混合动力车辆的传动系统的制作方法

文档序号:9608628阅读:226来源:国知局
混合动力车辆的传动系统的制作方法
【专利说明】混合动力车辆的传动系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年8月26日提交的韩国专利申请号为10-2014-0111407的优先权,该申请的全部内容为了所有目的以引用方式并入本文。
技术领域
[0003]本发明涉及混合动力车辆的传动系统。更具体来说,本发明涉及可以实现电动车辆(EV)模式、动力分配模式以及超速传动(0D)模式的混合动力车辆的传动系统。
【背景技术】
[0004]通常,混合动力车辆是有效地使用两种不同动力源的车辆。
[0005]该混合动力车辆通常使用发动机和电动机/发电机。低速状态下,混合动力车辆使用具有相对较好的低速扭矩特性的电动机/发电机作为主动力源,并且在高速状态下,混合动力车辆使用具有相对较好的高速扭矩特性的发动机作为主动力源。
[0006]由于混合动力车辆在低速范围下停止使用矿物燃料的发动机的操作并且使用电动机/发电机,所以可以改善燃料消耗状况并且可以减少废气排放。
[0007]混合动力车辆的动力传动系统分为单模式类型和多模式类型。
[0008]根据单模式类型,扭矩传递装置(诸如用于换挡控制的离合器和制动器)并非是必需的,但是,高速范围下效率降低导致燃料消耗较高,并且需要将额外的扭矩倍增设备应用到大型车辆中。
[0009]由于多模式类型在高速范围下具有高效率并且能够自主地倍增扭矩,所以可以将多模式类型应用到全尺寸车辆中。
[0010]因此,多模式类型替代单模式类型被应用为混合动力车辆的动力传动系统,并且也处于不断的研发中。
[0011]多模式类型的动力传动系统包括多个行星齿轮组、作为一个电动机和/或一个发电机操作的多个电动机/发电机、控制行星齿轮组的旋转元件的多个扭矩传递装置以及用作电动机/发电机的动力源的电池。
[0012]多模式类型的动力传动系统取决于行星齿轮组、电动机/发电机以及扭矩传递装置的连接而具有不同的操作机构。
[0013]此外,多模式类型的动力传动系统取决于行星齿轮组、电动机/发电机以及扭矩传递装置的连接而具有不同的特性,例如耐久性、动力传递效率以及尺寸。因此,用于混合动力车辆的动力传动系统的连接结构的设计也处于不断的研发中,以实现没有功率损耗的坚固且紧凑的动力传动系统。
[0014]公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

【发明内容】

[0015]本发明的各个方面旨在提供具有以下优点的混合动力车辆的传动系统:通过经由一个轴承旋转地支撑行星齿轮组的太阳轮和连接到变速器壳体上的第一电动机/发电机的转子的毂,并且经由一个轴承旋转地支撑行星齿轮组的齿圈和变速器壳体上的空心轴,从而实现紧凑设计。
[0016]此外,本发明的各个方面旨在提供具有以下进一步优点的混合动力车辆的传动系统:通过穿过毂的内圆周将轴承安装在连接到第一电动机/发电机的转子的毂与形成在后盖内表面上的固定端之间来缩短变速器壳体的长度。
[0017]此外,本发明的各个方面旨在提供一种混合动力车辆的传动系统,其能够通过在具有较大惯性的外轴上安装停车齿轮来减小停车冲击。
[0018]此外,本发明的各个方面旨在提供混合动力车辆的传动系统,其中用于收集搅动油(churning oil)的油槽安装在第一和第二输出齿轮的上方,所述第一和第二输出齿轮安装在第二电动机/发电机与发动机之间。因此,当车辆在EV模式下行驶时,冷却油可以较为容易地供应到第二电动机/发电机。
[0019]根据本发明的各个方面,混合动力车辆的传动系统可以包括:第一电动机/发电机和第二电动机/发电机;行星齿轮组;第一输出齿轮和第二输出齿轮;制动器;旋转限制构件,位于变速器壳体中的接收发动机的扭矩的输入轴的轴线上;以及空心轴、外轴和后盖,所述空心轴安装于输入轴的径向外部并且适配成将发动机的扭矩或第一电动机/发电机的扭矩传送到第二输出齿轮,所述外轴安装在空心轴的径向外部并且适配成将第二电动机/发电机的扭矩传送到第一输出齿轮,所述后盖联接到变速器壳体的后端部分,其中行星齿轮组可以包括作为其旋转元件的太阳轮、行星齿轮架和齿圈,所述太阳轮可以在花键联接到连接至第一电动机/发电机的转子的毂的状态下经由第一轴承旋转地支撑在变速器壳体上,齿圈可以通过经由第二轴承旋转地支撑在变速器壳体上的空心轴连接到连接构件,并且行星齿轮架可以由分别安装在行星齿轮架与太阳轮之间以及行星齿轮架与空心轴的延长端之间的第三轴承旋转地支撑。
[0020]旋转限制构件、第二输出齿轮、第一输出齿轮、第二电动机/发电机、行星齿轮组、第一电动机/发电机以及制动器可以从发动机侧到变速器壳体的后部顺序地安装。
[0021]第一电动机/发电机可以由插入在连接到第一电动机/发电机的转子的毂的内圆周的一个末端部分与形成在后盖内表面上的固定端的外圆周之间的第四轴承旋转地支撑,并且第一轴承可以插入在毂外圆周的另一个末端部分与变速器壳体之间。
[0022]第一、第二和第四轴承中的每一个都可以是滚珠轴承,并且第三轴承可以是止推轴承。
[0023]旋转限制构件可以是单向离合器、双向离合器或制动器。
[0024]传动系统可以进一步包括安装在第一输出齿轮与第二输出齿轮之间并且连接到外轴的停车齿轮。
[0025]可以在外轴上安装用于将停车齿轮在轴向方向上固定的卡环以及用于防止卡环脱离的固定环。
[0026]第二输出齿轮可以花键联接到空心轴的前端部分,并且第五轴承可以插入在第二输出齿轮的延长部分的外圆周与变速器壳体之间。
[0027]连接到第二电动机/发电机的转子的毂可以花键联接到外轴上,并且可以在外轴上安装用于将毂在轴向方向上固定的卡环和用于防止卡环脱离的固定环。
[0028]制动器可以安装在后盖与连接到第一电动机/发电机的转子的毂之间。
[0029]用于收集搅动油的油槽可以安装在变速器壳体中的第一输出齿轮和第二输出齿轮的上方。
[0030]润滑管可以安装在输入轴与形成在后盖的内表面上的固定端之间。
[0031]润滑管的一端可以固定地插入在固定端的油路中,并且润滑管的另一端可以插入在输入轴的油路中,并在所述润滑管的所述另一端和所述输入轴的所述油路之间形成间隙。
[0032]应理解的是,如本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语通常包括机动车辆,诸如客运汽车(包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆)、船只(包括各种小艇和船舶)、飞机等,并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力车辆、氢动力车辆以及其他替代燃料车辆(例如,从除了石油之外的来源获得的燃料)。如本文所提及的,混合动力车辆是具有两个或多个动力源的车辆,例如汽油动力和电动力车辆。
[0033]本发明的方法和装置具有将从并入本文的附图以及以下详细描述(它们一起用来解释本发明的某些原理)中显而易见或者在其中更详细阐述的其他特性和优点。
【附图说明】
[0034]图1是根据本发明的示例性的混合动力车辆的传动系统的示意图。
[0035]图2是根据本发明的示例性的混合动力车辆的传动系统的横截面图。
[0036]图3是图2中A部分的放大横截面图。
[0037]图4是图2中B部分的放大横截面图。
[0038]应当了解,附图并不必须是按比例绘制的,其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理的各个特征。在此所公开的本发明的特定的设计特征,包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形,将部分地由特定目的的应用和使用环境所确定。
【具体实施方式】
[0039]现在将具体参考本发明的各个实施例,在附图中和以下的描述中示出了这些实施例的实例。虽然本发明与示例性实施例相结合进行描述,但是应当了解,本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。相反,本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例,而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施例。
[0040]图1是根据本发明各个实施例的混合动力车辆的传动系统示意图。
[0041]参照图1,根据本发明各个实施例的混合动力车辆的传动系统根据车辆的行驶状态改变发动机Eng以及第一电动机/发电机MG1和第二电动机/发电机MG2的扭矩,并且通过第一输出齿轮0G1和第二输出齿轮0G2输出改变的扭矩。
[0042]传动系统包括第一电动机/发电机MG1和第二电动机/发电机MG2、行星齿轮组PS、第一输出齿轮0G1和第二输出齿轮0G2、制动器BK、旋转限制构件(0WC、TWC或制动器)以及减速单元CGU。
[0043]第一电动机/发电机MG1和第二电动机/发电机MG2各自是独立的动力源,并且作为电动机或发动机运行。
[0044]第一电动机/发电机MG1直接连接到行星齿轮组PS的太阳轮S,以作为用于通过太阳轮s将扭矩
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