本實用新型涉及動力傳動系統技術領域,特別是指一種用于公路車輛的混合動力變速箱。
背景技術:
目前能源短缺已成為全球面臨的一個重要問題,而混合動力技術能有效改善車輛低速動力輸出和燃油消耗,已成為汽車工業的發展方向。公路車輛(如城市公交車)在工作時,經常在低速、啟停工況下工作,在低速及啟動工況下,可以用電機驅動,在減速工況下,電機能實現制動能量回收,給電池充電,這樣能大大提高車輛的燃油經濟性。
在混合動力變速箱的設計文獻資料中,本田、豐田、吉利和科力遠等廠家均未實現變速箱同軸輸入輸出機構,會存在徑向安裝尺寸過大的問題,此混合動力變速箱能在提高車輛的燃油經濟性的基礎上,實現同軸輸入輸出,避免了徑向安裝尺寸過大的問題。
技術實現要素:
本實用新型為提高公路車輛的燃油經濟性,提升車輛動力性能,解決用于現有的城市公交車的混合動力變速箱徑向安裝尺寸過大的問題,提供一種用于公路車輛的混合動力變速箱。
該變速箱包括發動機、電動機MG1、電動機MG2、制動器B1、制動器B2、行星排P1和行星排P2,其中,行星排P1包括P1排太陽輪、P1排行星輪、行星架、P1排齒圈,行星排P2包括P2排太陽輪、P2排行星輪、行星架、P2排齒圈;
行星架為行星排P1與行星排P2共用,行星架與發動機相連,或行星架與制動器B2連接,P1排太陽輪與電動機MG2相連,或P1 排太陽輪與制動器B1連接,P1排齒圈與P2排齒圈及輸出軸相連;P2排太陽輪與電動機MG1相連。
行星齒輪傳動機構在電動機MG1和電動機MG2的同一側。
變速箱實現動力同軸輸入輸出。
電動機MG1或電動機MG2工作時,制動器B1閉合或斷開、制動器B2閉合,此時動力由電動機MG1和電動機MG2同時驅動或單獨驅動車輛,用于車輛低速行駛;
發動機工作時,制動器B1閉合、制動器B2斷開,此時由電動機MG1工作進行調速,動力由齒圈輸出,用于車輛中低速及高速行駛;
車輛倒擋行駛時,電動機MG1和電動機MG2反轉,制動器B1閉合、制動器B2閉合;
車輛減速行駛時,制動器B1斷開、制動器B2閉合,電動機MG1和電動機MG2回收能量。
本實用新型的上述技術方案的有益效果如下:
上述方案優點如下:一是集成化程度高,行星齒輪傳動機構都在兩臺電動機的同一側,實現了同軸輸入輸出功能,使整體結構形式簡單、緊湊,可靠性高,且容易維修;二是可實現在低速及啟動工況下,可以用兩臺電機驅動,中速狀況下可以實現混合驅動,高速狀況下,由發動機直接驅動,且電動機MG1能在一定范圍內調速,減速工況下實現能量回收,在一定程度上提高了車輛的燃油經濟性。
附圖說明
圖1為本實用新型的用于公路車輛的混合動力變速箱結構原理圖;
圖2為本實用新型的混合動力變速箱兩臺電動機工作時的功率流圖;
圖3為本實用新型的混合動力變速箱發動機和電動機共同工作時的功率流圖;
圖4為本實用新型的混合動力變速箱結構圖。
其中:1-發動機;2-電動機MG1;3-電動機MG2;4-制動器B1;5-制動器B2;6-P1排齒圈;7-P2排齒圈;8-行星架;9-輸出軸;10-P2排太陽輪;11-P1排太陽輪。
具體實施方式
為使本實用新型要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚,下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
本實用新型提供一種用于公路車輛的混合動力變速箱,如圖1、圖4所示,為該混合動力變速箱的原理圖和結構圖,該變速箱包括發動機1、電動機MG12、電動機MG23、制動器B14、制動器B25、行星排P1和行星排P2,其中,行星排P1包括P1排太陽輪11、P1排行星輪、行星架8、P1排齒圈6,行星排P2包括P2排太陽輪10、P2排行星輪、行星架8、P2排齒圈7;
行星架8為行星排P1與行星排P2共用,行星架8與發動機1相連,或行星架8與制動器B25連接,P1排太陽輪11與電動機MG23相連,或P1排太陽輪11與制動器B14連接,P1排齒圈6與P2排齒圈7及輸出軸9相連;P2排太陽輪10與電動機MG12相連。
行星齒輪傳動機構在電動機MG12和電動機MG23的同一側。
如圖1所示為本實用新型的混合動力變速箱原理示意圖,動力由發動機或電動機輸入,通過切換制動器能使動力以不同的形式輸出,滿足車輛的工況需求。
如表1所示為本實用新型混合動力變速箱工作時換擋過程的具體實施。
車輛倒車行駛時,制動器B14、B25均閉合,電動機MG12、MG23正轉,其輸出轉矩分別傳遞到P1和P2排太陽輪,P1和P2排共同的行星架8固定,通過P1排齒圈6和P2排齒圈7輸出,其功率流圖如圖2所示;
車輛低速行駛時,制動器B14、B25均閉合,電動機MG12、 MG23反轉,其輸出轉矩分別傳遞到P1和P2排太陽輪,P1和P2排共同的行星架8固定,通過P1排齒圈6和P2排齒圈7輸出,其功率流圖如圖2所示;
車輛中速行駛時,制動器B14斷開,制動器B25斷開,電動機MG12正轉進行調速,其輸出轉矩傳遞到P2排太陽輪10,發動機1輸出轉矩傳遞到行星架8,最終通過P2排齒圈7輸出,其功率流圖如圖3所示;
車輛高速行駛時,制動器B14閉合,制動器B25斷開,發動機1正轉,其輸出轉矩傳遞到行星架8,電動機MG12進行調速,其輸出轉矩傳遞到P2排太陽輪10,最終通過行星架8輸出,此狀態可用電動機MG23進行發電。
表1變速箱工作時的檔位切換
以上所述是本實用新型的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型所述原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。