專利名稱：混合動(dòng)力汽車動(dòng)力傳遞系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種混合動(dòng)力汽車動(dòng)力傳遞系統(tǒng)及其操作方法。
背景技術(shù)：
用于混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)可按照多種方式構(gòu)造和操作。作為示例， Deguchi等人的第5， 993， 351號美國專利公開了機(jī)械地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的第一電機(jī)和通過離 合器機(jī)械地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的第二電機(jī)。動(dòng)力通過變速器從第二電機(jī)傳遞到主動(dòng)輪?；跈z 測到的車輛速度和檢測到的需要的動(dòng)力確定是否松開離合器。此時(shí)估計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出。如果 確定松開離合器，則第二電機(jī)被控制，使得產(chǎn)生的扭矩與估計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出對應(yīng)。第一電機(jī) 被控制，使得通過第二電機(jī)產(chǎn)生的扭矩被吸收。 作為另一示例，Yamada等人的第6， 041， 877號美國專利公開了一種用于混合動(dòng)力 車輛的驅(qū)動(dòng)單元。所述驅(qū)動(dòng)單元包括內(nèi)燃機(jī)、通過離合器連接到內(nèi)燃機(jī)的變速器以及用于 將從變速器傳遞的驅(qū)動(dòng)力分配到初級主動(dòng)輪的初級差速齒輪。驅(qū)動(dòng)單元還包括連接到初級 差速齒輪以獲取從變速器傳遞到初級差速齒輪的驅(qū)動(dòng)力的一部分的傳動(dòng)器、用于將一部分 驅(qū)動(dòng)力從傳動(dòng)器傳遞至第二差速齒輪的一對傳動(dòng)軸以及設(shè)置在所述一對傳動(dòng)軸之間的電 機(jī)。驅(qū)動(dòng)單元還包括一對離合器，每個(gè)離合器將電機(jī)連接到所述一對傳動(dòng)軸中的一個(gè)。 作為另一示例，Deguchi等人的第6， 190， 282號美國專利公開了機(jī)械地連接到發(fā) 動(dòng)機(jī)的第一電機(jī)和通過離合器機(jī)械地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的第二電機(jī)。驅(qū)動(dòng)力通過傳動(dòng)系統(tǒng)從第 二電機(jī)傳遞到主動(dòng)輪?；隍?qū)動(dòng)條件確定是否連接離合器。當(dāng)確定連接離合器時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī) 被控制，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出滿足需要的動(dòng)力。第一電機(jī)用作發(fā)電機(jī)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到 目標(biāo)轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)按照目標(biāo)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，離合器被連接。

實(shí)用新型內(nèi)容與上述現(xiàn)有技術(shù)不同的是，本實(shí)用新型提供了一種用于車輛的混合動(dòng)力傳遞系 統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠重構(gòu)以在最大化功能性的同時(shí)提供用于不同車輛種類的獨(dú)特功能，從而可 減小成本和系統(tǒng)的復(fù)雜性。 —種用于車輛的混合動(dòng)力傳遞系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括離合器，與初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和 次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件中的至少一個(gè)機(jī)械地結(jié)合；電機(jī)和機(jī)械地與電機(jī)連接的齒輪組。離合器 被構(gòu)造為在初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件之間選擇性地傳遞扭矩。電機(jī)被構(gòu)造為 將動(dòng)力選擇性地提供到初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件中的至少一個(gè)。齒輪組被構(gòu) 造為允許初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件之間的差速旋轉(zhuǎn)。 根據(jù)本實(shí)用新型，電機(jī)被進(jìn)一步構(gòu)造為選擇性地將從初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳
動(dòng)系統(tǒng)組件中的至少一個(gè)接收的動(dòng)力轉(zhuǎn)換為電力的發(fā)電機(jī)。 根據(jù)本實(shí)用新型，電機(jī)被進(jìn)一步構(gòu)造為選擇性地自由旋轉(zhuǎn)。 根據(jù)本實(shí)用新型，齒輪組包括與電機(jī)機(jī)械地連接的第一元件。 根據(jù)本實(shí)用新型，齒輪組還包括與初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件中的一個(gè)機(jī)械地連接的第二元件。 根據(jù)本實(shí)用新型，齒輪組包括行星齒輪組，并且行星齒輪組進(jìn)一步包括與初級傳 動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件中的另一個(gè)機(jī)械地連接的第三元件。 本實(shí)用新型提供一種汽車混合動(dòng)力傳遞系統(tǒng)，該系統(tǒng)的特征在于，所述系統(tǒng)包括 電機(jī)，被構(gòu)造為通過將電力轉(zhuǎn)換為動(dòng)力而選擇性地將動(dòng)力提供到初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級 傳動(dòng)系統(tǒng)組件中的至少一個(gè)；行星齒輪組，包括中心齒輪、至少一個(gè)行星齒輪和不旋轉(zhuǎn)的環(huán) 形齒輪，中心齒輪機(jī)械地與電機(jī)連接，所述至少一個(gè)行星齒輪機(jī)械地與初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件 和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件中的一個(gè)結(jié)合；離合器，機(jī)械地與初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng) 組件中的至少一個(gè)結(jié)合，并且被構(gòu)造為在初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件之間選擇 性地傳遞扭矩。 根據(jù)本實(shí)用新型，電機(jī)被進(jìn)一步構(gòu)造為選擇性地將從初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳
動(dòng)系統(tǒng)組件中的至少一個(gè)接收的動(dòng)力轉(zhuǎn)換為電力的發(fā)電機(jī)。 根據(jù)本實(shí)用新型，電機(jī)被進(jìn)一步構(gòu)造為選擇性地自由旋轉(zhuǎn)。 根據(jù)本實(shí)用新型提供的用于車輛的混合動(dòng)力傳遞系統(tǒng)，能夠達(dá)到重構(gòu)以在最大化 功能性的同時(shí)提供用于不同車輛種類的獨(dú)特功能的目的，從而可減小成本和系統(tǒng)的復(fù)雜 性。在至少另一實(shí)施例中，本實(shí)用新型通過使用動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中的行星齒輪組和摩擦離合 器裝置，從而提供改進(jìn)的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)性能。 雖然已經(jīng)顯示并描述了根據(jù)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例，但是這些公開不應(yīng)被解 釋為限制本實(shí)用新型。可以預(yù)見，在不脫離本實(shí)用新型的范圍的情況下，可做出各種修改和 可替代的設(shè)計(jì)。

圖1是汽車的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖； 圖2是圖1的電子前/后輔助驅(qū)動(dòng)器的示意圖； 圖3是電子前/后輔助驅(qū)動(dòng)器的另一實(shí)施例的示意圖； 圖4是電子前/后輔助驅(qū)動(dòng)器的又一實(shí)施例的示意圖； 圖5是電子前/后輔助驅(qū)動(dòng)器的另一實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施方式現(xiàn)在，參照圖1，混合動(dòng)力電動(dòng)車輛10可包括發(fā)動(dòng)機(jī)12、曲柄機(jī)構(gòu)14、驅(qū)動(dòng)橋16 和動(dòng)力傳輸單元18。車輛10還可包括前傳動(dòng)軸20、后傳動(dòng)軸22、電子前/后輔助驅(qū)動(dòng)器 (electric front/rear auxiliary drive) (EFRAD) 24、高電壓電池26和電力電子裝置28。 車輛10還可包括左前半軸30和右前半軸32、后車軸組件34、左后半軸36和右后半軸38 以及車輪和輪胎組件40、42、44和46。這些元件的操作將在以下更加詳細(xì)地描述。 在其它實(shí)施例中，車輛10可具有南北動(dòng)力系構(gòu)造和/或更少或更多數(shù)量的電機(jī)。 當(dāng)然，其它車輛構(gòu)造也是可能的。 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員清楚的是，被顯示為互相鄰接的元件是機(jī)械結(jié)合的。作為示 例，曲軸機(jī)構(gòu)14通過(例如)適合的傳動(dòng)裝置(gearing)與發(fā)動(dòng)機(jī)12和驅(qū)動(dòng)橋16機(jī)械結(jié) 合。作為另一示例，后車軸組件34通過(例如)適合的傳動(dòng)裝置與左后半軸36和右后半軸38以及后傳動(dòng)軸22機(jī)械結(jié)合。因而扭矩可通過驅(qū)動(dòng)橋16、動(dòng)力傳輸單元18和前傳動(dòng) 軸20在發(fā)動(dòng)機(jī)12和/或曲軸機(jī)構(gòu)14與EFRAD 24之間被傳遞。類似地，扭矩可通過后傳 動(dòng)軸22等在后車軸組件34和EFRAD 24之間被傳遞。 如在以下詳細(xì)解釋的，EFRAD 24的特定實(shí)施例可選擇性地將扭矩傳遞至前傳動(dòng)軸 20、后傳動(dòng)軸22 ;傳遞來自前傳動(dòng)軸20、后傳動(dòng)軸22的扭矩；和/或在前傳動(dòng)軸20、后傳動(dòng) 軸22之間傳遞扭矩。EFRAD 24的特定實(shí)施例還可選擇性地在動(dòng)力和電力之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 現(xiàn)在參照圖l和圖2，電機(jī)48包括定子50和轉(zhuǎn)子52。電機(jī)48可通過電力電子裝 置28將電力提供到高電壓電池26或者從高電壓電池26接收電力。定子50固定地附著到 (例如，螺栓連接到)EFRAD 24的殼體(未示出)。轉(zhuǎn)子52通過(例如)軸承可旋轉(zhuǎn)地位 于殼體(未示出)內(nèi)并圍繞連接軸54。連接軸54和前傳動(dòng)軸20通過接頭55連接。因而 轉(zhuǎn)子52與前傳動(dòng)軸20 —起旋轉(zhuǎn)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員清楚的是，其它的布置和構(gòu)造也是 可能的。 行星齒輪組58包括中心齒輪60、行星齒輪62和環(huán)形齒輪(ring gear)64。中心 齒輪60固定地附著(例如，壓配合)到轉(zhuǎn)子52的腿部66。因而中心齒輪60與前傳動(dòng)軸 20—起旋轉(zhuǎn)。在其它實(shí)施例中，可使用任何適合的齒輪組，例如，平行軸齒輪組、準(zhǔn)雙曲面齒 輪組、螺旋傘齒輪組等等。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員清楚的是，特定齒輪組的使用可能需要(例 如)電機(jī)48在EFRAD24等內(nèi)重新布置。 內(nèi)部齒輪架68固定地附著(例如，壓配合)到連接軸54。內(nèi)部齒輪架68承載行 星齒輪62和離合器包56的內(nèi)部離合器70。因而，行星齒輪62和內(nèi)部離合器70與前傳動(dòng) 軸20 —起旋轉(zhuǎn)。 外部齒輪架72通過接頭74與后傳動(dòng)軸22連接。外部齒輪架72承載環(huán)形齒輪64 和離合器包56的外部離合器76。因而，環(huán)形齒輪64和外部離合器76與后傳動(dòng)軸22 —起 旋轉(zhuǎn)。 在其它實(shí)施例中，內(nèi)部離合器和外部離合器可由適合的組件承載。例如，外部離合 器可被外部齒輪架或轉(zhuǎn)子的腿部承載。內(nèi)部離合器可被轉(zhuǎn)子的腿部承載。其它構(gòu)造也是可 能的。 在第一模式的操作中，發(fā)動(dòng)機(jī)12產(chǎn)生扭矩并將其傳遞到傳動(dòng)系統(tǒng)。使電機(jī)48被 禁用，因此，沒有反扭矩經(jīng)過中心齒輪60被提供到行星齒輪62。結(jié)果，沒有扭矩從行星齒輪 62經(jīng)環(huán)形齒輪64傳遞至后傳動(dòng)軸22。離合器包56沒有被壓縮。結(jié)果，沒有扭矩從連接軸 54經(jīng)離合器包56傳遞至后傳動(dòng)軸22。注意，來自發(fā)動(dòng)機(jī)12的扭矩還通過動(dòng)力傳輸單元18 和前半軸30、32施加到車輪和輪胎組件40、42。 在第二模式的操作中，發(fā)動(dòng)機(jī)12產(chǎn)生扭矩并將其傳遞至傳動(dòng)系統(tǒng)。電機(jī)48產(chǎn)生電 力，并且電力被發(fā)送到電力電子裝置28，以被存儲在高電壓電池26中或者用于其它目的。 因此，電機(jī)48通過中心齒輪60將反扭矩施加到行星齒輪62。結(jié)果，扭矩從行星齒輪62經(jīng) 環(huán)形齒輪64被傳遞至后傳動(dòng)軸22。離合器包56沒有被壓縮。結(jié)果，沒有扭矩從連接軸54 經(jīng)離合器包56被傳遞至后傳動(dòng)軸22。來自后傳動(dòng)軸22的扭矩經(jīng)后車軸組件34被傳遞至 左后半軸36和右后半軸38，以驅(qū)動(dòng)車輪和輪胎組件44、46。 在這種模式的操作中，電機(jī)48用作發(fā)電機(jī)。如果電機(jī)48施加的機(jī)械動(dòng)力是_x并 且前傳動(dòng)軸20施加的機(jī)械動(dòng)力是y，則傳遞至后傳動(dòng)軸22的機(jī)械動(dòng)力為-x和y的和(忽略任何系統(tǒng)損失)。如果電機(jī)48用作電動(dòng)機(jī)，則傳遞至后傳動(dòng)軸22的機(jī)械動(dòng)力為x和y的 和(忽略任何系統(tǒng)損失)。 在第三模式的操作中，沒有扭矩被傳遞至傳動(dòng)系統(tǒng)。來自電力電子裝置28的電力 被施加到電機(jī)48。因此，電機(jī)48將扭矩經(jīng)中心齒輪60施加到行星齒輪62，并且最終經(jīng)行 星齒輪62施加到環(huán)形齒輪64。結(jié)果，扭矩經(jīng)行星齒輪62被傳遞至前傳動(dòng)軸20并經(jīng)環(huán)形齒 輪64被傳遞至后傳動(dòng)軸22。離合器包56沒有被壓縮。結(jié)果，沒有扭矩經(jīng)離合器包56在連 接軸54和后傳動(dòng)軸22之間傳遞。來自前傳動(dòng)軸20的扭矩經(jīng)動(dòng)力傳輸單元18被傳遞至左 前半軸30和右前半軸32，以驅(qū)動(dòng)車輪和輪胎組件40、42。來自后傳動(dòng)軸22的扭矩經(jīng)后車 軸組件34被傳遞至左后半軸36和右后半軸38，以驅(qū)動(dòng)車輪和輪胎組件44、46。 在這種模式的操作中，電機(jī)48用作電動(dòng)機(jī)。來自電機(jī)48的機(jī)械動(dòng)力在前傳動(dòng)軸 20和后傳動(dòng)軸22之間分配，并且分配到前傳動(dòng)軸20和后傳動(dòng)軸22每個(gè)的量是傳動(dòng)系統(tǒng) 齒輪齒數(shù)比(包括行星齒輪組58的齒輪齒數(shù)比)的函數(shù)(忽略任何系統(tǒng)損失)。如果電 機(jī)48用作發(fā)電機(jī)，則電機(jī)48從前傳動(dòng)軸20和后傳動(dòng)軸22吸收的機(jī)械動(dòng)力也是傳動(dòng)系統(tǒng) 齒輪齒數(shù)比的函數(shù)(忽略任何系統(tǒng)損失)。 在第四模式的操作中，發(fā)動(dòng)機(jī)12產(chǎn)生扭矩并將其傳遞至傳動(dòng)系統(tǒng)。電機(jī)48被禁 用，因此，沒有扭矩經(jīng)中心齒輪60提供至行星齒輪62。結(jié)果，沒有扭矩從行星齒輪62被提 供至后傳動(dòng)軸22。離合器包56被壓縮，以可變地將扭矩從連接軸54傳遞至后傳動(dòng)軸22。 來自后傳動(dòng)軸22的扭矩經(jīng)后車軸組件34被傳遞至左后半軸36和右后半軸38，以驅(qū)動(dòng)車輪 和輪胎組件44、46。注意，來自發(fā)動(dòng)機(jī)12的扭矩還通過動(dòng)力傳輸單元18和前半軸30和32 被施加到前車輪和輪胎組件40和42。 在第五模式的操作中，發(fā)動(dòng)機(jī)12產(chǎn)生扭矩并將其傳輸?shù)絺鲃?dòng)系統(tǒng)。電機(jī)48產(chǎn)生 電力，并且電力被發(fā)送到電力電子裝置28，以被儲存在高電壓電池26中或用于其它目的。 因此，電機(jī)48將反扭矩經(jīng)中心齒輪60施加到行星齒輪62。結(jié)果，扭矩經(jīng)環(huán)形齒輪64從行 星齒輪62傳遞至后傳動(dòng)軸22。離合器包56被壓縮，以將扭矩從連接軸54可變地傳遞至后 傳動(dòng)軸22。來自后傳動(dòng)軸22的扭矩經(jīng)后車軸組件34傳遞至左后半軸36和右后半軸38， 以驅(qū)動(dòng)車輪和輪胎組件44、46。注意，來自發(fā)動(dòng)機(jī)12的扭矩還通過動(dòng)力傳輸單元18和前半 軸30和32被施加到前車輪和輪胎組件40、42。 在這種模式的操作中，電機(jī)48用作發(fā)電機(jī)。傳遞到后傳動(dòng)軸22的機(jī)械動(dòng)力是所 述電機(jī)48吸收的機(jī)械動(dòng)力和離合器包56接合的量的函數(shù)(忽略任何系統(tǒng)損失)。如果電 機(jī)48用作電動(dòng)機(jī)，則施加到后傳動(dòng)軸22的機(jī)械動(dòng)力是通過所述電機(jī)48施加的機(jī)械動(dòng)力和 離合器包56接合的量的函數(shù)(忽略任何系統(tǒng)損失)。 在第六模式的操作中，沒有扭矩被傳遞到傳動(dòng)系統(tǒng)。來自電力電子裝置28的電力 被提供到電機(jī)48。因此，電機(jī)48通過中心齒輪60將扭矩施加到行星齒輪62，最終經(jīng)過行 星齒輪62將扭矩施加到環(huán)形齒輪64。結(jié)果，扭矩經(jīng)過行星齒輪62被傳遞至前傳動(dòng)軸20， 并且經(jīng)過環(huán)形齒輪64被傳遞至后傳動(dòng)軸22。離合器包56被壓縮，以將扭矩從連接軸54可 變地傳輸至后傳動(dòng)軸22，例如，限制前傳動(dòng)軸20和后傳動(dòng)軸22之間的差別。來自前傳動(dòng)軸 20的扭矩經(jīng)動(dòng)力傳輸單元18被傳遞至左前半軸30和右前半軸32，以驅(qū)動(dòng)車輪和輪胎組件 40、42。來自后傳動(dòng)軸22的扭矩經(jīng)后車軸組件34被傳遞至左后半軸36和右后半軸38，以 驅(qū)動(dòng)車輪和輪胎組件44、46。[0040] 在這種模式的操作中，電機(jī)48用作電動(dòng)機(jī)。來自電機(jī)48的機(jī)械動(dòng)力被在前傳動(dòng) 軸20和后傳動(dòng)軸22之間分配，并且分配到前傳動(dòng)軸20和后傳動(dòng)軸22各自的量是傳動(dòng)系 統(tǒng)齒輪齒數(shù)比(包括行星齒輪組58的齒輪齒數(shù)比)的函數(shù)(忽略任何系統(tǒng)損失)。如果電 機(jī)48用作發(fā)電機(jī)，則電機(jī)48從前傳動(dòng)軸20和后傳動(dòng)軸22吸收的機(jī)械動(dòng)力也是傳動(dòng)系統(tǒng) 齒輪齒數(shù)比和離合器包56接合的量的函數(shù)(忽略任何系統(tǒng)損失)。 離合器包56可提供可變的前/后扭矩偏置(bias)，用于再生制動(dòng)力和推進(jìn)力。作 為例子，當(dāng)離合器包56被完全壓縮并不允許在前傳動(dòng)軸20和后傳動(dòng)軸22之間存在速度差 時(shí)，相對于電機(jī)48的扭矩偏置可以是50% (前)和50% (后)。作為另一示例，當(dāng)離合器 包56未被壓縮并且行星齒輪組比率提供70/30的前/后扭矩分配(split)時(shí)，相對于電機(jī) 48的扭矩偏置可以是70% (前)和30% (后)。在一些實(shí)施例中，可變離合器包接合允許 從50% (前)和50% (后)至70% (前)和30% (后)的可變的前/后扭矩偏置。但是， 其它偏置方案(例如，90/10、40/60等)也是可能的。 參照圖3，圖3的相對于圖2的編號元件的編號相差100的編號元件具有與圖2的 編號元件相似的(雖然不必是相同的)描述。但是，在該實(shí)施例中，EFRAD 124的構(gòu)造與圖 2所示出的相反。也就是說，連接軸154通過接頭174與后傳動(dòng)軸122連接，并且外部齒輪 架172通過接頭155與前傳動(dòng)軸120連接。 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員清楚的是，EFRAD 124的操作與在圖2中顯示的EFRAD 24的 操作相似(在考慮它們相反的構(gòu)造的情況下)。但是，相對于圖1所示的EFRAD 24， EFRAD 124提供相反的前/后扭矩分配。例如，如果圖1所示的EFRAD 24提供70/30的前/后扭 矩分配的布置時(shí)，則該布置的反向可提供30/70的前/后扭矩分配等。 參照圖4，圖4的與圖2的編號元件的編號相差200的編號元件具有與圖2的編 號元件相似的(雖然不必是相同的)描述。但是，在該實(shí)施例中，外部齒輪架272不承載環(huán) 形齒輪264。而是，環(huán)形齒輪264固定地附著(例如，螺栓連接)到EFRAD 224的殼體(未 示出)上。在其它實(shí)施例中，可使用任何適合的齒輪組，例如，平行軸齒輪組、準(zhǔn)雙曲面齒輪 組、螺旋傘齒輪組等等。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員清楚的是，特定齒輪組的使用可需要(例如) 電機(jī)248在EFRAD 224等內(nèi)重新布置。 在第一模式的操作中，發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)產(chǎn)生扭矩并且將其傳遞到傳動(dòng)系統(tǒng)。電 機(jī)248被禁用，因此，沒有反扭矩經(jīng)過中心齒輪260被提供到行星齒輪262。結(jié)果，沒有扭矩 經(jīng)行星齒輪262傳遞至前傳動(dòng)軸220或從前傳動(dòng)軸220傳遞出來。離合器包256沒有被壓 縮。結(jié)果，沒有扭矩從連接軸254經(jīng)離合器包256傳遞至后傳動(dòng)軸222。 在第二模式的操作中，發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)產(chǎn)生扭矩并將其傳遞至傳動(dòng)系統(tǒng)。電機(jī) 248產(chǎn)生電力，并且電力被發(fā)送到電力電子裝置(未示出)，以被存儲在高電壓電池(未示 出)中或者用于其它目的。因此，電機(jī)248通過中心齒輪260將反扭矩施加到行星齒輪262。 結(jié)果，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的扭矩被轉(zhuǎn)化為電力。離合器包56未被壓縮。結(jié)果，沒有扭矩從連接軸 254經(jīng)離合器包256被傳遞至后傳動(dòng)軸222。 在這種模式的操作中，電機(jī)248用作發(fā)電機(jī)。如果電機(jī)248用作電動(dòng)機(jī)，則傳遞至 傳動(dòng)系統(tǒng)的扭矩是發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和電機(jī)扭矩的和(忽略其它負(fù)載和系統(tǒng)損失)。 在第三模式的操作中，沒有扭矩被傳遞至傳動(dòng)系統(tǒng)。來自電力電子裝置(未示出) 的電力被施加到電機(jī)248。因此，電機(jī)248將扭矩經(jīng)中心齒輪260施加到行星齒輪262。結(jié)果，扭矩經(jīng)行星齒輪262施加到前傳動(dòng)軸220。離合器包256沒有被壓縮。結(jié)果，沒有扭矩 經(jīng)離合器包256在連接軸254和后傳動(dòng)軸222之間傳遞。 在這種模式的操作中，電機(jī)248用作電動(dòng)機(jī)。如果電機(jī)48用作發(fā)電機(jī)，則電機(jī)248 從前傳動(dòng)軸220吸收的機(jī)械動(dòng)力被轉(zhuǎn)化為電力。 在第四模式的操作中，發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)產(chǎn)生扭矩并將其傳遞至傳動(dòng)系統(tǒng)。電機(jī) 248被禁用，因此，沒有扭矩經(jīng)中心齒輪260提供至行星齒輪262。結(jié)果，沒有扭矩經(jīng)行星齒 輪262被傳遞至前傳動(dòng)軸220或從前傳動(dòng)軸220傳遞出來。離合器包256被壓縮，以可變 地將扭矩從連接軸254傳遞至后傳動(dòng)軸222。 在第五模式的操作中，發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)產(chǎn)生扭矩并將其傳輸?shù)絺鲃?dòng)系統(tǒng)。電機(jī) 248產(chǎn)生電力，并且電力被發(fā)送到電力電子裝置(未示出)，以被儲存在高電壓電池(未示 出)中或用于其它目的。因此，電機(jī)248將反扭矩經(jīng)中心齒輪260施加到行星齒輪262。結(jié) 果，發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)產(chǎn)生的扭矩被轉(zhuǎn)換為電力。離合器包256被壓縮，以將扭矩從連接軸 254可變地傳遞至后傳動(dòng)軸222。 在這種模式的操作中，電機(jī)248用作發(fā)電機(jī)。如果電機(jī)248用作電動(dòng)機(jī)，則傳遞至 傳動(dòng)系統(tǒng)的扭矩是發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和電機(jī)扭矩的和(忽略其它負(fù)載和系統(tǒng)損失)。 在第六模式的操作中，沒有扭矩被傳遞到傳動(dòng)系統(tǒng)。來自電力電子裝置(未示出) 的電力被提供到電機(jī)248。因此，電機(jī)248通過中心齒輪260將扭矩施加到行星齒輪262。 結(jié)果，扭矩經(jīng)過行星齒輪262傳輸?shù)角皞鲃?dòng)軸220。離合器包256被壓縮，以將扭矩從連接 軸254可變地傳輸至后傳動(dòng)軸222。 在這種模式的操作中，電機(jī)248用作電動(dòng)機(jī)。如果電機(jī)248用作發(fā)電機(jī)，則電機(jī) 248從前傳動(dòng)軸220和后傳動(dòng)軸222吸收的機(jī)械動(dòng)力被轉(zhuǎn)化為電力。 離合器包256可提供可變的前/后扭矩偏置，用于再生制動(dòng)力和推進(jìn)力。作為例 子，當(dāng)離合器包256被完全壓縮并不允許在前傳動(dòng)軸220和后傳動(dòng)軸222之間存在速度差 時(shí)，扭矩偏置可以是50% (前)和50% (后)。作為另一示例，當(dāng)離合器包56未被壓縮時(shí)， 扭矩偏置可以是100% (前)。在一些實(shí)施例中，可變離合器包接合允許從50% (前)和 50% (后)至100% (前)的可變的前/后扭矩偏置。 現(xiàn)在參照圖5，圖5的相對于圖4的編號元件的編號相差100的編號元件具有與圖 4的編號元件相似的(雖然不必是相同的)描述。但是，在該實(shí)施例中，EFRAD 324的構(gòu)造 與圖4所示出的相反。也就是說，連接軸354通過接頭374與后傳動(dòng)軸322連接，并且外部 齒輪架372通過接頭355與前傳動(dòng)軸320連接。 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員清楚的是，EFRAD 324的操作與在圖4中顯示的EFRAD224的 操作相似(在考慮它們相反的構(gòu)造的情況下)。但是，相對于圖4所示的EFRAD 224，EFRAD 324提供相反的前/后扭矩分配。 雖然已經(jīng)顯示并描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，但是，不意味著這些實(shí)施例顯示并 描述了本實(shí)用新型的所有可能的形式。此外，在說明書中使用的詞是描述性而非限制性的， 并且應(yīng)該理解，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下可做出各種改變。
權(quán)利要求一種用于車輛的混合動(dòng)力傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括離合器，與初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件中的至少一個(gè)機(jī)械地結(jié)合，并且被構(gòu)造為選擇性地在初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件之間傳遞扭矩；電機(jī)，被構(gòu)造為選擇性地將動(dòng)力提供至初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件中的至少一個(gè)；齒輪組，機(jī)械地連接到電機(jī)，并被構(gòu)造為允許初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件之間的差速旋轉(zhuǎn)。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，電機(jī)被進(jìn)一步構(gòu)造為選擇性地將從初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件中的至少一個(gè)接收的動(dòng)力轉(zhuǎn)換為電力的發(fā)電機(jī)。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，電機(jī)被進(jìn)一步構(gòu)造為選擇性地自由旋轉(zhuǎn)。
4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，齒輪組包括與電機(jī)機(jī)械地連接的第一元件。
5. 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，齒輪組還包括與初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件中的一個(gè)機(jī)械地連接的第二元件。
6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，齒輪組包括行星齒輪組，并且行星齒輪組進(jìn)一步包括與初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件中的另一個(gè)機(jī)械地連接的第三元件。
7. —種汽車混合動(dòng)力傳遞系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括電機(jī)，被構(gòu)造為通過將電力轉(zhuǎn)換為動(dòng)力而選擇性地將動(dòng)力提供到初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件中的至少一個(gè)；行星齒輪組，包括中心齒輪、至少一個(gè)行星齒輪和不旋轉(zhuǎn)的環(huán)形齒輪，中心齒輪機(jī)械地與電機(jī)連接，所述至少一個(gè)行星齒輪機(jī)械地與初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件中的I ^口 口 ；離合器，機(jī)械地與初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件中的至少一個(gè)結(jié)合，并且被構(gòu)造為在初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件之間選擇性地傳遞扭矩。
8. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，電機(jī)被進(jìn)一步構(gòu)造為選擇性地將從初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件中的至少一個(gè)接收的動(dòng)力轉(zhuǎn)換為電力的發(fā)電機(jī)。
9. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，電機(jī)被進(jìn)一步構(gòu)造為選擇性地自由旋轉(zhuǎn)。
專利摘要一種混合動(dòng)力汽車動(dòng)力傳遞系統(tǒng)，其包括電機(jī)；齒輪組，與電機(jī)機(jī)械地連接；離合器，與初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件中的至少一個(gè)機(jī)械地結(jié)合。電機(jī)被構(gòu)造為選擇性地將動(dòng)力提供至初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件中的至少一個(gè)。齒輪組被構(gòu)造為允許在初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件之間差速旋轉(zhuǎn)。離合器被構(gòu)造為在初級傳動(dòng)系統(tǒng)組件和次級傳動(dòng)系統(tǒng)組件之間選擇性地傳遞扭矩。
文檔編號B60K6/36GK201525270SQ20092015854
公開日2010年7月14日 申請日期2009年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月25日
發(fā)明者威廉·保羅·伯金斯 申請人:福特全球技術(shù)公司