混合电动车辆的变速系统的制作方法
【专利说明】混合电动车辆的变速系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年10月28日提交的韩国专利申请第10_2013_0128689号的优先权，该申请的全部内容结合于此，用于通过该引用的所有目的。
技术领域
[0003]本发明涉及一种混合电动车辆的变速系统。更具体而言，本发明涉及一种混合电动车辆的变速系统，其能够实现电动车辆(EV)模式、连续模式以及包括直接联接的并行模式。
【背景技术】
[0004]通常，混合动力车辆为有效地使用两个不同的动力源的车辆。这样的混合电动车辆典型地使用发动机和电动机/发电机。混合电动车辆使用具有相对更好的低速扭矩特征的电动机/发电机作为低速下的主动力源，并且使用具有相对更好的高速扭矩特征的发动机作为高速下的主动力源。由于混合电动车辆停止利用石化燃料的发动机的操作，并且在低速区域处使用电动机/发电机，所以可以改进燃料消耗并且可以减少废气。
[0005]混合电动车辆的动力变速系统分为单模式类型和多模式类型。
[0006]用于换档控制的诸如离合器和制动器的扭矩传递装置是不必要的，但是燃料消耗由于高速区域处的效率变差而较高，并且需要额外的扭矩倍增设备来应用于根据单模式类型的大型车辆。
[0007]由于多模式类型在高速区域效率高，并且能够自发地倍增扭矩，所以多模式类型能够应用于全尺寸车辆。因此，采用多模式类型而非单模式类型作为混合电动车辆的动力变速系统，并且多模式类型也处于持续的研究之下。
[0008]多模式类型的动力变速系统包括多个行星齿轮组、作为电动机和/或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。
[0009]多模式类型的动力变速系统根据行星齿轮组、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。此外，多模式类型的动力变速系统根据行星齿轮组、电动机/发电机以及扭矩传递装置的连接而具有不同的特征，例如耐用性、动力传递效率和尺寸。因此，用于混合动力车辆的动力变速系统的连接结构也处于持续的研究中，以便实现没有动力损失的稳健并紧凑的动力变速系统。
[0010]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】
[0011]本发明已经致力于提供一种混合电动车辆的变速系统，其具有这样的优点，即通过在第一轴上设置两个电动机/发电机和一个离合器而实现EV模式、连续模式以及包括直接联接(direct-coupling)的并行模式。
[0012]此外，本发明已经致力于提供一种混合电动车辆的变速系统，其具有这样的进一步的优点，即由于在行驶时在并行模式下不使用离合器的结果而提高燃料经济性。
[0013]此外，本发明已经致力于提供一种混合电动车辆的变速系统，其具有这样的进一步的优点，即由于通过增加包括直接联接的并行模式而使得连续模式在高速区域不是必须的，因此降低了用于驱动的电动机/发电机的容量并且提高了燃料经济性。
[0014]此外，本发明已经致力于提供一种混合电动车辆的变速系统，其具有这样的进一步的优点，即通过在第二轴上设置用于发电的电动机/发电机并且在通过去除行星齿轮组而确保的空间内设置离合器来缩短变速系统的长度。
[0015]根据本发明的各个方面的混合电动车辆的变速系统，可以包括第一轴，第一中空轴，第二中空轴，第二轴，离合器，第一电动机/发电机以及第二电动机/发电机，其中，所述第一轴连接到发动机；所述第一中空轴设置成与所述第一轴没有旋转干扰，选择性地连接到所述第一轴，并且设置有第一输出齿轮；所述第二中空轴设置成与所述第一中空轴没有旋转干扰，并且设置有第二输出齿轮；所述第二轴设置成与所述第一轴平行，并且通过齿轮单元连接到所述第一轴；所述离合器选择性地将所述第一轴连接到所述第一中空轴；所述第一电动机/发电机可操作地连接到所述第二中空轴；所述第二电动机/发电机可操作地连接到所述第二轴。
[0016]所述变速系统可以进一步包括将所述第一中空轴或所述第二中空轴的扭矩传递至差分装置的减速齿轮单元。所述减速齿轮单元可以包括中间轴，第一中间齿轮，第二中间齿轮以及驱动齿轮，其中，所述中间轴设置在所述第一轴和差分装置之间，并且与所述第一轴平行；所述第一中间齿轮设置在中间轴上，并且与第一输出齿轮接合；所述第二中间齿轮设置在中间轴上，并且与第二输出齿轮接合；所述驱动齿轮设置在所述中间轴上，并且与所述差分装置的最终减速齿轮接合。
[0017]所述齿轮单元可以包括第一外啮齿轮以及第二外啮齿轮，其中，所述第一外啮齿轮设置在所述第一轴上；所述第二外啮齿轮设置在所述第二轴上，并且与所述第一外啮齿轮接合。所述离合器可以设置在所述第一轴和所述第一中空轴之间。所述变速系统可以进一步包括设置在所述发动机和所述第一轴之间的减震器。
[0018]根据本发明的各个其他方面的混合电动车辆的变速系统可以包括第一轴，第一中空轴，第二中空轴，第二轴，第一输出齿轮和第二输出齿轮，齿轮单兀，离合器，第一电动机/发电机以及第二电动机/发电机，其中，所述第一轴连接到发动机；所述第一中空轴设置成与所述第一轴没有旋转干扰，并且选择性地连接到所述第一轴；所述第二中空轴设置成与所述第一中空轴没有旋转干扰；所述第二轴与所述第一轴平行地设置；所述第一输出齿轮和第二输出齿轮分别设置在所述第一中空轴和所述第二中空轴上，并且分别输出所述第一中空轴和所述第二中空轴的扭矩；所述齿轮单元设置在所述第一轴和所述第二轴之间，并且在所述第一轴和所述第二轴之间传递扭矩；所述离合器选择性地将所述第一轴连接到所述第一中空轴；所述第一电动机/发电机可操作地连接到所述第二中空轴；所述第二电动机/发电机可操作地连接到所述第二轴。
[0019]所述变速系统可以进一步包括将所述第一中空轴或所述第二中空轴的扭矩传递至差分装置的减速齿轮单元。所述减速齿轮单元可以包括中间轴，第一中间齿轮，第二中间齿轮以及驱动齿轮，其中，所述中间轴设置在所述第一轴和差分装置之间，并且与所述第一轴平行；所述第一中间齿轮设置在中间轴上，并且与第一输出齿轮接合；所述第二中间齿轮设置在中间轴上，并且与第二输出齿轮接合；所述驱动齿轮设置在所述中间轴上，并且与所述差分装置的最终减速齿轮接合。
[0020]所述齿轮单元可以包括第一外啮齿轮以及第二外啮齿轮，其中，所述第一外啮齿轮设置在所述第一轴上；所述第二外啮齿轮设置在所述第二轴上，并且与所述第一外啮齿轮接合。所述离合器可以设置在所述第一轴和所述第一中空轴之间。所述变速系统可以进一步包括设置在所述发动机和所述第一轴之间的减震器。
[0021]根据本发明的还有的各个其他方面的混合电动车辆的变速系统可以包括第一轴，第一中空轴，第二中空轴，第二轴，第一输出齿轮和第