混合动力车辆的传动系统的制作方法_2

文档序号:9608628阅读:来源:国知局
供应到行星齿轮组PS的电动机运行。
[0045]第二电动机/发电机MG2通过外轴MS2直接连接到第一输出齿轮0G1,以作为用于将扭矩供应到第一输出齿轮0G1的电动机运行。
[0046]为此目的,第一电动机/发电机MG1的定子和第二电动机/发电机MG2的定子分别固定到变速器壳体Η上,并且第一电动机/发电机MG1的转子和第二电动机/发电机MG2的转子分别连接到行星齿轮组PS的太阳轮和第一输出齿轮0G1。
[0047]第一电动机/发电机MG1和第二电动机/发电机MG2以及行星齿轮组PS安装于输入轴IS上。
[0048]此时,第一输出齿轮0G1作为输出第二电动机/发电机的扭矩的输出齿轮运行,并且第二输出齿轮0G2作为输出通过行星齿轮组PS接收的发动机Eng和第一电动机/发电机的扭矩的输出齿轮运行。
[0049]此外,制动器BK可以是常规的多片式摩擦元件。在本发明的各个实施例中,单向离合器0WC用作旋转限制构件,但是并不限于此。双向离合器TWC或制动器可以用作旋转限制构件。
[0050]将详细描述混合动力车辆的传动系统。
[0051]行星齿轮组PS可以是单个小齿轮的行星齿轮组,并且包括作为其旋转元件的太阳轮S、旋转地支撑与太阳轮S外部啮合的小齿轮P的行星齿轮架PC和与小齿轮P内部啮合的齿圈R。
[0052]太阳轮S直接连接到第一电动机/发电机MG1,并且选择性地固定到变速器壳体H,行星齿轮架PC直接连接到输入轴IS,并且齿圈R作为输出元件运行。
[0053]第一电动机/发电机MG1作为与行星齿轮组PS的太阳轮S相连接并且驱动太阳轮S的电动机运行。
[0054]第二电动机/发电机MG2连接到第一输出齿轮0G1,并且将扭矩传送到第一输出齿轮 0Glo
[0055]φ恸器BK在超速传动(0D)下运行,并且设置在行星齿轮组PS的太阳轮S与变速器壳体Η之间。制动器ΒΚ选择性地将太阳轮S与变速器壳体Η相连接,以使太阳轮S选择性地作为固定元件运行。
[0056]单向离合器0WC安装在输入轴IS与变速器壳体Η之间,并且使得输入轴IS仅在一个方向上旋转。
[0057]此外,行星齿轮组PS的齿圈R通过空心轴MSI直接连接到第二输出齿轮0G2,这样使得发动机Eng和/或第一电动机/发电机MG1的扭矩被输入到第二输出齿轮0G2。
[0058]此外,第一输出齿轮0G1和第二输出齿轮0G2的旋转速度由减速单元CGU减小,并且减小的旋转速度被传输到差速器装置DIFF的最终减速齿轮(final reduct1n gear)FG。
[0059]减速单元CGU包括布置在输入轴IS与差速器装置DIFF之间并且与输入轴IS平行的第一中间轴CS1和第二中间轴CS2。
[0060]第一中间齿轮CG1固定地安装在第一中间轴CS1的一个末端部分上,并与第一输出齿轮0G1啮合,并且第二中间齿轮CG2固定地安装在第二中间轴CS2上,并与第二输出齿轮0G2啮合。
[0061]此外,第一传动齿轮DG1和第二传动齿轮DG2固定地安装在第一中间轴CS1和第二中间轴CS2的另一个末端部分上,并且分别与差速器装置DIFF的最终减速齿轮FG啮合。
[0062]此时,由于第一中间齿轮CG1和第二中间齿轮CG2的直径大于第一传动齿轮DG1和第二传动齿轮DG2的直径,所以减速单元CGU降低第一输出齿轮0G1和第二输出齿轮0G2的旋转速度,并且将降低的旋转速度传输到最终减速齿轮FG。
[0063]混合动力车辆的传动系统可以实现EV模式、动力分配模式以及0D模式
[0064]单向离合器0WC在EV模式下运行,制动器BK在0D模式下运行,并且单向离合器0WC和制动器BK均不在动力分配模式下运行,所述动力分配模式下在城市驾驶中使用频糸ο
[0065]输入轴IS可以通过单向离合器0WC的操作而仅在一个方向上旋转,并且发动机Eng在EV模式下被维持在停止状态。
[0066]第一电动机/发电机MG1和第二电动机/发电机MG2同时运行,并且第一电动机/发电机MG1和第二电动机/发电机MG2的扭矩在EV模式下被传输到差速器装置DIFF的最终减速齿轮FG。
[0067]也就是说,第一电动机/发电机MG1的扭矩通过行星齿轮组PS输出到第二输出齿轮0G2而作为反向旋转速度,并且第二电动机/发电机MG2的扭矩在旋转速度未改变的情况下输出到第一输出齿轮0G1。因此,可以通过第一电动机/发电机MG1和第二电动机/发电机MG2的速度控制来实现电动连续可变传动(electric continuously variabletransmiss1n)。
[0068]此时,第一电动机/发电机MG1的扭矩通过行星齿轮组PS、第二输出齿轮0G2、第二中间齿轮CG2和第二传动齿轮DG2传输到差速器装置DIFF的最终减速齿轮FG,并且第二电动机/发电机MG2的扭矩通过第一输出齿轮0G1、第一中间齿轮CG1和第一传动齿轮DG1传输到差速器装置DIFF的最终减速齿轮FG。
[0069]动力分配模式是在城市驾驶中使用的模式。制动器BK和单向离合器0WC都不在动力分配模式下运行。
[0070]发动机Eng与第一电动机/发电机MG1和第二电动机/发电机MG2同时运行,这样使得发动机Eng与第一电动机/发电机MG1和第二电动机/发电机MG2的扭矩在动力分配模式下被传输到差速器装置DIFF的最终减速齿轮FG。
[0071]也就是说,在通过输入轴IS输入到行星齿轮组PS的行星齿轮架PC之后,发动机Eng的扭矩作为主动力通过齿圈R传输到第二输出齿轮0G2,并且第二电动机/发电机MG2的扭矩作为辅助动力传输到第一输出齿轮0G1。
[0072]此外,如果第一电动机/发电机MG1的扭矩输入到行星齿轮组PS的太阳轮S,则太阳轮S作为响应元件(react1n element)运行,并且发动机Eng的扭矩通过行星齿轮架PC输出。
[0073]在换档中并不直接涉及行星齿轮组PS,并且在动力分配模式下可以通过第一电动机/发电机MG1和第二电动机/发电机MG2的速度控制来实现电动连续可变传动。
[0074]输入到第一输出齿轮0G1和第二输出齿轮0G2的发动机Eng的扭矩和第二电动机/发电机MG2的扭矩通过第一中间齿轮CG1和第二中间齿轮CG2以及第一传动齿轮DG1和第二传动齿轮DG2传输到差速器装置DIFF的最终减速齿轮FG。
[0075]此外,在0D模式下,发动机Eng的扭矩被用作主动力,并且第二电动机/发电机MG2的扭矩被用作辅助动力。
[0076]在0D模式下,发动机Eng的扭矩通过输入轴IS输入到行星齿轮组PS的行星齿轮架PC。在此状况下,由于太阳轮S通过制动器BK的操作作为固定元件运行,所以输入轴IS的旋转速度增加,并且增加的旋转速度通过齿圈R传输到第二输出齿轮0G2。同时,第二电动机/发电机MG2的扭矩被传输到第一输出齿轮0G1。
[0077]在换档中并不直接涉及行星齿轮组PS,并且在0D模式下可以通过经由输入轴IS和行星齿轮组PS传输到第二输出齿轮0G2的发动机Eng的扭矩和传输到第一输出齿轮0G1的第二电动机/发电机MG2的扭矩来实现电动连续可变传动。
[0078]输入到第一输出齿轮0G1和第二输出齿轮0G2的发动机Eng的扭矩和第二电动机/发电机MG2的扭矩通过第一中间齿轮CG1和第二中间齿轮CG2以及第一传动齿轮DG1和第二传动齿轮DG2传输到差速器装置DIFF的最终减速齿轮FG。
[0079]因此,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都可以产生驱动扭矩,并且可以通过第一电动机/发电机MG1和第二电动机/发电机MG2的速度控制来连续地改变传动比。因此,可以提高燃料经济性。
[0080]下文将更详细地描述混合动力车辆的传动系统。
[0081]图2是根据本发明各个实施例的混合动力车辆的传动系统的横截面图,并且图3和图4分别是图2中的A部分和B部分的放大横截面图。
[0082]参照图2,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、用于第二电动机/发电机MG2的第一输出齿轮0G1、用于发动机Eng的第二输出齿轮0G2、用于超速传动(0D)的制动器BK以及单向离合器0WC安装在输入轴IS的轴线上,发动机Eng的扭矩在根据本发明各个实施例的混合动力车辆的传动系统中输入到该输入轴IS中。
[0083]此时,单向离合器0WC、第二输出齿轮0G2、第一输出齿轮0G1、第二电动机/发电机MG2、行星齿轮组PS、第一电动机/发电机MG1以及制动器BK在输入轴IS的轴线上从发动机Eng到后部顺序地安装。
[0084]此外,用于将发动机Eng的扭矩或第一电动机/发电机MG1的扭矩传送到第二输出齿轮0G2的空心轴MSI与输入轴IS同心地安装在输入轴IS的径向外部,并且用于将第二电动机/发电机MG2的扭矩传送到第一输出齿轮0G1的外轴(outer shaft) MS2安装在空心轴MSI的径向外部。
[0085]此
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