混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2013年12月17日提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第10-2013-0157667號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容引入本文，通過(guò)引用用于所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)車(chē)(EV)模式、功率分流模式和超速傳動(dòng)(OD)模式的混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]一般來(lái)講，混合動(dòng)力車(chē)是有效地利用兩種不同的動(dòng)力源的車(chē)輛。
[0005]這種混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)通常利用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)車(chē)使用具有較好的低速扭矩特征的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)作為低速下的主動(dòng)力源，并且使用具有較好的高速扭矩特征的發(fā)動(dòng)機(jī)作為高速下的主動(dòng)力源。
[0006]由于混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)在低速區(qū)停止使用化石燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)的操作，并利用電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，因此燃料消耗可以得到改善并且廢氣可以減少。
[0007]混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)分成單模式型和多模式型。
[0008]扭矩傳遞裝置諸如用于換檔控制的離合器和制動(dòng)器不是必需的，但是由于高速區(qū)的效率劣化，并且按照單模式型需要將另外的扭矩倍增器應(yīng)用在大型車(chē)輛中，導(dǎo)致燃料消耗聞。
[0009]由于多模式型在高速區(qū)具有高效率，并且能夠自主地增加扭矩，因此多模式型可以應(yīng)用于全尺寸車(chē)輛。
[0010]因此，多模式型代替單模式型被用作混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng),并且也處于不斷的研究中。
[0011]多模式型的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)包括多個(gè)行星齒輪組、作為電動(dòng)機(jī)和/或發(fā)電機(jī)操作的多個(gè)電動(dòng)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(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的動(dòng)力源的電池。
[0012]多模式型的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)具有不同的操作機(jī)制，這取決于行星齒輪組、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)、和扭矩傳遞裝置的連接。
[0013]另外，多模式型的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)具有不同的特征諸如耐久性、動(dòng)力傳遞效率以及尺寸，它們?nèi)Q于行星齒輪組、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)、和扭矩傳遞裝置的連接。因此，針對(duì)混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也處于不斷的研究中，以實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力損失的穩(wěn)固且緊湊的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。
[0014]在該發(fā)明背景部分公開(kāi)的信息僅用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明的一般背景的理解，并且不應(yīng)該被視作承認(rèn)或任何形式的暗示這些信息構(gòu)成本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明的各個(gè)方面涉及提供混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)，其具有的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)組合兩個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)、制動(dòng)器和旋轉(zhuǎn)限制構(gòu)件，根據(jù)制動(dòng)器和旋轉(zhuǎn)限制構(gòu)件的操作，實(shí)現(xiàn)EV模式、功率分流模式和OD模式。
[0016]本發(fā)明的各個(gè)方面涉及提供混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)，其通過(guò)不在功率分流模式下向制動(dòng)器供應(yīng)液壓壓力來(lái)提高燃油經(jīng)濟(jì)性，其中功率分流模式是在城市道路上行駛時(shí)使用。
[0017]本發(fā)明的各個(gè)方面另外涉及提供混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)，其通過(guò)利用行星齒輪組實(shí)現(xiàn)OD模式，可以減少機(jī)械動(dòng)力損失和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的容量，并且可以提高燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0018]本發(fā)明的各個(gè)方面還涉及提供混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)，其通過(guò)利用在輸入軸上的行星齒輪組增大輸入軸的旋轉(zhuǎn)速度，并向電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)供應(yīng)增大的旋轉(zhuǎn)速度，可以減小電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的容量和傳動(dòng)的長(zhǎng)度。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)可包括:連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入軸；包括第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件的行星齒輪組，其中第一旋轉(zhuǎn)元件作為輸出元件操作，第二旋轉(zhuǎn)元件連接至輸入軸并且作為輸入元件操作，第三旋轉(zhuǎn)元件作為另一個(gè)輸出元件操作；第一電動(dòng)機(jī)軸，該第一電動(dòng)機(jī)軸與輸入軸并行分開(kāi)設(shè)置，可操作地連接到第一旋轉(zhuǎn)元件，并且選擇性地連接到傳動(dòng)裝置殼體；第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，其設(shè)置在第一電動(dòng)機(jī)軸上，并且被配置成通過(guò)第一電動(dòng)機(jī)軸接收扭矩來(lái)生成電能；第二電動(dòng)機(jī)軸，該第二電動(dòng)機(jī)軸為中空軸，設(shè)置在第一電動(dòng)機(jī)軸的徑向外側(cè)，不對(duì)第一電動(dòng)機(jī)軸造成旋轉(zhuǎn)干擾，并且可操作地連接到第三旋轉(zhuǎn)元件，以便接收發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩；以及第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，其設(shè)置在第二電動(dòng)機(jī)軸上，并且通過(guò)第二電動(dòng)機(jī)軸輸出扭矩。
[0020]傳動(dòng)系統(tǒng)還可包括旋轉(zhuǎn)限制構(gòu)件，該旋轉(zhuǎn)限制構(gòu)件設(shè)置在行星齒輪組的第二旋轉(zhuǎn)元件與傳動(dòng)裝置殼體之間，并且防止第二旋轉(zhuǎn)元件的反相旋轉(zhuǎn)。
[0021]行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組，其中第一旋轉(zhuǎn)元件是太陽(yáng)齒輪，第二旋轉(zhuǎn)元件是行星齒輪架，并且第三旋轉(zhuǎn)元件是環(huán)形齒輪。
[0022]傳動(dòng)系統(tǒng)還可以包括直接連接到第一旋轉(zhuǎn)元件的第一中間輸出齒輪、直接連接到第三旋轉(zhuǎn)元件的第二中間輸出齒輪；與第一中間輸出齒輪嚙合并且固定地設(shè)置在第一電動(dòng)機(jī)軸上的第一電動(dòng)機(jī)軸齒輪、以及與第二中間輸出齒輪哨合并且固定地設(shè)置在第二電動(dòng)機(jī)軸上的第二電動(dòng)機(jī)軸齒輪。
[0023]傳動(dòng)系統(tǒng)還可以包括減速設(shè)備，其被構(gòu)造成將第二電動(dòng)機(jī)軸齒輪的扭矩輸送到差動(dòng)裝置。
[0024]減速設(shè)備可包括與輸入軸平行設(shè)置的輸出軸、固定地設(shè)置在輸出軸的一個(gè)端部上并且與第二電動(dòng)機(jī)軸齒輪哨合的輸出軸輸入齒輪、以及固定地設(shè)置在輸出軸的另一個(gè)端部上并且被構(gòu)造成將扭矩輸送到差動(dòng)裝置的輸出軸輸出齒輪。
[0025]傳動(dòng)系統(tǒng)還可以包括制動(dòng)器，其設(shè)置在第一電動(dòng)機(jī)軸與傳動(dòng)裝置殼體之間。
[0026]旋轉(zhuǎn)限制構(gòu)件可以是單向離合器、雙向離合器或制動(dòng)器。
[0027]傳動(dòng)系統(tǒng)還可以包括離合器，該離合器被構(gòu)造成與行星齒輪組直連。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)可包括:連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入軸；包括第一旋轉(zhuǎn)元件、第二旋轉(zhuǎn)元件和第三旋轉(zhuǎn)元件的行星齒輪組，其中第一旋轉(zhuǎn)元件作為輸出元件操作，第二旋轉(zhuǎn)元件連接到輸入軸并且作為輸入元件操作，第三旋轉(zhuǎn)元件作為另一個(gè)輸出元件操作；第一電動(dòng)機(jī)軸，該第一電動(dòng)機(jī)軸設(shè)置成與輸入軸平行隔開(kāi)，可操作地連接到第一旋轉(zhuǎn)元件，并且選擇性地連接到傳動(dòng)裝置殼體；第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，該第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)設(shè)置在第一電動(dòng)機(jī)軸上并且被構(gòu)造成通過(guò)第一電動(dòng)機(jī)軸接收扭矩，從而產(chǎn)生電能；第二電動(dòng)機(jī)軸，該第二電動(dòng)機(jī)軸是中空軸，設(shè)置在第一電動(dòng)機(jī)軸的徑向外側(cè)，不對(duì)第一電動(dòng)機(jī)軸造成旋轉(zhuǎn)干擾，并且可操作地連接到第三旋轉(zhuǎn)元件，以便接收發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩；第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，該第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)設(shè)置在第二電動(dòng)機(jī)軸上并且通過(guò)第二電動(dòng)機(jī)軸輸出扭矩；以及減速設(shè)備，該減速設(shè)備被構(gòu)造成將第二電動(dòng)機(jī)軸齒輪的扭矩輸送到差動(dòng)
>J-U ρ?α裝直。
[0029]傳動(dòng)系統(tǒng)還可以包括旋轉(zhuǎn)限制構(gòu)件，該旋轉(zhuǎn)限制構(gòu)件設(shè)置在行星齒輪組的第二旋轉(zhuǎn)元件與傳動(dòng)裝置殼體之間，并且防止第二旋轉(zhuǎn)元件的反向旋轉(zhuǎn)。
[0030]行星齒輪組可以是單小齒輪行星齒輪組，其中第一旋轉(zhuǎn)元件是太陽(yáng)齒輪，第二旋轉(zhuǎn)元件是行星齒輪架，并且第三旋轉(zhuǎn)元件是環(huán)形齒輪。
[0031]傳動(dòng)系統(tǒng)還可以包括直接連接到第一旋轉(zhuǎn)元件的第一中間輸出齒輪、直接連接到第三旋轉(zhuǎn)元件的第二中間輸出齒輪、與第一中間輸出齒輪嚙合并且固定地設(shè)置在第一電動(dòng)機(jī)軸上的第一電動(dòng)機(jī)軸齒輪、以及與第二中間輸出齒輪哨合并且固定地設(shè)置在第二電動(dòng)機(jī)軸上的第二電動(dòng)機(jī)軸齒輪。
[0032]減速設(shè)備可包括:與輸入軸平行設(shè)置的輸出軸、固定地設(shè)置在輸出軸的一個(gè)端部上并且與第二電動(dòng)機(jī)軸齒輪哨合的輸出軸輸入齒輪、以及固定地設(shè)置在輸出軸的另一端部上并且被構(gòu)造成將扭矩輸送到差動(dòng)裝置的輸出軸輸出齒輪。
[0033]傳動(dòng)系統(tǒng)還可包括制動(dòng)器，該制動(dòng)器設(shè)置在第一電動(dòng)機(jī)軸與傳動(dòng)裝置殼體之間。
[0034]傳動(dòng)系統(tǒng)還可包括離合器，該離合器被構(gòu)造成與行星齒輪組直連。
[0035]旋轉(zhuǎn)限制構(gòu)件可以是單向離合器、雙向離合器或制動(dòng)器。
[0036]應(yīng)當(dāng)理解，本文使用的術(shù)語(yǔ)“車(chē)輛”或“車(chē)輛的”或其他類(lèi)似術(shù)語(yǔ)一般包括機(jī)動(dòng)車(chē)輛，諸如客運(yùn)車(chē)輛包括運(yùn)動(dòng)型多功能車(chē)(SUV)、公共汽車(chē)、卡車(chē)、各種商用車(chē)，水運(yùn)工具包括各種船和艇,飛機(jī)等,并且包括混合動(dòng)力車(chē)、電動(dòng)車(chē)、插入式混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)、氫動(dòng)力車(chē)和其它代替燃料車(chē)輛(例如，來(lái)源于石油以外資源的燃料)。如本文所提到的，混合動(dòng)力車(chē)是具有兩種或多種動(dòng)力源的車(chē)輛，例如汽油動(dòng)力和電動(dòng)車(chē)輛。
[0037]本發(fā)明的方法和裝置具有其他特征和優(yōu)點(diǎn)，這些特征和優(yōu)點(diǎn)將從并入本文的附圖中可見(jiàn)并且在其中詳細(xì)提及，并且附圖與下面的【具體實(shí)施方式】共同用于解釋本發(fā)明的某些原理。
【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)的示例性傳動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
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