混合動力汽車混聯式雙行星輪系動力耦合裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于新能源汽車動力技術領域，具體涉及一種混合動力汽車混聯式雙行星輪系動力耦合裝置。
【背景技術】
[0002]混合動力汽車(Hybrid Electric Vehicle，簡稱HEV)是能源危機背景下的重要科技產物，它克服了傳統燃油汽車與純電動汽車的缺點，依靠多個動力轉化裝置的耦合關系實現多種工作模式，從而獲得最佳的燃油經濟性和排放性能。動力耦合系統是不同混合動力汽車間最大的差別所在，其結構與耦合方式決定了 HEV動力系統研宄開發的水平和方向，是HEV開發中最為關鍵的一個環節。
[0003]目前，混合動力汽車動力耦合系統主要有三種形式:串聯式(電耦合)、并聯式(機械耦合)、混聯式(機械和電氣耦合)。
[0004]在串聯式電驅動系統中，能量需要兩次轉換才能傳遞到車輪，效率很低，且由于牽引電動機是唯一驅動車輛的動力裝置，因此動力性能較差；并聯式混合動力電驅系統的主要缺點是發動機與車輪之間存在機械聯接器，發動機無法在一個固定的狹小的轉速轉矩范圍內運行，因此其燃油經濟性較差；而混聯式則結合了串聯式與并聯式系統的優點，就轉矩和轉速的約束條件而言，轉矩和轉速耦合從驅動輪處解脫了發動機，從而瞬時的發動機轉矩和轉速不受車輛的負載轉矩和車速制約，因此發動機能運行在其高效區；另一方面，部分發動機功率直接傳遞到驅動輪，沒有經歷多形式的轉換，提高了能量利用率。
[0005]如中國專利文獻CN 101791944A公開的“雙行星輪系多動力耦合機構”，其動力耦合機構包括由第一太陽輪、第一行星輪、第一行星架以及第一齒圈構成的第一行星輪系；由第二太陽輪、第二行星輪、第二行星架以及第二齒圈構成的第二行星輪系；內燃機輸出轉軸與第一行星架連接，第一電機/發電機的轉動軸與第一太陽輪中心軸連接；第一齒圈與第二行星架連接，第二電機/發電機的轉動軸與第二太陽輪中心軸連接；以第二齒圈通過動力輸出齒輪的齒輪中心軸連接外部傳動系；在第二太陽輪中心軸、第一太陽輪中心軸、第二行星架以及第一行星架上分別設置各鎖止器。該動力耦合機構可實現多種工作模式，整個系統表現為使用混合動力的無級變速器，使內燃機始終工作在最佳燃油經濟區。但是由于其內燃機輸出轉軸與第一行星架連接，致使可獲得的輸出扭矩有限，整車的動力性能不足。同時，其在第二太陽輪中心軸、第一太陽輪中心軸、第二行星架以及第一行星架上分別設置有鎖止器，通過切換各個鎖止器來匹配不同工作模式，導致控制結構以及策略過于復雜，且使得整個耦合機構占用空間過多，不利于布置。
【發明內容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種混合動力汽車混聯式雙行星輪系動力耦合裝置，其結構簡單，控制簡便，能夠實現混合動力汽車的多種動力耦合與模式切換，改善耗油特性與動力性能，并且能夠實現無級變速，不需要加裝變速器。
[0007]本實用新型所述混合動力汽車混聯式雙行星輪系動力耦合裝置，其包括發動機、第一行星輪系、第二行星輪系、第一電機和第二電機；所述第一行星輪系由第一太陽輪、第一行星架、第一齒圈及其行星輪構成；所述第二行星輪系由第二太陽輪、第二行星架、第二齒圈及其行星輪構成；所述第一電機與所述第一行星輪系的第一太陽輪連接；所述第二電機與所述第二行星輪系的第二太陽輪連接；所述發動機通過一離合器與所述第一齒圈連接，所述第一齒圈上還設有制動器；所述第一行星架與所述第二齒圈固連在一起作為動力輸出端，第二齒圈通過動力輸出齒輪與外部傳動機構連接，以將動力傳遞至汽車驅動輪；所述第二行星架固定在車架上。
[0008]本實用新型通過所述第一行星輪系對發動機輸出動力、第一電機的動力進行耦合，通過所述第二行星輪系對由所述第一行星輪系傳遞過來的功率、第二電機的功率進行耦合，并通過所述第二齒圈上的動力輸出齒輪將功率輸出，并通過所述離合器、制動器之間的合理配合控制策略，能有效實現混合動力汽車的純電動驅動、發電機驅動、行車充電、混合驅動、再生制動、駐車發電等多種典型工作模式，實現了混合動力汽車的多種動力耦合與模式切換，改善耗油特性與動力性能，并且能夠實現無級變速，不需要加裝變速器。
[0009]本實用新型具有以下優點:(1)所述發動機與第一齒圈連接，能夠獲得更大的輸出扭矩，提高整車的動力性能。(2)在純電動模式與再生制動模式下，分別有兩種不同的子工作模式，可以根據車輛行駛工況選擇第二電機單獨工作，也可以選擇第一電機、第二電機協調工作，從而優化電機的工作狀態，使得兩個電機均處在最佳工作區域，提高能量利用率。(3)結構簡單、控制簡便的特點。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0011]圖2為本實用新型的結構簡圖。
[0012]圖3為純電動模式I功率流。
[0013]圖4為純電動模式II功率流。
[0014]圖5為發動機驅動模式功率流。
[0015]圖6為行車充電模式功率流。
[0016]圖7為混合驅動模式功率流。
[0017]圖8為D檔減速模式功率流。
[0018]圖9為B檔減速模式功率流。
[0019]圖10為駐車發電模式功率流。
[0020]圖中:1_發動機，2-離合器，3-第一行星輪系，31-第一太陽輪，32-第一行星架，33-第一齒圈，4-制動器，5-第一電機，6-動力輸出齒輪，7-第二行星輪系，71-第二太陽輪，72-第二行星架，73-第二齒圈，8-第二電機。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0022]如圖1所示，本實用新型所述混合動力汽車混聯式雙行星輪系動力耦合裝置，其包括發動機1、第一行星輪系3、第二行星輪系7、第一電機5和第二電機8 (所述第一電機和第二電機均為電動發電一體機)；所述第一行星輪系3由第一太陽輪31、第一行星架32、第一齒圈33及其行星輪構成；所述第二行星輪系7由第二太陽輪71、第二行星架72、第二齒圈73及其行星輪構成；所述第一電機5與所述第一行星輪系的第一太陽輪31連接(所述第一電機的電機轉子與第一太陽輪同軸固定連接);所述第二電機8與所述第二行星輪系的第二太陽輪71連接(所述第二電機的電機轉子與第二太陽輪同軸固定連接);所述發動機I通過一離合器2與所述第一齒圈連接，所述第一齒圈33上還設有制動器4 ;所述第一行星架32與所述第二齒圈73固連在一起作為動力輸出端，第二齒圈通過動力輸出齒輪6與外部傳動機構連接，以將動力傳遞至汽車驅動輪；所述第二行星架72固定在車架上。
[0023]本實用新型所述混合動力汽車混聯式雙行星輪系動力耦合裝置，其通過合理的控制策略，能夠實現混合動力汽車的純電動驅動、發電機驅動、行車充電、混合