本發(fā)明屬于混合動力汽車動力傳動技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種能夠應(yīng)用在汽車上實現(xiàn)四驅(qū)驅(qū)動的雙輸出混合動力傳動驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)：

近年來，由于化石資源的日益匱乏與環(huán)境污染問題的日益突出，汽車的節(jié)能與環(huán)保得到了世界各國政府與人民的重視，各國政府均制訂了越來越嚴苛的燃油經(jīng)濟性與排放法規(guī)以限制汽車燃油消耗與尾氣排放。在中國，隨著2017年國五排放標(biāo)準的實施，大氣污染中由汽車尾氣產(chǎn)生的氮氧化物、碳氫化合物、一氧化碳和懸浮粒子等會有所降低，而霧霾等大氣污染問題將會得到一定程度上的緩解，但為了進一步降低汽車尾氣的影響，2020年即將實施國六排放標(biāo)準，同時工信部新修訂的《乘用車燃料消耗量限值》和《乘用車燃料消耗量評價方法及指標(biāo)》這兩項國家強制性標(biāo)準要求乘用車新車的平均燃油經(jīng)濟性低于5L每百公里。

為了達到這一指標(biāo)，各大汽車廠商紛紛推出混合動力汽車。但在提高燃油經(jīng)濟性的同時，在車輛的操縱性能，特別是加速性能與通過性方面難以避免地作出了一定的讓步。隨著混合動力汽車的市場進一步擴大，并慢慢推廣至SUV或者皮卡等車型，車輛的通過性與加速性對于消費者而言會顯得尤為重要，但是目前市面上的混合動力SUV仍然采用一般乘用車使用的形式，這難免使其在銷售過程中有一定阻礙。以豐田首輛混合動力汽車普銳斯為例，雖然其具有極佳的燃油經(jīng)濟性，但其加速性能卻不盡如人意。

究其原因之一，在于現(xiàn)有的混聯(lián)式混合動力車型均采用單輸出模式，無法實現(xiàn)四驅(qū)模式，最終導(dǎo)致動力性與通過性不佳。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種雙輸出混合動力傳動驅(qū)動裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)四驅(qū)驅(qū)動，提高車輛的通過性。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：

一種雙輸出混合動力傳動驅(qū)動裝置，包括內(nèi)燃機、第一電動機/發(fā)電機、第二電動機/發(fā)電機、前輪輸出軸、后輪輸出軸、第一行星齒輪系、第二行星齒輪系、齒輪Ⅰ、齒輪Ⅱ、齒輪Ⅲ、齒輪Ⅳ、離合器Ⅰ、離合器Ⅱ和制動器，所述第一行星齒輪系與第一電動機/發(fā)電機的輸出軸固定連接，所述第二電動機/發(fā)電機的輸出軸一端與齒輪Ⅱ固定連接，另一端與后輪輸出軸固定連接，所述離合器Ⅰ一端與第一行星齒輪系固定連接，另一端與第二行星齒輪系固定連接，所述離合器Ⅱ一端與齒輪Ⅳ固定連接，另一端與前輪輸出軸固定連接，所述制動器一端固定，另一端與第二行星齒輪系和齒輪Ⅲ固定連接，所述第二行星齒輪系與齒輪Ⅰ嚙合，所述齒輪Ⅰ與齒輪Ⅱ嚙合，所述齒輪Ⅲ與齒輪Ⅳ嚙合，所述第一行星齒輪系與內(nèi)燃機的輸出軸嚙合。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為：

1、動力性與通過性好：本發(fā)明具有雙輸出軸，可分別作為車輛的前后輸出軸，實現(xiàn)車輛的四輪驅(qū)動，兩驅(qū)輸入型功率分流驅(qū)動模式與兩驅(qū)純電動模式可用于普通路況的驅(qū)動，全時四驅(qū)復(fù)合型功率分流驅(qū)動模式可用于復(fù)雜路況，如山地路段或者冰雪路面駕駛狀況，提高系統(tǒng)的通過性與可駕馭性；

2、適應(yīng)性強：多種工作模式使得該系統(tǒng)能夠適應(yīng)復(fù)雜，多變的工作環(huán)境，有效地提高和改善車輛的動力性、燃油經(jīng)濟性和排放性能，適用于深度混合動力汽車和插電式混合動力汽車。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明雙輸出混合動力傳動驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1—內(nèi)燃機，2—第一電動機/發(fā)電機，3—第二電動機/發(fā)電機，4—輸出軸Ⅰ，5—輸出軸Ⅱ，6—第一行星齒輪系，7—第二行星齒輪系，61—太陽輪Ⅰ，62—行星架Ⅰ，63—齒圈Ⅰ，71—太陽輪Ⅱ，72—行星架Ⅱ，73—齒圈Ⅱ，8—齒輪Ⅰ，9—齒輪Ⅱ，10—齒輪III，11—齒輪IV，12—離合器Ⅰ，13—離合器Ⅱ，14—制動器。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明雙輸出混合動力傳動驅(qū)動裝置，包括內(nèi)燃機1、第一電動機/發(fā)電機2、第二電動機/發(fā)電機3、前輪輸出軸4、后輪輸出軸5、第一行星齒輪系6、第二行星齒輪系7、齒輪Ⅰ8、齒輪Ⅱ9、齒輪Ⅲ10、齒輪Ⅳ11、離合器Ⅰ12、離合器Ⅱ13和制動器14，

所述第一行星齒輪系6與第一電動機/發(fā)電機2的輸出軸固定連接，所述第二電動機/發(fā)電機3的輸出軸一端與齒輪Ⅱ9固定連接，另一端與后輪輸出軸5固定連接，

所述離合器Ⅰ12一端與第一行星齒輪系6固定連接，另一端與第二行星齒輪系7固定連接，所述離合器Ⅱ13一端與齒輪Ⅳ11固定連接，另一端與前輪輸出軸4固定連接，所述制動器14一端固定，另一端與第二行星齒輪系7和齒輪Ⅲ10固定連接，

所述第二行星齒輪系7與齒輪Ⅰ8嚙合，所述齒輪Ⅰ8與齒輪Ⅱ9嚙合，所述齒輪Ⅲ10與齒輪Ⅳ11嚙合，

所述第一行星齒輪系6與內(nèi)燃機1的輸出軸嚙合。

所述第一行星齒輪系6包括太陽輪Ⅰ61、行星架Ⅰ62和齒圈Ⅰ63，所述行星架Ⅰ62一端與太陽輪Ⅰ61嚙合，另一端與齒圈Ⅰ63嚙合，

所述第二行星齒輪系7包括太陽輪Ⅱ71、行星架Ⅱ72和齒圈Ⅱ73，所述行星架Ⅱ72一端與太陽輪Ⅱ71嚙合，另一端與齒圈Ⅱ73嚙合，

所述太陽輪Ⅰ61與第一電動機/發(fā)電機2的輸出軸固定連接，所述第二電動機/發(fā)電機3的輸出軸一端與齒輪Ⅱ9連接，另一端與輸出軸5連接，

所述離合器Ⅰ12一端與行星架Ⅰ62固定連接，另一端與行星架Ⅱ72固定連接，所述制動器14一端固定，另一端與太陽輪Ⅱ71和齒輪Ⅲ10固定連接，

所述齒圈Ⅱ73與齒輪Ⅰ8嚙合。

所述齒圈Ⅰ63與內(nèi)燃機1的輸出軸嚙合。

本發(fā)明通過控制離合器Ⅰ12、離合器Ⅱ13和制動器14的接合與分離，可實現(xiàn)兩驅(qū)純電動驅(qū)動模式，兩驅(qū)輸入型功率分流驅(qū)動模型及全時四驅(qū)復(fù)合型功率分流驅(qū)動模式，特別是通過離合器Ⅱ接合與分離可實現(xiàn)兩驅(qū)與四驅(qū)兩種驅(qū)動模式的切換，

下面將根據(jù)系統(tǒng)執(zhí)行器狀態(tài)，發(fā)動機啟動狀態(tài)，對該混合動力傳動驅(qū)動裝置的工作模式與狀態(tài)進行介紹。

1、停車模式Ⅰ：離合器Ⅰ12、離合器Ⅱ13和制動器14均處于分離狀態(tài)，均不工作，車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)。

2、兩驅(qū)純電動驅(qū)動模式時，制動器14接合，離合器Ⅰ12、離合器Ⅱ13均分離。

在此模式之下，太陽輪Ⅱ71與齒輪Ⅲ10被固定，內(nèi)燃機1與第一電動機/發(fā)電機2通過第一行星齒輪系6相互連接，第二電動機/發(fā)電機3與輸出軸5連接，可以兩輪驅(qū)動汽車前進與后退；同時內(nèi)燃機1不工作，第二電動機/發(fā)電機3作為電動機與輸出軸5相連，電池供電給第二電動機/發(fā)電機3驅(qū)動車輛；若在該模式下，電機處于工作狀態(tài)、車輛不處于制動減速狀態(tài)，第二電動機/發(fā)電機3以電池能量為能源驅(qū)動車輛前進，則實現(xiàn)兩驅(qū)純電動驅(qū)動模式；若車輛處于制動減速狀態(tài)，第二電動機/發(fā)電機3可作為發(fā)電機，將制動能量轉(zhuǎn)換為電能，從而給電池充電，但由于該模式只有一個電機能夠參與制動能量回收，故該模式的制動能量回收狀態(tài)為中低功率制動能量回收。由于兩驅(qū)純電動驅(qū)動模式使得該混合動力傳動驅(qū)動裝置具有純電動模式和制動能量回收模式。

3、兩驅(qū)輸入性功率分流驅(qū)動模式時，離合器Ⅰ12、制動器14均接合，離合器Ⅱ13分離。

在此模式之下，行星架Ⅰ62與行星架Ⅱ72相互連接在一起，形成一體，此時，第二電動機/發(fā)電機3與輸出軸5直接連接，可以兩輪驅(qū)動汽車前進與后退；內(nèi)燃機1工作，內(nèi)燃機1動力經(jīng)過內(nèi)燃機1輸出軸，輸入到第一排行星系的齒圈Ⅰ53，此時，此時第一排行星齒輪系作起功率分流功能，并以第二排行星系的行星架Ⅱ72作為輸出，當(dāng)發(fā)動機能量大于需求功率時，將多余能量輸送給第二電動機/發(fā)電機3發(fā)電給電池充電，而當(dāng)發(fā)動機能量小于需求功率時，第二電動機/發(fā)電機3又作為電動機提供能量驅(qū)動車輛；此時，第一電動機/發(fā)電機2的主要作用是通過調(diào)節(jié)其自身轉(zhuǎn)速，使得內(nèi)燃機1工作于其最佳燃油經(jīng)濟效率區(qū)域，提高系統(tǒng)的效率。而該模式中，兩個電動機/發(fā)電機只有在車輛處于中低速工況時，才工作在高效率區(qū)域，故該模式適合于工作在中低速工況。除此之外，內(nèi)燃機1不工作，第一電動機/發(fā)電機2也可作為電動機或者發(fā)電機，實現(xiàn)純電動驅(qū)動模式或者制動能量回收模式，該制動能量回收模式也是中低功率制動能量回收。

4、全時四驅(qū)復(fù)合型功率分流驅(qū)動模式時，離合器Ⅰ12、離合器Ⅱ13均接合，制動器14分離。

在此模式下，行星架Ⅰ62與行星架Ⅱ72相互連接在一起，形成一體，此時，輸出軸4與行星架行星架Ⅱ72通過傳動齒輪10、11連接，輸出軸5與第二電動機/發(fā)電機連接；內(nèi)燃機1工作時，實現(xiàn)混合驅(qū)動模式，內(nèi)燃機1動力經(jīng)過內(nèi)燃機1輸出軸，輸入到第一排行星系的齒圈Ⅰ63，此時，此時第一排行星齒輪系作起功率分流功能，并以第二排行星系的行星架Ⅱ72作為輸出給太陽輪Ⅱ71與齒圈Ⅱ73；此時第一電動機/發(fā)電機2主要作用是通過調(diào)節(jié)其自身轉(zhuǎn)速，使得內(nèi)燃機1工作于其最佳燃油經(jīng)濟效率區(qū)域；而當(dāng)發(fā)動機能量大于需求功率時，第二電動機/發(fā)電機3將多余的發(fā)動機能量轉(zhuǎn)換為電能給電池充電，而當(dāng)發(fā)動機能量小于需求功率時，第二電動機/發(fā)電機3作為電動機提供能量驅(qū)動車輛；當(dāng)內(nèi)燃機1不工作時，通過協(xié)調(diào)兩個電動機/發(fā)電機也可實現(xiàn)純電動驅(qū)動模式或者制動能量回收模式，但不同于串聯(lián)式與輸入型功率分流驅(qū)動模式，該種模式下，電機的控制相對復(fù)雜。

5、停車模式Ⅱ：離合器Ⅰ12、離合器Ⅱ13和制動器14均處于接合狀態(tài)，車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)。

表1為本發(fā)明的工作模式匯總表：

表1 工作模式匯總表

本發(fā)明的混合動力驅(qū)動裝置具有雙輸出軸，可分別作為車輛的前后輸出軸，實現(xiàn)車輛的四輪驅(qū)動，增加車輛的通過性與可駕馭性。

通過離合器Ⅰ、離合器Ⅱ和制動器的接合與分離，可實現(xiàn)兩驅(qū)純電動驅(qū)動模式，兩驅(qū)輸入型功率分流驅(qū)動模型及全時四驅(qū)復(fù)合型功率分流驅(qū)動模型，通過離合器Ⅱ接合與分離可實現(xiàn)兩驅(qū)與四驅(qū)兩種驅(qū)動模式的切換。兩驅(qū)輸入型功率分流驅(qū)動模式與兩驅(qū)純電動模式可用于普通路況的驅(qū)動，全時四驅(qū)復(fù)合型功率分流驅(qū)動模式可用于復(fù)雜路況，如山地路段或者冰雪路面駕駛狀況，提高系統(tǒng)的通過性。

多種工作模式使得該系統(tǒng)能夠適應(yīng)復(fù)雜，多變的工作環(huán)境，有效地提高和改善車輛的動力性、燃油經(jīng)濟性和排放性能，適用于深度混合動力汽車和插電式混合動力汽車。