混合电动车辆的变速器系统技术方案

技术编号:10827879 阅读:102 留言:0更新日期:2014-12-26 17:31
本发明专利技术提供了一种混合电动车辆的变速器系统,其可包括:输入轴、第一和第二电动机/发电机、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、输出齿轮和第一离合器,输入轴连接至发动机;第一和第二电动机/发电机设置于变速器外壳上;第一行星齿轮组设置于输入轴上,并具有三个旋转元件,其中一个旋转元件连接至变速器外壳,另一旋转元件连接至第一电动机/发电机,且又一旋转元件连接至输入轴;第二行星齿轮组设置于输入轴上,并具有三个旋转元件,其中一个旋转元件连接至变速器外壳,另一旋转元件连接至第二电动机/发电机,且又一旋转元件作为输出元件操作;输出齿轮连接至第二行星齿轮组的又一旋转元件;第一离合器将输入轴选择性地连接至输出齿轮。

【技术实现步骤摘要】
混合电动车辆的变速器系统相关申请的交叉引用本申请要求2013年6月24日提交的韩国专利申请第10-2013-0072277号的优先权,该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
本专利技术涉及一种混合电动车辆的变速器系统。更特别地,本专利技术涉及一种混合电动车辆的变速器系统,其可实现EV模式、连续模式和包括直接联接和OD的平行模式。
技术介绍
通常,混合动力车辆为一种有效使用两种不同的动力源的车辆。 这样的混合电动车辆通常使用发动机和电动机/发电机。混合电动车辆使用具有相对更好的低速扭矩特性的电动机/发电机作为在低速下的主动力源,并且使用具有相对更好的高速扭矩特性的发动机作为在高速下的主动力源。 由于混合电动车辆停止使用化石燃料的发动机的操作,并且在低速区域处使用电动机/发电机,因此可改进燃料消耗,并且可减少废气。 混合电动车辆的动力变速器系统分为单模式类型和多模式类型。 用于换档控制的诸如离合器和制动器的扭矩传递装置是不必要的,但是燃料消耗由于在高速区域处的效率劣化而较高,并且需要额外的扭矩倍增设备以应用于根据单模式类型的大型车辆。 由于多模式类型在高速区域处具有高效率,并能够自发地倍增扭矩,因此多模式类型可应用于全尺寸车辆。 因此,应用多模式类型而非单模式类型作为混合电动车辆的动力变速器系统,并且也持续研究多模式类型。 多模式类型的动力变速器系统包括多个行星齿轮组、作为电动机和/或发电机操作的多个电动机/发电机、控制所述行星齿轮组的旋转元件的多个扭矩传递装置,以及用作电动机/发电机的动力源的电池。 多模式类型的动力变速器系统取决于行星齿轮组、电动机/发电机以及扭矩传递装置的连接而具有不同的操作机制。 此外,多模式类型的动力变速器系统取决于行星齿轮组、电动机/发电机以及扭矩传递装置的连接而具有不同的特征,如耐久性、动力传递效率和尺寸。因此,也持续研究混合电动车辆的动力变速器系统的连接结构的设计,以获得无动力损失的稳固且紧凑的动力变速器系统。 公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
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的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的各个方面提供了一种混合电动车辆的变速器系统,其具有如下优点:通过在输入轴上设置两个电动机/发电机和两个离合器而实现EV模式、连续模式,以及包括直接联接和OD的平行模式。 另外,本专利技术的各个方面已试图提供一种混合电动车辆的变速器系统,其具有如下另外的优点:通过在除了平行模式之外的模式下不使用离合器而提高燃料经济性。 另外,本专利技术的各个方面已试图提供一种混合电动车辆的变速器系统,其具有如下另外的优点:通过行星齿轮组而获得用于启动发动机的速度降低齿轮比和驱动发动机/发电机的速度降低齿轮比。 另外,本专利技术的各个方面已试图提供一种混合电动车辆的变速器系统,其具有如下另外的优点:使用行星齿轮组而获得超速传动(0D)。因此,可去除用于获得OD的常规输出齿轮组,并可缩短变速器的长度。 根据本专利技术的各个方面的混合电动车辆的变速器系统可包括:输入轴、第一电动机/发电机和第二电动机/发电机、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、输出齿轮和第一离合器,所述输入轴连接至发动机;所述第一电动机/发电机和第二电动机/发电机设置于变速器外壳上;所述第一行星齿轮组设置于所述输入轴上,并具有三个旋转元件,其中一个旋转元件连接至所述变速器外壳,另一旋转元件连接至所述第一电动机/发电机,且又一旋转元件连接至所述输入轴;所述第二行星齿轮组设置于所述输入轴上,并具有三个旋转元件,其中一个旋转元件连接至所述变速器外壳,另一旋转元件连接至所述第二电动机/发电机,且又一旋转元件作为输出元件操作;所述输出齿轮连接至所述第二行星齿轮组的所述又一旋转元件;所述第一离合器将所述输入轴选择性地连接至所述输出齿轮。 所述变速器系统还可包括第二离合器,所述第二离合器将所述第一行星齿轮组的另一旋转元件选择性地连接至所述输出齿轮。 所述第一行星齿轮组可为单小齿轮行星齿轮组,所述单小齿轮行星齿轮组包括作为其旋转元件的第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈,其中所述第一太阳轮固定至所述变速器外壳,所述第一行星架直接连接至所述输入轴,并通过所述第一离合器选择性地连接至所述输出齿轮,且所述第一内齿圈直接连接至所述第一电动机/发电机,并通过所述第二离合器选择性地连接至所述输出齿轮。 所述第二行星齿轮组可为单小齿轮行星齿轮组,所述单小齿轮行星齿轮组包括作为其旋转元件的第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈,其中所述第二太阳轮直接连接至所述第二电动机/发电机,所述第二行星架直接连接至所述输入齿轮,且所述第二内齿圈固定至所述变速器外壳。 所述变速器系统还可包括减速齿轮单元,所述减速齿轮单元包括中间轴,所述中间轴与所述输入轴平行,并且所述中间轴设置于所述输出齿轮与差动装置的最终减速齿轮之间,以将所述输出齿轮的扭矩传输至所述差动装置。 所述减速齿轮单元可包括:中间齿轮和驱动齿轮,所述中间齿轮设置于所述中间轴上,并与所述输出齿轮在外部啮合;所述驱动齿轮设置于所述中间轴上,并与所述差动装置的最终减速齿轮在外部啮合。 所述第二行星齿轮组可为单小齿轮行星齿轮组,所述单小齿轮行星齿轮组包括作为其旋转元件的第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈,其中所述第二太阳轮直接连接至所述第二电动机/发电机,所述第二行星架固定至所述变速器外壳,且所述第二内齿圈直接连接至所述输入齿轮。 根据本专利技术的各个方面的混合电动车辆的变速器系统可包括:输入轴、第一电动机/发电机和第二电动机/发电机、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、输出齿轮和一个离合器,所述输入轴连接至发动机;所述第一电动机/发电机和第二电动机/发电机设置于变速器外壳上;所述第一行星齿轮组设置于所述输入轴上,并具有三个旋转元件,其中一个旋转元件连接至所述变速器外壳,另一旋转元件连接至所述第一电动机/发电机,且又一旋转元件连接至所述输入轴;所述第二行星齿轮组设置于所述输入轴上,并具有三个旋转元件,其中一个旋转元件连接至所述变速器外壳,另一旋转元件连接至所述第二电动机/发电机,且又一旋转元件作为输出元件操作;所述输出齿轮连接至所述第二行星齿轮组的所述又一旋转元件;所述一个离合器将所述第一行星齿轮组的另一旋转元件选择性地连接至所述输出齿轮。 所述变速器系统还可包括另一离合器,所述另一离合器将所述输入轴选择性地连接至所述输出齿轮。 所述第一行星齿轮组可为单小齿轮行星齿轮组,所述单小齿轮行星齿轮组包括作为其旋转元件的第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈,其中所述第一太阳轮固定至所述变速器外壳,所述第一行星架直接连接至所述输入轴,并通过另一离合器选择性地连接至所述输出齿轮,且所述第一内齿圈直接连接至所述第一电动机/发电机,并通过所述一个离合器选择性地连接至所述输出齿轮。 所述第二行星齿轮组可为单小齿轮行星齿轮组,所述单小齿轮行星齿轮组包括作为其旋转元件的第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈,其中所述第二太阳轮直接连接至所述第二电动机/发电机,所述第二行星架直接连接至所述输入齿轮,且所述本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种混合电动车辆的变速器系统,其包括:输入轴,所述输入轴连接至发动机;第一电动机/发电机和第二电动机/发电机,所述第一电动机/发电机和第二电动机/发电机位于变速器外壳上;第一行星齿轮组,所述第一行星齿轮组位于所述输入轴上,并具有三个旋转元件,其中一个旋转元件连接至所述变速器外壳,另一旋转元件连接至所述第一电动机/发电机,且又一旋转元件连接至所述输入轴;第二行星齿轮组,所述第二行星齿轮组位于所述输入轴上,并具有三个旋转元件,其中一个旋转元件连接至所述变速器外壳,另一旋转元件连接至所述第二电动机/发电机,且又一旋转元件作为输出元件操作;输出齿轮,所述输出齿轮连接至所述第二行星齿轮组的所述又一旋转元件;以及第一离合器,所述第一离合器将所述输入轴选择性地连接至所述输出齿轮。

【技术特征摘要】
2013.06.24 KR 10-2013-00722771.一种混合电动车辆的变速器系统,其包括: 输入轴,所述输入轴连接至发动机; 第一电动机/发电机和第二电动机/发电机,所述第一电动机/发电机和第二电动机/发电机位于变速器外壳上; 第一行星齿轮组,所述第一行星齿轮组位于所述输入轴上,并具有三个旋转元件,其中一个旋转元件连接至所述变速器外壳,另一旋转元件连接至所述第一电动机/发电机,且又一旋转元件连接至所述输入轴; 第二行星齿轮组,所述第二行星齿轮组位于所述输入轴上,并具有三个旋转元件,其中一个旋转元件连接至所述变速器外壳,另一旋转元件连接至所述第二电动机/发电机,且又一旋转元件作为输出元件操作; 输出齿轮,所述输出齿轮连接至所述第二行星齿轮组的所述又一旋转元件;以及 第一离合器,所述第一离合器将所述输入轴选择性地连接至所述输出齿轮。2.根据权利要求1所述的混合电动车辆的变速器系统,其还包括第二离合器,所述第二离合器将所述第一行星齿轮组的另一旋转元件选择性地连接至所述输出齿轮。3.根据权利要求2所述的混合电动车辆的变速器系统,其中所述第一行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组,所述单小齿轮行星齿轮组包括作为其旋转元件的第一太阳轮、第一行星架和第一内齿圈,且 其中所述第一太阳轮固定至所述变速器外壳,所述第一行星架直接连接至所述输入轴,并通过所述第一离合器选择性地连接至所述输出齿轮,且所述第一内齿圈直接连接至所述第一电动机/发电机,并通过所述第二离合器选择性地连接至所述输出齿轮。4.根据权利要求2所述的混合电动车辆的变速器系统,其中所述第二行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组,所述单小齿轮行星齿轮组包括作为其旋转元件的第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈,且 其中所述第二太阳轮直接连接至所述第二电动机/发电机,所述第二行星架直接连接至所述输出齿轮,且所述第二内齿圈固定至所述变速器外壳。5.根据权利要求1所述的混合电动车辆的变速器系统,其还包括减速齿轮单元,所述减速齿轮单元包括中间轴,所述中间轴与所述输入轴平行,并且所述中间轴位于所述输出齿轮与差动装置的最终减速齿轮之间,以将所述输出齿轮的扭矩传输至所述差动装置。6.根据权利要求5所述的混合电动车辆的变速器系统,其中所述减速齿轮单元包括: 中间齿轮,所述中间齿轮位于所述中间轴上,并与所述输出齿轮在外部啮合;以及 驱动齿轮,所述驱动齿轮位于所述中间轴上,并与所述差动装置的最终减速齿轮在外部哨合。7.根据权利要求2所述的混合电动车辆的变速器系统,其中所述第二行星齿轮组为单小齿轮行星齿轮组,所述单小齿轮行星齿轮组包括作为其旋转元件的第二太阳轮、第二行星架和第二内齿圈,且 其中所述第二太阳轮直接连接至所述第二电动机/发电机,所述第二行星架固定至所述变速器外壳,且所述第二内齿圈直接连接至所述输出齿轮。8.一种混合电动车辆的变速器系统,其包括: 输入轴,所述输入轴连接至发动机; 第一电动机/发电机和第二电动机/发电机,所述第一电动机/发电机和第二电动机/发电机设置于变速器外壳上; 第一行星齿轮组,所述第一行星齿轮组放置在所述输入轴上,并具有三个旋转元件,其中一个旋转元件连接至所述变速器外壳,另一旋转元件连接至第一电动机/发电机,且又一旋转元件连接至所述输入轴; 第二行星齿轮组,所述第二行星齿轮组放置在所述输入轴上,并具有三个旋转元件,其中一个旋转元件连接至所述变速器外壳,另一旋转元件连接至所述第二电动机/发电机,且又一旋转元件作为输出元件操作; 输出齿轮,所述输出齿轮连接至所述第二行星齿轮组的所述又一旋转元件;以及 一个离合器,所述一个离合器将所述第一行星齿轮组的另一旋转元件选择性地连接至所述输出齿轮。9.根据权利要求8所述的混合电动车辆的变速器系统,其还包括另一离合器,所述另一离合器将所述输入轴选择性地连接至所述输出齿轮。10.根据权利要求9所述的混合电动车辆的变速器系统,...

【专利技术属性】
技术研发人员:金伯猷边成崑金贤燮李熙罗金仁燮金锡俊安哲民
申请(专利权)人:现代自动车株式会社
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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