插电式混合动力车辆前驱动力系统转让专利

申请号 : CN201611108213.1

文献号 : CN106494216B

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发明人 : 段福海王豫陈军

申请人 : 广州市新域动力技术有限公司

摘要 :

本发明公开了插电式混合动力车辆前驱动力系统,其发动机的输出轴与弹性减震器输入轴连接,第一电机的输出轴为空心轴,弹性减震器的输出轴穿过第一电机的输出轴与第二行星排连接;第一电机的输出轴与第一行星排连接;第三行星排与输出齿轮组连接;第四制动器连接盘与弹性减震器的输出轴连接;第一制动器连接盘与第一电机的输出轴连接;第二制动器连接盘分别与第一行星排、第二行星排、第三行星排连接;第三制动器连接盘与第二电机的输出轴连接。本发明配置更合理,系统损耗更低,寿命和可靠性更高,实现了多种工作模式和多梯度的ECVT控制功能。

权利要求 :

1.插电式混合动力车辆前驱动力系统,其特征在于,包括发动机、弹性减震器、第一电机、第一行星排、第二行星排、第三行星排、第二电机、第一制动器连接盘、第二制动器连接盘、第三制动器连接盘、第四制动器连接盘、输出齿轮组,所述发动机、弹性减震器、第一电机、第一行星排、第二行星排、第三行星排、第二电机依次同轴安装;

所述发动机的输出轴与弹性减震器输入轴连接,所述第一电机的输出轴为空心轴,弹性减震器的输出轴穿过第一电机的输出轴与第二行星排连接;所述第一电机的输出轴与第一行星排连接;所述第三行星排与输出齿轮组连接;所述第四制动器连接盘与弹性减震器的输出轴连接;所述第一制动器连接盘与第一电机的输出轴连接;所述第二制动器连接盘分别与第一行星排、第二行星排、第三行星排连接;所述第三制动器连接盘与第二电机的输出轴连接。

2.根据权利要求1所述的插电式混合动力车辆前驱动力系统,其特征在于,所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星轮轴、第一行星架,所述第一太阳轮与第一行星轮外啮合连接,所述第一行星轮与第一行星轮轴连接,所述第一行星轮轴与第一行星架连接。

3.根据权利要求2所述的插电式混合动力车辆前驱动力系统,其特征在于,所述第一太阳轮通过花键副与第一电机的输出轴连接。

4.根据权利要求3所述的插电式混合动力车辆前驱动力系统,其特征在于,所述第二行星排包括第二太阳轮、中间行星轮、中间星轮轴、第二行星轮、第一行星轮轴、第一行星架,所述中间星轮轴与第一行星架连接,所述中间行星轮与中间星轮轴连接;所述第二行星轮与第一行星轮轴连接,所述第二太阳轮、中间行星轮、第二行星轮依次外啮合连接。

5.根据权利要求4所述的插电式混合动力车辆前驱动力系统,其特征在于,所述第二太阳轮通过花键副与弹性减震器的输出轴连接。

6.根据权利要求5所述的插电式混合动力车辆前驱动力系统,其特征在于,所述第三行星排包括第三行星轮、第三行星轮轴、第三太阳轮、内齿圈、第二行星架,所述第三行星轮轴与第二行星架连接;所述第三行星轮通过花键副与第三行星轮轴连接;所述第三行星轮与第三太阳轮外啮合连接。

7.根据权利要求6所述的插电式混合动力车辆前驱动力系统,其特征在于,所述第三太阳轮通过花键副与第二电机的输出轴连接。

8.根据权利要求7所述的插电式混合动力车辆前驱动力系统,其特征在于,所述第二制动器连接盘分别与第一行星架、内齿圈连接。

9.根据权利要求8所述的插电式混合动力车辆前驱动力系统,其特征在于,所述输出齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮、中间轴、第三齿轮、第四齿轮、差速器总成,所述中间轴两端分别与第二齿轮、第三齿轮连接;所述第一齿轮与第二齿轮外啮合连接;所述第三齿轮与第四齿轮外啮合连接;所述第四齿轮与差速器总成输入轴连接。

10.根据权利要求9所述的插电式混合动力车辆前驱动力系统,其特征在于,所述第一齿轮与第二行星架固定连接,或第一齿轮与第二行星架通过整体机加一体成型。

说明书 :

插电式混合动力车辆前驱动力系统

技术领域

[0001] 本发明涉及混合动力汽车领域,特别涉及插电式混合动力车辆前驱动力系统。

背景技术

[0002] 汽车排放和能源消耗已经成为世界性问题,因此,低排放和低能源消耗的混合动力汽车成为当前汽车产业发展的主流之一,尤其是随着插电式混合动力汽车产业的不断发展,更高的节油率、节电率、更高的可靠性和更低的成本成为混合动力汽车产业发展的关键核心。但是,现有技术中当发动机驱动时,第一电机和第二电机一直跟随转动,存在电机转子轴承寿命大幅降低和系统损耗大的技术问题;第一电机、第二电机与发动机无法实现多梯度ECVT功能,动力系统设计复杂、驱动模式单一、可靠性低等问题。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种设计简单的动力系统,有效降低系统损耗,提高电机转子轴承寿命和可靠性,实现多种驱动工作模式和多梯度的ECVT控制功能的插电式混合动力车辆前驱动力系统。
[0004] 为了解决上述技术问题,本发明的技术方案为:
[0005] 插电式混合动力车辆前驱动力系统,包括发动机、弹性减震器、第一电机、第一行星排、第二行星排、第三行星排、第二电机、第一制动器连接盘、第二制动器连接盘、第三制动器连接盘、第四制动器连接盘、输出齿轮组,所述发动机、弹性减震器、第一电机、第一行星排、第二行星排、第三行星排、第二电机依次同轴安装;
[0006] 所述发动机的输出轴与弹性减震器输入轴连接,所述第一电机的输出轴为空心轴,弹性减震器的输出轴穿过第一电机的输出轴与第二行星排连接;所述第一电机的输出轴与第一行星排连接;所述第三行星排与输出齿轮组连接;所述第四制动器连接盘与弹性减震器的输出轴连接;所述第一制动器连接盘与第一电机的输出轴连接;所述第二制动器连接盘分别与第一行星排、第二行星排、第三行星排连接;所述第三制动器连接盘与第二电机的输出轴连接。
[0007] 进一步地,所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、第一行星轮轴、第一行星架,所述第一太阳轮与第一行星轮外啮合连接,所述第一行星轮与第一行星轮轴连接,所述第一行星轮轴与第一行星架连接。
[0008] 进一步地,所述第一太阳轮通过花键副与第一电机的输出轴连接。
[0009] 进一步地,所述第二行星排包括第二太阳轮、中间行星轮、中间星轮轴、第二行星轮、第一行星轮轴、第一行星架,所述中间星轮轴与第一行星架连接,所述中间行星轮与中间星轮轴连接;所述第二行星轮与第一行星轮轴连接,所述第二太阳轮、中间行星轮、第二行星轮依次外啮合连接。
[0010] 进一步地,所述第二太阳轮通过花键副与弹性减震器的输出轴连接。
[0011] 进一步地,所述第三行星排包括第三行星轮、第三行星轮轴、第三太阳轮、内齿圈、第二行星架,所述第三行星轮轴与第二行星架连接;所述第三行星轮通过花键副与第三行星轮轴连接;所述第三行星轮与第三太阳轮外啮合连接。
[0012] 进一步地,所述第三太阳轮通过花键副与第二电机的输出轴连接。
[0013] 进一步地,所述第二制动器连接盘分别与第一行星架、内齿圈连接。
[0014] 进一步地,所述输出齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮、中间轴、第三齿轮、第四齿轮、差速器总成,所述中间轴两端分别与第二齿轮、第三齿轮连接;所述第一齿轮与第二齿轮外啮合连接;所述第三齿轮与第四齿轮外啮合连接;所述第四齿轮与差速器总成输入轴连接。
[0015] 所述第一齿轮与第二行星架固定连接,或第一齿轮与第二行星架通过整体机加一体成型。
[0016] 采用上述技术方案,由于采用了插电式混合动力车辆前驱动力系统,包括发动机、弹性减震器、第一电机、第一行星排、第二行星排、第三行星排、第二电机、第一制动器连接盘、第二制动器连接盘、第三制动器连接盘、第四制动器连接盘、输出齿轮组、输出左半轴、输出右半轴等技术特征。本案中第一电机的输出轴为空心轴,发动机的输出轴与弹性减震器连接,并将弹性减震器的输出轴穿过第一电机的输出轴与第二行星排连接;将第一电机的输出轴与第一行星排连接;将第三行星排与输出齿轮组连接;以及第四制动器连接盘与弹性减震器的输出轴连接;第一制动器连接盘与第一电机的输出轴连接;第二制动器连接盘分别与第二行星排、第三行星排连接;第三制动器连接盘与第二电机的输出轴连接。使得本发明有效实现了发动机单独驱动模式、发动机联合第一电机和第二电机的低速重度ECVT驱动模式、发动机联合第二电机的中速中度ECVT驱动模式、发动机联合第一电机的高速轻度ECVT驱动模式等15中工作模式。本发明动力系统设计更简单、系统配置更合理,有效降低了系统损耗,提高了电机转子轴承寿命和可靠性,实现了多种驱动工作模式和多梯度的ECVT控制功能。

附图说明

[0017] 图1为本发明原理示意图。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0019] 如附图1所示,插电式混合动力车辆前驱动力系统,包括发动机1、弹性减震器2、第一电机3、第一行星排4、第二行星排5、第三行星排6、第二电机7、第一制动器连接盘8、第二制动器连接盘9、第三制动器连接盘10、第四制动器连接盘11、输出齿轮组12,所述发动机1、弹性减震器2、第一电机3、第一行星排4、第二行星排5、第三行星排6、第二电机7依次同轴安装。具体地,发动机1的输出轴15与弹性减震器2的输入轴连接,第一电机的输出轴16为空心轴,弹性减震器输出轴17穿过第一电机的输出轴16与第二行星排5连接。第一电机的输出轴16与第一行星排4连接;第三行星排6与输出齿轮组12连接;并将第四制动器连接盘11与弹性减震器输出轴17连接;第一制动器连接盘8与第一电机的输出轴16连接;第二制动器连接盘9分别与第一行星排4、第二行星排5、第三行星排6连接;第三制动器连接盘10与第二电机的输出轴18连接。
[0020] 上述技术方案,通过将第一电机的输出轴16设置为空心轴,并将弹性减震器输出轴17穿过第一电机的输出轴16与第二行星排5连接;第三行星排6与输出齿轮组12连接;同时分别将四个制动器连接盘与弹性减震器输出轴17、第一电机的输出轴16、第一行星排4、第二行星排5、第三行星排6、以及第二电机的输出轴18连接。使得本发明有效实现了发动机单独驱动模式、发动机联合第一电机和第二电机的低速重度ECVT驱动模式、发动机联合第二电机的中速中度ECVT驱动模式、发动机联合第一电机的高速轻度ECVT驱动模式等15中工作模式。有效解决了现有技术中存在的电机转子轴承寿命低、系统损耗大的技术问题。同时,本发明中第一电机、第二电机与发动机实现了多梯度ECVT功能,动力系统设计简单、可靠性高。
[0021] 更为具体地,如附图1所示,第一行星排4包括第一太阳轮19、第一行星轮20、第一行星轮轴21、第一行星架22,第一行星轮轴21通过行星轮轴承安装到第一行星架22上;第一行星轮20通过花键副与第一行星轮轴21连接;第一太阳轮19与第一行星轮20外啮合连接;第一太阳轮19通过花键副与第一电机的输出轴16连接。
[0022] 第二行星排5包括第二太阳轮24、中间行星轮25、中间星轮轴26、第二行星轮27、第一行星轮轴21、第一行星架22。中间星轮轴26通过行星轮轴承与与第一行星架22连接,中间行星轮25通过花键副与中间星轮轴26连接;第二行星轮27通过花键副与第一行星轮轴21连接,第二太阳轮24、中间行星轮26、第二行星轮27依次外啮合连接。第二太阳轮24通过花键副与弹性减震器输出轴17连接。
[0023] 第三行星排6包括第三行星轮28、第三行星轮轴29、第三太阳轮30、内齿圈31、第二行星架32,第三行星轮轴29通过行星轮轴承与第二行星架32连接;将第三行星轮30通过花键副与第三行星轮轴29连接;第三行星轮28与第三太阳轮30外啮合连接。第三太阳轮28通过花键副与第二电机的输出轴18连接。第二制动器连接盘9分别与第一行星架22、内齿圈31连接。
[0024] 输出齿轮组12包括第一齿轮33、第二齿轮34、中间轴35、第三齿轮36、第四齿轮37、差速器总成38,中间轴35的两端分别通过花键副与第二齿轮34、第三齿轮36连接;第一齿轮33与第二齿轮34外啮合连接;第三齿轮36与第四齿轮37外啮合连接;第四齿轮37与差速器总成38输入轴连接;并通过差速器总成38输出左半轴13、输出右半轴14实现动力的输出。第一齿轮33与第二行星架32固定连接,或将第一齿轮33与第二行星架32通过整体机加一体成型。本案具体实施过程中采用将第一齿轮33与第二行星架32分别设计、机加,然后采用固定连接方式。
[0025] 本发明主要控制策略和工作模式如下:
[0026] 一、发动机单独驱动模式
[0027] 如附图1所示,当整车行驶条件或驾驶者操控命令达到发动机单独驱动条件时,第一制动器B1的固定件将第一制动器连接盘8制动,进而第一电机的输出轴16和第一太阳轮19被制动;同时,第三制动器B3的固定件将第三制动器连接盘10制动,进而第二电机的输出轴18和第三太阳轮30被制动;第二制动器B2处于脱开状态,进而第一行星架22和内齿圈31处于自由转动状态;第四制动器B4处于脱开状态,进而弹性减震器输出轴17处于自由转动状态;发动机1将动力经飞轮盘传递给弹性减震器2,弹性减震器2将动力由弹性减震器输出轴17传递给第二太阳轮24,第二太阳轮24通过外啮合关系将动力传递给中间行星轮25,中间行星轮25通过外啮合将动力传递给第二行星轮27,第二行星轮27将动力传递给共同安装在第一行星轮轴21上的第一行星轮20,第一行星轮20通过外啮合关系将动力传递给第一太阳轮19;由于第一太阳轮19被制动,因此,来自第二太阳轮24的动力通过第一行星轮轴21和中间行星轮轴26传递给第一行星架22;第一行星架22将动力传递给固定连接的内齿圈31,内齿圈31通过内啮合关系将动力传递给第三行星轮28,第三行星轮28通过外啮合关系将动力传递给第三太阳轮30,由于第三太阳轮30被制动,因此,来自第一行星架22的动力通过第三行星轮轴29传递给第二行星架32;第二行星架32将动力传递给固定连接的第一齿轮33,第一齿轮33通过外啮合关系将动力传递给第二齿轮34,第二齿轮34将动力传递给通过中间轴35固定连接的第三齿轮36,第三齿轮36通过外啮合关系将动力传递给第四齿轮37,第四齿轮37将动力传递给固定连接的差速器总成38,差速器总成38将动力传递给输出左半轴13和输出右半轴14驱动车辆行驶。通过发动机1的转速控制即可实现车辆无级变速行驶。
[0028] 该模式下发动机1满足下列转速关系式:
[0029]
[0030] 其中:Z1表示第一太阳轮19齿数;Z2表示第一行星轮20齿数;Z3表示第二行星轮27齿数;Z4表示第二太阳轮24齿数;Z5表示内齿圈31齿数;Z6表示第三太阳轮30齿数;Z7表示第一齿轮33齿数;Z8表示第二齿轮34齿数;Z9表示第三齿轮36齿数;Z10表示第四齿轮37齿数;n1表示第一电机转子39的转速;ne表示发动机1的转速;n2表示第二电机转子40的转速;n3表示差速器总成输出转速。
[0031] 二、发动机联合第一电机和第二电机的低速重度ECVT驱动模式
[0032] 当整车需求低速大扭矩起步加速时,第一制动器B1、第二制动器B2、第三制动器B3和第四制动器B4全部处于脱开状态,进而弹性减震器输出轴17、第一电机的输出轴16、第一行星架22和内齿圈31和第二电机的输出轴18均处于自由转动状态。此时,发动机1和第一电机按最佳高效转速工作,第二电机作为转速调节控制,发动机1将动力经飞轮盘传递给弹性减震器2,弹性减震器2将动力由弹性减震器输出轴17传递给第二太阳轮24,第二太阳轮24通过外啮合关系将动力传递给中间行星轮25,中间行星轮25通过外啮合将动力传递给第二行星轮27;第一电机3通过第一电机的输出轴16将动力传递给第一太阳轮19,第一太阳轮19通过外啮合关系将动力传递给第一行星轮20;由于第一行星轮20与第二行星轮27均固定安装在第一行星轮轴21上。因此,发动机1和第一电机3的动力经第一行星轮轴21耦合后传递给第一行星架22,第一行星架22将恒转速动力传递给内齿圈31,内齿圈31通过内啮合关系将动力传递给第三行星轮28;第二电机通过第二电机的输出轴18将动力传递给第三太阳轮30,第三太阳轮30通过外啮合关系将动力传递给第三行星轮28;来自发动机1、第一电机和第二电机的动力通过第三行星轮28进行耦合,第三行星轮28经第三行星轮轴29将动力传递给第二行星架32,第二行星架32将动力传递给固定连接的第一齿轮33,第一齿轮33通过外啮合关系将动力传递给第二齿轮34,第二齿轮34将动力传递给通过中间轴35固定连接的第三齿轮36,第三齿轮36通过外啮合关系将动力传递给第四齿轮37,第四齿轮37将动力传递给固定连接的差速器总成38,差速器总成38将动力传递给输出左半轴13和输出右半轴14驱动车辆行驶。通过第一电机和第二电机的转速控制即可实现车辆低速高效的无级变速行驶。
[0033] 该模式下发动机1、第一电机和第二电机三者满足下列转速关系式:
[0034]
[0035] 三、发动机联合第二电机的中速中度ECVT驱动模式
[0036] 当整车需求中速中等扭矩行驶时,第一制动器B1的固定件将第一制动器连接盘8制动,进而第一电机的输出轴16和第一太阳轮19被制动;同时,第二制动器B2和第三制动器B3全部处于脱开状态,进而第一行星架22和内齿圈31和第二电机的输出轴18均处于自由转动状态;第四制动器B4处于脱开状态,进而弹性减震器输出轴17处于自由转动状态。此时,发动机1按最佳高效转速工作,第二电机作为转速调节控制,发动机1将动力经飞轮盘传递给弹性减震器2,弹性减震器2将动力由弹性减震器输出轴17传递给第二太阳轮24,第二太阳轮24通过外啮合关系将动力传递给中间行星轮25,中间行星轮25通过外啮合将动力传递给第二行星轮27,第二行星轮27将动力传递给均安装在第一行星轮轴21上的第一行星轮20,第一行星轮20通过外啮合关系将动力传递给第一太阳轮19,由于第一太阳轮19被制动,因此动力通过第一行星轮轴21传递给第一行星架22,第一行星架22将动力传递给固定连接的内齿圈31;内齿圈31通过内啮合关系将动力传递给第三行星轮28;第二电机通过第二电机的输出轴18将动力传递给第三太阳轮30,第三太阳轮30通过外啮合关系将动力传递给第三行星轮28;来自发动机1和第二电机的动力通过第三行星轮28进行耦合,第三行星轮28经第三行星轮轴29将动力传递给第二行星架32,第二行星架32将动力传递给固定连接的第一齿轮33,第一齿轮33通过外啮合关系将动力传递给第二齿轮34,第二齿轮34将动力传递给通过中间轴35固定连接的第三齿轮36,第三齿轮36通过外啮合关系将动力传递给第四齿轮
37,第四齿轮37将动力传递给固定连接的差速器总成38,差速器总成38将动力传递给输出左半轴13和输出右半轴14驱动车辆行驶。通过第二电机的转速控制即可实现车辆中速高效的无级变速行驶。
[0037] 该模式下发动机1和第二电机二者满足下列转速关系式:
[0038]
[0039] 四、发动机联合第一电机的高速轻度ECVT驱动模式
[0040] 当整车需求高速较小扭矩行驶时,第三制动器B3的固定件将第三制动器连接盘10制动,进而第二电机的输出轴18和第三太阳轮30被制动;第一制动器B1处于脱开状态,进而第一太阳轮19和第一电机的输出轴16处于自由转动状态;第二制动器B2处于脱开状态,进而第一行星架22和内齿圈31处于自由转动状态;第四制动器B4处于脱开状态,进而弹性减震器输出轴17处于自由转动状态。此时,发动机1按最佳高效转速工作,第一电机作为转速调节控制,发动机1将动力经飞轮盘传递给弹性减震器2,弹性减震器2将动力由弹性减震器输出轴17传递给第二太阳轮24,第二太阳轮24通过外啮合关系将动力传递给中间行星轮25,中间行星轮25通过外啮合将动力传递给第二行星轮27;第一电机通过第一电机的输出轴16将动力传递给第一太阳轮19,第一太阳轮19通过外啮合关系将动力传递给第一行星轮
20;由于第一行星轮20与第二行星轮27固定连接,因此,发动机1和第一电机的动力经第一行星轮轴21耦合后传递给第一行星架22,第一行星架22将动力传递给内齿圈31,内齿圈31通过内啮合关系将动力传递给第三行星轮28;第三行星轮28通过外啮合关系将动力传递给第三太阳轮30,由于第三太阳轮30被制动,因此,来自第一行星架22的动力通过第三行星轮轴29传递给第二行星架32;第二行星架32将动力传递给固定连接的第一齿轮33,第一齿轮
33通过外啮合关系将动力传递给第二齿轮34,第二齿轮34将动力传递给通过中间轴35固定连接的第三齿轮36,第三齿轮36通过外啮合关系将动力传递给第四齿轮37,第四齿轮37将动力传递给固定连接的差速器总成38,差速器总成38将动力传递给输出左半轴13和输出右半轴14驱动车辆行驶。通过第一电机的转速控制即可实现车辆中速高效的无级变速行驶。
[0041] 该模式下发动机1和第一电机二者满足下列转速关系式:
[0042]
[0043] 五、第二电机单独纯电动驱动模式
[0044] 当整车行驶条件或驾驶者操控命令达到第二电机单独驱动条件时,第一制动器B1和第三制动器B3全部处于脱开状态,进而第一电机的输出轴16、第一太阳轮19和第二电机的输出轴18、第三太阳轮30均处于自由转动状态;第四制动器B4处于脱开状态,进而弹性减震器输出轴17处于自由转动状态;第二制动器B2被制动,进而第一行星架22和内齿圈31被制动。发动机1和第一电机处于关闭状态,第二电机将动力由第二电机的输出轴18传递给第三太阳轮30,第三太阳轮30通过外啮合关系将动力传递给第三行星轮28,第三行星轮28通过内啮合关系将动力传递给内齿圈31,由于内齿圈31被制动,因此,该动力通过第三行星轮轴29传递给第二行星架32,第二行星架32将动力传递给固定连接的第一齿轮33,第一齿轮33通过外啮合关系将动力传递给第二齿轮34,第二齿轮34将动力传递给通过中间轴35固定连接的第三齿轮36,第三齿轮36通过外啮合关系将动力传递给第四齿轮37,第四齿轮37将动力传递给固定连接的差速器总成38,差速器总成38将动力传递给输出左半轴13和输出右半轴14驱动车辆行驶。通过第二电机的转速控制即可实现车辆纯电动的无级变速行驶。
[0045] 该模式下第二电机满足下列转速关系式:
[0046]
[0047] 六、第一电机单独纯电动驱动模式
[0048] 当整车进入中速电驱动行驶时,第一制动器B1和第二制动器B2全部处于脱开状态,进而第一电机的输出轴16、第一太阳轮19和第二行星架32、内齿圈31均处于自由转动状态;第三制动器B3的固定件将第三制动器连接盘10制动,进而第二电机的输出轴18和第三太阳轮30被制动;第四制动器B4的固定件将第四制动器连接盘11制动,进而弹性减震器输出轴17和第二太阳轮24被制动。第一电机通过第一电机的输出轴16将动力传递给第一太阳轮19,第一太阳轮19通过外啮合关系将动力传递给第一行星轮20,第一行星轮20将动力传递给固定连接的第二行星轮27,第二行星轮27通过外啮合关系将动力传递给中间行星轮25,中间行星轮25通过外啮合关系将动力传递给第二太阳轮24,由于第二太阳轮24被制动,因此,动力由第一行星轮轴21和中间行星轮轴26传递给第一行星架22,第一行星架22将动力传递给固定连接的内齿圈31;内齿圈31通过内啮合关系将动力传递给第三行星轮28;第三行星轮28通过外啮合关系将动力传递给第三太阳轮30,由于第三太阳轮30被制动,因此,来自第一行星架22的动力通过第三行星轮轴29传递给第二行星架32;第二行星架32将动力传递给固定连接的第一齿轮33,第一齿轮33通过外啮合关系将动力传递给第二齿轮34,第二齿轮34将动力传递给通过中间轴35固定连接的第三齿轮36,第三齿轮36通过外啮合关系将动力传递给第四齿轮37,第四齿轮37将动力传递给固定连接的差速器总成38,差速器总成38将动力传递给输出左半轴13和输出右半轴14驱动车辆行驶。通过第一电机的转速控制即可实现车辆中速高效的无级变速行驶。
[0049] 该模式下第一电机满足下列转速关系式:
[0050]
[0051] 七、第一电机和第二电机联合纯电动驱动模式
[0052] 当整车进入高速电驱动行驶时,第一制动器B1和第二制动器B2全部处于脱开状态,进而第一电机的输出轴16、第一太阳轮19和第二行星架32、内齿圈31均处于自由转动状态;第三制动器B3处于脱开状态,进而第二电机的输出轴18和第三太阳轮30处于自由转动状态;第四制动器B4的固定件将第四制动器连接盘11制动,进而弹性减震器输出轴17和第二太阳轮24被制动。第一电机通过第一电机的输出轴16将动力传递给第一太阳轮19,第一太阳轮19通过外啮合关系将动力传递给第一行星轮20,第一行星轮20将动力传递给固定连接的第二行星轮27,第二行星轮27通过外啮合关系将动力传递给中间行星轮25,中间行星轮25通过外啮合关系将动力传递给第二太阳轮24,由于第二太阳轮24被制动,因此,动力由第一行星轮轴21和中间行星轮轴26传递给第一行星架22,第一行星架22将动力传递给固定连接的内齿圈31;内齿圈31通过内啮合关系将动力传递给第三行星轮28。第二电机通过第二电机的输出轴18将动力传递给第三太阳轮30,第三太阳轮30通过外啮合关系将动力传递给第三行星轮28;来自第一电机和第二电机的动力通过第三行星轮28进行耦合,第三行星轮28经第三行星轮轴29将动力传递给第二行星架32,第二行星架32将动力传递给固定连接的第一齿轮33,第一齿轮33通过外啮合关系将动力传递给第二齿轮34,第二齿轮34将动力传递给通过中间轴35固定连接的第三齿轮36,第三齿轮36通过外啮合关系将动力传递给第四齿轮37,第四齿轮37将动力传递给固定连接的差速器总成38,差速器总成38将动力传递给输出左半轴13和输出右半轴14驱动车辆行驶。通过第一电机和第二电机的转速控制即可实现车辆高速高效的无级变速行驶。
[0053] 该模式下第一电机和第二电机二者满足下列转速关系式:
[0054]
[0055] 八、高效补电模式
[0056] 当整车由发动机单独驱动行驶且电池包电量较低时,第一制动器B1和第二制动器B2全部处于脱开状态,进而第一电机的输出轴16、第一太阳轮19和第二行星架32、内齿圈31均处于自由转动状态;第三制动器B3的固定件将第三制动器连接盘10制动,进而第二电机的输出轴18和第三太阳轮30被制动;第四制动器B4处于脱开状态,进而弹性减震器输出轴17处于自由转动状态。第一电机转换为发电模式,发动机1将动力经飞轮盘传递给弹性减震器2,弹性减震器2将动力由弹性减震器输出轴17传递给第二太阳轮24,第二太阳轮24通过外啮合关系将动力传递给中间行星轮25,中间行星轮25通过外啮合将动力传递给第二行星轮27,第二行星轮27将动力传递给固定连接的第一行星轮20,第一行星轮20通过外啮合关系将动力传递给第一太阳轮19;一部分动力由第一太阳轮19传递给第一电机的输出轴16,第一电机的输出轴16带动第一电机转子39产生电能经控制器存储到电池包中;另一部分动力由第一行星轮轴21和中间行星轮轴26传递给第一行星架22,第一行星架22将动力传递给固定连接的内齿圈31,内齿圈31通过内啮合关系将动力传递给第三行星轮28,第三行星轮
28通过外啮合关系将动力传递给第三太阳轮30,由于第三太阳轮30被制动,因此,来自第一行星架22的动力通过第三行星轮轴29传递给第二行星架32;第二行星架32将动力传递给固定连接的第一齿轮33,第一齿轮33通过外啮合关系将动力传递给第二齿轮34,第二齿轮34将动力传递给通过中间轴35固定连接的第三齿轮36,第三齿轮36通过外啮合关系将动力传递给第四齿轮37,第四齿轮37将动力传递给固定连接的差速器总成38,差速器总成38将动力传递给输出左半轴13和输出右半轴14驱动车辆行驶。
[0057] 九、高效发电模式
[0058] 当车辆处于行驶中因红灯、候车等工况时,第一制动器B1处于脱开状态,进而第一电机的输出轴16、第一太阳轮19处于自由转动状态;第二制动器B2处于制动状态,进而第二行星架32和内齿圈31被制动;第三制动器B3的固定件将第三制动器连接盘10制动,进而第二电机的输出轴18和第三太阳轮30被制动;第四制动器B4处于脱开状态,进而弹性减震器输出轴17处于自由转动状态。第一电机转换为发电模式,发动机1将动力经飞轮盘传递给弹性减震器2,弹性减震器2将动力由弹性减震器输出轴17传递给第二太阳轮24,第二太阳轮24通过外啮合关系将动力传递给中间行星轮25,中间行星轮25通过外啮合将动力传递给第二行星轮27,第二行星轮27将动力传递给固定连接的第一行星轮20,第一行星轮20通过外啮合关系将动力传递给第一太阳轮19;动力由第一太阳轮19传递给第一电机的输出轴16,第一电机的输出轴16带动第一电机转子39产生电能经控制器存储到电池包中;同时,整车处于驻车制动模式。
[0059] 该模式下发动机1和第一电机二者满足下列转速关系式:
[0060]
[0061] 十、高效串联混合驱动模式
[0062] 当整车电池包电量低而整车又处于频繁启停和低速运行工况时,第一制动器B1处于脱开状态,进而第一电机的输出轴16、第一太阳轮19处于自由转动状态;第二制动器B2处于制动状态,进而第二行星架32和内齿圈31被制动;第三制动器B3处于脱开状态,进而第二电机的输出轴18和第三太阳轮30处于自由转动状态;第四制动器B4处于脱开状态,进而弹性减震器输出轴17处于自由转动状态。第一电机转换为发电模式,发动机1将动力经飞轮盘传递给弹性减震器2,弹性减震器2将动力由弹性减震器输出轴17传递给第二太阳轮24,第二太阳轮24通过外啮合关系将动力传递给中间行星轮25,中间行星轮25通过外啮合将动力传递给第二行星轮27,第二行星轮27将动力传递给固定连接的第一行星轮20,第一行星轮20通过外啮合关系将动力传递给第一太阳轮19;动力由第一太阳轮19传递给第一电机的输出轴16,第一电机的输出轴16带动第一电机转子39产生电能经控制器存储到电池包中。第二电机将动力由第二电机的输出轴18传递给第三太阳轮30,第三太阳轮30通过外啮合关系将动力传递给第三行星轮28,第三行星轮28通过内啮合关系将动力传递给内齿圈31,由于内齿圈31被制动,因此,该动力通过第三行星轮轴29传递给第二行星架32,第二行星架32将动力传递给固定连接的第一齿轮33,第一齿轮33通过外啮合关系将动力传递给第二齿轮
34,第二齿轮34将动力传递给通过中间轴35固定连接的第三齿轮36,第三齿轮36通过外啮合关系将动力传递给第四齿轮37,第四齿轮37将动力传递给固定连接的差速器总成38,差速器总成38将动力传递给输出左半轴13和输出右半轴14驱动车辆行驶。通过第二电机的转速控制即可实现车辆纯电动的无级变速行驶。
[0063] 十一、快速启动发动机模式
[0064] 当整车处于低速纯电动行驶中或静止启动时,第一制动器B1处于脱开状态,进而第一电机的输出轴16、第一太阳轮19处于自由转动状态;第二制动器B2处于制动状态,进而第二行星架32和内齿圈31被制动;第三制动器B3处于脱开状态,进而第二电机的输出轴18和第三太阳轮30处于自由转动状态;第四制动器B4处于脱开状态,进而弹性减震器输出轴17处于自由转动状态。第一电机通过第一电机的输出轴16将动力传递给第一太阳轮19,第一太阳轮19通过外啮合关系将动力传递给第一行星轮20,第一行星轮20将动力传递给固定连接的第二行星轮27,第二行星轮27通过外啮合关系将动力传递给中间行星轮25,中间行星轮25通过外啮合关系将动力传递给第二太阳轮24。由于第一行星架22被制动,动力由第二太阳轮24传递给弹性减震器输出轴17,弹性减震器输出轴17将动力由弹性减震器2传递给发动机1飞轮盘,进而带动发动机1曲轴转动。
[0065] 十二、第二电机制动能量回收模式
[0066] 当整车处于低中速纯电动行驶或发动机1关闭行驶中,第一制动器B1处于脱开状态,进而第一电机的输出轴16、第一太阳轮19处于自由转动状态;第二制动器B2处于制动状态,进而第二行星架32和内齿圈31被制动;第三制动器B3处于脱开状态,进而第二电机的输出轴18和第三太阳轮30处于自由转动状态;第四制动器B4处于脱开状态,进而弹性减震器输出轴17处于自由转动状态。整车动能由车轮传递给输出左半轴13和输出右半轴14,输出左半轴13和输出右半轴14将动能传递给差速器总成38,差速器总成38将动能传递给固定连接的第四齿轮37,第四齿轮37通过外啮合关系将动能传递给第三齿轮36,第三齿轮36将动能传递给中间轴35固定连接的第二齿轮34,第二齿轮34通过外啮合关系将动能传递给第一齿轮33,第一齿轮33将动能传递给第二行星架32,第二行星架32将动能由第三行星轮轴29传递给第三行星轮28,由于内齿圈31被制动,因此,第三行星轮28通过外啮合关系将动能传递给第三太阳轮30。第三太阳轮30带动第二电机的输出轴18转动,进而带动第二电机转子40,第二电机转子40将动能转换为第二电机定子35的电能,通过控制器将电能存储到电池包中。
[0067] 十三、第一电机和第二电机联合制动能量回收模式
[0068] 当整车处于中高速纯电动行驶和发动机1关闭行驶中,第一制动器B1处于脱开状态,进而第一电机的输出轴16、第一太阳轮19处于自由转动状态;第二制动器B2处于脱开状态,进而第二行星架32和内齿圈31处于自由转动状态;第三制动器B3处于脱开状态,进而第二电机的输出轴18和第三太阳轮30处于自由转动状态;第四制动器B4处于制动状态,进而弹性减震器输出轴17和第二太阳轮24被制动。整车动能由车轮传递给输出左半轴13和输出右半轴14,输出左半轴13和输出右半轴14将动能传递给差速器总成38,差速器总成38将动能传递给固定连接的第四齿轮37,第四齿轮37通过外啮合关系将动能传递给第三齿轮36,第三齿轮36将动能传递给中间轴35固定连接的第二齿轮34,第二齿轮34通过外啮合关系将动能传递给第一齿轮33,第一齿轮33将动能传递给第二行星架32,第二行星架32将动能由第三行星轮轴29传递给第三行星轮28,一部分动能由第三行星轮28通过外啮合关系传递给第三太阳轮30,第三太阳轮30带动第二电机的输出轴18转动,进而带动第二电机转子40,第二电机转子40将动能转换为第二电机定子35的电能,通过控制器将电能存储到电池包中。另外一部分动能由内齿圈31通过内啮合关系传递给第一行星架22,第一行星架22通过第一行星轮轴21和中间行星轮轴21将动能传递给第二行星轮27,第二行星轮27将动能传递给固定连接的第一行星轮20,第一行星轮20通过外啮合关系将动能传递给第一太阳轮19,第一太阳轮19将动能由第一电机的输出轴16传递给第一电机转子39,第一电机转子39将动能转换为第一电机定子15的电能,通过控制器将电能存储到电池包中。
[0069] 十四、电子驻车模式
[0070] 当整车处于短时停车时,第一制动器B1处于脱开状态,进而第一电机的输出轴16、第一太阳轮19处于自由转动状态;第二制动器B2处于制动状态,进而第二行星架32和内齿圈31被制动;第三制动器B3的固定件将第三制动器连接盘10制动,进而第二电机的输出轴18和第三太阳轮30被制动;第四制动器B4处于脱开状态,进而弹性减震器输出轴17处于自由转动状态。此时,由于内齿圈31和第三太阳轮30被制动,进而第二行星架32被制动,因此,差速器总成38被锁止,车辆自动进入电子驻车模式。
[0071] 十五、倒车行驶模式
[0072] 当整车接受到倒车指令时,第一制动器B1和第三制动器B3全部处于脱开状态,进而第一电机的输出轴16、第一太阳轮19和第二电机的输出轴18、第三太阳轮30均处于自由转动状态;第四制动器B4处于脱开状态,进而弹性减震器输出轴17处于自由转动状态;第二制动器B2被制动,进而第一行星架22和内齿圈31被制动。发动机1和第一电机处于关闭状态,第二电机将反向动力由第二电机的输出轴18传递给第三太阳轮30,第三太阳轮30通过外啮合关系将动力传递给第三行星轮28,第三行星轮28通过内啮合关系将动力传递给内齿圈31,由于内齿圈31被制动,因此,该动力通过第三行星轮轴29传递给第二行星架32,第二行星架32将动力传递给固定连接的第一齿轮33,第一齿轮33通过外啮合关系将动力传递给第二齿轮34,第二齿轮34将动力传递给通过中间轴35固定连接的第三齿轮36,第三齿轮36通过外啮合关系将动力传递给第四齿轮37,第四齿轮37将动力传递给固定连接的差速器总成38,差速器总成38将动力传递给输出左半轴13和输出右半轴14驱动车辆倒车行驶。
[0073] 以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言,在不脱离本发明原理和精神的情况下,对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,仍落入本发明的保护范围内。