变速器、车辆用动力系统及车辆技术方案

本发明专利技术提供了一种变速器、车辆用动力系统及车辆。该变速器包括行星齿轮机构、同步啮合机构和输出轴，行星齿轮机构的太阳轮用于与第一电机传动联接，行星齿轮机构的齿圈与输出轴始终传动联接，输出轴能够与第二电机传动联接，行星齿轮机构的行星轮架能够与发动机传动联接。通过该同步啮合机构，能够使得行星轮架与变速器的壳体和齿圈选择性地以抗扭的方式连接。因此，包括根据本发明专利技术的变速器、一个发动机和双电机的车辆用动力系统不仅能够实现各种需要的工作模式，而且无论车辆的速度如何，发动机均能够向离合器传递扭矩，从而保证了车辆用动力系统在各种车辆速度下的工作性能。本发明专利技术还提供了包括上述变速器的各种车辆用动力系统和车辆。

【技术实现步骤摘要】
变速器、车辆用动力系统及车辆
本专利技术涉及车辆领域，更具体地涉及一种车辆用变速器、包括该变速器的车辆用动力系统及包括该车辆用动力系统的车辆。
技术介绍
在现有的混合动力车辆中经常采用具有双电机的混合动力系统，该混合动力系统可以实现多种工作模式。在一种具有双电机的混合动力系统中，包括一个发动机、第一电机和第二电机和变速器。发动机和第一电机和第二电机中的一个电机(主要只用作发电机)始终实现传动联接。当变速器的离合器接合时，发动机和上述一个电机两者与变速器的输入轴传动联接；当变速器的离合器分离时，发动机和上述一个电机两者与变速器的输入轴解除传动联接。变速器的输入轴和输出轴始终实现传动联接。第一电机和第二电机中的另一个电机(主要用作电动机)与输出轴始终实现传动联接。虽然该车辆用动力系统能够实现多种工作模式，但是该车辆用动力系统存在如下问题。该车辆用动力系统中的离合器由发动机驱动，因而当车辆速度较低时发动机处于效率较低的工作状态，此时离合器分离。只有当车辆速度较高(例如大于70千米/小时)时，离合器接合，发动机才参与驱动车辆。因此，车辆用动力系统当车辆速度较低时的性能不够好，尤其是爬行性能不佳。由此，经常需要额外的后轮驱动系统，从而增加了动力系统的成本。在另一种具有双电机的混合动力系统中，包括一个发动机、第一电机和第二电机和变速器。发动机与变速器的行星齿轮机构的行星轮架始终传动联接，第一电机和第二电机中的一个电机(主要只用作发电机)与该行星齿轮机构的太阳轮始终传动联接，该行星齿轮机构的齿圈与变速器的输出轴始终传动联接。第一电机和第二电机中的另一个电机(主要用作电动机)与输出轴始终传动联接。虽然该车辆用动力系统能够实现多种工作模式，但是该车辆用动力系统存在如下问题。该车辆用动力系统在车辆速度较低时的性能较高，但是由于发动机不能直接进行驱动，因此该车辆用动力系统当车辆速度较高(例如大于100千米/小时)时的性能不佳。在发动机进行驱动的过程中，第一电机始终需要处于发电状态或牵引状态以调节发动机工作点，这会导致从机械能向电能转换的过程中产生能量损失。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的缺陷而做出了本专利技术。本专利技术的一个目的在于提供一种新型的变速器，具有该变速器、发动机和双电机的车辆用动力系统能够兼顾车辆速度较低和速度较高时的性能。本专利技术的另一个目的在于提供包括上述变速器的不同的车辆用动力系统和包括该车辆用动力系统的车辆。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下的技术方案。本专利技术提供了一种如下的变速器，所述变速器包括：行星齿轮机构，所述行星齿轮机构的太阳轮用于与第一电机始终传动联接，所述行星齿轮机构的行星轮架能够与发动机始终传动联接；同步啮合机构，当所述同步啮合机构向一侧接合时所述行星齿轮机构的行星轮架与所述变速器的壳体抗扭地连接，当所述同步啮合机构向另一侧接合时所述行星轮架与所述行星齿轮机构的齿圈抗扭地连接；以及输出轴，所述输出轴与所述齿圈始终传动联接并且所述输出轴能够与第二电机始终传动联接。本专利技术还提供了一种如下的车辆用动力系统，所述车辆用动力系统包括第一电机和以上技术方案所述的变速器，所述第一电机与所述行星齿轮机构的太阳轮始终传动联接。优选地，所述车辆用动力系统还包括第二电机，所述第二电机与所述输出轴始终传动联接。更优选地，所述车辆用动力系统还包括发动机，所述发动机与所述行星齿轮机构的行星轮架始终传动联接。更优选地，所述车辆用动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用动力系统使所述车辆用动力系统实现纯电机驱动模式和/或纯发动机驱动模式，其中，当所述车辆用动力系统处于所述纯电机驱动模式时，所述发动机处于停止状态，所述第一电机处于停止状态，所述第二电机处于驱动状态，所述同步啮合机构解除接合，使得所述第二电机向所述变速器传递扭矩以用于驱动，或者所述发动机处于停止状态，所述第一电机和所述第二电机均处于驱动状态，所述同步啮合机构向一侧接合，使得所述第一电机和第二电机向所述变速器传递扭矩以用于驱动；当所述车辆用动力系统处于所述纯发动机驱动模式时，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机和所述第二电机处于停止状态，所述同步啮合机构向另一侧接合，使得所述发动机向所述变速器传递扭矩以用于驱动。更优选地，所述车辆用动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用动力系统使所述车辆用动力系统实现混合动力驱动模式，当所述车辆用动力系统处于所述混合动力驱动模式时，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机和所述第二电机均处于驱动状态，所述同步啮合机构解除接合或向另一侧接合，使得所述发动机、所述第一电机和所述第二电机向所述变速器传递扭矩以用于驱动；或者所述发动机处于驱动状态，所述第一电机处于发电状态，所述第二电机处于驱动状态，所述同步啮合机构解除接合，使得所述发动机驱动所述第一电机进行发电并且所述发动机和所述第二电机向所述变速器传递扭矩以用于驱动。更优选地，所述车辆用动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用动力系统使所述车辆用动力系统实现行驶时充电模式和/或停车时充电模式，当所述车辆用动力系统处于所述行驶时充电模式时，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机处于发电状态，所述第二电机处于停止状态，所述同步啮合机构向另一侧接合，使得所述发动机驱动所述第一电机进行发电并且所述发动机向所述变速器传递扭矩以用于驱动；当所述车辆用动力系统处于所述停车时充电模式时，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机处于发电状态，所述第二电机处于停止状态，所述同步啮合机构解除接合，使得所述发动机驱动所述第一电机进行发电。更优选地，所述车辆用动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用动力系统使所述车辆用动力系统实现行驶时启动发动机模式和/或停车时启动发动机模式，当所述车辆用动力系统处于所述行驶时启动发动机模式时，所述第一电机处于驱动状态，所述第二电机处于驱动状态，所述同步啮合机构解除接合，使得所述第一电机驱动所述发动机启动且所述第二电机向所述变速器传递扭矩以用于驱动；当所述车辆用动力系统处于所述停车时启动发动机模式时，所述第一电机处于驱动状态，所述第二电机处于停止状态，所述同步啮合机构解除接合，使得所述第一电机驱动所述发动机启动。更优选地，所述车辆用动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用动力系统使所述车辆用动力系统实现制动能量回收模式，当所述车辆用动力系统处于所述制动能量回收模式时，所述发动机处于停止状态，所述第一电机处于停止状态，所述第二电机处于发电状态，所述同步啮合机构解除接合，使得所述第二电机接收来自所述变速器的扭矩来进行发电。本专利技术还提供了一种如下的车辆，所述车辆包括以上技术方案中任意一项技术方案所述的车辆用动力系统。通过采用上述技术方案，本专利技术提供了一种变速器。该变速器包括行星齿轮机构、同步啮合机构和输出轴，行星齿轮机构的太阳轮用于与第一电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变速器(T)，所述变速器(T)包括：/n行星齿轮机构，所述行星齿轮机构的太阳轮(SU)用于与第一电机(TM1)始终传动联接，所述行星齿轮机构的行星轮架(P)能够与发动机(ICE)始终传动联接；/n同步啮合机构(A)，当所述同步啮合机构(A)向一侧接合时所述行星齿轮机构的行星轮架(P)与所述变速器(T)的壳体抗扭地连接，当所述同步啮合机构(A)向另一侧接合时所述行星轮架(P)与所述行星齿轮机构的齿圈(R)抗扭地连接；以及/n输出轴(S3)，所述输出轴(S3)与所述齿圈(R)始终传动联接并且所述输出轴(S3)能够与第二电机(TM2)始终传动联接。/n

【技术特征摘要】
1.一种变速器(T)，所述变速器(T)包括：
行星齿轮机构，所述行星齿轮机构的太阳轮(SU)用于与第一电机(TM1)始终传动联接，所述行星齿轮机构的行星轮架(P)能够与发动机(ICE)始终传动联接；
同步啮合机构(A)，当所述同步啮合机构(A)向一侧接合时所述行星齿轮机构的行星轮架(P)与所述变速器(T)的壳体抗扭地连接，当所述同步啮合机构(A)向另一侧接合时所述行星轮架(P)与所述行星齿轮机构的齿圈(R)抗扭地连接；以及
输出轴(S3)，所述输出轴(S3)与所述齿圈(R)始终传动联接并且所述输出轴(S3)能够与第二电机(TM2)始终传动联接。


2.一种车辆用动力系统，所述车辆用动力系统包括第一电机(TM1)和权利要求1所述的变速器(T)，所述第一电机(TM1)与所述行星齿轮机构的太阳轮(SU)始终传动联接。


3.根据权利要求2所述的车辆用动力系统，其特征在于，所述车辆用动力系统还包括第二电机(TM2)，所述第二电机(TM2)与所述输出轴(S3)始终传动联接。


4.根据权利要求3所述的车辆用动力系统，其特征在于，所述车辆用动力系统还包括发动机(ICE)，所述发动机(ICE)与所述行星齿轮机构的行星轮架(P)始终传动联接。


5.根据权利要求4所述的车辆用动力系统，其特征在于，所述车辆用动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用动力系统使所述车辆用动力系统实现纯电机驱动模式和/或纯发动机驱动模式，
其中，当所述车辆用动力系统处于所述纯电机驱动模式时，所述发动机(ICE)处于停止状态，所述第一电机(TM1)处于停止状态，所述第二电机(TM2)处于驱动状态，所述同步啮合机构(A)解除接合，使得所述第二电机(TM2)向所述变速器(T)传递扭矩以用于驱动，或者所述发动机(ICE)处于停止状态，所述第一电机(TM1)和所述第二电机(TM2)均处于驱动状态，所述同步啮合机构(A)向一侧接合，使得所述第一电机(TM1)和第二电机(TM2)向所述变速器(T)传递扭矩以用于驱动；
当所述车辆用动力系统处于所述纯发动机驱动模式时，所述发动机(ICE)处于驱动状态，所述第一电机(TM1)和所述第二电机(TM2)处于停止状态，所述同步啮合机构(A)向另一侧接合，使得所述发动机(ICE)向所述变速器(T)传递扭矩以用于驱动。


6.根据权利要求4所述的车辆用动力系统，其特征在于，所述车辆用动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用动力系统使所述车辆用动力系统实现混合动力驱动模式，
当所述车辆用动力系统处于所述混合动力驱动模式时，所述发动机(ICE)处于驱动状态，所述第一电机(TM1)和所述第二电机(TM2)均处于驱动状态，所述同步啮合机构(A)解除接合或向另一侧接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李至浩，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE