，也可作发电机给动力电池充电，还可与第一电机联合工作适时启动发动机。它由变频器控制，通过控制相序与频率来控制电机的方向及转速大小。同时，电机将转子位置、电机温度等技术参数反馈给混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种插电式单、双级双行星排混合动力车辆的传动系统，其特征在于，包括：/n第一行星排，其第一行星架通过第一离合器与发动机的输出轴连接，其第一太阳轮与第一电机的输出轴连接，其第一齿圈通过第二离合器与第二行星排的第二行星架的一端连接，第一制动器与所述第一行星架连接，第二制动器与所述第一太阳轮连接，第三制动器与所述第一齿圈连接，所述第一行星排为双级行星齿轮机构；/n第二行星排，其第二行星架的另一端与车轮连接，其第二太阳轮与第二电机的输出轴连接，其第二齿圈与第四制动器连接，所述第二行星排为单级行星齿轮机构；/n第一电机和第二电机，其均分别与变频器和混合动力控制单元连接，所述变频器还分别与所述混合动力控制单元和动力电池连接；/n发动机，其通过发动机控制单元与所述混合动力控制单元连接；/n所述混合动力控制单元，其第一信号输出端电连接至所述发动机控制单元；其第二信号输出端电连接至所述变频器；其第三信号输出端电连接至所述第一离合器；其第四信号输出端电连接至所述第二离合器；其第五信号输出端电连接至所述第一制动器；其第六信号输出端电连接至所述第二制动器；其第七信号输出端电连接至所述第三制动器；其第八信号输出端电连接至所述第四制动器；还包括辅助蓄电池，其第一输出端通过发动机辅助控制开关与所述发动机控制单元连接，其第二输出端通过点火开关与所述混合动力控制单元连接，其第三输出端与所述变频器连接；所述动力电池通过DC/DC转换器与所述辅助蓄电池连接；所述第一电机和所述第二电机均为永磁无刷直流电动机。/n...

【技术特征摘要】
1.一种插电式单、双级双行星排混合动力车辆的传动系统，其特征在于，包括：
第一行星排，其第一行星架通过第一离合器与发动机的输出轴连接，其第一太阳轮与第一电机的输出轴连接，其第一齿圈通过第二离合器与第二行星排的第二行星架的一端连接，第一制动器与所述第一行星架连接，第二制动器与所述第一太阳轮连接，第三制动器与所述第一齿圈连接，所述第一行星排为双级行星齿轮机构；
第二行星排，其第二行星架的另一端与车轮连接，其第二太阳轮与第二电机的输出轴连接，其第二齿圈与第四制动器连接，所述第二行星排为单级行星齿轮机构；
第一电机和第二电机，其均分别与变频器和混合动力控制单元连接，所述变频器还分别与所述混合动力控制单元和动力电池连接；
发动机，其通...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚文资，陈和娟，徐东，杨丽，
申请(专利权)人：无锡商业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32