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一種用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:11189291閱讀:1041來源:國知局
一種用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及混合動力汽車領(lǐng)域,特別涉及一種用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)。



背景技術(shù):

隨著能源的日益匱乏和環(huán)境問題的日漸突出,節(jié)能、環(huán)保問題顯得尤為重要。傳統(tǒng)汽車依靠燃燒化石燃料(如汽油、柴油等)為發(fā)動機提供動力,其排出的尾氣會對環(huán)境造成污染,不符合節(jié)能、環(huán)保的要求。而純電動汽車續(xù)航里程較短,配套設(shè)施還不完善,無法滿足人們的出行需求。因此,有必要使用具有節(jié)能、環(huán)保、續(xù)航里程長等特點的混合動力汽車,而為了提高能源利用率,提供一種用于混合動力汽車的傳動系統(tǒng)是十分必要的。

現(xiàn)有技術(shù)提供了一種用于混合動力汽車的傳動系統(tǒng),包括:發(fā)動機、離合器、變速傳動裝置、電機。其中,發(fā)動機與電機通過可接合或分離的離合器連接,電機的另一端與變速傳動裝置的輸入端相連,該變速傳動裝置的輸出端與汽車車輪的驅(qū)動軸相連,變速傳動裝置用于傳遞動力并自動變換傳動比。應(yīng)用時,通過調(diào)整離合器的分離、接合狀態(tài),可以使該傳動系統(tǒng)處于純電動模式、純發(fā)動機驅(qū)動模式、并聯(lián)式混合動力模式,保證了化石燃料與電能的混合使用,提高了能源利用率。具體地,當(dāng)傳動系統(tǒng)處于純電動模式時,發(fā)動機不工作,離合器分離,由電機驅(qū)動車輛行駛;當(dāng)傳動系統(tǒng)處于純發(fā)動機驅(qū)動模式時,電機不工作,離合器接合,由發(fā)動機驅(qū)動車輛行駛;當(dāng)傳動系統(tǒng)處于并聯(lián)式混合動力模式時,離合器接合,由發(fā)動機和電機共同驅(qū)動汽車行駛。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:

現(xiàn)有技術(shù)提供的傳動系統(tǒng),在電機與發(fā)動機共同驅(qū)動車輛行駛時,離合器不能分離,發(fā)動機的轉(zhuǎn)速只能隨車輪轉(zhuǎn)速的變化而變化,導(dǎo)致發(fā)動機無法始終處于耗油最低的轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)工作。此外,通過電機啟動發(fā)動機時,變速傳動裝置設(shè)置在電機之后,無法變換電機與發(fā)動機之間的傳動比,并且由于在此過程中離合器不能分離,發(fā)動機與車輪之間不能解耦,導(dǎo)致發(fā)動機與電機之間傳遞的動力會對汽車產(chǎn)生沖擊,從而影響乘車人的舒適性。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明實施例提供了一種用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)。具體技術(shù)方案如下:

一種用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng),包括:發(fā)動機、用于傳遞動力并自動變換傳動比的變速傳動裝置;

所述變速傳動系統(tǒng)還包括:以并聯(lián)方式電連接的第一電機和第二電機、以及第一離合器、行星輪系、支撐盤;

所述第一離合器與所述變速傳動裝置傳動聯(lián)接;

所述行星輪系與所述發(fā)動機通過第一傳動軸聯(lián)接,所述行星輪系通過所述支撐盤與所述第一離合器傳動聯(lián)接,所述行星輪系固定套設(shè)在所述第一電機的轉(zhuǎn)子內(nèi);

所述行星輪系用于使所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和所述第一電機的轉(zhuǎn)速形成預(yù)設(shè)速比;

所述變速傳動裝置通過第二傳動軸與車輪聯(lián)接,并通過第三傳動軸與所述第二電機聯(lián)接。

具體地,作為優(yōu)選,所述變速傳動系統(tǒng)還包括:制動器,設(shè)置在所述第一傳動軸上。

具體地,作為優(yōu)選,所述變速傳動系統(tǒng)還包括:電連接的電池組和電機控制單元;

所述電機控制單元分別與所述第一電機和所述第二電機通過高低壓線束聯(lián)接。

具體地,作為優(yōu)選,所述行星輪系包括:太陽輪、與所述太陽輪的外圓輪齒嚙合的多個行星輪、內(nèi)圓輪齒與所述行星輪嚙合的齒圈、與多個所述行星輪通過銷軸連接的行星輪架;

所述發(fā)動機、所述太陽輪、所述行星輪架順次套裝在所述第一傳動軸上;

所述齒圈固定套設(shè)在所述第一電機的轉(zhuǎn)子內(nèi)。

具體地,作為優(yōu)選,所述齒圈與所述行星輪架之間設(shè)置有用于實現(xiàn)兩者接合或分離的第二離合器。

具體地,作為優(yōu)選,所述變速傳動裝置包括:與所述第一離合器通過第四傳動軸順次連接的同步器和第一主動齒輪;

第一從動齒輪,與所述第一主動齒輪嚙合且套裝在所述第三傳動軸的端部;

順次套設(shè)在所述第四傳動軸上的第三離合器、2擋主動齒輪、3擋主動齒輪、1擋主動齒輪;

所述第三離合器與所述支撐盤連接,所述2擋主動齒輪與所述第三離合器耦合,所述3擋主動齒輪和所述1擋主動齒輪分別與所述同步器的兩端可嚙合或分開;

順次套裝在第五傳動軸上的2擋從動齒輪、3擋從動齒輪、1擋從動齒輪和第二主動齒輪,且所述2擋從動齒輪、所述3擋從動齒輪、所述1擋從動齒輪分別與所述2擋主動齒輪、所述3擋主動齒輪、所述1擋主動齒輪嚙合;

與所述第二主動齒輪嚙合的第二從動齒輪,所述第二從動齒輪還通過所述第二傳動軸與所述車輪連接。

具體地,作為優(yōu)選,所述變速傳動系統(tǒng)的運行模式包括:純電動模式、純發(fā)動機驅(qū)動模式、混合驅(qū)動模式、增程模式、能量回收模式、發(fā)動機起步模式。

具體地,作為優(yōu)選,所述純電動模式包括:單電機模式和雙電機模式;

在所述單電機模式中,當(dāng)所述第一電機處于1擋時,所述制動器接合,所述第一離合器接合,所述第二離合器分離,所述第三離合器分離;

當(dāng)所述第一電機處于2擋時,所述制動器接合,所述第一離合器分離,所述第二離合器分離,所述第三離合器接合;

當(dāng)所述第一電機處于3擋時,所述制動器接合,所述第一離合器接合,所述第二離合器分離,所述第三離合器分離;

通過所述第一電機驅(qū)動所述車輪轉(zhuǎn)動;

或者,當(dāng)所述第二電機處于1擋時,所述制動器分離,所述第一離合器分離,所述第二離合器分離,所述第三離合器分離;

當(dāng)所述第二電機處于2擋時,所述制動器接合,所述第一離合器接合,所述第二離合器分離,所述第三離合器接合;

當(dāng)所述第二電機處于3擋時,所述制動器分離,所述第一離合器分離,所述第二離合器分離,所述第三離合器分離;

通過所述第二電機驅(qū)動所述車輪轉(zhuǎn)動;

在所述雙電機模式中,當(dāng)所述第一電機和所述第二電機均處于1擋時,所述制動器接合,所述第一離合器接合,所述第二離合器分離,所述第三離合器分離;

當(dāng)所述第一電機和所述第二電機均處于2擋時,所述制動器接合,所述第一離合器接合,所述第二離合器分離,所述第三離合器接合;

當(dāng)所述第一電機和所述第二電機均處于3擋時,所述制動器接合,所述第一離合器接合,所述第二離合器分離,所述第三離合器分離;

當(dāng)所述第一電機處于2擋,所述第二電機處于1擋時,所述制動器接合,所述第一離合器分離,所述第二離合器分離,所述第三離合器接合;

當(dāng)所述第一電機處于2擋,所述第二電機處于3擋時,所述制動器接合,所述第一離合器分離,所述第二離合器分離,所述第三離合器接合;

通過所述第一電機和所述第二電機共同驅(qū)動所述車輪轉(zhuǎn)動。

具體地,作為優(yōu)選,在所述純發(fā)動機驅(qū)動模式中,當(dāng)所述發(fā)動機處于1擋時,所述制動器分離,所述第一離合器接合、所述第二離合器接合、所述第三離合器分離;

當(dāng)所述發(fā)動機處于2擋時,所述制動器分離,所述第一離合器分離、所述第二離合器接合、所述第三離合器接合;

當(dāng)所述發(fā)動機處于3擋時,所述制動器分離,所述第一離合器接合、所述第二離合器接合、所述第三離合器分離;

通過所述發(fā)動機驅(qū)動所述車輪轉(zhuǎn)動。

具體地,作為優(yōu)選,混合驅(qū)動模式包括:并聯(lián)式混合驅(qū)動模式、行車充電混合驅(qū)動模式、連續(xù)可變速比模式;

在所述并聯(lián)式混合驅(qū)動模式中,當(dāng)所述發(fā)動機、所述第一電機和所述第二電機處于1擋時,所述制動器分離,所述第一離合器接合、所述第二離合器接合、所述第三離合器分離;

當(dāng)所述發(fā)動機、所述第一電機和所述第二電機處于2擋時,所述制動器分離,所述第一離合器接合、所述第二離合器接合、所述第三離合器接合;

當(dāng)所述發(fā)動機、所述第一電機和所述第二電機處于3擋時,所述制動器分離,所述第一離合器接合、所述第二離合器接合、所述第三離合器分離;

通過所述發(fā)動機、所述第一電機和所述第二電機共同驅(qū)動所述車輪轉(zhuǎn)動;

在所述行車充電混合驅(qū)動模式中,當(dāng)所述發(fā)動機和所述第二電機處于1擋時,所述制動器分離,所述第一離合器接合、所述第二離合器接合、所述第三離合器分離;

當(dāng)所述發(fā)動機和所述第二電機處于2擋時,所述制動器分離,所述第一離合器接合、所述第二離合器接合、所述第三離合器接合;

當(dāng)所述發(fā)動機和所述第二電機處于3擋時,所述制動器分離,所述第一離合器接合、所述第二離合器接合、所述第三離合器分離;

通過所述發(fā)動機和所述第二電機共同驅(qū)動所述車輪轉(zhuǎn)動;

在所述連續(xù)可變速比模式中,所述第一電機和所述發(fā)動機處于1擋時,所述制動器分離,所述第一離合器接合、所述第二離合器分離、所述第三離合器分離;

所述第一電機和所述發(fā)動機處于2擋時,所述制動器分離,所述第一離合器接合、所述第二離合器分離、所述第三離合器接合;

所述第一電機和所述發(fā)動機處于3擋時,所述制動器分離,所述第一離合器接合、所述第二離合器分離、所述第三離合器分離;

通過所述發(fā)動機和所述第一電機共同驅(qū)動所述車輪轉(zhuǎn)動。

本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:

本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng),通過設(shè)置第一電機、第二電機、行星輪系,并通過第一離合器、第一傳動軸、支撐盤、第二傳動軸將發(fā)動機、變速傳動裝置、第一電機、第二電機和車輪連接起來,可以使第一電機、第二電機、發(fā)動機分別或共同驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。通過雙電機設(shè)計,并使第一電機位于第一離合器的發(fā)動機一側(cè),在第一電機、第二電機和發(fā)動機共同驅(qū)動汽車行駛時,第二電機可以為車輪提供動力,第一離合器可以分離,發(fā)動機的轉(zhuǎn)速可以通過調(diào)節(jié)第一電機的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié),由于行星輪系使發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和第一電機的轉(zhuǎn)速形成了預(yù)設(shè)速比,通過不斷調(diào)節(jié)第一電機的轉(zhuǎn)速即可使發(fā)動機始終處于耗油最低的轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)工作,進而降低耗油量,節(jié)約成本。并且,在汽車行駛過程中,由于第一離合器可分離,因此,可以將第一電機的轉(zhuǎn)速和發(fā)動機的轉(zhuǎn)速進行充分調(diào)節(jié),使兩者在行星輪系耦合后的動力與第二電機輸出的動力相等,此時,接合第一離合器,可以使發(fā)動機與第一電機耦合后的動力平順傳遞,不會對汽車產(chǎn)生沖擊,保證了乘車人的舒適性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)在單電機模式下,第一電機處于1擋時的能量傳遞示意圖;

圖3是本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)在單電機模式下,第一電機處于2擋時的能量傳遞示意圖;

圖4是本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)在單電機模式下,第一電機處于3擋時的能量傳遞示意圖;

圖5是本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)在單電機模式下,第二電機處于1擋時的能量傳遞示意圖;

圖6是本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)在單電機模式下,第二電機處于2擋時的能量傳遞示意圖;

圖7是本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)在單電機模式下,第二電機處于3擋時的能量傳遞示意圖;

圖8是本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)在雙電機模式下,第一電機和第二電機均處于1擋時的能量傳遞示意圖;

圖9是本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)在雙電機模式下,第一電機和第二電機均處于2擋時的能量傳遞示意圖;

圖10是本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)在雙電機模式下,第一電機和第二電機均處于3擋時的能量傳遞示意圖;

圖11是本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)在雙電機模式下第一電機處于2擋,第二電機處于1擋時的能量傳遞示意圖;

圖12是本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)在雙電機模式下第一電機處于2擋,第二電機處于3擋時的能量傳遞示意圖;

圖13是本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)在純發(fā)動機模式下,發(fā)動機處于1擋時的能量傳遞示意圖;

圖14是本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)在并聯(lián)式混合驅(qū)動模式下,發(fā)動機、第一電機和第二電機均處于1擋時的能量傳遞示意圖;

圖15是本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)在行車驅(qū)動混合驅(qū)動模式下,發(fā)動機和第二電機處于1擋時的能量傳遞示意圖;

圖16是本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)在增程模式下,第二電機處于1擋時的能量傳遞示意圖;

圖17是本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)在能量回收模式下,第一電機處于1擋時的能量傳遞示意圖;

圖18是本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)在能量回收模式下,第二電機處于1擋時的能量傳遞示意圖;

圖19是本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)在能量回收模式下,第一電機和第二電機處于1擋時的能量傳遞示意圖;

圖20是本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng)在連續(xù)可變速比模式下,第一電機和發(fā)動機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)示意圖。

附圖標記分別表示:

1發(fā)動機,

2變速傳動裝置,

201同步器,

202第一主動齒輪,

203第一從動齒輪,

204第三離合器,

2052擋主動齒輪,

2063擋主動齒輪,

2071擋主動齒輪,

2082擋從動齒輪,

2093擋從動齒輪,

2101擋從動齒輪,

211第二主動齒輪,

212第二從動齒輪,

3第一電機,

4第二電機,

5第一離合器,

6行星輪系,

601太陽輪,

602行星輪,

603齒圈,

604行星輪架,

7支撐盤,

8第一傳動軸,

9第二傳動軸,

10車輪,

11第三傳動軸,

12制動器,

13電池組,

14電機控制單元,

15第二離合器,

16第四傳動軸,

17第五傳動軸。

附圖中帶虛線的箭頭表示電能的傳遞方向,帶實線的箭頭表示機械能的傳遞方向。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。

本發(fā)明實施例提供了一種用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng),如附圖1-附圖19所示,該變速傳動系統(tǒng)包括:發(fā)動機1、用于傳遞動力并自動變換傳動比的變速傳動裝置2。此外,該變速傳動系統(tǒng)還包括:以并聯(lián)方式電連接的第一電機3和第二電機4、以及第一離合器5、行星輪系6、支撐盤7;第一離合器5與變速傳動裝置2傳動聯(lián)接;行星輪系6與發(fā)動機1通過第一傳動軸8聯(lián)接,行星輪系6通過支撐盤7與第一離合器5傳動聯(lián)接,行星輪系6固定套設(shè)在第一電機3的轉(zhuǎn)子內(nèi);行星輪系6用于使發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速和第一電機3的轉(zhuǎn)速形成預(yù)設(shè)速比;變速傳動裝置2通過第二傳動軸9與車輪10聯(lián)接,并通過第三傳動軸11與第二電機4聯(lián)接。

下面對本發(fā)明實施例提供的變速傳動系統(tǒng)的工作原理進行說明:

該變速傳動系統(tǒng)包括:純電動模式、純發(fā)動機驅(qū)動模式和混合驅(qū)動模式。其中,純電動模式包括:單電機模式和雙電機模式;混合驅(qū)動模式包括:并聯(lián)式混合驅(qū)動模式、連續(xù)可變速比模式。

在單電機模式中,當(dāng)?shù)谝浑姍C3單獨作業(yè)時,第一離合器5接合,第一電機3將動力傳遞給行星輪系6,使動力經(jīng)行星輪系6、變速傳動裝置2后傳遞給車輪10,以驅(qū)動車輪10轉(zhuǎn)動。當(dāng)?shù)诙姍C4單獨作業(yè)時,第一離合器5分離,第二電機4通過變速傳動裝置2將動力傳遞給車輪10,以驅(qū)動車輪10轉(zhuǎn)動。

在雙電機模式中,第一電機3和第二電機4同時作業(yè),第一離合器5接合,第一電機3將動力傳遞給行星輪系6,使動力經(jīng)行星輪系6、變速傳動裝置2后傳遞給車輪10;第二電機4通過變速傳動裝置2將動力傳遞給車輪10,以使第一電機3和第二電機4共同驅(qū)動車輪10轉(zhuǎn)動。

在純發(fā)動機驅(qū)動模式中,第一離合器5接合,發(fā)動機1輸出動力,并使該動力經(jīng)行星輪系6、變速傳動裝置2后傳遞給車輪10,以驅(qū)動車輪10轉(zhuǎn)動。

混合驅(qū)動模式包括:并聯(lián)式混合驅(qū)動模式、連續(xù)可變速比模式。

在并聯(lián)式混合驅(qū)動模式中,第一離合器5接合,發(fā)動機1和第一電機3均將動力傳遞至行星輪系6并使兩者傳遞的動力耦合,通過變速傳動裝置2將耦合后的動力傳遞給車輪10;第二電機4通過變速傳動裝置2將動力傳遞給車輪10,使發(fā)動機1、第一電機3、第二電機4共同驅(qū)動車輪10轉(zhuǎn)動。

在連續(xù)可變速比模式中,第一離合器5接合,發(fā)動機1和第一電機3均將動力傳遞至行星輪系6并使兩者傳遞的動力耦合,通過變速傳動裝置2將耦合后的動力傳遞給車輪10,以驅(qū)動車輪10轉(zhuǎn)動。在此過程中,通過行星輪系6使發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速和第一電機3的轉(zhuǎn)速形成預(yù)設(shè)速比,根據(jù)該預(yù)設(shè)速比不斷調(diào)節(jié)發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速,使發(fā)動機1始終處于耗油最低的轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)工作。

本發(fā)明實施例提供的用于混合動力汽車的變速傳動系統(tǒng),通過設(shè)置第一電機3、第二電機4、行星輪系6,并通過第一離合器5、第一傳動軸8、支撐盤7、第二傳動軸9將發(fā)動機1、變速傳動裝置2、第一電機3、第二電機4和車輪10連接起來,可以使第一電機3、第二電機4、發(fā)動機1分別或共同驅(qū)動車輪10轉(zhuǎn)動。通過雙電機設(shè)計,并使第一電機3位于第一離合器5和發(fā)動機1之間,即第一電機3和第二電機4位于5的兩側(cè),在第一電機3、第二電機4和發(fā)動機1共同驅(qū)動汽車行駛時,第二電機4可以為車輪10提供動力,此時第一離合器5可以分離(即斷開),發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速可以通過調(diào)節(jié)第一電機3的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)。由于行星輪系6使發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速和第一電機3的轉(zhuǎn)速形成了預(yù)設(shè)速比,通過不斷調(diào)節(jié)第一電機3的轉(zhuǎn)速即可使發(fā)動機1始終處于耗油最低的轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)工作,進而降低耗油量,節(jié)約成本。在汽車行駛過程中,由于第一離合器5可分離,因此,可以將第一電機3的轉(zhuǎn)速和發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速進行充分調(diào)節(jié),使兩者在行星輪系6耦合后的動力與第二電機4輸出的動力相等,此時,接合第一離合器5,可以使發(fā)動機1與第一電機3耦合后的動力平順傳遞,不會對汽車產(chǎn)生沖擊,保證了乘車人的舒適性。

其中,行星輪系6和變速傳動裝置2的數(shù)量可以為多個,舉例來說,可以在行星輪系6之前再設(shè)置幾組行星輪系6,或者在變速傳動裝置2之后再設(shè)置幾個變速傳動裝置2。

為了節(jié)省空間,滿足整車布置需要,可以將變速傳動裝置2與第二電機4集成為一體。

在本發(fā)明實施例中,如附圖1-附圖19所示,行星輪系6包括:太陽輪601、與太陽輪601的外圓輪齒嚙合的多個行星輪602、內(nèi)圓輪齒與行星輪602嚙合的齒圈603、與多個行星輪602通過銷軸連接的行星輪架604。發(fā)動機1、太陽輪601、行星輪架604順次套裝在第一傳動軸8上;齒圈603固定套設(shè)在第一電機3的轉(zhuǎn)子內(nèi)。

通過設(shè)置太陽輪601、多個行星輪602、齒圈603、行星輪架604,并使發(fā)動機1與太陽輪601和行星輪架604順次套裝在第一傳動軸8上,齒圈603固定套設(shè)在第一電機3的轉(zhuǎn)子內(nèi),實現(xiàn)了發(fā)動機1與第一電機3之間的連接。通過將行星輪架604與多個行星輪602通過銷軸連接,保證了行星輪架604與行星輪602之間的緊固連接。通過使多個行星輪602位于太陽輪601和齒圈603之間,并且,行星輪602的外圓輪齒分別與太陽輪601的外圓輪齒和齒圈603的內(nèi)圓輪齒嚙合,使發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速和第一電機3的轉(zhuǎn)速形成預(yù)設(shè)速比,從而實現(xiàn)了發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速可調(diào)(由于太陽輪601、行星輪602和齒圈603是順次嚙合的,因此,三者的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系類似于杠桿,如附圖20所示,可以將與行星輪602固定連接的行星輪架604視為支撐點,即行星輪架604的轉(zhuǎn)速保持不變,當(dāng)發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速上升時,電機的轉(zhuǎn)速就會降低。反之,當(dāng)發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速下降時,電機的轉(zhuǎn)速就會上升)。

其中,預(yù)設(shè)速比指的是發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速和第一電機3的轉(zhuǎn)速之間的比例關(guān)系。

進一步地,齒圈603與行星輪架604之間設(shè)置有用于實現(xiàn)兩者接合或分離的第二離合器15(參見附圖1-附圖19)。

通過設(shè)置第二離合器15,可以實現(xiàn)齒圈603與行星輪架604的接合,從而使行星輪602、齒圈603與行星輪架604連為一體(可視為一個齒輪),可以承受發(fā)動機1傳輸?shù)妮^大的動力。

在本發(fā)明實施例中,如附圖1-附圖19所示,變速傳動裝置2包括:與第一離合器5通過第四傳動軸16順次連接的同步器201和第一主動齒輪202;第一從動齒輪203,與第一主動齒輪202嚙合且套裝在第三傳動軸11的端部;順次套設(shè)在第四傳動軸16上的第三離合器204、2擋主動齒輪205、3擋主動齒輪206、1擋主動齒輪207,第三離合器204與支撐盤7連接,2擋主動齒輪205與第三離合器204耦合,3擋主動齒輪206和1擋主動齒輪207分別與同步器201的兩端可嚙合或分開。順次套裝在第五傳動軸17上的2擋從動齒輪208、3擋從動齒輪209、1擋從動齒輪210和第二主動齒輪211,且2擋從動齒輪208、3擋從動齒輪209、1擋從動齒輪210分別與2擋主動齒輪205、3擋主動齒輪206、1擋主動齒輪207嚙合;與第二主動齒輪211嚙合的第二從動齒輪212,第二從動齒輪212還通過第二傳動軸9與車輪10連接。

通過設(shè)置第一主動齒輪202、第一從動齒輪203、第三離合器204、第二主動齒輪211、第二從動齒輪212,并通過支撐盤7、第二傳動軸9、第三傳動軸11,實現(xiàn)了行星輪系6、第二電機4與車輪10之間的連接。通過設(shè)置2擋主動齒輪205、3擋主動齒輪206、1擋主動齒輪207、2擋從動齒輪208、3擋從動齒輪209、1擋從動齒輪210,保證了變速傳動裝置2存在3個檔位。通過設(shè)置第四傳動軸16和第五傳動軸24,實現(xiàn)了第一電機3、第二電機4、發(fā)動機1與車輪10之間的動力傳遞。通過設(shè)置同步器201,并使其兩端與3擋主動齒輪206和1擋主動齒輪207可嚙合或分開,實現(xiàn)了1擋和3擋之間的調(diào)節(jié),具體地,當(dāng)同步器201與1擋主動齒輪207嚙合時,則表示此時的檔位為1擋;當(dāng)同步器201與3擋主動齒輪206嚙合時,則表示此時的檔位為3擋;當(dāng)同步器201與3擋主動齒輪206和1擋主動齒輪207均分開時,則表示此時的檔位為空擋。

其中,同步器201的外圓上套裝有拔叉,以便實現(xiàn)變速傳動裝置2檔位的切換。可以理解的是,1擋主動齒輪207、2擋主動齒輪205、3擋主動齒輪206的外徑逐漸增大,2擋從動齒輪208、3擋從動齒輪209、1擋從動齒輪210的外徑分別與1擋主動齒輪207、2擋主動齒輪205、3擋主動齒輪206的外徑相適配。

為了便于向第一電機3和第二電機4提供電能,如附圖1-附圖19所示,變速傳動系統(tǒng)還包括:電連接的電池組13和電機控制單元14;電機控制單元14分別與第一電機3和第二電機4通過高低壓線束聯(lián)接。電機控制單元14用于實現(xiàn)對第一電機3和第二電機4的控制,以及直流電、交流電之間的轉(zhuǎn)換。電池組13用于為第一電機3和第二電機4提供電能,但電池組13提供的一般是直流電,需要通過電機控制單元14將直流電轉(zhuǎn)換成交流電,以保證第一電機3和第二電機4的運行。同時,第一電機3和第二電機4分別與電機控制單元14電連接,電機控制單元14輸出的交流電能夠分別為第一電機3和第二電機4提供電能,第一電機3和第二電機4相當(dāng)于以并聯(lián)方式電連接。當(dāng)?shù)谝浑姍C3和第二電機4接收到機械能時,也可以將機械能轉(zhuǎn)化為電能,并傳輸至電機控制單元14,經(jīng)逆變器14再儲存至電池15中,實現(xiàn)能量的回收和存儲,節(jié)約能源。其中,電機控制單元14用于實現(xiàn)對第一電機3和第二電機4的控制主要體現(xiàn)在對轉(zhuǎn)速和扭矩的控制。

在本發(fā)明實施例中,變速傳動系統(tǒng)還包括:制動器12(參見附圖1-附圖19),設(shè)置在第一傳動軸8上。

通過在第一傳動軸8上設(shè)置制動器12,實現(xiàn)了發(fā)動機1與行星輪系6之間動力的傳輸或中斷(通過制動器12的分離或接合實現(xiàn)),避免了本發(fā)明實施例提供的變速傳動系統(tǒng)在不需要發(fā)動機1參與的運行模式中,發(fā)動機1會受到行星輪系6傳動的影響,從而影響變速傳動系統(tǒng)的正常運行。

通過調(diào)整第一離合器5、第二離合器15和第三離合器204、制動器12的狀態(tài),可以使變速傳動系統(tǒng)處于不同的運行模式,通過不同的運行模式使變速傳動系統(tǒng)始終處于能夠?qū)δ芰扛咝Ю玫臓顟B(tài),從而降低能耗,節(jié)約能源,降低成本。具體地,該變速傳動系統(tǒng)的運行模式包括:純電動模式、純發(fā)動機驅(qū)動模式、混合驅(qū)動模式、增程模式、能量回收模式和發(fā)動機起步模式。

純電動模式包括:單電機模式和雙電機模式。

單電機模式的動力輸出線路簡單高效,滿足汽車的正常行駛需求。該單電機模式包括兩種情況:只通過第一電機3為車輪10提供動力、只通過第二電機4為車輪10提供動力。每種情況均可在3個檔位下進行,具體地:

在只通過第一電機3為車輪10提供動力時,發(fā)動機1和第二電機4不工作。

如附圖2所示,當(dāng)?shù)谝浑姍C3處于1擋時,制動器12接合,第一離合器5接合,第二離合器15分離,第三離合器204分離。電池組13放電,通過電機控制單元14將電池組13所放出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并將該交流電傳遞至第一電機3,通過第一電機3將電能轉(zhuǎn)換為機械能,并將機械能順次通過齒圈603、行星輪602、行星輪架604、支撐盤7、第一離合器5傳遞至第四傳動軸16。通過同步器201與1擋主動齒輪207嚙合,將該機械能順次傳遞給1擋從動齒輪210、第五傳動軸17、第二主動齒輪211、第二從動齒輪212,進而使第二從動齒輪212通過第二傳動軸9帶動車輪10轉(zhuǎn)動。

如附圖3所示,當(dāng)?shù)谝浑姍C3處于2擋時,制動器12接合,第一離合器5分離,第二離合器15分離,第三離合器204接合。電池組13放電,通過電機控制單元14將電池組13所放出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并將該交流電傳遞至第一電機3,通過第一電機3將電能轉(zhuǎn)換為機械能,并將機械能順次通過齒圈603、行星輪602、行星輪架604支撐盤7、第三離合器204傳遞至第四傳動軸16。再通過2擋主動齒輪205將該機械能順次傳遞給2擋從動齒輪208、第五傳動軸17、第二主動齒輪211、第二從動齒輪212,進而使第二從動齒輪212通過第二傳動軸9帶動車輪10轉(zhuǎn)動。

如附圖4所示,當(dāng)?shù)谝浑姍C3處于3擋時,制動器12接合,第一離合器5接合,第二離合器15分離,第三離合器204分離。電池組13放電,通過電機控制單元14將電池組13所放出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并將該交流電傳遞至第一電機3,通過第一電機3將電能轉(zhuǎn)換為機械能,并將機械能順次通過齒圈603、行星輪602、行星輪架604、支撐盤7、第一離合器5傳遞至第四傳動軸16。通過同步器201與3擋主動齒輪206嚙合,將該機械能順次傳遞給3擋從動齒輪209、第五傳動軸17、第二主動齒輪211、第二從動齒輪212,進而使第二從動齒輪212通過第二傳動軸9帶動車輪10轉(zhuǎn)動。

在只通過第二電機4為車輪10提供動力時,發(fā)動機1和第一電機3不工作。

如附圖5所示,當(dāng)?shù)诙姍C4處于1擋時,制動器12分離,第一離合器5分離,第二離合器15分離,第三離合器204分離。電池組13放電,通過電機控制單元14將電池組13所放出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并將該交流電傳遞至第二電機4,通過第二電機4將電能轉(zhuǎn)換為機械能,并將機械能通過第一從動齒輪203、第一主動齒輪202傳遞給第四傳動軸16。通過同步器201與1擋主動齒輪207嚙合,將該機械能順次傳遞給1擋從動齒輪210、第五傳動軸17、第二主動齒輪211、第二從動齒輪212,進而使第二從動齒輪212通過第二傳動軸9帶動車輪10轉(zhuǎn)動。

如附圖6所示,當(dāng)?shù)谝浑姍C4處于2擋時,制動器12接合,第一離合器5接合,第二離合器15分離,第三離合器204接合。電池組13放電,通過電機控制單元14將電池組13所放出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并將該交流電傳遞至第二電機4,通過第二電機4將電能轉(zhuǎn)換為機械能,并將機械能通過第一從動齒輪203、第一主動齒輪202傳遞給第四傳動軸16。再通過第一離合器5、第三離合器204將機械能傳遞至第四傳動軸16。通過2擋主動齒輪205將該機械能順次傳遞給2擋從動齒輪208、第五傳動軸17、第二主動齒輪211、第二從動齒輪212,進而使第二從動齒輪212通過第二傳動軸9帶動車輪10轉(zhuǎn)動。

如附圖7所示,當(dāng)?shù)谝浑姍C4處于3擋時,制動器12分離,第一離合器5分離,第二離合器15分離,第三離合器204分離。電池組13放電,通過電機控制單元14將電池組13所放出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并將該交流電傳遞至第二電機4,通過第二電機4將電能轉(zhuǎn)換為機械能,并將機械能通過第一從動齒輪203、第一主動齒輪202傳遞給第四傳動軸16。通過同步器201與3擋主動齒輪206嚙合,將該機械能順次傳遞給3擋從動齒輪209、第五傳動軸17、第二主動齒輪211、第二從動齒輪212,進而使第二從動齒輪212通過第二傳動軸9帶動車輪10轉(zhuǎn)動。

雙電機模式即通過第一電機3和第二電機4共同為車輪10提供動力,發(fā)動機1不工作。通過使用雙電機模式可以在汽車動力要求較大時輸出更大動力,即使單個電機能夠滿足汽車的動力需求,但是讓兩個電機同時工作可以提高作業(yè)效率。在雙電機模式中,第一電機3和第二電機4均設(shè)置有3個檔位,具體地:

如附圖8所示,當(dāng)?shù)谝浑姍C3和第二電機4均處于1擋時,制動器12接合,第一離合器5接合,第二離合器15分離,第三離合器204分離。電池組13放電,通過電機控制單元14將電池組13所放出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并將該交流電傳遞至第一電機3和第二電機4,通過第一電機3和第二電機4將電能轉(zhuǎn)換為機械能,并將第一電機3輸出的機械能通過齒圈603、行星輪602、行星輪架604、支撐盤7、第一離合器5傳遞至第四傳動軸16;將第二電機4輸出的機械能自第一從動齒輪203、第一主動齒輪202傳遞給第四傳動軸16。通過同步器201與1擋主動齒輪207嚙合,將兩部分機械能順次傳遞給1擋從動齒輪210、第五傳動軸17、第二主動齒輪211、第二從動齒輪212,進而使第二從動齒輪212通過第二傳動軸9帶動車輪10轉(zhuǎn)動。

如附圖9所示,當(dāng)?shù)谝浑姍C3和第二電機4均處于2擋時,制動器12接合,第一離合器5接合,第二離合器15分離,第三離合器204接合。電池組13放電,通過電機控制單元14將電池組13所放出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并將該交流電傳遞至第一電機3和第二電機4,通過第一電機3和第二電機4將電能轉(zhuǎn)換為機械能,并將第一電機3輸出的機械能通過齒圈603、行星輪602、行星輪架604、支撐盤7、第三離合器204傳遞至第四傳動軸16;將第二電機4輸出的機械能自第一從動齒輪203、第一主動齒輪202傳遞給第四傳動軸16。再通過2擋主動齒輪205將兩部分機械能順次傳遞給2擋從動齒輪208、第五傳動軸17、第二主動齒輪211、第二從動齒輪212,進而使第二從動齒輪212通過第二傳動軸9帶動車輪10轉(zhuǎn)動。

如附圖10所示,當(dāng)?shù)谝浑姍C3和第二電機4均處于3擋時,制動器12接合,第一離合器5接合,第二離合器15分離,第三離合器204分離。電池組13放電,通過電機控制單元14將電池組13所放出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并將該交流電傳遞至第一電機3和第二電機4,通過第一電機3和第二電機4將電能轉(zhuǎn)換為機械能,并將第一電機3輸出的機械能通過齒圈603、行星輪602、行星輪架604、支撐盤7、第一離合器5傳遞至第四傳動軸16;將第二電機4輸出的機械能自第一從動齒輪203、第一主動齒輪202傳遞給第四傳動軸16。通過同步器201與3擋主動齒輪206嚙合,將兩部分機械能順次傳遞給3擋從動齒輪209、第五傳動軸17、第二主動齒輪211、第二從動齒輪212,進而使第二從動齒輪212通過第二傳動軸9帶動車輪10轉(zhuǎn)動。

如附圖11所示,當(dāng)?shù)谝浑姍C3處于2擋,第二電機4處于1擋時,制動器12接合,第一離合器5分離,第二離合器15分離,第三離合器204接合。電池組13放電,通過電機控制單元14將電池組13所放出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并將該交流電傳遞至第一電機3和第二電機4,通過第一電機3和第二電機4將電能轉(zhuǎn)換為機械能,并將第一電機3輸出的機械能順次通過齒圈603、行星輪602、行星輪架604、支撐盤7、第三離合器204、第四傳動軸16、2擋主動齒輪205、2擋從動齒輪208傳遞至第五傳動軸17。將第二電機4輸出的機械能自第一從動齒輪203、第一主動齒輪202傳遞給第四傳動軸16,通過同步器201與1擋主動齒輪207嚙合,將第二電機4輸出的機械能順次傳遞給1擋從動齒輪210、第五傳動軸17。進而將兩部分動力傳遞至第二主動齒輪211、第二從動齒輪212,使第二從動齒輪212通過第二傳動軸9帶動車輪10轉(zhuǎn)動。此種情況可根據(jù)汽車的實際行駛狀況進行選擇,在換擋時始終保證有一個動力源在擋,不會發(fā)生動力中斷。

如附圖12所示,當(dāng)?shù)谝浑姍C3處于2擋,第二電機4處于3擋時,制動器12接合,第一離合器5分離,第二離合器15分離,第三離合器204接合。電池組13放電,通過電機控制單元14將電池組13所放出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并將該交流電傳遞至第一電機3和第二電機4,通過第一電機3和第二電機4將電能轉(zhuǎn)換為機械能,并將第一電機3輸出的機械能順次通過齒圈603、行星輪602、行星輪架604、支撐盤7、第三離合器204、第四傳動軸16、2擋主動齒輪205、2擋從動齒輪208傳遞至第五傳動軸17。將第二電機4輸出的機械能自第一從動齒輪203、第一主動齒輪202傳遞給第四傳動軸16,通過同步器201與3擋主動齒輪206嚙合,將該機械能順次傳遞給3擋從動齒輪209、第五傳動軸17。進而將兩部分動力傳遞至第二主動齒輪211、第二從動齒輪212,使第二從動齒輪212通過第二傳動軸9帶動車輪10轉(zhuǎn)動。此種情況可根據(jù)汽車的實際行駛狀況進行選擇,在換擋時始終保證有一個動力源在擋,不會發(fā)生動力中斷。

純發(fā)動機驅(qū)動模式即只通過發(fā)動機1為汽車提供動力。在汽車進行高速巡航時,通過發(fā)動機1直接驅(qū)動汽車運動有利于降低汽車的耗油量,并且,此運行模式不會受電池組13電量的限制。

如附圖13所示,在純發(fā)動機驅(qū)動模式中,發(fā)動機1處于1擋時,制動器12分離,第一離合器5接合,第二離合器15接合,第三離合器204分離。發(fā)動機1輸出動力,并將動力傳遞給太陽輪601,在第二離合器15的作用下,動力自太陽輪601經(jīng)行星輪602、齒圈603后傳遞給行星輪架604,通過第一離合器5將動力傳遞到第四傳動軸16。通過同步器201與1擋主動齒輪207嚙合,將該動力順次傳遞給1擋從動齒輪210、第五傳動軸17、第二主動齒輪211、第二從動齒輪212,進而使第二從動齒輪212通過第二傳動軸9帶動車輪10轉(zhuǎn)動。在此模式下,發(fā)動機1處于2擋時,制動器12分離,第一離合器5分離、第二離合器15接合、第三離合器204接合;發(fā)動機1處于3擋時,制動器12分離,第一離合器5接合、第二離合器15接合、第三離合器204分離。發(fā)動機1處于2擋和3擋時的動力傳遞路線可參考附圖3和附圖4。

混合驅(qū)動模式包括:并聯(lián)式混合驅(qū)動模式、行車充電混合驅(qū)動模式、連續(xù)可變速比模式。

如附圖14所示,在并聯(lián)式混合驅(qū)動模式中,發(fā)動機1、第一電機3和第二電機4處于1擋時,制動器12分離,第一離合器5接合,第二離合器15接合,第三離合器204分離。發(fā)動機1輸出動力,同時,電池組13放電,通過電機控制單元14將電池組13所放出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并將該交流電傳遞至第一電機3和第二電機4,通過第一電機3和第二電機4將電能轉(zhuǎn)換為機械能,將第二電機4輸出的機械能自第一從動齒輪203、第一主動齒輪202傳遞給第四傳動軸16。將第一電機3輸出的機械能通過齒圈603傳遞至行星輪602,發(fā)動機1的動力通過太陽輪601傳遞至行星輪602,發(fā)動機1輸出的動力和第一電機3輸出的機械能在行星輪602處耦合并輸出到行星輪架604上,通過第一離合器5將該機械能傳遞至第四傳動軸16。通過同步器201與1擋主動齒輪207嚙合,將三部分機械能通過1擋從動齒輪210順次傳遞給第五傳動軸17、第二主動齒輪211、第二從動齒輪212,進而使第二從動齒輪212通過第二傳動軸9帶動車輪10轉(zhuǎn)動。在此模式下,發(fā)動機1、第一電機3和第二電機4處于2擋時,制動器12分離,第一離合器5接合、第二離合器15接合、第三離合器204接合;發(fā)動機1、第一電機3和第二電機4處于3擋時,制動器12分離,第一離合器5接合、第二離合器15接合、第三離合器204分離。發(fā)動機1、第一電機3和第二電機處于2擋和3擋時的動力傳遞路線可參考附圖3、附圖4、附圖6和附圖7。

基于上述,該并聯(lián)式混合驅(qū)動模式可以通過發(fā)動機1、第一電機3和第二電機4聯(lián)合驅(qū)動汽車行駛,提高了汽車的動力性能。并且,通過使發(fā)動機1輸出的動力和第一電機3輸出的機械能在行星輪602處耦合,可以使第一電機3與發(fā)動機1之間的動力能夠相互補充,以保證發(fā)動機1處于最佳燃油區(qū)域內(nèi)工作(最佳燃油區(qū)域指的是:以最低的油耗提供最大動力的區(qū)域)。對于第一電機3與發(fā)動機1之間的動力相互補充,舉例來說,當(dāng)發(fā)動機1的動力輸出不足或輸出過高時,可以使第一電機3補充該不足的動力,或者將多余的動力轉(zhuǎn)化為電能給電池組13充電。

如附圖15所示,在行車充電混合驅(qū)動模式中,發(fā)動機1與第二電機4處于1擋時,制動器12分離,第一離合器5接合,第二離合器15接合,第三離合器204分離。發(fā)動機1輸出動力,并將該動力通過太陽輪601傳遞給行星輪602,此時,一部分動力通過齒圈603傳遞給第一電機3,通過第一電機3將機械能轉(zhuǎn)換為電能,并通過電機控制單元14將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,為電池組13充電。另一部分動力通過行星輪架604、第一離合器5傳遞至第四傳動軸16。同時,電池組13放電,通過電機控制單元14將電池組13所放出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并將該交流電傳遞至第二電機4,通過第二電機4將電能轉(zhuǎn)換為機械能,并將機械能通過第一從動齒輪203、第一主動齒輪202傳遞給第四傳動軸16。通過同步器201與1擋主動齒輪207嚙合,使發(fā)動機1輸出的動能和第二電機4輸出的機械能通過1擋從動齒輪210順次傳遞給第五傳動軸17、第二主動齒輪211、第二從動齒輪212,進而使第二從動齒輪212通過第二傳動軸9帶動車輪10轉(zhuǎn)動。在此模式下,發(fā)動機1和第二電機4處于2擋時,制動器12分離,第一離合器5接合、第二離合器15接合、第三離合器204接合;發(fā)動機1和第二電機4處于3擋時,制動器12分離,第一離合器5接合、第二離合器15接合、第三離合器204分離。發(fā)動機1與第二電機4處于2擋和3擋時的動力傳遞路線可參考附圖6和附圖7。

基于上述,當(dāng)汽車在行車充電混合驅(qū)動模式下行駛時,如果電池組13的電量低于限值,發(fā)動機1可以驅(qū)動第一電機3工作,從而為電池組13充電,以保證汽車的正常行駛。并且,根據(jù)汽車的實際行駛狀況,通過發(fā)動機1驅(qū)動第一電機3工作,還可以提高變速傳動系統(tǒng)的綜合效率,維持電池組13電量的平衡。

在連續(xù)可變速比模式中,第一電機3和發(fā)動機1處于1擋時,制動器12分離,第一離合器5接合,第二離合器15分離,第三離合器204分離。發(fā)動機1輸出動力,同時,電池組13放電,通過電機控制單元14將電池組13所放出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并將該交流電傳遞至第一電機3,通過第一電機3將電能轉(zhuǎn)換為機械能。將該機械能通過齒圈603傳遞至行星輪602,發(fā)動機1的動力通過太陽輪601傳遞至行星輪602,兩部分機械能在行星輪602處耦合并輸出到行星輪架604上,通過第一離合器5將該機械能傳遞至第四傳動軸16。通過同步器201與1擋主動齒輪207嚙合,將發(fā)動機1輸出的動能和第一電機3輸出的機械能通過1擋從動齒輪210順次傳遞給第五傳動軸17、第二主動齒輪211、第二從動齒輪212,進而使第二從動齒輪212通過第二傳動軸9帶動車輪10轉(zhuǎn)動。由于發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速和第一電機3的轉(zhuǎn)速通過變速傳動裝置2形成有預(yù)設(shè)速比,在該連續(xù)可變速比模式運行過程中,根據(jù)該預(yù)設(shè)速比不斷調(diào)節(jié)第一電機3的轉(zhuǎn)速,以調(diào)整發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速,使發(fā)動機1始終處于耗油最低的轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)工作。

在此模式下,第一電機3和發(fā)動機1處于2擋時,制動器12分離,第一離合器5接合,第二離合器15分離,第三離合器204接合;第一電機3和發(fā)動機1處于3擋時,制動器12分離,第一離合器5接合,第二離合器15分離,第三離合器204分離。第一電機3和發(fā)動機1處于2擋和3擋時的動力傳遞路線可參考附圖3和附圖4。

基于上述,在汽車行駛過程中,由于行星輪系6使發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速和第一電機3的轉(zhuǎn)速形成了預(yù)設(shè)速比,根據(jù)該預(yù)設(shè)速比不斷調(diào)節(jié)第一電機3的轉(zhuǎn)速即可調(diào)整發(fā)動機的轉(zhuǎn)速,使發(fā)動機1始終處于耗油最低的轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)工作,進而降低耗油量,節(jié)約成本。

在發(fā)動機起步模式中,制動器12分離,第一離合器5接合,第二離合器15分離,第三離合器204分離。發(fā)動機1輸出動力,并將該動力順次傳遞給太陽輪601、行星輪602、齒圈603,使太陽輪601、行星輪602、齒圈603之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。此時,行星輪602在車輪10通過第五傳動軸17、第四傳動軸16傳遞來的阻力的作用下原地自轉(zhuǎn),帶動齒圈603進行反轉(zhuǎn),進而帶動第一電機3轉(zhuǎn)動,使第一電機3將發(fā)動機1傳遞來的機械能轉(zhuǎn)化為電能,并通過電機控制單元14將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,為電池組13充電。在此過程中,通過電機控制單元14降低第一電機3的轉(zhuǎn)速,使發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速增加,進而提高發(fā)動機1的動力輸出。此時,發(fā)動機1將剩余的動力(即發(fā)動機1通過第一電機3為電池組13充電后所剩余的動力)傳遞給行星輪架604,通過第一離合器5將動力傳遞到第四傳動軸16。通過同步器201與1擋主動齒輪207嚙合,將該動力順次傳遞給1擋從動齒輪210、第五傳動軸17、第二主動齒輪211、第二從動齒輪212,進而使第二從動齒輪212通過第二傳動軸9帶動車輪10轉(zhuǎn)動,以實現(xiàn)汽車的起步。

基于上述,通過使用發(fā)動機起步模式,不僅可以在電池組13電量不足時為電池組13充電,以滿足汽車的起步要求。而且,通過發(fā)動機1和第一電機3的轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié),避免了因車速過低導(dǎo)致的發(fā)動機1熄火問題。同時,由于第一電機3可以將發(fā)動機1剩余的動力轉(zhuǎn)換為電能,為電池組13充電,降低了能量損失。

增程模式是在發(fā)動機1耗油量較大、工作效率較低時啟用的,為了充分發(fā)揮發(fā)動機1中化石燃料釋放的能量,通過增程模式將發(fā)動機1中多余的能量轉(zhuǎn)化成電能,再通過電能驅(qū)動車輪10轉(zhuǎn)動,有利于提高化石燃料的使用效率。

如附圖16所示,在增程模式中,第二電機處于1擋時,制動器12分離,第一離合器5分離、第二離合器15接合、第三離合器204分離。發(fā)動機1輸出動力,使該動力順次經(jīng)過太陽輪601、行星輪602、齒圈603后傳遞給第一電機3,通過第一電機3將機械能轉(zhuǎn)換為電能,并通過電機控制單元14將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,為電池組13充電。同時,電池組13放電,通過電機控制單元14將電池組13所放出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,并將該交流電傳遞至第二電機4,通過第二電機4將電能轉(zhuǎn)換為機械能,并將機械能通過第一從動齒輪203、第一主動齒輪202傳遞給第四傳動軸16。通過同步器201與1擋主動齒輪207嚙合,將該機械能順次傳遞給1擋從動齒輪210、第五傳動軸17、第二主動齒輪211、第二從動齒輪212,進而使第二從動齒輪212通過第二傳動軸9帶動車輪10轉(zhuǎn)動。在此模式下,第二電機4處于2擋和3擋時的動力傳遞路線可參考附圖6和附圖7。

能量回收模式即汽車在滑行或制動時,將車輪10轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的機械能通過第一電機3和第二電機4轉(zhuǎn)換成電能,并通過電機控制單元14將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,為電池組13充電,實現(xiàn)了能量的回收利用,提高了節(jié)油率。

能量回收模式包括3種情況:第一電機3單獨工作、第二電機4單獨工作、第一電機3和第二電機4同時工作。具體地:

如附圖17所示,當(dāng)?shù)谝浑姍C3單獨工作且處于1擋時,制動器12接合,第一離合器5接合、第二離合器15分離、第三離合器204分離。汽車在滑行或制動時產(chǎn)生的機械能自車輪10順次經(jīng)過第二從動齒輪212、第二主動齒輪211、第五傳動軸17、1擋從動齒輪210傳遞至1擋主動齒輪207。通過同步器201與1擋主動齒輪207嚙合,將動力傳遞給第四傳動軸16,并自行星輪架604、行星輪602、齒圈603傳遞給第一電機3,通過第一電機3將機械能轉(zhuǎn)換為電能,并通過電機控制單元14將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,為電池組13充電。在此情況下,第一電機3處于2擋和3擋時的動力傳遞路線可參考附圖3和附圖4。

如附圖18所示,當(dāng)?shù)诙姍C4單獨工作且處于1擋時,制動器12接合,第一離合器5分離、第二離合器15分離、第三離合器204分離。汽車在滑行或制動時產(chǎn)生的機械能自車輪10順次經(jīng)過第二從動齒輪212、第二主動齒輪211、第五傳動軸17、1擋從動齒輪210傳遞至1擋主動齒輪207。通過同步器201與1擋主動齒輪207嚙合,將動力傳遞給第四傳動軸16,并自第一主動齒輪202、第一從動齒輪203傳遞給第二電機4,通過第二電機4將機械能轉(zhuǎn)換為電能,并通過電機控制單元14將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,為電池組13充電。在此情況下,第二電機4處于2擋和3擋時的動力傳遞路線可參考附圖6和附圖7。

如附圖19所示,當(dāng)?shù)谝浑姍C3和第二電機4同時工作且處于1擋時,制動器12接合,第一離合器5接合、第二離合器15分離、第三離合器204分離。汽車在滑行或制動時產(chǎn)生的機械能自車輪10順次經(jīng)過第二從動齒輪212、第二主動齒輪211、第五傳動軸17、1擋從動齒輪210傳遞至1擋主動齒輪207。通過同步器201與1擋主動齒輪207嚙合,將動力傳遞給第四傳動軸16,此時,一部分動力自第一主動齒輪202、第一從動齒輪203傳遞給第二電機4,通過第二電機4將機械能轉(zhuǎn)換為電能,并通過電機控制單元14將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,為電池組13充電。另一部分動力自行星輪架604、行星輪602、齒圈603傳遞給第一電機3,通過第一電機3將機械能轉(zhuǎn)換為電能,并通過電機控制單元14將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,為電池組13充電。在此情況下,第一電機3和第二電機4同時處于2擋和3擋時的動力傳遞路線可參考附圖11和附圖12。此外,此處第一電機3處于2擋、第二電機4處于1擋或3擋時的動力傳遞路線可參考附圖3、附圖4、附圖5和附圖7。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明的保護范圍,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、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

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