双行星排同轴多模机电耦合装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及双行星排同轴多模机电耦合装置和控制方法，在发动机独立驱动、混合驱动模式下实现发动机转矩与车轮的解耦，满足多种工况的需求；本发明专利技术前后行星排同轴布置，使得动力部件的转矩中心一致，有利于传动的稳定性，节约了布置空间，本发明专利技术的改造空间大，如在第二齿圈与壳体之间加装制动器B2，在输出轴与电机MG1之间增加离合器C2，则可实现两档变速功能，满足较原有设计更高的车速需求。本发明专利技术中前后行星排有联动需求的共齿部件，即第一齿圈和第二行星架通过花键配合连接于同一根输出轴上以实现转矩的传递，较传统的一体化共齿部件设计方案而言加工更简单，且更容易实现同轴精度。

【技术实现步骤摘要】
双行星排同轴多模机电耦合装置及其控制方法
本专利技术属于混合动力车辆
，涉及一种重型混合动力车辆的动力总成，具体涉及一种双行星排同轴多模机电耦合装置。
技术介绍
节能与环保一直都是全人类社会所关注的两大重要问题，世界各国和地区都高度重视，在加大对油耗和排放要求的同时，大力资助新能源汽车的研发和推广，其中混合动力技术在重型车辆系统中的应用就是一个重要的研究课题。混联式混合动力方案拥有串联和并联两种构型的特点和优势，其中拥有多种工作模式的EVT(ElectricalVariableTransmission)混联式混合动力结构通过电机对行星轮系的控制，能同时调节发动机的转速和转矩使其与车轮解耦，能显著改善燃油经济性。尽管以丰田普锐斯THS技术为代表的行星轮系架构工作效率高，但由于结构限制，只适用于小扭矩传动工况，显然不满足重型车辆的大扭矩需求，若简单地增加一副减速增扭齿轮，则非同轴的布置使得空间可调整性降低；若参考自动变速器多行星排结构，那么对前后排起到联动作用的带齿部件结构复杂，加工难度大。因此，需要对现有的机电耦合装置进行改进，使混联式混合动力系统在保持原有优势的基础上，能够满足重型车辆的需求。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种适用于重型混合动力车辆的双行星排同轴多模机电耦合装置，该装置能够显著降低油耗，节约安装布置空间，且加工难度低，改造空间大。本专利技术涉及一种双行星排同轴多模机电耦合装置，包括：第一行星排、第二行星排和输出轴，所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架、第一行星轮、第一行星轮轴和第一齿圈，第二行星排包括第二太阳轮、第二行星架、第二行星轮、第二行星轮轴和第二齿圈；所述第一行星排、所述第二行星排和输出轴同轴布置；所述第一太阳轮的转轴是空心的，且内套第一行星架的转动轴，所述第二太阳轮的转轴是空心的，且内套输出轴；所述第一行星架的转动轴通过离合器C1连接发动机，第一太阳轮的转轴连接电机MG1的电机轴，第二太阳轮的转轴与电机MG2的电机轴相连，电机M1的电机轴连接制动器B1；所述第一齿圈、第二行星架与输出轴同轴固定连接。优选地，在第二齿圈与所述壳体之间安装制动器B2实现第二齿圈相对于机电耦合装置的壳体的可分离式固定，或者第二齿圈与所述壳体固定。优选地，在输出轴与电机MG2的电机轴之间增加离合器C2，实现所述输出轴与所述电机MG2的电机轴的结合和分离。优选地，第一行星排、第二行星排以及输出轴分别通过不同轴段的轴肩进行轴向的相对定位。优选地，所述第一齿圈、第二行星架与输出轴不同轴段的连接均为花键配合，且通过相应轴肩进行初步轴向定位，且第一齿圈和第二行星架的近花键处钻有螺纹孔，通过内六角锥端紧定螺钉进行最终定位和固定。优选地，第一行星架的转动轴内设置第一油道，所述第一行星轴内设置第二油道，所述第一行星架内径向设置第三油道，所述第二油道包括轴向段和径向段，所述第二油道与所述第三油道的衔接处直径相同且油道口相接触，形成第一衔接油道；所述第二行星轴内设置第四油道，所述第四油道包括轴向段和径向段，所述第二行星架内径向设置第五油道，所述第四油道与所述第五油道的衔接处直径相同且油道口相接触，形成第二衔接油道。优选地，所述第一行星架的转动轴末端设置凸台部，所述凸台部嵌入所述输出轴一侧末端的凹坑，第一行星架的转动轴内设置第一油道，所述第一油道与所述输出轴的轴向油道衔接处直径相同且两者的油道口不接触。本专利技术还涉及一种多模机电耦合装置的控制方法，适用如前所述的装置，纯电驱动模式下，所述离合器C1分离，所述制动器B1闭合，整车由所述电机MG2独立驱动，所述第一行星排不参与传动，所述第二行星排起到减速增扭的作用，将所述电机MG2的转矩传递到输出轴驱动车辆。大扭矩需求时，所述离合器C1闭合，所述制动器B1分离，所述发动机和所述电机MG2同时参与驱动，此时所述第一行星排为功率分流行星排，所述第二行星排为减速增扭行星排。当整车电量较低时，离合器C1闭合，制动器B1分离，发动机作为主动力源驱动车辆，所述电机MG1可吸收所述发动机的功率，使所述第一行星排实现对所述发动机功率的分流作用。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术与动力部件相配合，在发动机独立驱动、混合驱动模式下实现发动机转矩与车轮的解耦，满足多种工况的需求。2、本专利技术前后行星排同轴布置，使得动力部件的转矩中心一致，有利于传动的稳定性，节约了布置空间。3、本专利技术能够有效拓展主驱动电机MG2的恒功率工作区间，能够充分兼顾重型车辆在常规工况下行驶及极端工况如爬坡加速等情况下的动力需求。4、本专利技术的改造空间大，如在第二齿圈与壳体之间加装制动器B2，在输出轴与电机MG1之间增加离合器C2，则可实现两档变速功能，满足较原有设计更高的车速需求。5、本专利技术中前后行星排具有联动需求的共齿部件，即第一齿圈和第二行星架通过花键配合连接于同一根输出轴上以实现转矩的传递，较传统的一体化共齿部件设计方案而言加工更简单，且更容易实现同轴精度。附图说明图1为本专利技术的结构简图；图2为本专利技术的装配示意图；图3为本专利技术第一局部示意图；图4为本专利技术第二局部示意图；图5为本专利技术第三局部示意图；图6为本专利技术第二具体实施方式。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1-第一太阳轮，2-骨架油封a，3-第一行星架，4-左箱盖轴承，5-第一行星轮轴承，6-左箱盖，7-第一行星轮轴，8-隔离套a，9-第一行星轮，10-内六角圆柱头螺钉a，11-平垫圈a，12-O型密封圈a，13-机电耦合装置壳体，14-第一齿圈，15-密封堵头，16-管接头(F型)，17-第二行星架，18-第二行星轮轴，19-第二齿圈，20-第二行星轮，21-第二行星轮轴承，22-右箱盖，23-骨架油封b，24-分体挡圈a，25-第二太阳轮，26-输出轴，27-骨架油封c，28-第二太阳轮轴承，29-右箱盖轴承，30-内六角锥端紧定螺钉a，31-隔离套b，32-内六角圆柱头螺钉b，33-平垫圈b，34分体挡圈b，35-骨架油封d，36-内六角锥端紧定螺钉b，37-骨架油封e，38-第一太阳轮轴承，39-骨架油封f，40-分体挡圈c。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双行星排同轴多模机电耦合装置，包括：第一行星排、第二行星排和输出轴，所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架、第一行星轮、第一行星轮轴和第一齿圈，第二行星排包括第二太阳轮、第二行星架、第二行星轮、第二行星轮轴和第二齿圈；/n其特征在于：所述第一行星排、所述第二行星排和输出轴同轴布置；/n所述第一太阳轮的转轴是空心的，且内套第一行星架的转动轴，所述第二太阳轮的转轴是空心的，且内套输出轴；/n所述第一行星架的转动轴通过离合器C1连接发动机，第一太阳轮的转轴连接电机MG1的电机轴，第二太阳轮的转轴与电机MG2的电机轴相连，电机M1的电机轴连接制动器B1；/n所述第一齿圈、第二行星架与输出轴同轴固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种双行星排同轴多模机电耦合装置，包括：第一行星排、第二行星排和输出轴，所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架、第一行星轮、第一行星轮轴和第一齿圈，第二行星排包括第二太阳轮、第二行星架、第二行星轮、第二行星轮轴和第二齿圈；
其特征在于：所述第一行星排、所述第二行星排和输出轴同轴布置；
所述第一太阳轮的转轴是空心的，且内套第一行星架的转动轴，所述第二太阳轮的转轴是空心的，且内套输出轴；
所述第一行星架的转动轴通过离合器C1连接发动机，第一太阳轮的转轴连接电机MG1的电机轴，第二太阳轮的转轴与电机MG2的电机轴相连，电机M1的电机轴连接制动器B1；
所述第一齿圈、第二行星架与输出轴同轴固定连接。


2.如权利要求1所述的机电耦合装置，其特征在于：还包括机电耦合装置的壳体，在第二齿圈与所述壳体之间安装制动器B2实现第二齿圈相对于机电耦合装置的壳体的可分离式固定，或者第二齿圈与所述壳体固定。


3.如权利要求1所述的机电耦合装置，其特征在于：在输出轴与电机MG2的电机轴之间增加离合器C2，实现所述输出轴与所述电机MG2的电机轴的结合和分离。


4.如权利要求1至3任一项所述的机电耦合装置，其特征在于：第一行星排、第二行星排以及输出轴分别通过不同轴段的轴肩进行轴向的相对定位。


5.如权利要求1至3任一项所述的机电耦合装置，其特征在于：所述第一齿圈、第二行星架与输出轴不同轴段的连接均为花键配合，且通过相应轴肩进行初步轴向定位，且第一齿圈和第二行星架的近花键处钻有螺纹孔，通过内六角锥端紧定螺钉进行最终定位和固定。


6....

【专利技术属性】
技术研发人员：何洪文，首懿文，曹剑飞，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11