混合动力车辆的制作方法

本发明的主题是一种混合动力车辆，在该混合动力车辆中，在简单推进状态下，在模式改变的期间执行消除扭矩中断。本发明的一个方面为车辆本身，另一方面为与该车辆相关的方法。

背景技术：

现将借助图1来描述混合动力车辆的特定实施例。该混合动力车辆包括热机1和电动机2，该热机为第一原动机，该电动机为第二原动机。可以考虑其它种类的原动机，并因此电动机2可被液力机械或气动机械替代。

由原动机提供的动力被传递到设有轮5的动力驱动轴4，通过将被简要描述的传动装置6，车辆被该动力驱动轴驱动。该传动装置包括第一行星齿轮组7和第二行星齿轮组9，该第一行星齿轮组被热机1的输出轴8带动，该第二行星齿轮组将在本文被更详细地描述，并且该第二行星齿轮组被电动机2的驱动轴10和/或被第一行星齿轮组驱动。输出链轮11被第二行星齿轮组9直接驱动并且通过差速器12被连接到轴4。第一行星齿轮组7通过第二行星齿轮组9来驱动轴4，行星齿轮组7和行星齿轮组9因而被串接并且第一行星齿轮组7可能被考虑成传动装置6的将第二行星齿轮组9连接到热机1的分支。

可在混合动力状态下对这种混合动力车辆进行驱动，或者相反，优选地或唯一地借助于原动机中的一个来进行驱动：电动机2更适合于在城里使用，以限制噪声和污染，热机1在公路上使用，以带来更高的速度并且还带来了自主性更强的优点。

在下文中给出了车辆的某些运行特性；在文件wo2015/071088a中给出了更多的细节，考虑到本发明可能被应用于来自本文所描述的实施例的和来自在该在先文件中描述的实施例的不同车辆，如果需要，会提及该在先文件。

在wo2012/007661中描述了一种混合动力车辆，该文件看起来是本发明的最接近现有技术。

行星齿轮组7和行星齿轮组9使得能够凭借不同的运行状态而在原动机中的每个原动机与轴4之间加以不同的减速比。因此，第一行星齿轮组7包括太阳轮14、环形齿轮15和行星齿轮架16，该太阳轮具有空心的轴，输出轴8被接合在该空心的轴中，该环形齿轮也具有空心的轴，输出轴8被接合在该空心的轴中，该行星齿轮架构成行星齿轮组7的输出设备并且常规地通过该行星齿轮架带有的行星齿轮17与太阳轮14和环形齿轮15上的齿轮齿啮合。空心的轴被自由轮设备18和自由轮设备19限制为单向旋转。传动装置6的元件以及原动机和轴4被保持在框架29上或者被保持在框架29中。

空心的轴分别设有凸缘20和凸缘21，该凸缘用于与各自受控的联接件22和联接件23接合，该受控的联接件包括可移动的部分和控制机构，该可移动的部分能够被输出轴8驱动进行旋转但在该输出轴上滑动，该控制机构用以控制这些滑动运动。上述的文件说明了输出轴8与行星齿轮架16之间的不同旋转速度比可通过接合联接件22或联接件23或者同时接合两个联接件而被控制，接合联接件22使太阳轮14与输出轴8连结(solidarise)，接合联接件23使环形齿轮15与输出轴8连结，同时接合两个联接件使行星齿轮组7被阻止并且使得该行星齿轮组完全与输出轴8成为一体。并且如果两个联接件22和23被释放，则第一行星齿轮组7是自由的。

第二行星齿轮组9包括被电动机2驱动的太阳轮24、与第一行星齿轮组7的行星齿轮架16啮合的环形齿轮25和行星齿轮架26，该行星齿轮架26一方面通过外齿与输出链轮11啮合，另一方面通过行星齿轮27与太阳轮24和环形齿轮25的内齿啮合。设置了第三受控联接件28。其包括可移动的元件，该可移动的元件被环形齿轮25驱动并且能够使该第三受控联接件在第一端状态下与框架29连结，以及在另一端状态下与太阳轮24的凸缘30连结。在第一端状态下，太阳轮24因而通过行星齿轮27使行星齿轮架26旋转，而环形齿轮25是静止不动的；在第二端状态下，行星齿轮组9被合并并且行星齿轮架26以与太阳轮24相同的旋转速度旋转；以及在中间状态下，行星齿轮架26的旋转速度取决于由热机1的可能的运行施加的太阳轮24的旋转速度以及环形齿轮25的旋转速度。第一端状态对应于具有大的减速比的短电动模式，第二端状态对应于电动机2的输出轴10与轴4之间具有更小的减速比的长电动模式，以及中间状态对应于所谓的“动力分离”状态。

在长电动模式下，也可以使用热机，这对应于在并行混合动力模式下的用途。

现在陈述本发明的技术问题。当在完全的电动推进状态下热机1停止和不起作用时，以及当对电动机2要求从短电动模式切换到长电动模式时，发生下述的现象。第三联接件28的可移动元件从框架29分离并释放环形齿轮25。然而，仅当第三联接件28的可移动元件和凸缘30的旋转速度同步时，该可移动元件才可与该凸缘接合。因为在该切换期间轴4近于以同一速度连续不断地旋转，所以电动机2必须减速。减速比的比率通常很大，大约为3，并且因此减速较为显著。因此，在切换过程中的状态的该同步阶段期间，由电动机2传递到轴4的扭矩会被消除，这会阻止驾驶员像他/她所想的那样进行加速，并且可能产生不舒适的驾驶感。在从长电动模式切换到短电动模式时，由于相反的中断(突然的和显著的增速)，也存在长电动模式所经受的这种扭矩中断，该扭矩中断也是不舒适的。

技术实现要素：

由于本发明，由于巧妙的选择联接系统从而确保在两个减速比之间或在电动机2(或者更概括地是原动机中的一个)的两个模式之间更快地切换，这减小了或去除了该“动力分离”的对扭矩中断敏感的中间状态，于是该技术问题被消除。

本发明的另一优点在于，通过在停止原动机时完全阻止传动装置，经改变的联接系统一般允许泊车制动状态。

以一般的形式，本发明在于一种混合动力车辆，该混合动力车辆包括第一原动机、第二原动机、被第一原动机和/或第二原动机驱动的轴、将轴连接至第一原动机和第二原动机的机械传动装置，该传动装置包括在第二原动机与轴之间具有两个减速比的行星齿轮组，该行星齿轮组包括切换机构以施加每个减速比，其中切换机构被分为两部分并且包括第一机构和第二机构，该第一机构能够将行星齿轮组的两个部件连结和分开，该第二机构能够止动和释放行星齿轮组的第三部件，第二机构位于传动装置的位于行星齿轮组与第一原动机之间的部分上，传动装置的所述部分为另一行星齿轮组，其特征在于，第二机构是具有两个联接状态的联接件，这两个联接状态包括阻止所述另一齿轮组的状态。

代替具有已知设计的统一机构的两个机构的适宜的同步动作使得能够基本减小或消除切换时间，在该切换时间期间，所谓的“动力分离”模式(在其期间发生扭矩中断)发挥作用。因此，电动比率的变化对驾驶员而言更加不敏感。

通过将第二机构选择为具有作用在另一行星齿轮组上的两个状态的联接件，防止了设备过于复杂化，因为不是用与所讨论的行星齿轮组相关联的两个机构来代替切换机构，该第二机构被选择为通过在另一行星齿轮组上已存在的机构来使第三部件止动，从而通过仅使该机构轻微地复杂化以对该机构分派另一联接状态来控制该机构中的两个状态。因此，本发明的优点在于设备的适中的成本和总体空间。

为了本发明的目的，通过第二机构完成的阻止另一行星齿轮组是对该另一齿轮组的至少一个部件在下述状态下进行的旋转止动：在该状态下，其它的机构可介入以阻止或连结另一齿轮组的和传动装置的其它部件，并因此与第二机构相结合实现了阻止所述另一齿轮组。

如此设计的本发明可以多种方式来实施。因此，在选择由第一机构连接的部件和选择第二机构作用在其上的部件方面具有一定的自由度。因此，根据本发明的实际教导的实施例，第一机构的两个部件可包括太阳轮和环形齿轮、太阳轮和行星齿轮架或环形齿轮和行星齿轮架。

如在已知的实施例中所提出的，第一机构可以是离合装置，而非同步装置。

附图说明

现将通过出于完全说明性的目的所附的以下附图来更详细地描述本发明的不同方面、特征和优点：

图1示出了一种已知的混合动力车辆；

以及图2、图3和图4以三种运行状态示出了本发明的一个实施例。

具体实施方式

图2、图3和图4示出了本发明的一个实施例，该实施例包括离合装置40，该离合装置取代第三联接件28处于太阳轮24与环形齿轮25之间，而图1的实施例的联接件23被替换成具有三个位置的联接件48。在图2的状态下，联接件48不进行任何连结；在图3所示的中间状态下，该联接件使热机1的输出轴8与第一行星齿轮组7的环形齿轮15连结；在图4的状态下，该状态在图1中没有等效状态，该联接件将输出轴8和环形齿轮15锁定至框架29，并且因此，该联接件还阻止第二行星齿轮组9的环形齿轮25。因此，当太阳轮14与轴8通过离合装置22被联接时，实现了沿两个旋转方向对第一行星齿轮组7的完全阻止，这使得在减速阶段期间电动机2能够回收能量以及能够使用倒车挡。

在热机1怠速的情况下，通过使离合装置40闭合同时将联接件48置于图62的自由状态下来完成从短电动比率切换到长电动比率，这释放了环形齿轮25并且使该环形齿轮立即连结至太阳轮24。电动机2的状态在环形齿轮25的旋转速度增大的同时降低。两个机构的切换的适宜的同步性基本消除了在第二行星齿轮组9的自由状态下得到的“动力分离”状态，并因此消除了扭矩中断。

为了实现从长比率切换到短电动比率，以相反的顺序执行相同的步骤。机构切换的适宜的同步性使得能够进一步减少暂态模式的持续时间和驾驶员感受到的不舒适的感觉。离合装置40一打开，则于是驱动第一行星齿轮组7的环形齿轮25的状态在被消除之前降低并且凭借自由轮18和自由轮19的作用被阻止在框架29的前方，这防止第一行星齿轮组7沿相反的方向旋转。当达到这种情况时，可以致动联接件48，以将其置于图4的状态下，这使得环形齿轮25沿两个旋转方向均静止不动，同时使得电动机2在减速期间能够回收能量，以及能够使用倒车挡。通过设定车辆的控制系统来确保机构的同步性。然而，在减速期间不允许从长模式切换到短模式。为了实现泊车制动，联接件48必须被置于图4的位置并且其它的联接件也应被接合。

并且如果联接件48处于图4的位置，则对其它联接件22和40进行致动使得能够在短电动比率与长电动比率之间以及在加速阶段和减速阶段期间改变电动比率。

然而，在图4的这种状态下不能够启动热机21。

同样地，图2至图4的实施例可与第一行星齿轮组7上的同步装置一起应用。最后，在第一行星齿轮组7上的致动器48和其它联接件的位置可被颠倒，以将太阳轮14和输出轴8完全阻止至壳体29。通过接合联接件23，将仍能够阻止环形齿轮15。