本實用新型涉及一種屬于新能源汽車領(lǐng)域的驅(qū)動裝置，更確切地說，本實用新型涉及一種雙行星排混合動力驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)：

在當今世界，石油作為一種不可再生能源，其儲存量正在迅速減少，與之相對應的，則是石油價格的快速增長。同時大氣污染也漸趨加重，尤其是汽車尾氣中含有的二氧化碳濃度不斷增加，對人們的生存環(huán)境產(chǎn)生了極其惡劣的影響。有鑒于以上各方面的原因，新能源汽車領(lǐng)域受到了各國政府及眾多汽車廠商越來越多的關(guān)注。在我國政府提出的一系列重點節(jié)能工程中，發(fā)展包括混合動力汽車、燃料電池汽車等在內(nèi)的多種新能源汽車是極其重要的一項。在此過程中，采用內(nèi)燃機的混合動力汽車為傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車和燃料電池汽車間的技術(shù)過渡搭起了橋梁，是當前情況下有效解決能源和環(huán)境問題的途徑之一，目前在世界范圍內(nèi)的汽車市場上已經(jīng)取得了一席之地。

現(xiàn)有的混合動力汽車存在的主要問題是內(nèi)燃機和電動機之間的動力匹配問題，由于內(nèi)燃機驅(qū)動和電動機驅(qū)動在工作區(qū)間上有很大的間隔，所以在車輛實際運行中，發(fā)動機無法穩(wěn)定工作在其高效區(qū)，導致了燃油經(jīng)濟性的下降，再加上大部分車型都是采用單一動力驅(qū)動模式，所以兩種動力之間進行切換導致的車輛及時提速慢以及動力性不足等問題在城市擁堵工況下顯得尤為突出。因此，如何解決上述現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，是本實用新型需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)發(fā)動機無法穩(wěn)定工作在其高效區(qū)以及兩種動力之間進行切換導致的車輛提速慢、動力性不足的問題，提供了一種帶有離合器的雙行星排混合動力驅(qū)動裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

所述的一種雙行星排混合動力驅(qū)動裝置包括動力輸出齒輪、永磁同步電機、第一磁粉離合器、第一行星排、第二磁粉離合器、第二行星排、第三磁粉離合器、ISG電機、第四磁粉離合器與發(fā)動機。

所述的永磁同步電機的動力輸出軸與第一磁粉離合器的輸入端進行連接，第一磁粉離合器的輸出軸與第一行星排的輸入端進行連接；第一行星排的輸出端和第二磁粉離合器的輸入端進行連接，第二磁粉離合器的輸出軸與第二行星排的輸入端進行連接，第二行星排的另一輸入端與第三磁粉離合器的輸出端進行連接，第三磁粉離合器的輸入軸與ISG電機的輸出軸進行連接；發(fā)動機的輸出軸與第四磁粉離合器的輸入端進行連接，第四磁粉離合器的輸出軸與第二行星排中的第二齒圈的中心處固定連接；動力輸出齒輪與第一行星排中的第一齒圈外嚙合連接。

技術(shù)方案中所述的第一磁粉離合器的輸出軸與第一行星排的輸入端進行連接是指：所述的第一行星排包括第一太陽輪、3個結(jié)構(gòu)相同的第一行星輪、第一齒圈與第一行星輪架。所述的第一太陽輪安裝在第一齒圈的中心處，第一太陽輪與第一齒圈的回轉(zhuǎn)中心線共線，3個第一行星輪均勻地分布在第一太陽輪與第一齒圈之間，3個第一行星輪的內(nèi)側(cè)同時和第一太陽輪的周邊嚙合連接，3個第一行星輪的外側(cè)同時和第一齒圈內(nèi)嚙合連接，3個第一行星輪安裝在第一行星輪架的周邊處并為轉(zhuǎn)動連接，第一行星輪架與車架固定連接；第一太陽輪與第一磁粉離合器的輸出軸連接，第一太陽輪與第一磁粉離合器的回轉(zhuǎn)中心線共線。

技術(shù)方案中所述的第二磁粉離合器的輸出軸與第二行星排的輸入端進行連接是指：所述的第二行星排包括第二太陽輪、3個結(jié)構(gòu)相同的第二行星輪、第二齒圈與第二行星輪架；所述的第二太陽輪安裝在第二齒圈的中心處，第二太陽輪與第二齒圈的回轉(zhuǎn)中心線共線，3個第二行星輪均勻地分布在第二太陽輪與第二齒圈之間，3個第二行星輪的內(nèi)側(cè)同時和第二太陽輪的周邊嚙合連接，3個第二行星輪的外側(cè)同時和第二齒圈內(nèi)嚙合連接，3個第二行星輪安裝在第二行星輪架的周邊并為轉(zhuǎn)動連接，第二行星輪架位于3個第二行星輪與第二齒圈之間；第二太陽輪與第二磁粉離合器的輸出軸連接，第二太陽輪與第二磁粉離合器的回轉(zhuǎn)中心線共線。

技術(shù)方案中所述的第二行星排的另一輸入端與第三磁粉離合器的輸出端進行連接是指：所述的第二行星排包括第二太陽輪、3個結(jié)構(gòu)相同的第二行星輪、第二齒圈與第二行星輪架。所述的第二太陽輪安裝在第二齒圈的中心處，第二太陽輪與第二齒圈的回轉(zhuǎn)中心線共線，3個第二行星輪均勻地分布在第二太陽輪與第二齒圈之間，3個第二行星輪的內(nèi)側(cè)同時和第二太陽輪的周邊嚙合連接，3個第二行星輪的外側(cè)同時和第二齒圈內(nèi)嚙合連接，3個第二行星輪安裝在第二行星輪架的周邊并為轉(zhuǎn)動連接，第二行星輪架位于3個第二行星輪與第二齒圈之間；第二行星輪架的中心處與第三磁粉離合器的輸出軸進行連接，第二行星輪架與第三磁粉離合器的回轉(zhuǎn)中心線共線。

技術(shù)方案中所述的第一磁粉離合器、第二磁粉離合器、第三磁粉離合器與第四磁粉離合器皆選用型號為TJ-POC-A的磁粉離合器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型的有益效果是：

1.本實用新型所述的一種雙行星排混合動力驅(qū)動裝置采用了雙行星排結(jié)構(gòu)對電動機和發(fā)電機發(fā)出的動力進行耦合，動力傳遞的平滑性好，效率高，而且結(jié)構(gòu)簡單緊湊，便于整車空間布置。

2.本實用新型所述的一種雙行星排混合動力驅(qū)動裝置在ISG電機和第二行星排之間布置了磁粉離合器，可以在車輛高速行駛時通過控制磁粉離合器處于分離狀態(tài)使ISG電機轉(zhuǎn)速為0，從而使傳動系統(tǒng)實現(xiàn)高效率傳動。

3.本實用新型所述的一種雙行星排混合動力驅(qū)動裝置可以實現(xiàn)多種工作模式的自由切換，可以適用于多種不同工況，并提高了車輛的燃油經(jīng)濟性和乘用舒適性。

4.本實用新型所述的一種雙行星排混合動力驅(qū)動裝置采用的永磁同步電機具有體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點，從而提高了整車續(xù)駛里程。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明：

圖1是本實用新型所述的一種雙行星排混合動力驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖中：1.動力輸出齒輪，2.第一齒圈，3.第二齒圈，4.第二行星輪架，5.永磁同步電機，6.第一磁粉離合器，7.第一太陽輪，8.第二磁粉離合器，9.第二太陽輪，10.第三磁粉離合器，11.ISG電機，12.第四磁粉離合器，13.發(fā)動機，14.第一行星輪架，15.第一行星輪，16.第二行星輪。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作詳細的描述：

參閱圖1，所述的一種雙行星排混合動力驅(qū)動裝置包括有動力輸出齒輪1、永磁同步電機5、第一磁粉離合器6、第一行星排、第二磁粉離合器8、第二行星排、第三磁粉離合器10、ISG電機11、第四磁粉離合器12與發(fā)動機13。

第一行星排包括第一太陽輪7、3個第一行星輪15、第一齒圈2與第一行星輪架14。第一太陽輪7、3個結(jié)構(gòu)相同的第一行星輪15均為漸開線直齒圓柱齒輪，第一齒圈2的內(nèi)側(cè)和外側(cè)均加工有齒廓為漸開線形的直齒輪齒。

所述的第一太陽輪7安裝在第一齒圈2的中心處，第一太陽輪7與第一齒圈2的回轉(zhuǎn)中心線共線，3個結(jié)構(gòu)相同的第一行星輪15均勻地分布在第一太陽輪7與第一齒圈2之間，3個結(jié)構(gòu)相同的第一行星輪15的內(nèi)側(cè)同時和第一太陽輪7的周邊嚙合連接，3個結(jié)構(gòu)相同的第一行星輪15的外側(cè)同時和第一齒圈2內(nèi)嚙合連接；3個結(jié)構(gòu)相同的第一行星輪15安裝在第一行星輪架14的周邊處并為轉(zhuǎn)動連接，第一行星輪架14安裝在3個結(jié)構(gòu)相同的第一行星輪15與第一齒圈2之間；第一太陽輪7與第一磁粉離合器6的輸出軸連接，第一太陽輪7與第一磁粉離合器6的回轉(zhuǎn)中心線共線。

第二行星排包括第二太陽輪9、3個結(jié)構(gòu)相同的第二行星輪16、第二齒圈3與第二行星輪架4。第二太陽輪9、3個結(jié)構(gòu)相同的第二行星輪16均為漸開線直齒圓柱齒輪，第二齒圈3的內(nèi)側(cè)加工有齒廓為漸開線形的直齒輪齒。

所述的第二太陽輪9安裝在第一齒圈3的中心處，第二太陽輪9與第二齒圈3的回轉(zhuǎn)中心線共線，3個結(jié)構(gòu)相同的第二行星輪16均勻地分布在第二太陽輪9與第二齒圈3之間，3個結(jié)構(gòu)相同的第二行星輪16的內(nèi)側(cè)同時和第二太陽輪9的周邊嚙合連接，3個結(jié)構(gòu)相同的第二行星輪16的外側(cè)同時和第二齒圈3內(nèi)嚙合連接，3個結(jié)構(gòu)相同的第二行星輪16安裝在第二行星輪架4的周邊處并為轉(zhuǎn)動連接，第二行星輪架4安裝在3個結(jié)構(gòu)相同的第二行星輪16與第二齒圈3之間；第二太陽輪9與第二磁粉離合器8的輸出軸連接，第二太陽輪9與第二磁粉離合器8的回轉(zhuǎn)中心線共線。

第一行星排與第二行星排的功能是將來自永磁同步電機5、ISG電機11和發(fā)動機13的動力進行耦合，根據(jù)實際行車需求對動力系統(tǒng)的能量傳遞進行配置。

所述的ISG電機11為集成起動發(fā)電機，可以同時實現(xiàn)車輛起動和發(fā)電雙功能，通過令發(fā)動機快速起動，避免其怠速空轉(zhuǎn)，提高了汽車電源系統(tǒng)功率，實現(xiàn)了節(jié)約空間，減輕重量的目的。

所述的發(fā)動機13為三菱公司的4G63直列四缸發(fā)動機，是整車的主要動力單元。其工作所產(chǎn)生的動力可以經(jīng)由第四磁粉離合器12、第二齒圈3、第二行星輪16、第二太陽輪8、第二磁粉離合器8、第一齒圈2、動力輸出齒輪1傳遞給驅(qū)動車輪，也可以在正常驅(qū)動時經(jīng)由第四磁粉離合器12、第二齒圈3、第二行星輪16、第三磁粉離合器10、ISG電機11為整車搭載的蓄電池進行充電。

所述第一磁粉離合器6、第二磁粉離合器8、第三磁粉離合器10、第四磁粉離合器12皆選用為TJ-POC-A型號的磁粉離合器，該型號離合器是以磁粉為工作介質(zhì)，以激磁電流為控制，可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的傳遞。根據(jù)不同的實際工況，對上述磁粉離合器進行控制可以達到能量合理優(yōu)化使用、提高能量利用率等目的。其輸出轉(zhuǎn)矩與激磁電流呈良好的線性關(guān)系而與轉(zhuǎn)速或滑差無關(guān)，具有響應速度快結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點。

所述永磁同步電機5選用意大利SICME永磁同步電機AW系列，該系列電機具有響應快速、調(diào)速范圍寬等優(yōu)點，可以減小內(nèi)燃機驅(qū)動和電動機驅(qū)動在工作區(qū)間上的間隔，而且結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕，有利于整車布置。

所述的永磁同步電機5的動力輸出軸與第一磁粉離合器6的輸入端進行連接，第一磁粉離合器6的輸出軸與第一太陽輪7進行連接；第一齒圈2和第二磁粉離合器8的輸入端通過軸連接進行動力傳遞，第二磁粉離合器8的輸出軸與第二太陽輪9進行連接；第一行星輪架14與車架固定連接；ISG電機11的動力輸出軸與第三磁粉離合器10的輸入端進行連接，第三磁粉離合器10的輸出軸與第二行星輪架4進行連接；發(fā)動機13的動力輸出軸與第四磁粉離合器12的輸入端進行連接，第四磁粉離合器12的輸出軸與第二齒圈3的中心處固定連接；動力輸出齒輪1與第一齒圈2上的外圓周齒嚙合連接。

工作模式：

1.發(fā)動機13啟動模式

此時發(fā)動機13處于非工作狀態(tài)，第一磁粉離合器6處于分離狀態(tài)，ISG電機11進行工作，第二磁粉離合器8、第三磁粉離合器10、第四磁粉離合器12處于結(jié)合狀態(tài)。ISG電機11發(fā)出的動力經(jīng)由第三磁粉離合器10、第二行星輪架4、第二行星輪16、第二齒圈3、第四磁粉離合器12傳遞給發(fā)動機13，從而實現(xiàn)發(fā)動機14的啟動。在此工作模式中，通過控制第一磁粉離合器6切斷了永磁同步電機5和發(fā)動機13之間的動力傳遞，避免了發(fā)動機13拖動永磁同步電機5轉(zhuǎn)子進行轉(zhuǎn)動造成的能量損耗。

2.永磁同步電機5工作模式

此時永磁同步電機5進行工作，第一磁粉離合器6處于結(jié)合狀態(tài)，發(fā)動機13、ISG電機11處于非工作狀態(tài)，第二磁粉離合器8、第三磁粉離合器10、第四磁粉離合器12處于分離狀態(tài)。永磁同步電機5發(fā)出的動力經(jīng)由第一磁粉離合器6、第一太陽輪7、第一行星輪15、第一齒圈2、第一動力輸出齒輪1將動力傳遞給驅(qū)動車輪。由于行星排結(jié)構(gòu)具有平滑性好，傳遞動力效率高等優(yōu)點，在本工作模式下可以實現(xiàn)永磁同步電機5動力的平穩(wěn)輸出，為車輛提供較大扭矩。

3.發(fā)動機13工作模式

此時發(fā)動機13進行工作，ISG電機11處于發(fā)電模式，第二磁粉離合器8、第三磁粉離合器10、第四磁粉離合器12處于結(jié)合狀態(tài)，永磁同步電機5處于非工作模式，第一磁粉離合器6處于分離狀態(tài)。發(fā)動機13發(fā)出的動力經(jīng)由第四磁粉離合器12、第二齒圈3、第二行星輪16、第二太陽輪9、第二磁粉離合器8、第一齒圈2、動力輸出齒輪1傳遞給驅(qū)動車輪。與此同時，發(fā)動機13發(fā)出的動力還會經(jīng)由第四磁粉離合器12、第二齒圈3、第二行星輪16、第三磁粉離合器10、ISG電機12為整車搭載的蓄電池進行充電。

4.混合驅(qū)動模式

此時發(fā)動機13、永磁同步電機5處于工作狀態(tài)，ISG電機11實現(xiàn)發(fā)電機功能，第一磁粉離合器6、第二磁粉離合器8、第三磁粉離合器10、第四磁粉離合器12都處于結(jié)合狀態(tài)。由發(fā)動機13發(fā)出的動力經(jīng)由第四磁粉離合器12、第二齒圈3、第二行星輪16、第二太陽輪8、第二磁粉離合器8傳遞到第一行星排；永磁同步電機5發(fā)出的動力經(jīng)由第一磁粉離合器6傳遞到第一行星排，第一行星排對發(fā)動機13和永磁同步電機5發(fā)出的動力進行耦合，并通過動力輸出齒輪1傳遞給驅(qū)動車輪。與此同時，發(fā)動機13發(fā)出的動力還會有一部分經(jīng)由第四磁粉離合器12、第二齒圈3、第二行星輪16、第二行星輪架4、第三磁粉離合器10、ISG電機11為整車搭載的蓄電池進行充電。當車輛處于高速行駛模式時，通過控制第三磁粉離合器10處于分離狀態(tài)使ISG電機11轉(zhuǎn)速為0，從而使傳動系統(tǒng)實現(xiàn)高效率傳動。

5.聯(lián)合制動模式

此時第一磁粉離合器6、第二磁粉離合器8、第四磁粉離合器12處于結(jié)合狀態(tài)，第三磁粉離合器10處于分離狀態(tài)以切斷ISG電機11與驅(qū)動裝置的動力傳遞，發(fā)動機13處于工作狀態(tài)向外輸出動力，經(jīng)由第四磁粉離合器12、第二齒圈3、第二行星輪16、第二太陽輪9、第二磁粉離合器8、第一齒圈2與地面制動力進行平衡。永磁同步電機5受到地面制動力經(jīng)由車輪、動力輸出齒輪1、第一齒圈2、第一行星輪15、第一太陽輪7、第一磁粉離合器6傳遞來的動力處于發(fā)電機狀態(tài)進行制動能量回收。