一种便于调节车速的低成本混合动力系统及其驱动方法技术方案

一种便于调节车速的低成本混合动力系统，包括动力输入端和动力输出端，所述动力输入端设置有第一动力源，该混合动力系统还包括第一离合器、第一周转轮系、第二周转轮系、第一制动器和第二制动器。本发明专利技术设计的混合动力系统，采用一个电机和两个行星排，而且两个行星排共用一个齿圈，结构简单，便于加工，成本低；整个架构通过两个离合器和两个制动器实现了重型自卸车的多种车速工况的调节，该系统可设置三个档位，低速爬坡档、中速直接档以及高速档，档位调节方便，利用发动机与电机各自的特点，以及二级行星齿轮的变速，达到了适合此类重型自卸车的最优性能。

【技术实现步骤摘要】
一种便于调节车速的低成本混合动力系统及其驱动方法
本专利技术属于混合动力系统开发领域，具体涉及一种便于调节车速的低成本混合动力系统及其驱动方法。
技术介绍
目前，汽车排放和能源消耗已经成为世界性问题，随着世界各国环境保护的措施越来越严格，替代燃油发动机汽车的方案也越来越多，例如氢能源汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车等；目前，最有实用性价值并已有商业化运转的模式，只有混合动力汽车。低排放和低能源消耗的混合动力汽车已经成为当前汽车产业发展的主流之一，混合动力汽车的关键是混合动力系统，它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。混合动力就是指汽车使用燃油驱动和电力驱动两种驱动方式；优点在于车辆启动停止或低速时，可以只靠电机带动，不达到一定速度，发动机就不工作；因此，能避免发动机处于低效的工况状态，而且电能的来源都是发动机，只需加油即可。目前，我们常见的重型自卸车（比如：矿用自卸车等），主要是为了完成特定的任务而使用的，其工作特点为运程短、承载重，常用大型电铲或液压铲进行装载，往返于采掘点和卸料点。现有一种重型自卸车，根据工况要求，需要经常在其车速范围内进行多种车速工况的转换，但是其变速箱的成本需要控制在较低的范围，而原有的变速箱或多或少有些弊端，不能完全满足其条件，为了满足客户及重型自卸车工况等要求，我们设计了一种便于调节车速的低成本混合动力系统及其驱动方法来解决问题。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
为克服上述现有技术中的不足，本专利技术目的在于提供一种便于调节车速的低成本混合动力系统及其驱动方法。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供的技术方案是：一种便于调节车速的低成本混合动力系统，包括动力输入端和动力输出端，所述动力输入端设置有第一动力源，该混合动力系统还包括第一离合器、第一周转轮系、第二周转轮系、第一制动器和第二制动器；所述第一周转轮系包括第一行星轮、第一太阳轮、第一齿圈和第一行星架，所述第一行星轮分别与所述第一太阳轮和所述第一齿圈连接，所述第一行星轮与所述第一行星架连接；所述第二周转轮系包括第二行星轮、第二太阳轮、第二齿圈和第二行星架，所述第二行星轮分别与所述第二太阳轮和所述第二齿圈连接，所述第二行星轮与所述第二行星架连接；所述第一太阳轮与所述第一制动器连接，所述第一行星架与所述动力输入端连接，所述第一行星架可通过所述第一离合器与所述第一太阳轮连接；所述第二太阳轮与所述第一行星架连接，所述第二行星架与所述动力输出端连接，所述第二齿圈与所述第一齿圈连接，所述第一齿圈与所述第二齿圈均与所述第二制动器连接。优选的技术方案为：所述动力输入端还设置有第二动力源，所述第二动力源通过第二离合器与所述第一行星架传动连接。优选的技术方案为：所述第二离合器为干式离合器。优选的技术方案为：所述第一动力源为电机，所述第二动力源为发动机。优选的技术方案为：所述第一齿圈与所述第二齿圈一体式设置。优选的技术方案为：所述动力输出端与车轮相连。优选的技术方案为：包括：第一工作状态时，所述第二离合器断开设置，所述第一离合器断开设置，所述第一制动器断开设置，所述第二制动器结合设置；第二工作状态时，所述第二离合器结合设置，所述第一离合器结合设置，所述第一制动器断开设置，所述第二制动器断开设置；第三工作状态时，所述第二离合器结合设置，所述第一离合器断开设置，所述第一制动器结合设置，所述第二制动器断开设置；第四工作状态时，所述第二离合器结合设置，所述第一离合器断开设置，所述第一制动器断开设置，所述第二制动器断开设置。本专利技术还提供了一种便于调节车速的低成本混合动力系统的驱动方法：通过第一工作状态实现纯电模式；令所述第二制动器锁定，使得所述第二齿圈固定，令所述第一制动器、第一离合器、第二离合器断开设置，所述第一动力源的扭矩则通过所述第二周转轮系的第二太阳轮输入，由所述第二周转轮系的第二行星架输出，实现纯电模式。本专利技术还提供了一种便于调节车速的低成本混合动力系统的驱动方法：通过所述第二工作状态实现传动比1:1输出模式；令所述第一制动器、第二制动器断开设置，令所述第一离合器、第二离合器结合设置，此时所述第一行星架与所述第一太阳轮相连，所述第一周转轮系锁止，所述第二齿圈与所述第一齿圈连接，所述第二周转轮系随动，所述第二动力源提供动力驱动所述车轮，实现传动比1:1输出。本专利技术还提供了一种便于调节车速的低成本混合动力系统的驱动方法：通过所述第三工作状态实现高速运行模式；令所述第一制动器结合设置，令所述第二制动器断开设置，令所述第一离合器断开设置，令所述第二离合器结合设置，此时一路动力从所述第二太阳轮输入，令一路动力从所述第一行星架输入并从所述第一齿圈增速后输入至所述第二齿圈，两路动力合成后从所述第二行星架输入，实现高速输出。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有的优点是：本专利技术设计的混合动力系统，采用一个电机和两个行星排，而且两个行星排共用一个齿圈，结构简单，便于加工，成本低；整个架构通过两个离合器和两个制动器实现了重型自卸车的多种车速工况的调节，该系统可设置三个档位，低速爬坡档、中速直接档以及高速档，档位调节方便，利用发动机与电机各自的特点，以及二级行星齿轮的变速，达到了适合此类重型自卸车的最优性能。附图说明图1为本专利技术架构示意图一。图2为本专利技术架构示意图二。以上附图中，第二动力源1，第二离合器2，第一动力源3，第一离合器4，第一制动器5，第一齿圈6，第二制动器7，第二行星架8，第二行星轮9，第二太阳轮10，第一行星架11，第一行星轮12，第一太阳轮13，第二齿圈14。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。请参阅图1和2。须知，在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便于调节车速的低成本混合动力系统，包括动力输入端和动力输出端，所述动力输入端设置有第一动力源，其特征在于：该混合动力系统还包括第一离合器、第一周转轮系、第二周转轮系、第一制动器和第二制动器；/n所述第一周转轮系包括第一行星轮、第一太阳轮、第一齿圈和第一行星架，所述第一行星轮分别与所述第一太阳轮和所述第一齿圈连接，所述第一行星轮与所述第一行星架连接；/n所述第二周转轮系包括第二行星轮、第二太阳轮、第二齿圈和第二行星架，所述第二行星轮分别与所述第二太阳轮和所述第二齿圈连接，所述第二行星轮与所述第二行星架连接；/n所述第一太阳轮与所述第一制动器连接，所述第一行星架与所述动力输入端连接，所述第一行星架可通过所述第一离合器与所述第一太阳轮连接；/n所述第二太阳轮与所述第一行星架连接，所述第二行星架与所述动力输出端连接，所述第二齿圈与所述第一齿圈连接，所述第一齿圈与所述第二齿圈均与所述第二制动器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种便于调节车速的低成本混合动力系统，包括动力输入端和动力输出端，所述动力输入端设置有第一动力源，其特征在于：该混合动力系统还包括第一离合器、第一周转轮系、第二周转轮系、第一制动器和第二制动器；
所述第一周转轮系包括第一行星轮、第一太阳轮、第一齿圈和第一行星架，所述第一行星轮分别与所述第一太阳轮和所述第一齿圈连接，所述第一行星轮与所述第一行星架连接；
所述第二周转轮系包括第二行星轮、第二太阳轮、第二齿圈和第二行星架，所述第二行星轮分别与所述第二太阳轮和所述第二齿圈连接，所述第二行星轮与所述第二行星架连接；
所述第一太阳轮与所述第一制动器连接，所述第一行星架与所述动力输入端连接，所述第一行星架可通过所述第一离合器与所述第一太阳轮连接；
所述第二太阳轮与所述第一行星架连接，所述第二行星架与所述动力输出端连接，所述第二齿圈与所述第一齿圈连接，所述第一齿圈与所述第二齿圈均与所述第二制动器连接。


2.根据权利要求1所述的一种便于调节车速的低成本混合动力系统，其特征在于：所述动力输入端还设置有第二动力源，所述第二动力源通过第二离合器与所述第一行星架传动连接。


3.根据权利要求2所述的一种便于调节车速的低成本混合动力系统，其特征在于：所述第二离合器为干式离合器。


4.根据权利要求3所述的一种便于调节车速的低成本混合动力系统，其特征在于：所述第一动力源为电机，所述第二动力源为发动机。


5.根据权利要求4所述的一种便于调节车速的低成本混合动力系统，其特征在于：所述第一齿圈与所述第二齿圈一体式设置。


6.根据权利要求5所述的一种便于调节车速的低成本混合动力系统，其特征在于：所述动力输出端与车轮相连。


7.根据权利要求6所述的一种便于调节车速的低成本混合动力系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋任波，刘伟华，郑志刚，敖忠，
申请(专利权)人：苏州亚太金属有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32