[发明专利]一种用于前驱插电式混合动力车辆的传动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车用传动装置，特别涉及一种用于前驱插电式混合动力车辆的传动装置。

背景技术

为了应对能源安全、大气污染等问题，各大汽车公司都在积极采取应对措施，主要集中在内燃机系统的改进、新能源驱动系统开发。在技术上比较成熟的混合动力系统以及在此基础上发展而来的插电混合动力系统，都成为现阶段解决汽车能耗和环境污染的可行技术方案，并且具有广阔的市场前景。

目前已经大批量生产的混合动力系统都属于深度混合动力系统，具有代表性的产品是丰田公司1997年推出的首款单行星排混合动力车型PRIUS。该车型采用行星齿轮机构作为动力耦合装置，结构紧凑、占用空间小，是比较理想的混合动力方案。但是对于更加侧重纯电动行驶的插电混合动力系统来说，该方案还存在一定的不足。比如发动机的扭矩需要由与太阳轮连接的小电机平衡，即增大发动机就需要提高小电机的扭矩要求，该系统的结构特点限制了其匹配能力。在纯电动行驶时，该系统只能实现单一挡位的纯电动模式，无法对电机工作状态进行优化。因此丰田系统在用于插电混合动力系统时，还有较大地提升空间。

发明内容

本发明旨在提供一种可以实现高效传动和大扭矩输出的用于前驱插电式混合动力车辆的传动装置。

本发明通过以下方案实现：

一种用于前驱插电式混合动力车辆的传动装置，包括小电机EM1、大电机EM2、第一离合器C0、差速器、输入轴、输出轴，还包括第一单行星排PG1、第二单行星排PG2、第一制动器B1、第二制动器B2、第一减速齿轮Z1、第二减速齿轮Z2、第三减速齿轮Z3，所述第一单行星排包括第一太阳轮S1、第一行星轮P1、第一行星架PC1和第一外齿圈R1，所述第二单行星排PG2包括第二太阳轮S2、第二行星轮P2、第二行星架PC2和第二外齿圈R2，所述第一单行星排PG1与第二单行星排PG2并排放置构成行星齿轮动力耦合机构，所述第一单行星排的第一行星架PC1与所述第二单行星排的第二外齿圈R2相连接构成第一轴，所述第一单行星排的第一外齿圈R1与所述第二单行星排的第二行星架PC2相连接构成第二轴，在第二轴上安装第一减速齿轮Z1，第二减速齿轮Z2与第三减速齿轮Z3通过第一转轴相连接，所述第一减速齿轮Z1与第二减速齿轮Z2相啮合形成第一级减速齿轮系，所述第三减速齿轮Z3与安装在差速器壳体上的第四减速齿轮Z4相啮合形成第二级减速齿轮系；所述差速器连接输出轴；所述第一单行星排的第一太阳轮S1与所述小电机EM1的转子轴连接，所述第二单行星排的第二太阳轮S2与所述大电机EM2的转子轴连接；第一制动器B1的一端固定在变速箱壳体上，其另一端通过第二转轴与第一离合器C0的一边相连接，第一离合器C0的另一边连接在输入轴上，输入轴通过飞轮减震器FW与发动机的输出轴连接；所述第二制动器B2一端固定在变速箱壳体上，其另一端与小电机EM1的转子轴连接。

为更好的获得大扭矩输出，还包括第二离合器C1，所述第二离合器C1的一边与大电机EM2的转子轴相连接，其另一边与输入轴相连接。

进一步地，还包括第三离合器C2，所述第三离合器C2为爪形结构，所述第三离合器C2分别与所述小电机EM1的转子轴、第二转轴、第一轴相连接。在第三离合器C2不作动状态下，爪形结构将第二转轴和第一轴连接在一起；在第三离合器C2作动状态下，爪形结构将连接第二转轴和小电机EM1的转子轴。在第三离合器C2作动时，闭合第一离合器C0和第一制动器B1，发动机将通过小电机EM1的转子轴与行星齿轮耦合机构连接，实现车辆的混合动力倒车模式。

进一步地，在与性能相匹配的发动机装配时，所述发动机、小电机、行星齿轮动力耦合机构、大电机依次同轴排列放置，并且行星齿轮动力机构的动力输出布置在小电机和大电机之间，行星齿轮动力机构的动力输出通过减速齿轮系经差速器传递至输出轴。其中发动机的扭矩转速要和大电机、小电机的转速扭矩相匹配，才能使得整个系统性能最优。

插电式混合动力系统更加强调纯电动行驶的能力，第一离合器C0、第二离合器C1设计成常开类型，在默认状态下就与发动机断开。

根据现有技术可知，单行星排一般都包括太阳轮、行星轮、行星架和外齿圈，行星轮安装在行星架上，行星轮分别和太阳轮和外齿圈相啮合。具体至本发明中，第一单行星排PG1中各部件之间的连接关系为：第一行星轮P1安装在第一行星架PC1上，第一行星轮P1分别和第一太阳轮S1和第一外齿圈R1相啮合；第二单行星排PG2中各部件之间的连接关系为：第二行星轮P2安装在第二行星架PC2上，第二行星轮P2分别和第二太阳轮S2和第二外齿圈R2相啮合。