用于車輛的混合動(dòng)力系的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及用于車輛的混合動(dòng)力系，并且更具體而言，涉及用于車輛的混合動(dòng)力系，其可以將動(dòng)力從內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)中的至少一個(gè)傳輸?shù)奖或?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，用于車輛的混合動(dòng)力系是設(shè)計(jì)成通過優(yōu)化、和諧并有效地利用來自內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力輸出和來自電機(jī)的動(dòng)力輸出而驅(qū)動(dòng)車輛的軸和齒輪組。為了增加車輛的驅(qū)動(dòng)效率，混合動(dòng)力系配置成有效利用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩特性和電動(dòng)機(jī)扭矩特性的互補(bǔ)性。
[0003]傳統(tǒng)的混合動(dòng)力系設(shè)計(jì)成使得，當(dāng)車輛以低速啟動(dòng)或驅(qū)動(dòng)時(shí)，混合動(dòng)力系進(jìn)入EV (電動(dòng)車輛)模式，其中，車輛由具有良好的低速扭矩特性的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，并且當(dāng)車輛以中速或高速驅(qū)動(dòng)時(shí)，混合動(dòng)力系進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)模式，其中，車輛由與電動(dòng)機(jī)模式相比具有相對更高的扭矩特性的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，并且當(dāng)車輛需要通過相當(dāng)高的扭矩驅(qū)動(dòng)時(shí)，混合動(dòng)力系進(jìn)入混合模式，其中，車輛由發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和電動(dòng)機(jī)扭矩兩者驅(qū)動(dòng)。
[0004]進(jìn)一步地，用于車輛的混合動(dòng)力系需要具有各種驅(qū)動(dòng)模式并且需要通過優(yōu)化利用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩特性和電動(dòng)機(jī)扭矩特性使用簡單構(gòu)造在每個(gè)驅(qū)動(dòng)模式中實(shí)現(xiàn)多個(gè)齒輪檔位。
[0005]公開于該發(fā)明【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的總體【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)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的各個(gè)方面致力于提供用于車輛的混合動(dòng)力系，其具有各種驅(qū)動(dòng)模式并且可以通過優(yōu)化利用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩特性和電動(dòng)機(jī)扭矩特性使用簡單構(gòu)造在每個(gè)驅(qū)動(dòng)模式中實(shí)現(xiàn)多個(gè)齒輪檔位，從而增加車輛的驅(qū)動(dòng)效率和增加車輛的里程。
[0007]在本發(fā)明的一個(gè)方面中，用于車輛的混合動(dòng)力系可以包括:驅(qū)動(dòng)軸，安裝成通過發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)；發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪，同心地安裝在驅(qū)動(dòng)軸上以便同心地通過驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)；第一動(dòng)力傳輸控制單元和第二動(dòng)力傳輸控制單元，配置成使得第一和第二動(dòng)力傳輸控制單元對于將動(dòng)力從驅(qū)動(dòng)軸傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪而形成不同的動(dòng)力傳輸路徑，并且控制各自的動(dòng)力傳輸狀態(tài)；輸出軸，與驅(qū)動(dòng)軸并行布置；發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)從動(dòng)齒輪，旋轉(zhuǎn)設(shè)置在輸出軸上并且與發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合；離合器單元，設(shè)置離合器單元使發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)從動(dòng)齒輪的操作狀態(tài)相對于輸出軸在固定狀態(tài)和釋放狀態(tài)之間進(jìn)行切換；電動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪，通過電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)；以及電動(dòng)機(jī)側(cè)從動(dòng)齒輪，固定設(shè)置在輸出軸上并且與電動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合。
[0008]所述第一動(dòng)力傳輸控制單元可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)離合器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)離合器安裝在所述驅(qū)動(dòng)軸和所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪之間，并且所述第二動(dòng)力傳輸控制單元可以包括行星齒輪機(jī)構(gòu)，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)在與所述發(fā)動(dòng)機(jī)離合器分離的位置處安裝在所述驅(qū)動(dòng)軸和所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪之間。
[0009]所述發(fā)動(dòng)機(jī)離合器安裝在所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪內(nèi)。
[0010]所述行星齒輪機(jī)構(gòu)可以包括行星架、環(huán)形齒輪、太陽輪和制動(dòng)器，所述行星架直接連接到所述驅(qū)動(dòng)軸，所述環(huán)形齒輪直接連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪，所述太陽輪旋轉(zhuǎn)設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)軸上使得所述太陽輪的旋轉(zhuǎn)受到控制，安裝所述制動(dòng)器以選擇性地與所述太陽輪接合以控制所述太陽輪的旋轉(zhuǎn)。
[0011]發(fā)電機(jī)連接到行星齒輪機(jī)構(gòu)的環(huán)形齒輪，以便利用輸入動(dòng)力發(fā)電。
[0012]所述離合器單元可以包括齒式離合器，所述齒式離合器配置成使所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)從動(dòng)齒輪的操作狀態(tài)相對于所述輸出軸在固定狀態(tài)和釋放狀態(tài)之間進(jìn)行切換。
[0013]所述離合器單元可以包括同步嚙合裝置，所述同步嚙合裝配置成使所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)從動(dòng)齒輪的操作狀態(tài)相對于所述輸出軸在固定狀態(tài)和釋放狀態(tài)之間進(jìn)行切換。
[0014]所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪可以具有比所述發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)從動(dòng)齒輪的直徑更大的直徑，并且所述電動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪可以具有比所述電動(dòng)機(jī)側(cè)從動(dòng)齒輪的直徑更小的直徑。
[0015]如上所述，本發(fā)明提供用于車輛的混合動(dòng)力系，其具有各種驅(qū)動(dòng)模式并且可以通過優(yōu)化利用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩特性和電動(dòng)機(jī)扭矩特性使用簡單構(gòu)造在每個(gè)驅(qū)動(dòng)模式中實(shí)現(xiàn)多個(gè)齒輪檔位，所以本發(fā)明可以增加車輛的驅(qū)動(dòng)效率并且可以增加車輛的里程。
[0016]本發(fā)明的方法和裝置具有其他的特性和優(yōu)點(diǎn)，這些特性和優(yōu)點(diǎn)從并入本文中的附圖和隨后的【具體實(shí)施方式】中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的【具體實(shí)施方式】中進(jìn)行詳細(xì)陳述，這些附圖和【具體實(shí)施方式】共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。
【附圖說明】
[0017]圖1為示意性示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于車輛的混合動(dòng)力系的構(gòu)造的視圖。
[0018]圖2為示出當(dāng)混合動(dòng)力系在發(fā)動(dòng)機(jī)模式中形成第一齒輪檔位時(shí)根據(jù)圖1的示例性實(shí)施方案的混合動(dòng)力系的視圖。
[0019]圖3為示出當(dāng)混合動(dòng)力系在發(fā)動(dòng)機(jī)模式中形成第二齒輪檔位時(shí)根據(jù)圖1的示例性實(shí)施方案的混合動(dòng)力系的視圖。
[0020]圖4為示出當(dāng)混合動(dòng)力系進(jìn)入EV模式時(shí)根據(jù)圖1的示例性實(shí)施方案的混合動(dòng)力系的視圖。
[0021]圖5和圖6為示出當(dāng)混合動(dòng)力系形成不同的并行模式時(shí)根據(jù)圖1的示例性實(shí)施方案的混合動(dòng)力系的視圖。
[0022]圖7為示出當(dāng)混合動(dòng)力系進(jìn)入串行模式時(shí)根據(jù)圖1的示例性實(shí)施方案的混合動(dòng)力系的視圖。
[0023]應(yīng)當(dāng)了解，所附附圖并不必須是按比例繪制的，其示出了某種程度上經(jīng)過簡化了的本發(fā)明的基本原理各個(gè)特征。本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)特征包括例如具體尺寸、方向、位置和外形將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來確定。
[0024]在這些附圖中，在貫穿附圖的多幅圖形中，附圖標(biāo)記指代本發(fā)明的相同的或等效的部分。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將詳細(xì)說明本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案，在附圖中和以下的描述中示出了這些實(shí)施方案的實(shí)例。盡管本發(fā)明將與示例性實(shí)施方案相結(jié)合進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)意識到，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方案，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)的各種替換、修改、等效形式以及其它實(shí)施方案。
[0026]下文中，將參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0027]參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于車輛的混合動(dòng)力系包括:驅(qū)動(dòng)軸1，發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪3，第一動(dòng)力傳輸控制單元和第二動(dòng)力傳輸控制單元，輸出軸5，發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)從動(dòng)齒輪7，離合器單元9，電動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪11以及電動(dòng)機(jī)側(cè)從動(dòng)齒輪13，其中，驅(qū)動(dòng)軸I安裝成通過發(fā)動(dòng)機(jī)E的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)；發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪3同心地安裝在驅(qū)動(dòng)軸I上以便同心地通過驅(qū)動(dòng)軸I的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)；第一動(dòng)力傳輸控制單元和第二動(dòng)力傳輸控制單元配置成使得第一動(dòng)力傳輸控制單元和第二動(dòng)力傳輸控制單元可以對于將動(dòng)力從驅(qū)動(dòng)軸I傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪3形成不同的動(dòng)力傳輸路徑，并且可以控制各自的動(dòng)力傳輸狀態(tài)；輸出軸5與驅(qū)動(dòng)軸I并行布置；發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)從動(dòng)齒輪7旋轉(zhuǎn)設(shè)置在輸出軸5上以便與發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪3哨合；設(shè)置離合器單兀9以使得發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)從動(dòng)齒輪7的操作狀態(tài)相對于輸出軸5在固定狀態(tài)和釋放狀態(tài)之間進(jìn)行切換；電動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪11通過電動(dòng)機(jī)M的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)；電動(dòng)機(jī)側(cè)從動(dòng)齒輪13固定設(shè)置在輸出軸上以便與電動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪11嚙合。
[0028]換句話說，本發(fā)明的混合動(dòng)力系配置成使得，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過驅(qū)動(dòng)軸I輸出并且在第一動(dòng)力傳輸控制單元和第二動(dòng)力傳輸控制單元的控制下使發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪3和發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)從動(dòng)齒輪7兩者進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力可以傳輸至輸出軸5，并且電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力可以通過電動(dòng)機(jī)側(cè)從動(dòng)齒輪13與電動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪11的嚙合傳輸至輸出軸5。
[0029]在本實(shí)施方案中，第一動(dòng)力傳輸控制單兀包括發(fā)動(dòng)機(jī)離合器15,并且第二動(dòng)力傳輸控制單元包括行星齒輪機(jī)構(gòu)17，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)離合器15安裝在驅(qū)動(dòng)軸I和發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪3之間，行星齒輪機(jī)構(gòu)17在與發(fā)動(dòng)機(jī)離合器15分離的位置處安裝在驅(qū)動(dòng)軸I和發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪3之間。
[0030]在本發(fā)明的示例性實(shí)施方案中，發(fā)動(dòng)機(jī)離合器15安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪3內(nèi)。
[0031]行星齒輪機(jī)構(gòu)17包括:行星架C，環(huán)形齒輪R，太陽輪S以及制動(dòng)器19，其中，行星架C直接連接到驅(qū)動(dòng)軸I ;環(huán)形齒輪R直接連接到發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪3 ;以可以控制太陽輪S的旋轉(zhuǎn)的方式將太陽輪S旋轉(zhuǎn)安裝在驅(qū)動(dòng)軸I上；安裝制動(dòng)器19以控制太陽輪S的旋轉(zhuǎn)。
[0032]因此，當(dāng)制動(dòng)器19保持在釋放狀態(tài)時(shí)，行星齒輪機(jī)構(gòu)17不可以將驅(qū)動(dòng)軸I的動(dòng)力傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪3。然而，當(dāng)制動(dòng)器19保持在接合狀態(tài)時(shí)，已傳輸至行星架C的驅(qū)動(dòng)軸I的動(dòng)力可以在動(dòng)力的速度增加之后輸出至環(huán)形齒輪R，所以發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)齒輪3可以以比驅(qū)動(dòng)軸I的速度更高的速度旋轉(zhuǎn)。在上述狀態(tài)中，發(fā)動(dòng)機(jī)離合器15應(yīng)該保持在釋放狀態(tài)。
[0033]進(jìn)一步地，發(fā)電機(jī)G連接到行星齒輪機(jī)構(gòu)17的環(huán)形齒輪R，以便利用輸入動(dòng)力發(fā)電。因此,發(fā)電機(jī)G可以利用發(fā)動(dòng)機(jī)E的動(dòng)力發(fā)電。通過發(fā)電機(jī)G產(chǎn)生的電得以充入電池中，并且得以供應(yīng)至電動(dòng)機(jī)M。
[0034]在本實(shí)施方案中，離合器單元9可以包括可以使發(fā)動(dòng)機(jī)