一种前驱混合动力车辆传动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种前驱混合动力车辆传动系统，采用独特的拓扑方式将换挡离C1、C2与双排行星齿轮机构的组合起来，实现多动力耦合与发动机直驱。所述该系统将一路动力由发动机依次经单向离合器(可选)、扭转减振器、离合器、双排行星齿轮机构传动至输出齿轮；将另一路动力由第一电机经双排行星齿轮机构传动至输出齿轮；再将另一路动力由第二电机输入传动至输出齿轮。可实现发动机直驱、及发动机与第一电机输入功率分流E

【技术实现步骤摘要】
一种前驱混合动力车辆传动系统


[0001]本专利技术涉及一种车辆前驱混合动力传动系统，尤其涉及一种由内燃发动机及电机共同驱动的混合动力车辆传动系统。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]丰田THS输入式功率分流混合动力系统在车辆高速行驶时系统因功率循环问题导致系统效率较低。丰田汽车近年在公告号为CN106256583A、 CN104093586B、CN104395122A的专利通过给发动机设置一个增速档来获得另一个E-CVT机械点，以此提升车辆高速行驶的效率。公告号CN108621776A 的专利通过切换离合器改变第一电机输入点来获得两个E-CVT机械点，以此提升混合动力系统整体性能。他们所描述的混合动力系统，双排行星齿轮机构自由度要被离合器打散，均不能沿用成熟经典的辛普森、拉维娜等行星齿轮机构，导致嵌套轴和轴承很多，成本较高且装配工艺性差。

技术实现思路

[0005]本专利技术着眼于上述的技术问题而被完成，本专利技术的目的在于提供一种混合动力车辆传动系统，车辆在起步和中低速行驶时运行纯电动或输入功率分流E-CVT模式1驱动，中速时发动机直驱，高速时以输入功率分流E-CVT模式2驱动，可以获得良好的经济性及动力性。
[0006]为达成上述目的，本专利技术涉及一种前驱混合动力车辆传动系统，其特征在于：发动机与第一电机分别处于输入轴两侧并同轴布置；发动机与扭转减振器连接；扭转减振器与双排行星齿轮机构第一输入元件和第二输入元件之间分别设有第一离合器C1和第二离合器C2；第一电机与双排行星齿轮机构的第三输入元件连接；双排行星齿轮机构的输出元件与输出齿轮连接；输出齿轮输出动力。
[0007]在本专利技术中动力传递采用以下形式：一路动力由发动机依次经扭转减振器、离合器、双排行星齿轮机构传动至输出齿轮，一路动力由第一电机经双排行星齿轮机构传动至
输出齿轮，另一路动力由第二电机输入传动至输出齿轮。耦合上述几路动力可实现单路输入或混合输入综合输出而驱动车辆。
[0008]本专利技术的特征还包括：双排行星齿轮机构为两行星排串联后形成的四节点三自由度机构，可为辛普森行星齿轮机构、拉维娜行星齿轮机构或CR-CR 行星齿轮机构及其等效机构；该混合动力系统共两个湿式多片式换挡元件，第一离合器C1和第二离合器C2，通过切换第一离合器C1和第二离合器C2 来改变该双排行星齿轮机构的输入杠杆节点，可以获得两个输入功率分流 E-CVT模式、一个发动机直驱/并联直接档模式和单电机驱动模式。
[0009]在一些实施方式中，发动机与扭转减振器连接后可经单向离合器F接入第一离合器C1或第二离合器C2，单向离合器F为可选元件；该系统还包括第二电机，第二电机与第一电机轴向同侧或异侧布置，第二电机可接入输出齿轮(06)。
[0010]在一些实施方式中，双排行星齿轮机构为两行星排串联后形成的四节点三自由度机构，可为辛普森行星齿轮机构、拉维娜行星齿轮机构或CR-CR行星齿轮机构及其等效机构；该混合动力系统共两个湿式多片式换挡元件，第一离合器C1和第二离合器C2，通过切换第一离合器C1和第二离合器C2来改变该双排行星齿轮机构的输入杠杆节点，可以获得两个输入功率分流E-CVT模式、一个发动机直驱/并联直接档模式、单电机驱动模式、双电机驱动模式。
[0011]在一些实施方式中，双排行星齿轮机构可以为拉维娜行星齿轮机构，前后排共用前排行星架CR1和后排行星架CR2，前后排共用前排齿圈R1和后排齿圈R2，前排具有两组行星齿轮，后排具有一组行星齿轮，前后排共用最外侧行星齿轮组；第一电机与拉维娜行星齿轮机构的第三输入元件后排太阳轮 S2连接，扭转减振器可通过第一离合器C1与拉维娜行星齿轮机构的第一输入元件前排太阳轮S1连接，也可通过第二离合器C2与拉维娜行星齿轮机构的第二输入元件前排行星架CR1和后排行星架CR2连接，输出齿轮与拉维娜行星齿轮机构的输出元件前后排齿圈R1R2连接。
[0012]在一些实施方式中，双排行星齿轮机构可以为辛普森行星齿轮机构，前排太阳轮S1和后排太阳轮S2连接，前排齿圈R1和后排行星架CR2连接；第一电机与辛普森行星齿轮机构的第三输入元件前排太阳轮S1及后排太阳轮 S2连接，扭转减振器可通过第一离合器C1与辛普森行星齿轮机构的第一输入元件后排齿圈R2连接，也可通过第二离合器C2与辛普森行星齿轮机构的第二输入元件前排行星架CR1连接，输出齿轮与辛普森行星齿轮机构的输出元件前排齿圈R1及后排行星架CR2连接。
[0013]在一些实施方式中，双排行星齿轮机构可以为CR-CR行星齿轮机构，前排齿圈R1和后排行星架CR2连接，前排行星架CR1和后排齿圈R2连接；第一电机与CR-CR行星齿轮机构的第三输入元件后排太阳轮S2连接，扭转减振器可通过第一离合器C1与CR-CR行星齿轮机构的第一输入元件前排太阳轮 S1连接，也可通过第二离合器C2与CR-CR行星齿轮机构的第二输入元件前排齿圈R1及后排行星架CR2连接，输出齿轮与CR-CR行星齿轮机构的输出元件前排行星架CR1及后排齿圈R2连接。
[0014]在一些实施方式中，双排行星齿轮机构可以为辛普森行星齿轮机构，前排太阳轮S1和后排太阳轮S2连接，前排齿圈R1和后排行星架CR2连接；第一电机与辛普森行星齿轮机构的第三输入元件前排太阳轮S1及后排太阳轮 S2连接，扭转减振器可通过第一离合器C1与辛普森行星齿轮机构的第一输入元件前排齿圈R1及后排行星架CR2连接，也可通过第二
离合器C2与辛普森行星齿轮机构的第二输入元件前排行星架CR1连接，输出齿轮与辛普森行星齿轮机构的输出元件后排齿圈R2连接。
[0015]在一些实施方式中，双排行星齿轮机构可以为拉维娜行星齿轮机构，前后排共用前排行星架CR1和后排行星架CR2，前后排共用前排齿圈R1和后排齿圈R2，前排具有一组行星齿轮，后排具有两组行星齿轮，前后排共用最外侧行星齿轮组；第一电机与拉维娜行星齿轮机构的第三输入元件后排太阳轮 S2连接，扭转减振器可通过第一离合器C1与拉维娜行星齿轮机构的第一输入元件前排太阳轮S1连接，也可通过第二离合器C2与拉维娜行星齿轮机构的第二输入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种前驱混合动力车辆传动系统，其特征在于：发动机(04)与第一电机(01)分别处于输入轴两侧并同轴布置；发动机(04)与扭转减振器(03)连接；扭转减振器(03)与双排行星齿轮机构(05)第一输入元件和第二输入元件之间分别设有第一离合器C1和第二离合器C2；第一电机(01)与双排行星齿轮机构(05)的第三输入元件连接；双排行星齿轮机构(05)的输出元件与输出齿轮(06)连接；输出齿轮(06)输出动力。2.根据权利要求1所述的一种前驱混合动力车辆传动系统，其特征在于：发动机(04)与扭转减振器(03)连接后可经单向离合器F接入第一离合器C1或第二离合器C2，单向离合器F为可选元件；该系统还包括第二电机(02)，第二电机(02)与第一电机(01)轴向同侧或异侧布置，第二电机(02)接入输出齿轮(06)。3.根据权利要求1所述的一种前驱混合动力车辆传动系统，其特征在于：双排行星齿轮机构(05)为两行星排串联后形成的四节点三自由度机构，为辛普森行星齿轮机构、拉维娜行星齿轮机构或CR-CR行星齿轮机构；该混合动力系统共两个湿式多片式换挡元件，第一离合器C1和第二离合器C2，通过切换第一离合器C1和第二离合器C2来改变该双排行星齿轮机构的输入杠杆节点，该混合动力系统获得以下模式：两个输入功率分流E-CVT模式、一个发动机直驱/并联直接档模式、单电机驱动模式或双电机驱动模式。4.根据权利要求1所述的一种前驱混合动力车辆传动系统，其特征在于：双排行星齿轮机构为拉维娜行星齿轮机构，前后排共用前排行星架CR1和后排行星架CR2，前后排共用前排齿圈R1和后排齿圈R2，前排具有两组行星齿轮，后排具有一组行星齿轮，前后排共用最外侧行星齿轮组；第一电机(01)与拉维娜行星齿轮机构的第三输入元件后排太阳轮S2连接，扭转减振器(03)通过第一离合器C1与拉维娜行星齿轮机构的第一输入元件前排太阳轮S1连接，也通过第二离合器C2与拉维娜行星齿轮机构的第二输入元件前排行星架CR1和后排行星架CR2连接，输出齿轮(06)与拉维娜行星齿轮机构的输出元件前后排齿圈R1R2连接。5.根据权利要求1所述的一种前驱混合动力车辆传动系统，其特征在于：双排行星齿轮机构(05)为辛普森行星齿轮机构，前排太阳轮S1和后排太阳轮S2连接，前排齿圈R1和后排行星架CR2连接；第一电机(01...

【专利技术属性】
技术研发人员：马骁，范鑫，
申请(专利权)人：浩夫尔动力总成上海有限公司，
类型：新型
国别省市：