[发明专利]一种多轴级联机电耦合装置的组合异构综合构型方法

说明书

本发明公开了一种多轴级联机电耦合装置的组合异构综合构型方法，用该方法易于寻找所有可用于混合动力汽车的多轴级联机电耦合装置的相关构型，便与汽车生产厂商选用合适构型进行实际运用。该方法在所设计的原始多轴级联机电耦合装置的基础上，通过分析机构简图，充分挖掘可行方案，列举了所有可行机构形式。同时基于不改变机构基本性能的原则，充分考虑机构的使用要求，通过对不同部件进行异构化处理，对机构进行了组合式综合设计，从而提出一系列新的构型，以满足混合动力汽车对机电耦合装置高效率、重载、集成化、电气化等需求。

技术领域

本发明涉及汽车动力传动技术领域，具体涉及一种多轴级联机电耦合装置的组合异构综合构型方法。

背景技术

混合动力汽车作为替代传统内燃机汽车的一种产品而广受关注，国外的Toyota(丰田)、Nissan(日产)、GM(通用)，Ford(福特)等公司纷纷推出了十分成熟的混合动力汽车产品，而像丰田的THS，福特的FHS，通用的AHS等混合动力传动系统都得到了广泛使用。而国内近些年虽然在混合动力传动系统研究较多，但由于国外专利的限制，成熟的产品较少，这也导致了我国混合动力汽车发展较慢。

多轴级联机电耦合装置是在双转子电机用于混合动力传动系统的基础上，通过充分挖掘双转子电机的机构特性，同时又不损失本身的电力学特性，将其巧妙并入传动系统中，通过与各种行星排的结合实现多动力源机电耦合，以使发动机长期处于高效率工作状态，使汽车运行在类理想曲线的工作状态下的一种机电耦合装置。由于其易于实现全传动系统集成化、电气化，且控制难度相对较小，因而可以在现有绝大多数车型上进行使用。

我国汽车企业相关研究部门在多种混合动力车型上多采用单一构型，缺乏对同种构型异构分析和采用，而现有机构构型拓扑方法多以平面机构构型理论研究为主，而在多种拓扑构型中特定化选型较难，不能够满足于企业研发人员的实际研究需要，从而导致同种构型异构方案较少，使得构型适用范围较窄，因而提出一种较为简单实用且便于异构选型的方案尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种多轴级联机电耦合装置的组合异构综合构型方法，为目前我国混合动力汽车机电耦合装置存在构型较少、较为依赖国外专利技术产品等问题提供一种多轴级联机电耦合装置的组合异构综合构型设计方法，提出一系列结构简单、易于集成化、能够充分发挥双转子电机本身的机构特性、调速范围大，能够满足轻量化、高效、可靠、紧凑、适用多种车型以及批量生产等要求的多轴级联机电耦合装置。同时为其它机电耦合装置构型提供一套行之有效的、便与企业异构选型的借鉴方案。

本发明的一种多轴级联机电耦合装置的组合异构综合构型方法，包括下列步骤：

(1)简化机构，将不影响机构异构构型设计的相关部件进行筛除；

(2)部件归类划分，将可独立划分的部件进行归类区域划分；

(3)作出机构简图，通过机构简图的形式研究不同拓扑异构构型；

(4)分部件异构，对步骤(2)中划分的不同归类部件，分开进行异构化处理；

(5)组合式综合设计，将上述步骤(3)和步骤(4)的结果进行组合，然后将被简化部件添加上去，得到不同异构构型；

(6)优选，针对步骤(5)的异构构型根据实际需要进行选择。

进一步，在步骤(2)中，部件归类划分至少包括三类部件，三类部件包括依次传动配合的二级行星排、多轴级联双转子电机和三级行星排，从二级行星排的齿圈、行星架和太阳轮择其二分别与多轴级联双转子电机的内电机输入端以及外电机输入端一一对应传动连接，从三级行星排的齿圈、行星架和太阳轮择其二分别与多轴级联双转子电机的内电机输出端以及外电机输出端一一对应传动连接，获得36种传动构型。