多檔位混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種混合動力車輛的動力傳動系統(tǒng)，特別涉及一種多檔位混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]當前混聯(lián)式混合動力技術主要以豐田混合動力系統(tǒng)為代表。該系統(tǒng)在車輛高速行駛時，行星齒輪系內部存在功率循環(huán)，致使其在高速工況下傳動效率較低；另外，該系統(tǒng)的驅動電機到車輪之間只有一個固定速比，嚴重限制車輛的純電驅動能力。由此可見，混合動力車輛動力耦合裝置的結構還需進行改進。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種多檔位混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。
[0004]本實用新型由發(fā)動機、輸入軸、行星齒輪系、一號電機、二號電機、逆變器、動力電池、鎖止器、第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪、第四齒輪、第五齒輪和離合器組成。所述發(fā)動機與輸入軸連接，輸入軸與行星架連接；所述行星齒輪系包括前排太陽輪、前排行星輪、前排齒圈、行星架、后排行星輪和后排齒圈，其中前排行星輪和后排行星輪同軸固連；所述一號電機與前排太陽輪連接，二號電機與后排齒圈連接；所述動力電池通過逆變器分別與一號電機、二號電機電連接；所述鎖止器包括第一鎖止器和第二鎖止器，其中第一鎖止器一端與輸入軸連接，另一端固連于車架，第二鎖止器一端與一號電機連接，另一端固連于車架；所述第一齒輪與前排齒圈同軸固連，第二齒輪與第一齒輪嚙合；所述第五齒輪與后排齒圈同軸固連，第四齒輪與第五齒輪嚙合；所述離合器包括第一離合器和第二離合器，第一離合器主動部分與第二齒輪連接，從動部分與第三齒輪連接，第二離合器主動部分與第四齒輪連接，從動部分與第三齒輪連接。
[0005]與現(xiàn)有技術相比本實用新型的有益效果是:
[0006]1、本實用新型的工作模式較多，其中更多的純電動模式使得本實用新型同樣適用于插電式混合動力車輛；
[0007]2、本實用新型在車輛高速行駛時，完全采用機械路徑傳遞動力而避免使用電力路徑，提尚了車輛尚速彳丁駛時的傳動效率；
[0008]3、本實用新型在車輛高速行駛時，完全采用機械傳動而避免了在高速狀態(tài)下使用電機，可降低對二號電機的轉速需求，有利于二號電機的小型化。
【附圖說明】
[0009]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明:
[0010]圖1是本實用新型的結構組成與工作原理示意圖.
[0011]圖2是本實用新型駐車發(fā)動機啟動模式的動力傳遞路線圖。
[0012]圖3是本實用新型低速行車發(fā)動機啟動模式的動力傳遞路線圖。
[0013]圖4是本實用新型高速行車發(fā)動機啟動模式的動力傳遞路線圖。
[0014]圖5是本實用新型低速純電驅動的動力傳遞路線圖。
[0015]圖6是本實用新型高速純電驅動的動力傳遞路線圖。
[0016]圖7是本實用新型低速發(fā)動機單獨驅動模式的動力傳遞路線圖。
[0017]圖8是本實用新型中速發(fā)動機單獨驅動模式的動力傳遞路線圖。
[0018]圖9是本實用新型高速發(fā)動機單獨驅動模式的動力傳遞路線圖。
[0019]圖10是本實用新型功率分流模式的動力傳遞路線圖。
[0020]圖11是本實用新型聯(lián)合驅動模式的動力傳遞路線圖。
[0021]圖12是本實用新型發(fā)動機關閉時低速再生制動模式的動力傳遞路線圖。
[0022]圖13是本實用新型發(fā)動機關閉時高速再生制動模式的動力傳遞路線圖。
[0023]圖14是本實用新型發(fā)動機運轉時低速再生制動模式的動力傳遞路線圖。
[0024]圖15是本實用新型發(fā)動機運轉時高速再生制動模式的動力傳遞路線圖。
[0025]圖中:1.發(fā)動機，2.輸入軸，3.第一鎖止器，4.前排太陽輪，5.行星架，6.前排齒圈，7.前排行星輪，8.后排齒圈，9.后排行星輪，10.二號電機，11.一號電機，12.第二鎖止器，13.逆變器，14.動力電池，15.第五齒輪，16.第四齒輪，17.第二離合器，18.第三齒輪，
19.第一離合器，20.第二齒輪，21.第一齒輪。
【具體實施方式】
[0026]請參閱圖1所示，為本實用新型的實施例，該實施例由發(fā)動機1、輸入軸2、行星齒輪系、一號電機11、二號電機10、逆變器13、動力電池14、鎖止器、第一齒輪21、第二齒輪
20、第三齒輪18、第四齒輪16、第五齒輪15和離合器組成。所述發(fā)動機I與輸入軸2連接，輸入軸2與行星架5連接；所述行星齒輪系包括前排太陽輪4、前排行星輪7、前排齒圈6、行星架5、后排行星輪9和后排齒圈8，其中前排行星輪7和后排行星輪9同軸固連；所述一號電機11與前排太陽輪4連接，二號電機10與后排齒圈8連接；所述動力電池14通過逆變器13分別與一號電機11、二號電機10電連接；所述鎖止器包括第一鎖止器3和第二鎖止器12，其中第一鎖止器3 —端與輸入軸2連接，另一端固連于車架，第二鎖止器12 —端與一號電機11連接，另一端固連于車架；所述第一齒輪21與前排齒圈6同軸固連，第二齒輪20與第一齒輪21嗤合；所述第五齒輪15與后排齒圈8同軸固連，第四齒輪16與第五齒輪15嗤合；所述離合器包括第一離合器19和第二離合器17，第一離合器19主動部分與第二齒輪20連接，從動部分與第三齒輪18連接，第二離合器17主動部分與第四齒輪16連接，從動部分與第三齒輪18連接。
[0027]本實用新型的工作過程和原理如下:
[0028]1.發(fā)動機啟動模式
[0029]根據(jù)整車運行狀況，發(fā)動機啟動模式分為駐車啟動、低速行車啟動和高速行車啟動三種子模式。發(fā)動機駐車啟動模式的動力傳遞路線如圖2，發(fā)動機低速行車啟動模式的動力傳遞路線如圖3，發(fā)動機高速行車啟動模式的動力傳遞路線如圖4。
[0030]這三種子模式的共同特征是:
[0031]第一鎖止器3和第二鎖止器12分離，動力電池14放電，一號電機11以電動馬達的形式工作，將電能轉化為機械能，產(chǎn)生的動力經(jīng)前排太陽輪4、前排行星輪7、行星架5和輸入軸2傳遞到發(fā)動機1，發(fā)動機I啟動。
[0032]三種子模式的區(qū)別是:
[0033]在發(fā)動機駐車啟動模式下，前排齒圈6固定，后排齒圈8和二號電機10空轉。在發(fā)動機低速行車啟動模式下，第一離合器19接合，第二離合器17分離；二號電機10以電動馬達的形式工作，將電能轉化為機械能，產(chǎn)生的動力經(jīng)后排齒圈8、后排行星輪9、前排行星輪7、前排齒圈6、第一齒輪21、第二齒輪20、第一離合器19和第三齒輪18，最終傳遞至驅動車輪。在發(fā)動機高速行車啟動模式下，第一離合器19分離，第二離合器17接合；二號電機10以電動馬達的形式工作，將電能轉化為機械能，產(chǎn)生的動力經(jīng)第五齒輪15、第四齒輪16、第二離合器17和第三齒輪18，最終傳遞至驅動車輪。
[0034]2.純電驅動模式
[0035]純電驅動模式主要用于當動力電池14處于電量消耗狀態(tài)時，車輛的純電動零排放行駛。根據(jù)整車行駛功率需求，純電驅動模式分為低速純電驅動和高速純電驅動兩種子模式，其中低速純電驅動模式的動力傳遞路線如圖5，高速純電驅動模式的動力傳遞路線如圖6。
[0036]兩種子模式的共同特征是:
[0037]第一鎖止器3接合，第二鎖止器12分離；發(fā)動機1、輸入軸2和行星架5固定；動力電池14放電，二號電機10以電動馬達的形式工作，將電能轉化為機械能，產(chǎn)生的動力經(jīng)齒輪系最終傳遞至輸出車輪；前排太陽輪4和一號電機11空轉。
[0038]兩種子模式的區(qū)別是:
[0039]在低速純電驅動模式下，第一離合器19接合，第二離合器17分離；二號電機10產(chǎn)生的動力經(jīng)后排齒圈8、后排行星輪9、前排行星輪7、前排齒圈6、第一齒輪21、第二齒輪20、第一離合器19和第三齒輪18，最終傳遞至驅動車輪。在高速純電驅動模式下，第一離合器19分離，第二離合器17接合；二號電機10產(chǎn)生的動力經(jīng)第五齒輪15、第四齒輪16、第二離合器17和第三齒輪18，最終傳遞至驅動車輪
[0040]3.發(fā)動機單獨驅動模式
[0041]根據(jù)整車運行狀況，發(fā)動機單獨驅動模式分為低速發(fā)動機單獨驅動、中速發(fā)動機單獨驅動和高速發(fā)動機單獨驅動三種子模式。低速發(fā)動機單獨驅動模式主要用于車輛低速行駛，整車行駛功率需求低于發(fā)動機在高效區(qū)所能提供的最小功率，且動力電池14荷電狀態(tài)(SOC)值較低致使其無法正常輸出電能時的工況，動力傳遞路線如圖7 ;中速發(fā)動機單獨驅動模式主要用于車輛中速行駛，整車行駛功率需求處于發(fā)動機高效區(qū)時的工況，動力傳遞路線如圖8 ;高速發(fā)動機單獨驅動模式主要用于車輛高速行駛，整車行駛功