[实用新型]双行星轮系多动力耦合机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及应用在机动车辆上的动力输出、动力耦合装置。

背景技术

作为混合动力耦合装置，国内外有多种使用行星齿轮机构进行动力分配，而他们多数存在结构复杂，部分部件难于实现产业化制造，需要使用多个控制难度大、寿命难以保证的自动离合器。一些机构工作模式少，无法实现串联工作模式，对于汽车行驶在市区内需要频繁加减速等工况适应能力低；一些机构无法实现纯电机工作模式，不利于使用在具有大容量电池的插电式混合动力车上；一些机构没有纯内燃机工作模式，不利于汽车在高速公路上行驶。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种结构紧凑、传动部件少，所使用的零部件结构简单、系统控制难度低，易于实现批量产业化制造的双行星轮系多动力耦合机构，以其作为混合动力耦合装置用于汽车驱动，以期实现多个工作模式，使整个系统对外表现为一个可以使用混合动力的无级变速器，使内燃机始终工作在最佳燃油经济区。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型双行星轮系多动力耦合机构的结构特点是：

设置由第一太阳轮、第一行星轮、第一行星架以及第一齿圈构成的第一行星轮系；

设置由第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架以及第二齿圈构成的第二行星轮系；

内燃机输出转轴与第一行星架连接，第一电机/发电机的转动轴与第一太阳轮中心轴连接；第一齿圈与第二行星架连接，第二电机/发电机的转动轴与第二太阳轮中心轴连接；以第二齿圈通过动力输出齿轮的齿轮中心轴连接外部传动系；

在所述第二太阳轮中心轴、第一太阳轮中心轴、第二行星架以及第一行星架上分别设置第二太阳轮轴锁止器、第一太阳轮轴锁止器、第二行星架锁止器和第一行星架锁止器。

本实用新型是以靠近输出端的第二行星轮系为对外功率输出端；在第一行星轮系上耦合内燃机和第一电机/发电机的动力，由第一行星轮系的齿圈将动力传递到在第二行星轮系。第二行星轮系耦合了第二电机/发电机和第一行星轮系齿圈传递过来的功率，最后通过第二行星轮系的齿圈输出动力到外部传动机构。为了优化传动比，外部传动机构可以是增速或减速机构。本实用新型巧妙的实现了三个动力源的耦合，并且由于每次耦合都使用了行星轮系功率分流机构，减低了控制的难度，使系统更可靠，更容易实现。

本实用新型是以电机/发电机和内燃机配合工作，四个锁止器分别可以锁止两个电机/发电机、内燃机及二级行星轮系之间的动力传动轴。通过四个锁止器切换的不同工作模式，以及电机/发电机和内燃机的不同工作状态组成多种工作模式，实现应对各种工况的动力输出行驶，以适应汽车在实际行驶中的各种不同功率需求。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

1、本实用新型可以方便地实现串联、并联、混联、纯电动以及制动能量回收等五种工作模式，特别是不使用体积大、成本高、控制难度大的自动离合装置的情况下可以方便地实现多种模式之间的快速切换。

2、本实用新型可以实现一般行星轮系无法实现的串联工作模式，在电池电量较低或路况复杂的情况下，这种工作模式能耗低，内燃机排放质量好，控制简单。

3、本实用新型可以工作在并联、混联、纯电动以及制动能量回收的模式下，实现两个电机/发电机的不同配合模式，两个电机/发电机同时工作或其中一个工作可以根据工作功率需求，灵活选择，从而提供更大的能量输出功率，并且可以使两个电机/发电机都尽量工作在最佳效率区。

4、本实用新型中的两个电机/发电机和内燃机功率的耦合都是通过行星轮系，大大降低了对控制系统的要求，降低了控制系统对电机/发电机和内燃机速度控制精度的要求，易于实现，降低了系统成本。在车速进入内燃机的燃油经济区后，可以实现纯内燃机工作模式，提高系统效率，达到节约能源的目的。

5、本实用新型采用单纯的两个行星轮结构以及四个轴锁止机构，其结构简单、紧凑、传动效率高、制造加工相对容易，系统可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图及停车工作模式示意。

图2为本实用新型启动内燃机工作模式示意图。

图3为本实用新型停车发电工作模式示意图。

图4为本实用新型串联行驶工作模式示意图。

图5为本实用新型纯电动工作模式I示意图。

图6为本实用新型纯电动工作模式II示意图。

图7为本实用新型纯电动工作模式III示意图。

图8为本实用新型行车发电工作模式I示意图。

图9为本实用新型行车发电工作模式II示意图。