[发明专利]单离合器、双行星式混合动力构造

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合动力变速器，其具有两个电动机/发电机、仅仅两个行星齿轮组和单个转矩传递机构。

背景技术

车辆混合动力系统通常具有由传动装置互连的发动机和一个或多个电动机/发电机以及受到控制以提供各种车辆运行模式的选择性地可接合的转矩传递机构，这些运行模式例如一个或多个电力可变运行模式、固定速比模式和纯电力（电池供电的）模式。混合动力系统可以通过多种方式改善车辆燃油经济性，主要是通过使用电动机/发电机中的一个或两个进行车辆制动并且使用再生能量电力地驱动车辆，同时使发动机停止。在减速和制动阶段期间以及在低速或者轻载运转阶段期间，可以关掉发动机从而消除由发动机阻力引起的效率损失。通过再生制动收集的制动能（或在发动机运转期间生成的电能）会在这些发动机停止阶段使用。在发动机工作模式期间由电动机/发电机对发动机转矩或功率的瞬间需求进行补充，在不降低车辆性能的情况下获得更小的发动机。另外，对于特定功率需求，电力可变模式可以允许发动机在最优效率点处或附近运转。

发明内容

现有的混合动力构造提供好的车辆可行驶里程和燃油经济性，但是需要多个离合器来建立各种运行模式，并且出现了较小车辆中的封装问题以及与操纵离合器所需的液压系统相关的成本问题。需要一种混合动力系统提供各种运行模式的燃油经济性利益，同时凭借最少化必需部件的数量和/或凭借通过对特定平台按照需求缩放部件尺寸或容量来为各种车辆平台提供结构灵活性而遏制总成本。

所提供的动力系统构造具有仅仅一个离合器，因此降低或完全省去液压装置和附带成本以及封装空间需求。具体地说，一种用于车辆的混合动力系统包括原动机和变速器，该原动机可以是发动机，该变速器具有输入构件、输出构件和固定构件，该输入构件构造成与该原动机相连以从该原动机接收转矩。提供第一电动机/发电机和第二电动机/发电机作为辅助动力源。包含第一行星齿轮组和第二行星齿轮组，每个都具有各自的第一构件、第二构件和第三构件。该输入构件与该发动机一直相连，为了共同与该第二行星齿轮组的该第一构件一起旋转。第二电动机/发电机连接成与该第二行星齿轮组的该第二构件共同旋转。该第一电动机/发电机连接成与该第一行星齿轮组的该第一构件共同旋转。该第一行星齿轮组的该第二构件一直接地连接到（grounded）该固定构件上。该第一行星齿轮组的该第三构件和该第二行星齿轮组的该第三构件连接成与该输出构件共同旋转。仅仅一个离合器操作性地连接到该变速器，并且它选择性地可接合成把该输入构件和该第二行星齿轮组的该第一构件接地连接到该固定构件上。

在至少一个实施例中，该离合器是电磁离合器，并且因此不需要任何增压液压流体用于接合。与液压离合器相比，电磁离合器易于封装，并且可以减小重量、成本和离合器响应时间。该发动机连接到的构件可以是恒星齿轮构件，由此通过行星齿轮组获得转矩倍增从而使得发动机可以运转在其最高效率工作转速附近。因为这两个电动机/发电机都操作性地连接到该变速器输出构件，如果一个电动机/发电机故障，另一个仍然能够操作成电动机或发电机以获得混合动力运行模式。

该动力系统足够地紧凑从而使得它能够容易地嵌入现有手动变速器和自动变速器中。在手动变速器中，该离合器能够是驾驶员操纵的。该动力系统能够实现改善的或比得上现有双电动机构造的燃油经济性。

本发明的上述特征和优点及其他特征和优点将通过对实施本发明的最佳模式的下列详细描述变得更明显，同时参照附图。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种用于车辆的混合动力系统，包括：

原动机；

变速器，其具有：

输入构件，其构造成与所述原动机相连以从所述原动机接收转矩；

输出构件；

固定构件；

第一电动机/发电机和第二电动机/发电机；

第一行星齿轮组和第二行星齿轮组，其每个都具有各自的第一构件、第二构件和第三构件；其中，所述输入构件与所述原动机一直相连，从而与所述第二行星齿轮组的所述第一构件共同旋转；其中，所述第二电动机/发电机连接成与所述第二行星齿轮组的所述第二构件共同旋转；其中，所述第一电动机/发电机连接成与所述第一行星齿轮组的所述第一构件共同旋转；其中，所述第一行星齿轮组的所述第二构件一直接地连接到所述固定构件上；其中，所述第一行星齿轮组的所述第三构件和所述第二行星齿轮组的所述第三构件连接成与所述输出构件共同旋转；以及