宽节点驱动系统技术方案

可与第一和第二电机/发电机连接的机电驱动单元包括输出构件、静止构件、齿轮系和扭矩传递装置。驱动单元还包括具有环形齿轮结构、第一和第二太阳齿轮以及行星架结构的复合行星齿轮布置。齿轮布置包括第一、第二、第三和第四接合点，并且具有双小齿轮组件，双小齿轮组件具有与第一太阳齿轮构件啮合的第一小齿轮以及与第一小齿轮且与环形齿轮结构啮合的第二小齿轮。齿轮布置经由齿轮系在第一接合点处可操作地连接至第二电机/发电机，并且在第四接合点处可操作地连接至第一电机/发电机。输出构件可操作地连接至第二接合点。此外，扭矩传递装置可接合以将第三接合点接地至静止构件。

Wide Node Driving System

The electromechanical driving unit that can be connected with the first and second motors/generators includes an output member, a static member, a gear train and a torque transfer device. The driving unit also includes a composite planetary gear arrangement with ring gear structure, first and second solar gears and planetary frame structure. The gear arrangement includes the first, second, third and fourth engagement points, and has a double pinion assembly. The double pinion assembly has a first pinion meshing with the first solar gear component and a second pinion meshing with the first pinion and the ring gear structure. The gear arrangement is operatively connected to the second motor/generator through the gear train at the first contact point, and operatively connected to the first motor/generator at the fourth contact point. The output component is operatively connected to the second junction point. In addition, the torque transfer device can be joined to ground the third joint to the stationary member.

【技术实现步骤摘要】
宽节点驱动系统引言本公开涉及用于机动车辆的宽节点驱动单元。为了生产更高效的车辆，混合动力车辆动力系结合电动机和内燃机。来自发动机和电动机的扭矩通常经由变速器引导至车辆的驱动轮。混合动力车辆动力系的效率通常与发动机必须运转的时间百分比有关，补充或代替用于给车辆提供动力的电动机。一些混合动力系采用与发动机结合的电动机。在这种动力系中，变速器输出以及车辆速度与发动机和电动机的速度和扭矩直接相关。其它混合动力系采用与发动机结合的两个电动机来为车辆提供动力。另外，车辆可以采用纯电力推进。在这种情况下，车辆的动力系将具有一个或多个电动发电机并且不具有内燃机。在混合动力系或纯电力动力系中，电动机可操作地连接至通常包括行星齿轮装置的变速器，使得电动机的扭矩和速度可以独立于车辆速度和期望的加速度来选择。在混合动力系中，发动机的控制通常通过改变来自电动机的单独扭矩贡献来实现。因此，这种混合动力系和纯电力动力系可以各自提供来自其电动机的可选择扭矩贡献，并且在混合动力系的情况下，可以类似地提供来自发动机的可选择扭矩贡献以驱动目标车辆。
技术实现思路
可与多个动力源连接以用于发动和推进车辆的机电驱动单元包括输出构件、静止构件、齿轮系和扭矩传递装置。驱动单元还包括具有环形齿轮结构、第一和第二太阳齿轮构件以及行星架结构的复合行星齿轮布置。复合行星齿轮布置还包括双小齿轮组件，双小齿轮组件具有与第一太阳齿轮构件啮合的第一小齿轮和与第一小齿轮啮合且与环形齿轮结构啮合的第二小齿轮。复合行星齿轮布置另外包括第一、第二、第三和第四接合点。动力源包括第一电机/发电机和第二电机/发电机。齿轮设备配置为在第一接合点处经由齿轮系可操作地连接至第二电机/发电机并且在第四接合点处可操作地连接至第一电机/发电机。输出构件可操作地连接至第二接合点。此外，扭矩传递装置可接合以将第三接合点接地至静止构件。在这种机电驱动单元中，第一太阳齿轮构件可以限定第一接合点，环形齿轮结构可以限定第二接合点，行星架结构可以限定第三接合点，并且第二太阳齿轮构件可以限定第四接合点。在一个实施例中，复合行星齿轮布置可以包括第一行星齿轮组和第二行星齿轮组。在这种实施例中，行星架结构可以包括与第二行星架构件互连的第一行星架构件，环形齿轮结构可以包括与第二环形齿轮构件互连的第一环形齿轮构件。此外，第一行星齿轮组可以包括第一环形齿轮构件、第一行星架构件、第一小齿轮、第二小齿轮和第一太阳齿轮构件，而第二行星齿轮组可以包括第二环形齿轮构件、第二行星架构件、第三小齿轮和第二太阳齿轮构件。在替代实施例中，复合行星齿轮布置可以配置为拉维娜行星齿轮组。在这种实施例中，环形齿轮结构可以由单个环形齿轮构件限定，行星架结构可以由单个行星架构件限定，并且第二小齿轮可以与第二太阳齿轮构件啮合。第一、第二、第三和第四接合点可以在扭矩传递装置与输出构件之间提供至少3比1的齿轮比分布。驱动单元中的最高数值齿轮比可以是约4比1，并且最低数值齿轮比可以是约0.7比1。第一电机/发电机可以设置在第一旋转轴线上，并且第二电机/发电机可以设置在第二旋转轴线上，其中第一轴线可以平行于第二轴线。具体地，驱动单元还可以包括输入构件设备。在这种情况下，输入构件设备可以包括第一电机/发电机的转子和第二电机/发电机的转子。第一电机/发电机的转子可以设置在第一旋转轴线上，并且第二电机/发电机的转子设置在第二旋转轴线上。动力源可以另外包括内燃机。在这种情况下，发动机可以设置在第一旋转轴线上并且在第三接合点处可操作地连接至复合行星齿轮布置。扭矩传递装置可以经由电致动装置选择性地接合和分离。另外，扭矩传递装置可以是带、滚柱斜面、爪形离合器和楔块型制动器中的一种。因此，如果静止构件是机电驱动单元的壳体，扭矩传递装置可以用于相对于壳体制动第三接合点。第二电机/发电机可以配置为生成更大的扭矩并且物理上比第一电机/发电机大。另外，第一电机/发电机和第二电机/发电机可以采用非稀土磁体。驱动单元可以另外包括第一液压泵和第二液压泵。在这种情况下，第一泵可以可操作地连接至第三接合点，并且第二泵可以可操作地连接至输出构件。与发动机、第一电机/发电机和第二电机/发电机结合的这种驱动单元可以是具有EVT的混合动力系的一部分，EVT配置为提供单模式宽节点齿轮比分布配置以发动和推进车辆。当结合附图和所附权利要求时，根据下面对用于执行所描述的公开内容的一个或多个实施例和一个或多个最佳模式的以下详细描述，本公开的以上特征和优点以及其它特征和优点将容易显而易见。附图说明图1是具有用作混合动力系的一部分的宽节点复合分离电控变速器(EVT)的车辆的示意图。图2是图1中所示的宽节点复合分离EVT的示意性杠杆图图示。图3是在图2中以杠杆图形式呈现的宽节点复合分离EVT的实施例的符号图图示。图4是在图2中以杠杆图形式呈现的宽节点复合分离EVT的另一实施例的符号图图示。图5是示出对于图1至图4中所示的宽节点EVT的每发动机转数行驶的车辆距离的比较的曲线图。具体实施方式参照附图，其中相同的附图标记表示相同的部件，图1示出配备有混合动力系10的车辆8。混合动力系10配置为发动和推进车辆8，即，以在低道路速度与高道路速度之间的各种速度范围内操作车辆。混合动力系10包括多个动力源，多个动力源包括内燃机12、第一电动机/发电机14和第二电动机/发电机16，每个连接至被描绘为“电控变速器”(EVT)18的机电驱动单元。动力系10另外具有包括通常经由数字9描绘的一个或多个电池的能量存储系统。能量存储系统9可操作地连接至第一和第二电机/发电机14、16，使得电机/发电机可以将扭矩传递至发动机12或从发动机12接收扭矩。动力系10还可以包括控制器或电子控制单元(ECU)19。如图所示，控制器19可操作地连接至动力源12、14、16和能量存储系统9，以控制从动力源到EVT18的扭矩分配。“电控变速器”构成可操作地连接至发动机12、第一电机/发电机14和第二电机/发电机16中的每一个的变速器行星齿轮系。将发动机12和两个电机/发电机14和16的相应扭矩引导至行星齿轮系的不同构件允许其中一个动力源协助或平衡其它两个中的一个或两个的操作。因此，可操作地连接至EVT18的一个发动机12和两个电机/发电机14和16的组合允许独立地控制和选择发动机和电机/发电机的速度和扭矩，以便更有效地为目标车辆提供动力。虽然如图所示的混合动力系10包括发动机12，但EVT18也可以仅连接至第一和第二电动机/发电机14、16。在这种情况下，动力系10将不再是混合动力类型，而是将变为纯电动的，并且然后EVT18可以被广义地描述为机电驱动单元。为了简单和清楚起见，本说明书的其余部分将涉及连接至发动机12以及电机/发电机14、16的作为EVT18的机电驱动单元。另外，和其它系统相比，将在下面更详细地描述的混合动力系10的连接可以允许来自第一和第二电机/发电机14和16的组合的扭矩需求的总体减小，同时提供可接受的车辆性能。EVT18包括图2中以杠杆图形式表示的复合分离行星齿轮设备20。杠杆图是诸如自动变速器的机械装置的部件的示意图。每个单独杠杆可以表示单独行星齿轮组、具有两个或更多个互连行星齿轮组的复合行星齿轮布置或者外部齿轮组。在行星齿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于发动和推进车辆的混合动力系，包含：发动机；第一电机/发电机；第二电机/发电机；以及单模式宽比齿轮比分布电动可变变速器，其具有：输出构件；静止构件；齿轮系；扭矩传递装置；以及复合行星齿轮布置，其具有环形齿轮结构、第一太阳齿轮构件、第二太阳齿轮构件、行星架结构以及双小齿轮组件，所述双小齿轮组件具有与所述第一太阳齿轮构件啮合的第一小齿轮以及与所述第一小齿轮啮合且与所述环形齿轮结构啮合的第二小齿轮；其中：所述复合行星齿轮布置包括第一接合点、第二接合点、第三接合点和第四接合点；所述第二电机/发电机经由所述齿轮系在所述第一接合点处可操作地连接至所述复合行星齿轮布置；所述输出构件在所述第二接合点处可操作地连接至所述复合行星齿轮布置；所述发动机在所述第三接合点处可操作地连接至所述复合行星齿轮布置；所述第一电机/发电机在所述第四接合点处可操作地连接至所述复合行星齿轮布置；以及所述扭矩传递装置可接合以将所述第三接合点接地至所述静止构件。

【技术特征摘要】
2017.07.12 US 15/6479261.一种用于发动和推进车辆的混合动力系，包含：发动机；第一电机/发电机；第二电机/发电机；以及单模式宽比齿轮比分布电动可变变速器，其具有：输出构件；静止构件；齿轮系；扭矩传递装置；以及复合行星齿轮布置，其具有环形齿轮结构、第一太阳齿轮构件、第二太阳齿轮构件、行星架结构以及双小齿轮组件，所述双小齿轮组件具有与所述第一太阳齿轮构件啮合的第一小齿轮以及与所述第一小齿轮啮合且与所述环形齿轮结构啮合的第二小齿轮；其中：所述复合行星齿轮布置包括第一接合点、第二接合点、第三接合点和第四接合点；所述第二电机/发电机经由所述齿轮系在所述第一接合点处可操作地连接至所述复合行星齿轮布置；所述输出构件在所述第二接合点处可操作地连接至所述复合行星齿轮布置；所述发动机在所述第三接合点处可操作地连接至所述复合行星齿轮布置；所述第一电机/发电机在所述第四接合点处可操作地连接至所述复合行星齿轮布置；以及所述扭矩传递装置可接合以将所述第三接合点接地至所述静止构件。2.如权利要求1所述的混合动力系，其中：所述第一太阳齿轮构件限定所述第一接合点；所述环形齿轮结构限定所述第二接合点；所述行星架结构限定所述第三接合点；以及所述第二太阳齿轮构件限定所述第四接合点。3.如权利要求2所述的混合动力系，其中：所述复合行星齿轮布置包括第一和第二行星齿轮组；所述行星架结构包括与第二行星架构件互...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·亨德里克森，C·S·罗斯，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US