[发明专利]多速驱动单元

说明书

技术领域

本发明公开的实施方式总体涉及用于机动车辆的变速器，尤其涉及具有多速输入的电动可变变速器。

背景技术

多模式电动可变变速器是有利的新型变速器设计，该设计能够以低的车辆速度以及高的车辆速度降低引擎损耗和电动马达损耗。然而，根据模式变化机构的实施，多模式电动可变变速器具有潜在的缺陷。例如，多模式电动可变变速器（多模式EVT）可能由于离合器分离不彻底和多个行星齿轮组摩擦而经历较高的传动旋转损耗。此外，在一些多模式EVT内的齿轮传动范围（gearing range）可限制电动车辆（EV）的驱动能力。

图1中“机械点追逐（mechanical point chasing）”的简化示图示出相对于主减速器的每分钟转数（“RPM”）所绘制的典型的现有技术的单模式电动可变变速器的第一电动马达A、第二电动马达B和引擎的每分钟转数。从图1可以看出，引擎RPM（引擎）随着主减速器RPM增大而保持不变直到主减速器RPM达到Nl。与此同时，电动马达B（MOT B）的RPM与主减速器的RPM成比例地增大。与电动马达B相比，电动马达A（MOT A）的RPM与主减速器的RPM成比例地减小并且在主减速器RPM为Nl时等于零。一旦电动马达A的RPM达到小的负值（在该简化示例中使用的是0rpm），电动马达A的RPM的任何进一步的减小导致系统损耗相应地增大。因此，典型的单模式EVT将不允许电动马达A在引擎运行时以（非常）负的RPM操作。引擎的转速必须考虑在主减速器RPM超出Nl时马达A的RPM不能进一步降低（到负）。因此，在主减速器RPM高于Nl时，引擎RPM必须随着主减速器速度的增大成比例地增大。引擎RPM的增大导致引擎没有在其最佳的燃料效率和/或功率范围内操作。因此，设计EVT的齿轮传动以在充分的高速公路（即，高速）和市区（即，低速）性能和效率之间折中变得必要。因此，令人满意的EVT较好地优化引擎操作和电动马达损耗，同时还提供令人满意的市区和高速公路性能和EV功能，同时还可利用低损耗模式变化机构紧凑地实施。

一些EVT包括输入制动器，该输入制动器将EVT的输入轴锁定以防止输入轴旋转。当以EV模式操作时，输入制动器启动在EVT内的两个电动马达以提供推进力。此外，对于给定的驱动系统配置，输入制动器通过最小化电动马达和引擎的损耗之和而减小总的系统损耗，来改善EVT的驱动和再生制动效率。然而，除了提供输入制动器功能的EVT之外，典型的现有技术的EVT依赖于独立的离合器和/或制动机构。该独立的离合器和/或制动机构的添加增加了EVT的成本和分离不彻底。

在典型的现有技术的EVT中，电动马达用来启动化石燃料提供动力的车辆引擎。因此，电动马达之间的传动比、EVT的电动马达的尺寸和对EVT提供动力的电池的尺寸必须足以对引擎提供足够的启动力，即使在最差的启动条件下。因此，通常在EVT内必须做出折中以确保马达具有足够的扭矩来启动引擎。因此，电动马达之间的传动比、电动马达的尺寸和对EVT提供动力的电池的尺寸对于特定的车辆操作可能不是理想的。较大的电动马达和电池对于启动车辆引擎是必要的，由此增加了EVT的重量和成本。

EVT通常具有有限的反向齿轮性能并且仅依赖于其一个电动马达以提供倒档推进。这在诸如极热或极冷的气候中电池电量或电动马达扭矩可能受到限制的情况下是有问题的。如果电力失效或者提供不充分的推进力，则车辆完全不能倒档运动。因此，如果电池电力不足，则令人满意的EVT在倒档操作时利用引擎的推进力或者使用EVT的两个电动马达以提供反向推进。

因此，提供如下的EVT是令人满意的，该EVT保持引擎操作在引擎的效率和/或功率范围内的同时还提供满意的市区性能和高速公路性能。因此，提供具有集成的输入制动器的EVT也是令人满意的。提供具有足够的扭矩以启动车辆引擎而无需做出其他的车辆性能和价格折中的EVT也是令人满意的。此外，提供如下的EVT也是令人满意的，其中，引擎可提供用于倒档操作的推进力或者EVT的两个电动马达可以用于倒档操作。

发明内容

在一个示例性实施方式中，提供了一种具有变速器输入轴和电动可变变速器输入轴的电动可变变速器。变速器输入轴可选地联接到电动可变变速器输入轴以提供第一输入传动比，并且变速器输入轴可选地联接到电动可变变速器输入轴以提供第二输入传动比。