具有可配置马达绕组和断开策略的柔性混合动力系统技术方案

一种动力传动系统包括第一电马达、第二电马达和变速器。第一电马达包括可更换绕组，以提供用于推进车辆的特定推进配置（即混合动力推进配置或全电推进配置）所要求的功率，变速器能操作于不同功率流中，以支持动力传动系统操作于混合动力推进配置或全电推进配置中的任一个中。通过切换安装至第一电马达中的特定绕组，该同一动力传动系统可被用于混合动力推进配置或全电推进配置中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及用于车辆的动力系统，且更具体地涉及用于该动力系统的变速器和组装车辆的动力系统的方法。
技术介绍
车辆包括驱动系统，其可包括电维持或电耗尽(CS/⑶)混合动力推进配置(其可或可不被设计为从外部电源接收能量，即插入式混合动力)或展程全电推进配置以推动车辆。在任一配置中，驱动系统包括内燃机、第一电马达、第二电马达和变速器。展程全电动配置，用在展程电动车辆(EREV)中，必须能单独依靠电池推进车辆直至电池电耗尽。在这时，其过渡至类似于传统混合动力的操作策略，其中发动机在一些驾驶状况下被操作以提供驱动动力和保持电池充电状态。CS/CD混合配置一般需要发动机操作以提供全部车辆动力，且被设计为仅在较低动力上能作为电动车辆操作。通常，第一电马达包括电马达/发电机，且可被来自内燃机的扭矩致动以给电池充电。在混合动力推进配置中，车辆推进可来自于内燃机、第一电马达、第二电马达中的任一个，或其任意组合。混合动力推进配置一般要求较大的内燃机，且使用比使用全电推进配置的车辆更小的电池。例如，使用全电推进配置的乘用车辆可包括具有大于100KW的功率输出的电池，而使用混合动力推进配置的车辆可仅要求具有30和40KW之间的功率输出的电池。不同推进系统之间的不同操作策略导致电马达的显著不同使用。例如，全电推进配置的电马达倾向于在作为电动车辆运行过程中以高速和高功率运行，而混合动力推进配置的电马达倾向于以低速和低功率运行。另外，全电推进配置中的第二电马达通常要求高扭矩容量以提供足够的起步和反向爬坡性能。第二电马达要求的高扭矩倾向于降低第二电马达在高速时的功率和效率。因此，全电推进配置和混合动力推进配置一般使用不同的传动动力流，且使用不同的电马达。电马达可在绕组匝数和/或绕组连接配置方面变化，以给使用的特定推进配置提供要求的性能特性。
技术实现思路
提供一种用于车辆的动力传动系统。该动力传动系统包括第一电马达、第二电马达、内燃发动机和变速器。变速器包括输出部，其把扭矩传输至车辆的至少一个车轮；与输出部、第一电马达和内燃发动机扭矩传输连通的第一行星齿轮组；以及与输出部和第二电马达扭矩传输连通的第二行星齿轮组。该变速器进一步包括第一扭矩传输机构和第二扭矩传输机构。第一扭矩传输机构选择性地接合和分离第二行星齿轮组。当第一扭矩传输机构被接合以允许第二电马达通过第二行星齿轮组传递全部功率至输出部时第一扭矩传输机构提供反作用扭矩至第二行星齿轮组。第二扭矩传输机构选择性地联接和断开第一电马达和第二行星齿轮组。还提供一种用于车辆的变速器，该车辆具有内燃发动机、第一电马达和第二电马达。变速器包括输出部，其把扭矩传输至车辆的至少一个车轮；与输出部、第一电马达和内燃发动机扭矩传输连通的第一行星齿轮组；以及与输出部和第二电马达扭矩传输连通的第二行星齿轮组。第一行星齿轮组和第二行星齿轮组每个都被配置为分别提供用于第一电马达和第二电马达的至输出部的独立的固定比率路径。该变速器进一步包括第一扭矩传输机构、第二扭矩传输机构和第三扭矩传输机构。第一扭矩传输机构选择性地接合和分离第二行星齿轮组。当第一扭矩传输机构被接合以允许第二电马达通过第二行星齿轮组传递全部功率至输出部时第一扭矩传输机构提供反作用扭矩至第二行星齿轮组。第二扭矩传输机构选择性地联接和断开第一电马达和第二行星齿轮组。第三扭矩传输机构选择性地接合和分离第一行星齿轮组。当内燃发动机关闭时当第三扭矩传输机构被接合以允许第一电马达通过第一行星齿轮组传递全部功率至输出部时第三扭矩传输机构提供反作用扭矩至第一行星齿轮组。当内燃发动机关闭时，变速器可操作于第一电模式，其中第三扭矩传输机构和第一扭矩传输机构被接合，且第二扭矩传输机构被脱开。当处于第一电模式中时，变速器同时接合第一电马达和第二电马达二者以提供车辆推进力。当内燃发动机关闭时，变速器可进一步操作于第二电模式，其中第二扭矩传输机构和第一扭矩传输机构被脱开，且第三扭矩传输机构被接合。当处于第二电模式中时，变速器仅以第一电马达提供车辆推进力，且将第二电马达从第一电马达断开。变速器可进一步操作于第三电模式，其中第二扭矩传输机构和第三扭矩传输机构被脱开，且第一扭矩传输机构被接合。当处于第三模式中时，变速器从第二电马达提供车辆推进力。还提供一种组装车辆的动力传动系统的方法。该方法包括提供变速器。变速器包括输出部，其把扭矩传输至车辆的至少一个车轮；与输出部、第一电马达和内燃发动机扭矩传输连通的第一行星齿轮组；以及与输出部和第二电马达扭矩传输连通的第二行星齿轮组。该变速器进一步包括第一扭矩传输机构、第二扭矩传输机构和第三扭矩传输机构。第一扭矩传输机构选择性地接合和脱开第二行星齿轮组。当第一扭矩传输机构被接合以允许第二电马达通过第二行星齿轮组传递全部功率至输出部时第一扭矩传输机构提供反作用扭矩至第二行星齿轮组。第二扭矩传输机构选择性地联接和断开第一电马达和第二行星齿轮组。第三扭矩传输机构选择性地接合和脱开第一行星齿轮组。当内燃发动机关闭时当第三扭矩传输机构被接合以允许第一电马达通过第一行星齿轮组传递全部功率至输出部时第三扭矩传输机构提供反作用扭矩至第一行星齿轮组。混合动力推进配置和全电推进配置中的一个被识别为要被用于推动车辆的推进配置。多个不同绕组中的一个被安装至第一电马达中以优化车辆的性能。该多个绕组中的被安装的一个是基于混合动力推进配置和全电推进配置中的哪个被识别为要被用于推动车辆。因此，该动力传动系统的变速器提供动力流，其适用于混合动力推进配置，其中电马达和内燃发动机可被单独或组合使用以给车辆提供推进力，或在全电推进配置中，其中第一和第二电马达被用于给车辆提供推进力，且内燃发动机被用于提供扭矩以给电池充电。由此，通过简单地将适当的绕组安装至第一电马达(其适用于被使用的特定推进配置)，该动力传动系统可被用于混合动力推进配合或全电推进配置，由此提供了增加的零件通用性和降低的制造成本。当结合附图时，从下面的用于执行如所附权利要求限定的本专利技术的一些最佳方式和其它实施例的具体描述可容易地明白本专利技术的上述特征和优点，以及其它特征和优点。附图说明图1是处于第一操作模式中的车辆的动力传动系统的示意性杆式图；图2是处于第二操作模式中的动力传动系统的示意性杆式图；图3是处于第三操作模式中的动力传动系统的示意性杆式图。具体实施例方式参考附图，其中在多个视图中相同的标号指示相同的部件，动力传动系统总体地以20示出。动力传动系统20是用于车辆，例如但不限于混合动力车辆，其中内燃发动机26和电马达被用于给车辆提供动力；或全电动车辆，其中一个或多个电马达被用于给车辆提供动力且内燃发动机26提供扭矩至发电机以给电动车辆电池30充电。参考图1至3,动力传动系统20被以杆式图的形式示出。杆式图是例如自动变速器的机械装置的部件的示意性表示。每个单独的杆表示行星齿轮组或外齿轮组。在行星齿轮组杆中，行星齿轮组的三个基本机械部件都由节点表示。因此，单个行星齿轮组杆包含三个节点一个用于恒星齿轮构件；一个用于行星齿轮支架构件；且一个用于环齿轮构件。每个行星齿轮组杆的节点之间的相对长度可被用于表示每个相应齿轮组的环齿轮与恒星齿轮比。这些杆比率继而被用于改变变速器的齿轮比以实现适当的比率或比率递进。各行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的动力传动系统，该动力传动系统包括：第一电马达；第二电马达；内燃发动机；和变速器，其包括：输出部，其被配置为传递扭矩至车辆的至少一个车轮；第一行星齿轮组，其被连接至输出部、第一电马达和内燃发动机；第二行星齿轮组，其被连接至输出部和第二电马达；第一扭矩传输机构，其被配置为选择性地接合和脱开第二行星齿轮组，其中当第一扭矩传输机构被接合以允许第二电马达通过第二行星齿轮组传递全部功率至输出部时第一扭矩传输机构提供反作用扭矩至第二行星齿轮组；和第二扭矩传输机构，其被配置为选择性地联接和断开第一电马达和第二行星齿轮组。

【技术特征摘要】
2011.10.13 US 13/272,4491.一种用于车辆的动力传动系统，该动力传动系统包括 第一电马达； 第二电马达； 内燃发动机；和 变速器，其包括 输出部，其被配置为传递扭矩至车辆的至少一个车轮； 第一行星齿轮组，其被连接至输出部、第一电马达和内燃发动机； 第二行星齿轮组，其被连接至输出部和第二电马达； 第一扭矩传输机构，其被配置为选择性地接合和脱开第二行星齿轮组，其中当第一扭矩传输机构被接合以允许第二电马达通过第二行星齿轮组传递全部功率至输出部时第一扭矩传输机构提供反作用扭矩至第二行星齿轮组；和 第二扭矩传输机构，其被配置为选择性地联接和断开第一电马达和第二行星齿轮组。2.如权利要求1所述的动力传动系统，其中所述变速器能操作于第一电模式中，其中第一扭矩传输机构被接合且第二扭矩传输机构被脱开，以同时接合第一电马达和第二电马达二者，以在内燃发动机关闭时提供车辆推进力。3.如权利要求2所述的动力传动系统，其中所述变速器能操作于第三模式中，其中第二扭矩传输机构被脱开且第一扭矩传输机构被接合以从第二电马达提供车辆推进力。4.如权利要求3所述的动力传动系统，其中 所述变速器包括第三扭矩传输机构，该第三扭矩传输机构被配置为选择性地接合和脱开第一行星齿轮组； 当所述内燃发动机关闭时当第三扭矩传输机构被接合以允许第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：BM康伦，PJ萨瓦贾恩，AG霍尔姆斯，
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：