CN101628542A - 具有闭锁功能的功率分流式混合驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种车辆混合驱动装置，具体公开一种具有闭锁功能的功率分流式混合驱动装置，行星排包括齿圈、行星架、行星轮和太阳轮，齿圈与位于其内部的若干个行星轮齿轮啮合，若干个行星轮均与同一个太阳轮齿轮啮合，行星架将若干个行星轮固定连接在一起；齿圈的外缘与发动机固定连接，第一电机与太阳轮固定连接，第二电机的一端与行星架固定连接，第二电机的另一端与机械变速箱连接，在齿圈、行星架和太阳轮中的任意两个部件之间设有一个闭锁离合器。本发明的装置使车辆动力驱动系统具有多模式工作方式，使车辆动力驱动系统保持高效率运行；同时，保证在电机或变频器故障下，车辆仍能够正常行驶。
Description
技术领域
本发明属于一种车辆混合驱动装置，具体涉及一种适用于履带车辆或重型轮式车辆的具有闭锁功能的功率分流式混合驱动装置。
背景技术
目前的功率分流式混合驱动系统是发动机、两个电机分别与一个行星排的三个构件直接连接。行星排包括齿圈、行星架、行星轮和太阳轮等。如图1所示，发动机1与齿圈3固定连接，第一电机6与太阳轮5固定连接，第二电机7与行星架4固定连接，齿圈3与位于其内部的若干个行星轮9齿轮啮合，若干个行星轮9均与同一个太阳轮5齿轮啮合，行星架4将若干个行星轮9固定连接在一起。齿圈3的外缘与发动机1固定连接，第一电机6与太阳轮5固定连接，第二电机7的一端与行星架4固定连接，第二电机7的另一端与机械变速箱8连接。上述结构决定了必须保证在所有工况下两个电机都处于工作状态。如果发动机已经工作在高效能区，且能很好的驱动车辆，此时两电机仍继续工作，必然会造成车辆在该种状况下系统效率低。并且该系统中如果有一个电机故障，车辆就不能行驶。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有闭锁功能的功率分流式混合驱动装置，该装置使车辆动力驱动系统具有发动机加电机混合驱动及发动机直接独立驱动的多模式工作方式，使车辆动力驱动系统保持高效率运行；同时，保证在电机或变频器故障下，车辆仍能够正常行驶。
实现本发明的技术方案：一种具有闭锁功能的功率分流式混合驱动装置，它包括行星排以及与行星排连接的发动机、第一电机和第二电机；行星排包括齿圈、行星架、行星轮和太阳轮，齿圈与位于其内部的若干个行星轮齿轮啮合，若干个行星轮均与同一个太阳轮齿轮啮合，行星架将若干个行星轮固定连接在一起；齿圈的外缘与发动机固定连接，第一电机与太阳轮固定连接，第二电机的一端与行星架固定连接，第二电机的另一端与机械变速箱连接，在齿圈、行星架和太阳轮中的任意两个部件之间设有一个闭锁离合器。
在所述的齿圈与行星架之间设有一个闭锁离合器。
在所述的行星架与太阳轮之间设有一个闭锁离合器。
在所述的齿圈与太阳轮之间设有一个闭锁离合器。
本发明的有益效果在于：本发明所提供的带有离合器的功率分流式混合驱动装置，通过闭锁离合器的闭解锁控制，使车辆动力驱动系统具有发动机加电机混合驱动及发动机直接独立驱动的多模式工作方式。正常行驶工况下，通过对两个电机的合理控制，使发动机工作在实现系统高效驱动；在某些工况下，通过对行星排的太阳轮进行制动来实现类似液力机械传动中的液力变矩器闭锁的功能，将保证能够使发动机独立驱动以来获得系统高效率。同时，还实现了动力系统的冗余设计，可以保证在电机故障时，车辆仍能够正常行驶。
附图说明
图1为现有技术中的功率分流式混合驱动系统的结构示意图；
图2为本发明所提供的具有闭锁功能的功率分流式混合驱动装置第一个实施例的结构示意图；
图3为本发明所提供的具有闭锁功能的功率分流式混合驱动装置第二个实施例的结构示意图；
图4为本发明所提供的具有闭锁功能的功率分流式混合驱动装置第三个实施例的结构示意图。
图中：1.发动机；2.离合器；3.齿圈；4.行星架；5.太阳轮；6.第一电机；7.第二电机8.机械变速箱；9.行星轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明所提供的一种具有闭锁功能的功率分流式混合驱动装置作进一步详细说明。
如图2、图3和图4所示，一种具有闭锁功能的功率分流式混合驱动装置，它包括行星排以及与行星排连接的发动机1、第一电机6和第二电机7；行星排包括齿圈3、行星架4、行星轮9和太阳轮5，齿圈3与位于其内部的若干个行星轮9齿轮啮合，若干个行星轮9均与同一个太阳轮5齿轮啮合，行星架4将若干个行星轮9固定连接在一起；行星轮9可以为三个、且沿太阳轮5的周向均匀分布；齿圈3的外缘与发动机1固定连接，第一电机6与太阳轮5固定连接，第二电机7的一端与行星架4固定连接，第二电机7的另一端与机械变速箱8连接，在齿圈3、行星架4和太阳轮5中的任意两个部件之间设有一个闭锁离合器2。
如图2所示，在齿圈3与行星架4之间设有一个闭锁离合器2。
如图3所示，在行星架4与太阳轮5之间设有一个闭锁离合器2。
如图4所示，在齿圈3与太阳轮5之间设有一个闭锁离合器2。
下面描述本发明所提供的具有闭锁功能的功率分流式混合驱动装置的工作过程：
(1)车辆启动时，离合器2解锁，发动机1从怠速到恒转速，与行星架4连接的第二电机7以发电模式工作，与太阳轮5连接的第一电机6以电动模式工作，驱动机械变速箱8使车辆平稳起步至正常工作模式；
(2)车辆工作在正常工作模式时，车速达到某特定值即行星架4转速与发动机1转速同步时，闭锁离合器2闭锁，第一电机6和第二电机7同时停止工作，发动机1直接驱动机械变速箱8，车辆行驶在稳定运行状态；
(3)当工作在正常工作模式的车辆高速行驶时，闭锁离合器2解锁，发动机1恒转速工作，与行星架4连接的第二电机7工作在电动模式，与太阳轮5连接的第一电机6电动模式工作，同时与第一电机6、第二电机7连通的蓄电池开启补充整个系统所需的能量；
(4)当车辆从正常工作模式开始减速制动时，闭锁离合器2解锁，与太阳轮5连接的第一电机6停止工作，与行星架4连接的第二电机7进行减速制动，回收制动能量；
(5)当工作在正常工作模式的遇到车辆恶劣工况时，闭锁离合器2解锁，发动机1恒转速工作，蓄电池提供电能，第一电机6和第二电机7均以电动模式工作，驱动机械变速箱8使车辆平稳行驶；
(6)在上述步骤(1)至步骤(5)中的任意一个步骤中，第一电机6或第二电机7故障时，闭锁离合器2闭锁，发动机1独立驱动机械变速箱8使车辆平稳行驶。
Claims (4)
1.一种具有闭锁功能的功率分流式混合驱动装置，它包括行星排以及与行星排连接的发动机(1)、第一电机(6)和第二电机(7)；行星排包括齿圈(3)、行星架(4)、行星轮(9)和太阳轮(5)，齿圈(3)与位于其内部的若干个行星轮(9)齿轮啮合，若干个行星轮(9)均与同一个太阳轮(5)齿轮啮合，行星架(4)将若干个行星轮(9)固定连接在一起；齿圈(3)的外缘与发动机(1)固定连接，第一电机(6)与太阳轮(5)固定连接，第二电机(7)的一端与行星架(4)固定连接，第二电机(7)的另一端与机械变速箱(8)连接，其特征在于：在齿圈(3)、行星架(4)和太阳轮(5)中的任意两个部件之间设有一个闭锁离合器(2)。
2.根据权利要求1所述的一种具有闭锁功能的功率分流式混合驱动装置，其特征在于：在所述的齿圈(3)与行星架(4)之间设有一个闭锁离合器(2)。
3.根据权利要求1所述的一种具有闭锁功能的功率分流式混合驱动装置，其特征在于：在所述的行星架(4)与太阳轮(5)之间设有一个闭锁离合器(2)。
4.根据权利要求1所述的一种具有闭锁功能的功率分流式混合驱动装置，其特征在于：在所述的齿圈(3)与太阳轮(5)之间设有一个闭锁离合器(2)。
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Publications (1)
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2008
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