集成式行星齒輪油電混聯雙模混合動力系統技術方案

本發明專利技術公開了一種混合動力汽車的動力系統，具體涉及一種集成式行星齒輪油電混聯雙模混合動力系統，克服了目前單模混合動力系統在低速時的爬坡能力有限和在高速區的傳動效率較低的問題；包括前行星排、后行星排、離合器、制動器和電機系統；前行星排包括前排行星架動力輸入軸、公共齒圈、前排太陽輪軸；后行星排包括后行星架主架動力輸出齒輪、后排太陽輪軸；后行星架主架動力輸出齒輪通過滑動軸承支撐在后排太陽輪軸上；后排太陽輪軸通過滑動軸承支撐在前排太陽輪軸上；電機/發電機MGⅡ與前排行星架動力輸入軸1通過滑動軸承配合；電機/發電機MGⅡ通過花鍵與公共齒圈連接；電機/發電機MGⅠ通過花鍵與前排太陽輪軸連接。

【技術實現步驟摘要】
集成式行星齒輪油電混聯雙模混合動力系統
本專利技術涉及一種混合動力汽車的動力系統，更確切地說，本專利技術涉及一種集成式行星齒輪油電混聯雙模混合動力系統。
技術介紹
面對能源短缺和環境污染日益嚴重的現狀，節能、環保成為汽車發展的必由之路。混合動力汽車是目前最有效的節能汽車方案，其驅動系統有串聯、并聯和混聯三種形式。串聯能實現發動機的最優控制，但是全部能量都會經過二次轉換，損失較大；并聯能實現較好的傳動效率，但是發動機與輸出軸機械連接，不能保證發動機始終處于較優的工作區域內；混聯能結合串聯和并聯的優點，規避二者的缺點，是三者中最為優化的構型方案。當前混聯式混合動力汽車主要采用行星機構作為功率分流裝置，典型的結構形式包括豐田的THS系統。豐田的THS系統采用單行星排結構，屬于單模功率分流裝置，它只能實現輸入式功率分流一種模式，這種THS系統的優點是在實現電子無級變速(EVT)功能的同時，擁有簡單的結構，控制相對容易。但是THS系統的齒圈直接連接到輸出軸，其對電機的依賴性較大，為了提供良好的動力性，需要在系統中選用功率等級和輸出轉矩較大的電機，這在很大程度上增大了整車成本和安裝的困難程度。另外，THS系統由于只能實現輸入式功率分流一種模式，使得系統在低速時的爬坡能力有限和在高速區的傳動效率較小。THS系統的應用范圍較小，僅適用于小型車輛，對于公交客車以及載貨車的應用前景較小。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是克服了目前單模混合動力系統在低速時的爬坡能力有限和在高速區的傳動效率較低的問題，一種集成式行星齒輪油電混聯雙模混合動力系統為解決上述技術問題，本專利技術是采用如下技術方案實現的：一種集成式行星齒輪油電混聯雙模混合動力系統，包括前行星排、后行星排、離合器B、制動器A和電機系統；所述前行星排包括前排行星架動力輸入軸1、公共齒圈5、前排太陽輪軸45；所述后行星排包括后行星架主架動力輸出齒輪16、后排太陽輪軸41；所述后行星架主架動力輸出齒輪16通過滑動軸承支撐在后排太陽輪軸41上；所述后排太陽輪軸41通過滑動軸承支撐在前排太陽輪軸45上；所述電機系統包括電機/發電機MGⅠ28、電機/發電機MGⅡ2；所述電機/發電機MGⅡ2與前排行星架動力輸入軸1通過滑動軸承配合；所述電機/發電機MGⅡ2通過花鍵與公共齒圈5連接；所述電機/發電機MGⅠ28通過花鍵與前排太陽輪軸45連接；所述前排太陽輪軸45與所述離合器B中的離合器從動軸轂30通過花鍵配合；所述制動器A中的制動器環形件33固定在所述離合器B中的離合器活塞缸17上。所述前行星排還包括前排行星輪支撐軸6、前排行星輪8、前排行星架副架10；技術方案中所述前排行星輪8安裝在前排行星輪支撐軸6上；所述前排行星輪支撐軸6右端固定在前排行星架副架10上，左端固定在前排行星架動力輸入軸1的右端前排行星架主架上；所述前排行星輪8與前排太陽輪軸45外嚙合，與公共齒圈5內嚙合。技術方案中所述前行星排還包括2號滑動軸承4、3號滑動軸承9、7號滑動軸承44；所述前排行星輪8通過3號滑動軸承9安裝在前排行星輪支撐軸6上；所述公共齒圈5通過2號滑動軸承4套裝在前排行星架動力輸入軸1上，所述前排太陽輪軸45左端通過7號滑動軸承44與前排行星架動力輸入軸1滑動連接。技術方案中所述后行星排還包括后排行星架副架11、后排行星輪12、后排行星輪支撐軸15；所述后排行星輪12安裝在后排行星輪支撐軸15上；后排行星輪支撐軸15左端固定在后排行星架副架11上，右端固定在后行星架主架動力輸出齒輪16上；所述后排行星輪12與后排太陽輪軸41中的左端太陽外嚙合，與公共齒圈5內嚙合。技術方案中所述后行星排還包括4號滑動軸承13、5號滑動軸承29、6號滑動軸承43、8號滑動軸承42；所述后排行星輪12通過4號滑動軸承13安裝在后排行星輪支撐軸15上；后排太陽輪軸41通過5號滑動軸承29和6號滑動軸承43支撐在前排太陽輪軸45上；后行星架主架動力輸出齒輪16通過8號滑動軸承42支撐在后排太陽輪軸41上；技術方案中所述的離合器B還包括有離合器活塞18、離合器鋼片19、離合器摩擦片20、離合器從動軸21、離合器卡環36、離合器回位彈簧卡環37、離合器回位彈簧38；所述離合器鋼片19與離合器活塞缸17通過花鍵配合；所述離合器鋼片19與離合器摩擦片20相間安裝；所述離合器摩擦片20與離合器從動軸21通過花鍵配合；所述離合器卡環36在離合器鋼片19右側，所述離合器活塞18安裝在離合器活塞缸17內部，所述離合器回位彈簧卡環37安裝在后排太陽輪軸41上；所述離合器回位彈簧38的大端靠在離合器活塞18，所述離合器回位彈簧38的小端靠在離合器回位彈簧卡環37上；所述離合器從動軸21固定在離合器從動軸轂30上。技術方案中所述制動器A還包括有制動器鋼片22、制動器摩擦片23、殼體24、制動器活塞25、制動器回位彈簧26、制動器回位彈簧卡環31、制動器卡環34，制動器環形件卡環35；所述制動器鋼片22與制動器摩擦片23相間安裝；所述制動器鋼片22與殼體24通過花鍵配合；所述制動器摩擦片23與制動器環形件33通過花鍵配合；所述制動器卡環34在制動器鋼片22左側，所述制動器活塞25安裝在殼體24制動器活塞缸的內部；所述制動器回位彈簧卡環31安裝殼體24上；所述制動器回位彈簧26的大端靠在制動器活塞25上，所述制動器回位彈簧26的小端靠在制動器回位彈簧卡環31上；所述制動器環形件33左端通過制動器環形件卡環35固定在離合器活塞缸17上。技術方案中所述的公共齒圈5為圓筒狀結構，公共齒圈5的左端口由圓環封閉，圓環的中心處設有盤轂結構，在盤轂內部為通孔，在盤轂左端外側環形軸面上設有與電機/發電機MGⅡ右端動力輸出軸上內花鍵配合的外花鍵結構；公共齒圈5的右端口為敞口；在公共齒圈5的圓筒狀結構內部有兩組齒輪結構，左邊齒輪結構為前排的齒圈，右邊齒輪結構為后排的齒圈。技術方案中所述后行星架主架動力輸出齒輪16為圓環狀結構，在外環面上有斜齒輪結構，內部為通孔結構；后行星架主架動力輸出齒輪16的右端面上開有環槽結構，在環槽底部沿圓周方向開4個階梯的通孔結構；技術方案中所述后排太陽輪軸41為空心的階梯軸，外部軸為階梯軸，內部孔為階梯孔，內部孔的在尺寸上兩端孔的孔徑大于中間部分孔的孔徑；外部從左到右依次為第一階梯、第二階梯、第三階梯，在第一階梯處的軸面上設有齒輪結構為后排的太陽輪，在第三階梯的軸面上靠近第二階梯右端部分設有軸肩結構，在該軸肩右邊第三階梯部分的軸面上設有與內部通孔相通的徑向通孔結構，在該徑向通孔的右邊第三階梯部分的軸面上設有用于安裝離合器回位彈簧卡環37的環槽結構。與現有技術相比本專利技術的有益效果是：1.本專利技術所述的行星式混聯混合動力系統可以實現電子無級變速功能，保證發動機工作在最佳燃油經濟區，降低油耗。2.本專利技術所述的行星式混聯混合動力系統可以實現純電動啟車模式，消除發動機的怠速油耗，提高整車燃油經濟性。3.本專利技術所述的行星式混聯混合動力系統可以回收車輛的制動動能，明顯提高車輛的燃油經濟性。4.本專利技術所述的行星式油電混聯雙模混合動力系統可以提高車輛的爬坡能力。5.本專利技術所述的行星式油電混聯雙模混合動力系統可以提高車輛在高速區的傳動效率。6.本專利技術所述的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種集成式行星齒輪油電混聯雙模混合動力系統，包括前行星排、后行星排、離合器B、制動器A和電機系統；其特征在于：所述前行星排包括前排行星架動力輸入軸(1)、公共齒圈(5)、前排太陽輪軸(45)；所述后行星排包括后行星架主架動力輸出齒輪(16)、后排太陽輪軸(41)；所述后行星架主架動力輸出齒輪(16)通過滑動軸承支撐在后排太陽輪軸(41)上；所述后排太陽輪軸(41)通過滑動軸承支撐在前排太陽輪軸(45)上；所述電機系統包括電機/發電機MGⅠ(28)、電機/發電機MGⅡ(2)；所述電機/發電機MGⅡ(2)與前排行星架動力輸入軸(1)通過滑動軸承配合；所述電機/發電機MGⅡ(2)通過花鍵與公共齒圈(5)連接；所述電機/發電機MGⅠ(28)通過花鍵與前排太陽輪軸(45)連接；所述前排太陽輪軸(45)與所述離合器B中的離合器從動軸轂(30)通過花鍵配合；所述制動器A中的制動器環形件(33)固定在所述離合器B中的離合器活塞缸(17)上。

【技術特征摘要】
1.一種集成式行星齒輪油電混聯雙模混合動力系統，包括前行星排、后行星排、離合器B、制動器A和電機系統；其特征在于：所述前行星排包括前排行星架動力輸入軸(1)、公共齒圈(5)、前排太陽輪軸(45)；所述后行星排包括后行星架主架動力輸出齒輪(16)、后排太陽輪軸(41)；所述后行星架主架動力輸出齒輪(16)通過滑動軸承支撐在后排太陽輪軸(41)上；所述后排太陽輪軸(41)通過滑動軸承支撐在前排太陽輪軸(45)上；所述電機系統包括電機/發電機MGⅠ(28)、電機/發電機MGⅡ(2)；所述電機/發電機MGⅡ(2)與前排行星架動力輸入軸(1)通過滑動軸承配合；所述電機/發電機MGⅡ(2)通過花鍵與公共齒圈(5)連接；所述電機/發電機MGⅠ(28)通過花鍵與前排太陽輪軸(45)連接；所述前排太陽輪軸(45)與所述離合器B中的離合器從動軸轂(30)通過花鍵配合；所述制動器A包括有制動器鋼片(22)、制動器摩擦片(23)、殼體(24)、制動器活塞(25)、制動器回位彈簧(26)、制動器回位彈簧卡環(31)、制動器環形件(33)、制動器卡環(34)，制動器環形件卡環(35)；所述制動器鋼片(22)與制動器摩擦片(23)相間安裝；所述制動器鋼片(22)與殼體(24)通過花鍵配合；所述制動器摩擦片(23)與制動器環形件(33)通過花鍵配合；所述制動器卡環(34)在制動器鋼片(22)左側，所述制動器活塞(25)安裝在殼體(24)制動器活塞缸的內部；所述制動器回位彈簧卡環(31)安裝殼體(24)上；所述制動器回位彈簧(26)的大端靠在制動器活塞(25)上，所述制動器回位彈簧(26)的小端靠在制動器回位彈簧卡環(31)上；所述制動器環形件(33)左端通過制動器環形件卡環(35)固定在離合器活塞缸(17)上。2.根據權利要求1所述的一種集成式行星齒輪油電混聯雙模混合動力系統，其特征在于：所述前行星排還包括前排行星輪支撐軸(6)、前排行星輪(8)、前排行星架副架(10)；所述前排行星輪(8)安裝在前排行星輪支撐軸(6)上；所述前排行星輪支撐軸(6)右端固定在前排行星架副架(10)上，左端固定在前排行星架動力輸入軸(1)的右端前排行星架主架上；所述前排行星輪(8)與前排太陽輪軸(45)外嚙合，與公共齒圈(5)內嚙合。3.根據權利要求2所述的一種集成式行星齒輪油電混聯雙模混合動力系統，其特征在于：所述前行星排還包括2號滑動軸承(4)、3號滑動軸承(9)、7號滑動軸承(44)；所述前排行星輪(8)通過3號滑動軸承(9)安裝在前排行星輪支撐軸(6)上；所述公共齒圈(5)通過2號滑動軸承(4)套裝在前排行星架動力輸入軸(1)上，所述前排太陽輪軸(45)左端通過7號滑動軸承(44)與前排行星架動力輸入軸(1)滑動連接。4.根據權利要求1所述的一種集成式行星齒輪油電混聯雙模混合動力系統，其特征在于：所述后行星排還包括后排行星架副架(11)、后排行星輪(12)、后排行星輪支撐軸(15)；所述后排行星輪(12)安裝在后排行星輪支撐軸(15)上；后排行星輪支撐軸(15)左端...

【專利技術屬性】
技術研發人員：宋大鳳，王廣義，曾小華，楊南南，朱志成，李高志，李廣含，陳琴琴，張琳，李丹，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：發明
國別省市：吉林;22