本發(fā)明屬于混合動(dòng)力汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置。

背景技術(shù)：

混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置是國(guó)家新能源汽車戰(zhàn)略中各廠商的研發(fā)重點(diǎn)，各大汽車公司都積極研發(fā)混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，其中功率分流(power split)形式的深度混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置節(jié)能效果更明顯，最具代表性產(chǎn)品是豐田公司的THS。THS采用單行星排的單模式分速匯矩功率分流(output split)形式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但所需的電機(jī)轉(zhuǎn)矩及功率較大，電機(jī)的轉(zhuǎn)速要求較高。當(dāng)處于高速混動(dòng)工況，傳動(dòng)裝置的速比大于機(jī)械點(diǎn)速比時(shí)，行星排出現(xiàn)功率循環(huán)，影響傳動(dòng)效率。

吉利公司EP2472144B1公布了一種單模式混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，采用拉維納式行星機(jī)構(gòu)組成分速匯速功率分流(compound split)形式，相比于豐田公司的THS，電機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩需求降低，但在低速混合動(dòng)力工況時(shí)，仍會(huì)存在功率循環(huán)，影響傳動(dòng)效率。

通用公司發(fā)展了3個(gè)行星排的雙模式縱置混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，采用雙模式分速匯矩、分速匯速功率分流(output split、compound split)形式，減小了電機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩，兩種模式分別適用于低速和高速工況，每個(gè)模式都沒有功率循環(huán)，提高了傳動(dòng)效率。US005931757A、公布了3個(gè)行星排雙模式混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，只有1個(gè)固定擋位。US2005/0137042A1也公布了3個(gè)行星排雙模式混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，并可通過離合器、制動(dòng)器等模式切換元件實(shí)現(xiàn)4個(gè)固定擋位。通用公司也發(fā)展了2個(gè)行星排雙模式橫置混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，采用雙行星排布局，較3行星排縮短了軸向長(zhǎng)度，便于發(fā)動(dòng)機(jī)橫置布局。但通用公司雙模式混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置采用電機(jī)和行星機(jī)構(gòu)同軸布置，軸向尺寸較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提供一種傳動(dòng)效率高、軸向尺寸短，電機(jī)布置靈活，適合于橫置發(fā)動(dòng)機(jī)布置的混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種乘用車雙模式混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，它包括：發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸，扭轉(zhuǎn)減振器，第一齒輪，CR-CR行星機(jī)構(gòu)，CR-CR行星機(jī)構(gòu)輸出齒輪，輸入軸，輸出軸，第二齒輪，第三齒輪，差速器，殼體，第一電機(jī)，第二電機(jī)，第二電機(jī)軸，輸出齒輪，第四齒輪，離合機(jī)構(gòu)，單向離合器；

來(lái)自于發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸和扭矩減振器，傳遞給輸入軸，輸入軸上設(shè)有用于防止發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的單向離合器；

CR-CR行星機(jī)構(gòu)包括：行星排和行星排；行星排太陽(yáng)輪和第一齒輪固連，行星排齒圈與行星排的行星架以及CR-CR行星機(jī)構(gòu)輸出齒輪固連，行星排的行星架與行星排的齒圈固連；行星排的齒圈通過單向離合器與輸入軸相連接；

第一電機(jī)和第二電機(jī)的定子均與殼體固連，第一電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過電機(jī)軸連接CR-CR行星機(jī)構(gòu)中行星排的太陽(yáng)輪；第二電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過第二電機(jī)軸和第三齒輪連接；

設(shè)置在輸出軸上的第四齒輪和CR-CR行星機(jī)構(gòu)輸出齒輪相嚙合；通過離合機(jī)構(gòu)控制第四齒輪與輸出軸的接合與分離；

設(shè)置在輸出軸上第二齒輪分別與第三齒輪、第一齒輪相嚙合；通過離合機(jī)構(gòu)控制第二齒輪與輸出軸的接合與分離；

輸出軸上的輸出齒輪與差速器的減速齒輪相嚙合，差速器將動(dòng)力輸出到兩側(cè)車輪。

有益效果：本發(fā)明中第一電機(jī)和第二電機(jī)不同軸布置，可減小傳動(dòng)裝置的軸向尺寸。通過定軸齒輪一方面實(shí)現(xiàn)第二電機(jī)的減速增扭，另一方面實(shí)現(xiàn)了第二電機(jī)的靈活布置。采用CR-CR行星機(jī)構(gòu)進(jìn)行功率分流，配合離合機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)雙模式，可降低電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和功率需求；第一模式適用車輛的起步及低速行駛，第二模式適用于高速工況。兩模式可實(shí)現(xiàn)較寬的傳動(dòng)比范圍，傳動(dòng)效率高。

兩個(gè)切換離合器配合制動(dòng)器可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)機(jī)械擋位，一個(gè)用于低速重載工況，降低了第二電機(jī)的轉(zhuǎn)矩要求；另一個(gè)用于高速巡航工況，發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，減小了一次能量轉(zhuǎn)化，傳動(dòng)效率高。

設(shè)置單向離合器，在純電動(dòng)工況下，防止發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，可利用第一電機(jī)E1和第二電機(jī)E2的功率同時(shí)驅(qū)動(dòng)車輛。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例1：參見附圖1，一種乘用車雙模式混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，它包括：發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸1，扭轉(zhuǎn)減振器2，第一齒輪3，CR-CR行星機(jī)構(gòu)，CR-CR行星機(jī)構(gòu)輸出齒輪4，輸入軸5，輸出軸6，第二齒輪7，第三齒輪8，差速器9，殼體10，第一電機(jī)E1，第二電機(jī)E2，第二電機(jī)軸11，輸出齒輪13，第四齒輪14，制動(dòng)器15，第一離合器16，第二離合器17，單向離合器18；

來(lái)自于發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸1和扭矩減振器2，傳遞給輸入軸5，輸入軸5上設(shè)置有單向離合器18，其中單向離合器18用于防止發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；

CR-CR行星機(jī)構(gòu)包括：行星排P1和行星排P2；行星排P1太陽(yáng)輪和第一齒輪3固連，行星排P1齒圈與行星排P2的行星架以及CR-CR行星機(jī)構(gòu)輸出齒輪4固連，行星排P1的行星架與行星排P2的齒圈固連；行星排P2的齒圈與輸入軸5相連接；

第一電機(jī)E1和第二電機(jī)E2不同軸布置，兩個(gè)電機(jī)的定子均與殼體10固連，第一電機(jī)E1的轉(zhuǎn)子通過電機(jī)軸連接CR-CR行星機(jī)構(gòu)中行星排P2的太陽(yáng)輪；第二電機(jī)E2的轉(zhuǎn)子12通過第二電機(jī)軸11和第三齒輪8連接，在第二電機(jī)軸11上設(shè)置有制動(dòng)器15；

第一離合器16、第四齒輪14、第二離合器17和第二齒輪7均設(shè)置在輸出軸6上；

第一離合器16被動(dòng)端與第四齒輪14相連接，第四齒輪14和CR-CR行星機(jī)構(gòu)輸出齒輪4相嚙合；當(dāng)?shù)谝浑x合器16接合時(shí)，第四齒輪14與輸出軸6固接，將動(dòng)力傳遞至輸出軸6；

第二離合器17被動(dòng)端與第二齒輪7相連接，第二齒輪7與第三齒輪8和第一齒輪3相嚙合；當(dāng)?shù)诙x合器17接合時(shí)，第二齒輪7與輸出軸6固接，第三齒輪8和第一齒輪3的動(dòng)力經(jīng)第二齒輪7匯合后傳遞至輸出軸6；

輸出軸6上的輸出齒輪13與差速器9的減速齒輪相嚙合，差速器9將動(dòng)力輸出到兩側(cè)車輪。

通過采用CR-CR行星機(jī)構(gòu)進(jìn)行功率分流，實(shí)現(xiàn)雙模式混合驅(qū)動(dòng)。通過配置輸出軸6和第二電機(jī)軸11，實(shí)現(xiàn)第一電機(jī)E1和第二電機(jī)E2不同軸布置，減小傳動(dòng)裝置的軸向尺寸。

起步，采用純電動(dòng)起步方式，第一離合器16分離，第二離合器17接合，第二電機(jī)E2驅(qū)動(dòng)車輛。當(dāng)純電動(dòng)車速較高或者第二電機(jī)E2功率不足時(shí)，第一電機(jī)E1參與，此時(shí)，單向離合器18防止發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，兩臺(tái)電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車輛。

第一模式為分速匯矩形式的功率分流模式。發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過扭矩減振器2后功率分成兩路，一路輸入到CR-CR行星結(jié)構(gòu)的行星排P1的行星架和行星排P2的齒圈；另一路功率通過行星排P2太陽(yáng)輪至第一電機(jī)E1，此時(shí)第一電機(jī)E1工作在發(fā)電機(jī)工況，把此路發(fā)動(dòng)機(jī)功率轉(zhuǎn)化為電功率，傳遞給第二電機(jī)E2。第二電機(jī)E2工作在電動(dòng)機(jī)工況，由于此時(shí)第二離合器17接合，第一離合器16分離，第二電機(jī)E2的功率經(jīng)過第三齒輪8，與經(jīng)行星排P1太陽(yáng)輪和第一齒輪3的功率在第二齒輪7匯合后傳遞至輸出軸6，最后經(jīng)過輸出齒輪13傳遞到差速器9。該模式適用于車輛的起步及低速行駛，功率分流形式與豐田公司的THS相同。

第二模式為分速匯速形式的功率分流模式。發(fā)動(dòng)機(jī)功率經(jīng)過扭矩減振器2后功率分成兩路，一路直接通過行星排P2的行星架和行星排P1的齒圈；另一路功率經(jīng)過行星排P1的太陽(yáng)輪、第一齒輪3、第二齒輪7、第三齒輪8、第二電機(jī)E2、第一電機(jī)E1，傳遞至行星排P2的太陽(yáng)輪。在該模式下，第二電機(jī)E2工作在發(fā)動(dòng)機(jī)工況，第一電機(jī)E1工作在電動(dòng)機(jī)工況，電功率從第二電機(jī)E2傳遞到第一電機(jī)E1。該模式適合于車輛的中高速工況，傳遞效率高，功率分流形式與通用公司的雙模式混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的第二模式相同。

本傳動(dòng)裝置可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)機(jī)械擋位，第一個(gè)機(jī)械擋位在第一模式和第二模式切換點(diǎn)，第一離合器16和第二離合器17同時(shí)接合；該機(jī)械擋位可應(yīng)對(duì)在低速重載工況，降低了第二電機(jī)E2的轉(zhuǎn)矩要求，并且第二電機(jī)E2可進(jìn)行大功率的發(fā)電。第二個(gè)機(jī)械擋位在第二電機(jī)E2的轉(zhuǎn)速為零時(shí)，接合制動(dòng)器15；此時(shí)CR-CR行星結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)比小于1，為增速工況，用于高速巡航工況，發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車輛，傳動(dòng)效率高。

倒擋，第二離合器17接合，第一離合器16分離，采用第二電機(jī)E2反轉(zhuǎn)完成低速倒車。

可根據(jù)整車的要求，設(shè)置單向離合器18，防止發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，在純電動(dòng)工況下，可利用第一電機(jī)E1反轉(zhuǎn)或者第二電機(jī)E2正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)工況，此時(shí)單向離合器18制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸1。如果本傳動(dòng)系統(tǒng)配置在插電式混動(dòng)動(dòng)力車輛，還可同時(shí)利用第一電機(jī)E1和第二電機(jī)E2同時(shí)驅(qū)動(dòng)車輛，增大電驅(qū)動(dòng)功率。

制動(dòng)能量回收，第一模式時(shí)，可直接采用第二電機(jī)E2進(jìn)行制動(dòng)能量回收；第二模式時(shí)，可利用第一電機(jī)E1和第二電機(jī)E2的轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制，完成制動(dòng)能量回收。

下表為本實(shí)施例的操縱邏輯：

上述表格中，C1表示第二離合器17，C2表示第一離合器16，B1表示制動(dòng)器15。

實(shí)施例2：參見附圖2，一種乘用車雙模式混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，它包括如實(shí)施例1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸1，扭轉(zhuǎn)減振器2，第一齒輪3，CR-CR行星機(jī)構(gòu)，CR-CR行星機(jī)構(gòu)輸出齒輪4，輸入軸5，輸出軸6，第二齒輪7，第三齒輪8，差速器9，殼體10，第一電機(jī)E1，第二電機(jī)E2，第二電機(jī)軸11，輸出齒輪13，第四齒輪14，單向離合器18，以及這些部件的連接結(jié)構(gòu)；相比實(shí)施例1，本實(shí)施例取消了制動(dòng)器15，第二離合器17和第一離合器16用同步器19代替；

同步器19左端與第四齒輪14相連接，右端與第二齒輪7相連接；同步器19右嚙合時(shí)，第二齒輪7與輸出軸6固接，第三齒輪8和第一齒輪3的動(dòng)力經(jīng)第二齒輪7匯合后傳遞至輸出軸6，傳動(dòng)裝置處于分速匯矩形式的功率分流模式，第一電機(jī)E1處于發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)，第二電機(jī)E2處于電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)；同步器19左嚙合時(shí)，第四齒輪14與輸出軸6固接，將動(dòng)力傳遞至輸出軸6，傳動(dòng)裝置處于分速匯速形式的功率分流模式；第一電機(jī)E1處于電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)，第二電機(jī)E2處于發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)。

本實(shí)施例，可減小濕式離合器、制動(dòng)器的帶排功率損失，并可使用電動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高傳動(dòng)裝置的效率。本實(shí)施例無(wú)純機(jī)械檔位。

下表為本實(shí)施例的操縱邏輯：

上述表格中，C1表示同步器19右嚙合，C2表示同步器19左嚙合。

實(shí)施例3：參見附圖3，一種乘用車雙模式混合動(dòng)力傳動(dòng)裝置，它包括如實(shí)施例1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)輸入軸1，扭轉(zhuǎn)減振器2，第一齒輪3，CR-CR行星機(jī)構(gòu)，CR-CR行星機(jī)構(gòu)輸出齒輪4，輸入軸5，輸出軸6，第二齒輪7，差速器9，殼體10，第一電機(jī)E1，第二電機(jī)E2，輸出齒輪13，第四齒輪14，單向離合器18，以及這些部件的連接結(jié)構(gòu)；相比實(shí)施例1，本實(shí)施例第一電機(jī)E1、第二電機(jī)E2同軸布置，取消了制動(dòng)器B1；

下表為本實(shí)施例的操縱邏輯：

上述表格中，C1表示第二離合器17，C2表示第一離合器16。綜上，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。