CN206351628U - 电磁粉制动式共转臂双行星排混合动力装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电磁粉制动式共转臂双行星排混合动力装置，包括发动机、弹性减震盘、第一电机、第一行星排、第二行星排、第二电机、第一电磁粉制动器、第二电磁粉制动器、第三电磁粉制动器和第四电磁粉制动器及两级平行轴齿轮传动差速模块。通过选择第一电磁粉制动器、第二电磁粉制动器、第三电磁粉制动器和第四电磁粉制动器通电和断电，实现发动机单独驱动、第一电机单独驱动、第二电机单独驱动、发动机与第一电机联合ECVT驱动、发动机与第二电机联合ECVT驱动、发动机与第一电机和第二电机三者联合ECVT驱动、第一电机与第二电机联合ECVT驱动等驱动模式。本实用新型具有节油节电性能强、寿命长、传动效率高、转动惯量小和可靠性高等优势。

Description

电磁粉制动式共转臂双行星排混合动力装置

技术领域

本实用新型涉及车辆用动力系统领域，特别涉及电磁粉制动式共转臂双行星排混合动力装置。

背景技术

随着全球汽车工业的不断发展，新能源汽车用动力装置成为各大汽车企业及相关院校研究热点，尤其是插电式混合动力汽车用动力装置。对于大部分混合动力装置而言，一般采用发动机+离合器+电机+自动变速箱方案或者行星齿轮耦合器方案。但是，上述技术方案均存在发动机高速驱动时，电机转子高速跟随转动现象，导致系统效率大幅度下降；同时存在驱动模式单一，节电节油效果低等技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种传动效率高、节电节油效果好、多种驱动模式的电磁粉制动式共转臂双行星排混合动力装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

电磁粉制动式共转臂双行星排混合动力装置，包括发动机、弹性减震盘、第一电机、第一行星排、第二行星排、第二电机、第一电磁粉制动器、第二电磁粉制动器、第三电磁粉制动器、第四电磁粉制动器、两级平行轴齿轮传动差速模块、控制器，所述发动机、弹性减震盘、第一电磁粉制动器、第二电磁粉制动器、第一电机、第三电磁粉制动器、第一行星排、第二行星排、第二电机和第四电磁粉制动器依次同轴安装；所述第一电机的输出轴、第一行星排的转臂输出轴均为空心轴，所述第二电磁粉制动器通过转臂输出轴穿过第一电机的输出轴与第一行星排连接；所述弹性减震盘通过输入轴穿过转臂输出轴与第一行星排连接；所述第三电磁粉制动器与第一电机的输出轴连接；所述第一电磁粉制动器与输入轴连接；所述第四电磁粉制动器与第二电机输出轴连接；所述两级平行轴齿轮传动差速模块与第二行星排连接；所述控制器分别与第一电磁粉制动器、第二电磁粉制动器、第一电机、第三电磁粉制动器、第二电机、第四电磁粉制动器电性连接。

进一步地，所述第一电磁粉制动器、第二电磁粉制动器、第三电磁粉制动器、第四电磁粉制动器结构相同；所述第一电磁粉制动器、第二电磁粉制动器、第三电磁粉制动器、第四电磁粉制动器其中任一项均包括从动件、电磁铁壳体、冷却水道、线圈、磁粉、隔磁环、正极导线、负极导线；所述冷却水道、线圈分别与电磁铁壳体连接；所述从动件与电磁铁壳体气隙配合连接；所述磁粉填充到从动件与电磁铁壳体形成的气隙间；所述隔磁环与电磁铁壳体连接，且位于所述气隙与线圈之间；所述正极导线一端、负极导线一端分别与线圈连接；所述正极导线另一端、负极导线另一端分别与控制器连接。

进一步地，所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、转臂、第一内齿圈、行星轮轴、第一行星轮轴承；所述行星轮轴与转臂连接，所述第一行星轮轴承分别与行星轮轴、第一行星轮连接；所述第一太阳轮与第一行星轮外啮合连接；所述第一行星轮与第一内齿圈内啮合连接。

进一步地，第二行星排包括第二太阳轮、第二行星轮、第二内齿圈、第二行星轮轴承，所述第二行星轮轴承分别与行星轮轴、第二行星轮连接，所述第二太阳轮与第二行星轮外啮合连接，所述第二行星轮与第二内齿圈内啮合连接。

进一步地，所述转臂输出轴分别与第二电磁粉制动器的从动件、转臂连接，所述输入轴分别与第一电磁粉制动器的从动件、第一太阳轮连接；所述第三电磁粉制动器的从动件分别与第一电机的输出轴、第一内齿圈连接。

进一步地，所述两级平行轴齿轮传动差速模块包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、差速器总成、左半轴、右半轴，所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮依次外啮合连接；所述第三齿轮通过螺栓与差速器总成固定连接，所述左半轴、右半轴分别与差速器总连接。

进一步地，所述第一齿轮通过第二内齿圈输出件与第二内齿圈连接。

进一步地，所述第一齿轮为空心结构，所述第二电机输出轴穿过第一齿轮与第二太阳轮连接。

进一步地，所述第一电磁粉制动器的电磁铁壳体、第二电磁粉制动器的电磁铁壳体分别与第一电机的壳体左端固定连接；所述第三电磁粉制动器的电磁铁壳体与第一电机的壳体右端固定连接，或第三电磁粉制动器的电磁铁壳体与第一行星排和第二行星排的箱体固定连接；所述第四电磁粉制动器的电磁铁壳体与第二电机的壳体右端固定连接。

进一步地，所述第一电磁粉制动器的从动件和第二电磁粉制动器的从动件释放、第三电磁粉制动器的从动件和第四电磁粉制动器的从动件制动时，发动机单独驱动；第二电磁粉制动器的从动件和第三电磁粉制动器的从动件释放、第一电磁粉制动器的从动件和第四电磁粉制动器的从动件制动时，第一电机单独驱动；第一电磁粉制动器的从动件、第三电磁粉制动器的从动件和第四电磁粉制动器的从动件释放、第二电磁粉制动器的从动件制动时，第二电机单独驱动；第一电磁粉制动器的从动件、第二电磁粉制动器的从动件和第三电磁粉制动器的从动件释放、第四电磁粉制动器的从动件制动时，发动机与第一电机联合ECVT驱动；第一电磁粉制动器的从动件、第二电磁粉制动器的从动件和第四电磁粉制动器的从动件释放、第三电磁粉制动器的从动件制动时，发动机与第二电机联合ECVT驱动；当第一电磁粉制动器的从动件、第二电磁粉制动器的从动件、第三电磁粉制动器的从动件和第四电磁粉制动器的从动件释放时，发动机与第一电机和第二电机联合ECVT驱动；第二电磁粉制动器的从动件和第四电磁粉制动器的从动件制动时，实现电子驻车。

采用上述技术方案，由于采用了发动机、弹性减震盘、第一电机、第一行星排、第二行星排、第二电机、第一电磁粉制动器、第二电磁粉制动器、第三电磁粉制动器、第四电磁粉制动器、两级平行轴齿轮传动差速模块、控制器等技术特征。通过采用四个电磁粉制动器实现发动机单独驱动、第一电机单独驱动、第二电机单独驱动、发动机与第一电机联合ECVT驱动、发动机与第二电机联合ECVT驱动、发动机与第一电机和第二电机三者联合ECVT驱动、第一电机与第二电机联合ECVT驱动等多种驱动模式。实现了发动机驱动时第一电机和第二电机转子制动、第一电机驱动时发动机曲轴和第二电机转子制动以及第二电机驱动时第一电机转子和发动机曲轴制动，极大地提高了发动机、第一电机和第二电机可靠性和寿命；大幅度提高了节油节电率，提高了系统传动的效率。

另外，所采用的电磁粉制动器具有以下优势：在与滑差无关的情况下，能够传递一定的制动转矩，连接制动时完全没有振动；激磁电流与制动转矩基本线性化比例关系，能简单线性化地进行转矩制动控制；断开激磁电流时的剩余转矩非常小，具有优良的断开性能；空转时也完全没有发热和损耗现象；能完全可靠的制动。同时，电磁粉制动器结构简单，磁粉无需使用油润滑的干式的，容易维护，具有高可靠性；满足高频率高精度和快速制动、断开控制，每秒通断达到30次以上，完全满足混合动力装置制动器应用等特点。

附图说明

图1为本实用新型原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如附图1所示，电磁粉制动式共转臂双行星排混合动力装置，包括发动机1、弹性减震盘2、第一电机3、第一行星排4、第二行星排5、第二电机6、第一电磁粉制动器7、第二电磁粉制动器8、第三电磁粉制动器9、第四电磁粉制动器10、两级平行轴齿轮传动差速模块11、控制器12，具体实施过程中，将发动机1、弹性减震盘2、第一电磁粉制动器7、第二电磁粉制动器8、第一电机3、第三电磁粉制动器9、第一行星排4、第二行星排5、第二电机6和第四电磁粉制动器10依次同轴安装，且将第一电机3的输出轴16、第一行星排4的转臂输出轴14均设计成空心轴。具体实施中，将第二电磁粉制动器8通过转臂输出轴14穿过第一电机3的输出轴16与第一行星排4连接；弹性减震盘2通过输入轴15穿过转臂输出轴14与第一行星排4连接；第三电磁粉制动器9与第一电机3的输出轴16连接；第一电磁粉制动器7与输入轴15连接；第四电磁粉制动器10与第二电机输出轴17连接；两级平行轴齿轮传动差速模块11与第二行星排5连接；控制器12分别与第一电磁粉制动器7、第二电磁粉制动器8、第一电机3、

第三电磁粉制动器9、第二电机6、第四电磁粉制动器10电性连接。

上述技术方案，通过采用四个电磁粉制动器实现发动机1单独驱动，第一电机3单独驱动，第二电机6单独驱动，发动机1与第一电机3联合ECVT驱动，发动机1与第二电机6联合ECVT驱动，发动机1与第一电机3和第二电机6三者联合ECVT驱动，以及第一电机3与第二电机6联合ECVT驱动等多种驱动模式。同时发动机1驱动时第一电机3和第二电机4转子制动，第一电机3驱动时发动机1的曲轴和第二电机6的转子制动，以及第二电机6驱动时第一电机3的转子和发动机1的曲轴制动，极大地提高了发动机1、第一电机3和第二电机6可靠性和寿命；有效提高了系统的传动效率，降低了油、电消耗，实现了节能环保。

同时，本实用新型中的第一电磁粉制动器7、第二电磁粉制动器8、第三电磁粉制动器9、第四电磁粉制动器10在与滑差无关的情况下，能够传递一定的制动转矩，连接制动时完全没有振动；激磁电流与制动转矩基本线性化比例关系，能简单线性化地进行转矩制动控制；断开激磁电流时的剩余转矩非常小，具有优良的断开性能；空转时也完全没有发热和损耗现象；能完全可靠的制动。电磁粉制动器结构简单，磁粉无需使用油润滑的干式，容易维护，具有高可靠性；满足高频率高精度和快速制动和断开控制，每秒通断达到30次以上，有效满足混合动力装置制动器应用要求。

更为具体地，第一电磁粉制动器7、第二电磁粉制动器8、第三电磁粉制动器9、第四电磁粉制动器10结构相同；且第一电磁粉制动器7、第二电磁粉制动器8、第三电磁粉制动器9、第四电磁粉制动器10其中任一项均包括从动件18、电磁铁壳体19、冷却水道20、线圈21、磁粉22、隔磁环23、正极导线24、负极导线25。冷却水道20、线圈21分别与电磁铁壳体19连接；从动件18与电磁铁壳体19气隙配合连接；并将磁粉22填充到从动件18与电磁铁壳体19形成的气隙间；将隔磁环23与电磁铁壳体19连接，且隔磁环23位于气隙与线圈21之间；将正极导线24一端、负极导线25一端分别与线圈21连接，正极导线24另一端、负极导线25另一端分别与控制器12连接。

第一行星排4包括第一太阳轮26、第一行星轮27、转臂28、第一内齿圈29、行星轮轴30、第一行星轮轴承31；将行星轮轴30与转臂28固定连接，并将第一行星轮轴承31分别与行星轮轴30、第一行星轮27连接；第一太阳轮26与第一行星轮27外啮合连接；第一行星轮27与第一内齿圈29内啮合连接。第二行星排5包括第二太阳轮32、第二行星轮33、第二内齿圈34、第二行星轮轴承35，将第二行星轮轴承35分别行星轮轴30、第二行星轮33连接，第二太阳轮32与第二行星轮33外啮合连接，第二行星轮33与第二内齿圈34内啮合连接。

具体实施中将转臂输出轴14分别与第二电磁粉制动器8的从动件18、转臂28连接，将输入轴15分别与第一电磁粉制动器7的从动件18、第一太阳轮26连接；将第三电磁粉制动器9的从动件18分别与第一电机3的输出轴16、第一内齿圈29连接。

两级平行轴齿轮传动差速模块11包括第一齿轮36、第二齿轮37、第三齿轮38、差速器总成39、左半轴40、右半轴41，且第一齿轮36、第二齿轮37、第三齿轮38依次外啮合连接；第三齿轮38通过螺栓与差速器总成39固定连接，所述左半轴40、右半轴41分别与差速器总39连接。第一齿轮36通过第二内齿圈输出件42与第二内齿圈34连接。具体实施中第一齿轮36为空心结构，所述第二电机输出轴17穿过第一齿轮36与第二太阳轮32连接。

第一电磁粉制动器7的电磁铁壳体19、第二电磁粉制动器8的电磁铁壳体19分别与第一电机3的壳体左端固定连接；第三电磁粉制动器9的电磁铁壳体19与第一电机3的壳体右端固定连接，或第三电磁粉制动器9的电磁铁壳体19与第一行星排4和第二行星排5的箱体固定连接；第四电磁粉制动器10的电磁铁壳体19与第二电机6的壳体右端固定连接。

第一电磁粉制动器7的从动件18和第二电磁粉制动器8的从动件18释放、第三电磁粉制动器9的从动件19和第四电磁粉制动器10的从动件18制动时，发动机1单独驱动；第二电磁粉制动器8的从动件18和第三电磁粉制动器9的从动件18释放、第一电磁粉制动器7的从动件18和第四电磁粉制动器10的从动件18制动时，第一电机3单独驱动；第一电磁粉制动器7的从动件18、第三电磁粉制动器9的从动件18和第四电磁粉制动器10的从动件18释放、第二电磁粉制动器8的从动件18制动时，第二电机6单独驱动；第一电磁粉制动器7的从动件18、第二电磁粉制动器8的从动件18和第三电磁粉制动器9的从动件18释放、第四电磁粉制动器10的从动件18制动时，发动机1与第一电机3联合ECVT驱动；第一电磁粉制动器7的从动件18、第二电磁粉制动器8的从动件18和第四电磁粉制动器10的从动件18释放、第三电磁粉制动器9的从动件18制动时，发动机1与第二电机6联合ECVT驱动；当第一电磁粉制动器7的从动件18、第二电磁粉制动器8的从动件18、第三电磁粉制动器9的从动件18和第四电磁粉制动器10的从动件18释放时，发动机1与第一电机3和第二电机6联合ECVT驱动；第二电磁粉制动器8的从动件18和第四电磁粉制动器10的从动件18制动时，实现电子驻车。

更为具体地，本实用新型的主要控制策略和工作模式如下：

一、发动机单独驱动模式

当控制器12检测到整车行驶条件或驾驶者操控命令达到发动机单独驱动条件时，控制器12向第一电磁粉制动器7、第二电磁粉制动器8发出断电指令，同时，向第三电磁粉制动器9、第四电磁粉制动器10发出通电指令；此时，第一电磁粉制动器7的从动件18和第二电磁粉制动器8的从动件18处于自由转动状态，第三电磁粉制动器9的从动件18和第四电磁粉制动器10的从动件18处于制动状态；进而输入轴15和转臂28处于自由转动状态，第一电机3的输出轴16、第一内齿圈29、第二太阳轮32和第二电机输出轴17处于制动状态；控制器12通过正极导线24、负极导线25向第三电磁粉制动器9的线圈21通电后，电磁铁产生磁场，磁粉22在磁场作用下将第三电磁粉制动器9的从动件18与电磁铁壳体19固定连接，进而将第三电磁粉制动器9的从动件18进行制动；控制器12通过正极导线24、负极导线25向第四电磁粉制动器10的线圈21通电后，电磁铁产生磁场，磁粉22在磁场作用下将第四电磁粉制动器10的从动件18与电磁铁壳体19固定连接，进而将第四电磁粉制动器10的从动件18进行制动；发动机1将动力由飞轮盘43传递给弹性减震盘2，弹性减震盘2通过输入轴15将动力传递给第一太阳轮26，第一太阳轮26通过外啮合将动力传递给第一行星轮27，由于第一内齿圈29处于制动状态，来自第一太阳轮26的动力经第一行星轮27传递给转臂28；由于第二太阳轮32处于制动状态，来自转臂28的动力经第二行星轮33传递给第二内齿圈34；第二内齿圈34将动力传递给第一齿轮36，第一齿轮36通过外啮合将动力传递给第二齿轮37，第二齿轮37通过外啮合将动力传递给第三齿轮38，第三齿轮38将动力传递给差速器总成39，差速器总成39将动力由左半轴40和右半轴41传递给车轮驱动车辆行驶。

该模式下，差速器总成39输出转速与发动机1转速关系：

其中：Z1表示第一太阳轮26齿数；Z2表示第一内齿圈29齿数；Z3表示第二太阳轮32齿数；Z4表示第二内齿圈34齿数；Z5表示第一齿轮36齿数；Z6表示第三齿轮38齿数；n1表示第一电机3的输出轴16的转速；ne表示发动机1的转速；n2表示第二电机输出轴17的转速；n3表示差速器总成39输出转速。(如无特殊说明，本文下列出现的字母均按上述表述意思代表构件参数)

二、第一电机单独驱动模式

当控制器12检测到整车行驶条件或驾驶者操控命令达到第一电机3单独驱动条件时，控制器12向第二电磁粉制动器8、第三电磁粉制动器9发出断电指令，同时，向第一电磁粉制动器7、第四电磁粉制动器10发出通电指令；此时，第二电磁粉制动器8的从动件18和第三电磁粉制动器9的从动件18处于自由转动状态，第一电磁粉制动器7的从动件18和第四电磁粉制动器10的从动件18处于制动状态；进而第一电机3的输出轴16、第一内齿圈29和转臂28处于自由转动状态，输入轴15、第一太阳轮26、第二太阳轮32和第二电机输出轴17处于制动状态；控制器12通过正极导线24、负极导线25向第一电磁粉制动器7的线圈21通电后，电磁铁产生磁场，磁粉22在磁场作用下将第一电磁粉制动器7的从动件18与电磁铁壳体19固定连接，进而将第一电磁粉制动器7的从动件18进行制动；控制器12通过正极导线24、负极导线25向第四电磁粉制动器10的线圈21通电后，电磁铁产生磁场，磁粉在磁场作用下将第四电磁粉制动器10的从动件18与电磁铁壳体19固定连接，进而将第四电磁粉制动器10的从动件18进行制动；第一电机将动力由第一电机3的输出轴16传递给第一内齿圈29，由于第一太阳轮26处于制动状态，第一内齿圈29将动力由第一行星轮27传递给转臂28；由于第二太阳轮32处于制动状态，来自转臂28的动力经第二行星轮33传递给第二内齿圈34；第二内齿圈34将动力传递给第一齿轮36，第一齿轮36通过外啮合将动力传递给第二齿轮37，第二齿轮37通过外啮合将动力传递给第三齿轮38，第三齿轮38将动力传递给差速器总成39，差速器总成39将动力由左半轴40和右半轴41传递给车轮驱动车辆行驶。

该模式下，差速器总成39输出转速与第一电机3的输出轴16转速关系：

三、第二电机单独驱动模式

当控制器12检测到整车行驶条件或驾驶者操控命令达到第二电机单独驱动条件时，控制器12向第一电磁粉制动器7、第三电磁粉制动器9、第四电磁粉制动器10发出断电指令，同时，向第二电磁粉制动器8发出通电指令；此时，第一电磁粉制动器7的从动件18、第三电磁粉制动器9的从动件18和第四电磁粉制动器10的从动件18处于自由转动状态，第二电磁粉制动器8的从动件18处于制动状态；进而第一电机3的输出轴16、第一内齿圈29、输入轴15、第一太阳轮26、第二太阳轮32和第二电机输出轴17处于自由转动状态，转臂28处于制动状态；第二电机将动力由第二电机输出轴17传递给第二太阳轮32，由于转臂28处于制动状态，第二太阳轮32将动力由第二行星轮33传递给第二内齿圈34；第二内齿圈34将动力传递给第一齿轮36，第一齿轮36通过外啮合将动力传递给第二齿轮37，第二齿轮37通过外啮合将动力传递给第三齿轮38，第三齿轮38将动力传递给差速器总成39，差速器总成39将动力由左半轴40和右半轴41传递给车轮驱动车辆行驶。

该模式下，差速器总成39输出转速与第二电机输出轴17转速关系：

其中“-”表示第二电机转速与差速器总成输出转速转向相反。

四、发动机与第一电机联合驱动模式

当整车需求发动机与第一电机联合驱动时，控制器12向第一电磁粉制动器7、第二电磁粉制动器8、第三电磁粉制动器9发出断电指令，同时，向第四电磁粉制动器10发出通电指令；此时，第一电磁粉制动器7的从动件18、第二电磁粉制动器8的从动件18和第三电磁粉制动器9的从动件18处于自由转动状态，第四电磁粉制动器10的从动件18处于制动状态；进而第一电机3的输出轴16、第一内齿圈29、输入轴15、第一太阳轮26、转臂28处于自由转动状态，第二太阳轮32和第二电机输出轴17处于制动状态；发动机1将动力由飞轮盘43传递给弹性减震盘2，弹性减震盘2通过输入轴15将动力传递给第一太阳轮26，第一太阳轮26通过外啮合将动力传递给第一行星轮27；第一电机3将动力由第一电机3的输出轴16传递给第一内齿圈29，第一内齿圈29将动力传递给第一行星轮27；来自发动机1和第一电机3的动力由第一行星轮27进行叠加后传递给转臂28；由于第二太阳轮32处于制动状态，来自转臂28的动力经第二行星轮33传递给第二内齿圈34；第二内齿圈34将动力传递给第一齿轮36，第一齿轮36通过外啮合将动力传递给第二齿轮37，第二齿轮37通过外啮合将动力传递给第三齿轮38，第三齿轮38将动力传递给差速器总成39，差速器总成39将动力由左半轴40和右半轴41传递给车轮驱动车辆行驶。

该模式下，差速器总成39输出转速与发动机1转速和第一电机3的输出轴16转速关系：

五、发动机与第二电机联合驱动模式

当整车需求发动机与第二电机联合驱动时，控制器12向第一电磁粉制动器7、第二电磁粉制动器8、第四电磁粉制动器10发出断电指令，同时，向第三电磁粉制动器9发出通电指令；此时，第一电磁粉制动器7的从动件18、第二电磁粉制动器8的从动件18和第四电磁粉制动器10的从动件18处于自由转动状态，第三电磁粉制动器9的从动件18处于制动状态；进而输入轴15、第一太阳轮26、转臂28、第二太阳轮32和第二电机输出轴17处于自由转动状态，第一电机3的输出轴16、第一内齿圈29处于制动状态；发动机1将动力由飞轮盘43传递给弹性减震盘2，弹性减震盘2通过输入轴15将动力传递给第一太阳轮26，第一太阳轮26通过外啮合将动力传递给第一行星轮27，由于第一内齿圈29处于制动状态，来自第一太阳轮26的动力经第一行星轮27传递给转臂28；第二电机将动力由第二电机输出轴17传递给第二太阳轮32，第二太阳轮32将动力传递给第二行星轮33；来自发动机1和第二电机的动力经第二行星轮33叠加后传递给第二内齿圈34；第二内齿圈34将动力传递给第一齿轮36，第一齿轮36通过外啮合将动力传递给第二齿轮37，第二齿轮37通过外啮合将动力传递给第三齿轮38，第三齿轮38将动力传递给差速器总成39，差速器总成39将动力由左半轴40和右半轴41传递给车轮驱动车辆行驶。

该模式下，差速器总成39输出转速与发动机1转速和第二电机输出轴17转速关系：

六、发动机、第一电机与第二电机三者联合驱动模式

当整车需求大功率发动机、第一电机3和第二电机6三者联合驱动时，控制器12向第一电磁粉制动器7、第二电磁粉制动器8、第三电磁粉制动器9、第四电磁粉制动器10发出断电指令；此时，第一电磁粉制动器7的从动件18、第二电磁粉制动器8的从动件18、第三电磁粉制动器9的从动件18和第四电磁粉制动器10的从动件18处于自由转动状态；进而输入轴15、第一太阳轮26、转臂28、第一电机3的输出轴16、第一内齿圈29、第二太阳轮32和第二电机输出轴17处于自由转动状态；发动机1按最佳转速将动力由飞轮盘43传递给弹性减震盘2，弹性减震盘2通过输入轴15将动力传递给第一太阳轮26，第一太阳轮26通过外啮合将动力传递给第一行星轮27；第一电机按最佳转速将动力由第一电机3的输出轴16传递给第一内齿圈29，第一内齿圈29将动力传递给第一行星轮27；来自发动机1和第一电机的动力由第一行星轮27进行叠加后传递给转臂28；第二电机将动力由第二电机输出轴17传递给第二太阳轮32，第二太阳轮32将动力传递给第二行星轮33；来自发动机1、第一电机和第二电机的动力经第二行星轮33叠加后传递给第二内齿圈34；第二内齿圈34将动力传递给第一齿轮36，第一齿轮36通过外啮合将动力传递给第二齿轮37，第二齿轮37通过外啮合将动力传递给第三齿轮38，第三齿轮38将动力传递给差速器总成39，差速器总成39将动力由左半轴40和右半轴41传递给车轮驱动车辆行驶。

该模式下，差速器总成39输出转速与发动机1转速、第一电机3的输出轴16转速和第二电机输出轴17转速关系：

七、第一电机与第二电机联合驱动模式

当整车需求纯电动大功率第一电机和第二电机联合驱动时，控制器12第二电磁粉制动器8、第三电磁粉制动器9、第四电磁粉制动器10发出断电指令；向第一电磁粉制动器7发出通电指令；此时，第二电磁粉制动器8的从动件18、第三电磁粉制动器9的从动件18和第四电磁粉制动器10的从动件18处于自由转动状态，第一电磁粉制动器7的从动件18处于制动状态；进而转臂28、第一电机3的输出轴16、第一内齿圈29、第二太阳轮32和第二电机输出轴17处于自由转动状态，输入轴15、第一太阳轮26处于制动状态；第一电机3将动力由第一电机3的输出轴16传递给第一内齿圈29，由于第一太阳轮26处于制动状态，第一内齿圈29将动力由第一行星轮27传递给转臂28；第二电机6将动力由第二电机输出轴17传递给第二太阳轮32，第二太阳轮32将动力传递给第二行星轮33；来自第一电机3和第二电机6的动力经第二行星轮33叠加后传递给第二内齿圈34；第二内齿圈34将动力传递给第一齿轮36，第一齿轮36通过外啮合将动力传递给第二齿轮37，第二齿轮37通过外啮合将动力传递给第三齿轮38，第三齿轮38将动力传递给差速器总成39，差速器总成39将动力由左半轴40和右半轴41传递给车轮驱动车辆行驶。

该模式下，差速器总成39输出转速与第一电机3的输出轴16转速和第二电机输出轴17转速关系：

八、第一电机快速启动发动机模式

当整车由纯电动驱动向发动机1驱动过渡时，控制器12向第一电磁粉制动器7、第三电磁粉制动器9、第四电磁粉制动器10发出断电指令，同时，向第二电磁粉制动器8发出通电指令；此时，第一电磁粉制动器7的从动件18、第三电磁粉制动器9的从动件18和第四电磁粉制动器10的从动件18处于自由转动状态，第二电磁粉制动器8的从动件18处于制动状态；进而第一电机3的输出轴16、第一内齿圈29、输入轴15、第一太阳轮26、第二太阳轮32和第二电机输出轴17处于自由转动状态，转臂28处于制动状态；第一电机将动力由第一电机3的输出轴16传递给第一内齿圈29，由于转臂28处于制动状态，第一内齿圈29将动力由第一行星轮27传递给第一太阳轮26，第一太阳轮26通过输入轴15经弹性减震盘2带动发动机1曲轴旋转至设定转速，发动机1点火启动。

该模式下，发动机1转速和第一电机3的输出轴16转速关系：

九、高效串联驱动模式

当整车处于持续低速运行且电池包电量不足时，控制器12向第一电磁粉制动器7、第三电磁粉制动器9、第四电磁粉制动器10发出断电指令，同时，向第二电磁粉制动器8发出通电指令；此时，第一电磁粉制动器7的从动件18、第三电磁粉制动器9的从动件18和第四电磁粉制动器10的从动件18处于自由转动状态，第二电磁粉制动器8的从动件18处于制动状态；进而第一电机3的输出轴16、第一内齿圈29、输入轴15、第一太阳轮26、第二太阳轮32和第二电机输出轴17处于自由转动状态，转臂28处于制动状态；发动机1按最佳转速将动力由飞轮盘43传递给弹性减震盘2，弹性减震盘2通过输入轴15将动力传递给第一太阳轮26，第一太阳轮26通过外啮合将动力传递给第一行星轮27；由于转臂28处于制动状态，第一行星轮27将动力传递给第一内齿圈29，第一内齿圈29将动力传递给第一电机3的输出轴16，第一电机3的输出轴16带动第一电机转子16高速转动，第一电机定子17将该动能转换为电能储存到电池包中；第二电机从电池包中获得电能并转换为动能，第二电机将该动力由第二电机输出轴17传递给第二太阳轮32，由于转臂28处于制动状态，第二太阳轮32将动力由第二行星轮33传递给第二内齿圈34；第二内齿圈34将动力传递给第一齿轮36，第一齿轮36通过外啮合将动力传递给第二齿轮37，第二齿轮37通过外啮合将动力传递给第三齿轮38，第三齿轮38将动力传递给差速器总成39，差速器总成39将动力由左半轴40和右半轴41传递给车轮驱动车辆行驶。

该模式下，第一电机3的输出轴16转速和发动机1转速关系：

十、第一电机制动能量回收

当整车由纯电动驱动中高车速进行制动时，控制器12向第二电磁粉制动器8、第三电磁粉制动器9发出断电指令，同时，向第一电磁粉制动器7、第四电磁粉制动器10发出通电指令；此时，第二电磁粉制动器8的从动件18和第三电磁粉制动器9的从动件18处于自由转动状态，第一电磁粉制动器7的从动件18和第四电磁粉制动器10的从动件18处于制动状态；进而第一电机3的输出轴16、第一内齿圈29和转臂28处于自由转动状态，输入轴15、第一太阳轮26、第二太阳轮32和第二电机输出轴17处于制动状态；整车动能由左半轴40和右半轴41传递给差速器总成39，差速器总成39将动能传递给第三齿轮38，第三齿轮38通过外啮合将动能传递给第二齿轮37，第二齿轮37将动能传递给第一齿轮36，第一齿轮36将动能传递给第二内齿圈34；由于第一太阳轮26和第二太阳轮32处于制动状态，因此，该动能由第一行星轮27传递给第一内齿圈29，第一内齿圈29将动力传递给第一电机3的输出轴16，第一电机3的输出轴16带动第一电机转子16高速转动，第一电机定子17将该动能转换为电能储存到电池包中，并实现整车的制动减速。

该模式下，第一电机3的输出轴16转速与差速器总成39输入转速关系：

十一、第二电机制动能量回收

当整车由发动机1单独驱动或纯电动中低车速驱动进行制动时，控制器12向第一电磁粉制动器7、第三电磁粉制动器9、第四电磁粉制动器10发出断电指令，同时，向第二电磁粉制动器8发出通电指令；此时，第一电磁粉制动器7的从动件18、第三电磁粉制动器9的从动件18和第四电磁粉制动器10的从动件18处于自由转动状态，第二电磁粉制动器8的从动件18处于制动状态；进而第一电机3的输出轴16、第一内齿圈29、输入轴15、第一太阳轮26、第二太阳轮32和第二电机输出轴17处于自由转动状态，转臂28处于制动状态；整车动能由左半轴40和右半轴41传递给差速器总成39，差速器总成39将动能传递给第三齿轮38，第三齿轮38通过外啮合将动能传递给第二齿轮37，第二齿轮37将动能传递给第一齿轮36，第一齿轮36将动能传递给第二内齿圈34；由于转臂28处于制动状态，第二内齿圈34将动能由第二行星轮33传递给第二太阳轮32，第二太阳轮32将动力传递给第二电机输出轴17，第二电机输出轴17带动第二电机转子31高速转动，第二电机定子32将该动能转换为电能储存到电池包中，并实现整车的制动减速。

该模式下，第二电机输出轴17转速与差速器总成39输入转速关系：

十二、第一电机与第二电机联合制动能量回收

当整车由发动机1单独驱动或纯电动驱动进行制动时，此时，分为两种情况：一是发动机1单独驱动时，由于松油门后发动机1并未熄火，则第一电机负责发动机1能量回收，第二电机负责整车能量回收；二是发动机1处于熄火状态，第一电机和第二电机联合回收整车能量。对于第一种情况，控制器12向第一电磁粉制动器7、第三电磁粉制动器9、第四电磁粉制动器10发出断电指令，同时，向第二电磁粉制动器8发出通电指令；此时，第一电磁粉制动器7的从动件18、第三电磁粉制动器9的从动件18和第四电磁粉制动器10的从动件18处于自由转动状态，第二电磁粉制动器8的从动件18处于制动状态；进而第一电机3的输出轴16、第一内齿圈29、输入轴15、第一太阳轮26、第二太阳轮32和第二电机输出轴17处于自由转动状态，转臂28处于制动状态；发动机1按最佳转速将动力由飞轮盘43传递给弹性减震盘2，弹性减震盘2通过输入轴15将动力传递给第一太阳轮26，第一太阳轮26通过外啮合将动力传递给第一行星轮27；由于转臂28处于制动状态，第一行星轮27将动力传递给第一内齿圈29，第一内齿圈29将动力传递给第一电机3的输出轴16，第一电机3的输出轴16带动第一电机转子16高速转动，第一电机定子17将该动能转换为电能储存到电池包中；整车动能由左半轴40和右半轴41传递给差速器总成39，差速器总成39将动能传递给第三齿轮38，第三齿轮38通过外啮合将动能传递给第二齿轮37，第二齿轮37将动能传递给第一齿轮36，第一齿轮36将动能传递给第二内齿圈34；由于转臂28处于制动状态，第二内齿圈34将动能由第二行星轮33传递给第二太阳轮32，第二太阳轮32将动力传递给第二电机输出轴17，第二电机输出轴17带动第二电机转子31高速转动，第二电机定子32将该动能转换为电能储存到电池包中，并实现整车的制动减速。对于第二种情况，控制器12向第二电磁粉制动器8、第三电磁粉制动器9、第四电磁粉制动器10发出断电指令，同时，向第一电磁粉制动器7发出通电指令；此时，第二电磁粉制动器8的从动件18、第三电磁粉制动器9的从动件18和第四电磁粉制动器10的从动件18处于自由转动状态，第一电磁粉制动器7的从动件18处于制动状态；进而第一电机3的输出轴16、第一内齿圈29、转臂28、第二太阳轮32和第二电机输出轴17处于自由转动状态，输入轴15、第一太阳轮26处于制动状态；整车动能由左半轴40和右半轴41传递给差速器总成39，差速器总成39将动能传递给第三齿轮38，第三齿轮38通过外啮合将动能传递给第二齿轮37，第二齿轮37将动能传递给第一齿轮36，第一齿轮36将动能传递给第二内齿圈34；一部分动能由转臂28传递给第一电机，另外一部分动能由第二行星轮33传递给第二太阳轮32进而传递给第二电机；第一电机和第二电机将动能转换为电能储存到电池包中。

十三、电子驻车模式

当整车需求短时电子驻车时，控制器12向第一电磁粉制动器7和第三电磁粉制动器9发出断电指令，同时，向第二电磁粉制动器8和第四电磁粉制动器10发出通电指令；此时，第一电磁粉制动器7的从动件18和第三电磁粉制动器9的从动件18处于自由转动状态，第二电磁粉制动器8的从动件18和第四电磁粉制动器10的从动件18处于制动状态；进而第一电机3的输出轴16、第一内齿圈29、输入轴15、第一太阳轮26处于自由转动状态，转臂28、第二太阳轮32和第二电机输出轴17处于制动状态；因此，第二行星排处于锁止状态，进而差速器40处于锁止状态，整车进入电子驻车模式。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.电磁粉制动式共转臂双行星排混合动力装置，其特征在于，包括发动机、弹性减震盘、第一电机、第一行星排、第二行星排、第二电机、第一电磁粉制动器、第二电磁粉制动器、第三电磁粉制动器、第四电磁粉制动器、两级平行轴齿轮传动差速模块、控制器，所述发动机、弹性减震盘、第一电磁粉制动器、第二电磁粉制动器、第一电机、第三电磁粉制动器、第一行星排、第二行星排、第二电机和第四电磁粉制动器依次同轴安装；所述第一电机的输出轴、第一行星排的转臂输出轴均为空心轴，所述第二电磁粉制动器通过转臂输出轴穿过第一电机的输出轴与第一行星排连接；所述弹性减震盘通过输入轴穿过转臂输出轴与第一行星排连接；所述第三电磁粉制动器与第一电机的输出轴连接；所述第一电磁粉制动器与输入轴连接；所述第四电磁粉制动器与第二电机输出轴连接；所述两级平行轴齿轮传动差速模块与第二行星排连接；所述控制器分别与第一电磁粉制动器、第二电磁粉制动器、第一电机、第三电磁粉制动器、第二电机、第四电磁粉制动器电性连接。

2.根据权利要求1所述的电磁粉制动式共转臂双行星排混合动力装置，其特征在于，所述第一电磁粉制动器、第二电磁粉制动器、第三电磁粉制动器、第四电磁粉制动器结构相同；所述第一电磁粉制动器、第二电磁粉制动器、第三电磁粉制动器、第四电磁粉制动器其中任一项均包括从动件、电磁铁壳体、冷却水道、线圈、磁粉、隔磁环、正极导线、负极导线；所述冷却水道、线圈分别与电磁铁壳体连接；所述从动件与电磁铁壳体气隙配合连接；所述磁粉填充到从动件与电磁铁壳体形成的气隙间；所述隔磁环与电磁铁壳体连接，且隔磁环位于所述气隙与线圈之间；所述正极导线一端、负极导线一端分别与线圈连接；所述正极导线另一端、负极导线另一端分别与控制器连接。

3.根据权利要求2所述的电磁粉制动式共转臂双行星排混合动力装置，其特征在于，所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、转臂、第一内齿圈、行星轮轴、第一行星轮轴承；所述行星轮轴与转臂连接，所述第一行星轮轴承分别与行星轮轴、第一行星轮连接；所述第一太阳轮与第一行星轮外啮合连接；所述第一行星轮与第一内齿圈内啮合连接。

4.根据权利要求3所述的电磁粉制动式共转臂双行星排混合动力装置，其特征在于，第二行星排包括第二太阳轮、第二行星轮、第二内齿圈、第二行星轮轴承，所述第二行星轮轴承分别与行星轮轴、第二行星轮连接，所述第二太阳轮与第二行星轮外啮合连接，所述第二行星轮与第二内齿圈内啮合连接。

5.根据权利要求4所述的电磁粉制动式共转臂双行星排混合动力装置，其特征在于，所述转臂输出轴分别与第二电磁粉制动器的从动件、转臂连接，所述输入轴分别与第一电磁粉制动器的从动件、第一太阳轮连接；所述第三电磁粉制动器的从动件分别与第一电机的输出轴、第一内齿圈连接。

6.根据权利要求5所述的电磁粉制动式共转臂双行星排混合动力装置，其特征在于，所述两级平行轴齿轮传动差速模块包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、差速器总成、左半轴、右半轴，所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮依次外啮合连接；所述第三齿轮通过螺栓与差速器总成固定连接，所述左半轴、右半轴分别与差速器总连接。

7.根据权利要求6所述的电磁粉制动式共转臂双行星排混合动力装置，其特征在于，所述第一齿轮通过第二内齿圈输出件与第二内齿圈连接。

8.根据权利要求7所述的电磁粉制动式共转臂双行星排混合动力装置，其特征在于，所述第一齿轮为空心结构，所述第二电机输出轴穿过第一齿轮与第二太阳轮连接。

9.根据权利要求8所述的电磁粉制动式共转臂双行星排混合动力装置，其特征在于，所述第一电磁粉制动器的电磁铁壳体、第二电磁粉制动器的电磁铁壳体分别与第一电机的壳体左端固定连接；所述第三电磁粉制动器的电磁铁壳体与第一电机的壳体右端固定连接，或第三电磁粉制动器的电磁铁壳体与第一行星排和第二行星排的箱体固定连接；所述第四电磁粉制动器的电磁铁壳体与第二电机的壳体右端固定连接。

10.根据权利要求9所述的电磁粉制动式共转臂双行星排混合动力装置，其特征在于，所述第一电磁粉制动器的从动件和第二电磁粉制动器的从动件释放、第三电磁粉制动器的从动件和第四电磁粉制动器的从动件制动时，发动机单独驱动；第二电磁粉制动器的从动件和第三电磁粉制动器的从动件释放、第一电磁粉制动器的从动件和第四电磁粉制动器的从动件制动时，第一电机单独驱动；第一电磁粉制动器的从动件、第三电磁粉制动器的从动件和第四电磁粉制动器的从动件释放、第二电磁粉制动器的从动件制动时，第二电机单独驱动；第一电磁粉制动器的从动件、第二电磁粉制动器的从动件和第三电磁粉制动器的从动件释放、第四电磁粉制动器的从动件制动时，发动机与第一电机联合ECVT驱动；第一电磁粉制动器的从动件、第二电磁粉制动器的从动件和第四电磁粉制动器的从动件释放、第三电磁粉制动器的从动件制动时，发动机与第二电机联合ECVT驱动；当第一电磁粉制动器的从动件、第二电磁粉制动器的从动件、第三电磁粉制动器的从动件和第四电磁粉制动器的从动件释放时，发动机与第一电机和第二电机联合ECVT驱动；第二电磁粉制动器的从动件和第四电磁粉制动器的从动件制动时，实现电子驻车。