CN107323246B - 离合-变速器内置式的双电机混合动力*** - Google Patents
离合-变速器内置式的双电机混合动力*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了离合‑变速器内置式的双电机混合动力***,包括发动机、弹性减震器、第一电机、第二电机、行星离合器、变速器、离合制动器、第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器;所述发动机、弹性减震器、离合制动器、第一电机、行星离合器、第二电机、变速器依次同轴安装;所述行星离合器安装在第一电机的内腔;所述变速器安装在第二电机的内腔;所述离合制动器与行星离合器连接,用于控制行星离合器的结合或分离;所述第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器分别与变速器连接,用于控制变速器的工作状态。本发明尺寸小、重量轻、功率密度高、可靠性高、驱动模式丰富,具有更优的节油节电效果,成本低、经济效益高。
Description
技术领域
本发明涉及车辆动力领域,特别涉及离合-变速器内置式的双电机混合动力***。
背景技术
汽车排放和能源消耗已经成为了世界性问题,低排放和低能源消耗的混合动力汽车成为当前汽车产业发展的主流之一。随着城市化进程不断推进和物流货运的快速发展,以柴油机作为内燃机的客车和货车等中重型车辆在燃油效率、排放、振动噪音等方面已难以适应现代商车清洁化和舒适化的要求,因此,急需新一代动力总成来解决上述问题。但是,现有插电式混合动力汽车产业存在节油率、节电率、可靠性低、和成本高等技术问题,成为制约该类汽车产业的发展的核心因素。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种更简洁的动力装置设计、更轻量一体化的结构、更丰富的驱动模式、更可靠、更低损耗的模式切换方式和更高速、轻量化电机的离合-变速器内置式的双电机混合动力***。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案为:
离合-变速器内置式的双电机混合动力***,包括发动机、弹性减震器、第一电机、第二电机、行星离合器、变速器、离合制动器、第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器;
所述发动机、弹性减震器、离合制动器、第一电机、行星离合器、第二电机、变速器依次同轴安装;所述行星离合器安装在第一电机的内腔;所述变速器安装在第二电机的内腔;
所述离合制动器与行星离合器连接,用于控制行星离合器的结合或分离;所述第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器分别与变速器连接,用于控制变速器的工作状态。
进一步地,所述第一电机定子、第一电机转子、第一电机转子轴安装在第一电机前端盖、第一电机壳体、行星离合器箱体构成的封闭腔体内;所述第二电机定子、第二电机转子、第二电机转子轴安装在行星离合器箱体、行星离合器端盖、第二电机壳体、变速器箱体构成的封闭腔体内;所述行星离合器箱体安装在第一电机转子内腔;所述变速器箱体安装在第二电机转子内腔。
进一步地,所述第一电机转子轴为空心轴,所述第一电机转子轴的前端外侧通过第一电机转子轴前轴承与第一电机前端盖连接,第一电机转子轴的后端外侧通过第一电机转子轴后轴承与行星离合器箱体连接;行星离合器通过离合转臂轴穿过第一电机转子轴与弹性减震器连接,离合转臂轴通过转臂轴前轴承与第一电机转子轴的内腔连接;所述第一电机转子轴的一端伸出第一电机前端盖与离合制动器的离合制动盘连接,第一电机转子轴的另一端与行星离合器的太阳轮连接;所述离合制动器安装在第一电机前端盖的外侧;当离合制动器释放制动盘时,行星离合器处于分离状态;当离合制动器制动制动盘时,行星离合器处于结合状态。
进一步地,所述行星离合器包括离合太阳轮、多个均布在离合太阳轮外侧的离合行星轮、离合齿圈、离合转臂轴,所述离合行星轮通过轴承与离合转臂轴连接,所述离合太阳轮与离合行星轮外啮合连接,所述离合行星轮与离合齿圈内啮合连接;离合转臂轴的后端通过离合转臂轴后轴承与离合齿圈连接,所述离合齿圈通过离合内齿圈轴承与行星离合器端盖连接;所述离合齿圈与第二电机转子轴、变速器输入轴固定连接。
进一步地,所述变速器包括第一行星排、第二行星排、第三行星排、第四行星排,所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、第一齿圈;所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星轮、第二齿圈、第二转臂;第三行星排包括第三太阳轮、第三行星轮、第三转臂、第三齿圈;所述第四行星排包括第四太阳轮、第四行星轮、第四转臂;
所述第二齿圈带有行星架,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齿圈内啮合连接,所述第一行星轮与第二齿圈连接;
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转臂连接,所述第二行星轮与第二齿圈内啮合连接;
所述第三太阳轮与第三行星轮外啮合连接,所述第三行星轮与第三转臂连接,所述第三行星轮与第三齿圈啮合连接;
所述第四太阳轮与第四行星轮外啮合连接,所述第四行星轮与第四转臂连接,所述第四行星轮与第三齿圈啮合连接,所述第四转臂与变速器输出轴连接;所述第二转臂同时与第三转臂、第四太阳轮固定连接。
进一步地,所述第一齿圈上还设置有外齿,所述第一齿圈外侧均布外啮合多个第一制动齿轮;所述第一制动齿轮穿过变速器箱体与安装在变速器箱体外侧的第一制动器的第一制动盘连接。
进一步地,所述第二齿圈上还设置有外齿,所述第二齿圈外侧均布外啮合多个第二制动齿轮;所述第二制动齿轮穿过变速器箱体与安装在变速器箱体外侧的第二制动器的第二制动盘连接。
进一步地,所述第三太阳轮上还连接有第三太阳轮连接齿轮,所述第三太阳轮连接齿轮外侧均布连接多个第三制动齿轮;所述第三制动齿轮穿过变速器箱体与安装在变速器箱体外侧的第三制动器的第三制动盘连接。
进一步地,所述第三齿圈上还设置有外齿,所述第三齿圈外侧均布连接多个第四制动齿轮;所述第四制动齿轮穿过变速器箱体与变速器安装在变速器箱体外侧的第四制动器的第四制动盘连接。
进一步地,当第一制动器制动第一制动盘、第三制动器制动第三制动盘、第二制动器和第四制动器释放时,变速器处于第四速状态;当第二制动器制动第二制动盘、第三制动器制动第三制动盘、第一制动器和第四制动器释放时,变速器处于第三速状态;当第一制动器制动第一制动盘、第四制动器制动第四制动盘、第二制动器和第三制动器释放时,变速器处于第二速状态;当第二制动器制动第二制动盘、第四制动器制动第四制动盘、第一制动器和第三制动器释放时,变速器处于第一速状态;
通过行星离合器与变速器配合使用,使得***工作在发动机单独I档驱动、发动机单独II档驱动、发动机单独III档驱动、发动机单独IV档驱动、发动机与第一电机第一梯度ECVT驱动、发动机与第一电机第二梯度ECVT驱动、发动机与第一电机第三梯度ECVT驱动、发动机与第一电机第四梯度ECVT驱动、发动机与第一电机发电、发动机快速启动、第二电机I档单独驱动、第二电机II档单独驱动、第二电机III档单独驱动、第二电机IV档单独驱动其中任一工作状态。
采用上述技术方案,由于使用了发动机、弹性减震器、第一电机、第二电机、行星离合器、变速器、离合制动器、第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器等技术特征。通过将行星离合器安装在第一电机转子内腔、将变速器安装在第二电机转子内腔,有效降低了***的重量、尺寸;通过行星离合器与变速器配合使用,使得***工作在发动机单独I档驱动、发动机单独II档驱动、发动机单独III档驱动、发动机单独IV档驱动、发动机与第一电机第一梯度ECVT驱动、发动机与第一电机第二梯度ECVT驱动、发动机与第一电机第三梯度ECVT驱动、发动机与第一电机第四梯度ECVT驱动、发动机与第一电机发电、发动机快速启动、第二电机I档单独驱动、第二电机II档单独驱动、第二电机III档单独驱动、第二电机IV档单独驱动其中任一工作状态;有效增加了***的工作模式,提高了***功率密度、可靠性和节油节电性能。
附图说明
图1为本发明原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明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发明,但并不构成对本发明的限定。此外,下面所描述的本发明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,离合-变速器内置式的双电机混合动力***,包括发动机1、弹性减震器3、第一电机、第二电机、行星离合器、变速器、离合制动器5、第一制动器38、第二制动器44、第三制动器49、第四制动器56。将发动机1、弹性减震器3、离合制动器5、第一电机、行星离合器、第二电机62、变速器依次同轴安装;且行星离合器安装在第一电机的内腔;变速器安装在第二电机的内腔。将离合制动器5与行星离合器连接,用于控制行星离合器的结合或分离;将第一制动器38、第二制动器44、第三制动器49、第四制动器56分别与变速器连接,用于控制变速器的工作状态。
上述技术方案,通过将行星离合器安装在第一电机内腔、将变速器安装在第二电机内腔,有效减小了***尺寸,降低了***重量,提高了***的功率密度和可靠性。丰富了***的工作模式,降低了***工作模式切换时的能量损耗,同时也提高了***节油节点率,进一步降低了能耗。
具体实施过程中,第一电机定子14、第一电机转子13、第一电机转子轴7安装在第一电机前端盖11、第一电机壳体2、行星离合器箱体12构成的封闭腔体内;第二电机定子27、第二电机转子26、第二电机转子轴25安装在行星离合器箱体12、行星离合器端盖20、第二电机壳体28、变速器箱体29构成的封闭腔体内;行星离合器箱体12安装在第一电机转子13的内腔;变速器箱体29安装在第二电机转子26的内腔。
具体实施中,第一电机转子轴7为空心轴,第一电机转子轴7的前端外侧通过第一电机转子轴前轴承9与第一电机前端盖11连接,第一电机转子轴7的后端外侧通过第一电机转子轴后轴承16与行星离合器箱体12连接;行星离合器通过离合转臂轴4穿过第一电机转子轴7与弹性减震器3连接,离合转臂轴4通过离合转臂轴前轴承10与第一电机转子轴7的内腔连接;第一电机转子轴7的一端伸出第一电机前端盖11与离合制动器5的离合制动盘6连接,第一电机转子轴7的另一端与行星离合器的离合太阳轮17连接;离合制动器5安装在第一电机前端盖11的外侧;当离合制动器5释放离合制动盘6时,行星离合器处于分离状态;当离合制动器5制动离合制动盘6时,行星离合器处于结合状态。行星离合器包括离合太阳轮17、多个均布在离合太阳轮17外侧的离合行星轮18、离合齿圈19、离合转臂轴4,离合行星轮18通过轴承与离合转臂轴4连接,离合太阳轮17与离合行星轮18外啮合连接,离合行星轮18与离合齿圈19内啮合连接;离合转臂轴4的后端通过离合转臂轴后轴承22与离合齿圈19连接,离合齿圈19通过离合内齿圈轴承21与行星离合器端盖20连接;离合齿圈19与第二电机转子轴25、变速器输入轴31固定连接。
变速器包括第一行星排、第二行星排、第三行星排、第四行星排,第一行星排包括第一太阳轮33、第一行星轮34、第一齿圈35;第二行星排包括第二太阳轮41、第二行星轮40、第二齿圈39、第二转臂45;第三行星排包括第三太阳轮50、第三行星轮51、第三转臂52、第三齿圈53;第四行星排包括第四太阳轮57、第四行星轮58、第四转臂59。具体实施中第二齿圈39带有行星架,第一太阳轮33与第一行星轮34外啮合连接,第一行星轮34与第一齿圈35内啮合连接,第一行星轮34与第二齿圈39连接。第二太阳轮41与第二行星轮40外啮合连接,第二行星轮40与第二转臂45连接,第二行星轮40与第二齿圈39内啮合连接。第三太阳轮50与第三行星轮51外啮合连接,第三行星轮51与第三转臂52连接,第三行星轮51与第三齿圈53啮合连接。第四太阳轮57与第四行星轮58外啮合连接,第四行星轮58与第四转臂59连接,第四行星轮58与第三齿圈53啮合连接,第四转臂59与变速器输出轴61连接;第二转臂45同时与第三转臂52、第四太阳轮57固定连接。
第一齿圈35上还设置有外齿,第一齿圈35外侧均布外啮合多个第一制动齿轮36;第一制动齿轮36穿过变速器箱体29与安装在变速器箱体29外侧的第一制动器38的第一制动盘37连接。
第二齿圈39上还设置有外齿,第二齿圈39外侧均布外啮合多个第二制动齿轮42;第二制动齿轮42穿过变速器箱体29与安装在变速器箱体29外侧的第二制动器44的第二制动盘43连接。
第三太阳轮50上还连接有第三太阳轮连接齿轮46,第三太阳轮连接齿轮46外侧均布连接多个第三制动齿轮47;第三制动齿轮47穿过变速器箱体29与安装在变速器箱体29外侧的第三制动器49的第三制动盘48连接。
第三齿圈53上还设置有外齿,第三齿圈53外侧均布连接多个第四制动齿轮54;第四制动齿轮54穿过与变速器安装在变速器箱体29外侧的第四制动器56的第四制动盘55连接。
当第一制动器38制动第一制动盘37、第三制动器49制动第三制动盘48、第二制动器44和第四制动器56释放时,变速器处于第四速状态;当第二制动器44制动第二制动盘43、第三制动器49制动第三制动盘48、第一制动器38和第四制动器56释放时,变速器处于第三速状态;当第一制动器38制动第一制动盘37、第四制动器56制动第四制动盘55、第二制动器44和第三制动器49释放时,变速器处于第二速状态;当第二制动器44制动第二制动盘43、第四制动器56制动第四制动盘55、第一制动器38和第三制动器49释放时,变速器处于第一速状态。
更具体地,第一电机转子轴内油封8对离合转臂轴4进行端面密封,第一电机转子轴内油封8安装在第一电机转子轴7左侧内部;第一电机转子轴7通过第一电机转子轴前轴承9和第一电机转子轴后轴承16进行支撑。第一电机转子轴7通过第一电机转子轴外油封15与行星离合器箱体12内部腔体隔离;第一电机转子13固定安装在第一电机转子轴7上。
离合齿圈19通过离合内齿圈轴承21进行支撑,离合内齿圈轴承21的外圈安装在行星离合器端盖20内;行星离合器端盖20通过法兰面与行星离合器箱体12进行连接后构成了一个密闭腔体,离合太阳轮17、离合行星轮18和离合齿圈19安装在该密闭腔体内部。离合齿圈19与变速器输入轴31固定连接,并通过离合内齿圈油封23进行密封。
第二电机转子轴25固定安装在变速器输入轴31上,并通过第二电机转子轴前轴承24和第二电机转子轴后轴承32进行支撑,其中第二电机转子轴前轴承24的外圈安装在行星离合器端盖20内,第二电机转子轴后轴承32的外圈安装在变速器箱体29左端面内;第二电机转子26固定安装在第二电机转子轴25上;变速器箱体29通过变速器输入轴油封30与第二电机转子轴25隔离。
第一制动齿轮36通过传动轴与第一制动盘37固定连接;第二制动齿轮42通过传动轴与第二制动盘43固定连接。第三制动器49固定安装在变速器后端盖60上;第三齿圈53同时加工有内齿和外齿,第三齿圈53同时与第三行星轮51和第四行星轮58内啮合;第三齿圈53通过外齿与第四制动齿轮54外啮合,第四制动齿轮54通过传动轴与第四制动盘55固定连接;第四制动器56固定安装在变速器后端盖60上;第四转臂59将来自发动机1或第二电机的动力传递给驱动桥。
通过行星离合器与变速器的配合使用,使得***工作在发动机单独I档驱动、发动机单独II档驱动、发动机单独III档驱动、发动机单独IV档驱动、发动机与第一电机第一梯度ECVT驱动、发动机与第一电机第二梯度ECVT驱动、发动机与第一电机第三梯度ECVT驱动、发动机与第一电机第四梯度ECVT驱动、发动机与第一电机发电、发动机快速启动、第二电机I档单独驱动、第二电机II档单独驱动、第二电机III档单独驱动、第二电机IV档单独驱动其中任一工作状态。
本发明的主要控制策略和工作模式如下:
(1)发动机单独I档驱动模式
当整车处于馈电或电气故障需发动机单独驱动启动车辆时,整车控制器发出指令使离合制动器5处于结合状态,第二制动器44和第四制动器56处于结合状态,第一制动器38和第三制动器49处于释放状态,第一电机和第二电机处于断电自由转动状态;具体过程:离合制动器5将离合制动盘6制动,由于第一电机转子轴7与离合制动盘6固定连接,因此,第一电机转子轴7处于制动状态;第一电机转子轴7与离合太阳轮17通过花键副连接,进而,离合太阳轮17处于制动状态;发动机1将动力由弹性减震器3传递给离合转臂轴4,离合转臂轴4将动力传递给离合行星轮18,离合行星轮18将动力同时传递给离合太阳轮17和离合齿圈19,由于离合太阳轮17处于制动状态,因此,来自发动机1的动力传递给离合齿圈19;由于离合齿圈19与第二电机转子轴25和变速器输入轴31固定连接,因此,离合齿圈19将动力传递给第二电机转子轴25和变速器输入轴31,进而,变速器输入轴31将动力传递给第一太阳轮33和第二太阳轮41;第一制动器38处于释放状态,第一制动盘37处于自由转动状态,进而,第一制动齿轮36处于自由转动状态;由于第一制动齿轮36与第一齿圈35处于外啮合状态,因此,第一齿圈35处于自由转动状态;第二制动器44处于结合状态,第二制动盘43处于制动状态,进而,第二制动齿轮42处于制动状态,由于第二制动齿轮42与第二齿圈39处于外啮合状态,因此,第二齿圈39处于被制动状态;第一太阳轮33将动力传递给第一行星轮34,第一行星轮34将动力传递给第一齿圈35,由于第一齿圈35处于自由转动状态,因此,第一太阳轮33处于无动力传递状态;第二太阳轮41将动力传递给第二行星轮40,第二行星轮40将动力传递给第二转臂45和第二齿圈39,由于第二齿圈39处于制动状态,因此,来自发动机1的动力全部由第二太阳轮41传递给第二转臂45;第三制动器49处于释放状态,第三制动盘48处于自由转动状态,进而第三制动齿轮47处于自由转动状态,由于第三制动齿轮47与第三太阳轮连接齿轮46外啮合,因此,第三太阳轮50处于自由转动状态;来自第二转臂45的动力传递给第三转臂52和第四太阳轮57,第三转臂52将动力传递给第三行星轮51,第三行星轮51将动力传递给第三太阳轮50和第三齿圈53;由于第三太阳轮50处于自由转动状态,因此,第三转臂52无动力传递;第四制动器56处于结合状态,第四制动盘55处于制动状态,进而,第四制动齿轮54处于制动状态,由于第四制动齿轮54与第三齿圈53处于外啮合状态,因此,第三齿圈53处于被制动状态;第四太阳轮57将动力传递给第四行星轮58,进而,来自发动机1的动力全部传递给第四转臂59经后桥总成驱动车辆行驶。
该模式下,第四转臂59输出转速与发动机1转速关系:
其中:Z1表示离合太阳轮17齿数;Z2表示离合齿圈19齿数;Z3表示第一太阳轮33齿数;Z4表示第一齿圈35齿数;Z5表示第二太阳轮41齿数;Z6表示第二齿圈39齿数;Z7表示第三太阳轮50齿数;Z8表示第三齿圈53齿数;Z9表示第四太阳轮57齿数;n1表示ISG转子轴7的转速;ne表示发动机1的转速;n2表示第二电机转子轴25的转速;n3表示第四转臂59的转速。(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)
(2)发动机单独II档驱动模式
当整车处于较低车速驱动车辆时,整车控制器发出指令使离合制动器5处于结合状态,第一制动器38和第四制动器56处于结合状态,第二制动器44和第三制动器49处于释放状态,第一电机和第二电机处于断电自由转动状态;具体过程:离合制动器5将离合制动盘6制动,由于第一电机转子轴7与离合制动盘6固定连接,因此,第一电机转子轴7处于制动状态;第一电机转子轴7与离合太阳轮17通过花键副连接,进而,离合太阳轮17处于制动状态;发动机1将动力由弹性减震器3传递给离合转臂轴4,离合转臂轴4将动力传递给离合行星轮18,离合行星轮18将动力同时传递给离合太阳轮17和离合齿圈19,由于离合太阳轮17处于制动状态,因此,来自发动机1的动力传递给离合齿圈19;由于离合齿圈19与第二电机转子轴25和变速器输入轴31固定连接,因此,离合齿圈19将动力传递给第二电机转子轴25和变速器输入轴31,进而,变速器输入轴31将动力传递给第一太阳轮33和第二太阳轮41;第一制动器38处于制动状态,第一制动盘37处于被制动状态,进而,第一制动齿轮36处于被制动状态;由于第一制动齿轮36与第一齿圈35处于外啮合状态,因此,第一齿圈35处于被制动状态;第二制动器44处于释放状态,第二制动盘43处于释放状态,进而,第二制动齿轮42处于自由转动状态,由于第二制动齿轮42与第二齿圈39处于外啮合状态,因此,第二齿圈39处于自由转动状态;第一太阳轮33将动力传递给第一行星轮34,第一行星轮34将动力传递给第一齿圈35,由于第一齿圈35处于制动状态,因此,第一行星轮34将动力传递给与第一转臂一体化的第二齿圈39;第二太阳轮41将动力传递给第二行星轮40,第二行星轮40将动力传递给第二转臂45和第二齿圈39,由于第二齿圈39处于自由转动状态,因此,来自第一太阳轮33和第二太阳轮41由第二转臂45进行动力合成后传递给第三转臂52和第四太阳轮57;第三制动器49处于释放状态,第三制动盘48处于自由转动状态,进而第三制动齿轮47处于自由转动状态,由于第三制动齿轮47与第三太阳轮连接齿轮46外啮合,因此,第三太阳轮50处于自由转动状态;因此,来自第二转臂45的动力传递给第三转臂52和第四太阳轮57,第三转臂52将动力传递给第三行星轮51,第三行星轮51将动力传递给第三太阳轮50和第三齿圈53;由于第三太阳轮50处于自由转动状态,因此,第三转臂52无动力传递;第四制动器56处于结合状态,第四制动盘55处于制动状态,进而,第四制动齿轮54处于制动状态,由于第四制动齿轮54与第三齿圈53处于外啮合状态,因此,第三齿圈53处于被制动状态;第四太阳轮57将动力传递给第四行星轮58,进而,来自发动机1的动力全部传递给第四转臂59经后桥总成驱动车辆行驶。
该模式下,第四转臂59输出转速与发动机1转速关系:
(3)发动机单独III档驱动模式
当整车处于中等车速驱动车辆时,整车控制器发出指令使离合制动器5处于结合状态,第二制动器44和第三制动器49处于结合状态,第一制动器38和第四制动器56处于释放状态,第一电机和第二电机处于断电自由转动状态;具体过程:离合制动器5将离合制动盘6制动,由于第一电机转子轴7与离合制动盘6固定连接,因此,第一电机转子轴7处于制动状态;第一电机转子轴7与离合太阳轮17通过花键副连接,进而,离合太阳轮17处于制动状态;发动机1将动力由弹性减震器3传递给离合转臂轴4,离合转臂轴4将动力传递给离合行星轮18,离合行星轮18将动力同时传递给离合太阳轮17和离合齿圈19,由于离合太阳轮17处于制动状态,因此,来自发动机1的动力传递给离合齿圈19;由于离合齿圈19与第二电机转子轴25和变速器输入轴31固定连接,因此,离合齿圈19将动力传递给第二电机转子轴25和变速器输入轴31,进而,变速器输入轴31将动力传递给第一太阳轮33和第二太阳轮41;第一制动器38处于释放状态,第一制动盘37处于自由转动状态,进而,第一制动齿轮36处于自由转动状态;由于第一制动齿轮36与第一齿圈35处于外啮合状态,因此,第一齿圈35处于自由转动状态;第二制动器44处于结合状态,第二制动盘43处于制动状态,进而,第二制动齿轮42处于制动状态,由于第二制动齿轮42与第二齿圈39处于外啮合状态,因此,第二齿圈39处于被制动状态;第一太阳轮33将动力传递给第一行星轮34,第一行星轮34将动力传递给第一齿圈35,由于第一齿圈35处于自由转动状态,因此,第一太阳轮33处于无动力传递状态;第二太阳轮41将动力传递给第二行星轮40,第二行星轮40将动力传递给第二转臂45和第二齿圈39,由于第二齿圈39处于制动状态,因此,来自发动机1的动力全部由第二太阳轮41传递给第二转臂45;由于第三制动器49将第三制动盘48制动,进而第三制动齿轮47被制动;由于第三制动齿轮47与第三太阳轮连接齿轮46外啮合,因此,第三太阳轮50被制动;第四制动器56处于释放状态,进而第三齿圈53处于自由转动状态;来自第二转臂45的动力一部分由第三转臂52通过第三齿圈53传递给第四转臂59,另外一部分动力由第四太阳轮57由第四行星轮58传递给第四转臂59.
该模式下,第四转臂59输出转速与发动机1转速关系:
(4)发动机单独IV档驱动模式
当整车处于高车速驱动车辆时,整车控制器发出指令使离合制动器5处于结合状态,第一制动器38和第三制动器49处于结合状态,第二制动器44和第四制动器56处于释放状态,第一电机和第二电机处于断电自由转动状态;具体过程:离合制动器5将离合制动盘6制动,由于第一电机转子轴7与离合制动盘6固定连接,因此,第一电机转子轴7处于制动状态;第一电机转子轴7与离合太阳轮17通过花键副连接,进而,离合太阳轮17处于制动状态;发动机1将动力由弹性减震器3传递给离合转臂轴4,离合转臂轴4将动力传递给离合行星轮18,离合行星轮18将动力同时传递给离合太阳轮17和离合齿圈19,由于离合太阳轮17处于制动状态,因此,来自发动机1的动力传递给离合齿圈19;由于离合齿圈19与第二电机转子轴25和变速器输入轴31固定连接,因此,离合齿圈19将动力传递给第二电机转子轴25和变速器输入轴31,进而,变速器输入轴31将动力传递给第一太阳轮33和第二太阳轮41;第一制动器38处于制动状态,第一制动盘37处于被制动状态,进而,第一制动齿轮36处于被制动状态;由于第一制动齿轮36与第一齿圈35处于外啮合状态,因此,第一齿圈35处于被制动状态;第二制动器44处于释放状态,第二制动盘43处于释放状态,进而,第二制动齿轮42处于自由转动状态,由于第二制动齿轮42与第二齿圈39处于外啮合状态,因此,第二齿圈39处于自由转动状态;第一太阳轮33将动力传递给第一行星轮34,第一行星轮34将动力传递给第一齿圈35,由于第一齿圈35处于制动状态,因此,第一行星轮34将动力传递给与第一转臂一体化的第二齿圈39;第二太阳轮41将动力传递给第二行星轮40,第二行星轮40将动力传递给第二转臂45和第二齿圈39,由于第二齿圈39处于自由转动状态,因此,来自第一太阳轮33和第二太阳轮41由第二转臂45进行动力合成后传递给第三转臂52和第四太阳轮57;由于第三制动器49将第三制动盘48制动,进而第三制动齿轮47被制动;由于第三制动齿轮47与第三太阳轮连接齿轮46外啮合,因此,第三太阳轮50被制动;第四制动器56处于释放状态,进而第三齿圈53处于自由转动状态;来自第二转臂45的动力一部分由第三转臂52通过第三齿圈53传递给第四转臂59,另外一部分动力由第四太阳轮57由第四行星轮58传递给第四转臂59.
该模式下,第四转臂59输出转速与发动机1转速关系:
(5)发动机与第一电机第一梯度ECVT驱动模式
当整车低速大转矩起步时,整车控制器发出指令使离合制动器5处于释放状态,第二制动器44和第四制动器56处于结合状态,第一制动器38和第三制动器49处于释放状态,第一电机处于驱动电机模式,第二电机处于断电自由转动状态;发动机1将动力由弹性减震器3传递给离合转臂轴4,离合转臂轴4将动力传递给离合行星轮18,离合行星轮18将动力同时传递给离合太阳轮17和离合齿圈19;第一电机将动力传递给离合太阳轮17,离合太阳轮17通过外啮合将动力传递给离合齿圈19。因此,来自发动机1的动力和离合太阳轮17动力共同叠加后由离合齿圈19输出;由于离合齿圈19与第二电机转子轴25和变速器输入轴31固定连接,因此,离合齿圈19将动力传递给第二电机转子轴25和变速器输入轴31,进而,变速器输入轴31将动力传递给第一太阳轮33和第二太阳轮41;第一制动器38处于释放状态,第一制动盘37处于自由转动状态,进而,第一制动齿轮36处于自由转动状态;由于第一制动齿轮36与第一齿圈35处于外啮合状态,因此,第一齿圈35处于自由转动状态;第二制动器44处于结合状态,第二制动盘43处于制动状态,进而,第二制动齿轮42处于制动状态,由于第二制动齿轮42与第二齿圈39处于外啮合状态,因此,第二齿圈39处于被制动状态;第一太阳轮33将动力传递给第一行星轮34,第一行星轮34将动力传递给第一齿圈35,由于第一齿圈35处于自由转动状态,因此,第一太阳轮33处于无动力传递状态;第二太阳轮41将动力传递给第二行星轮40,第二行星轮40将动力传递给第二转臂45和第二齿圈39,由于第二齿圈39处于制动状态,因此,来自发动机1的动力全部由第二太阳轮41传递给第二转臂45;第三制动器49处于释放状态,第三制动盘48处于自由转动状态,进而第三制动齿轮47处于自由转动状态,由于第三制动齿轮47与第三太阳轮连接齿轮46外啮合,因此,第三太阳轮50处于自由转动状态;来自第二转臂45的动力传递给第三转臂52和第四太阳轮57,第三转臂52将动力传递给第三行星轮51,第三行星轮51将动力传递给第三太阳轮50和第三齿圈53;由于第三太阳轮50处于自由转动状态,因此,第三转臂52无动力传递;第四制动器56处于结合状态,第四制动盘55处于制动状态,进而,第四制动齿轮54处于制动状态,由于第四制动齿轮54与第三齿圈53处于外啮合状态,因此,第三齿圈53处于被制动状态;第四太阳轮57将动力传递给第四行星轮58,进而,来自发动机1和第一电机的动力全部传递给第四转臂59经后桥总成驱动车辆行驶。
该模式下,第四转臂59输出转速与发动机1转速、第一电机转速的关系:
(6)发动机与第一电机第二梯度ECVT驱动模式
当整车中低速无级变速行驶时,整车控制器发出指令使离合制动器5处于释放状态,第二制动器44和第四制动器56处于结合状态,第一制动器38和第三制动器49处于释放状态,第一电机处于驱动电机模式,第二电机处于断电自由转动状态;发动机1将动力由弹性减震器3传递给离合转臂轴4,离合转臂轴4将动力传递给离合行星轮18,离合行星轮18将动力同时传递给离合太阳轮17和离合齿圈19;第一电机将动力传递给离合太阳轮17,离合太阳轮17通过外啮合将动力传递给离合齿圈19。因此,来自发动机1的动力和离合太阳轮17动力共同叠加后由离合齿圈19输出;由于离合齿圈19与第二电机转子轴25和变速器输入轴31固定连接,因此,离合齿圈19将动力传递给第二电机转子轴25和变速器输入轴31,进而,变速器输入轴31将动力传递给第一太阳轮33和第二太阳轮41;第一制动器38处于制动状态,第一制动盘37处于被制动状态,进而,第一制动齿轮36处于被制动状态;由于第一制动齿轮36与第一齿圈35处于外啮合状态,因此,第一齿圈35处于被制动状态;第二制动器44处于释放状态,第二制动盘43处于释放状态,进而,第二制动齿轮42处于自由转动状态,由于第二制动齿轮42与第二齿圈39处于外啮合状态,因此,第二齿圈39处于自由转动状态;第一太阳轮33将动力传递给第一行星轮34,第一行星轮34将动力传递给第一齿圈35,由于第一齿圈35处于制动状态,因此,第一行星轮34将动力传递给与第一转臂一体化的第二齿圈39;第二太阳轮41将动力传递给第二行星轮40,第二行星轮40将动力传递给第二转臂45和第二齿圈39,由于第二齿圈39处于自由转动状态,因此,来自第一太阳轮33和第二太阳轮41由第二转臂45进行动力合成后传递给第三转臂52和第四太阳轮57;第三制动器49处于释放状态,第三制动盘48处于自由转动状态,进而第三制动齿轮47处于自由转动状态,由于第三制动齿轮47与第三太阳轮连接齿轮46外啮合,因此,第三太阳轮50处于自由转动状态;因此,来自第二转臂45的动力传递给第三转臂52和第四太阳轮57,第三转臂52将动力传递给第三行星轮51,第三行星轮51将动力传递给第三太阳轮50和第三齿圈53;由于第三太阳轮50处于自由转动状态,因此,第三转臂52无动力传递;第四制动器56处于结合状态,第四制动盘55处于制动状态,进而,第四制动齿轮54处于制动状态,由于第四制动齿轮54与第三齿圈53处于外啮合状态,因此,第三齿圈53处于被制动状态;第四太阳轮57将动力传递给第四行星轮58,进而,来自发动机1与第一电机的动力全部传递给第四转臂59经后桥总成驱动车辆行驶。
该模式下,第四转臂59输出转速与发动机1转速、第一电机转速的关系:
(7)发动机与第一电机第三梯度ECVT驱动模式
当整车中高速无级变速行驶时,整车控制器发出指令使离合制动器5处于释放状态,第二制动器44和第四制动器56处于结合状态,第一制动器38和第三制动器49处于释放状态,第一电机处于驱动电机模式,第二电机处于断电自由转动状态;发动机1将动力由弹性减震器3传递给离合转臂轴4,离合转臂轴4将动力传递给离合行星轮18,离合行星轮18将动力同时传递给离合太阳轮17和离合齿圈19;第一电机将动力传递给离合太阳轮17,离合太阳轮17通过外啮合将动力传递给离合齿圈19。因此,来自发动机1的动力和离合太阳轮17动力共同叠加后由离合齿圈19输出;由于离合齿圈19与第二电机转子轴25和变速器输入轴31固定连接,因此,离合齿圈19将动力传递给第二电机转子轴25和变速器输入轴31,进而,变速器输入轴31将动力传递给第一太阳轮33和第二太阳轮41;第一制动器38处于释放状态,第一制动盘37处于自由转动状态,进而,第一制动齿轮36处于自由转动状态;由于第一制动齿轮36与第一齿圈35处于外啮合状态,因此,第一齿圈35处于自由转动状态;第二制动器44处于结合状态,第二制动盘43处于制动状态,进而,第二制动齿轮42处于制动状态,由于第二制动齿轮42与第二齿圈39处于外啮合状态,因此,第二齿圈39处于被制动状态;第一太阳轮33将动力传递给第一行星轮34,第一行星轮34将动力传递给第一齿圈35,由于第一齿圈35处于自由转动状态,因此,第一太阳轮33处于无动力传递状态;第二太阳轮41将动力传递给第二行星轮40,第二行星轮40将动力传递给第二转臂45和第二齿圈39,由于第二齿圈39处于制动状态,因此,来自发动机1的动力全部由第二太阳轮41传递给第二转臂45;由于第三制动器49将第三制动盘48制动,进而第三制动齿轮47被制动;由于第三制动齿轮47与第三太阳轮连接齿轮46外啮合,因此,第三太阳轮50被制动;第四制动器56处于释放状态,进而第三齿圈53处于自由转动状态;来自第二转臂45的动力一部分由第三转臂52通过第三齿圈53传递给第四转臂59,另外一部分动力由第四太阳轮57由第四行星轮58传递给第四转臂59.
该模式下,第四转臂59输出转速与发动机1转速、第一电机转速的关系:
(8)发动机与第一电机第四梯度ECVT驱动模式
当整车高速无级变速行驶时,整车控制器发出指令使离合制动器5处于释放状态,第二制动器44和第四制动器56处于结合状态,第一制动器38和第三制动器49处于释放状态,第一电机处于驱动电机模式,第二电机处于断电自由转动状态;发动机1将动力由弹性减震器3传递给离合转臂轴4,离合转臂轴4将动力传递给离合行星轮18,离合行星轮18将动力同时传递给离合太阳轮17和离合齿圈19;第一电机将动力传递给离合太阳轮17,离合太阳轮17通过外啮合将动力传递给离合齿圈19。因此,来自发动机1的动力和离合太阳轮17动力共同叠加后由离合齿圈19输出;由于离合齿圈19与第二电机转子轴25和变速器输入轴31固定连接,因此,离合齿圈19将动力传递给第二电机转子轴25和变速器输入轴31,进而,变速器输入轴31将动力传递给第一太阳轮33和第二太阳轮41;第一制动器38处于制动状态,第一制动盘37处于被制动状态,进而,第一制动齿轮36处于被制动状态;由于第一制动齿轮36与第一齿圈35处于外啮合状态,因此,第一齿圈35处于被制动状态;第二制动器44处于释放状态,第二制动盘43处于释放状态,进而,第二制动齿轮42处于自由转动状态,由于第二制动齿轮42与第二齿圈39处于外啮合状态,因此,第二齿圈39处于自由转动状态;第一太阳轮33将动力传递给第一行星轮34,第一行星轮34将动力传递给第一齿圈35,由于第一齿圈35处于制动状态,因此,第一行星轮34将动力传递给与第一转臂一体化的第二齿圈39;第二太阳轮41将动力传递给第二行星轮40,第二行星轮40将动力传递给第二转臂45和第二齿圈39,由于第二齿圈39处于自由转动状态,因此,来自第一太阳轮33和第二太阳轮41由第二转臂45进行动力合成后传递给第三转臂52和第四太阳轮57;由于第三制动器49将第三制动盘48制动,进而第三制动齿轮47被制动;由于第三制动齿轮47与第三太阳轮连接齿轮46外啮合,因此,第三太阳轮50被制动;第四制动器56处于释放状态,进而第三齿圈53处于自由转动状态;来自第二转臂45的动力一部分由第三转臂52通过第三齿圈53传递给第四转臂59,另外一部分动力由第四太阳轮57由第四行星轮58传递给第四转臂59.
该模式下,第四转臂59输出转速与发动机1转速、第一电机转速的关系:
(9)发动机与第一电机发电模式
当整车处于停车或滑行且整车储电量不足时,整车控制器发出指令使离合制动器5处于结合状态,第一制动器38和第二制动器44处于结合状态,第三制动器49和第四制动器56处于释放状态,第一电机处于发电机模式,第二电机处于断电自由转动状态;发动机1将动力由弹性减震器3传递给离合转臂轴4,离合转臂轴4将动力传递给离合行星轮18,离合行星轮18将动力同时传递给离合太阳轮17和离合齿圈19,由于离合齿圈19处于制动状态,因此,来自发动机1的动力传递给离合太阳轮17;离合太阳轮17将动力传递给第一电机转子轴7,第一电机转子轴7带动第一电机转子13,第一电机转子13通过第一电机定子14将电能传输给ISG控制器后储存到整车储电装置中。
该模式下,第一电机转速与发动机1转速的关系:
(10)发动机快速启动模式
工况一:当整车处于停车需快速启动时,整车控制器发出指令使离合制动器5处于结合状态,第一制动器38和第二制动器44处于结合状态,第三制动器49和第四制动器56处于释放状态,第一电机处于驱动电机模式,第二电机处于断电自由转动状态;第一电机转子轴7驱动离合太阳轮17,离合太阳轮17将动力传递给离合行星轮18,由于离合齿圈19处于制动状态,因此,来自第一电机的动力传递给离合转臂轴4,离合转臂轴4经弹性减震器3带动发动机1曲轴快速转动,实现发动机1的快速启动。
该模式下,发动机1转速与第一电机转速的关系:
工况二:整车在纯电动行驶驱动过程中需快速启动发动机,整车控制器发出指令使离合制动器5处于结合状态,第一电机处于停机模式,第二电机处于驱动电机模式;第二电机转子轴25将动力传递给离合齿圈19,离合齿圈经离合行星轮18同时将动力传递给离合太阳轮17和离合转臂轴4,由于离合太阳轮17处于制动状态,因此,来自第二电机的动力传递给离合转臂轴4,离合转臂轴4经弹性减震器3带动发动机1曲轴快速转动,实现发动机1的快速启动。
该模式下,发动机1转速与第二电机转速的关系:
(11)第二电机I档单独驱动模式
当整车储电装置电量充足且整车低速起步时,整车控制器发出指令使离合制动器5处于释放状态,发动机1和第一电机处于停机状态;第二制动器44和第四制动器56处于结合状态,第一制动器38和第三制动器49处于释放状态,第二电机处于驱动电机模式;具体过程:第二电机将动力传递给第二电机转子轴25,由于离合齿圈19与第二电机转子轴25和变速器输入轴31固定连接,因此,第二电机转子轴25同时将动力传递给离合齿圈19和变速器输入轴31,由于离合齿圈19处于自由转动状态,因而,来自第二电机的动力由变速器输入轴31将动力传递给第一太阳轮33和第二太阳轮41;第一制动器38处于释放状态,第一制动盘37处于自由转动状态,进而,第一制动齿轮36处于自由转动状态;由于第一制动齿轮36与第一齿圈35处于外啮合状态,因此,第一齿圈35处于自由转动状态;第二制动器44处于结合状态,第二制动盘43处于制动状态,进而,第二制动齿轮42处于制动状态,由于第二制动齿轮42与第二齿圈39处于外啮合状态,因此,第二齿圈39处于被制动状态;第一太阳轮33将动力传递给第一行星轮34,第一行星轮34将动力传递给第一齿圈35,由于第一齿圈35处于自由转动状态,因此,第一太阳轮33处于无动力传递状态;第二太阳轮41将动力传递给第二行星轮40,第二行星轮40将动力传递给第二转臂45和第二齿圈39,由于第二齿圈39处于制动状态,因此,来自第二电机的动力全部由第二太阳轮41传递给第二转臂45;第三制动器49处于释放状态,第三制动盘48处于自由转动状态,进而第三制动齿轮47处于自由转动状态,由于第三制动齿轮47与第三太阳轮连接齿轮46外啮合,因此,第三太阳轮50处于自由转动状态;来自第二转臂45的动力传递给第三转臂52和第四太阳轮57,第三转臂52将动力传递给第三行星轮51,第三行星轮51将动力传递给第三太阳轮50和第三齿圈53;由于第三太阳轮50处于自由转动状态,因此,第三转臂52无动力传递;第四制动器56处于结合状态,第四制动盘55处于制动状态,进而,第四制动齿轮54处于制动状态,由于第四制动齿轮54与第三齿圈53处于外啮合状态,因此,第三齿圈53处于被制动状态;第四太阳轮57将动力传递给第四行星轮58,进而,来自第二电机的动力全部传递给第四转臂59经后桥总成驱动车辆行驶。
该模式下,第四转臂59输出转速与第二电机转速关系:
(12)第二电机II档单独驱动模式
当整车储电装置电量充足且整车中低速运行时,整车控制器发出指令使离合制动器5处于释放状态,发动机1和第一电机处于停机状态;第一制动器38和第四制动器56处于结合状态,第二制动器44和第三制动器49处于释放状态,第二电机处于驱动电机模式;具体过程:第二电机将动力传递给第二电机转子轴25,由于离合齿圈19与第二电机转子轴25和变速器输入轴31固定连接,因此,第二电机转子轴25同时将动力传递给离合齿圈19和变速器输入轴31,由于离合齿圈19处于自由转动状态,因而,来自第二电机的动力由变速器输入轴31将动力传递给第一太阳轮33和第二太阳轮41;第一制动器38处于制动状态,第一制动盘37处于被制动状态,进而,第一制动齿轮36处于被制动状态;由于第一制动齿轮36与第一齿圈35处于外啮合状态,因此,第一齿圈35处于被制动状态;第二制动器44处于释放状态,第二制动盘43处于释放状态,进而,第二制动齿轮42处于自由转动状态,由于第二制动齿轮42与第二齿圈39处于外啮合状态,因此,第二齿圈39处于自由转动状态;第一太阳轮33将动力传递给第一行星轮34,第一行星轮34将动力传递给第一齿圈35,由于第一齿圈35处于制动状态,因此,第一行星轮34将动力传递给与第一转臂一体化的第二齿圈39;第二太阳轮41将动力传递给第二行星轮40,第二行星轮40将动力传递给第二转臂45和第二齿圈39,由于第二齿圈39处于自由转动状态,因此,来自第一太阳轮33和第二太阳轮41由第二转臂45进行动力合成后传递给第三转臂52和第四太阳轮57;第三制动器49处于释放状态,第三制动盘48处于自由转动状态,进而第三制动齿轮47处于自由转动状态,由于第三制动齿轮47与第三太阳轮连接齿轮46外啮合,因此,第三太阳轮50处于自由转动状态;因此,来自第二转臂45的动力传递给第三转臂52和第四太阳轮57,第三转臂52将动力传递给第三行星轮51,第三行星轮51将动力传递给第三太阳轮50和第三齿圈53;由于第三太阳轮50处于自由转动状态,因此,第三转臂52无动力传递;第四制动器56处于结合状态,第四制动盘55处于制动状态,进而,第四制动齿轮54处于制动状态,由于第四制动齿轮54与第三齿圈53处于外啮合状态,因此,第三齿圈53处于被制动状态;第四太阳轮57将动力传递给第四行星轮58,进而,来自第二电机的动力全部传递给第四转臂59经后桥总成驱动车辆行驶。
该模式下,第四转臂59输出转速与第二电机转速关系:
(13)第二电机III档单独驱动模式
当整车储电装置电量充足且整车中高速运行时,整车控制器发出指令使离合制动器5处于释放状态,发动机1和第一电机处于停机状态;第二制动器44和第三制动器49处于结合状态,第一制动器38和第四制动器56处于释放状态,第二电机处于驱动电机模式;具体过程:第二电机将动力传递给第二电机转子轴25,由于离合齿圈19与第二电机转子轴25和变速器输入轴31固定连接,因此,第二电机转子轴25同时将动力传递给离合齿圈19和变速器输入轴31,由于离合齿圈19处于自由转动状态,因而,来自第二电机的动力由变速器输入轴31将动力传递给第一太阳轮33和第二太阳轮41;第一制动器38处于释放状态,第一制动盘37处于自由转动状态,进而,第一制动齿轮36处于自由转动状态;由于第一制动齿轮36与第一齿圈35处于外啮合状态,因此,第一齿圈35处于自由转动状态;第二制动器44处于结合状态,第二制动盘43处于制动状态,进而,第二制动齿轮42处于制动状态,由于第二制动齿轮42与第二齿圈39处于外啮合状态,因此,第二齿圈39处于被制动状态;第一太阳轮33将动力传递给第一行星轮34,第一行星轮34将动力传递给第一齿圈35,由于第一齿圈35处于自由转动状态,因此,第一太阳轮33处于无动力传递状态;第二太阳轮41将动力传递给第二行星轮40,第二行星轮40将动力传递给第二转臂45和第二齿圈39,由于第二齿圈39处于制动状态,因此,来自发动机1的动力全部由第二太阳轮41传递给第二转臂45;由于第三制动器49将第三制动盘48制动,进而第三制动齿轮47被制动;由于第三制动齿轮47与第三太阳轮连接齿轮46外啮合,因此,第三太阳轮50被制动;第四制动器56处于释放状态,进而第三齿圈53处于自由转动状态;来自第二转臂45的动力一部分由第三转臂52通过第三齿圈53传递给第四转臂59,另外一部分动力由第四太阳轮57由第四行星轮58传递给第四转臂59.
该模式下,第四转臂59输出转速与第二电机转速关系:
(14)第二电机IV档单独驱动模式
当整车储电装置电量充足且整车高速运行时,整车控制器发出指令使离合制动器5处于释放状态,发动机1和第一电机处于停机状态;第一制动器38和第三制动器49处于结合状态,第二制动器44和第四制动器56处于释放状态,第二电机处于驱动电机模式;具体过程:第二电机将动力传递给第二电机转子轴25,由于离合齿圈19与第二电机转子轴25和变速器输入轴31固定连接,因此,第二电机转子轴25同时将动力传递给离合齿圈19和变速器输入轴31,由于离合齿圈19处于自由转动状态,因而,来自第二电机的动力由变速器输入轴31将动力传递给第一太阳轮33和第二太阳轮41;第一制动器38处于制动状态,第一制动盘37处于被制动状态,进而,第一制动齿轮36处于被制动状态;由于第一制动齿轮36与第一齿圈35处于外啮合状态,因此,第一齿圈35处于被制动状态;第二制动器44处于释放状态,第二制动盘43处于释放状态,进而,第二制动齿轮42处于自由转动状态,由于第二制动齿轮42与第二齿圈39处于外啮合状态,因此,第二齿圈39处于自由转动状态;第一太阳轮33将动力传递给第一行星轮34,第一行星轮34将动力传递给第一齿圈35,由于第一齿圈35处于制动状态,因此,第一行星轮34将动力传递给与第一转臂一体化的第二齿圈39;第二太阳轮41将动力传递给第二行星轮40,第二行星轮40将动力传递给第二转臂45和第二齿圈39,由于第二齿圈39处于自由转动状态,因此,来自第一太阳轮33和第二太阳轮41由第二转臂45进行动力合成后传递给第三转臂52和第四太阳轮57;由于第三制动器49将第三制动盘48制动,进而第三制动齿轮47被制动;由于第三制动齿轮47与第三太阳轮连接齿轮46外啮合,因此,第三太阳轮50被制动;第四制动器56处于释放状态,进而第三齿圈53处于自由转动状态;来自第二转臂45的动力一部分由第三转臂52通过第三齿圈53传递给第四转臂59,另外一部分动力由第四太阳轮57由第四行星轮58传递给第四转臂59.
该模式下,第四转臂59输出转速与第二电机转速关系:
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言,在不脱离本发明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,仍落入本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.离合-变速器内置式的双电机混合动力***,其特征在于,包括发动机、弹性减震器、第一电机、第二电机、行星离合器、变速器、离合制动器、第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器;
所述发动机、弹性减震器、离合制动器、第一电机、行星离合器、第二电机、变速器依次同轴安装;所述行星离合器安装在第一电机的内腔;所述变速器安装在第二电机的内腔;
所述离合制动器与行星离合器连接,用于控制行星离合器的结合或分离;所述第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器分别与变速器连接,用于控制变速器的工作状态;
所述第一电机定子、第一电机转子、第一电机转子轴安装在第一电机前端盖、第一电机壳体、行星离合器箱体构成的封闭腔体内;所述第二电机定子、第二电机转子、第二电机转子轴安装在行星离合器箱体、行星离合器端盖、第二电机壳体、变速器箱体构成的封闭腔体内;所述行星离合器箱体安装在第一电机转子内腔;所述变速器箱体安装在第二电机转子内腔;
所述第一电机转子轴为空心轴,所述第一电机转子轴的前端外侧通过第一电机转子轴前轴承与第一电机前端盖连接,第一电机转子轴的后端外侧通过第一电机转子轴后轴承与行星离合器箱体连接;行星离合器通过离合转臂轴穿过第一电机转子轴与弹性减震器连接,离合转臂轴通过转臂轴前轴承与第一电机转子轴的内腔连接;所述第一电机转子轴的一端伸出第一电机前端盖与离合制动器的离合制动盘连接,第一电机转子轴的另一端与行星离合器的离合太阳轮连接;所述离合制动器安装在第一电机前端盖的外侧;当离合制动器释放离合制动盘时,行星离合器处于分离状态;当离合制动器制动离合制动盘时,行星离合器处于结合状态。
2.根据权利要求1所述的离合-变速器内置式的双电机混合动力***,其特征在于,所述行星离合器包括离合太阳轮、多个均布在离合太阳轮外侧的离合行星轮、离合齿圈、离合转臂轴,所述离合行星轮通过轴承与离合转臂轴连接,所述离合太阳轮与离合行星轮外啮合连接,所述离合行星轮与离合齿圈内啮合连接;离合转臂轴的后端通过离合转臂轴后轴承与离合齿圈连接,所述离合齿圈通过离合内齿圈轴承与行星离合器端盖连接;所述离合齿圈与第二电机转子轴、变速器输入轴固定连接。
3.根据权利要求1所述的离合-变速器内置式的双电机混合动力***,其特征在于,所述变速器包括第一行星排、第二行星排、第三行星排、第四行星排,所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星轮、第一齿圈;所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星轮、第二齿圈、第二转臂;第三行星排包括第三太阳轮、第三行星轮、第三转臂、第三齿圈;所述第四行星排包括第四太阳轮、第四行星轮、第四转臂;
所述第二齿圈带有行星架,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齿圈内啮合连接,所述第一行星轮与第二齿圈连接;
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转臂连接,所述第二行星轮与第二齿圈内啮合连接;
所述第三太阳轮与第三行星轮外啮合连接,所述第三行星轮与第三转臂连接,所述第三行星轮与第三齿圈啮合连接;
所述第四太阳轮与第四行星轮外啮合连接,所述第四行星轮与第四转臂连接,所述第四行星轮与第三齿圈啮合连接,所述第四转臂与变速器输出轴连接;所述第二转臂同时与第三转臂、第四太阳轮固定连接。
4.根据权利要求3所述的离合-变速器内置式的双电机混合动力***,其特征在于,所述第一齿圈上还设置有外齿,所述第一齿圈外侧均布外啮合多个第一制动齿轮;所述第一制动齿轮穿过变速器箱体与安装在变速器箱体外侧的第一制动器的第一制动盘连接。
5.根据权利要求4所述的离合-变速器内置式的双电机混合动力***,其特征在于,所述第二齿圈上还设置有外齿,所述第二齿圈外侧均布外啮合多个第二制动齿轮;所述第二制动齿轮穿过变速器箱体与安装在变速器箱体外侧的第二制动器的第二制动盘连接。
6.根据权利要求3所述的离合-变速器内置式的双电机混合动力***,其特征在于,所述第三太阳轮上还连接有第三太阳轮连接齿轮,所述第三太阳轮连接齿轮外侧均布连接多个第三制动齿轮;所述第三制动齿轮穿过变速器箱体与安装在变速器箱体外侧的第三制动器的第三制动盘连接。
7.根据权利要求3所述的离合-变速器内置式的双电机混合动力***,其特征在于,所述第三齿圈上还设置有外齿,所述第三齿圈外侧均布连接多个第四制动齿轮;所述第四制动齿轮穿过变速器箱体与变速器安装在变速器箱体外侧的第四制动器的第四制动盘连接。
8.根据权利要求1~7任一项所述的离合-变速器内置式的双电机混合动力***,其特征在于,当第一制动器制动第一制动盘、第三制动器制动第三制动盘、第二制动器和第四制动器释放时,变速器处于第四速状态;当第二制动器制动第二制动盘、第三制动器制动第三制动盘、第一制动器和第四制动器释放时,变速器处于第三速状态;当第一制动器制动第一制动盘、第四制动器制动第四制动盘、第二制动器和第三制动器释放时,变速器处于第二速状态;当第二制动器制动第二制动盘、第四制动器制动第四制动盘、第一制动器和第三制动器释放时,变速器处于第一速状态;
通过行星离合器与变速器配合使用,使得***工作在发动机单独I档驱动、发动机单独II档驱动、发动机单独III档驱动、发动机单独IV档驱动、发动机与第一电机第一梯度ECVT驱动、发动机与第一电机第二梯度ECVT驱动、发动机与第一电机第三梯度ECVT驱动、发动机与第一电机第四梯度ECVT驱动、发动机与第一电机发电、发动机快速启动、第二电机I档单独驱动、第二电机II档单独驱动、第二电机III档单独驱动、第二电机IV档单独驱动其中任一工作状态。
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