[发明专利]一种单向离合器双行星排双电机集成式混合动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车混合动力传动技术领域，更具体地说，它涉及一种单向离合器双行星排双电机集成式混合动力系统。

背景技术

由于能源短缺以及公众环保意识的增强，环保的电动汽车或燃料电池骑车便应用而生，然而由于技术的制约，上述类型的汽车还难以在短时间内全面推广，因此，技术上比较成熟的混合动力汽车是目前比较理想的一种选择。

混合动力汽车(HEV)作为一种新兴的节能环保型汽车，其技术和市场处于一种蓬勃发展阶段，混合动力汽车与传统汽车及纯电动汽车相比，最大差别是动力系统。对于并联和混联式HEV，动力耦合系统负责将HEV的多个动力组合在一起，实现多动力源间合理的功率分配并把动力传给驱动桥，它在HEV开发中处于重要地位，其性能直接关系到HEV整车性能是否达到设计要求，是HEV最核心部分。行星轮系具有多自由度、输入输出灵活可控的特点，而且结构紧凑、体积小、速比大，因此被越来越多的混合动力汽车动力耦合系统所采用，这也是当今混合动力汽车动力总成发展的一种趋势。

1997年丰田推出首款混合动力汽车Prius，2005年又推出了搭载最新第三代机电混合动力系统的2006款Prius，仍采用THS动力分流式结构，行星齿轮系统对发动机的输出功率进行重新分配，达到合理平衡发动机符合的目的。附图1所示即为丰田Prius混合动力轿车的动力传动装置结构原理图，包括发动机E、电机MG1、电机MG2以及包括一个单行星排的动力耦合系统等部件，在此机构中，发动机E通过减震阻尼器与单行星排的行星架a相连，并通过行星齿轮b将动力传递给外齿圈c和太阳轮d，外齿圈c与输出轴相连，输出轴通过减速齿轮组e和电机MG2的转子相连，太阳轮d与电机MG1的转子相连，输出轴通过链传动系统f、主减速器g以及差速器h将动力传递给车轮。该系统将发动机E大部分转矩直接传递到输出轴上，将小部分转矩传给电机MG1以用于发电，电机MG1发出的电能根据指令用于电池充电或驱动电机MG2，以增加驱动力。这种结构可以通过调节电机MG1的转矩和转速，让发动机一直处于高效率区或低排放区，此外，通过调节行星排各元件的转速，使其像无级变速器一样工作。

然而，由于上述动力传动装置的两个电机MG1、MG2布置在单行星排的两侧，电机系统集成度低,采用单行星排，减速比低，对电机的转速变化范围、转矩要求高，从而对电机的整体要求高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种结构紧凑、传动效率更高、集成度更高的单向离合器双行星排电机集成式混合动力系统。

本发明的技术方案是这样的：一种单向离合器双行星排双电机集成式混合动力系统，包括发动机以及第一电机、第二电机和输出轴，还包括通过行星架相连的第一行星排和第二行星排，所述的第一行星排位于所述发动机与所述第一电机之间，所述的第二行星排位于所述第一电机和第二电机之间，所述的发动机与所述的第一行星排连接，所述的第一电机与所述的第二行星排连接，所述的第二电机分别与所述的第一行星排和第二行星排连接，所述的行星架与所述的输出轴相连；还包括与所述第一行星排位置相对应的单向离合器。

作为进一步地改进，所述的第一行星排包括依次啮合的第一太阳轮、第一行星轮和第一齿圈，所述的第二行星排包括依次啮合的第二太阳轮、第二行星轮和第二齿圈。

进一步地，所述的第一行星轮与所述的行星架相连，所述的第一齿圈与所述的发动机相连，且能够与所述的单向离合器接触相连。

进一步地，所述的第二太阳轮与所述的第一电机相连，所述的第二行星轮与所述的行星架相连，所述的第二齿圈与所述的第二电机相连。

进一步地，所述的第二电机通过连接架与所述的第一太阳轮相连。

进一步地，所述的第二行星排外侧设有能够锁止所述第二齿圈第一锁止机构。

进一步地，所述的第二电机上还设有能够锁止所述连接架的第二锁止机构。

进一步地，所述的发动机、第一行星排、第一电机、第二行星排以及第二电机同轴布置。

有益效果

本发明与现有技术相比，具有的优点为：

1、本发明结构紧凑、传动效率高，变速单元少，减少了传动结构的占用空间，易于布置，降低了生产成本，同时，使发动机始终在最高效率点，降低能耗，并且能够使双电机与行星排共用冷却润滑系统，易于控制，通过单向离合器和两个锁止机构来进行模式转换，能够在较少的变速单元下实现多种工作模式，切换时无动力中断，舒适性好。

附图说明

图1为现有技术的结构原理图；