車輛的傳動系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】車輛的傳動系統(tǒng)
[0001]本發(fā)明涉及車輛的傳動系統(tǒng)，具體是具有增程器的電動車輛，該傳動系統(tǒng)包括第一電動機、第二電動機和內燃機，第一電動機借助于行星齒輪驅動連接到車輛的至少一個驅動軸，行星齒輪包括第一、第二和第三行星齒輪元件，第二電動機經(jīng)由該行星齒輪連接到第一電動機，內燃機連接到第一電動機。
[0002]US 5，991，683A公開了一種用于混合動力車輛的傳動系統(tǒng)，包括第一電動機和第二電動機以及內燃機，其中第一電動機連接到行星齒輪的太陽輪，而第二電動機剛性地驅動連接到行星齒輪的行星齒輪架。第二電動機還剛性地驅動連接到內燃機。行星齒輪架的齒圈作用在車輛的驅動軸上。在兩電動機之間沒有離合元件。這顯著限制傳動系統(tǒng)的應用范圍。具體來說，第二電動機不能與內燃機或行星齒輪脫開。
[0003]從說明書EP 2218603AU US 2009/250，278A、US 2010/006，357A、US7, 204，222B、US 6，991，054B、US 6，067，801A、US 6，161，640A 以及 US 6，278，195A 已知其它類似的傳動系統(tǒng)。
[0004]因此，本發(fā)明的目的是提供一種適用于帶有増程器的混合動力車輛的傳動系統(tǒng)，其中應當能夠經(jīng)由內燃機驅動構成的増程器進行臨時直接驅動。還應能夠短暫地使用増程器來支持電力驅動。傳動系統(tǒng)應需要盡可能少的空間。
[0005]這根據(jù)本發(fā)明來實現(xiàn)，即，使得可切換的第一離合器布置在內燃機與第二電動機之間，其中較佳地可切換的第二離合器布置在第二電動機與行星齒輪之間。
[0006]因此，內燃機可與第二電動機脫開，于是第二電動機可獨立于內燃機運行，以支持能量回收工作或用于驅動諸如空調壓縮機的輔助單元。
[0007]由于第二電動機可通過第二離合器與行星齒輪脫開，所以還能夠經(jīng)由內燃機和第二電動機獨立于其余傳動系統(tǒng)對蓄電單元充電。但到其余傳動系統(tǒng)的驅動連接可通過閉合第一和第二離合器來形成，借助于第一和第二離合器，內燃機以及第二電動機可用于支持驅動動力。
[0008]第一電動機可驅動連接到較佳地由齒圈構成的第一行星齒輪元件。較佳地由行星齒輪架構成的第二行星齒輪元件作用在車輛的驅動軸上。
[0009]在本發(fā)明的第一實施例中設置成第二電動機連接到第二行星齒輪元件。第二電動機和內燃機可直接用于支持驅動軸的驅動。這允許不中斷牽引而進行換擋，因為僅第二電動機可短暫地提供換擋過程期間用于進行驅動的扭矩。
[0010]在本發(fā)明的第二實施例中設置成第二電動機連接到第一行星齒輪元件。在該過程中，第二電動機和內燃機作用在與第一電動機相同的行星齒輪元件上。因此車輛的驅動經(jīng)由行星齒輪的速度轉化傳輸通過內燃機和第二電動機來實現(xiàn)。以這種方式提供尤其高的扭矩。還能夠作為替代方式來提供更緊湊且更輕構造的傳動系統(tǒng)，因為驅動扭矩由兩個電動機來提供。
[0011]當?shù)谝恍行驱X輪元件和第二行星齒輪元件經(jīng)由可切換的第三離合器剛性地可轉動彼此連接時，能以簡單方式實現(xiàn)至少兩個不同的傳動級，其中較佳地由太陽輪構成的第三行星齒輪元件可較佳地由制動裝置剛性地保持。通過選擇性地啟用第三離合器和制動件能夠例如實現(xiàn)1:1或1.5:1的傳動比。
[0012]當車輛靜止時為了能夠對車輛的乘客車廂進行空氣調節(jié)，如果空調壓縮機較佳地經(jīng)由傳動級驅動連接到第二電動機則是尤其有利的。
[0013]以下將參照附圖更詳細地揭示本發(fā)明，附圖中:
[0014]圖1示出第一實施例中根據(jù)本發(fā)明的傳動系統(tǒng)，以及
[0015]圖2示出第二實施例中根據(jù)本發(fā)明的傳動系統(tǒng)。
[0016]各圖示出用于混合動力車輛的傳動系統(tǒng)1，包括第一電動機2、第二電動機3和內燃機4，其中內燃機起到所謂増程器的功能。
[0017]在本實例中形成主驅動源的第一電動機2經(jīng)由其驅動軸2a作用在行星齒輪5的第一行星齒輪元件5a上，所述齒輪元件在本發(fā)明各實施例中由齒圈構成。例如由行星齒輪架形成的行星齒輪元件5b經(jīng)由傳動級6和差動齒輪7連接到車輛的驅動軸8。
[0018]第二電動機3的驅動軸3a可經(jīng)由可換擋的第一離合器9連接到內燃機4的軸4a。在背向內燃機4的一側上，第二電動機3的軸3b可經(jīng)由第二離合器10連接到行星齒輪5。
[0019]行星齒輪架的第一行星齒輪元件5a和第二行星齒輪元件5b可借助于第三離合器11剛性地彼此連接。由例如太陽輪形成的第三行星齒輪元件5c可由制動裝置12保持。
[0020]第二電動機3的驅動軸3b經(jīng)由傳動級13連接到空調壓縮機14。
[0021]在圖1所示的實施例中，第二電動機3的驅動軸3b可經(jīng)由第二離合器10連接到第二行星齒輪元件5b，第二行星齒輪元件5b經(jīng)由具有固定傳動比的傳動級6和差動齒輪7直接作用在驅動軸8上。于是，在車輛高速時，驅動支持可由第二電動機3和/或內燃機4實現(xiàn)。
[0022]圖2示出一實施例，其中第二電動機3的驅動軸3b可經(jīng)由第二離合器10驅動連接到行星齒輪5的第一行星齒輪元件5a。第二電動機3和/或內燃機4因此作用在行星齒輪5的輸入(像第二電動機2)上，借助于該輸入，作用在驅動軸8和內燃機4上的、支持第二電動機3的扭矩取決于行星齒輪5的當前傳動比，行星齒輪5的當前傳動比取決于第三離合器111和制動裝置12的切換位置。
[0023]行星齒輪5的傳動比可通過交替啟動和停用第三離合器11和制動裝置12來改變，其中在該實施例中用啟用的第三離合器11和停用的制動裝置12實現(xiàn)1:1的傳動比(直接動力輸出)，而在第三離合器11停用和制動裝置12的啟用下，實現(xiàn)第一行星齒輪元件5a與第二行星齒輪元件5b之間1.5:1的傳動比。
[0024]在該實施例中，第一電動機2、第二電動機3和內燃機4的最大扭矩以4:2:1的比例起作用。
[0025]第一離合器9閉合，以啟動內燃機4，并在啟用內燃機4時對蓄電單元充電。當需要扭矩支持或需要內燃機4加速時，第一離合器9也可關閉。
[0026]當啟用第二電動機3以支持加速或恢復時，閉合第二離合器10。當內燃機4用作僅對蓄電單元充電的増程器時，打開第二離合器10。在該過程中第二電動機3的轉子可形成用于內燃機4的飛輪。
[0027]因此，形成増程器的內燃機4是傳動系統(tǒng)I的一部分，并與兩個電動機2、3 —起形成一個緊湊的系統(tǒng)，該系統(tǒng)僅需要一組阻尼和絕緣。増程器在例如主驅動機器的切換過程中既用于對蓄電池單元充電又用于施加附加扭矩。
[0028]電動機2、3都可用于能量回收。傳動系統(tǒng)的每個部件可獨立地啟用或停用。
[0029]所述驅動系統(tǒng)I因此代表用于帶有増程器的混合動力車輛的高度緊湊布置，并提供大量的不同潛在應用。
【主權項】
1.一種用于車輛、尤其是帶有増程器的電動車輛的傳動系統(tǒng)(I)，所述傳動系統(tǒng)包括第一電動機(2)、第二電動機(3)以及內燃機(4)，所述第一電動機(2)借助于行星齒輪(5)驅動連接到所述車輛的至少一個驅動軸(8)，所述行星齒輪(5)包括第一、第二和第三行星齒輪元件(5a，5b, 5c)，所述第二電動機(3)經(jīng)由所述行星齒輪連接到所述第一電動機(2)，所述內燃機(4)連接到所述第一電動機(2)，其特征在于，可切換的第一離合器(9)布置在所述內燃機⑷與所述第二電動機⑶之間。
2.根據(jù)權利要求1所述的傳動系統(tǒng)(I)，其特征在于，可切換的第二離合器(10)布置在所述第二電動機(3)與所述行星齒輪(5)之間。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的傳動系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述第一電動機(2)連接到較佳地由齒圈構成的第一行星齒輪元件(5a)。
4.如權利要求1至3中的一項所述的傳動系統(tǒng)(I)，其特征在于，較佳地由行星齒輪架構成的第二行星齒輪元件(5b)能連接到所述驅動軸(8)。
5.如權利要求1至4中的一項所述的傳動系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述第二電動機(3)能連接到所述第二行星齒輪元件。
6.如權利要求1至4中的一項所述的傳動系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述第二電動機(3)能連接到所述第一行星齒輪元件(5a)。
7.如權利要求1至6中的一項所述的傳動系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述第一行星齒輪元件(5a)和所述第二行星齒輪元件(5b)通過可切換的第三離合器(11)可轉動地彼此剛性連接。
8.如權利要求1至7中的一項所述的傳動系統(tǒng)(I)，其特征在于，較佳地由太陽輪構成的所述第三行星齒輪元件(5c)能由制動裝置(12)保持。
9.如權利要求1至8中的一項所述的傳動系統(tǒng)(I)，其特征在于，至少一個輔助單元、較佳地是空調壓縮機(14)尤其較佳地借助于傳動級能驅動連接到所述第二電動機(3)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于車輛、尤其是帶増程器的電動車輛的傳動系統(tǒng)(1)，包括第一電動機(2)、第二電動機(3)以及內燃機(4)，該第一電動機(2)借助于行星齒輪(5)驅動連接到車輛的至少一個驅動軸(8)，行星齒輪(5)包括第一、第二和第三行星齒輪元件(5a,5b,5c)，第二電動機(3)經(jīng)由行星齒輪連接到第一電動機(2)，內燃機(4)連接到第一電動機(2)。因此，形成具有可變度高的緊湊傳動系，使得可切換的第一離合器(9)布置在內燃機(4)與第二電動機(3)之間。
【IPC分類】B60K6-365, B60K6-442, B60K6-387
【公開號】CN104661848
【申請?zhí)枴緾N201380049053
【發(fā)明人】J·K·I·韋梅倫
【申請人】Avl里斯脫有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年8月12日
【公告號】EP2888124A1, US20150240917, WO2014029651A1