[发明专利]一种双模式混合动力传动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种动力传动装置，特别涉及一种双模式混合动力传动装置。

背景技术

近年来，随着国家新能源汽车战略的大力推动以及全民节能减排意识的不断增强，混合动力汽车产业呈现出一片蓬勃发展的势头。作为其核心部件的动力耦合装置也就成为各厂商的研发重点。

国外厂商中最具代表性的产品有丰田公司的THS混合动力系统和通用公司的双模混合动力系统。THS采用单行星排输入功率分流结构，将输入动力分为机械路径和电力路径并最终在输出端汇流。该结构为单模系统，当变速器输入、输出速比小于机械点速比时，系统将出现功率循环，从而降低传动效率；同时由于大电机与输出端连接，因此对电机最高转速值有较高要求。

通用公司开发的GM-AHS双模混合动力系统，不仅包含两种不同的功率分流方式(输入端功率分流和混合功率分流)，还能提供四个固定变速比基本档位。双模混合动力系统中的功率分流实际上通过集成在变速箱内的两个电机对传动比进行电动调节来实现的，因此这两种模式分别称为ECVT1模式和ECVT2模式，其中“E”代表“电机Electric”。虽然通用的双模系统能够扩大系统的高效传动比范围，但是仍存在以下几个方面的挑战：①复杂的机械结构：多排行星齿轮，多个湿式离合器，复杂的电液阀体等；②较高的变速箱机械损耗③复杂的控制、动力传动路线的切换；④高机械成本，高固定资产投入。

国内混合动力汽车的开发起步较晚，目前较为成熟的深度混动系统有中汽研开发的CATARCHybridSystem(CHS)。该系统采用双行星排复合功率分流结构，同时在发动机输出轴上配有制动器，可在纯电动工况下锁止发动机，提高系统效率。该装置应用对象为混合动力公交车，因此设计最高车速较低，不适合布置于普通乘用车。

发明内容

本发明旨在提供一种结构紧凑、传动性能良好的适用于普通乘用车的双模式混合动力传动装置。

本发明通过以下方案实现：

一种双模式混合动力传动装置，包括双行星排、第一电机、第二电机、第一离合器、第二离合器、制动器、输入轴、输出轴和差速器，所述双行星排包括齿圈、行星架、前排行星、后排行星、前排太阳轮和后排太阳轮，所述前排行星和所述后排行星依次安装在行星架上，前排行星分别和前排太阳轮、齿圈相啮合形成前排轮系，后排行星分别与前排行星、后排太阳轮相啮合形成后排轮系；第一电机的转子连接前排太阳轮，第一电机与前排太阳轮之间设置制动器；第二电机的转子连接第六齿轮G3B，第六齿轮与第五齿轮G3A啮合后经第二离合器连接第三齿轮G2A，第三齿轮与后排太阳轮为一体结构，第三齿轮与第四齿轮G2B相啮合；齿圈连接第一齿轮G1A，第一齿轮与第二齿轮G1B啮合后经第一离合器连接差速器，所述差速器连接输出轴；所述第一离合器还和第五齿轮连接；行星架通过扭转减震器连接输入轴。

进一步地，所述前排行星的齿轮为小齿宽、大分度圆，所述后排行星的齿轮为大齿宽、小分度圆。

进一步地，所述前排太阳轮的外径比所述后排太阳轮的外径小。

将输入轴转速与输出轴转速之比定义为速比I，将系统的第一个机械点即第一电机转速为零时的速比I₁定为输入分流模式向复合分流模式的切换点。为了保证在模式切换速比I₁上第一离合器或第二离合器相接合时的主、从动部件的转速同步，所述前排太阳轮、后排太阳轮、齿圈、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮的齿数满足如下关系：

GR2GR1=ρ2+(1-ρ2)(ρ11+ρ1),]]>