机EM2相同转速时，此时可以获得最高车速而不会导致大电机和小电机 两个电机超出允许转速。该挡位轮边获得的驱动扭矩为：
[0040] Twheel= (TeM1+TeM2 )*1ED
[0041 ] 其中，TwheeI为车轮获得的驱动扭矩;Temi表;^:小电机EMl的扭矩;Tem2表;^大电机EM2 的扭矩;iro为两级减速齿轮总的减速比。
[0042]在汽车混合动力驱动模式下：
[0043]在第一档位混合动力驱动模式HEV-I时，第一制动器Bl闭合，提供行星齿轮动力耦 合机构的扭矩平衡支点，第二离合器Cl闭合后，发动机输入扭矩通过第三单行星排PG3传递 至小电机EMl的转子轴上，此时小电机EMl工作在负转速区间，由于第三单行星排的第三行 星架PC3固定在变速箱壳体上，第三外齿圈R3和第三太阳轮S3转速相反，所以发动机可以正 转速工作。根据第三单行星排的固定传动比关系，发动机扭矩经过第三行星排之后小电机 EMl的转子轴将获得更大的驱动扭矩驱动车辆行驶。大电机、小电机两个电机可以根据需求 扭矩大小参与工作。第一档位混合动力驱动模式的等效杠杆图如图3(a)所示，图中Tem 1表示 小电机EMl的扭矩，Tem2表不大电机EM2的扭矩，Tke表不发动机ICE的扭矩，Tl表不传递到第 一轴上的车辆行驶阻力，i 3表示第三单行星排PG3的传动比，图中箭头表示各轴上的扭矩， 向上表示正扭矩，向下表示负扭矩，此时发动机和大电机EM2同时驱动车辆行驶。该挡位轮 边可以获得的驱动扭矩为：
[0044] Twheel= ( ( (-TEMl)+TFCE*(-l2) )*(-?2)+ΤεΜ2*(-?1+1 ) )*1ED
[0045] 其中，!wheel为车轮获得的驱动扭矩;Temi表示小电机EMl的扭矩;Tem2表示大电机EM2 的扭矩;Tke表示发动机ICE的扭矩；^为第一单行星排PGl传动比（数值等于第一外齿圈Rl 齿数与第一太阳轮Sl齿数之比，该传动比为负值）；12为第二单行星排PG2传动比(数值等于 第二外齿圈R2与第二太阳轮S2齿数之比，数值为负）；i 3为第三单行星排PG3传动比(数值等 于第三外齿圈R3与第三太阳轮S3齿数之比，数值为负）；iFD为两级减速齿轮总的减速比。
[0046] 当整车不要较大扭矩时，第二离合器Cl将打开，第一离合器CO闭合，传动装置以动 力分流模式驱动，此时为第二档位混合动力驱动模式，该模式为主要的混合动力驱动模式， 实现整车良好的燃油经济性。当出现汽车滑行和刹车时，第一离合器CO可以打开，脱离发动 机，以利于更有效地回收制动能量。第二档位混合动力驱动模式的等效杠杆图如图3(b)所 不，图中Temi表不小电机EMl的扭矩，Tem2表不大电机EM2的扭矩，Tice表不发动机I CE的扭矩， Tl表示传递到第一轴上的车辆行驶阻力，图中箭头表示各轴上的扭矩，向上表示正扭矩，向 下表示负扭矩。在动力分流模式工况下，整车可以实现无级变速，没有固定传动比；同时在 该工作模式下行星齿轮动力親合机构各轴扭矩(发动机Tice、小电机Temi、大电机Tem2、负载扭 矩Tl)除了满足行星齿轮各元件之间的扭矩关系外，还要保持系统的扭矩平衡。
[0047]当汽车车速较高时，小电机EMl会运行在零转速附近，此时小电机效率很差，控制 第二制动器B2闭合，将小电机EMl锁止，避免影响传动装置的传动效率，此时为第三档位混 合动力驱动模式，即固定传动比模式。第三档位混合动力驱动模式的等效杠杆图如图3 (c) 所不，TEM2表不小电机EM2的扭矩，Tke表不发动机ICE的扭矩，Tl表不传递到第一轴上的车辆 行驶阻力，图中箭头表示各轴上的扭矩，向上表示正扭矩，向下表示负扭矩。该挡位轮边可 以获得的驱动相1矩为：
[0048]
[0049] 其中，Twheei为车轮获得的驱动扭矩;Tem2表示大电机EM2的扭矩;Tke表示发动机ICE 的扭矩；^为第一单行星排PGl传动比（数值等于第一外齿圈Rl齿数与第一太阳轮Sl齿数之 比，该传动比为负值）；i2为第二单行星排PG2传动比（数值等于第二外齿圈R2与第二太阳 轮S2齿数之比，数值为负）；i FD为两级减速齿轮总的减速比。
【主权项】
1. 一种用于前驱车辆的深度混合动力传动装置，包括小电机(EMI)、大电机(EM2)、第一 离合器(C0)、差速器、输入轴、输出轴，其特征在于:还包括第一单行星排(PG1)、第二单行星 排(PG2)、第一减速齿轮(Z1)、第二减速齿轮(Z2)、第三减速齿轮(Z3)、第一制动器(B1)、第 二制动器(B2)，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);所述第一单行星排与第二单行星排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)相连接构成第一轴并在第一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;第一制动器(B1)-端固定在变 速箱壳体上，其另一端与所述第二轴相连接;第二制动器(B2)-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;所述第一单行星排的第一太阳轮(S1)与所述大电机 (EM2)的转子轴连接，所述第二单行星排的第二太阳轮(S2)与所述小电机(EM1)的转子轴连 接;所述输入轴通过飞轮减震器(FW)与发动机的输出轴连接，第一离合器(C0)的一边连接 在输入轴上，第一离合器(C0)的另一边连接在第二轴上。2. 如权利要求1所述的一种用于前驱车辆的深度混合动力传动装置，其特征在于:在所 述输入轴和所述小电机的转子轴之间设置有第三单行星排(PG3)、第二离合器(C1)，所述第 三单行星排(PG3)包括第三太阳轮(S3)、第三行星轮(P3)、第三行星架(PC3)和第三外齿圈 (R3)，所述第三单行星排的行星架(PC3)固定在变速箱壳体上，第三单行星排的第三太阳轮 (S3)与所述输入轴相连接，所述第二离合器(C1)的一边与所述第三单行星排的第三外齿圈 (R3)相连接，所述第二离合器(C1)的另一边与所述小电机EM1的转子轴相连接。3. 如权利要求1或2所述的一种用于前驱车辆的深度混合动力传动装置，其特征在于： 在与性能相匹配的发动机装配后，所述发动机、大电机、行星齿轮动力耦合机构、小电机依 次同轴排列放置。4. 如权利要求2所述的一种用于前驱车辆的深度混合动力传动装置，其特征在于:在与 性能相匹配的发动机装配后，所述发动机、大电机、行星齿轮动力耦合机构、小电机、第三单 行星排依次同轴排列放置。5. 如权利要求1或2所述的一种用于前驱车辆的深度混合动力传动装置，其特征在于： 所述第一离合器为常开类型离合器或常闭类型离合器。
【专利摘要】本发明提供了一种用于前驱车辆的深度混合动力传动装置，包括小电机EM1、大电机EM2、由两个单行星排组成的行星齿轮动力耦合机构和两级减速齿轮系，发动机ICE位于大电机EM2左侧，此外还设有制动器B1、B2，离合器C0、C1，实现多种纯电动驱动模式和混合动力驱动模式。在纯电动驱动时，离合器C0打开将发动机脱离，控制制动器B1、B2能够实现三种纯电动模式。离合器C0闭合时发动机参与工作进入混合动力驱动模式，通过协调控制B1、B2、C1实现多个固定转动比的混合动力模式和动力分流模式。本发明的传动装置，其传动效率高、扭矩输出能力强，可满足前驱车辆动力系统的不同使用要求和配置需求。
【IPC分类】B60K1/02, B60K17/02, B60K17/08
【公开号】CN105667302
【申请号】CN201610122044
【发明人】韩兵, 钟发平, 王延芸, 张彤
【申请人】科力远混合动力技术有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月3日