專(zhuān)利名稱(chēng)：用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及一種用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，更詳細(xì)地涉及一種用于使用發(fā)動(dòng)機(jī)和 由電力驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)的混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系結(jié)構(gòu)，其中發(fā)動(dòng)機(jī)是作為向驅(qū)動(dòng)輪提供驅(qū) 動(dòng)力的動(dòng)力源的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
基于在低速時(shí)利用來(lái)自具有相對(duì)優(yōu)良的低速扭矩特性的電動(dòng)發(fā)電機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng) 車(chē)輛，并且在高速時(shí)利用來(lái)自具有相對(duì)優(yōu)良的高速特性的發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的技術(shù)， 使用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)發(fā)電機(jī)的混合動(dòng)力車(chē)通過(guò)實(shí)現(xiàn)怠速停止(idle stop)和再生制動(dòng)的功能 來(lái)提高車(chē)輛的燃料效率。此外，當(dāng)僅由電動(dòng)發(fā)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)時(shí)，混合動(dòng)力車(chē)不產(chǎn)生來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣，這被認(rèn) 為是具有提高燃料效率和減少?gòu)U氣的優(yōu)點(diǎn)的環(huán)境友好型車(chē)輛技術(shù)。動(dòng)力分流型裝置在用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系領(lǐng)域中已經(jīng)為人們所知，其被分類(lèi)成 單模式方式和雙模式方式。單模式方式不需要用于換擋控制的操作元件(諸如離合器或制 動(dòng)器)，但是在高速行駛中效率降低，使得燃料效率低并且對(duì)大型車(chē)輛需要應(yīng)用額外的扭矩 放大器。另一方面，雙模式方式可以設(shè)計(jì)成能夠確保高速行駛中的效率并且根據(jù)配置獨(dú)自 放大扭矩，使得它可以適用于中型和大型車(chē)輛。本背景技術(shù)部分中公開(kāi)的信息只是為了增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明的一般背景的理解，并且不 應(yīng)被當(dāng)作是承認(rèn)或以任何形式暗示該信息形成了本領(lǐng)域技術(shù)人員已經(jīng)知曉的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個(gè)方面旨在提供一種用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，其允許與以固定齒輪 比(諸如普通變速器的變速級(jí)(shift stage))進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的方式相結(jié)合的多模式驅(qū)動(dòng)，以及 高效驅(qū)動(dòng)，從而提高車(chē)輛的燃料效率。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系包括第一行星齒輪組、第二行 星齒輪組、發(fā)動(dòng)機(jī)、第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)、第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)、輸出元件、第一制動(dòng)器以及第二制動(dòng) 器。第一行星齒輪組和第二行星齒輪組分別包括三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件。第一行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)元 件中的兩個(gè)與第二行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)元件中的兩個(gè)相連接，從而形成兩對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元 件。發(fā)動(dòng)機(jī)連接于第一行星齒輪組和第二行星齒輪組。第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī) 分別連接于第一行星齒輪組和第二行星齒輪組。輸出元件連接于第二行星齒輪組。第一制 動(dòng)器被配置成限制兩對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)，并且第二制動(dòng)器被配置成限制第一行星 齒輪組的三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)。離合器被配置成變換第一行星齒輪組和 第二行星齒輪組的兩對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件中的至少一對(duì)與第一行星齒輪組和第二行星齒 輪組的其它旋轉(zhuǎn)元件之間的連接狀態(tài)，使得當(dāng)接合離合器時(shí)，第一行星齒輪組的所有旋轉(zhuǎn) 元件和第二行星齒輪組的所有旋轉(zhuǎn)元件能夠相互鎖定并且能夠整體地旋轉(zhuǎn)。
在另一實(shí)施例中，第二制動(dòng)器可以配置成限制除了形成兩對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件的 旋轉(zhuǎn)元件以外的旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明，有可能允許與以固定齒輪比(諸如普通變速器的變速級(jí))進(jìn)行驅(qū)動(dòng) 的方式相結(jié)合的多模式驅(qū)動(dòng)，以及高效驅(qū)動(dòng)，從而提高車(chē)輛的燃料效率。在結(jié)合在本說(shuō)明書(shū)中并形成本說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖以及與附圖一起用于通過(guò) 舉例來(lái)解釋本發(fā)明原理的以下詳細(xì)說(shuō)明中，將體現(xiàn)出或更詳細(xì)地闡述本發(fā)明的以上及其它 特征和優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)理解的是，本文中使用的術(shù)語(yǔ)“車(chē)輛”或“車(chē)輛的”或其它類(lèi)似術(shù)語(yǔ)包括一般的 機(jī)動(dòng)車(chē)輛(諸如包括運(yùn)動(dòng)型多功能車(chē)(SUV)、公共汽車(chē)、卡車(chē)、各種商用車(chē)輛在內(nèi)的客車(chē))、 包括各種艇和船在內(nèi)的水運(yùn)工具、飛行器等，并且包括混合動(dòng)力車(chē)、電動(dòng)車(chē)、插電式混合電 動(dòng)車(chē)、氫動(dòng)力車(chē)以及其它代用燃料車(chē)(例如從除石油以外的資源中取得的燃料)。如本文中 所述，混合動(dòng)力車(chē)是具有兩個(gè)或更多個(gè)動(dòng)力源的車(chē)輛，例如既有汽油動(dòng)力又有電動(dòng)力的車(chē) 輛。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于混合動(dòng)力車(chē)的示例性傳動(dòng)系的配置的圖。圖2是圖1所示的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系的杠桿圖。圖3是圖1所示的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系的各操作模式的操作表。圖4是示出圖1所示的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系的EV模式的圖。圖5是示出圖1所示的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系的HEV模式的圖。圖6是示出圖1所示的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系的第一固定齒輪模式的圖。圖7是示出圖1所示的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系的第二固定齒輪模式的圖。圖8是示出圖1所示的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系的倒車(chē)模式的圖。圖9至15是示出本發(fā)明的其它示例性實(shí)施例的圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的各種實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中示出并在下面描述。雖然 將結(jié)合示例性實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明，但應(yīng)理解的是，本說(shuō)明并非旨在將本發(fā)明限于那些示 例性實(shí)施例。相反，本發(fā)明旨在不僅涵蓋這些示例性實(shí)施例，而且涵蓋可包括在所附權(quán)利要 求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種替代形式、改型、等效形式和其它實(shí)施例。參照?qǐng)D1和2，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系包括發(fā)動(dòng)機(jī)ENG、 第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1、輸出元件Output、第一行星齒輪組PG1、第二行星齒輪組PG2、第一制 動(dòng)器B1、第二制動(dòng)器B2以及離合器CL1。第一行星齒輪組PG1和第二行星齒輪組PG2分別包括三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件。第二行星齒 輪組PG2的三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件中的兩個(gè)分別與第一行星齒輪組PG1的三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件中的兩個(gè)相 連接。即，有兩對(duì)旋轉(zhuǎn)元件始終相互整體地連接。發(fā)動(dòng)機(jī)ENG連接于第一行星齒輪組PG1 和第二行星齒輪組PG2。第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1連接于第一行星齒輪組PG1，并且第二電動(dòng)發(fā) 電機(jī)MG2連接于第二行星齒輪組PG2。輸出元件Output連接于第二行星齒輪組PG2。第一 制動(dòng)器B1被設(shè)置成能夠限制第一行星齒輪組PG1和第二行星齒輪組PG2的兩對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件中的任何一對(duì)的旋轉(zhuǎn)。第二制動(dòng)器B2被設(shè)置成能夠限制第一行星齒輪組PG1的 一旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)。離合器CL1被配置成變換第一行星齒輪組PG1和第二行星齒輪組PG2 的兩對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件中的至少一對(duì)與第一行星齒輪組PG1和第二行星齒輪組PG2的其 它旋轉(zhuǎn)元件之間的連接狀態(tài)，使得當(dāng)離合器CL1被接合時(shí)，第一行星齒輪組PG1的所有旋轉(zhuǎn) 元件和第二行星齒輪組PG2的所有旋轉(zhuǎn)元件能夠相互鎖定并且能夠整體地旋轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)ENG連接于兩對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件中的一對(duì)，輸出元件Output連接于兩對(duì) 被連接的旋轉(zhuǎn)元件中的另一對(duì)，并且第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1與第一行星齒輪組PG1的不與發(fā) 動(dòng)機(jī)ENG和輸出元件Output連接的另一旋轉(zhuǎn)元件相連接。第一制動(dòng)器B1被設(shè)置成能夠限制兩對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件中的與發(fā)動(dòng)機(jī)ENG連接 的這一對(duì)的旋轉(zhuǎn)，并且第二制動(dòng)器B2被設(shè)置成能夠限制第一行星齒輪組PG1的不與第二行 星齒輪組PG2的旋轉(zhuǎn)元件連接的另一旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)。離合器CL1布置在與發(fā)動(dòng)機(jī)ENG連接的這一對(duì)旋轉(zhuǎn)元件和第一行星齒輪組PG1的 被第二制動(dòng)器B2限制旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)元件之間，并且第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2連接于第二行星齒輪 組PG2的不與第一行星齒輪組PG1的任何旋轉(zhuǎn)元件連接的旋轉(zhuǎn)元件。例如，第一行星齒輪組PG1的第一中心齒輪S1連接于第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和第二 制動(dòng)器B2，第一行星齒輪組PG1的第一支架C1連接于發(fā)動(dòng)機(jī)ENG和第一制動(dòng)器B1并同時(shí) 連接于第二行星齒輪組PG2的第二環(huán)形齒輪R2，第一行星齒輪組PG1的第一環(huán)形齒輪R1連 接于第二行星齒輪組PG2的連接于輸出元件Output的第二支架C2，第二行星齒輪組PG2的 第二中心齒輪S2連接于第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2，并且離合器CL1布置在由第一支架C1和第二 環(huán)形齒輪R2組成的這對(duì)旋轉(zhuǎn)元件與第一中心齒輪S1之間。在該配置中，第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2連接于電池以便被供以 電能或提供用于充電的電能，并且輸出元件Output通過(guò)差動(dòng)裝置與車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)輪連接。如圖3所示，根據(jù)本實(shí)施例的傳動(dòng)系可以工作在包括電動(dòng)車(chē)(EV)模式、混合動(dòng)力 (HEV)模式、第一固定齒輪模式、第二固定齒輪模式和倒車(chē)模式(reverse mode)的多個(gè)模 式下。下文中參照?qǐng)D4至8來(lái)描述傳動(dòng)系的各個(gè)模式。圖4示出了 EV模式。在該模式下，第一制動(dòng)器B1被接合，并且連接于第一制動(dòng)器 B1的第一支架C1、第二環(huán)形齒輪R2以及發(fā)動(dòng)機(jī)ENG被停止。在該狀態(tài)中，通過(guò)啟動(dòng)第一電 動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2而產(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)第一行星齒輪組PG1和第二行星齒 輪組PG2輸出到輸出元件Output。由于發(fā)動(dòng)機(jī)ENG如上所述在EV模式下被停止，所以不會(huì) 從車(chē)輛中排放廢氣。圖5示出了 HEV模式。在該模式下，使第一制動(dòng)器B1脫離接合并且可以啟動(dòng)發(fā)動(dòng) 機(jī)ENG。當(dāng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)ENG時(shí)，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的動(dòng)力被傳送給第一支架C1和第二環(huán)形齒 輪R2。因此，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)ENG、第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的動(dòng)力可以被傳 送給輸出元件Output，使得只通過(guò)控制動(dòng)力供應(yīng)元件就可以實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，該混 合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)狀態(tài)使得有可能以所有速比來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。根據(jù)該實(shí)施例，不操作離合器CL1或 制動(dòng)器就可以實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力模式，這確保了即使液壓系統(tǒng)、離合器CL1或制動(dòng)器在行駛過(guò) 程中發(fā)生故障也可以以混合動(dòng)力模式來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。圖6示出了第一固定齒輪模式，其通過(guò)在HEV模式下停止第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1并接合第二制動(dòng)器B2來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)操作第二制動(dòng)器B2時(shí)，第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和第一中心齒 輪S1保持停止，并且來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的動(dòng)力被傳送給第一支架C1，并隨后通過(guò)第一環(huán)形齒 輪R1和第二支架C2輸出到輸出元件Output。在該操作中，第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2可以被供 以來(lái)自電池的電力并產(chǎn)生動(dòng)力，或者可以吸收來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的部分動(dòng)力，這可以通過(guò)基 于例如電池的充電狀態(tài)和車(chē)輛的行駛階段的控制設(shè)計(jì)來(lái)適當(dāng)?shù)乜刂?，并且這可以只通過(guò)操 作發(fā)動(dòng)機(jī)ENG來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。在該模式下，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的動(dòng)力按照第一行星齒輪組PG1 和第二行星齒輪組PG2的齒輪比變換到預(yù)定的變速比(shift ratio)，并且隨后輸出到輸 出元件Output o圖7示出了可以通過(guò)接合CL1來(lái)實(shí)現(xiàn)的第二固定齒輪模式。在該模式下，在CL1接 合的情況下，第一行星齒輪組PG1和第二行星齒輪組PG2的所有旋轉(zhuǎn)元件具有HEV模式下 的相同的旋轉(zhuǎn)速度。結(jié)果，第一行星齒輪組PG1和第二行星齒輪組PG2以相同的旋轉(zhuǎn)速度 一起旋轉(zhuǎn)，同時(shí)所有旋轉(zhuǎn)元件作為一個(gè)旋轉(zhuǎn)體來(lái)工作。在該操作中，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的動(dòng)力 通過(guò)第一行星齒輪組PG1和第二行星齒輪組PG2輸出到輸出元件Output，并且實(shí)現(xiàn)1 1 的速比。利用該模式，可以只通過(guò)操作發(fā)動(dòng)機(jī)ENG來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，或者第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和 第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2可用于或者為電池充電或者提供動(dòng)力以加速車(chē)輛，其中可以基于例如 電池的充電量和車(chē)輛的行駛狀態(tài)的信息來(lái)適當(dāng)?shù)乜刂频谝浑妱?dòng)發(fā)電機(jī)MG1和第二電動(dòng)發(fā) 電機(jī)MG2。圖8示出了倒車(chē)模式，其中只接合第一制動(dòng)器B1，與EV模式類(lèi)似。S卩，在與發(fā)動(dòng)機(jī) ENG連接的第一支架C1和第二環(huán)形齒輪R2被第一制動(dòng)器B1固定的情況下，當(dāng)?shù)谝浑妱?dòng)發(fā) 電機(jī)MG1和第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2以EV模式的相反方向工作時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)該模式。在該模式 下，由于車(chē)輛僅由第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和第二發(fā)動(dòng)機(jī)MG2來(lái)驅(qū)動(dòng)而發(fā)動(dòng)機(jī)被停止，所以不會(huì) 排放廢氣。圖9至15示出了通過(guò)修改上述實(shí)施例而實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明另外的實(shí)施例。在第二實(shí)施例中，如圖9所示，離合器CL1布置在第一支架C1和第二環(huán)形齒輪R2 這一對(duì)旋轉(zhuǎn)元件與第一環(huán)形齒輪R1和第二支架C2這一對(duì)旋轉(zhuǎn)元件之間。類(lèi)似地，在該實(shí) 施例中，由于離合器CL1被接合，所以第一行星齒輪組PG1的所有旋轉(zhuǎn)元件和第二行星齒輪 組PG2的所有旋轉(zhuǎn)元件相互鎖定并整體地旋轉(zhuǎn)，使得來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的動(dòng)力可以以1 1 的變速比提供給輸出元件Output。由于該操作與第一實(shí)施例完全相同或相似，故省略其詳 細(xì)描述。在第三實(shí)施例中，如圖10所示，離合器CL1布置在第二中心齒輪S2與第一環(huán)形齒 輪R1和第二支架C2這一對(duì)旋轉(zhuǎn)元件之間。類(lèi)似地，在該實(shí)施例中，由于離合器CL1被接合， 所以第二行星齒輪組PG2的所有旋轉(zhuǎn)元件整體地相互鎖定，并且第一行星齒輪組PG1的所 有旋轉(zhuǎn)元件相對(duì)應(yīng)地相互鎖定并整體地旋轉(zhuǎn)，使得來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的動(dòng)力可以以1 1的 變速比提供給輸出元件Output。由于該操作與第一實(shí)施例完全相同或相似，故省略其詳細(xì) 描述。在第四實(shí)施例中，如圖11所示，離合器CL1布置在第二中心齒輪S2與第一支架C1 和第二環(huán)形齒輪R2這一對(duì)旋轉(zhuǎn)元件之間。類(lèi)似地，在該實(shí)施例中，由于離合器CL1被接合， 所以第二行星齒輪組PG2的所有旋轉(zhuǎn)元件整體地相互鎖定，并且第一行星齒輪組PG1的所 有旋轉(zhuǎn)元件相對(duì)應(yīng)地相互鎖定并整體地旋轉(zhuǎn)，使得來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的動(dòng)力可以以1 1的變速比提供給輸出元件Output。省略該操作的詳細(xì)描述。圖12至15示出了第二制動(dòng)器B2的位置變得不同于第一實(shí)施例的實(shí)施例。在這 些實(shí)施例中，第二制動(dòng)器B2被布置成能夠限制第二中心齒輪S2的旋轉(zhuǎn)。在第五實(shí)施例中，如圖12所示，第二制動(dòng)器B2被布置成能夠固定第二中心齒輪 S2，并且離合器CL1布置在第一中心齒輪S1與第一支架C1和第二環(huán)形齒輪R2這一對(duì)旋轉(zhuǎn) 元件之間。在第六實(shí)施例中，如圖13所示，第二制動(dòng)器B2被布置成能夠固定第二中心齒輪 S2，離合器CL1布置在第一支架C1和第二環(huán)形齒輪R2這一對(duì)旋轉(zhuǎn)元件與第一環(huán)形齒輪R1 和第二支架C2這一對(duì)旋轉(zhuǎn)元件之間。在第七實(shí)施例中，如圖14所示，離合器CL1布置在第二中心齒輪S2與第一環(huán)形齒 輪R1和第二支架C2這一對(duì)旋轉(zhuǎn)元件之間。在第八實(shí)施例中，如圖15所示，離合器CL1布置在第二中心齒輪S2與第一支架C1 和第二環(huán)形齒輪R2這一對(duì)旋轉(zhuǎn)元件之間。在根據(jù)第五至第八實(shí)施例的傳動(dòng)系中，沒(méi)有使用第一固定齒輪模式。作為替代，通 過(guò)接合第二制動(dòng)器B2來(lái)固定第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2和第二中心齒輪S2，發(fā)動(dòng)機(jī)ENG和第一電 動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1所產(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)第一行星齒輪組PG1和第二行星齒輪組PG2輸出到輸出元 件Output，其中第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1可以根據(jù)車(chē)輛的行駛狀態(tài)或者產(chǎn)生(機(jī)械)動(dòng)力或者 產(chǎn)生電力。由于該操作與上述實(shí)施例完全相同或類(lèi)似，故省略其詳細(xì)描述。為了例證和描述的目的，已經(jīng)給出了本發(fā)明的具體示例性實(shí)施例的前述說(shuō)明。它 們并非意在是無(wú)遺漏的或者將本發(fā)明限制于所公開(kāi)的精確形式，并且根據(jù)上述教導(dǎo)顯然有 許多改型和變型是可能的。選擇并描述示例性實(shí)施例是為了解釋本發(fā)明的某些原理及其實(shí) 際應(yīng)用，從而使其他的本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出并利用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例及其各 種替代形式和改型。本發(fā)明的范圍應(yīng)由所附權(quán)利要求及其等價(jià)形式來(lái)限定。
權(quán)利要求
一種用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，包括第一行星齒輪組，其具有三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件；第二行星齒輪組，其具有三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件，該三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件中的兩個(gè)分別與所述第一行星齒輪組的三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件中的兩個(gè)相連接，以便形成兩對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件；發(fā)動(dòng)機(jī)，其連接于所述第一行星齒輪組和所述第二行星齒輪組；第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)，其連接于所述第一行星齒輪組；第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)，其連接于所述第二行星齒輪組；輸出元件，其連接于所述第二行星齒輪組；第一制動(dòng)器，其被配置成限制所述兩對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件中的一對(duì)的旋轉(zhuǎn)；第二制動(dòng)器，其被配置成限制所述第一行星齒輪組的三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)；以及離合器，其被配置成變換所述第一行星齒輪組和所述第二行星齒輪組的所述兩對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件中的至少一對(duì)與所述第一行星齒輪組和所述第二行星齒輪組的其它旋轉(zhuǎn)元件之間的連接狀態(tài)，使得當(dāng)接合所述離合器時(shí)，所述第一行星齒輪組的所有旋轉(zhuǎn)元件和所述第二行星齒輪組的所有旋轉(zhuǎn)元件能夠相互鎖定并且能夠整體地旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接于所述兩對(duì)被 連接的旋轉(zhuǎn)元件中的一對(duì)，并且所述輸出元件連接于所述兩對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件中的另一 對(duì)，并且所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)與所述第一行星齒輪組的不與所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸出元件連接 的另一旋轉(zhuǎn)元件相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，其中所述第一制動(dòng)器被配置成限制 與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接的所述一對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)，并且所述第二制動(dòng)器被配置成限制所述第一行星齒輪組的不與所述第二行星齒輪組的旋 轉(zhuǎn)元件連接的另一旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，其中所述離合器布置在與所述發(fā)動(dòng) 機(jī)連接的所述一對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件和所述第一行星齒輪組的被所述第二制動(dòng)器限制旋 轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)元件之間，并且所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)連接于所述第二行星齒輪組的不與所述第一行星齒輪組的旋轉(zhuǎn) 元件連接的另一旋轉(zhuǎn)元件。
5.如權(quán)利要求4所述的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，其中所述第一行星齒輪組的第一中 心齒輪連接于所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)和所述第二制動(dòng)器，所述第一行星齒輪組的第一支架連接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述第一制動(dòng)器，并同時(shí)連接于 所述第二行星齒輪組的第二環(huán)形齒輪，所述第一行星齒輪組的第一環(huán)形齒輪連接于所述第二行星齒輪組的第二支架，該第二 支架連接于所述輸出元件，所述第二行星齒輪組的第二中心齒輪連接于所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)，并且 所述離合器布置在所述第一中心齒輪與由所述第一支架和所述第二環(huán)形齒輪形成的 一對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件之間。
6.如權(quán)利要求3所述的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，其中所述離合器布置在所述兩對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件之間，并且所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)連接于所述第二行星齒輪組的不與所述第一行星齒輪組的旋轉(zhuǎn) 元件連接的另一旋轉(zhuǎn)元件。
7.如權(quán)利要求6所述的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，其中所述第一行星齒輪組的第一中 心齒輪連接于所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)和所述第二制動(dòng)器，所述第一行星齒輪組的第一支架連接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述第一制動(dòng)器，并同時(shí)連接于 所述第二行星齒輪組的第二環(huán)形齒輪，所述第一行星齒輪組的第一環(huán)形齒輪連接于所述第二行星齒輪組的第二支架，該第二 支架連接于所述輸出元件，所述第二行星齒輪組的第二中心齒輪連接于所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)，并且 所述離合器布置在由所述第一支架和所述第二環(huán)形齒輪形成的一對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元 件與由所述第一環(huán)形齒輪和所述第二支架形成的一對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件之間。
8.如權(quán)利要求3所述的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，其中所述離合器布置在與所述輸出 元件連接的所述另一對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件和與所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)連接的旋轉(zhuǎn)元件之間， 并且所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)連接于所述第二行星齒輪組的不與所述第一行星齒輪組的旋轉(zhuǎn) 元件連接的另一旋轉(zhuǎn)元件。
9.如權(quán)利要求8所述的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，其中所述第一行星齒輪組的第一中 心齒輪連接于所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)和所述第二制動(dòng)器，所述第一行星齒輪組的第一支架連接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述第一制動(dòng)器，并同時(shí)連接于 所述第二行星齒輪組的第二環(huán)形齒輪，所述第一行星齒輪組的第一環(huán)形齒輪連接于所述第二行星齒輪組的第二支架，該第二 支架連接于所述輸出元件，所述第二行星齒輪組的第二中心齒輪連接于所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)，并且 所述離合器布置在所述第二中心齒輪與由所述第一環(huán)形齒輪和所述第二支架形成的 一對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件之間。
10.如權(quán)利要求3所述的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，其中所述離合器布置在與所述發(fā) 動(dòng)機(jī)連接的所述一對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件和與所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)連接的旋轉(zhuǎn)元件之間，并 且所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)連接于所述第二行星齒輪組的不與所述第一行星齒輪組的旋轉(zhuǎn) 元件連接的另一旋轉(zhuǎn)元件。
11.如權(quán)利要求10所述的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，其中所述第一行星齒輪組的第一 中心齒輪連接于所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)和所述第二制動(dòng)器，所述第一行星齒輪組的第一支架連接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述第一制動(dòng)器，并同時(shí)連接于 所述第二行星齒輪組的第二環(huán)形齒輪，所述第一行星齒輪組的第一環(huán)形齒輪連接于所述第二行星齒輪組的第二支架，該第二 支架連接于所述輸出元件，所述第二行星齒輪組的第二中心齒輪連接于所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)，并且所述離合器布置在所述第二中心齒輪與由所述第一支架和所述第二環(huán)形齒輪形成的一對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件之間。
12.一種用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，包括 第一行星齒輪組，其具有三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件；第二行星齒輪組，其具有三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件，該三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件中的兩個(gè)分別與所述第一行 星齒輪組的三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件中的兩個(gè)相連接，以便形成兩對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件； 發(fā)動(dòng)機(jī)，其連接于所述第一行星齒輪組和所述第二行星齒輪組； 第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)，其連接于所述第一行星齒輪組； 第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)，其連接于所述第二 行星齒輪組； 輸出元件，其連接于所述第二行星齒輪組；第一制動(dòng)器，其被配置成限制所述兩對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件中的一對(duì)的旋轉(zhuǎn)； 第二制動(dòng)器，其被配置成限制除了形成所述兩對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)元件以外的 旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)；以及離合器，其被配置成變換所述第一行星齒輪組和所述第二行星齒輪組的所述兩對(duì)被連 接的旋轉(zhuǎn)元件中的至少一對(duì)與所述第一行星齒輪組和所述第二行星齒輪組的其它旋轉(zhuǎn)元 件之間的連接狀態(tài)，使得當(dāng)接合所述離合器時(shí)，所述第一行星齒輪組的所有旋轉(zhuǎn)元件和所 述第二行星齒輪組的所有旋轉(zhuǎn)元件能夠相互鎖定并且能夠整體地旋轉(zhuǎn)。
13.如權(quán)利要求12所述的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，其中所述第二制動(dòng)器被布置成限 制所述第二行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)。
14.如權(quán)利要求13所述的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接于所述兩對(duì) 被連接的旋轉(zhuǎn)元件中的一對(duì)，并且所述輸出元件連接于所述兩對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件中的另 一對(duì)，并且所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)與所述第一行星齒輪組的不與所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸出元件連接 的另一旋轉(zhuǎn)元件相連接。
15.如權(quán)利要求14所述的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，其中所述第一制動(dòng)器被配置成限 制與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接的所述一對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)，并且所述第二制動(dòng)器被配置成限制所述第二行星齒輪組的不與所述第一行星齒輪組的旋 轉(zhuǎn)元件連接的另一旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)。
16.如權(quán)利要求15所述的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，其中所述離合器布置在與所述發(fā) 動(dòng)機(jī)連接的所述一對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件和被所述第二制動(dòng)器限制旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)元件之間，并 且所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)連接于所述第二行星齒輪組的不與所述第一行星齒輪組的旋轉(zhuǎn) 元件連接的另一旋轉(zhuǎn)元件。
17.如權(quán)利要求16所述的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，其中所述第一行星齒輪組的第一 中心齒輪連接于所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)，所述第一行星齒輪組的第一支架連接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述第一制動(dòng)器，并同時(shí)連接于 所述第二行星齒輪組的第二環(huán)形齒輪，所述第一行星齒輪組的第一環(huán)形齒輪連接于所述第二行星齒輪組的第二支架，該第二 支架連接于所述輸出元件，所述第二行星齒輪組的第二中心齒輪連接于所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)和所述第二制動(dòng)器，并且所述離合器布置在所述第一中心齒輪與由所述第一支架和所述第二環(huán)形齒輪形成的 一對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件之間。
18.如權(quán)利要求16所述的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，其中所述第一行星齒輪組的第一 中心齒輪連接于所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)，所述第一行星齒輪組的第一支架連接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述第一制動(dòng)器，并同時(shí)連接于 所述第二行星齒輪組的第二環(huán)形齒輪，所述第一行星齒輪組的第一環(huán)形齒輪連接于所述第二行星齒輪組的第二支架，該第二 支架連接于所述輸出元件，所述第二行星齒輪組的第二中心齒輪連接于所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)和所述第二制動(dòng)器，并且所述離合器布置在由所述第一支架和所述第二環(huán)形齒輪形成的一對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元 件與由所述第一環(huán)形齒輪和所述第二支架形成的一對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件之間。
19.如權(quán)利要求16所述的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，其中所述第一行星齒輪組的第一 中心齒輪連接于所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)，所述第一行星齒輪組的第一支架連接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述第一制動(dòng)器，并同時(shí)連接于 所述第二行星齒輪組的第二環(huán)形齒輪，所述第一行星齒輪組的第一環(huán)形齒輪連接于所述第二行星齒輪組的第二支架，該第二 支架連接于所述輸出元件，所述第二行星齒輪組的第二中心齒輪連接于所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)和所述第二制動(dòng)器，并且所述離合器布置在所述第二中心齒輪與由所述第一環(huán)形齒輪和所述第二支架形成的 一對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件之間。
20.如權(quán)利要求16所述的用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，其中所述第一行星齒輪組的第一 中心齒輪連接于所述第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)，所述第一行星齒輪組的第一支架連接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述第一制動(dòng)器，并同時(shí)連接于 所述第二行星齒輪組的第二環(huán)形齒輪，所述第一行星齒輪組的第一環(huán)形齒輪連接于所述第二行星齒輪組的第二支架，該第二 支架連接于所述輸出元件，所述第二行星齒輪組的第二中心齒輪連接于所述第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)和所述第二制動(dòng)器，并且所述離合器布置在所述第二中心齒輪與由所述第一支架和所述第二環(huán)形齒輪形成的 一對(duì)被連接的旋轉(zhuǎn)元件之間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于混合動(dòng)力車(chē)的傳動(dòng)系，其允許與以固定齒輪比(諸如普通變速器的變速級(jí))進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的方式相結(jié)合的多模式驅(qū)動(dòng)，以及高效驅(qū)動(dòng)，從而提高車(chē)輛的燃料效率。
文檔編號(hào)B60K6/38GK101850714SQ20091025139
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月2日
發(fā)明者成德煥 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社