具有输入分流反向模式的双模式ＥＶＴ制造技术

变速器设置有反向输入分流模式，并且优选地，设置有反向低固定速比，其提供足够的反向等级性能同时允许对于燃料经济性或其它设计标准优化电动机尺寸及行星齿轮和传动比。改善了发动机运行时的反向性能，减少了对电池和电动机的依赖以符合反向等级性能要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在功率分流(split)变速比范围中与固^il比中都具有选择性 操作的电动，器，其具有三个行星齿轮组、两个电动机/发电机和多个转矩 传动机构，以获得提高的反向性能和提高再生制动能力的有效电向前巡航模式。
技术介绍
当前，大部分车辆由内;^几驱动，尤其是往复式活塞鄉的那些。这些发 动机是相对高效、紧凑、轻型和廉价的机构，舰它们将燃料形式的高度集中 能量转换成有用的机械能。能够与内燃机一起使用并能减少燃料消耗和排放(emiss腿)的新型变速器系统可对公众有巨大的好处。$^通常寄予内燃机的要求的广泛变化增加了^$4消耗和排放，超出了这 种发动机的理想状况。通常，，由这种通过小电动机和相对小的电存储电池 从冷态启动的发动机驱动，然后从,和辅助设备快M置于载荷之下。这种 发动机也ilil宽范围速度禾魄范围载荷并通常在其最大功率输出的约五分之一 的平均值下工作。^fr，器通常将机械动力从发动机传送到驱动系统的其余部分，例如固定的最终传动齿轮装置、车轴和车沦。典型的机械变速器允许发动机工作中的 一些自由度，一l^iil五个或六个不同的驱动比的交替选择、允许发动机在车 辆稳定时操作辅助设备的空档选择、以OT来在发动机，时在驱动比之间平 滑转换和使车辆从静止启动的离合器或液力变矩器。变3I器齿^择允许在转 矩比增加和速度斷氐的情况下、在被称为超速行驶的转矩比斷氐和皿增加的 情况下、或者在反向比的情况下将来自发动机的动力传JIS驱动系统的其余部 分。电发电机能将发动机的丰臓能转换成电能，且电动机能将电能以不同的转 矩和 转换回机械能用于车辆驱动系统的其余部分。该配置允许发动机与驱 动系统的其余部分之间转矩和速度的比tt电力机械的极限内的连续变化。可以将用作用于推进功率源的电存储电池加入至喊配置，形成串联混合电驱动系统。串联混合系统允许发动机与转矩、皿和驱动^IS所需的动力具有一些独 立性i虹作，所以可以控制发动机用来改善排放和效率。该系统允许附着到发动机的电机作为电动机以启动发动机。该系统还允许附着到驱动系(drivetrain) 的其余部分的电机作为发电机，通过再生制动将车辆减速的能量回收到电池 中。串联电驱动画临足够大的电力1 的重量和成本，以在发电机中将所有的发动机动力从机械能转换成电能，以及在驱动电动机中将电能转换^m^能，并面临在这些转换中有用肯遣的损失。功率分流3St器可^ffl—般被理解为"差动齿,置"的装置，以获得输 入与输出之间连续变化的,和速度比。电动变速器可使用差动齿皿置以通过一对电动in/发动in^其传送的动力的一部分。其动力的其余部分 另一 个平行路径，其是^w臓的和直接的、固定比率的、赫可选择的。本领域技术人员公知的一种差动齿機置形式可构成行星齿轮组。行星齿 轮装置一般为在差动齿轮专利技术中4顿的优选实施例，具有紧凑以及在行星齿轮 组的所有元件中不同转矩和速度比的优点。但是，不j顿行星齿轮也能构成本专利技术，如舰<顿锥齿轮赫采用如下@23的其它齿轮齿縱中的至少一个元件的转速总是为其它两个元件的速度的加权平均值。混合电动车^t器系,包括一个或多个电能存储装置。典型的装置为 化学电存储电池，但是也可包括电容性的或机械的装置，例如电驱动的飞轮。 电能存储允许发动 变送器系统的机 入动力变为 器系统至 的机械输出动力。电池或其它装置还允许发动M51变速器系统启动和再生车辆制动。车辆中的电动变速器能简单地将机械能从发动机输入传送到最终传动输 出。为此，由一个电动机/发电机产生的电能平衡了电损失和其它电动机/发电机消耗的电能。ffl^OT上述电存储电池，由一个电动机/发电机产生的电 肖隨,大于或小于由另一个消耗的电能。电池的电能有时可以允许两个电动机/发电机都用作电动机，尤其是辅助发动mit行糊加速。两个电动机有时能都作为发电机以给电池充电，尤其是在再生车辆制动中。串联混合^I器的成功割戈品是现在为运输公共汽车生产的两范围、输入分流和复合分流电动^il器，如在1999年8月3曰公布的Michael Roland Schmidt 的美国专利号No. 5，931,757中所公开的，其通常与本申if"起被转让，在此并 入其全部内容作为参考。这种顿器利用输A^g接收辅发动机的动力，并 禾IJ用动力输出装置传送动力以驱动车辆。第一和第二电动机/发电机连接到能 量存储装置，例如电池，使得會遣存储體能緒一和第二电动机/发电机接 收动力，并向第一和第二电动机/发电机供应动力。控制单元调节能量存储装 置和电动机/发电机之中以及第一与第二电动机/发电机之间的功率流动。ilii使用具有第一和第二,传，置的离合器，可以有选择，得到采 用第一或第二变速比操作模式的操作。鄉一模式中，Mil应用第一离合器形 成输入功率分流式速比范围，且 器的输出職与一个电动机/发电机的速度成比例。在第二模式中，通ffi用第二离合器形成复合功率分流式速比范围， 且变速器的输出速度与电动机/发电机中的任意一个的皿都不成比例，但为 两个电动机/发电机的速度的代数线性组合。通过应用两个离合器可有选择性 地得到在固定的传动速比下的操作。ilM^除两个离合器，使发动机和两个电 动机/发电机与^il器输出断开，可有选择性地得至採用空档模式的魏器操 作。该变速 其第一操作模式中并入至少一个机械点且在其第二操作模式中 并入至少两^h机械点。2003年3月4日公布的Holmes等人的美国专利号No. 6,527,658，其通常 与本申请一起被转让，在此并入其全部内容作为参考，公开了一种电动^3I器， 其利用两^M亍星齿轮组、两个电动机/发电机和两个离M，以提供输入分流、 复合分流、空档和反向操i^莫式。两个行星齿轮组可都为简单的，或一个可单 独地为复合的。电控制元件调节能量存^^置和两个电动机/发电机之中的功 率流动。该'魏鹏供电动^il器(EVT)操作的两个范围或模式，可选择性 地提供输入功率分^比范围和复合功率分皿比范围。也可选择性地得到一 个固定速比。混合系统可以多种方式改善^^i^料节约。例如，发动机可在怠速时、减 速和库恸期间以及1腿或轻负载工作期间关闭，以消除由于发动机阻力而带来的效率损失。在这些发动机关闭期间，禾,了发动mx作期间由用作发电机的电动机中的一个存储的能量或捕获的制动能(通过再生制动)。发动机转矩或 功率的短暂需求通过发动机开动期间电动机/发电机补充电变模式，允许不明显降低车辆性能而小型化发动机。另外，发动机可在或接近给定的功率需求的 最佳效率点工作。电动机/发电机會滩捕获制动期间的糊动能，其用来使发 动机保持关闭时间更长、补充发动机转矩或功率和/或以更低的发动M度运 行、或补充附件功率供应。另外，电动机/发电机在附件功率产生中是非常有 效的，并且电池的电能用作可用,储备，允许在相对低的^I微舰比下 运行。
技术实现思路
器设有反向输入分流模式和，tfeii地，反向低固定速比，其提併i够 的反向等级性能，同时允许为燃烧节约或其它设计标准优化电动机尺寸及行星 齿轮与传动比。对于反向该设计优于其它EVT设计的关键优点为电功率流动 在向前和反向模式中都是向前的(非循环的)。EVT中的电循环功率指的是机 械路径载送100%以上的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动变速器，包括：输入元件，用于从发动机接收功率；输出元件；第一和第二电动机／发电机；第一、第二和第三行星齿轮组，每个具有第一、第二和第三元件，所述输入和输出元件均与所述元件中的不同的一个连续地连接；第一互连元件，该第一互连元件将所述第一行星齿轮组的元件与所述第二或第三行星齿轮组的元件连续地连接，其与所述第二电动机／发电机连续地连接；第二和第三互连元件，其均将所述第二行星齿轮组的所述元件的不同相应的一个与所述第三行星齿轮组的所述元件的不同相应的一个连续地连接；第一转矩传动机构，其可操作用于将与所述输入元件连续地连接的所述第一行星齿轮组的元件与通过第二转矩传动机构与固定元件可选择性地连接的所述第二行星齿轮组的元件选择性地连接；第三转矩传动机构，其可操作用于将没有与所述其它行星齿轮组中的任何一个互连的所述第二或第三行星齿轮组的元件与所述固定元件选择性地连接；所述第一电动机／发电机与没有与所述输入元件或与所述其它行星齿轮组连接的所述第一行星齿轮组的元件连续地连接；以及其中所述转矩传动机构是可接合的，以提供输入分流电可变反向模式和电向前巡航模式。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：BM康伦，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]