双行星排式液驱混联式混合动力系统技术方案

本发明专利技术公开了一种双行星排式液驱混联式混合动力系统。其包括前行星排、后复合行星排、输入轴、输出轴、Ａ液压马达／泵、Ｂ液压马达／泵、高压储能器及低压储能器等。Ａ液压马达／泵的输出端和前行星排的前行星排太阳轮固接，输入轴左端和前行星排的前行星排内齿圈相啮合，Ｂ液压马达／泵与后复合行星排套装在输入轴上，后复合行星排的复合行星架和输出轴固接，大太阳轮的左端和Ｂ液压马达／泵中心轴固接。Ｂ液压马达／泵的高压油口和高压储能器管路连接，Ｂ液压马达／泵的低压油口和低压储能器管路连接，Ａ液压马达／泵的高压油口和液控单向阀Ｂ口管路连接，液控单向阀Ａ口和高压储能器管路连接，Ａ液压马达／泵的低压油口和低压储能器管路连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于汽车上的混合动力装置，更确切地说，本专利技术涉及一种以 燃油和液压马达为能源的双行星排式液驱混联式混合动力系统。
技术介绍
节能与环保是21世纪汽车发展的两大主题，电动汽车是传统燃油内燃机汽车的 理想替代品，但受蓄电池能量的限制以及燃料电池高成本的约束，液驱混合动力汽车可视 为一种综合解决上述问题的可行方案。混合动力汽车具有典型的三种结构型式(串联SHV、 并联PHV和混联SPHV)。其中，串联混合动力汽车的发动机与驱动轮之间没有直接的机械连 接，比较易于对该动力源进行最佳控制，并联混合动力汽车的发动机和驱动轮有机械连接， 可直接驱动整车，整车效率较串联式高。混联式混合动力汽车结合了串联与并联式的优点， 可根据整车状态信息，选择最佳的动力耦合方式，使主要动力源(发动机及液压动力部件) 工作于理想的状态。因此，混联式动力耦合系统可使混合动力汽车具有最佳的综合性能。因为行星齿轮传动与一般的定轴齿轮传动相比，具有质量小、体积小、传动比大、 承载能力强、传动平稳及传动效率高等优点，可以同时实现功率分流和变速的目的，单个行 星齿轮的机构就可以代替原型车中的离合器和变速器。而双排行星机液耦合驱动装置在具 备上述优点的同时，还可以更好的减少发动机与液压马达切换过程中的速度波动，更好的 实现无级变速，同时降低对于液压马达的要求，是一种先进的混合动力汽车驱动装置。混联式混合动力汽车中的动力耦合必须通过一种机构或装置来实现，对于单行星 齿轮机构的动力耦合装置(Single-Mode Power-Split Device)，在国外比较成功的典例是 日本丰田公司的THS系统，在该系统中，发电机可以根据工况的动力需求通过动力耦合装 置调节发动机的转速，使得发动机的转速从车速中解耦出来，这样使发动机就可以工作于 理想的转速区域；同时，在动力耦合装置与驱动桥相连的输出轴上安装了大功率的驱动电 机可以使得发动机的扭矩从路面负荷扭矩中解耦出来，这样就使发动机可以运行于理想的 转矩区域，达到电动无级连续变速(ECVT)的性能，消除了传统变速器，使整车系统得到极 大简化。可见，不仅其自身的传动效率高，而且也能够使发动机工作在最佳的转速-扭矩 点，即最佳的燃油经济性区域。而申请人所提出的是双行星排式动力耦合装置(Dual-Mode Power-Split Device),虽比 Single-Mode Power-SplitDevice 结构更加复杂,但可以支持 足够的转矩输出，其应用的范围更广(如可以应用于SUV类四轮驱动混合动力汽车或中型 混合动力货车等)，国外成型的典例有Toyota 2006年生产的Highlander和Lexus GS450， 还有GM公司 2003年生产的 2-PG Hybrid System和 2004年Timken 公司的 Two Mode Hybrid System，这些动力系统的能量源都为机电混合，而不属于机液混合形式，机液混合能真正避 免来自于电池的限制(包括能量限制、环境污染及高维护费用及购车成本)，具有极大的市 场竞争优势。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的问题，提供了一种双行星排 式液驱混联式混合动力系统。为解决上述技术问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的所 述的双行星排式液驱混联式混合动力系统包括前行星排、后复合行星排，所述的前行星排 包括前行星排内齿圈与前行星排太阳轮，所述的后复合行星排包括复合行星架、大太阳轮、 小太阳轮与后复合行星排共用内齿圈。所述的双行星排式液驱混联式混合动力系统还包括 连接轴、输入轴、输出轴、C2离合制动器、C3离合制动器、液控单向阀、B液压马达/泵、A液 压马达/泵、高压储能器及低压储能器。前行星排套装在连接轴的右端，A液压马达/泵套装在连接轴的左端并和前行星 排太阳轮固定连接。输入轴右端和输出轴的左端固定连接，输入轴和输出轴的回转轴线共 线。输入轴左端和前行星排内齿圈啮合连接，输入轴的回转轴线和前行星排内齿圈、前行星 排太阳轮、A液压马达/泵与连接轴的回转轴线平行。B液压马达/泵套装在输入轴上成转 动连接，后复合行星排套装在B液压马达/泵右侧的输入轴上，复合行星架和输出轴固定连 接，大太阳轮的左端和B液压马达/泵的中心轴固定连接。小太阳轮的左端与后复合行星 排共用内齿圈的外圆柱面分别和C2离合制动器与C3离合制动器转动连接。B液压马达/ 泵的高压油口和高压储能器管路连接，B液压马达/泵的低压油口和低压储能器管路连接。 A液压马达/泵的高压油口和液控单向阀的B 口管路连接，液控单向阀的A 口和高压储能器 管路连接，A液压马达/泵的低压油口和低压储能器管路连接。技术方案中所述的前行星排还包括前行星排行星架与4个结构相同的前行星排 行星轮。4个结构相同的前行星排行星轮均布在距前行星排行星架回转轴线等半径的圆周 上为转动连接，各前行星排行星轮的回转轴线和前行星排行星架的回转轴线相平行。各前 行星排行星轮的外侧和前行星排内齿圈的内齿相啮合，各前行星排行星轮的内侧和前行星 排太阳轮啮合连接；所述的后复合行星排还包括3个结构相同的短行星轮与3个结构相同 的长行星轮。3个结构相同的长行星轮均布在距复合行星架回转轴线等半径的圆周上为转 动连接，各长行星轮的回转轴线和复合行星架的回转轴线相平行。各长行星轮的外侧和后 复合行星排共用内齿圈的内齿相啮合，各长行星轮的内侧和大太阳轮与各短行星轮同时啮 合，各短行星轮的回转轴线和复合行星架的回转轴线相平行。各短行星轮的内侧和小太阳 轮相啮合，各短行星轮安装在复合行星架的左侧壁板上。大太阳轮套装在输入轴上成转动 连接，小太阳轮套装在大太阳轮的左端成转动连接。输入轴的回转轴线和大太阳轮、小太阳 轮与复合行星架的回转轴线共线；所述的C3离合制动器主要由齿圈制动器体、制动带、制 动器活塞、推杆、回位弹簧与齿圈制动器液压缸组成。齿圈制动器体与制动带依次套装在后 复合行星排共用内齿圈的外圆周面上，制动带的里侧和后复合行星排共用内齿圈的外圆周 面有一定间隙，齿圈制动器体与制动带的一端通过螺栓固定在壳体内，齿圈制动器体与制 动带的另一端分别和齿圈制动器液压缸与推杆的一端连接。推杆的另一端与安装在齿圈制 动器液压缸内的制动器活塞固定连接，制动器活塞左侧的推杆上套装有回位弹簧，齿圈制 动器液压缸固定在壳体内。与传统燃油内燃机汽车相比本专利技术的有益效果是1.本专利技术所述的双行星排式液驱混联式混合动力系统可以回收车辆的制动动能， 明显提高车辆的燃油经济性。2.本专利技术所述的双行星排式液驱混联式混合动力系统中的发动机和液压蓄能器 可以同时工作，提高了车辆的动力性能。3.本专利技术所述的双行星排式液驱混联式混合动力系统可以实现无级变速，保证发 动机工作于最佳燃油经济区，降低油耗。4.本专利技术所述的双行星排式液驱混联式混合动力系统可以减少制动器的使用次 数和强度，延长其使用寿命，降低其维修、保养费用。5.本专利技术所述的双行星排式液驱混联式混合动力系统可以选用较小功率的发动 机满足车辆的正常行驶要求，减少有害气体排放量，减少对环境的污染。6.本专利技术所述的双行星排式液驱混联式混合动力系统改善车辆行驶平稳性，提高 乘坐舒适性。与混合动力电动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双行星排式液驱混联式混合动力系统，包括前行星排与后复合行星排，所述的前行星排包括前行星排内齿圈（６）与前行星排太阳轮（２１），所述的后复合行星排包括复合行星架（１１）、大太阳轮（１２）、小太阳轮（１５）与后复合行星排共用内齿圈（１０），其特征在于，所述的双行星排式液驱混联式混合动力系统还包括连接轴（２２）、输入轴（２３）、输出轴（２４）、Ｃ２离合制动器（８）、Ｃ３离合制动器（９）、液控单向阀（５）、Ｂ液压马达／泵（７）、Ａ液压马达／泵（２０）、高压储能器（４）及低压储能器（１８）；前行星排套装在连接轴（２２）的右端，Ａ液压马达／泵（２０）套装在连接轴（２２）的左端并和前行星排太阳轮（２１）固定连接；输入轴（２３）右端和输出轴（２４）的左端固定连接，输入轴（２３）和输出轴（２４）的回转轴线共线，输入轴（２３）左端和前行星排内齿圈（６）啮合连接，输入轴（２３）的回转轴线和前行星排内齿圈（６）、前行星排太阳轮（２１）、Ａ液压马达／泵（２０）与连接轴（２２）的回转轴线平行；Ｂ液压马达／泵（７）套装在输入轴（２３）上成转动连接，后复合行星排套装在Ｂ液压马达／泵（７）右侧的输入轴（２３）上，复合行星架（１１）和输出轴（２４）固定连接，大太阳轮（１２）的左端和Ｂ液压马达／泵（７）的中心轴固定连接，小太阳轮（１５）的左端与后复合行星排共用内齿圈（１０）的外圆柱面分别和Ｃ２离合制动器（８）与Ｃ３离合制动器（９）转动连接；Ｂ液压马达／泵（７）的高压油口和高压储能器（４）管路连接，Ｂ液压马达／泵（７）的低压油口和低压储能器（１８）管路连接，Ａ液压马达／泵（２０）的高压油口和液控单向阀（５）的Ｂ口管路连接，液控单向阀（５）的Ａ口和高压储能器（４）管路连接，Ａ液压马达／泵（２０）的低压油口和低压储能器（１８）管路连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于永涛，曾小华，王庆年，高义民，聂利卫，于远彬，王鹏宇，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]