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、双离合器、输出轴和制动器。行星齿轮机构的太阳轮用于与第一电机始终传动联接，行星齿轮机构的齿圈与输出轴始终传动联接，输出轴还能够与第二电机始终传动联接，行星齿轮机构的行星轮架和太阳轮能够经由双离合器选择性地与发动机传动联接。制动器能够使得行星齿轮机构的行星轮架和太阳轮相对于变速器的壳体固定。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结构较简单，而且能够实现串行混合动力系统、并行混合动力系统、串并行混合动力系统和功率分流式混合动力系统所能够实现的各种工作模式，从而兼顾了上述各混合动力系统的优点。系统的优点。系统的优点。

【技术实现步骤摘要】
变速器、车辆用动力系统及车辆


[0001]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

[0002]在现有的车辆中经常采用混合动力系统，该混合动力系统可以分为四种类型，即串行混合动力系统、并行混合动力系统、串并行混合动力系统和功率分流式混合动力系统。
[0003]在串行混合动力系统中，发动机功率始终通过发电机转化为电能用于电动机驱动车辆行驶。发动机在车辆进行中低速行驶过程中能够始终工作在高效率工作点因而节省了燃油消耗，但是在这种串行混合动力系统中，由于发动机与车轮无传动联接，在车辆进行高速行驶过程中发动机不能直接驱动车辆行驶而且变速器中的扭矩传递路径过长，导致比常规的仅具有发动机的动力系统消耗的燃油更多。
[0004]在并行混合动力系统中，为了实现更好的行驶性能，发动机能够与电动机一起驱动车辆行驶。在这种并行混合动力系统中，当车辆的电池的荷电水平较低时，一旦车辆进行低速行驶则燃油消耗将非常高，因为电机不能同时进行发电和驱动车辆。
[0005]在串并行混合动力系统中，能够在车辆行驶状态下实现发动机驱动发电机发电并且在车辆高速行驶时发动机能够直接驱动车辆行驶。在这种串并行混合动力系统中，即使结合了串行混合动力系统和并行混合动力系统两者的优点，但是这种系统的结构复杂，成本较高。
[0006]在功率分流式混合动力系统中，该混合动力系统的变速器包括行星齿轮机构，发动机与行星齿轮机构的行星轮架传动联接，发电机与行星齿轮机构的太阳轮传动联接，电动机与行星齿轮机构的齿圈传动联接并且该齿圈用于经由差速器向车轮传递扭矩，因此通过发电机的速度和电动机的扭矩能够调节使得发动机能够在高效率工作点进行工作。在这种功率分流式混合动力系统中，当车辆高速行驶时发动机不能直接驱动车辆行驶，发动机功率的一部分将经由发电机转化为电能，另一部分将用于驱动车辆行驶。这将导致燃油效率降低，另外，在车辆低速行驶且车辆的电池的荷电状态较低的情况下需要非常高的功率，因此需要发电机具有非常高的转速。而且，功率分流式混合动力系统的控制困难，扭振对驾驶性能影响很大，在车辆低速行驶过程中这种现象尤为明显。

技术实现思路

[0007]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上述串行混合动力系统、并行混合动力系统、串并行混合动力系统和功率分流式混合动力系统的优点。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。
[0008]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。
[0009]本专利技术提供了一种如下的变速器，所述变速器包括：
[0010]双离合器，所述双离合器包括第一离合单元和第二离合单元，
[0011]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，在所述第一离合单元接合的状态下所述太阳轮能够经由所述第一离合单元与发动机传动联接，在所述第一离合单元分离的状态下所述太阳轮与所述发动机解除该传动联接，在所述第二离合单元接合的状态下所述行星齿轮机构的行星轮架能够经由所述第二离合单元与所述发动机传动联接，在所述第二离合单元分离的状态下所述行星轮架与所述发动机解除该传动联接；
[0012]输出轴，所述输出轴与所述行星齿轮机构的齿圈始终传动联接且所述输出轴用于与第二电机始终传动联接；以及
[0013]制动器，在所述制动器接合的状态下，经由所述第一离合单元能够使得所述太阳轮相对于所述变速器的壳体固定以及经由所述第二离合单元能够使得所述行星轮架相对于所述变速器的壳体固定；在所述制动器分离的状态下，所述太阳轮和所述行星轮架能够相对于所述壳体转动。
[0014]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发动机、第一电机、第二电机和以上技术方案所述的变速器，所述发动机与所述双离合器传动联接，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，所述第二电机与所述输出轴始终传动联接。
[0015]优选地，所述变速器的制动器设置于所述发动机的输出轴。
[0016]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，
[0017]在所述车辆用动力系统处于所述纯电机驱动模式的情况下，所述发动机处于停止状态，所述第一电机处于非工作状态，所述第二电机处于驱动状态，所述第一离合单元、所述第二离合单元和所述制动器均处于分离状态，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，所述第二离合单元和所述制动器均处于接合状态，所述第一离合单元处于分离状态，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。
[0018]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串行驱动模式，
[0019]在所述车辆用动力系统处于所述串行驱动模式的情况下，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，所述第一离合单元处于接合状态，所述第二离合单元和所述制动器均处于分离状态，使得所述发动机驱动所述第一电机进行发电并且所述第二电机向所述变速器传递扭矩以用于驱动。
[0020]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并行驱动模式，
[0021]在所述车辆用动力系统处于所述并行驱动模式的情况下，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非工作状态，所述第一离合单元和所述第二离合单元均处于接合状态，所述制动器均处于分离状态，使得所述发动机向所述变速器传递扭矩以用于驱动；或者所述发动机、所述第一电机和所述第二电机均处于驱动状态，所述第一
离合单元和所述第二离合单元均处于接合状态，所述制动器处于分离状态，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。
[0022]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功率分流模式，
[0023]在所述车辆用动力系统处于所述功率分流模式的情况下，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，所述第二离合单元处于接合状态，所述第一离合单元和所述制动器均处于分离状态，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。
[0024]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停车时充电或发动机启动模式，
[0025]在所述车辆用动力系统处于所述停车时充电模式的情况下，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变速器，所述变速器包括：双离合器，所述双离合器包括第一离合单元(C1)和第二离合单元(C2)，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，在所述第一离合单元(C1)接合的状态下所述太阳轮(SU)能够经由所述第一离合单元(C1)与发动机(ICE)传动联接，在所述第一离合单元(C1)分离的状态下所述太阳轮(SU)与所述发动机(ICE)解除该传动联接，在所述第二离合单元(C2)接合的状态下所述行星齿轮机构的行星轮架(P)能够经由所述第二离合单元(C2)与所述发动机(ICE)传动联接，在所述第二离合单元(C2)分离的状态下所述行星轮架(P)与所述发动机(ICE)解除该传动联接；输出轴(S3)，所述输出轴(S3)与所述行星齿轮机构的齿圈(R)始终传动联接且所述输出轴(S3)用于与第二电机(TM2)始终传动联接；以及制动器(B)，在所述制动器(B)接合的状态下，经由所述第一离合单元(C1)能够使得所述太阳轮(SU)相对于所述变速器(T)的壳体固定以及经由所述第二离合单元(C2)能够使得所述行星轮架(P)相对于所述变速器(T)的壳体固定；在所述制动器(B)分离的状态下，所述太阳轮(SU)和所述行星轮架(P)能够相对于所述壳体转动。2.一种车辆用动力系统，所述车辆用动力系统包括发动机(ICE)、第一电机(TM1)、第二电机(TM2)和权利要求1所述的变速器，所述发动机(ICE)与所述双离合器传动联接，所述第一电机(TM1)与所述行星齿轮机构的太阳轮始终传动联接，所述第二电机(TM2)与所述输出轴(S3)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，所述变速器(T)的制动器(B)设置于所述发动机(ICE)的输出轴(S3)。4.根据权利要求2或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，在所述车辆用动力系统处于所述纯电机驱动模式的情况下，所述发动机(ICE)处于停止状态，所述第一电机(TM1)处于非工作状态，所述第二电机(TM2)处于驱动状态，所述第一离合单元(C1)、所述第二离合单元(C2)和所述制动器(B)均处于分离状态，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，所述第二离合单元(C2)和所述制动器(B)均处于接合状态，所述第一离合单元(C1)处于分离状态，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。5.根据权利要求2或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串行驱动模式，在所述车辆用动力系统处于所述串行驱动模式的情况下，所述发动机(ICE)处于驱动状态，所述第一电机(TM1)处于发电状态，所述第二电机(TM2)处于驱动状态，所述第一离合单元(C1)处于接合状态，所述第二离合单元(C2)和所述制动器(B)均处于分离状态，使得所述发动机(ICE)驱动所述第一电机(TM1)进行发电并且所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭浩，张鸿喜，
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：