[0029] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0030] 下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0031] 如图1所示,基于行星齿轮机构的四档机械自动变速器动力总成系统,包括发动机1,主离合器2,电动机3,第一行星排,第二行星排,变速器输出轴15,变速器输入轴22;
[0032] 所述主离合器2的输入轴与所述发动机1的输出轴相连,所述主离合器2的输出轴与所述电动机3的输入轴相连,所述电动机3的输出轴内设有内花键,所述变速器输入轴22与所述电动机内花键输出轴相接合;
[0033] 所述变速器输入轴22上依次设有第一行星排、第一花键毂、第二行星排、第二花键毂16;所述第一行星排包括第一太阳轮4、第一行星轮5、第一行星架6;所述第一太阳轮4与所述第一行星轮5啮合,所述第一行星轮5与所述第一行星架6啮合;所述第二行星排包括第二太阳轮14、第二行星轮13、第二行星架12;所述第二太阳轮14与所述第二行星轮13啮合,所述第二行星轮13与所述第二行星架12啮合;所述第一太阳轮4与所述第二太阳轮14空套在所述变速器输入轴22上;
[0034] 所述第二太阳轮14上铸有第二接合齿圈17,所述第二花键毂16通过花键接合第二接合套18,所述第二接合套18可沿所述第二花键毂16轴向滑动,并与所述第二接合齿圈17相接合;
[0035] 所述第一太阳轮4上铸有第一接合齿圈,所述第一花键毂通过花键接合第一接合套20,所述第一接合套20可沿所述第一花键毂轴向滑动,并与所述第一接合齿圈相接合;
[0036] 所述第一行星架6和所述第二行星架12共用齿圈9;
[0037] 所述第一行星架6与所述第二行星架12通过第一副离合器10相连,所述第一行星架6与所述第二太阳轮14通过第二副离合器21相连,所述第二行星架13与所述齿圈9之间通过第三副离合器11相连;
[0038] 所述齿圈9设置有电磁制动器7,并与所述电磁制动器7的线圈部分相连,所述电磁制动器7的衔铁部分固连变速器壳体23,实现所述齿圈9与所述变速器壳体的固定和分离;所述变速器壳体23与所述电动机3的壳体通过固定销定位后直接相连;
[0039] 所述第一行星架6和所述第二太阳轮14上分别设置有第一行星架制动器8和第二太阳轮制动器19,用于锁止其转动;
[0040] 所述第二行星架13的转动轴为所述变速器输出轴15;
[0041] 所述主离合器2、所述副离合器可为普通离合器、干式离合器、湿式离合器或电磁离合器中的一种。
[0042] 本实施方案主要应用于使用图1所示结构的单轴并联式混合动力汽车或纯电动汽车。单轴并联式混合动力汽车有三种驱动模式,分别为发动机单独驱动、电动机单独驱动、发动机与电动机混合驱动;在图1中,发动机与电动机同轴,在三种驱动模式下动力源都是由同一根轴即变速器输入轴输入,因此下述的动力源传递路线在三种驱动模式下是相同的。本方案用于纯电动汽车时,省去图1中的发动机1与离合器2。
[0043] 本实施方案能实现四个前进挡和一个倒档,动力由变速器输入轴输入,具体为:
[0044] (一)前进挡
[0045] 前进挡时,单轴并联式混合动力汽车动力源为发动机单独驱动、电动机单独驱动或者二者共同工作的混合驱动,纯电动汽车动力源为电动机驱动,除此之外二者的传递路线相同。具体如下:
[0046] (1)一档:
[0047] 第一接合套20接合,第二接合套18断开,电磁制动器7打开,第一副离合器10断开,第二副离合器21接合,其动力传递路线为:
[0048] 变速器输入轴22→第一太阳轮4→第一行星架6→第二太阳轮14→第二行星架12→输出
[0049] (2)二档:
[0050] 第一接合套20接合,第二接合套18断开,电磁制动器7打开,第一副离合器10接合,第二副离合器21断开,其动力传递路线为:
[0051] 变速器输入轴22→第一太阳轮4→第一行星架6→第二行星架12→输出[0052] (3)三档:
[0053] 第一接合套20断开,第二接合套18接合,电磁制动器7打开,其动力传递路线为:
[0054] 变速器输入轴22→第二太阳轮14→第二行星架12→输出
[0055] (4)四档(直接档):
[0056] 第一接合套20断开,第二接合套18接合,电磁制动器7关闭,第三副离合器11接合,其动力传动路线为:
[0057] 变速器输入轴22→第二太阳轮14→第二行星架12→输出
[0058] (二)倒档
[0059] (1)单轴并联式混合动力汽车
[0060] 在电池SOC较大情况下电动机单独驱动,此时利用电动机反转实现倒档,其动力传递路线与前进挡一档的传递路线相同,即:
[0061] 变速器输入轴22→第一太阳轮4→第一行星架6→第二太阳轮14→第二行星架12→输出
[0062] 在电池SOC较小情况下发动机单独驱动,此时第一接合套20接合,第二接合套18断开,第一行星架制动器8接合,第二太阳轮制动器19接合,在第一行星排中,将第一行星架6固定,第一太阳轮4主动,齿圈9被动,从而利用行星轮机构实现反转,第二行星排正转,从而达到倒档要求,其动力传递路线如下:
[0063] 变速器输入轴22→第一太阳轮4→齿圈9→第二行星架12→输出
[0064] (2)纯电动汽车
[0065] 本实施方案用于纯电动汽车时,直接利用电动机反转即可实现倒档,其动力传递路线与前进档一档的传递路线相同,即:
[0066] 变速器输入轴22→第一太阳轮4→第一行星架6→第二太阳轮14→第二行星架12→输出。
[0067] 综上,本发明取消同步器,采用电动机精准调速进行平顺换档,使用两组行星齿轮机构代替传统多对齿轮机构,整体机构简单、体积小、成本低,易于加工。
[0068] 以上所述的是本发明的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。