[实用新型]一种混合动力驱动装置

说明书

本实用新型涉及一种混合动力驱动装置，该驱动装置包括发动机、第一行星排、第二行星排、第一电机、电池、输出齿轮、车轮和第二电机；第一行星排包括由里向外啮合连接的第一太阳轮、第一齿圈和第一行星架，第二行星排包括由里向外啮合连接的第二太阳轮、第二齿圈和第二行星架；发动机与第一齿圈连接，第一电机在第一行星排和第二行星排之间与第二太阳轮连接，第一太阳轮与第二齿圈连接，第一行星架、第二行星架和输出齿轮共同连接；第一电机和第二电机与电池共同连接；输出齿轮和第二电机与车轮相连，共同驱动车轮转动。本实用新型使得功率流分配更合理，有效将发动机直驱工况从低速工况拓展至高速工况，大大提升了驱动装置的驱动效率。

技术领域

本实用新型涉及车辆动力领域，尤其涉及一种混合动力驱动装置。

背景技术

现有车辆的混合动力驱动系统，通常如图1所示包括发动机(ENG)1、行星排2、第一电机(MG1)3、电池(BT)4、输出齿轮5、车轮6和第二电机(MG2)7，其中，行星排2包括太阳轮201、齿圈202、行星架203。发动机1与第二电机7和齿圈202连接，第一电机3与太阳轮201连接，行星架203与输出齿轮5连接，输出齿轮5将动力输出给车轮6，第一电机3和第二电机7与电池4连接。

上述混合动力驱动系统的杠杆原理如图2所示，其横坐标为发动机1、第一电机3、输出齿轮5的位置关系(速比关系)，纵坐标为发动机1、第一电机3、输出齿轮5等运动部件的转速，发动机转速n_ENG、第一电机转速n_MG1和输出齿轮转速n_OUT满足：

n_MG1+k·n_ENG＝(k+1)n_OUT (1)

其中，k为行星排20的速比，现有技术k＝1.87，S为太阳轮、C为行星架、R为齿圈、OUT为输出齿轮、ENG为发动机、MG1为第一电机，箭头表示发动机扭矩T_ENG、第一电机扭矩T_MG1、输出齿轮扭矩T_OUT等运动部件的方向，规定以发动机输出扭矩方向为正，第一电机扭矩与发动机扭矩方向相同，为正，输出齿轮扭矩方向与发动机扭矩方向相反，为负。发动机扭矩T_ENG、第一电机扭矩T_MG1、输出齿轮扭矩T_OUT大小关系满足：

T_MG1∶T_ENG∶T_OUT＝1∶k∶(k+1) (2)

该系统在低速混合动力工况下，可实现轮端功率全部由发动机1提供，此时发动机1运行在经济工况点，发动机1功率大于轮端功率，能量流如图3所示，发动机1多余的机械能通过第一电机3或第一电机3与第二电机7发电转化为电能输至电池4。

在混合动力中速、高速及超高速工况，第一电机为正转速，处于驱动状态，能量流如图4所示，发动机1一部分动力输出到行星排2，一部分动力输出到第二电机7发电并输出给第一电机3，第一电机3做功输出动力到行星排2，行星排2将发动机1和第一电机3输入的动力汇合后经输出齿轮5输出到车轮6，此时第二电机7除了给第一电机3提供电能外，还给车辆电器系统提供电能，电池4功率一般为0。

现有技术车辆效率比增程式电动车效率要高，但在中速、高速工况下始终有较大比例的功率需要经过机械能-电能-机械能的转换，系统效率不佳。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种混合动力驱动装置，可实现从低速到高速工况发动机直驱，避免能量转换损失，提高驱动效率。

本实用新型具体的技术方案如下：