[发明专利]一种行星混联式双模混合动力车辆驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种行星混联式双模混合动力车辆驱动系统。

背景技术

随着能源危机的不断加剧和生态环境的日益恶化，节能与环保已成为当前国际社会重点关注的两大主题。各国政府纷纷出台相关政策，鼓励和推动新能源汽车的研发。这其中，燃料电池汽车和纯电动汽车由于技术原因，短期内难以普及。因此作为过渡产品的混合动力车辆越来越受到重视。作为目前最有效的节能汽车方案，混合动力车辆的驱动系统有串联、并联和混联三种形式。串联能实现发动机的最优控制，但是全部能量都会经过二次转换，损失较大；并联能实现较好的传动效率，但是发动机与输出轴机械连接，不能保证发动机始终处于较优的工作区域内；混联能结合串联和并联的优点，规避二者的缺点，是三者中最为优化的构型方案。

当前混联式混合动力汽车主要采用行星机构作为功率分流装置，典型的结构形式包括丰田的THS系统和通用的AHS系统。其中，丰田的THS系统只能实现输入功率分流模式，驱动电机直接连接到输出件齿圈，对其性能要求较高，为了满足良好得动力性，需选用功率等级较高的电机，这在很大程度上增大了整车成本和安装的困难程度。另外，THS系统由于只能实现输入功率分流模式，其在高速区传动效率较小。通用公司的AHS系统虽然可以实现双模控制，但多数采用三排行星齿轮机构进行功率分流，同时需要控制多个离合器、锁止器以进行模式切换，导致其结构复杂、控制难度大。

目前，已有的行星混联式双模混合动力车辆驱动系统的专利大多只能实现传统的功率分流模式，混合动力系统的高效率区间较小；同时，该类专利混合动力系统的输出扭矩小，纯电动模式较少，为了满足爬坡性能等动力性需求，需选用功率等级较高和尺寸较大的电机。如中国专利公布号CN104960407A，公布日2015-10-07，公开了集成式行星齿轮油电混联双模混合动力系统，该系统可以实现输入功率分流和复合功率分流两种模式，但系统高速区传动效率较小，纯电动模式下会产生较大的弱磁损失；并且该系统输出扭矩较小，为了满足爬坡性能需求，需要匹配较高功率等级的电机。一种行星混联式双模混合动力车辆驱动系统结合了五种纯电动子模式、两种输入功率分流子模式、复合功率分流模式和五种再生制动子模式。在纯电动模式下，本发明有效地降低电机的功率等级，减小电机尺寸；并且提高纯电动模式下整车的爬坡度性能，改善整车纯电动模式下的低速性能。在功率分流模式下，本发明一方面增大了混合动力系统的高效率区间，有效地避免寄生功率的产生，改善车辆的经济性；另一方面有效地降低系统对驱动电机的功率需求，提高车辆在平直路面的加速性能和爬坡性能。在再生制动模式下，本发明有效地改善了整车制动能量回收比例。

发明内容

本发明是为克服车辆在纯电动模式下爬坡能力有限和低速性能差的问题，以及克服车辆在高速区产生寄生功率和整车综合效率降低的问题，提供了一种行星混联式双模混合动力车辆驱动系统。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的，结合附图：所述的一种行星混联式双模混合动力车辆驱动系统，包括发动机1、前行星排与后行星排，该系统还包括一号电机4、一号离合器8、二号离合器10、超越离合器11、二号电机12、制动器17与逆止器21；所述的一号离合器8的主动部分与前行星排行星架7为一体结构，一号离合器8的从动部分固连在后行星排齿圈16的左端，与后行星排齿圈16共同旋转；二号离合器10的主动部分与前行星排齿圈9为一体结构，二号离合器10的从动部分固连在后行星排行星架15的左端，与后行星排行星架15共同旋转；超越离合器11的外座圈与二号离合器10的主动部分固连在一起，内座圈与后行星排太阳轮13固定连接；逆止器21的外座圈固定在车架或承载式车身上，内座圈与动力输入轴3固定连接；制动器17的主动部分与后行星排齿圈16为一体结构，制动器17的从动部分固定在车架上；前行星排套装在动力输入轴3上为转动连接，前行星排行星架7与动力输入轴3为花键副连接；后行星排套装在二号电机12的输出轴上为转动连接，后行星排太阳轮13与二号电机12的输出轴为花键副连接；一号电机4的壳体固定在车架或承载式车身上，一号电机4的转子套装在动力输入轴3的右端，与前行星排太阳轮5为花键副连接；二号电机12的壳体固定在车架或承载式车身上，二号电机12的输出轴与后行星排太阳轮13为花键副连接。

根据本发明提供的一种行星混联式双模混合动力车辆驱动系统，其中，动力输入轴3、前行星排、后行星排、一号离合器8、二号离合器10、超越离合器11、制动器17、逆止器21、一号电机4与二号电机12的回转轴线共线。