混动变速机构及动力总成的制作方法

专利查询2022-5-13  195



1.本实用新型涉及变速器技术领域,具体提供一种混动变速机构及动力总成。


背景技术:

2.随着车辆行业的蓬勃发展,人们对车辆的综合性能要求越来越高,既要求车辆拥有良好的起步、加速能力,又要求车辆拥有较高的车速上限。提升起步、加速能力需要使驱动机具有较大扭矩,提高车速上限需要使驱动机具有较高转速上限。而高转速、大扭矩的驱动机成本高昂,于是高性能的车辆价格普遍高昂。一般价位的车辆驱动机性能有限,普遍存在着因低速行驶时扭矩供应不足导致的加速慢、爬坡能力差的缺陷,或高速行驶时因转速供应不足导致的车速不高的缺陷。
3.为此,车辆行业尝试通过电动技术或混动技术解决以上问题。由于受到电池技术的制约,电动技术存在里程焦虑的问题。传统的混动技术结构复杂、控制困难,如何使发动机工作在高效区一直是研究的重点及难点。因此,目前的电动或混动车辆存在里程焦虑、低速行驶时发动机低效、高速行驶时电机低扭等技术问题。


技术实现要素:

4.为了解决车辆里程焦虑、低速时发动机低效,高速时电机低扭等技术问题,本实用新型提供一种混动变速机构。该混动变速机构包括第一行星齿轮组,所述第一行星齿轮组包括第一太阳轮、第一齿圈、将所述第一太阳轮与所述第一齿圈啮合传动连接的第一行星轮、以及用于支承所述第一行星轮的第一行星架;第二行星齿轮组,所述第二行星齿轮组包括第二太阳轮、第二齿圈、将所述第二太阳轮与所述第二齿圈啮合传动连接的第二行星轮、以及用于支承所述第二行星轮的第二行星架;所述第一齿圈与所述第二行星架相连,并且所述混动变速机构还包括:第一输入端,所述第一输入端与所述第一太阳轮相连;第二输入端,所述第二输入端与所述第二太阳轮相连;第三输入端;输出端,所述输出端与所述第一行星架相连;第一离合器,所述第一行星架能够通过所述第一离合器与所述第二齿圈相连,并且所述第一离合器配置成能够控制所述第一行星架和所述第二齿圈接合或分离;第二离合器,所述第一行星架能够通过所述第二离合器与所述第一太阳轮相连,并且所述第二离合器配置成能够控制所述第一行星架和所述第一太阳轮接合或分离;第三离合器,所述第三输入端能够通过所述第三离合器与所述第一输入端相连,并且所述第三离合器配置成能够控制所述第三输入端和所述第一输入端接合或分离;第一制动器,所述第一制动器与所述第二齿圈配合并配置成能够控制所述第二齿圈静止或允许其自由转动;和第二制动器,所述第二制动器配置成能够控制所述第二行星架及所述第一齿圈静止或允许其自由转动。
5.本实用新型仅采用两排行星齿轮组实现动力传递,其结构简单,齿轮传动稳定。本实用新型的混动变速机构通过第一离合器、第二离合器、第三离合器、第一制动器及第二制动器的不同配合能够形成多种工况。通过选择合适的输入端接入合适的动力源,能够使输出端在输出低转速时具有较大的储备扭矩,不同工况状态切换时输出端输出的转速能够连
续变化,实现无级变速,并且输出端的转速具有较高的转速上限。该混动变速机构具有较强地变速能力,变速过程无级、连续,因此具有广泛的应用前景。
6.在上述混动变速机构的优选技术方案中,所述第二制动器与所述第二行星架配合以控制所述第二行星架及所述第一齿圈静止或允许其自由转动。通过上述的配置,可以使第二制动器置于混动变速机构的外部一侧,从而方便装配。
7.在上述混动变速机构的优选技术方案中,所述第二制动器与所述第一齿圈配合以控制所述第二行星架及所述第一齿圈静止或允许其自由转动。通过上述的配置,第二制动器可以选择性地集成设计在混动变速机构内部,从而提升美感及简洁程度。
8.在上述混动变速机构的优选技术方案中,所述第二离合器装配在所述第一输入端上并与所述第一太阳轮同轴设置。通过上述的配置,能够使混动变速机构的结构更简洁、紧凑,从而减小空间占用。
9.在上述混动变速机构的优选技术方案中,所述输出端包括与所述第一行星架相连的空心齿轮,所述空心齿轮与所述第一太阳轮同轴设置。通过上述的配置,能够使混动变速机构的结构更简洁、紧凑,从而减小空间占用。
10.在上述混动变速机构的优选技术方案中,所述混动变速机构还包括壳体,所述第一制动器与所述壳体相对固定连接,和/或,所述第二制动器与所述壳体相对固定连接。通过上述的配置,能够使第一制动器、第二制动器的安装更简单、牢靠。
11.本实用新型还提供了一种动力总成,该动力总成包括第一电机;第二电机;发动机;和根据上述任一优选技术方案所述的混动变速机构,所述第一电机与第一输入端相连,所述第二电机与第二输入端相连,并且所述发动机与第三输入端相连。通过第三离合器的分离或接合,该动力总成可实现纯电输出或混动输出。在纯电输出时,第一电机通过第一输入端输入动力、第二电机通过第二输入端输入动力,动力总成的输出端在低转速时具有较大的扭矩。混动输出时,发动机通过第三输入端输入动力、第二电机通过第二输入端输入动力,能够有效减小电能损耗,保证续航里程。当动力总成的输出端输出较高转速时,发动机保持在高效工作区,其性能能够得到充分发挥,并且对环境的污染较小。因此,该动力总成能够实现发动机、电动机的综合利用,使得动力输出能力得到综合提升。
12.在上述动力总成的优选技术方案中,所述第一电机包括定子和转子,所述转子通过连接件与所述第一输入端固定连接。混动输出时,发动机通过第三输入端带动第一输入端及第一太阳轮转动,第一电机的转子随第一输入端同步转动,此时第一电机的转子与定子相对转动进而产生感应电流。因此,通过该配置能够使动力总成在混动输出时实现反向充电,进一步提升续航里程。
附图说明
13.下面结合附图来描述本实用新型的优选实施方式,附图中:
14.图1是本实用新型混动变速机构的一种实施例的结构示意图;
15.图2是本实用新型混动变速机构在第一工况下、动力总成采用纯电输出时的结构示意图;
16.图3是本实用新型混动变速机构在第一工况下各构件的转速关系图;
17.图4是本实用新型混动变速机构在第二工况下、动力总成采用混动输出时的结构
示意图;
18.图5是本实用新型混动变速机构在第二工况下各构件的转速关系图;
19.图6是本实用新型混动变速机构在第二工况下、动力总成采用纯电输出时的结构示意图;
20.图7是本实用新型混动变速机构在第三工况下、动力总成采用混动输出时的结构示意图;
21.图8是本实用新型混动变速机构在第三工况下各构件的转速关系图;
22.图9是本实用新型混动变速机构在第三工况下、动力总成采用纯电输出时的结构示意图;
23.图10是本实用新型混动变速机构在第一工况下倒车时各构件的转速关系图。
24.附图标记列表:
25.a、混动变速机构;a1、壳体;1、第一行星齿轮组;10、第一输入端;101、连接件;11、第一太阳轮;12、第一齿圈;13、第一行星架;14、第一行星轮;2、第二行星齿轮组;20、第二输入端;21、第二太阳轮;22、第二齿圈;23、第二行星架;24、第二行星轮;30、第三输入端;40、输出端;t1、第一电机;t11、第一定子;t12、第一转子;t2、第二电机;t21、第二定子;t22、第二转子;t3、发动机;b1、第一制动器;b2、第二制动器;c1、第一离合器;c2、第二离合器;c3、第三离合器;d、动力总成。
具体实施方式
26.下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理,并非旨在限制本实用新型的保护范围。
27.需要说明的是,在本实用新型的描述中,术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述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实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”和“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.此外,还需要说明的是,在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.为了解决现有车辆里程焦虑、低速时发动机低效,高速时电机低扭等技术问题,本实用新型提供一种混动变速机构a。该混动变速机构a包括第一行星齿轮组1,第一行星齿轮组1包括第一太阳轮11、第一齿圈12、将第一太阳轮11与第一齿圈12啮合传动连接的第一行星轮14、以及用于支承第一行星轮14的第一行星架13;第二行星齿轮组2,第二行星齿轮组2包括第二太阳轮21、第二齿圈22、将第二太阳轮21与第二齿圈22啮合传动连接的第二行星轮24、以及用于支承第二行星轮24的第二行星架23;第一齿圈12与第二行星架23相连,并且混动变速机构a还包括:第一输入端10,第一输入端10与第一太阳轮11相连;第二输入端20,第二输入端20与第二太阳轮21相连;第三输入端30;输出端40,输出端40与第一行星架13相
连;第一离合器c1,第一行星架13能够通过第一离合器c1与第二齿圈22相连,并且第一离合器c1配置成能够控制第一行星架13和第二齿圈22接合或分离;第二离合器c2,第一行星架13能够通过第二离合器c2与第一太阳轮11相连,并且第二离合器c2配置成能够控制第一行星架13和第一太阳轮11接合或分离;第三离合器c3,第三输入端30能够通过第三离合器c3与第一输入端10相连,并且第三离合器c3配置成能够控制第三输入端30和第一输入端10接合或分离;第一制动器b1,第一制动器b1与第二齿圈22配合并配置成能够控制第二齿圈22静止或允许其自由转动;和第二制动器b2,第二制动器b2配置成能够控制第二行星架23及第一齿圈12静止或允许其自由转动。
30.本实用新型还提供一种动力总成d,该动力总成d可以装配在乘用车、商用车、工程车及其他合适的车辆上。该动力总成d包括第一电机t1,第二电机t2,发动机t3和混动变速机构a。在一种或多种实施例中,第一电机t1具有能够相对转动的第一定子t11和第一转子t12,第一电机t1通过第一转子t12与混动变速机构a的第一输入端10相连。可选地,第一转子t12通过连接件101与第一输入端10紧固连接,替代地,第一输入端10焊接在第一转子t12上。在一种或多种实施例中,第二电机t2具有能够相对转动的第二定子t21和第二转子t22,第二电机t2通过第二转子t22与混动变速机构a的第二输入端20相连。发动机t3的驱动轴与混动变速机构a的第三输入端30相连。
31.图1是本实用新型混动变速机构的一种实施例的结构示意图。如图1所示,混动变速机构a具有壳体a1,在壳体a1内设有第一行星齿轮组1和第二行星齿轮组2。在一种或多种实施例中,第一行星齿轮组1包括第一太阳轮11,以及与第一太阳轮11同轴设置的第一齿圈12。在一种或多种实施例中,第一太阳轮11与第一齿圈12处于同一平面,此时第一齿圈12套设在第一太阳轮11的外部。替代地,第一太阳轮11与第一齿圈12位于不同的平面。在一种或多种实施例中,在第一太阳轮11与第一齿圈12之间设有若干个第一行星轮14。第一行星轮14与第一太阳轮11的外齿啮合,并且与第一齿圈12的内齿啮合,以实现第一太阳轮11与第一齿圈12之间的啮合传动。在一种或多种实施例中,第一行星轮14的数量为3个。替代地,第一行星轮14的数量为2个、4个或其他合适的数量。如图1所示,在一种或多种实施例中,第一行星轮14通过第一行星架13支承在第一太阳轮11与第一齿圈12之间。
32.如图1所示,在一种或多种实施例中,第二行星齿轮组2包括第二太阳轮21,以及与第二太阳轮21同轴设置的第二齿圈22。在一种或多种实施例中,第二太阳轮21与第二齿圈22处于同一平面,此时第二齿圈22套设在第二太阳轮21的外部。替代地,第二太阳轮21与第二齿圈22位于不同的平面。在一种或多种实施例中,在第二太阳轮21与第二齿圈22之间设有若干个第二行星轮24。第二行星轮24与第二太阳轮21的外齿啮合,并且与第二齿圈22的内齿啮合,以实现第二太阳轮21与第二齿圈22之间的啮合传动。在一种或多种实施例中,第二行星轮24的数量为3个。替代地,第二行星轮24的数量为2个、4个或其他合适的数量。如图2所示,在一种或多种实施例中,第二行星轮24通过第二行星架23支承在第二太阳轮21与第二齿圈22之间。第二行星架23与第一齿圈12紧固相连。可选地,第二行星架23与第一齿圈12之间通过焊接相连。
33.如图1所示,第一输入端10与第一太阳轮11相连。可选地,第一输入端10为输入轴,该输入轴布置在第一太阳轮11的转动轴线上。替代地,第一输入端10为空心轴管或其他合适的结构。如图1所示,在一种或多种实施例中,第一输入端10与连接件101固连。可选地,第
一输入端10与连接件101一体成型设计。替代地,连接件101焊接在第一输入端10上。在一种或多种实施例中,连接件101为连接盘。可选地,连接盘与第一输入端10垂直设置。替代地,连接件101为连接杆或其他合适的结构。第二输入端20与第二太阳轮21相连。可选地,第二输入端20为输入轴,该输入轴布置在第二太阳轮21的转动轴线上。替代地,第二输入端20为空心轴管或其他合适的结构。在一种或多种实施例中,第一输入轴10与第二输入轴20同轴设置。如图3所示,在一种或多种实施例中,第三输入端30直接通过第三离合器c3与第一输入端10相连。可选地,第三输入端30与第一输入端10同轴设置。替代地,第三输入端30与第一输入端10之间布置有传动结构,第三离合器c3布置在传动结构及第一输入端之间,以实现第三输入端30间接地通过第三离合器c3与第一输入端10相连。如图1所示,输出端40与第一行星架13相连。可选地,输出端40与第一输入端10位于第一行星齿轮组1的同侧。替代地,输出端40向第二行星齿轮组延伸,其与第一输入端10位于第一行星齿轮组1的不同侧。在一种或多种实施例中,输出端40包括空心齿轮,该空心齿轮与第一太阳轮11同轴设置。容易想到地是,输出端40可以通过传动结构与第一行星架13形成传动连接,相应地,输出端40位于第一太阳轮11的轴线的一侧。
34.如图1所示,在一种或多种实施例中,在壳体a1与第二齿圈22之间设置有第一制动器b1,以实现对第二齿圈22的控制。具体地,第一制动器b1与壳体a1之间通过焊接固定连接。替代地,第一制动器b1通过其他合适的方式固定安装在壳体a1上。容易理解地是,第一制动器b1还可以根据需要设置在其他合适的位置。在一种或多种实施例中,第一制动器b1是摩擦控制器。替代地,第一制动器b1为液力控制器、磁粉控制器或其他合适的类型。
35.如图1所示,在一种或多种实施例中,在壳体a1与第二行星架23之间设置有第二制动器b2,以实现对第二行星架23及第一齿圈12的控制。在一种或多种实施例中,第二制动器b2与壳体a1之间通过焊接固定连接。替代地,第二制动器b2通过其他合适的方式固定安装在壳体a1上。在一种或多种实施例中,第二制动器b2可以是摩擦控制器。替代地,第二制动器b2为液力控制器、磁粉控制器或其他合适的类型。容易想到地是,为了实现对第二行星架23及第一齿圈12的控制,第二制动器b2还可以设置在壳体a1与第一齿圈12之间。容易理解地是,第二制动器b2还可以根据需要设置在其他合适的位置。
36.如图1所示,在第一行星架13和第二齿圈22之间设有第一离合器c1。可选地,第一离合器c1靠近第一行星架13布置。在一种或多种实施例中,第一离合器c1为液力离合器。替代地,第一离合器c1为摩擦离合器、电磁离合器或其他合适的类型。
37.如图1所示,在第一行星架13和第一太阳轮11之间设有第二离合器c2。在一种或多种实施例中,第二离合器c2装配在第一输入端10上并与第一太阳轮11同轴设置。如图1所示,容易理解地是,在一些实施例中,第一离合器c1、第二离合器c2的部件可以与第一行星架13集成设计。在一种或多种实施例中,第二离合器c2为液力离合器。替代地,第二离合器c2为摩擦离合器、电磁离合器或其他合适的类型。
38.根据行星齿轮的基本原理,太阳轮、齿圈和行星架三个构件,任意两个构件的转速确定的话,另外一个构件的转速也是确定的,并且他们的转速关系根据太阳轮齿数和齿圈齿数成相应的比例关系。当任意两个构件的转速相同的话,另外一个构件的转速也是相同的。
39.本实用新型的混动变速机构a通过第一离合器c1、第二离合器c2、第三离合器c3、
第一制动器b1及第二制动器b2的不同配合能够形成多种工况。
40.图2是本实用新型混动变速机构在第一工况下、动力总成采用纯电输出时的结构示意图。如图2所示,混动变速机构a处于第一工况、动力总成采用纯电输出时,第一制动器b1与第二齿圈22分离以允许其自由转动,第二制动器b2控制第二行星架23及第一齿圈12静止,第一离合器c1控制第一行星架13与第二齿圈22接合,第二离合器c2控制第一行星架13与第一太阳轮11分离,第三离合器c3控制第一输入端10与第三输入端30分离。
41.图3是本实用新型混动变速机构在第一工况下各构件的转速关系图。在一种或多种实施例中,对各构件的转速做如下定义:
42.各构件绕顺时针转动为正转,绕逆时针转动为倒转;
43.第一太阳轮11的转速定义为n1;
44.第二输入端20和第二太阳轮21的转速相同,定义为n2;
45.第一齿圈12和第二行星架23的转速相同,定义为n3;
46.输出端40和第一行星架13的转速相同,定义为n4;
47.第二齿圈22的转速定义为n5。
48.如图3所示,在该第一工况下,第一电机t1通过第一输入端10带动第一太阳轮11正转,转速为n1。第一齿圈12被制动静止,转速n3为0。第一太阳轮11通过第一行星轮14带动第一行星架13正转,转速为n4,此时第一行星齿轮组1以固定传动比减速增扭输出。第二电机t2通过第二输入端20带动第二太阳轮21反转,转速为n2。第二行星架23被制动静止,转速n3为0。第二太阳轮21通过第二行星轮24带动第二齿圈22正转,转速为n5。此时第二行星齿轮组2以固定传动比减速增扭输出。输出端40与第一行星架13、第二齿圈22相对固定连接,输出端40正转,转速为n4(n4与n5相同)。
49.因此,在该第一工况下,动力总成采用纯电输出时,第一电机t1的输入扭矩经第一行星齿轮组1放大、第二电机t2的输入扭矩经第二行星齿轮组2放大后,两个扭矩在输出端40形成合力扭矩输出。因此,在第一工况采用纯电输出时,动力总成d能够提供较大的储备扭矩,能够有效提升车辆的起步加速效果及爬坡能力。
50.容易理解地是,在该第一工况下,通过第三离合器c3控制第一输入端10与第三输入端30接合,可实现动力总成d的混动输出。混动输出时,发动机t3的动力经第三输入端30、第三离合器c3及第一输入端10输入混动变速机构a。在发动机t3工作时,第一电机t1停止输出动力,第一电机t1的转子t12被第一输入端10通过连接件101带动着相对于定子t11转动。此时第一电机t1产生感应电流,该感应电流能够向电源反向充电。可选地,在发动机t3工作时,第一电机t1保持与发动机t3相同的转速同步运转,此时第一电机t1、第二电机t2及发动机t3同时工作,能够有效增大输出端40的扭矩,进而增强车辆的起步加速效果及爬坡能力。
51.图4是本实用新型混动变速机构在第二工况下、动力总成采用混动输出时的结构示意图。如图4所示,混动变速机构a处于第二工况、动力总成采用混动输出时,第一制动器b1控制第二齿圈22静止,第二制动器b2与第二行星架23分离以允许第二行星架23及第一齿圈12自由转动,第一离合器c1控制第一行星架13与第二齿圈22分离,第二离合器c2控制第一行星架13与第一太阳轮11分离,第三离合器c3控制第一输入端10与第三输入端30接合。
52.图5是本实用新型混动变速机构在第二工况下各构件的转速关系图。如图5所示,在该第二工况下,第二电机t2通过第二输入端20带动第二太阳轮21正转,转速为n2。第二齿
圈22被制动静止,转速n5为0。第二太阳轮21通过第二行星轮24带动第二行星架23正转,转速为n3。此时第二行星齿轮组2以固定的传动比减速增扭输出。发动机t3通过第三输入端30、第三离合器c3及第一输入端10带动第一太阳轮11正转,转速为n1。由于第一齿圈12与第二行星架23相连,因此第一齿圈12与第二行星架23保持同步正转,转速为n3。在第一太阳轮11及第一齿圈12的协同带动下,第一行星架13维持正转,转速为n4。此时第一行星齿轮组1的传动比可以实现无级连续变化。输出端40与第一行星架13、第二齿圈22相对固定连接,于是输出端40维持正转,转速为n4。
53.因此,在该第二工况下,动力总成采用混动输出时,第二电机t2通过第二行星齿轮组2带动第一齿圈12转动,并且其输入扭矩经第二行星齿轮组2放大后传递至第一齿圈12上。发动机t3的输入扭矩与第二电机t2的扭矩通过第一行星齿轮组1结合并在输出端40形成合力扭矩输出。在该状态下,发动机t3代替第一电机t1工作,能够有效节省电能损耗,提高车辆的续航里程。在一种或多种实施例中,在发动机t3工作时,第一电机t1保持与发动机t3相同的转速同步运转,从而增大输出端40的扭矩,增强车辆的加速效果。
54.图6是本实用新型混动变速机构在第二工况下、动力总成采用纯电输出时的结构示意图。容易理解地是,如图6所示,在该第二工况下,通过第三离合器c3控制第一输入端10与第三输入端30分离,可实现动力总成d的纯电输出。纯电输出时,第一电机t1的动力经第一输入端10输入混动变速机构a。相应地,发动机t3停止工作,能够有效节省燃油消耗,减少尾气排放。
55.图7是本实用新型混动变速机构在第三工况下、动力总成采用混动输出时的结构示意图。如图7所示,混动变速机构a处于第三工况、动力总成采用混动输出时,第一制动器b1与第二齿圈22分离以允许其自由转动,第二制动器b2与第二行星架23分离以允许第二行星架23及第一齿圈12自由转动,第一离合器c1控制第一行星架13与第二齿圈22接合,第二离合器c2控制第一行星架13与第一太阳轮11接合,第三离合器c3控制第一输入端10与第三输入端30接合。
56.图8是本实用新型混动变速机构在第三工况下各构件的转速关系图。如图8所示,在该第三工况下,发动机t3通过第三输入端30、第三离合器c3及第一输入端10带动第一太阳轮11正转。由于第一行星架13与第一太阳轮11接合,因此,第一行星架13、第一太阳轮11及第一齿圈12形成相对固定连接,相应地,第一行星架13及第一齿圈12保持与第一太阳轮11同步正转。此时第一行星齿轮组1的传动比为1。第二电机t2通过第二输入端20带动第二太阳轮21正转。由于第二行星架23与第一齿圈12固连,第二齿圈22与第一行星架13接合,且第一齿圈12与第一行星架13保持同步正转,因此第二行星架23、第二齿圈22及第二太阳轮21形成相对固定连接,相应地,第二行星架23、第二齿圈22及第二太阳轮21保持同步正转。此时第二行星齿轮组2的传动比为1。于是输出端40随之同步正转。此时,转速n1、n2、n3、n4及n5均相同。
57.因此,在该第三工况下,动力总成采用混动输出时,发动机t3及第二电机t2的动力能够通过混动变速机构a高效传递至输出端40。在该状态下,发动机t3代替第一电机t1工作,能够有效节省电能损耗,提高车辆的续航里程。在一种或多种实施例中,在发动机t3工作的同时,第一电机t1保持与发动机t3相同的转速同步运转,则第一电机t1、第二电机t2及发动机t3的动力能够协同驱动输出端40高效转动,从而为车辆提供强劲的动力。
58.图9是本实用新型混动变速机构在第三工况下、动力总成采用纯电输出时的结构示意图。容易理解地是,如图9所示,在该第三工况下,通过第三离合器c3控制第一输入端10与第三输入端30分离,可实现动力总成d的纯电输出。纯电输出时,第一电机t1的动力经第一输入端10输入混动变速机构a。相应地,发动机t3停止工作,能够有效节省燃油消耗,减少尾气排放。
59.综上,混动变速机构a的多种工况配合多种动力输出能够使动力总成d组合形成多种工作模式。例如,
60.第一工况+纯电模式(第一电机t1、第二电机t2工作),第一工况+混动模式(发动机t3、第二电机t2工作),第一工况+动力模式(发动机t3、第一电机t1、第二电机t2工作);
61.第二工况+纯电模式(第一电机t1、第二电机t2工作),第二工况+混动模式(发动机t3、第二电机t2工作),第二工况+动力模式(发动机t3、第一电机t1、第二电机t2工作);
62.第三工况+纯电模式(第一电机t1、第二电机t2工作),第三工况+混动模式(发动机t3、第二电机t2工作),第三工况+动力模式(发动机t3、第一电机t1、第二电机t2工作)。
63.不同工作模式各具特点,将不同工作模式组合能够使车辆具有多种运动模式。在一种或多种实施例中,车辆采用如下运动模式:将第一工况+纯电模式用于车辆起步。该状态具有较大的输出扭矩,能够有效提高车辆的起步及爬坡能力。在车辆起步后,动力总成d进入第二工况+混动模式。此时车辆具有一定速度,发动机t3进入高效工作区,发动机t3的能力得以充分发挥,燃料被充分利用,从而有效减小尾气排放及环境污染。该模式下第一电机t1停止输出动力,能够有效节省电能,从而提升续航里程。该模式下第一行星齿轮组1的传动比可实现连续变化,在车速较低时能够提供较大扭矩,方便车辆加速、超车或变道;随着车速提高,传动比连续变小,进而提供较高的速度上限,并能够使车辆平稳顺畅地从中速过渡到高速。在车辆高速行驶时,动力总成d进入第三工况+混动模式。该模式下发动机t3维持高效工作,燃料得以充分利用,有效减小尾气排放及环境污染,同时能够提升续航里程。此外,采用混动模式时,发动机t3带动第一电机t1的转子t12转动,能够在第一电机t1内部产生感应电流,该感应电流可用于对电源的充电,从而进一步提升续航里程。容易理解地是,上述一种运动模式仅是举例,还可以根据车辆的性能需求进行其他合适的组合,在此不作穷举。
64.容易理解地是,由于第一工况+纯电模式具有较大的输出扭矩,因此该模式也适用于车辆的倒车。图10是本实用新型混动变速机构在第一工况下倒车时各构件的转速关系图。如图10所示,在倒车状态下,与车辆起步时不同的是,第一电机t1反转、第二电机t2正转,使得输出端40反转,进而实现倒车。容易理解地是,车辆倒车时也可以采用其他合适的模式。
65.至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

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