一种汽车混合动力传动装置及汽车制造方法及图纸

技术编号:33520488 阅读:22 留言:0更新日期:2022-05-19 01:28
本实用新型专利技术涉及一种汽车混合动力传动装置及汽车,包括发动机、第一电机、第二电机、PCU以及变速器;所述发动机与所述第一电机通过PCU与所述变速器连接,所述变速器与动力输出轴连接;所述变速器还与所述第二电机连接,所述变速器用于调整所述第二电机的速度。上述技术方案设置了变速器,变速器与第二电机连接,变速器还与动力输出轴连接,将第二电机的速度调整后输出。通过变速器调速解决了第二电机的高速化问题,从而避免了电机动平衡难度大和轴承转速限制的问题。同时也降低了动力总成的NVH对整车舒适性的影响。另外,变速器还会提高第二电机运行工况的综合效率,同时降低相比行星减速机构的工作转速和工作载荷,可提高第二电机的使用寿命。电机的使用寿命。电机的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车混合动力传动装置及汽车


[0001]本技术涉及汽车混合动力传动的
,特别涉及一种汽车混合动力传动装置及汽车。

技术介绍

[0002]如图1及图2所示,目前应用于汽车的PS型(Power Split,功率分流) 混合动力,其原理是将发动机1和两个电机(第一电机2以及第二电机3)通过一个行星轮系(以下称为PCU 4模块)的三个运动构件连接在一起。其原理特点是:

发动机1和第一电机2的动力通过PCU 4的行星排耦合后输出驱动整车,同时发动机1的转速与整车车速解耦,通过适当的控制策略,在不同的车速工况下,都可以实现发动机1在高效区运行,以提升整车经济性的目的。

第二电机3是以定速比的机械连接方式与发动机的动力并联,实现电驱动或电制动。
[0003]现有技术还提供了一种前面结构的升级版本,如图3所示,其特点是在第二电机3的定速比连接方式基础上,第二电机3的动力输入增加了一级行星减速器7,做到在第二电机3功率不变的情况下,提升电机工作转速,降低电机的最大扭矩,从而电机的体积重量也会下降,达到提升第二电机3的功率密度,降低其重量和成本的目的。
[0004]但是,随着应用该构型的车型总重量增大,对动力性的需求也会增大,上述的两款动力传动都会带来一些问题:
[0005]①
更大质量的电机高速化困难,主要体现在大轴承的极限转速限制和动平衡难度增大;
[0006]②
对于升级版本而言,电机高速化后,整车的NHV(噪声、振动与声振粗糙度的性能)性能下降,降低了整车的舒适性。并且,由于行星减速机构在全工况下都参与工作,寿命可靠性低。

技术实现思路

[0007]为此,需要提供一种汽车混合动力传动装置及汽车,用以解决现有第二电机的高速化问题,从而避免了电机动平衡难度大和轴承转速限制的技术问题。
[0008]为实现上述目的,专利技术人提供了一种汽车混合动力传动装置,包括发动机、第一电机、第二电机、PCU以及变速器;
[0009]所述发动机与所述第一电机通过PCU与所述变速器连接,所述变速器与动力输出轴连接;
[0010]所述变速器还与所述第二电机连接,所述变速器用于调整所述第二电机的速度。
[0011]作为本技术的一种优选结构,所述变速器包括变速器行星架、变速器齿圈、变速器太阳轮、两个以上的变速器行星轮以及变速机构;
[0012]所述变速器行星架为变速器的动力输出件,所述变速器行星架与动力输出轴连接;
[0013]两个以上所述变速器行星轮相互固联,且可旋转的设置于所述变速器行星架上;
[0014]所述变速器太阳轮与两个以上所述变速器行星轮传动连接,所述两个所述变速器行星轮还与所述变速器齿圈啮合;
[0015]所述变速机构包括两个以上挡位以及变速执行机构,所述变速执行机构用于切换所述挡位。
[0016]作为本技术的一种优选结构,所述汽车混合动力传动装置还包括壳体,所述变速机构包括第一挡、第二挡以及第三挡;
[0017]所述变速执行机构切换成第一挡时,所述变速器齿圈与所述壳体锁定,所述变速器为减速挡;
[0018]所述变速执行机构切换成第三挡时,所述变速器的行星轮系锁定,所述第二电机将输入动力直接输出给所述动力输出轴;
[0019]所述变速执行机构切换成第二挡时,第二挡为所述变速器的空挡,方便所述变速执行机构在第一挡与第三挡之间来回切换。
[0020]作为本技术的一种优选结构,所述变速器设置有四个模式,包括第一模式、第二模式、第三模式以及第四模式。
[0021]作为本技术的一种优选结构,所述变速器为第一模式时,所述变速执行机构切换成第一挡,第一电机的转速nm1=

k1*n;
[0022]其中,k1为PCU齿圈与PCU太阳轮的齿数比,n为所述动力输出轴的转速。
[0023]作为本技术的一种优选结构,所述变速器为第二模式时,启动所述发动机,所述第一电机的转速nm1=(k1+1)*n1

k1*n;
[0024]其中,k1为PCU齿圈与PCU太阳轮的齿数比,n为所述动力输出轴的转速,n1为所述发动机的转速。
[0025]作为本技术的一种优选结构,所述变速器为第三模式时,启动所述发动机,所述第一电机发电,第一电机的扭矩Tm1=

Te/(k1+1);
[0026]其中,Te为所述发动机的扭矩,k1为PCU齿圈与PCU太阳轮的齿数比。
[0027]作为本技术的一种优选结构,所述变速器为第四模式时,所述变速执行机构通过切换第二挡实现切换第一挡或者第三挡;
[0028]所述变速执行机构通过切换第二挡实现切换第三挡时,第二电机的转速 nm2=n
±△

[0029]所述变速执行机构通过切换第二挡实现切换第一挡时,第二电机的转速 nm2=n/(k2+1)
±△

[0030]其中,n为所述动力输出轴的转速,k2为所述变速器齿圈与所述变速器太阳轮的齿数比,

为允许第二电机转速的偏差量。
[0031]区别于现有技术,上述技术方案设置了变速器,变速器与第二电机连接,变速器还与动力输出轴连接,将第二电机的速度调整后输出。通过变速器调速解决了第二电机的高速化问题,从而避免了电机动平衡难度大和轴承转速限制的问题。同时也降低了动力总成的NVH对整车舒适性的影响。另外,变速器还会提高第二电机运行工况的综合效率,同时降低相比行星减速机构的工作转速和工作载荷,可提高第二电机的使用寿命。
[0032]为实现上述目的,专利技术人还提供了一种汽车,包括专利技术人上述任意一项所述的汽车混合动力传动装置。
[0033]区别于现有技术,上述技术方案设置了变速器,变速器与第二电机连接,变速器还与动力输出轴连接,将第二电机的速度调整后输出。通过变速器调速解决了第二电机的高速化问题,从而避免了电机动平衡难度大和轴承转速限制的问题。同时也降低了动力总成的NVH对整车舒适性的影响。另外,变速器还会提高第二电机运行工况的综合效率,同时降低相比行星减速机构的工作转速和工作载荷,可提高第二电机的使用寿命。
附图说明
[0034]图1为
技术介绍
所述汽车混合动力传动装置的结构示意图;
[0035]图2为图1的拓扑连接原理图;
[0036]图3为
技术介绍
所述汽车混合动力传动装置的另一结构示意图;
[0037]图4为具体实施方式所述汽车混合动力传动装置的结构示意图;
[0038]图5为图4的拓扑连接原理图;
[0039]图6为具体实施方式所述汽车混合动力传动装置的另一结构示意图;
[0040]图7为具体实施方式所述变速机构的结构示意图。
[0041]附图标记说明:
[0042]1、发动机;
[0043]2、第一电机;本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车混合动力传动装置,其特征在于:包括发动机、第一电机、第二电机、PCU以及变速器;所述发动机与所述第一电机通过PCU与所述变速器连接,所述变速器与动力输出轴连接;所述变速器还与所述第二电机连接,所述变速器用于调整所述第二电机的速度。2.根据权利要求1所述的汽车混合动力传动装置,其特征在于:所述变速器包括变速器行星架、变速器齿圈、变速器太阳轮、两个以上的变速器行星轮以及变速机构;所述变速器行星架为变速器的动力输出件,所述变速器行星架与动力输出轴连接;两个以上所述变速器行星轮相互固联,且可旋转的设置于所述变速器行星架上;所述变速器太阳轮与两个以上所述变速器行星轮传动连接,所述两个所述变速器行星轮还与所述变速器齿圈啮合;所述变速机构包括两个以上挡位以及变速执行机构,所述变速执行机构用于切换所述挡位。3.根据权利要求2所述的汽车混合动力传动装置,其特征在于:所述汽车混合动力传动装置还包括壳体,所述变速机构包括第一挡、第二挡以及第三挡;所述变速执行机构切换成第一挡时,所述变速器齿圈与所述壳体锁定,所述变速器为减速挡;所述变速执行机构切换成第三挡时,所述变速器的行星轮系锁定,所述第二电机将输入动力直接输出给所述动力输出轴;所述变速执行机构切换成第二挡时,第二挡为所述变速器的空挡,方便所述变速执行机构在第一挡与第三挡之间来回切换。4.根据权利要求3所述的汽车混合动力传动装置,其特征在于:所述变速器设置有四个模式,包括第一模式、第二模式、第三模式以及第四模式。5.根据权利要求4所述的汽车混合动力传动装置,其特征在于:所述变速器为第...

【专利技术属性】
技术研发人员:林立吴勇廖嘉伟蔡和盛占贵贤
申请(专利权)人:福建万润新能源科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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