[发明专利]一种混合动力变速器动力系统及其工作方法

权利要求书

1.一种混合动力变速器动力系统，其特征在于：包括一组行星轮系、两个离合器、一个减震器(2)、两个电机、输入轴(14)；所述行星轮系包括A1外齿圈(5)、C1行星架(4)和S1太阳轮(3)，所述两个离合器分别是C1离合器(6)、C2离合器(7)；所述两个电机分别是EM1电机(8)和EM2电机(9)；

其中，EM1电机(8)的定子与变速器的壳体固定连接，EM1电机(8)的转子固定连接电机主动齿轮(10)和C1离合器(6)的外毂，电机主动齿轮(10)与电机从动齿轮(11)进行啮合，电机从动齿轮(11)与输出轴(12)固定连接并与差速器(13)进行齿轮啮合；

其中，EM2电机(9)的定子与变速器的壳体固定连接，EM2电机(9)的转子与S1太阳轮(3)固定连接；减震器(2)的一端与变速器的输入轴(14)连接，另一端与发动机(1)连接，输入轴(14)与C1行星架(4)进行连接，并且与C2离合器(7)的内毂连接；A1外齿圈(5)与C2离合器(7)的外毂连接，并且与C1离合器(6)的内毂进行连接。

2.基于权利要求1所述的一种混合动力变速器动力系统的工作方法，其特征在于：工作模式包括纯电动模式、串联模式、并联模式以及功率分流模式；根据车辆的工况需求，选择不同工作模式来满足车辆的需求，同时使混合动力动力系统以及发动机处于高效的工作区域；其中，纯电模式，提供一种在发动机不提供动力时，依靠电池提供电能驱动电机单独工作，并通过变速机构实现车辆的正常行驶；其中，并联模式，发动机单独工作时，变速器结构正常传递动力，驱动车辆整车行驶，同时也已采用电机调节发动机的扭矩提高发动机的效率；其中，功率分流模式，应用发动机和电机同时工作，驱动车辆正常行驶，通过控制电机工作，调节发动机的转速以及扭矩工况点，降低发动机油耗；在车辆行驶过程中，以上几种工作模式的进行切换。

3.根据权利要求2所述的一种混合动力变速器动力系统的工作方法，其特征在于：所述纯电动模式具体工作方式如下：

纯电动模式1档：C1离合器(6)和C2离合器(7)都不工作；车辆的动力由EM1电机(8)工作提供；动力流经路径为，EM1电机(8)与电机主动齿轮(10)固定连接，与电机从动齿轮(11)进行齿轮啮合，动力传递到输出轴(12)，再经齿轮啮合传递到差速器(13)，然后到达车辆处；根据车辆的车速与扭矩需求，调节EM1电机(8)的工况点以满足车辆需求；

纯电动模式2档：C1离合器(6)和C2离合器(7)都工作结合；车辆的动力由EM1电机(8)和EM2电机(9)工作提供；C1行星架(4)和A1外齿圈(5)被固定连接，根据行星排运转特性，EM2电机(9)动力经S1太阳轮(3)直驱到A1外齿圈(5)，并且经过C1离合器(6)动力传递到电机主动齿轮(10)，与EM1电机(8)的提供动力，共同作用到差速器(13)处，给整车提供动力。

4.根据权利要求3所述的一种混合动力变速器动力系统的工作方法，其特征在于：所述串联工作模式具体工作方式如下：

C2离合器(7)工作结合，C1离合器(6)不工作；通过控制发动机(1)工作，动力由C1行星排(4)传递到S1太阳轮(3)即EM2电机(9)处，使EM2电机(9)处于发电工作模式，发出的电量由能量控制系统进行分配，提供给EM1电机(8)进行驱动车辆或者提供给电池进行充电。

5.根据权利要求4所述的一种混合动力变速器动力系统的工作方法，其特征在于：所述并联工作模式具体工作方式如下：

C1离合器(6)和C2离合器(7)都工作结合；根据行星排运转特性，发动机(1)动力经C1行星架(4)直驱到A1外齿圈(5)，并且经过C1离合器(6)动力传递到电机主动齿轮(10)；与EM1电机(8)的提供动力，共同作用到差速器(13)处，给整车提供动力。

6.根据权利要求5所述的一种混合动力变速器动力系统的工作方法，其特征在于：所述功率分流工作模式具体工作方式如下：

C1离合器(6)工作结合，C2离合器(7)不工作；发动机(1)、EM1电机(8)、EM2电机(9)都进行工作，关于转速，根据行星排运转特性，控制发动机(1)和EM2转速(9)，则EM1电机(8)转速即可知；或者控制发动机(1)和EM1转速(8)，则EM2电机(9)转速即可知；关于扭矩，根据行星排的特性，发动机(1)的扭矩会分配到S1太阳轮(3)和A1外齿圈(5)，一部分扭矩经S1太阳轮(3)到EM2电机(9)处；另一部分扭矩经A1外齿圈(5)到C1离合器(6)外毂及EM1电机(8)处；由于发动机(1)的转速，由于受到EM1电机(8)或者EM2电机(9)转速的影响，发动机(1)与车辆车速的相对连续性关系。