專(zhuān)利名稱(chēng)：具有雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)發(fā)電機(jī)的動(dòng)力系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)發(fā)電機(jī)的變速器。
背景技術(shù)：
一種混合動(dòng)力變速器是可由發(fā)動(dòng)機(jī)以及與儲(chǔ)能裝置相連的電動(dòng)發(fā)電機(jī)來(lái)提供動(dòng) 力的變速器。設(shè)計(jì)混合動(dòng)力系的關(guān)鍵目標(biāo)是使得在各種操作模式下能夠具有高操作效率以 滿(mǎn)足車(chē)輛操作的各種條件。經(jīng)常地，提供純電動(dòng)操作模式(即，其中車(chē)輛僅由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng) 力)和純發(fā)動(dòng)機(jī)操作模式。還可提供混合動(dòng)力操作模式，其中發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)都增加動(dòng)力。 所期望的是在執(zhí)行各種操作模式以最佳地滿(mǎn)足車(chē)輛動(dòng)力需求而同時(shí)保持平穩(wěn)過(guò)渡的效率。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種動(dòng)力系，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)以及具有輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件的變速器。該動(dòng)力 系還包括電動(dòng)發(fā)電機(jī)，該電動(dòng)發(fā)電機(jī)具有可通電的定子、第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子(即，雙轉(zhuǎn)子 電動(dòng)機(jī))。兩個(gè)轉(zhuǎn)子都可借助定子的通電而旋轉(zhuǎn)。被稱(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī)離合器的第一扭矩傳遞機(jī) 構(gòu)選擇性地可接合以將發(fā)動(dòng)機(jī)連接成與第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子其中之一共同旋轉(zhuǎn)。被稱(chēng)為電 動(dòng)機(jī)離合器的第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地可接合以將第一轉(zhuǎn)子連接成與第二轉(zhuǎn)子共同旋 轉(zhuǎn)。變速器輸入構(gòu)件持續(xù)連接成與第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子中的另一個(gè)共同旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子和所述定子同心；所述第一轉(zhuǎn)子在所述定子的徑向外側(cè)，所述第 二轉(zhuǎn)子在所述定子的徑向內(nèi)側(cè)。優(yōu)選地，所述第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地可接合以將所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接成與所述第 一轉(zhuǎn)子共同旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，所述第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地可接合以將所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接成與所述第 二轉(zhuǎn)子共同旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子和所述定子與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心線同軸且所述轉(zhuǎn)子不相互同 心；并且所述第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地可接合以將所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接成與所述第一轉(zhuǎn)子共 同旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，所述動(dòng)力系包括操作地連接至所述定子的電池；其中當(dāng)所述第一扭矩傳 遞機(jī)構(gòu)不接合而所述第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)接合時(shí)提供電動(dòng)車(chē)輛操作模式，并且在該模式中所 述電池對(duì)所述定子通電以致使所述第一轉(zhuǎn)子和所述第二轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，由被通電的定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)定子場(chǎng)在施加至所述變速器的扭矩相對(duì)較高 時(shí)旋轉(zhuǎn)得快于所述第一轉(zhuǎn)子和所述第二轉(zhuǎn)子，并且在施加至所述變速器輸入構(gòu)件的扭矩相 對(duì)較低時(shí)旋轉(zhuǎn)得快于連接成與所述變速器輸入構(gòu)件共同旋轉(zhuǎn)的另一個(gè)轉(zhuǎn)子。優(yōu)選地，所述動(dòng)力系進(jìn)一步包括操作地連接至所述定子的電池；其中通過(guò)接合所 述第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)并在所述第一轉(zhuǎn)子的速度與被通電定子的旋轉(zhuǎn)定子場(chǎng)的速度基本相 同時(shí)接著接合所述第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)而在電動(dòng)車(chē)輛操作模式期間利用電池動(dòng)力起動(dòng)所述 發(fā)動(dòng)機(jī)。
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優(yōu)選地，通過(guò)在所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)接合所述第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)而不接合所述第二 扭矩傳遞機(jī)構(gòu)來(lái)提供電動(dòng)扭矩變換器操作模式，從而所述第一轉(zhuǎn)子產(chǎn)生所述定子的定子場(chǎng) 并相對(duì)于該定子的該定子場(chǎng)旋轉(zhuǎn)，從而使該定子場(chǎng)為所述第二轉(zhuǎn)子提供動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)所述變
速器O優(yōu)選地，通過(guò)在所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)接合兩個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)并且將所述電池定子場(chǎng) 控制成使得所述電池選擇性地為所述第二轉(zhuǎn)子增加動(dòng)力和接收來(lái)自所述第二轉(zhuǎn)子的動(dòng)力 以分別實(shí)現(xiàn)電動(dòng)輔助模式或再生制動(dòng)模式，來(lái)提供操作模式。在某些實(shí)施例中，第一轉(zhuǎn)子在定子的徑向外側(cè)，第二轉(zhuǎn)子在定子的徑向內(nèi)側(cè)。發(fā)動(dòng) 機(jī)離合器在某些這樣的實(shí)施例中選擇性地可接合至第一轉(zhuǎn)子，而在其它實(shí)施例中選擇性地 可接合至第二轉(zhuǎn)子。在另一實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子布置成與定子軸向相鄰，使得轉(zhuǎn)子和定子與轉(zhuǎn)子 的旋轉(zhuǎn)中心線同軸，并且轉(zhuǎn)子不相互同心。在該實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)離合器選擇性地可接合以 將發(fā)動(dòng)機(jī)連接成與第一轉(zhuǎn)子共同旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，還提供一種混合動(dòng)力車(chē)輛動(dòng)力系，包括發(fā)動(dòng)機(jī)；具有輸 入構(gòu)件的機(jī)械式非混合動(dòng)力變速器；電池；逆變器；電動(dòng)發(fā)電機(jī)，該電動(dòng)發(fā)電機(jī)具有定子， 該定子選擇性地由所述電池通過(guò)所述逆變器提供動(dòng)力以產(chǎn)生定子場(chǎng)并選擇性地通過(guò)所述 逆變器向所述電池提供動(dòng)力；第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子，其響應(yīng)于在所述定子中產(chǎn)生的定子場(chǎng) 相對(duì)于彼此可旋轉(zhuǎn)，所述定子場(chǎng)響應(yīng)于所述電池提供的動(dòng)力而產(chǎn)生；發(fā)動(dòng)機(jī)離合器，其選擇 性地可接合以將所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接成與轉(zhuǎn)子中的一個(gè)共同旋轉(zhuǎn)；以及第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，其 選擇性地可接合以將所述轉(zhuǎn)子連接成相互共同旋轉(zhuǎn)；其中選擇性地接合所述扭矩傳遞機(jī)構(gòu) 并且向所述定子提供動(dòng)力提供了純電動(dòng)操作模式、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)模式、電動(dòng)扭矩變換器模式、 電動(dòng)輔助模式以及再生制動(dòng)模式。根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供一種混合動(dòng)力系，包括發(fā)動(dòng)機(jī)；變速器，其具有輸 入構(gòu)件并且特征在于不存在任何電動(dòng)發(fā)電機(jī)；電動(dòng)發(fā)電機(jī)，其具有單個(gè)定子和通過(guò)所述定 子可旋轉(zhuǎn)的雙轉(zhuǎn)子；其中所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述變速器輸入構(gòu)件之間并 可操作地與所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述變速器輸入構(gòu)件連接，并且具有通過(guò)單個(gè)定子可旋轉(zhuǎn)的雙轉(zhuǎn)子。優(yōu)選地，在所述混合動(dòng)力系中，所述轉(zhuǎn)子和所述定子同心；第一轉(zhuǎn)子在所述定子的 徑向外側(cè)，第二轉(zhuǎn)子在所述定子的徑向內(nèi)側(cè)。優(yōu)選地，在所述混合動(dòng)力系中，第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地可接合以將所述發(fā)動(dòng) 機(jī)連接成與第一轉(zhuǎn)子共同旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，在所述混合動(dòng)力系中，第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地可接合以將所述發(fā)動(dòng) 機(jī)連接成與第二轉(zhuǎn)子共同旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，在所述混合動(dòng)力系中，所述轉(zhuǎn)子和所述定子與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心線同 軸且所述轉(zhuǎn)子不相互同心；并且第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地可接合以將所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接成 與第一轉(zhuǎn)子共同旋轉(zhuǎn)?？蓪?duì)動(dòng)力系進(jìn)行控制以提供適于高扭矩水平的電動(dòng)車(chē)輛操作模式、適于低扭矩水 平的電動(dòng)車(chē)輛操作模式、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)模式、電動(dòng)扭矩變換器模式(即，在該模式中，轉(zhuǎn)子中 的一個(gè)通過(guò)快于定子旋轉(zhuǎn)而在定子中產(chǎn)生電，被通電的定子接著驅(qū)動(dòng)另一轉(zhuǎn)子，從而轉(zhuǎn)子 相對(duì)于定子并相對(duì)于彼此“滑移”，這與扭矩變換器類(lèi)似)、電動(dòng)輔助模式以及再生制動(dòng)模式。動(dòng)力系通過(guò)消除對(duì)按照低滑移速度控制摩擦離合器的需求并代之以按照近同步速度應(yīng) 用發(fā)動(dòng)機(jī)離合器而確保良好的車(chē)輛發(fā)動(dòng)質(zhì)量。純電動(dòng)操作模式不需要離合器接合，從而通 過(guò)減少發(fā)熱而提高系統(tǒng)效率。對(duì)于高扭矩應(yīng)用，發(fā)動(dòng)機(jī)可用作原動(dòng)機(jī)以降低對(duì)電池容量的 依賴(lài)。優(yōu)選地，利用包括電池、功率逆變器和控制器的單組功率電子器件對(duì)定子提供動(dòng) 力。變速器可以是不具有任何附加電動(dòng)發(fā)電機(jī)的機(jī)械變速器(即，具有可操作成在變速器 輸入構(gòu)件與變速器輸出構(gòu)件之間建立固定速度比的齒輪組和扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的變速器)。因 而，通過(guò)減少部件并使雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)與常規(guī)(即，非混合動(dòng)力)變速器潛在結(jié)合，可降低總 體成本。結(jié)合附圖從實(shí)施本發(fā)明的最佳模式的以下詳細(xì)說(shuō)明將很容易清楚本發(fā)明的以上 特征和優(yōu)點(diǎn)以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是動(dòng)力系的第一實(shí)施例的示意圖；圖2是動(dòng)力系的第二實(shí)施例的示意圖；以及圖3是動(dòng)力系的第三實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖，其中在所有這幾個(gè)附圖中相同附圖標(biāo)記指代相同部件。圖1示出動(dòng)力 系10，其具有相互之間操作地連接的發(fā)動(dòng)機(jī)12、變速器14以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)16。發(fā)動(dòng)機(jī)12 為任何類(lèi)型的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，例如汽油機(jī)或柴油機(jī)。變速器14為常規(guī)機(jī)械變速器。也就是說(shuō)， 其包括多個(gè)齒輪以及選擇性地可接合的扭矩傳遞機(jī)構(gòu)而不包括任何電動(dòng)發(fā)電機(jī)，該扭矩傳 遞機(jī)構(gòu)是可控的以提供輸入構(gòu)件18與變速器輸出構(gòu)件20之間的多個(gè)固定速度比。在圖1的實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出構(gòu)件22與變速器輸入構(gòu)件18和變速器輸出構(gòu)件 20同軸，從而形成公共旋轉(zhuǎn)軸線24。電動(dòng)發(fā)電機(jī)16位于發(fā)動(dòng)機(jī)12與變速器14之間。電 動(dòng)發(fā)電機(jī)16包括定子26，其接地至諸如電動(dòng)機(jī)殼體的靜止構(gòu)件28。第一轉(zhuǎn)子30和第二轉(zhuǎn) 子32相互同心地定位并與定子26相鄰。第一轉(zhuǎn)子30位于定子26的徑向外側(cè)，第二轉(zhuǎn)子 32位于定子的徑向外側(cè)。定子26以及轉(zhuǎn)子30、32為環(huán)形并繞旋轉(zhuǎn)軸線24同心地定位。如 在圖1中所觀察到的，圖1中僅示出了轉(zhuǎn)子30、32和定子26的一部分，表示了沿旋轉(zhuǎn)軸線 24剖切的剖面而未示出旋轉(zhuǎn)軸線24下方的轉(zhuǎn)子30、32和定子26的鏡像部分。定子26操作地連接至包括電池36、控制器38和逆變器40的功率電子器件34。 控制器38響應(yīng)于由傳感器等轉(zhuǎn)送至控制器的車(chē)輛操作狀態(tài)而控制逆變器40和電池36以 經(jīng)由逆變器40在電池36和定子26之間傳遞電力。逆變器40經(jīng)由三相電動(dòng)機(jī)布線42連 接至定子26。如以下進(jìn)一步所述，電池36中儲(chǔ)存的電力可輸送至定子26 (即，定子26可 由電池36通電)，從而對(duì)定子通電并形成虛線所示的旋轉(zhuǎn)定子場(chǎng)37，或者定子26可向電池 36輸送所產(chǎn)生的電力，從而將轉(zhuǎn)子30、32其中之一或二者的扭矩轉(zhuǎn)換成所儲(chǔ)存的電力。定 子場(chǎng)37如圖1中所示環(huán)繞定子26，并繞旋轉(zhuǎn)軸線24旋轉(zhuǎn)。被稱(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī)離合器44的第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地可接合以將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出構(gòu) 件22連接成與第一轉(zhuǎn)子30共同旋轉(zhuǎn)。稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)離合器46的第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地可接合以將第一轉(zhuǎn)子30連接成與第二轉(zhuǎn)子32共同旋轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)離合器44和電動(dòng)機(jī)離 合器46都由控制器38控制(為清楚起見(jiàn)在圖中未示出控制器38與離合器44、46之間的 布線連接)，或者由單獨(dú)控制器控制，以與受控定子26 —起建立動(dòng)力系10的各種操作模式， 如以下進(jìn)一步所述。圖2示出了動(dòng)力系IOA的第二實(shí)施例，除電動(dòng)發(fā)電機(jī)16A和扭矩傳遞機(jī)構(gòu)布置成 將第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)(發(fā)動(dòng)機(jī)離合器44A)連接成與第二轉(zhuǎn)子32共同旋轉(zhuǎn)并將變速器輸入 構(gòu)件18連接成與第一轉(zhuǎn)子30共同旋轉(zhuǎn)外，動(dòng)力系IOA的每個(gè)方面和功能都與本文關(guān)于動(dòng) 力系10所述的相同。圖3示出動(dòng)力系IOB的第三實(shí)施例，除電動(dòng)發(fā)電機(jī)16B具有與定子26B軸向相鄰 放置的雙軸轉(zhuǎn)子30B、32B而不是同心轉(zhuǎn)子30、32以外，動(dòng)力系IOB的每個(gè)方面和功能都與 本文關(guān)于動(dòng)力系10所述的相同。再次參照?qǐng)D1，本文論述了動(dòng)力系的各種操作模式。應(yīng)當(dāng)理解，動(dòng)力系IOA和IOB 通過(guò)以相似方式利用對(duì)應(yīng)構(gòu)件而提供了相同的操作模式。首先，在不接合發(fā)動(dòng)機(jī)離合器44而接合電動(dòng)機(jī)離合器46時(shí)，建立電動(dòng)車(chē)輛操作模 式，該模式適于其中在變速器輸出構(gòu)件20處需要相對(duì)較高扭矩的操作狀態(tài)。不管發(fā)動(dòng)機(jī)12 是否運(yùn)行或是否在旋轉(zhuǎn)都可能出現(xiàn)該模式?？刂破?8通過(guò)逆變器40和電動(dòng)機(jī)布線42建 立從電池36至定子26的電力供應(yīng)，以建立比轉(zhuǎn)子30、32更快旋轉(zhuǎn)的定子場(chǎng)37。因而，定子 場(chǎng)37驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子30、32，轉(zhuǎn)子30、32轉(zhuǎn)而在變速器輸入構(gòu)件18處提供扭矩。因此，其上安裝 有動(dòng)力系10的車(chē)輛在電動(dòng)車(chē)輛模式期間僅由電力推進(jìn)。當(dāng)離合器44、46都不接合時(shí)并且不管發(fā)動(dòng)機(jī)是否運(yùn)行或是否在旋轉(zhuǎn)，建立替代的 電動(dòng)車(chē)輛操作模式，該模式適于其中在變速器輸出構(gòu)件20處需要中等扭矩水平的操作狀 態(tài)。控制器38通過(guò)逆變器40和電動(dòng)機(jī)布線42建立從電池36至定子26的電力供應(yīng)，以建 立比轉(zhuǎn)子32更快旋轉(zhuǎn)的定子場(chǎng)37。轉(zhuǎn)子30由于未與轉(zhuǎn)子32或發(fā)動(dòng)機(jī)12連接而因相對(duì)較 輕的寄生負(fù)載以最小滑移(即，相對(duì)旋轉(zhuǎn))基本與定子場(chǎng)37 —起旋轉(zhuǎn)。動(dòng)力系10在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)模式下也是可操作的，該模式中發(fā)動(dòng)機(jī)離合器44和電動(dòng) 機(jī)離合器46以打開(kāi)狀態(tài)(即，不接合)開(kāi)始。假設(shè)車(chē)輛正在電動(dòng)車(chē)輛模式下由電力推進(jìn)，定 子場(chǎng)37持續(xù)旋轉(zhuǎn)，從而經(jīng)由轉(zhuǎn)子32推進(jìn)車(chē)輛。接著，應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)離合器44，從而致使轉(zhuǎn)子 30減速并使發(fā)動(dòng)機(jī)12加速至發(fā)動(dòng)機(jī)離合器同步點(diǎn)，在該點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出構(gòu)件22以與轉(zhuǎn)子32 基本相同的速度旋轉(zhuǎn)。經(jīng)由電池36中所儲(chǔ)存的能量供應(yīng)的扭矩驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子30和發(fā)動(dòng)機(jī)12， 直至發(fā)動(dòng)機(jī)速度接近定子場(chǎng)37的速度。該基本同步的速度能被感測(cè)并轉(zhuǎn)送至控制器38，在 該速度時(shí)，電動(dòng)機(jī)離合器46被接合，從而致使發(fā)動(dòng)機(jī)12和轉(zhuǎn)子30、32以相同速度旋轉(zhuǎn)。再者，動(dòng)力系10在電動(dòng)扭矩變換器模式下是可操作的，該模式可跟隨發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng) 模式之后進(jìn)行。在電動(dòng)扭矩變換器模式中，發(fā)動(dòng)機(jī)離合器44被接合而電動(dòng)機(jī)離合器46打 開(kāi)。發(fā)動(dòng)機(jī)12以比定子場(chǎng)37更高的速度驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子30，從而致使在定子線匝(未在定子上 示出)中產(chǎn)生電。定子場(chǎng)比轉(zhuǎn)子32更快地旋轉(zhuǎn)；因而車(chē)輛經(jīng)由內(nèi)轉(zhuǎn)子32推進(jìn)。因此，在 輸入(發(fā)動(dòng)機(jī)輸出構(gòu)件22和轉(zhuǎn)子30的速度)與輸出(轉(zhuǎn)子32和變速器輸入構(gòu)件18的速 度)之間存在滑移，其與流體扭矩變換器中的滑移類(lèi)似。取決于定子26與兩個(gè)轉(zhuǎn)子30、32 之間的相對(duì)滑移速度，可使用任何過(guò)量動(dòng)力通過(guò)利用轉(zhuǎn)子30、32之一或二者的扭矩發(fā)電來(lái) 對(duì)電池36充電，或者可通過(guò)逆變器40向定子26提供電池動(dòng)力以輔助具有動(dòng)力系10的車(chē)輛的發(fā)動(dòng)。在兩個(gè)離合器44、46都接合時(shí)，提供電動(dòng)輔助操作模式和再生制動(dòng)模式。發(fā)動(dòng)機(jī) 12經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)離合器44、電動(dòng)機(jī)離合器46和轉(zhuǎn)子32推進(jìn)車(chē)輛。若期望附加扭矩，則由電 池36向定子26供應(yīng)電力，并且定子場(chǎng)的速度快于轉(zhuǎn)子32的速度。若期望再生制動(dòng)，則將 動(dòng)力從定子26轉(zhuǎn)向電池36(即，電動(dòng)發(fā)電機(jī)用于將扭矩轉(zhuǎn)換成電能)，并且定子場(chǎng)37以比 轉(zhuǎn)子30、32的速度慢的方式旋轉(zhuǎn)。盡管詳細(xì)描述了實(shí)施本發(fā)明的最佳模式，然而熟悉本發(fā)明所涉及領(lǐng)域的技術(shù)人員 在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)將意識(shí)到用于實(shí)施本發(fā)明的各種替代設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
權(quán)利要求
一種動(dòng)力系，包括發(fā)動(dòng)機(jī)；具有輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件的變速器；電動(dòng)發(fā)電機(jī)，該電動(dòng)發(fā)電機(jī)具有可通電的定子以及均可經(jīng)由該定子的通電而旋轉(zhuǎn)的第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子；第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合以將所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接成與所述第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子中的一個(gè)共同旋轉(zhuǎn)；以及第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合以將所述第一轉(zhuǎn)子連接成與所述第二轉(zhuǎn)子共同旋轉(zhuǎn)；其中所述變速器輸入構(gòu)件持續(xù)連接成與所述第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子中的另一個(gè)共同旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力系，其中所述轉(zhuǎn)子和所述定子同心；所述第一轉(zhuǎn)子在所述 定子的徑向外側(cè)，所述第二轉(zhuǎn)子在所述定子的徑向內(nèi)側(cè)。
3.如權(quán)利要求2所述的動(dòng)力系，其中所述第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地可接合以將所述 發(fā)動(dòng)機(jī)連接成與所述第一轉(zhuǎn)子共同旋轉(zhuǎn)。
4.如權(quán)利要求2所述的動(dòng)力系，其中所述第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地可接合以將所述 發(fā)動(dòng)機(jī)連接成與所述第二轉(zhuǎn)子共同旋轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力系，其中所述轉(zhuǎn)子和所述定子與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心線同 軸且所述轉(zhuǎn)子不相互同心；并且所述第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地可接合以將所述發(fā)動(dòng)機(jī)連 接成與所述第一轉(zhuǎn)子共同旋轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力系，進(jìn)一步包括操作地連接至所述定子的電池；其中當(dāng)所 述第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)不接合而所述第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)接合時(shí)提供電動(dòng)車(chē)輛操作模式，并且 在該模式中所述電池對(duì)所述定子通電以致使所述第一轉(zhuǎn)子和所述第二轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
7.如權(quán)利要求6所述的動(dòng)力系，其中由被通電的定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)定子場(chǎng)在施加至所述 變速器的扭矩相對(duì)較高時(shí)旋轉(zhuǎn)得快于所述第一轉(zhuǎn)子和所述第二轉(zhuǎn)子，并且在施加至所述變 速器輸入構(gòu)件的扭矩相對(duì)較低時(shí)旋轉(zhuǎn)得快于連接成與所述變速器輸入構(gòu)件共同旋轉(zhuǎn)的另 一個(gè)轉(zhuǎn)子。
8.如權(quán)利要求6所述的動(dòng)力系，進(jìn)一步包括操作地連接至所述定子的電池；其中通過(guò) 接合所述第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)并在所述第一轉(zhuǎn)子的速度與被通電定子的旋轉(zhuǎn)定子場(chǎng)的速度 基本相同時(shí)接著接合所述第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)而在電動(dòng)車(chē)輛操作模式期間利用電池動(dòng)力起 動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)。
9.一種混合動(dòng)力車(chē)輛動(dòng)力系，包括 發(fā)動(dòng)機(jī)；具有輸入構(gòu)件的機(jī)械式非混合動(dòng)力變速器； 電池； 逆變器；電動(dòng)發(fā)電機(jī)，該電動(dòng)發(fā)電機(jī)具有定子，該定子選擇性地由所述電池通過(guò)所述逆變器提供動(dòng)力以產(chǎn)生定子場(chǎng)并選擇性地 通過(guò)所述逆變器向所述電池提供動(dòng)力；第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子，其響應(yīng)于在所述定子中產(chǎn)生的定子場(chǎng)相對(duì)于彼此可旋轉(zhuǎn)，所述 定子場(chǎng)響應(yīng)于所述電池提供的動(dòng)力而產(chǎn)生；發(fā)動(dòng)機(jī)離合器，其選擇性地可接合以將所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接成與轉(zhuǎn)子中的一個(gè)共同旋轉(zhuǎn)；以及第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地可接合以將所述轉(zhuǎn)子連接成相互共同旋轉(zhuǎn)；其中選擇 性地接合所述扭矩傳遞機(jī)構(gòu)并且向所述定子提供動(dòng)力提供了純電動(dòng)操作模式、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng) 模式、電動(dòng)扭矩變換器模式、電動(dòng)輔助模式以及再生制動(dòng)模式。
10. 一種混合動(dòng)力系，包括 發(fā)動(dòng)機(jī)；變速器，其具有輸入構(gòu)件并且特征在于不存在任何電動(dòng)發(fā)電機(jī)； 電動(dòng)發(fā)電機(jī)，其具有單個(gè)定子和通過(guò)所述定子可旋轉(zhuǎn)的雙轉(zhuǎn)子；其中所述電動(dòng)發(fā)電機(jī) 位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述變速器輸入構(gòu)件之間并可操作地與所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述變速器輸入 構(gòu)件連接，并且具有通過(guò)單個(gè)定子可旋轉(zhuǎn)的雙轉(zhuǎn)子。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)發(fā)電機(jī)的動(dòng)力系，具體提供一種動(dòng)力系，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)以及具有輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件的變速器。該動(dòng)力系還包括電動(dòng)機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)發(fā)電機(jī)具有可通電的定子以及第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子(即，雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī))。兩個(gè)轉(zhuǎn)子都可經(jīng)由該定子的通電而旋轉(zhuǎn)。被稱(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī)離合器的第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地可接合以將發(fā)動(dòng)機(jī)連接成與第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子其中之一共同旋轉(zhuǎn)。被稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)離合器的第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地可接合以將第一轉(zhuǎn)子連接成與第二轉(zhuǎn)子共同旋轉(zhuǎn)。變速器輸入構(gòu)件持續(xù)連接成與第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子中的另一個(gè)共同旋轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)B60K6/26GK101913323SQ20101011477
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月16日
發(fā)明者B·M·康倫, J·D·亨德里克森, K·M·拉曼 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作公司