一种用于公路车辆的混合动力变速箱的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种用于公路车辆的混合动力变速箱，属于动力传动系统技术领域。该装置包括发动机、电动机MG1和电动机MG2、行星排P1和行星排P2,制动器B1和制动器B2。电动机工作时，制动器B2闭合，两台电动机可同时工作或其中一台工作，用于车辆低速或倒挡行驶；发动机工作时，制动器B1闭合，通过电动机MG1调速，用于车辆中速和高速行驶；两台电动机还可以在车辆减速时回收能量。本发明可实现动力换挡，实现动力同轴输入输出，整体形式简单，结构紧凑，传动效率高，能在很大程度上改善车辆动力性能，提高车辆燃油经济性。
【专利说明】
一种用于公路车辆的混合动力变速箱
技术领域
[0001] 本发明涉及动力传动系统技术领域，特别是指一种用于公路车辆的混合动力变速 箱。
【背景技术】
[0002] 目前能源短缺已成为全球面临的一个重要问题，而混合动力技术能有效改善车辆 低速动力输出和燃油消耗，已成为汽车工业的发展方向。公路车辆(如城市公交车)在工作 时，经常在低速、启停工况下工作，在低速及启动工况下，可以用电机驱动，在减速工况下， 电机能实现制动能量回收，给电池充电，这样能大大提高车辆的燃油经济性。
[0003] 在混合动力变速箱的设计文献资料中，本田、丰田、吉利和科力远等厂家均未实现 变速箱同轴输入输出机构，会存在径向安装尺寸过大的问题，此混合动力变速箱能在提高 车辆的燃油经济性的基础上，实现同轴输入输出，避免了径向安装尺寸过大的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明为提高公路车辆的燃油经济性，提升车辆动力性能，解决用于现有的城市 公交车的混合动力变速箱径向安装尺寸过大的问题，提供一种用于公路车辆的混合动力变 速箱。
[0005] 该变速箱包括发动机、电动机MG1、电动机MG2、制动器B1、制动器B2、行星排P1和行 星排P2,其中，行星排P1包括P1排太阳轮、P1排行星轮、行星架、P1排齿圈，行星排P2包括P2 排太阳轮、P2排行星轮、行星架、P2排齿圈；
[0006] 行星架为行星排P1与行星排P2共用，行星架与发动机相连，或行星架与制动器B2 连接，P1排太阳轮与电动机MG2相连，或P1排太阳轮与制动器B1连接，P1排齿圈与P2排齿圈 及输出轴相连;P2排太阳轮与电动机MG1相连。
[0007] 行星齿轮传动机构在电动机MG1和电动机MG2的同一侧。
[0008] 变速箱实现动力同轴输入输出。
[0009] 电动机MG1或电动机MG2工作时，制动器B1闭合或断开、制动器B2闭合，此时动力由 电动机MG1和电动机MG2同时驱动或单独驱动车辆，用于车辆低速行驶；
[0010] 发动机工作时，制动器B1闭合、制动器B2断开，此时由电动机MG1工作进行调速，动 力由齿圈输出，用于车辆中低速及高速行驶；
[0011] 车辆倒挡行驶时，电动机MG1和电动机MG2反转，制动器B1闭合、制动器B2闭合； [0012] 车辆减速行驶时，制动器B1断开、制动器B2闭合，电动机MG 1和电动机MG2回收能 量。
[0013] 本发明的上述技术方案的有益效果如下：
[0014] 上述方案优点如下：一是集成化程度高，行星齿轮传动机构都在两台电动机的同 一侧，实现了同轴输入输出功能，使整体结构形式简单、紧凑，可靠性高，且容易维修;二是 可实现在低速及启动工况下，可以用两台电机驱动，中速状况下可以实现混合驱动，高速状 况下，由发动机直接驱动，且电动机MG1能在一定范围内调速，减速工况下实现能量回收，在 一定程度上提高了车辆的燃油经济性。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明的用于公路车辆的混合动力变速箱结构原理图；
[0016] 图2为本发明的混合动力变速箱两台电动机工作时的功率流图；
[0017] 图3为本发明的混合动力变速箱发动机和电动机共同工作时的功率流图；
[0018] 图4为本发明的混合动力变速箱结构图。
[0019] 其中：1-发动机；2-电动机MG1; 3-电动机MG2;4-制动器B1; 5-制动器B2;6-P1排齿 圈；7-P2排齿圈；8-行星架;9-输出轴；10-P2排太阳轮;11-P1排太阳轮。
【具体实施方式】
[0020] 为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具 体实施例进行详细描述。
[0021] 本发明提供一种用于公路车辆的混合动力变速箱，如图1、图4所示，为该混合动力 变速箱的原理图和结构图，该变速箱包括发动机1、电动机MG1 2、电动机MG2 3、制动器B1 4、制动器B2 5、行星排P1和行星排P2,其中，行星排P1包括P1排太阳轮11、P1排行星轮、行星 架8、P1排齿圈6,行星排P2包括P2排太阳轮10、P2排行星轮、行星架8、P2排齿圈7;
[0022] 行星架8为行星排P1与行星排P2共用，行星架8与发动机1相连，或行星架8与制动 器B2 5连接，P1排太阳轮11与电动机MG2 3相连，或P1排太阳轮11与制动器B1 4连接，P1排 齿圈6与P2排齿圈7及输出轴9相连;P2排太阳轮10与电动机MG1 2相连。
[0023] 行星齿轮传动机构在电动机MG1 2和电动机MG2 3的同一侧。
[0024]如图1所示为本发明的混合动力变速箱原理示意图，动力由发动机或电动机输入， 通过切换制动器能使动力以不同的形式输出，满足车辆的工况需求。
[0025]如表1所示为本发明混合动力变速箱工作时换挡过程的具体实施。
[0026] 车辆倒车行驶时，制动器B1 4、B2 5均闭合，电动机MG1 2、MG2 3正转，其输出转矩 分别传递到P1和P2排太阳轮，P1和P2排共同的行星架8固定，通过P1排齿圈6和P2排齿圈7输 出，其功率流图如图2所示；
[0027]车辆低速行驶时，制动器B1 4、B2 5均闭合，电动机MG1 2、MG2 3反转，其输出转矩 分别传递到P1和P2排太阳轮，P1和P2排共同的行星架8固定，通过P1排齿圈6和P2排齿圈7输 出，其功率流图如图2所示；
[0028] 车辆中速行驶时，制动器B1 4断开，制动器B2 5断开，电动机MG1 2正转进行调速， 其输出转矩传递到P2排太阳轮10,发动机1输出转矩传递到行星架8,最终通过P2排齿圈7输 出，其功率流图如图3所示；
[0029]车辆高速行驶时，制动器B1 4闭合，制动器B2 5断开，发动机1正转，其输出转矩传 递到行星架8,电动机MG1 2进行调速，其输出转矩传递到P2排太阳轮10,最终通过行星架8 输出，此状态可用电动机MG2 3进行发电。
[0030]表1变速箱工作时的档位切换
[0032]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种用于公路车辆的混合动力变速箱，其特征在于:包括发动机（I)、电动机MG1(2)、 电动机MG2 (3)、制动器B1 (4)、制动器B2 (5)、行星排P1和行星排P2，其中，行星排P1包括P1排 太阳轮（11)、P1排行星轮、行星架(8)、P1排齿圈（6)，行星排P2包括P2排太阳轮（10)、P2排行 星轮、行星架(8)、P2排齿圈（7); 行星架(8)为行星排Pl与行星排P2共用，行星架（8)与发动机（1)相连，或行星架（8)与 制动器B2(5)连接，Pl排太阳轮（11)与电动机MG2(3)相连，或Pl排太阳轮（11)与制动器Bl (4)连接，Pl排齿圈（6)与P2排齿圈（7)及输出轴(9)相连;P2排太阳轮（10)与电动机MGl (2) 相连。2. 根据权利要求1所述的用于公路车辆的混合动力变速箱，其特征在于:所述行星齿轮 传动机构在电动机MGl (2)和电动机MG2 (3)的同一侧。3. 根据权利要求1所述的用于公路车辆的混合动力变速箱，其特征在于:所述变速箱实 现动力同轴输入输出。4. 根据权利要求1所述的用于公路车辆的混合动力变速箱，其特征在于：电动机MG1(2) 或电动机MG2(3)工作时，制动器BI (4)闭合或断开、制动器B2(5)闭合，此时动力由电动机 MG1(2)和电动机MG2(3)同时驱动或单独驱动车辆，用于车辆低速行驶； 发动机1工作时，制动器Bl (4)闭合、制动器B2(5)断开，此时由电动机MGl (2)工作进行 调速，动力由齿圈输出，用于车辆中低速及高速行驶； 车辆倒挡行驶时，电动机MGl (2)和电动机MG2 (3)反转，制动器Bl (4)闭合、制动器B2 (5) 闭合； 车辆减速行驶时，制动器B1 (4)断开、制动器B2 (5)闭合，电动机MG 1 (2)和电动机MG2 (3) 回收能量。
【文档编号】B60K17/08GK105882381SQ201610320035
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】张文明, 杨威威, 赵鑫鑫, 杨耀东
【申请人】北京科技大学