超轻度混合动力传动系统转让专利
申请号 : CN200910025652.X
文献号 : CN101492009B
文献日 : 2011-09-28
发明人 : 邹政耀
申请人 : 邹政耀
摘要 :
权利要求 :
1.一种超轻度混合动力传动系统,具有轻度混合动力传动装置,其特征在于结构由主传动部分和控制传动部分组成;主传动部分由主传动部分的前行星排(21)和主传动部分的后行星排(3)组成,控制传动部分由控制传动部分的后行星排(12)、控制传动部分的前行星排(15)、发电机(14)、蓄电池(13)和电动机(11)组成;主传动部分的前行星排(21)和主传动部分的后行星排(3)同轴,主传动部分的前行星排(21)的内齿圈与主传动部分的后行星排(3)的太阳轮做成一体或固接,主传动部分的前行星排(21)的太阳轮连接离合器(5)的主动部分,离合器(5)的从动部分连接主传动部分的后行星排(3)的内齿圈,主传动部分前行星排(21)的太阳轮伸出轴连接圆鼓(9),圆鼓(9)外周同轴安装有制动器(8),主传动部分的前行星排(21)的行星架连接轴(23)接受来自发动机的动力;主传动部分的后行星排(3)的行星架连接齿轮(2),所述齿轮(2)输出动力;主传动部分的前行星排(21)的内齿圈连接第二齿轮对(18)主动齿轮,第二齿轮对(18)从动齿轮连接控制传动部分的后行星排(12)的行星架,第二齿轮对(18)的主动齿轮通过单向超越离合器(19)与主传动部分的前行星排(21)内齿圈的轴同轴安装连接;所述连接轴(23)连接第一齿轮对(22)主动齿轮,第一齿轮对(22)从动齿轮连接第一离合器(20),所述第一离合器(20)输出端连接控制传动部分的后星排(12)的行星架;控制传动部分的后行星排(12)的行星架为控制传动部分的功率输入元件,其太阳轮连接第五齿轮对(6)的主动齿轮,第五齿轮对(6)的从动齿轮连接主传动部分的后星排(3)的内齿圈,第五齿轮对(6)的主动齿轮与控制传动部分的后行星排(12)的太阳轮做成一体或固接,第五齿轮对(6)的从动齿轮与主传动部分的后行星排(3)的内齿圈做成一体或固接,控制传动部分的后行星排(12)的内齿圈与控制传动部分的前行星排(15)的行星架做成一体或固接;第四齿轮对为齿轮(16)和齿轮(2)啮合,控制传动部分的前行星排(15)的内齿圈连接第四齿轮对的主动齿轮(16),第四齿轮对的主动齿轮(16)与控制传动部分的前行星排(15)的内齿圈齿圈做成一体或固接,第四齿轮对从动齿轮(2)与主传动部分的后行星排(3)的行星架做成一体或固接;控制传动部分的前行星排(15)的太阳轮连接第三齿轮对(17)的主动齿轮,第三齿轮对(17)的主动齿轮与控制传动部分的前行星排(15)的太阳轮做成一体或固接,第三齿轮对(17)从动齿轮与所述发电机(14)的输入轴做成一体或固接,所述发电机(14)连接所述蓄电池(13),所述蓄电池(13)连接驱动所述电动机(11),所述电动机(11)通过单向离合器(10)连接第六齿轮对(7)的主动齿轮,所述第六齿轮对(7)的主动齿轮与单向离合器(10)及电动机(11)的轴同轴安装,所述第六齿轮对(7)的从动齿轮与主传动部分的后行星排(3)的内齿圈轴同轴相连接;第一制动器(4)同轴安装在主传动部分的后行星排(3)的内齿圈外周,第二制动器(1)同轴安装在主传动部分的前行星排(21)的内齿圈外周,第三制动器(8)同轴安装在圆鼓(9)的外周,第四制动器(24)同轴安装在控制传动部分的后行星排(12)的内齿圈的外周。
2.根据权利要求1所述的超轻度混合动力传动系统,其特征在于:用圆盘取代所述圆鼓(9)。
说明书 :
超轻度混合动力传动系统
技术领域
背景技术
发明内容
前行星排(15)的内齿圈连接齿轮(16),齿轮(16)啮合齿轮(2),输出控制传动部分的一部分功率到行星排(3)的输出行星架,齿轮(16)与行星排(15)的外齿圈做成一体或固接,齿轮(2)与行星排(3)的行星架做成一体或固接;控制传动前行星排(15)的太阳轮通过齿轮对(17)输出功率到发电机(或液压泵)(14),齿轮对(17)的主动齿轮与行星排(15)的太阳轮做成一体或固接,齿轮对(17)的从动齿轮与发电机(或液压泵)(14)的输入轴做成一体或固接,发电机(或液压泵)(14)连接到蓄电池(或液压蓄能器)(13),根据需要蓄电池(或液压蓄能器)(13)驱动电动机(或液压马达)(11),电动机(或液压马达)(11)通过单向离合器(10)连接齿轮对(7)主动齿轮,齿轮对(7)的主动齿轮与单向离合器(10)同轴安装,齿轮对(7)的从动齿轮与后行星排(3)的内齿圈轴同轴相连接;制动器(1)同轴安装在前行星排(21)的内齿圈外周,用来制动前行星排(21)的内齿圈,制动器(4)同轴安装在后行星排(3)的内齿圈外周,用来制动后行星排(3)的内齿圈,制动器(24)同轴安装在控制部分后行星排(12)内齿圈的外周,用来制动后行星排(12)的内齿圈。通过控制发电机(或液压泵)(14)与电动机(或液压马达)(11)的输出扭矩和功率,就能控制该系统的传动比的变化和大小。在车辆起步或低速时,离合器(5)分离,制动器(8)制动与前行星排(21)太阳轮相连接的圆鼓(或圆盘)(9),制动器(1)制动前行星排(21)的内齿圈,电动机(11)通过单向离合器(10)和齿轮对(7)驱动后行星排(3)的内齿圈,后行星排(3)的行星架通过齿轮2输出功率,如果此时电动机的反转,此时为倒档。在车辆的速度高于设定值,制动器(1)分离,离合器(5)接合,制动器(8)制动圆鼓(或圆盘)(9),电动机(11)不工作,车辆的惯性力由齿轮(2)传输给后行星排(3)的行星架,经后行星排(3)的太阳轮传递给前行星排(21)的内齿圈,由前行星排(21)的行星架连接的轴(23)输出动力到发动机,倒拖发动机的转速到设定值发动机开始喷油点火,同时这时发电机(14)转变为电动机输出功率,制动器(24)制动后行星排(12)内齿权,动力通过齿轮(16)啮合齿轮(2),达到辅助倒拖发动机起动的目的。
附图说明
具体实施方式
9,车辆的惯性力通过齿轮2传递给后行星排3的行星架,驱动后行星排3的太阳轮把动力传递到前行星排21的内齿圈,再经前行星排21行星架连接的轴23倒拖发动机,发电机14转换为电动机,制动器24制动控制部分后行星排12内齿圈,动力经由齿轮16啮合齿轮2,在后行星排3处动力汇合,一起倒拖发动机转速到设定值,发动机开始喷油点火,发动机起动开始工作,在发动机起动后,制动器24分离,发电机停止转换为电动机;在发动机起动后且车辆为中低速时,主传动部分前行星排21的前内齿圈通过齿轮对18把一部分功率传给控制传动部分后行星排12的行星架,齿轮对18的主动齿轮通过单向超越离合器19与主传动部分前行星排内齿圈的轴相连接;在中高速时齿轮对22通过接合离合器20把一部分功率传给控制传动部分后行星排12的行星架,齿轮对22的主动齿轮安装在主传动部分前行星排的输入行星架轴上,此时由于超越离合器19的存在,齿轮对18不传递动力;控制传动部分后行星排12的行星架为控制传动部分的功率输入元件,其太阳轮通过齿轮对6把一部分控制传动的功率传给行星排3的内齿圈,齿轮对6的主动齿轮与行星排12的太阳轮做成一体或固接,从动齿轮与行星排3的内齿圈做成一体或固接,后行星排12的外齿圈与控制传动部分前行星排15的行星架做成一体或固接;前行星排15的内齿圈连接齿轮16,齿轮
16啮合齿轮2输出控制传动部分的一部分功率到行星排3的输出行星架,齿轮16与行星排15的内齿圈做成一体或固接,其齿轮2与后行星排3的行星架做成一体或固接;前行星排15的太阳轮通过齿轮对17输出功率到发电机14,齿轮对17的主动齿轮与行星排15的太阳轮做成一体或固接,其从动齿轮与发电机(或液压泵)(14)的输入轴做成一体或固接,发电机14输出能量到蓄电池13,蓄电池13根据需要驱动电动机11,电动机11通过单向离合器10驱动齿轮对7的主动齿轮,齿轮对7的从动齿轮与行星排3的外齿圈轴相连接;制动器1安装在行星排21的内齿圈外周,用来制动行星排21的内齿圈,制动器4安装在行星排3的内齿圈外周,用来制动行星排3的内齿圈。通过控制发电机14的输出扭矩和功率,就能控制该系统的传动比的变化和大小。具体的工作原理如下:轴23接受来自发动机的动力,并传递给行星排21的行星架,在低速时,主传动部分的后行星排3内齿圈由制动器4制动,动力全部通过前行星排21的内齿圈传给后行星排3的太阳轮,通过后行星排3的行星架输出动力,发电机14空转,行星排15和行星排12不传递动力,发电机14、电动机11及蓄电池13不传递动力;当车辆提高到中低速范围内,行星排21功率分两路传给后行星排3的输出行星架,同时控制传动部分行星排15和行星排12起作用,行星排12输入功率是通过齿轮对18分流一部分主传动部分前行星排21内齿圈的功率,通过控制控制传动部分的发电机14的输出功率、电动机11的工作与否及输出功率的大小,改变在主传动部分后行星排
3的太阳轮与内齿圈的输入扭矩的比例,从而达到系统速比的无级变化或稳定在一特定的传动比,此时制动器1、制动器4松开,超越离合器19和超越离合器10传递动力,离合器20分离,离合器5接合,蓄电池13起作用;在车辆速度在中高速范围内,主传动部分的功率也是从前行星排21分两路传给后行星排3的输出行星架,同时控制传动部分也起作用,控制传动部分输入功率是通过齿轮对22分流一部分轴23输入行星排21行星架的功率,通过控制控制传动部分的发电机14的输出功率、电动机11的工作与否及输出功率的大小,改变在主传动部分后行星排3的太阳轮与内齿圈的输入扭矩的比例,从而达到系统速比的无级变化或稳定在一特定的传动比,此时制动器1、制动器4和制动器9分离,离合器5接合,超越离合器19不传递动力,蓄电池13起作用;在高速不需要变速时,控制传动部分不传递动力,主传动部分前行星排21内齿圈被制动器1制动,动力经主传动部分行星排21的太阳轮、离合器5和行星排3内齿圈,由行星排3行星架通过齿轮2输出动力,通过完全由齿轮传动达到传动效率较高。这种方案可以达到轻度混合动力要求的起动和低速时纯电动驱动,车速提高时倒拖发动机起到和速度高时无级变速的工况。且用齿轮传动来代替目前依靠摩擦传动的金属带或链式无级变速器,使车辆无级变速传动时效率更高,噪声低,寿命长,使无级变速器能在更大发动机排量的范围内应用。当然关键是材质和工艺在国内没有困难,在达到混合动力要求节能环保的前提下,能有效降低发电机、电动机和电机控制器的功率,减小蓄电池的容量。