本實用新型涉及車輛動力傳動
技術領域：
，尤其是用于前驅車輛的一種多模式平臺化混合動力傳動裝置。
背景技術：
：環境污染和能源消耗問題，使得各大汽車公司都在積極研發節能環保汽車，主要集中在內燃機系統的改進、新能源動力系統開發。在技術上比較成熟的混合動力系統成為現階段解決汽車能耗和環境污染的可行技術方案，并且隨著電池技術的發展汽車動力系統比以往更看重純電動行駛的能力。目前較多的技術方案都是針對單一的平臺應用，分別用于混合動力系統或插電混合動力系統，很難同時應用于多種整車平臺。因此，在動力傳動方案設計時，開發具有多種工作模式的平臺化技術方案不僅需要能滿足不同動力系統的搭載需求，還需要能縮短后續系列產品的開發周期。技術實現要素：本實用新型的實用新型目的是，克服現有技術方案的不足，提供一種集成多種工作模式的混合動力傳動裝置，不僅可以滿足純電動模式下的車速要求，而且還可以實現混合動力模式下的高效傳動和大扭矩輸出，可以同時滿足深度混合動力系統和插電混合動力系統的使用要求。為實現上述實用新型目的，提出了如下技術方案：一種多模式平臺化的混合動力傳動裝置，包括第一電機、第二電機、四軸行星齒輪機構及兩級減速齒輪系，同時設有三個制動器和兩個離合器。所述傳動裝置采用由兩個單行星排組成的四軸行星齒輪機構，第一行星排包括第一太陽輪、第一行星輪、第一行星架及第一外齒圈；第二行星排包括第二太陽輪、第二行星輪、第二行星架及第二外齒圈；第一行星架與所述第二行星架連接構成第一套軸，第一外齒圈與所述第二太陽輪連接構成中心軸且與第二電機轉子連接；發動機通過飛輪減振器與傳動裝置輸入軸連接，在變速器輸入軸與中心軸之間設有第一離合器，同時在變速器輸入軸與第一連軸之間設置第二離合器；第一連軸與第二外齒圈連接，并在所述第一連軸上設置第一制動器；第一電機轉子通過第二套軸與第一太陽輪連接，同時在第二套軸上設有第二制動器；第二太陽輪與中心軸連接，并在中心軸上設置第三制動器。裝配后中心軸穿過所述第一套軸和第二套軸，其中第一套軸和第二套軸為空心軸設計；第一套軸連接有二級齒輪減速組，將傳動裝置動力經差速器輸出至所述整車半軸驅動車輪轉動。本實用新型中所述發動機、行星齒輪機構、第一電機、第二電機依次排列，動力輸出部位設置在第一套軸上。本實用新型中所述二級齒輪減速組包括在所述第一套軸上安裝的小減速齒輪與齒輪聯軸上的大減速齒輪嚙合，形成第一級減速；所述齒輪聯軸上的小減速齒輪與差速器主減速大齒輪嚙合，形成第二級減速。本實用新型采用兩個單行星排構成的四軸機構(第一套軸、第二套軸、第一連軸、中心軸)作為動力系統的耦合裝置，使發動機、第一電機和第二電機的動力耦合后輸出至減速齒輪，驅動車輛行駛。本實用新型中的第二制動器、第三制動器和第一離合器、第二離合器為多片濕式換擋元件，第一制動器采用多片濕式換擋元件或單向離合器結構。在純電動模式時，單獨控制所述第一制動器閉合實現第一固定擋位的純電動模式，采用第一電機或第二電機或者兩個電機同時驅動；單獨控制第二制動器閉合，采用第二電機驅動；單獨控制第三制動器閉合，采用第一電機驅動；所述三個制動器都打開時，兩個電機同時輸出正扭矩驅動車輛。在第一電機、第二電機轉速相等時，行星齒輪各元件轉速也相等，整車可以獲得高車速而不會導致電機自身轉速過高。在混合動力驅動模式時，第二離合器閉合發動機與第一連軸連接，整車以動力分流模式運行，該工作模式能夠使發動機轉速與車速解耦，即發動機工作區間不受車速影響，發動機能夠長時間工作在最佳油耗區間，而且還能通過電機的轉速控制實現整車無級變速功能，即E-CVT功能，這也是動力分流混合動力系統明顯的方案優勢。在發動機運行時，控制第一離合器和第一制動器同時閉合，實現發動機與第二電機同軸后以固定傳動比驅動；當第二離合器和第三制動器同時閉合時，發動機可以單獨或與第一電機共同驅動車輛。通過齒輪傳動比的設計上述兩種固定速比模式能夠輸出較大的驅動扭矩，滿足整車動力性需求。在混合動力模式車速較高時，第一電機將會工作在零轉速附近以保持發動機的經濟工作區間，導致第一電機效率很低；在本實用新型中通過第二制動器將第一電機鎖止，由第二制動器的摩擦扭矩維持行星齒輪機構的扭矩平衡，從而避免第一電機工作在低效率區間，能夠提高動力系統效率。附圖說明附圖1本實用新型實施例動力系統結構方案示意圖具體實施方式下面結合附圖對本實用新型作進一步詳盡描述。實施例如附圖1所示，一種混合動力傳動裝置，第一電機EM1、第二電機EM2、s四軸行星齒輪機構以及兩級減速齒輪系；所述傳動裝置采用由兩個單行星排組成的四軸行星齒輪機構：第一行星排(PG1)包括第一太陽輪8、第一行星輪P1、第一行星架及第一外齒圈9；第二行星排(PG2)包括第二太陽輪10、第二行星輪P2、第二行星架及第二外齒圈11。第一行星架與第二行星架連接構成第一套軸6，第一外齒圈9與第二太陽輪10連接構成中心軸4并與第二電機EM2的轉子19連接，在所述中心軸4上設置第三制動器B3。制動器的一端與旋轉軸連接，另外一端與傳動裝置殼體0連接。發動機ICE通過飛輪減振器(FW)與傳動裝置輸入軸1連接，在變速器輸入軸1與中心軸4之間設有第一離合器C1。在傳動裝置輸入軸1與第一連軸5之間設置第二離合器C2，同時在第一連軸5上設置第一制動器B1。第一連軸5與第一外齒圈11連接。第一電機EM1轉子17通過第二套軸3與第一太陽輪8連接，同時在第二套軸3上設有第二制動器B2。所述第二太陽輪10與中心軸4連接，裝配后所述中心軸4穿過所述第一套軸6和第二套軸3，其中所述第一套軸6和所述第二套軸3為空心軸設計；在第一套軸6上安裝減速齒輪12與齒輪聯軸7上的大減速齒輪13嚙合，形成第一級減速。齒輪聯軸7上的小減速齒輪14與差速器主減速齒輪15嚙合，形成第二級減速。變速箱動力由差速器21輸出至整車半軸2驅動車輪16轉動。本實用新型采用兩個單行星排作為動力耦合裝置，發動機ICE、第一電機EM1、第二電機EM2三個動力源輸入的轉矩耦合后傳遞至輸出軸。車輛在實際行駛過程中，各動力源與換擋元件(離合器、制動器)組合使用將產生多種不同的工作模式，各工作模式與換擋元件之間的控制邏輯關系如下表所示。工作模式B1B2B3C1C2EV-1●〇○○○EV-2〇●〇○○EV-3〇○●〇○EV-4〇○○○○HEV-1●〇○●〇HEV-2〇○●〇●HEV-3〇○○○●HEV-4〇●〇○●注：〇-打開狀態；●-閉合狀態。純電動驅動模式：在純電動驅動模式時，第一制動器B1單獨閉合，采用第一電機EM1或第二電機EM2或者兩個電機共同驅動車輛行駛，作為第一擋固定傳動比純電動模式EV-1。當第一電機和第二電機共同驅動時，能夠輸出較大的驅動扭矩，滿足純電動模式下的動力性需求。當第二制動器B2單獨閉合時，采用第二電機EM2單獨驅動，作為第二擋固定傳動比純電動模式EV-2。當第三制動器B3單獨閉合時，采用第一電機EM1單獨驅動，定義為第三擋固定傳動比純電動模式EV-3。當制動器都打開時，動力系統同時控制第一電機EM1和第二電機EM2驅動車輛，系統可以對兩個電機優化控制平衡行駛阻力，同時實現整車的無級變速，定義為第四擋純電模式EV-4。混合動力驅動模式：在HEV-1混動工作模式時，第一制動器B1閉合提供行星齒輪機構的扭矩平衡支點，第一離合器C1閉合實現發動機ICE與第二電機EM2同軸驅動。在該驅動模式下發動機ICE和第二電機EM2同時驅動，實現較大的扭矩輸出，此時第一電機EM1空轉或進一步電動助力或為發電狀態對電池充電。當第二離合器C2和第三制動器B3閉合時，動力系統進入HEV-2混動工作模式，可以采用發動機單獨驅動或與第一電機EM1共同驅動車輛。當第二離合器C2單獨閉合時，動力系統將以動力分流模式HEV-3運行。該模式作為整個動力系統主要的混合動力驅動模式，實現整車良好的燃油經濟性。當出現滑行和制動能量回收時，第二離合器C2將打開脫開發動機ICE以利于更有效地回收制動能量。當車速較高時，第一電機EM1會運行在零轉速附近，此時電機效率低，控制第二制動器B2閉合將第一電機EM1鎖止，有利于提高該工況下動力系統的傳動效率。該固定傳動比模式定義為HEV-4混動工作模式。在純電動時實現四個擋位的驅動模式，不僅可以滿足純電動模式的車速和動力性要求，還可以優化雙電機的工作狀態提高系統效率。在混合動力模式時具有動力分流模式和固定傳動比模式，同時兼顧燃油經濟性和動力性。該動力系統方案可以用于深度混合動力系統和插電混合動力系統，是一個平臺化的技術方案。除此之外還可以根據整車的配置要求進行工作模式選配，降低動力系統成本，滿足不同的客戶需求。當前第1頁1 2 3