CN103291860B - 一种输入功率分流式混合动力自动变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种输入功率分流式混合动力自动变速器，与发动机输出轴连接，该自动变速器包括壳体以及设在壳体内的双离合器模块、第一电机、第三离合器、双行星排和第二电机，所述的双离合器模块的输入端与发动机输出轴刚性连接，输出端分别与第一电机、第三离合器、双行星排连接，所述的第三离合器分别连接第一电机和双行星排，所述的双行星排与第二电机连接。与现有技术相比，本发明通过三个离合器增加了串联驱动模式、直接挡并联驱动等混合动力工作模式，同时解决了其起步、倒挡驱动能力不足问题。

Description

一种输入功率分流式混合动力自动变速器

技术领域

本发明涉及一种混合动力变速器，尤其是涉及一种输入功率分流式混合动力自动变速器。

背景技术

现有的一种输入功率分流式混合动力变速器采用双行星排、双电机(小电机和大电机)结构，无制动器、无离合器。发动机经扭转减震器与前排行星架相连，小电机与前排太阳轮相连，大电机与后排太阳轮相连，后排行星架锁止至变速箱壳体上，前后排共用齿圈并将复合后的动力传至输出端。该混合动力变速器的优点是：机械结构简单，制造加工难度小；系统仅以一种纯电动模式和一种功率分流混合动力模式运行，模式切换少、控制容易。该混合动力变速器的缺点是：混合动力模式单一且无法实现发动机直接挡传动；起步或倒档纯电动模式时，系统动力性不足和行驶里程受限问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有多种混合动力模式、提高了起步/倒挡动力性的输入功率分流式混合动力自动变速器。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种输入功率分流式混合动力自动变速器，与发动机输出轴连接，该自动变速器包括壳体以及设在壳体内的双离合器模块、第一电机、第三离合器、双行星排和第二电机，所述的双离合器模块的输入端与发动机输出轴刚性连接，输出端分别与第一电机、第三离合器、双行星排连接，所述的第三离合器分别连接第一电机和双行星排，所述的双行星排与第二电机连接。

所述的双离合器模块包括第一离合器和第二离合器，所述的第一离合器和第二离合器同轴并排安装，所述的第一离合器分别连接第一电机的转子和第三离合器，所述的第二离合器与双行星排连接。

所述的双行星排包括前排太阳轮、前排行星架、后排太阳轮、后排行星架和齿圈，所述的前排太阳轮、前排行星架、后排太阳轮、后排行星架均设在齿圈上，所述的前排太阳轮与第三离合器连接，所述的前排行星架与第二离合器连接，所述的后排太阳轮与第二电机连接，所述的后排行星架与壳体连接。

所述的齿圈上连接有动力输出轴。

与现有技术相比，本发明通过设置三个离合器使混合动力系统增加了串联驱动模式、直接挡(传动比为1)并联驱动模式。倒档混合动力模式时，本发明系统工作在串联驱动模式，解决了其起步、倒挡动力性不足和里程受限问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明双行星排的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1-图2所示，一种输入功率分流式混合动力自动变速器，与发动机输出轴1连接，该自动变速器包括壳体以及设在壳体内的双离合器模块2、第一电机MG1、第三离合器C3、双行星排和第二电机MG2，所述的双离合器模块2的输入端与发动机输出轴1刚性连接，输出端分别与第一电机MG1、第三离合器C3、双行星排连接，所述的第三离合器C3分别连接第一电机MG1和双行星排，所述的双行星排与第二电机MG2连接。

所述的双离合器模块包括第一离合器C1和第二离合器C2，所述的第一离合器C1和第二离合器C2为同轴并排安装在一起的多片式离合器，可以实现同时结合、同时中断、一个结合另一个中断，控制技术比较成熟，可直接应用。所述的第一离合器C1分别连接第一电机MG1的转子和第三离合器C3，所述的第二离合器C2与双行星排连接。

所述的双行星排包括前排太阳轮3、前排行星架4、后排太阳轮7、后排行星架6和齿圈5，所述的前排太阳轮3、前排行星架4、后排太阳轮7、后排行星架6均设在齿圈5上，所述的前排太阳轮3与第三离合器C3连接，所述的前排行星架4与第二离合器C2连接，所述的后排太阳轮7与第二电机MG2连接，所述的后排行星架6与壳体固定连接。所述的齿圈5上连接有动力输出轴8。

上述输入功率分流式自动变速器有三个离合器C1、C2、C3，理论上存在八种模式的切换，但是经过验证，其中的四种模式会出现行星排元件空转的现象，是不允许出现的，所以本结构存在四种模式切换。

当双离合器C1打开、C2打开、离合器C3打开时，系统工作在MG2单独驱动的纯电动以及再生制动模式。此时发动机不输出动力，蓄电池给电机MG2供电，电机MG2通过后排行星齿轮将动力输出。

当离合器C1闭合、C2打开、离合器C3打开时，系统工作在串联驱动模式。发动机输出动力，经离合器C1驱动MG1发电，MG1产生的电能一部分传递给蓄电池，另一部分为电机MG2提供驱动能量。起步和倒档过程中变速器工作在此模式下。

当离合器C1打开、C2闭合、离合器C3闭合时，系统工作在功率分流混合驱动模式。发动机输出的动力经前排行星轮系分流，一部分动力直接传递至输出端，另一部分动力则通过电机MG1发电为蓄电池补充电能或为电机MG2提供驱动力。

当离合器C1闭合、C2闭合、离合器C3闭合时，系统工作在直接挡并联驱动模式。前行星排的行星架经双离合器C1、C2和离合器C3与前排的太阳轮刚性连接，构成传动比为1的直接挡传动模式，同时电机MG1、MG2根据系统需求进行助力或提供阻力。

Claims (3)

1.一种输入功率分流式混合动力自动变速器，与发动机输出轴连接，其特征在于，该自动变速器包括壳体以及设在壳体内的双离合器模块、第一电机、第三离合器、双行星排和第二电机，所述的双离合器模块的输入端与发动机输出轴刚性连接，输出端分别与第一电机、第三离合器、双行星排连接，所述的第三离合器分别连接第一电机和双行星排，所述的双行星排与第二电机连接，所述的双离合器模块包括第一离合器和第二离合器，所述的第一离合器和第二离合器同轴并排安装，所述的第一离合器分别连接第一电机的转子和第三离合器，所述的第二离合器与双行星排连接；

上述自动变速器存在四种模式切换：

当第一离合器、第二离合器、第三离合器均打开时，系统工作在第二电机单独驱动的纯电动以及再生制动模式，此时发动机不输出动力，蓄电池给第二电机供电，第二电机通过双行星排将动力输出；

当第一离合器闭合、第二离合器打开、第三离合器打开时，系统工作在串联驱动模式，发动机输出动力，经第一离合器驱动第一电机发电，第一电机产生的电能一部分传递给蓄电池，另一部分为第二电机提供驱动能量，起步和倒档过程中变速器工作在此模式下；

当第一离合器打开、第二离合器闭合、第三离合器闭合时，系统工作在功率分流混合驱动模式，发动机输出的动力经双行星排分流，一部分动力直接传递至输出端，另一部分动力则通过第一电机发电为蓄电池补充电能或为第二电机提供驱动力；

当第一离合器闭合、第二离合器闭合、第三离合器闭合时，系统工作在传动比为1的直接挡并联驱动模式，同时第一电机、第二电机根据系统需求进行助力或提供阻力。

2.根据权利要求1所述的一种输入功率分流式混合动力自动变速器，其特征在于，所述的双行星排包括前排太阳轮、前排行星架、后排太阳轮、后排行星架和齿圈，所述的前排太阳轮、前排行星架、后排太阳轮、后排行星架均设在齿圈上，所述的前排太阳轮与第三离合器连接，所述的前排行星架与第二离合器连接，所述的后排太阳轮与第二电机连接，所述的后排行星架与壳体连接。

3.根据权利要求2所述的一种输入功率分流式混合动力自动变速器，其特征在于，所述的齿圈上连接有动力输出轴。