本发明专利技术的电动可变变速器族提供部件少、成本低的电动可变变速器机构，电动可变变速器机构包括第一、第二、第三和可选的第四差速齿轮组；电池；可互换地用作电动机或发动机的两个电机；以及高达四个可选择的扭矩传递设备。可选择的扭矩传递设备被接合，以产生具有连续可变速度范围（包括倒档）和高达三个机械固定速度比的ＥＶＴ。扭矩传递设备以及第一和第二电动机／发电机是可操作的，以在电动可变变速器内实现５个操作模式，包括电池倒档模式、ＥＶＴ倒档模式、倒档和向前起动模式、连续可变传动范围模式、以及固定比模式。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
内燃机，特别是往复活塞式内燃机，当前推进大部分车辆。 这种发动机是将以燃料形式的高度集中的能量转换为有用的机械动力 的相对有效的、结构紧凑的、重量轻的、以及非昂贵的机构。能够与内燃机 一 起使用且能够减少燃料';肖耗和污染物排放的新颖的变速器系统 对公众是极为有益的。放增加超出了理想情况。'通常，车辆由这种发动机推进,、该发动机通过 小的电动机和相对小的电存储电池从冷态起动，然后快速置于来自推进 和附属设备的载荷下。这种发动机也以大范围的速度和大范围的载荷进 行操作，且通常平均以它的最大动力输出的大约五分之一进行操作。 发电机能够将来自发动机的机械动力转变为电力，且电动 机可将该电力转变回在不同扭矩和速度下的;f几械动力以用于车辆驱动 系统的其余部件。该布置使得在电机的界限内，允许发动机和驱动系统 其余部件之间的扭矩比和速度比发生连续变化。用作推进动力源的电存 4诸电池可加入到该布置中，形成串耳关混合电动驱动系统。 串联混合系统允许发动机一定程度上独立于驱动车辆所需的扭矩、速度和功率，从而发动机可以被控制而改善排放和效率。该系 统允许附接到发动机的电机用作电动机，以便起动发动机。该系统还允 许附接到驱动系其余部件的电机起到发电机的作用，以便通过再生制动 将减速车辆的能量回收到电池中。串联电动驱动器受下列因素的不利影驱动电动机内从电力转变为机械动力的电机的重量和成本，以及在这些转变中的有用能量损失。动力分离变速器使用通常所理解的"差速齿轮装置"实现 输入和输出之间连续可变的扭矩比和速度比。电动可变变速器能够使用 差速齿轮装置将其传输的动力的一部分发送通过一对电动机/发电机。该 动力的其余部分流动通过具有固定比的全机械的和直接的或可交替选 择的另一平行路径。 如本领域技术人员熟知的，差速齿轮装置的一种形式可由 行星齿轮组构成。行星齿轮组通常是设有差速齿轮装置的专利技术中使用的 优选实施例，其具有如下优势结构紧凑，在行星齿轮组的所有构件之 间存在不同的扭矩比和速度比。但是，不使用行星齿轮构造本专利技术是可 能的，例如通过在布置中使用锥齿轮或者其它齿轮，其中齿轮组的至少 一个元件的旋转速度总是其它两个元件的速度的加权平均。 本专利技术的电动可变变速器族提供部件少(low-content)、成本低的电动可变变速器机构，包括第一、第二、第三和可选的第四差 速齿轮组；电池；可互换地用作电动机或发电机的两个电机；以及高达 四个的可选择扭矩传递设备。优选地，差速齿轮组是行星齿4仑组，如简 单的或复合的(包括拉威挪(Ravigneaux))齿轮组，但可以采用其它的 齿轮布置，例如锥齿轮或偏移轴的差速齿轮装置。0016] 在本说明中，第一、第二和第三或第四行星齿轮组可以任 何顺序从第一计数到第三或第四(即从左到右，从右到左等)。0017] 每个行星齿轮组具有高达三个构件。每个行星齿轮组的第 一、第二或第三构件可以为太阳轮、齿圏或行星架构件的任何一个，或 可替换地为小齿轮。每个行星架构件能够为单小齿轮行星架构件(简单的)或 双小齿轮行星架构件(复合的)之一。00191 输入轴与行星齿轮组的至少一个构件连续地连接。输出轴 与行星齿轮组的至少 一个构件连续地连接。0020]第 一互连构件将第 一行星齿轮组的第 一构件与第三行星齿 轮组的第二或第三构件连续地连接。 可选的第四互连构件将第 一行星齿轮组的第二构件与第四 行星齿轮组的第 一构件连续地连接。第一扭矩传递设备将第二行星齿轮组的构件与静止构件 (基底/变速器外壳)选择性地连接。 扭矩传递设备，以及第一和第二电动才几/发电机是可操作 的，以在电动可变变速器中提供五种操作模式，包括电池倒档模式 (battery reverse mode) 、 EVT倒档模式、倒档和向前起动模式、连续 可变传动范围模式、以及固定比模式。 图la是具有包括本专利技术的族构件的电动可变变速器的动 力系的示意图； 图2a是具有包括本专利技术的另一族构件的电动可变变速器 的动力系的示意图； 图2b是说明图2a所示的动力系的一些操作特性的操作模 式表和固定比模式表； 图4a是具有包括本专利技术的另一族构件的电动可变变速器 的动力系的示意图； 图5b是说明图5a所示的动力系的一些操作特性的操作才莫 式表和固定比模式表； 图7b是说明图7a所示的动力系的一些操作特性的操作才莫 式表和固定比模式表。具体实施例方式0051参考图la,示出了动力系10,包括连接到改进的电动可变 变速器(EVT)的一个优选实施例的发动机12,电动可变变速器大体上 以附图标记14标识。变速器14设计为从发动机12接收其驱动动力的 至少一部分。如图所示，发动机12具有用作变速器14的输入构件17 的输出轴。瞬态扭矩阻尼器(未示出)也可以用在发动机12和变速器 的输入构件17之间。0052在所示的实施例中，发动机12可以为矿物燃津+发动4几，例 如柴油发动机，该发动机便于提供它的通常以恒定的每分钟转数(RPM) 输送的有效动力输出。 行星齿轮组40也具有外齿轮构件44,通常也称为齿圈， 齿圈构件44限制内齿轮构件42,内齿轮构件42通常也称为太阳轮。多 个行星齿轮47也可旋转地装配在行星架构件46内，使得每个行星齿轮 构件47同时地且啮合地接合行星齿轮组40的外齿圈构件44和内太阳 轮构件42。0057第 一互连构件70将行星齿轮组20的齿圈构件24与行星齿ii轮组30的太阳轮构件32连续地连接。第二互连构件72将行星齿轮组 30的行星架构件36与行星齿轮组40的齿圏构件44连续地连接。第三 互连构件74将行星齿轮组30的太阳轮构件32与行星齿轮組40的太阳 轮构件42连续地连接。 第一优选实施例10也包括第一和第二电动机/发电机，分 别是80和82。第一电动机/发电机80的定子固定到变速器壳体60。第 一电动机/发电机80的转子固定到行星齿轮组20的太阳轮构件22。 现在回到动力源的描述，从前述说明且尤其是参考图la显 而易见的是，变速器14选择性地从发动机12接收动力。混合变速器也 从电力源86接收动力，电力源86可操作地连接到控制器88。电力源 86可以为一个或以上电池。能够提供或存储以及分配电力的其它电力 源，例如燃料电池，可以取代电池使用而不改变本专利技术的构思。总体操作考虑 本专利技术可以使用简单的或复合的行星齿轮组。在简单的行 星齿轮组中，单组行星齿轮通常被支撑以在本身可旋转的行星架构件上 旋转。 在简单的行星齿轮组中，当太阳轮保持静止且动力施加到 简单的行星齿轮组的齿圏时，行星齿轮响应于施加到齿圈的动力而旋转 且因而围绕固定的太阳轮周向地"行进"，从而实现行星架构件以与齿 圈旋转相同的方向旋转。 如果不考虑齿轮的质量、齿轮的加速度或齿轮组内的摩擦构件和齿圏上的扭矩也能够简单地彼此相关。施加到简单的行星齿轮组 太阳轮上的扭矩必须平衡施加到齿圈上的扭矩，正比于这些齿轮中每一 个的齿数。例如，施加到具有两倍于该组中太阳轮的齿数的齿圈的扭矩 必须是施加到太阳轮的扭矩的两倍，且必须以相同方向施加。施加到行 星架构件的扭矩必须与太阳轮上的扭矩和齿圈上的扭矩之和在大小上 相等且在方向上相反。0071] 与简单的行星齿轮组相比，在复合行星齿轮组中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电动可变变速器，包括： 从发动机接收动力的输入构件； 输出构件； 第一和第二电动机／发电机； 第一、第二和第三差速齿轮组，所述齿轮组中的每一个均具有第一、第二和第三构件； 所述输入构件与所述齿轮组的至少一个 构件连续地连接，且所述输出构件与所述齿轮组的另一个构件连续地连接； 第一互连构件，将所述第一齿轮组的所述第一构件与所述第三齿轮组的所述第二或第三构件连续地连接； 第二互连构件，将所述第三齿轮组的所述第一构件与所述第二齿轮组的所述 第一构件连续地连接； 第三互连构件，将所述第三齿轮组的所述第二构件与所述第二齿轮组的所述第二构件连续地连接； 所述第一电动机／发电机与所述第一齿轮组的构件连续地连接； 所述第二电动机／发电机与所述第二或第三齿轮组的构件连续 地连接； 第一扭矩传递设备，将所述第二齿轮组的构件与静止构件选择性地连接； 第二扭矩传递设备，将所述第二或第三齿轮组的构件与所述第二或第三齿轮组的另一构件选择性地连接； 第三扭矩传递设备，将所述第一齿轮组的构件与所述第二或 第三齿轮组的构件选择性地连接；且 其中，所述第一、第二和第三扭矩传递设备可接合，以提供具有连续可变范围的速度比和高达三个固定速度比的电动可变变速器。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：R马杜苏丹，AG霍尔姆斯，
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]
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