混合動力汽車的變速傳動系統及其運行方法技術方案

本發明專利技術公開了用于混合動力汽車的變速傳動系統，發動機與EM1電機通過前行星輪系連接；前行星輪系的輸出軸與后行星輪系的輸入軸同軸線緊固連接；后行星輪系的輸出軸與減速器輸入軸連接；減速器輸出軸與車輪的驅動軸連接；EM2電機安裝在前行星輪系與后行星輪系之間的連接軸上。本發明專利技術還公開了該變速傳動系統的運行方法。采用上述技術方案，通過兩組集成了電機的行星輪系，實現發動機、電機和電池之間能量的傳遞和轉換，能夠平穩、快速地進行純發動機驅動、單電機驅動、雙電機驅動，以及聯合驅動(混動)等各模式之間的切換；還可以根據車輛運行工況，改變速比，實現能量的優化配置，提升車輛動力性和經濟性。

Variable speed transmission system of hybrid electric vehicle and its operation method

The invention discloses a transmission system for hybrid electric vehicle, engine and EM1 motor connected through the front planetary gear train; the input shaft and the output shaft front planetary gear planetary gear train with the axis after fastening; after the planetary gear reducer output shaft and the input shaft is connected with a drive shaft; the output shaft of the reducer is connected with the wheel EM2; motor is installed between the front and rear planetary gear planetary gear shaft connection. The invention also discloses the operation method of the variable speed transmission system. By adopting the technical scheme, through two sets of integrated motor planetary gear system, realize the energy transfer and conversion between the engine, motor and battery, capable of smoothly and quickly pure motor drive, single motor drive, dual motor drive, and drive (hybrid) and switch between each mode can also change the ratio; according to the vehicle operating conditions, to achieve optimal allocation of energy, improve vehicle power and economy.

【技術實現步驟摘要】
混合動力汽車的變速傳動系統及其運行方法
本專利技術屬于汽車結構部件的
更具體地說，本專利技術涉及一種用于混合動力汽車的變速傳動系統。另外，本專利技術還涉及該傳動系統的運行方法。
技術介紹
隨著經濟發展和科技進步，汽車不僅扮演著快節奏、高效率生活中代步工具角色，也是人們心目中第二個移動的家。所以汽車的功能越來越多，智能化、舒適性、動力性等要求也越來越高；同時，車輛保有量的增長、化石能源的枯竭和大氣環境的惡化也帶來一系列的社會問題。國家制定排放法規、頒布激勵政策、制定長遠規劃，大力推動清潔可再生能源的發展，對新能源汽車行業來說是個很大的發展機遇。與此同時，生活環境的持續惡化也喚醒了人們的節能環保意識，直接推動新能源汽車市場的發展。鑒于配套設施不完善和續航里程短，純電動汽車的普及還有待時日，所以混合動力車型應運而生并廣受推崇，各大型車企都在積極研發相關系統，其關鍵技術就是混合動力專用變速箱的集成開發。在混合動力系統的具體應用上，為了更好的協調各部件工作，更有效提高能量利用率，必須配備傳動系統。傳統的傳動系統，僅有發動機一個動力源，用一個離合器控制動力傳遞，工作模式單一。而混合動力系統有兩個或者多個動力源，需要一個傳動系統根據混合動力系統需求協調各部件工作，實現多種工作模式間的切換，達到高效、節能、環保的目的。但是，目前還沒有能夠很好解決這個問題的技術方案。
技術實現思路
本專利技術提供一種用于混合動力汽車的變速傳動系統，其要解決的問題是實現多種工作模式間的切換，達到高效、節能、環保的目的。為了實現上述目的，本專利技術采取的技術方案為：本專利技術的用于混合動力汽車的變速傳動系統，包括發動機、EM1電機、EM2電機和減速器；所述的發動機與EM1電機通過前行星輪系連接；所述的前行星輪系的輸出軸與后行星輪系的輸入軸同軸線緊固連接；所述的后行星輪系的輸出軸與減速器輸入軸連接；所述的減速器輸出軸與車輪的驅動軸連接；所述的EM2電機安裝在所述的前行星輪系與后行星輪系之間的連接軸上，該連接軸同時也是所述的EM2電機的電機軸。前行星輪系太陽輪安裝在所述的發動機的軸上；所述的EM1電機的轉子與前行星輪系齒圈固定連接；前行星輪系行星架與前行星輪系行星輪連接；所述的前行星輪系行星架的軸是所述的前行星輪系的輸出軸。所述的前行星輪系齒圈與前行星輪系行星架之間設有前行星輪系離合器；所述的前行星輪系離合器實現前行星輪系齒圈與前行星輪系行星架的結合或分離。所述的發動機的軸與車架之間設有發動機制動器；所述的發動機制動器實現所述的發動機的軸與車架的結合與分離。所述的前行星輪系行星架與EM2電機之間的連接軸上設置發動機動力離合器；所述的發動機動力離合器實現所述的前行星輪系行星架的軸與所述的第一輸入軸的結合與分離。后行星輪系太陽輪安裝在所述的EM2電機的軸上；后行星輪系行星架與后行星輪系行星輪連接；所述的后行星輪系行星架的軸與所述的減速器輸入軸同軸連接。后行星輪系齒圈與后行星輪系行星架之間設有后行星輪系離合器；所述的后行星輪系離合器實現后行星輪系齒圈與后行星輪系行星架的結合或分離。所述的后行星輪系齒圈與車架之間設置后行星輪系齒圈離合器；所述的后行星輪系齒圈離合器實現所述的后行星輪系齒圈與車架的結合與分離。在所述的減速器輸入軸上設置第一級主動齒輪；在所述的減速器輸出軸上設置第二級從動齒輪；所述的第一級主動齒輪與第一級從動齒輪嚙合；所述的第二級從動齒輪與第二級主動齒輪嚙合；所述的第一級從動齒輪與第二級主動齒輪固定安裝在同一軸上。所述的EM1電機和EM2電機均通過電路與電機控制系統連接；所述的電機控制系統通過電路與電池組連接。為了實現與上述技術方案相同的專利技術目的，本專利技術還提供了以上所述的混合動力汽車的動力系統的運行方法，其技術方案是：所述的運行方法包括以下運行模式：單電機驅動的純電動模式、雙電機驅動的純電動模式、混動串聯驅動模式、混動并聯驅動模式、發動機單獨驅動模式、發動機起步模式、行車充電模式、再生制動模式、停車發電模式。本專利技術采用上述技術方案，通過兩組集成了電機的行星輪系實現發動機、電機和電池之間能量的傳遞和轉換，能夠平穩、快速地進行純發動機驅動、單電機驅動、雙電機驅動，以及聯合驅動(混動)等各模式之間的切換。還可以根據車輛運行工況，改變速比，實現能量的優化配置，提升車輛動力性和經濟性。附圖說明附圖所示內容及圖中的標記簡要說明如下：圖1是本專利技術的混合動力變速傳動系統示意圖；圖2是純電動模式(EV1)動力傳遞示意圖；圖3是純電動模式(EV2)動力傳遞示意圖；圖4是純電動模式(EV3)動力傳遞示意圖；圖5是混聯式混動模式動力傳遞示意圖之一；圖6是并聯式混動模式動力傳遞示意圖之二；圖7是串聯式混動模式動力傳遞示意圖；圖8是駐車充電模式；圖9是純發動機驅動模式；圖10是EM2滑行/制動能量回收模式動力傳遞示意圖；圖11是EM1滑行/制動能量回收模式動力傳遞示意圖；圖12是雙電機滑行/制動能量回收模式動力傳遞示意圖；圖13是杠桿作用下轉速調節示意圖。圖中標記為：1、發動機，2、發動機制動器，3、前行星輪系太陽輪，4、前行星輪系行星輪，5、前行星輪系齒圈，6、EM1電機，7、前行星輪系離合器，8、前行星輪系行星架，9、發動機動力離合器，10、第二級從動齒輪，11、車輪，12、第二級主動齒輪，13、第一級從動齒輪，14、第一級主動齒輪，15、后行星輪系行星架，16、后行星輪系離合器，17、后行星輪系齒圈離合器，18、后行星輪系齒圈，19、后行星輪系行星輪，20、后行星輪系太陽輪，21、EM2電機，22、電機控制系統，23、電池組。具體實施方式下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細的說明，以幫助本領域的技術人員對本專利技術的專利技術構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。如圖1所示的本專利技術的結構，是一種用于混合動力汽車的變速傳動系統。本專利技術的傳動系統由23個主要部件構成，分別為發動機1、發動機制動器2、前行星輪系太陽輪3、前行星輪系行星輪4、前行星輪系齒圈5、EM1電機6、前行星輪系離合器7、前行星輪系行星架8、發動機動力離合器9、第二級從動齒輪10、車輪11、第二級主動齒輪12、第一級從動齒輪13、第一級主動齒輪14、后行星輪系行星架15、后行星輪系離合器16、后行星輪系齒圈離合器17、后行星輪系齒圈18、后行星輪系行星輪19、后行星輪系太陽輪20、EM2電機21、電機控制系統22、電池組23。該系統動力源來自EM1電機6、EM2電機21和發動機1三部分。所述的發動機1與EM1電機6通過前行星輪系連接；所述的前行星輪系的輸出軸與后行星輪系的輸入軸同軸線緊固連接；所述的后行星輪系的輸出軸與減速器輸入軸連接；所述的減速器輸出軸與車輪11的驅動軸連接。前行星輪系主要用于動力傳遞以及分配，并最終將動力傳遞給車輪11，來實現混合動力汽車在各種工作模式之間切換和運行。具體地，為了克服現有技術的缺陷，實現多種工作模式間的切換，達到高效、節能、環保的目的的專利技術目的，本專利技術采取的技術方案為：如圖1所示，本專利技術的用于混合動力汽車的變速傳動系統，其中：所述的EM2電機21安裝在所述的前行星輪系與后行星輪系之間的連接軸上，該連接軸同時也是所述的EM2電機21的電機軸。進本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種混合動力汽車的變速傳動系統，包括發動機(1)、EM1電機(6)、EM2電機(21)和減速器；所述的發動機(1)與EM1電機(6)通過前行星輪系連接；所述的前行星輪系的輸出軸與后行星輪系的輸入軸同軸線緊固連接；所述的后行星輪系的輸出軸與減速器輸入軸連接；所述的減速器輸出軸與車輪(11)的驅動軸連接；其特征在于：所述的EM2電機(21)安裝在所述的前行星輪系與后行星輪系之間的連接軸上，該連接軸同時也是所述的EM2電機(21)的電機軸。

【技術特征摘要】
1.一種混合動力汽車的變速傳動系統，包括發動機(1)、EM1電機(6)、EM2電機(21)和減速器；所述的發動機(1)與EM1電機(6)通過前行星輪系連接；所述的前行星輪系的輸出軸與后行星輪系的輸入軸同軸線緊固連接；所述的后行星輪系的輸出軸與減速器輸入軸連接；所述的減速器輸出軸與車輪(11)的驅動軸連接；其特征在于：所述的EM2電機(21)安裝在所述的前行星輪系與后行星輪系之間的連接軸上，該連接軸同時也是所述的EM2電機(21)的電機軸。2.按照權利要求1所述的混合動力汽車的變速傳動系統，其特征在于：前行星輪系太陽輪(3)安裝在所述的發動機(1)的軸上；所述的EM1電機(6)的轉子與前行星輪系齒圈(5)固定連接；前行星輪系行星架(8)與前行星輪系行星輪(4)連接；所述的前行星輪系行星架(8)的軸是所述的前行星輪系的輸出軸。3.按照權利要求2所述的混合動力汽車的變速傳動系統，其特征在于：所述的前行星輪系齒圈(5)與前行星輪系行星架(8)之間設有前行星輪系離合器(7)；所述的前行星輪系離合器(7)實現前行星輪系齒圈(5)與前行星輪系行星架(8)的結合或分離。4.按照權利要求2所述的混合動力汽車的變速傳動系統，其特征在于：所述的發動機(1)的軸與車架之間設有發動機制動器(2)；所述的發動機制動器(2)實現所述的發動機(1)的軸與車架的結合與分離。5.按照權利要求2所述的混合動力汽車的變速傳動系統，其特征在于：所述的前行星輪系行星架(8)與EM2電機(21)之間的連接軸上設置發動機動力離合器(9)；所述的發動機動力離合器(9)實現所述的前行星輪系行星...

【專利技術屬性】
技術研發人員：韓爾樑，周之光，王慶來，黃東，景楓，耿麗珍，
申請(專利權)人：奇瑞汽車股份有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽,34