[发明专利]包含双行星齿轮组的多模式功率分流式混合动力变速器

说明书

本发明涉及一种包含双行星齿轮组的多模式功率分流式混合动力变速器，用以分别连接发动机、第一电机和/或第二电机至输出轴，包括：双行星排：第一行星排包括第一外齿圈、第一太阳轮以及分别与第一外齿圈和第一太阳轮啮合的第一行星轮及第一行星架，第二行星排包括第二外齿圈、第二太阳轮以及分别与第二外齿圈和第二太阳轮啮合的第二行星轮及第二行星架；第一离合器：一侧与第一外齿圈连接，另一侧与第二外齿圈连接；发动机：与第一太阳轮连接；第一制动器：与变速器的壳体固连，可控的与第一太阳轮连接；第二制动器：与变速器的壳体固连，可控的与第二外齿圈连接。与现有技术相比，本发明具有机械复杂度较低、控制难度低、多模式等优点。

技术领域

本发明涉及机电混合动力车辆驱动领域，尤其是涉及一种包含双行星齿轮组的多模式功率分流式混合动力变速器。

背景技术

机电混合动力车辆通常包括使用内燃机及一个或多个电动机/发电机，功率分流式混合动力变速器可以用于混合动力车辆，允许其在不同的运行条件下使用不同的动力源，通过控制发动机和电动机/发电机以及制动器及离合器的组合，功率分流式混合动力变速器可以使车辆工作在不同的运行模式，例如：纯电动驱动模式、输入功率分流式无级变速驱动模式和复合功率分流式无级变速驱动模式及固定比率驱动模式等，能够改善燃油经济性。

功率分流式混合动力变速器，一般是指通过“差动齿轮装置”(通常采用行星齿轮组)，将发动机锁传递出的功率分流为机械和电气两条路径进行传递，并最终汇流驱动汽车的变速装置，功率分流式混合动力变速器综合了无级变速和电动化两大技术，能实现电子无级变速功能，因此行业一般将其成为e-CVT结构或者EVT结构。功率分流式混合动力变速器能够实现发动机和负载的解耦，既保证发动机工作在效率较高的区域，又充分利用机械功率流传递效率，可靠性高的优点。可大幅提高车辆的燃油经济性与动力性能。

申请号为200780019214.1的中国发明专利申请，公开了一种电气可变式变速器机构，其包括第一差动齿轮组和第二差动齿轮组、电池、可互换地用作电动机或发电机的两个电机、多达六个的可选的扭矩传递装置以及可能的爪形离合器。这些可选的扭矩传递装置进行接合，以产生带有可连续变化的速度范围(其包括倒档)、至少四个机械固定前进速度比的EVT。这些扭矩传递装置以及第一电动机/发电机和第二电动机/发电机可操作，以在电气可变式变速器中提供五种操作模式，其包括电池倒档模式、EVT倒档模式、倒档和前进档起动模式、可连续变化的变速范围模式和固定比率模式。该方案支持多个速比模式，但使用了过多的扭矩传递机构，使得机械设计方案复杂、进而造成成本上升、控制难度增大。

申请号为201210070101.7的中国发明专利申请，公开了一种可变比例功率分流混合动力变速器，其技术方案包括第一电动机/发电机，其具有第一转子，该第一转子被连接为与第一行星齿轮组的第一构件一起旋转。第二电动机/发电机具有第二转子，该第二转子被连接为与第一行星齿轮组的第二构件一起旋转。第一行星齿轮组的第二构件被连接为与输出构件共同旋转。第二行星齿轮组的第一构件与输入构件一起旋转，第二行星齿轮组的第三构件接地连接静止构件。第一扭矩传递机构在第二行星齿轮组的第一构件和第一行星齿轮组的第三构件之间建立扭矩流。第二扭矩传递机构在第二行星齿轮组的第二构件和第一行星齿轮组的第三构件之间建立扭矩流，该技术方案提中，第一、二功率分流运行模式均为输入功率分流模式化，在车辆行驶速度较低时，系统驱动效率较高，而当进入高速驱动时系统驱动效率较低；此外，在第二仅电运行模式，所有换档原件均处于接合状态，从第一仅电模式向第二仅电运行模式切换时，电控复杂性较高，必须同时操控三个换档原件。在第一仅电模式和第二仅电运行模式中，主驱动电机至输出端传动比并没有发生变化，第二仅电模式实际是第一仅电模式的助力模式，相对而言，纯电动驱动模式传动比较为单一，可能不能较好地满足低速纯电动驱动工况。