專利名稱：混合電動車輛的動力傳動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種混合電動車輛的動カ傳動系統(tǒng)。更特別地,本發(fā)明涉及這樣ー種混合電動車輛的動カ傳動系統(tǒng)，其實(shí)現(xiàn)了三個(gè)EV模式、兩個(gè)扭矩分配模式(torque splitmode)以及ー個(gè)固定變速模式。
背景技術(shù)：
通常而言，混合電動車輛是由至少兩種不同類型的動カ源驅(qū)動的車輛。這樣的混合電動車輛典型地包括發(fā)動機(jī)和電動機(jī)/發(fā)電機(jī)?；旌想妱榆囕v使用具有相對更好的低速扭矩特征的電動機(jī)/發(fā)電機(jī)作為低速下的主動カ源，并且使用具有相對更好的高速扭矩特征的發(fā)動機(jī)作為高速下的主動カ源。由于在低速區(qū)域處混合電動車輛停止使用化石燃料的發(fā)動機(jī)的操作并使用電動機(jī)/發(fā)電機(jī)，所以可以改進(jìn)燃料消耗并且可以減少廢氣?；旌想妱榆囕v的動力傳動系統(tǒng)分為單模式類型和多模式類型。用于換檔控制的諸如離合器和制動器的扭矩傳遞裝置不是必要的，但是燃料消耗由于高速區(qū)域處的效率變差而升高，并且需要額外的扭矩增加設(shè)備來應(yīng)用于根據(jù)單模式類型的大型車輛。由于多模式類型具有較高的效率，且能夠自發(fā)地増加扭矩，所以多模式類型能夠 應(yīng)用于全部大小的車輛。因此，采用多模式類型而非單模式類型作為混合電動車輛的動カ傳動系統(tǒng)，并且多模式類型也處于不斷的研究之下。多模式類型的動カ傳動系統(tǒng)包括多個(gè)行星齒輪組、作為電動機(jī)和/或發(fā)電機(jī)操作的多個(gè)電動機(jī)/發(fā)電機(jī)、控制行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)元件的多個(gè)扭矩傳遞裝置、以及用作電動機(jī)/發(fā)電機(jī)的動カ源的電池。多模式類型的動カ傳動系統(tǒng)根據(jù)行星齒輪組、電動機(jī)/發(fā)電機(jī)以及扭矩傳遞裝置的連接而具有不同的操作機(jī)構(gòu)。此外，多模式類型的動カ傳動系統(tǒng)根據(jù)行星齒輪組、電動機(jī)/發(fā)電機(jī)以及扭矩傳遞裝置的連接而具有不同的特征，例如耐用性、動カ傳遞效率和尺寸。因此，對于混合電動車輛的動カ傳動系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也處于不斷的研究下。公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅g在加深對本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技木
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個(gè)方面提供了ー種混合電動車輛的動カ傳動系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了三個(gè)EV模式、兩個(gè)扭矩分配模式(輸入分配模式和復(fù)合分配模式)以及ー個(gè)固定變速模式。根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的混合電動車輛的動力傳動系統(tǒng)可以包括輸入軸，所述輸入軸選擇性地連接到發(fā)動機(jī)；第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組具有第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件，其中所述第二旋轉(zhuǎn)元件直接連接到所述輸入軸，并且所述第三旋轉(zhuǎn)元件直接連接到第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)；第二行星齒輪組，所述第二行星齒輪組具有第四旋轉(zhuǎn)元件、第五旋轉(zhuǎn)元件和第六旋轉(zhuǎn)元件，其中所述第四旋轉(zhuǎn)元件直接連接到所述第一行星齒輪組的第一旋轉(zhuǎn)元件以及第ニ電動機(jī)/發(fā)電機(jī)，并且所述第六旋轉(zhuǎn)元件選擇性地連接到所述第一行星齒輪組的第二旋轉(zhuǎn)元件；輸出齒輪，所述輸出齒輪連接到所述第二行星齒輪組的第五旋轉(zhuǎn)元件；第一離合器，所述第一離合器選擇性地連接所述發(fā)動機(jī)與所述輸入軸；第二離合器，所述第二離合器選擇性地連接所述第一行星齒輪組的第二旋轉(zhuǎn)元件與所述第二行星齒輪組的第六旋轉(zhuǎn)元件；第一制動器，所述第一制動器插置在所述第一行星齒輪組的第三旋轉(zhuǎn)元件和變速器殼體之間；以及第ニ制動器，所述第二制動器插置在 所述第二行星齒輪組的第六旋轉(zhuǎn)元件和所述變速器殼體之間。所述第一行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組，所述單小齒輪行星齒輪組具有作為所述第一行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)元件的第一太陽輪、第一行星架和第一內(nèi)齒圈，其中所述第一太陽輪直接連接到所述第二行星齒輪組的第四旋轉(zhuǎn)元件，所述第一行星架直接連接到所述輸入軸并選擇性地連接到所述第二行星齒輪組的第六旋轉(zhuǎn)元件，并且所述第一內(nèi)齒圈連接到所述第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)并通過所述第一制動器選擇性地連接到所述變速器殼體。所述第二行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組，該單小齒輪行星齒輪組具有作為所述第二行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)元件的第二太陽輪、第二行星架和第二內(nèi)齒圈，其中所述第ニ太陽輪連接到所述第一行星齒輪組的第一太陽輪并連接到所述第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)，所述第二行星架連接到所述輸出齒輪，并且所述第二內(nèi)齒圈通過所述第二離合器選擇性地連接到所述第一行星齒輪組的第一行星架并通過所述第二制動器選擇性地連接到所述變速器殼體。所述發(fā)動機(jī)可以包括起動設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的其它方面的混合電動車輛的動力傳動系統(tǒng)可以包括第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組具有作為所述第一行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)元件的第一太陽輪、第一行星架和第一內(nèi)齒圈；第二行星齒輪組，所述第二行星齒輪組具有作為所述第二行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)元件的第二太陽輪、第二行星架和第二內(nèi)齒圈；第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)和第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)，所述第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)和第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)適合于作為電動機(jī)或發(fā)電機(jī)進(jìn)行操作；以及扭矩傳遞裝置，所述扭矩傳遞裝置包括第一離合器和第二離合器以及第ー制動器和第二制動器，其中所述第一太陽輪直接連接到所述第二太陽輪，所述第一行星架直接連接到輸入軸并通過所述第二離合器選擇性地連接到所述第二內(nèi)齒圈，所述輸入軸通過所述第一離合器選擇性地連接到發(fā)動機(jī)，所述第一內(nèi)齒圈連接到所述第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)并通過所述第一制動器選擇性地連接到變速器殼體，所述第二太陽輪連接到所述第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)，所述第二行星架直接連接到輸出齒輪，并且所述第二內(nèi)齒圈通過所述第二制動器選擇性地連接到所述變速器殼體。所述第一行星齒輪組和所述第二行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組。
所述第二制動器在EVl模式下進(jìn)行操作，所述第二離合器在EV2模式下進(jìn)行操作，所述第二離合器和所述第二制動器在EV3模式下進(jìn)行操作，所述第一離合器和所述第二制動器在輸入分配模式下進(jìn)行操作，所述第一離合器和所述第二離合器在復(fù)合分配模式下進(jìn)行操作，并且所述第一離合器、所述第二離合器和所述第一制動器在固定變速模式下進(jìn)行操作。根據(jù)本發(fā)明的其它方面的混合電動車輛的動力傳動系統(tǒng)可以包括第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組具有作為所述第一行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)元件的第一太陽輪、第一行星架和第一內(nèi)齒圈；第二行星齒輪組，所述第二行星齒輪組具有作為所述第二行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)元件的第二太陽輪、第二行星架和第二內(nèi)齒圈；第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)和第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)，所述第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)和第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)適合于作為電動機(jī)或發(fā)電機(jī)進(jìn)行操作；以及扭矩傳遞裝置，所述扭矩傳遞裝置包括一個(gè)離合器和兩個(gè)制動器，其中所述第一太陽輪直接連接到所述第二太陽輪，所述第一行星架直接連接到輸入軸并通過離合器選擇性地連接到所述第二內(nèi)齒圈，所述輸入軸連接到發(fā)動機(jī)，所述第一內(nèi)齒圈連接到所述第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)并通過第一制動器選擇性地連接到變速器殼體，所述第二太陽輪連接到所
述第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)，所述第二行星架直接連接到輸出齒輪，并且所述第二內(nèi)齒圈通過第二制動器選擇性地連接到所述變速器殼體。所述第一行星齒輪組和所述第二行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組。通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發(fā)明的某些原理的具體實(shí)施方式
，本發(fā)明的方法和裝置所具有的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將更為具體地變得清楚或得以闡明。


圖I為根據(jù)本發(fā)明的示例性動カ傳動系統(tǒng)的示意圖。圖2為應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性動カ傳動系統(tǒng)的每ー個(gè)操作模式下的扭矩傳遞裝置的操作圖表。圖3為顯示了根據(jù)本發(fā)明的示例性動カ傳動系統(tǒng)的組成元件之間的連接的示意圖。圖4為用于根據(jù)本發(fā)明的示例性動カ傳動系統(tǒng)在EVl模式下的杠桿圖。圖5為用于根據(jù)本發(fā)明的示例性動カ傳動系統(tǒng)在EV2模式下的杠桿圖。圖6為用于根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式的示例性動カ傳動系統(tǒng)在EV3模式下的杠桿圖。圖7為用于根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式的示例性動カ傳動系統(tǒng)在輸入分配模式下的杠桿圖。圖8為用于根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式的示例性動カ傳動系統(tǒng)在復(fù)合分配模式下的杠桿圖。圖9為用于根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式的示例性動カ傳動系統(tǒng)在固定變速模式下的杠桿圖。圖10為根據(jù)本發(fā)明的另ー個(gè)示例性實(shí)施方式的示例性動カ傳動系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將對本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式詳細(xì)地作出引用，這些實(shí)施方式的實(shí)例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性實(shí)施方式相結(jié)合進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)意識到，本說明書并非g在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施方式。相反，本發(fā)明_在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方式，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等價(jià)形式及其它實(shí)施方式。對于解釋各個(gè)實(shí)施方式并不必要的部件的描述將被省略，并且在本說明書中相同的組成元件由相同的附圖標(biāo)記表示。在具體描述中，使用序數(shù)區(qū)別具有相同術(shù)語而不具有特定含義的構(gòu)成元件。圖I為根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的動カ傳動系統(tǒng)的示意圖。
參考圖I所示，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的混合電動車輛的動力傳動系統(tǒng)通過輸入軸IS接收作為動カ源的發(fā)動機(jī)ENG的扭矩，根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)改變扭矩，并且通過輸出齒輪OG輸出經(jīng)改變的扭矩。動カ傳動系統(tǒng)包括第一行星齒輪組PGl和第二行星齒輪組PG2、第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MGl和第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MG2、以及扭矩傳遞裝置，該扭矩傳遞裝置由第一離合器CLl和第二離合器CL2以及第一制動器BKl和第二制動器BK2構(gòu)成。第一行星齒輪組PGl的一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件直接連接到第二行星齒輪組PG2的一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件，并且第一行星齒輪組PGl的另ー個(gè)旋轉(zhuǎn)元件選擇性地連接到第二行星齒輪組PG2的另ー個(gè)旋轉(zhuǎn)元件，從而使第一行星齒輪組PGl和第二行星齒輪組PG2作為ー個(gè)復(fù)合行星齒輪組進(jìn)行操作。第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MGl和第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MG2是獨(dú)立的動カ源，并且按照本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方式作為電動機(jī)和發(fā)電機(jī)進(jìn)行操作。第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MGl連接到第一行星齒輪組PGl的另ー個(gè)旋轉(zhuǎn)元件，從而作為將扭矩供應(yīng)到該另ー個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的電動機(jī)進(jìn)行操作，或者作為通過該另ー個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的扭矩而發(fā)電的發(fā)電機(jī)進(jìn)行操作。第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MG2連接到第二行星齒輪組PG2的一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件，從而作為將扭矩供應(yīng)到該一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的電動機(jī)進(jìn)行操作，或者作為通過該ー個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的扭矩而發(fā)電的發(fā)電機(jī)進(jìn)行操作。為了這一目的，第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MGl和第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MG2具有定子和轉(zhuǎn)子，該定子固定到變速器殼體H，該轉(zhuǎn)子分別連接到第一行星齒輪組PGl的另ー個(gè)旋轉(zhuǎn)元件和第二行星齒輪組PG2的一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件。此外，發(fā)動機(jī)ENG包括起動設(shè)備S/M，從而隨時(shí)按要求起動。也就是說，在第一離合器CLl并不操作的操作模式下，發(fā)動機(jī)ENG通過利用起動設(shè)備S/Μ而起動。第一離合器CLl選擇性地連接發(fā)動機(jī)與輸入軸IS，并且第二離合器CL2選擇性地連接第一行星齒輪組PGl的另ー個(gè)旋轉(zhuǎn)元件與第二行星齒輪組PG2的另ー個(gè)旋轉(zhuǎn)元件。第一制動器BKl設(shè)置為與第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MGl平行，并且將第一行星齒輪組PGl的另ー個(gè)旋轉(zhuǎn)元件作為選擇性固定元件而進(jìn)行操作。 第二制動器BK2選擇性地連接第二行星齒輪組PG2的另ー個(gè)旋轉(zhuǎn)元件與變速器殼體H，從而將另ー個(gè)旋轉(zhuǎn)元件作為選擇性固定元件而進(jìn)行操作。第一行星齒輪組PGl和第二行星齒輪組PG2以及第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MGl和第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MG2設(shè)置在相同的軸線上。由第一離合器CLl和第二離合器CL2以及第一制動器BKl和第二制動器BK2構(gòu)成的扭矩傳遞裝置是通過液壓操作的常規(guī)的濕型的多板摩擦元件。在此，離合器是連接一個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件與另ー個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的摩擦構(gòu)件，制動器是連接旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和非旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的摩擦構(gòu)件。下面，將具體描述根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的動カ傳動系統(tǒng)的組成元件。第一行星齒輪組PGl是單小齒輪行星齒輪組，并且包括作為其旋轉(zhuǎn)元件的第一太 陽輪SI、第一行星架PCl和第一內(nèi)齒圈R1，該第一行星架PCl可旋轉(zhuǎn)地支撐第一小齒輪P1，該第一小齒輪Pl與第一太陽輪SI外哨,并且該第一內(nèi)齒圈Rl與第一小齒輪Pl內(nèi)哨。第二行星齒輪組PG2是單小齒輪行星齒輪組，并且包括作為其旋轉(zhuǎn)元件的第二太陽輪S2、第二行星架PC2和第二內(nèi)齒圈R2，該第二行星架PC2可旋轉(zhuǎn)地支撐第二小齒輪P2，該第二小齒輪P2與第二太陽輪S2外嚙，并且該第二內(nèi)齒圈R2與第二小齒輪P2內(nèi)嚙。第一太陽輪SI和第二太陽輪S2直接連接，第一行星架PCl和第二內(nèi)齒圈R2選擇性地連接，第一行星架PCl選擇性地連接到作為輸入構(gòu)件的輸入軸IS，并且第二行星架PC2連接到作為輸出構(gòu)件的輸出齒輪0G。第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MGl連接到第一行星齒輪組PGl的第一內(nèi)齒圈Rl，從而驅(qū)動第一內(nèi)齒圈Rl或作為發(fā)電機(jī)進(jìn)行操作。第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MG2連接到第二行星齒輪組PG2的第二太陽輪S2，從而驅(qū)動第二太陽輪S2或作為發(fā)電機(jī)進(jìn)行操作。第一離合器CLl設(shè)置在發(fā)動機(jī)ENG的輸出軸和第一行星齒輪組PGl的第一行星架PCl之間，從而將發(fā)動機(jī)ENG的扭矩選擇性地輸入到第一行星架PCl。第二離合器CL2設(shè)置在第一行星齒輪組PGl的第一行星架PCl和第二行星齒輪組PG2的第二內(nèi)齒圈R2之間，從而將發(fā)動機(jī)ENG的扭矩選擇性地輸入到第二內(nèi)齒圈R2。第一制動器BKl設(shè)置為與第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MGl平行,并且將第一行星齒輪組PGl的第一內(nèi)齒圈Rl作為選擇性固定元件而進(jìn)行操作。第二制動器BK2設(shè)置在第二行星齒輪組PG2的第二內(nèi)齒圈R2和變速器殼體H之間，并且將第二內(nèi)齒圈R2作為選擇性固定元件進(jìn)行操作。圖2為應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式的動カ傳動系統(tǒng)的每ー個(gè)操作模式下的扭矩傳遞裝置的操作圖表。參考圖2所示，下面將具體描述在每一次變速時(shí)操作的扭矩傳遞裝置。第二制動器BK2在EVl模式下進(jìn)行操作。第二離合器CL2在EV2模式下進(jìn)行操作。第二離合器CL2和第二制動器BK2在EV3模式下進(jìn)行操作。第一離合器CLl和第二制動器BK2在輸入分配模式下進(jìn)行操作。第一離合器CLl和第二離合器CL2在復(fù)合分配模式下進(jìn)行操作。第一離合器CU、第二離合器CL2和第一制動器BKl在固定變速模式下進(jìn)行操作。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的動カ傳動系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)三個(gè)EV模式、兩個(gè)扭矩分配模式和ー個(gè)固定換擋模式。圖3為顯示了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的動カ傳動系統(tǒng)的組成元件之間的連接的示意圖，并且圖4為用于根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的動カ傳動系統(tǒng)在EVl模式下的杠桿圖。參考圖3和圖4所示，第二制動器BK2在EVl模式下進(jìn)行操作。發(fā)動機(jī)ENG保持停止，第一行星齒輪組PGl并不影響換檔，并且在EVl模式下通過第二行星齒輪組PG2的三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件來完成換檔。也就是說，在第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MG2操作為將其扭矩輸入到第二太陽輪S2的狀態(tài)下，第二內(nèi)齒圈R2通過操作第二制動器BK2而作為固定元件進(jìn)行操作。因此，通過作為輸出元件的第二行星架PC2輸出減小的速度。
圖5為用于根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的動カ傳動系統(tǒng)在EV2模式下的杠桿圖。參考圖3和圖5所示，第二離合器CL2在EV2模式下進(jìn)行操作。由于第一行星架PCl和第二內(nèi)齒圈R2通過操作第二離合器CL2而連接，所以第一行星齒輪組PGl和第二行星齒輪組PG2通過四個(gè)旋轉(zhuǎn)元件而進(jìn)行操作。在此狀態(tài)下，第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MG2操作為將其扭矩輸入到第二太陽輪S2，并且第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MGl根據(jù)車輛的驅(qū)動條件而進(jìn)行操作。因此，通過作為輸出元件的第ニ行星架PC2輸出減小的速度。圖6為用于根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的動カ傳動系統(tǒng)在EV3模式下的杠桿圖。參考圖3和圖6所示，第二離合器CL2和第二制動器BK2在EV3模式下進(jìn)行操作。由于第一行星架PCl和第二內(nèi)齒圈R2通過操作第二離合器CL2而連接，所以第一行星齒輪組PGl和第二行星齒輪組PG2通過四個(gè)旋轉(zhuǎn)元件而進(jìn)行操作。在此狀態(tài)下，第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MG2操作為將其扭矩輸入到第二太陽輪S2，第一行星架PCl和第二內(nèi)齒圈R2通過操作第二制動器BK2而作為固定元件進(jìn)行操作。因此,通過作為輸出元件的第二行星架PC2輸出減小的速度。此時(shí),第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MGl反向旋轉(zhuǎn)。圖7為用于根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的動カ傳動系統(tǒng)在輸入分配模式下的杠桿圖。參考圖3和圖7所示，第一離合器CLl和第二制動器BK2在輸入分配模式下進(jìn)行操作。然后，發(fā)動機(jī)ENG的扭矩通過操作第一離合器CLl而被輸入到第一行星架PCl。如果第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MGl此時(shí)以低速旋轉(zhuǎn)或者停止，則增大的速度通過第一太陽輪SI而傳遞到第二行星齒輪組PG2的第二太陽輪S2。在增大的速度被輸入到第二太陽輪S2的狀態(tài)下，第二內(nèi)齒圈R2通過操作第二制動器BK2而作為固定元件進(jìn)行操作。因此，通過作為輸出元件的第二行星架PC2輸出改變后的速度。圖8為用于根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的動カ傳動系統(tǒng)在復(fù)合分配模式下的杠桿圖。參考圖3和圖8所示，第一離合器CLl和第二離合器CL2在復(fù)合分配模式下進(jìn)行操作。
在此情況下，第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MGl和第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MG2通過行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)元件而連接到發(fā)動機(jī)ENG或輸出齒輪0G。因此，發(fā)動機(jī)ENG、第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MGl和第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)MG2能夠產(chǎn)生驅(qū)動扭矩，其中的一個(gè)將扭矩供應(yīng)到其中的另ー個(gè)從而進(jìn)行發(fā)電，并且能夠通過適當(dāng)?shù)馗淖兤渌俣榷@得驅(qū)動車輛所需的所有速度比。圖9為用于根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的動カ傳動系統(tǒng)在固定變速模式下的杠桿圖。參考圖3和圖9所不，第一離合器CL1、第二離合器CL2和第一制動器BKl在固定變速模式下進(jìn)行操作。
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由于第一行星架PCl和第二內(nèi)齒圈R2通過操作第二離合器CL2而連接，所以第一行星齒輪組PGl和第二行星齒輪組PG2通過四個(gè)旋轉(zhuǎn)元件而進(jìn)行操作。在此狀態(tài)下，發(fā)動機(jī)ENG的扭矩輸入到第一行星架PCl和第二內(nèi)齒圈R2，并且第一內(nèi)齒圈Rl通過操作第一制動器BKl而作為固定元件進(jìn)行操作。因此，輸出以預(yù)定速度比增大的速度。亦即，實(shí)現(xiàn)了具有固定速度比的超速傳動模式(0D模式)。圖10為根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的動カ傳動系統(tǒng)的示意圖。參考圖10所示，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的動カ傳動系統(tǒng)并不包括安裝在發(fā)動機(jī)ENG和輸入軸IS之間的第一離合器CLl。除此以外,本發(fā)明的各個(gè)其它實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)和操作均與本發(fā)明的上述實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)和操作相同。因此，將省略具體描述。本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)了三個(gè)EV模式、包括輸入分配模式和復(fù)合分配模式的兩個(gè)扭矩分配模式、以及ー個(gè)固定換擋模式。本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)了組合固定速度比和可變速度比的多模式類型。因此，可以在車輛的全部速度比下實(shí)現(xiàn)較高的效率，并且可以提高燃料經(jīng)濟(jì)性。前面對本發(fā)明具體示例性實(shí)施方式所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無遺漏的，也不是想要把本發(fā)明限制為所公開的精確形式，顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實(shí)施方式并進(jìn)行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方式及其不同選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍意在由所附權(quán)利要求書及其等價(jià)形式所限定。
權(quán)利要求
1.一種混合電動車輛的動力傳動系統(tǒng),包括 輸入軸，所述輸入軸選擇性地連接到發(fā)動機(jī)； 第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組具有第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件，其中所述第二旋轉(zhuǎn)元件直接連接到所述輸入軸，并且所述第三旋轉(zhuǎn)元件直接連接到第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)； 第二行星齒輪組，所述第二行星齒輪組具有第四旋轉(zhuǎn)元件、第五旋轉(zhuǎn)元件和第六旋轉(zhuǎn)元件，其中所述第四旋轉(zhuǎn)元件直接連接到所述第一行星齒輪組的第一旋轉(zhuǎn)元件以及第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)，并且所述第六旋轉(zhuǎn)元件選擇性地連接到所述第一行星齒輪組的第二旋轉(zhuǎn)元件; 輸出齒輪，所述輸出齒輪連接到所述第二行星齒輪組的第五旋轉(zhuǎn)元件； 第一離合器，所述第一離合器選擇性地連接所述發(fā)動機(jī)與所述輸入軸； 第二離合器，所述第二離合器選擇性地連接所述第一行星齒輪組的第二旋轉(zhuǎn)元件與所述第二行星齒輪組的第六旋轉(zhuǎn)元件； 第一制動器，所述第一制動器插置在所述第一行星齒輪組的第三旋轉(zhuǎn)元件和變速器殼體之間；以及 第二制動器，所述第二制動器插置在所述第二行星齒輪組的第六旋轉(zhuǎn)元件和所述變速器殼體之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合電動車輛的動力傳動系統(tǒng),其中 所述第一行星齒輪組是單小齒輪行星齒輪組，所述單小齒輪行星齒輪組具有作為所述第一行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)元件的第一太陽輪、第一行星架和第一內(nèi)齒圈； 所述第一太陽輪直接連接到所述第二行星齒輪組的第四旋轉(zhuǎn)元件； 所述第一行星架直接連接到所述輸入軸并選擇性地連接到所述第二行星齒輪組的第TK旋轉(zhuǎn)兀件，并且 所述第一內(nèi)齒圈連接到所述第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)并通過所述第一制動器選擇性地連接到所述變速器殼體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合電動車輛的動力傳動系統(tǒng)，其中 所述第二行星齒輪組是單小齒輪行星齒輪組，該單小齒輪行星齒輪組具有作為所述第二行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)元件的第二太陽輪、第二行星架和第二內(nèi)齒圈； 所述第二太陽輪連接到所述第一行星齒輪組的第一太陽輪以及所述第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)； 所述第二行星架連接到所述輸出齒輪；并且 所述第二內(nèi)齒圈通過所述第二離合器選擇性地連接到所述第一行星齒輪組的第一行星架并通過所述第二制動器選擇性地連接到所述變速器殼體。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合電動車輛的動力傳動系統(tǒng),其中所述發(fā)動機(jī)包括起動設(shè)備。
5.—種混合電動車輛的動力傳動系統(tǒng),包括 第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組具有作為所述第一行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)元件的第一太陽輪、第一行星架和第一內(nèi)齒圈； 第二行星齒輪組，所述第二行星齒輪組具有作為所述第二行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)元件的第二太陽輪、第二行星架和第二內(nèi)齒圈； 第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)和第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)，所述第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)和第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)適合于作為電動機(jī)或發(fā)電機(jī)進(jìn)行操作；以及 扭矩傳遞裝置，所述扭矩傳遞裝置包括第一離合器和第二離合器以及第一制動器和第二制動器； 其中 所述第一太陽輪直接連接到所述第二太陽輪； 所述第一行星架直接連接到輸入軸并通過所述第二離合器選擇性地連接到所述第二內(nèi)齒圈，所述輸入軸通過所述第一離合器選擇性地連接到發(fā)動機(jī)； 所述第一內(nèi)齒圈連接到所述第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)并通過所述第一制動器選擇性地連接到變速器殼體； 所述第二太陽輪連接到所述第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)； 所述第二行星架直接連接到輸出齒輪；并且 所述第二內(nèi)齒圈通過所述第二制動器選擇性地連接到所述變速器殼體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合電動車輛的動力傳動系統(tǒng)，其中所述第一行星齒輪組和所述第二行星齒輪組是單小齒輪行星齒輪組。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合電動車輛的動力傳動系統(tǒng)，其中所述第二制動器在EVl模式下進(jìn)行操作； 所述第二離合器在EV2模式下進(jìn)行操作； 所述第二離合器和所述第二制動器在EV3模式下進(jìn)行操作； 所述第一離合器和所述第二制動器在輸入分配模式下進(jìn)行操作； 所述第一離合器和所述第二離合器在復(fù)合分配模式下進(jìn)行操作；并且 所述第一離合器、所述第二離合器和所述第一制動器在固定變速模式下進(jìn)行操作。
8.—種混合電動車輛的動力傳動系統(tǒng),包括 第一行星齒輪組，所述第一行星齒輪組具有作為所述第一行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)元件的第一太陽輪、第一行星架和第一內(nèi)齒圈； 第二行星齒輪組，所述第二行星齒輪組具有作為所述第二行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)元件的第二太陽輪、第二行星架和第二內(nèi)齒圈； 第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)和第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)，所述第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)和第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)適合于作為電動機(jī)或發(fā)電機(jī)進(jìn)行操作；以及 扭矩傳遞裝置，所述扭矩傳遞裝置包括一個(gè)離合器和兩個(gè)制動器； 其中 所述第一太陽輪直接連接到所述第二太陽輪； 所述第一行星架直接連接到輸入軸并通過離合器選擇性地連接到所述第二內(nèi)齒圈，所述輸入軸連接到發(fā)動機(jī)； 所述第一內(nèi)齒圈連接到所述第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)并通過第一制動器選擇性地連接到變速器殼體； 所述第二太陽輪連接到所述第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)； 所述第二行星架直接連接到輸出齒輪；并且所述第二內(nèi)齒圈通過第二制動器選擇性地連接到所述變速器殼體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合電動車輛的動力傳動系統(tǒng)，其中所述第一行星齒輪組和所述第二行星齒輪組是單小齒輪行星齒輪組。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合電動車輛的動力傳動系統(tǒng)，包括輸入軸；第一行星齒輪組，其具有第一旋轉(zhuǎn)元件、直接連接到所述輸入軸的第二旋轉(zhuǎn)元件以及直接連接到第一電動機(jī)/發(fā)電機(jī)的第三旋轉(zhuǎn)元件；第二行星齒輪組，其具有直接連接到所述第一旋轉(zhuǎn)元件和第二電動機(jī)/發(fā)電機(jī)的第四旋轉(zhuǎn)元件、第五旋轉(zhuǎn)元件以及選擇性地連接到所述第二旋轉(zhuǎn)元件的第六旋轉(zhuǎn)元件；輸出齒輪，其連接到所述第五旋轉(zhuǎn)元件；第一離合器，其選擇性地連接所述發(fā)動機(jī)與所述輸入軸；第二離合器，其選擇性地連接所述第二旋轉(zhuǎn)元件與所述第六旋轉(zhuǎn)元件；第一制動器，其插置在所述第三旋轉(zhuǎn)元件和變速器殼體之間；以及第二制動器，其插置在所述第六旋轉(zhuǎn)元件和所述變速器殼體之間。
文檔編號F16H3/72GK102840285SQ20111043512
公開日2012年12月26日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者金敬夏, 李熙羅, 金伯猷, 金連鎬 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社, 起亞自動車株式會社