专利名称：混合动力车辆的动力耦合系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种动力传动装置，特别是一种混合动力车辆的动力耦合系统。
背景技术：
现有技术公开了两种由发动机和电机及动力合成机构的混合动力车辆的动力传动装置。其中一种为前置前驱传动装置包括发动机、两个电动机、行星齿轮机构、主减速器、差速器、半轴等。另一种为前置后驱传动装置包括发动机、两个电动机、行星齿轮机构、 变速箱、传动轴、主减速器、差速器、半轴等。上述前置前驱装置，体积过大，不适合用于前置后驱的动力传动装置；上述前置后驱装置虽可作为前置后驱车辆的动力传动装置，其需有自动变速箱装置使该动力传动装置结构复杂、控制繁琐。
发明内容
针对上述技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种混合动力车辆的动力耦合系统，以利于节省空间且控制简单，适合作为前置后驱车辆的动力传动装置。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种混合动力车辆的动力耦合系统，该系统包括有发动机、双级行星齿轮机构、第一电机、第二电机，其中所述第一电机为空心轴电机，第二电机为实心轴电机；所述发动机的输出轴与双级行星齿轮机构的齿圈联接；所述第一电机的空心轴与双级行星齿轮机构的太阳齿轮联接；所述第二电机的实心轴穿过第一电机的空心轴与双级行星齿轮机构的行星架联接，形成发动机与所述第二电机两个动力源输出的动力，并通过所述双级行星齿轮机构进行耦合，输出给传动轴。本发明结构简单体积小，节省空间且控制简单适合作为前置后驱车辆的动力传动装置。通过所述发动机、所述第一电机、所述第二电机的协调控制，可实现不同车况下的动力输出。
图1是本发明的混合动力车辆的动力耦合系统原理图；图2是本发明的动力耦合系统纯电动工况；图3是本发明的动力耦合系统串联混合工况；图4是本发明的动力耦合系统并联混合工况；图5是本发明的动力耦合系统混联混合工况；图6是本发明的动力耦合系统发动机启动工况；图7是本发明的动力耦合系统制动能量回收工况。图中1、齿圈 2、行星架 3、双级行星齿轮 4、太阳齿轮5、第一电机 6、第二电机
具体实施例方式结合附图对本发明的混合动力车辆的动力耦合系统结构加以说明。如图1所示，本发明的混合动力车辆的动力耦合系统包括有发动机、双级行星齿轮机构、第一电机、第二电机，所述第一电机5为空心轴电机，第二电机6为实心轴电机；所述发动机的输出轴与双级行星齿轮机构的齿圈1联接；所述第一电机5的空心轴与双级行星齿轮机构的太阳齿轮4联接；所述第二电机6的实心轴穿过所述第一电机5的空心轴与双级行星齿轮机构的行星架2联接，形成所述发动机与所述第二电机6两个动力源输出的动力通过所述双级行星齿轮机构进行耦合，输出给传动轴。该混合动力车辆的动力耦合系统将太阳齿轮4与第一电机5的空心轴联接，将行星架2与第二电机6的实心轴联接并联接传动轴，将齿圈1与发动机的输出轴联接。将发动机输出的转速与转矩直接传递给齿圈；实心轴的第二电机6输出的转速与转矩直接传递给行星架2。发动机输出的转速与转矩与实心轴的第二电机6输出的转速与转矩通过双级行星齿轮机构进行耦合。如图2所示，纯电动工况即由实心轴的第二电机6作为驱动源驱动车辆。发动机未启动，即齿圈固定，实心轴的第二电机6输出转速与转矩传递给行星架即行星架为主动件，空心轴的第一电机5反向旋转但不发电，太阳齿轮为从动件，转向与行星架2反向。如图3所示，串联混合工况即由发动机带动空心轴的第一电机5发电，实心轴的第二电机6作为驱动源驱动车辆。发动机输出转速与转矩传递给齿圈即齿圈为主动件，齿圈所受的转速与转矩由行星齿轮传递给太阳齿轮驱动空心轴第一电机5发电即太阳齿轮为从动件，转向与齿圈同向。空心轴的第一电机5发的电通过变频器输送给实心轴第二电机6，实心轴的第二电机6即行星架输出转速与转矩到转动轴，转向与齿圈同向。如图4所示，并联混合工况即发动机和实心轴的第二电机6同时作为动力源，驱动车辆行驶。发动机输出转速与转矩即齿圈为主动件，转速与转矩通过双级行星齿轮传递给行星架；实心轴的第二电机6同时输出转速与转矩给行星架即行星架也为主动件，同时驱动车辆。空心轴第一电机5作为控制辅助件可以调节发动机输出转速。如图5所示，混联混合工况即发动机输出动力既驱动车辆行驶，又同时驱动空心轴的第一电机5发电。发动机输出转速与转矩即齿圈1为主动件。其中一部分转速与转矩输出通过双级行星齿轮3传递给行星架2，行星架2转向与齿圈1同向。其余转速与转矩通过双级行星齿轮3传递给太阳齿轮4即空心轴的第一电机5转子，空心轴的第一电机5发电，转向与齿圈1同向。空心轴的第一电机5发出的电可提供给实心轴的第二电机6，第二电机6输出动力与发动机共同驱动车辆行驶。如图6所示，发动机启动工况通过齿圈1、行星架2、太阳齿轮4三者运动关系，以实心轴的第二电机6转子即行星架2作为固定参照，通过空心轴的第一电机5即太阳轮作为主动件，联接发动机的齿圈1为从动件，通过双级行星齿轮3驱动齿圈1启动发动机，转向与空心轴的第一电机5即太阳齿轮4同向。如图7所示，制动能量回收工况实心轴的第二电机6作为发电机对行星架2即传动轴进行制动，辅助车辆制动。发动机处于怠速工作状态，空心轴的第一电机5处于自由状态，将车辆制动的能量进行回收，给蓄电池充电。若发动机不工作即齿圈1固定，则太阳轮即空心轴的第一电机5反转且处于自由状态。
权利要求
1. 一种混合动力车辆的动力耦合系统，该系统包括有发动机、双级行星齿轮机构、第一电机、第二电机，其特征是所述第一电机(5)为空心轴电机，第二电机(6)为实心轴电机； 所述发动机的输出轴与双级行星齿轮机构的齿圈(1)联接；所述第一电机(5)的空心轴与双级行星齿轮机构的太阳齿轮(4)联接；所述第二电机(6)的实心轴穿过所述第一电机 (5)的空心轴与双级行星齿轮机构的行星架( 联接，形成所述发动机与所述第二电机(6) 两个动力源输出的动力通过所述双级行星齿轮机构进行耦合，输出给传动轴。
全文摘要
本发明提供一种混合动力车辆的动力耦合系统，该系统包括有发动机、双级行星齿轮机构、第一电机、第二电机，所述第一电机为空心轴电机，第二电机为实心轴电机；所述发动机的输出轴与双级行星齿轮机构的齿圈联接；所述第一电机的空心轴与双级行星齿轮机构的太阳齿轮联接；所述第二电机的实心轴穿过第一电机的空心轴与双级行星齿轮机构的行星架联接，形成发动机与所述第二电机两个动力源输出的动力通过所述双极行星齿轮机构进行耦合，并输出给传动轴。本发明结构简单体积小，节省空间且控制简单适合作为前置后驱车辆的动力传动装置。通过所述发动机、所述第一电机、所述第二电机的协调控制，可实现不同车况下的动力输出。
文档编号B60K6/365GK102416858SQ20111030756
公开日2012年4月18日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者吴浩, 宋建锋, 崔梦谦, 张春, 马立刚 申请人:天津科斯特汽车技术有限责任公司