混合动力车辆的变速器系统的制作方法
【专利说明】混合动力车辆的变速器系统
[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_0128688号的优先权，该申请的全部内容结合于此，以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动力车辆的变速器系统。更具体地，本发明涉及能够实现电动车辆(EV)模式、连续模式以及包括过度驱动(OD)的并行模式的混合动力车辆的变速器系统。
【背景技术】
[0004]一般而言，混合车辆为有效地使用两种不同动力源的车辆。这样的混合动力车辆通常使用发动机和电动机/发电机。混合动力车辆使用具有相对更好的低速扭矩特征的电动机/发电机作为在低速下的主动力源，并且使用具有相对更好的高速扭矩特征的发动机作为在高速下的主动力源。
[0005]由于混合动力车辆停止利用矿物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。
[0006]混合动力车辆的动力变速器系统分为单模式类型和多模式类型。
[0007]用于换档控制的比如离合器和制动器的扭矩传递装置不是必需的，但是燃料消耗由于在高速区域处效率变差而升高，并且需要额外的扭矩倍增设备以应用于根据单模式类型的大型车辆。
[0008]由于多模式类型在高速区域具有较高效率，并且能够自动地倍增扭矩，所以多模式类型能够应用于全部尺寸车辆。因此，采用多模式类型而非单模式类型作为混合动力车辆的动力变速器系统，并且多模式类型也处于不断的研究中。
[0009]多模式类型的动力变速器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。
[0010]多模式类型的动力变速器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。
[0011]此外，多模式类型的动力变速器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性，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器系统的连接结构也处于不断的研究中，以实现没有动力损耗的稳健且简洁的动力变速器系统。
[0012]公开于该【背景技术】部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般【背景技术】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技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0013]已作出的本发明致力于提供一种具有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、连续模式和包括OD的并行模式的优点的混合动力车辆的变速器系统。此外，已作出的本发明致力于提供一种具有通过不使用处于除了并行模式之外模式的离合器来提高燃料经济性的进一步优点的混合动力车辆的变速器系统。另外，已作出的本发明致力于提供一种具有通过在第二轴上设置用于发电的电动机/发电机以及在通过移除行星齿轮组而获得的空间中设置离合器来缩短变速器的长度的进一步优点的混合动力车辆的变速器系统。
[0014]根据本发明的各个方面的混合动力车辆的变速器系统可以包括:第一轴、第一空心轴、第二空心轴、第二轴、离合器、第一电动机/发电机、第二电动机/发电机，其中所述第一轴连接至发动机；所述第一空心轴设置为与所述第一轴没有旋转干扰并且配置有第一输出齿轮；所述第二空心轴设置为与所述第一空心轴没有旋转干扰并且配置有第二输出齿轮；所述第二轴设置为与所述第一轴平行并且通过齿轮单元能够操作地连接至所述第一轴以及所述第一空心轴，以选择性地将所述第一轴的扭矩传输至所述第一空心轴；所述离合器选择性地将所述第二轴连接至所述第一空心轴；所述第一电动机/发电机能够操作地连接至所述第二空心轴；所述第二电动机/发电机能够操作地连接至所述第二轴。
[0015]所述变速器系统可以进一步包括将所述第一空心轴或所述第二空心轴的扭矩传输至差动装置的减速齿轮单元。所述减速齿轮单元可以包括:设置在所述差动装置和所述第一轴之间与所述第一轴平行的中间轴；配置在所述中间轴上并且与所述第一输出齿轮接合的第一中间齿轮；配置在所述中间轴上并且与所述第二输出齿轮接合的第二中间齿轮；以及配置在所述中间轴上并且与所述差动装置的最终减速齿轮接合的驱动齿轮。
[0016]所述齿轮单元可以包括:配置在所述第一轴上的第一外部啮合驱动齿轮；配置在所述第二轴上并且与所述第一外部啮合驱动齿轮接合的第一外部啮合从动齿轮；配置在所述第二轴上的第二外部啮合驱动齿轮；以及选择性地连接至所述第一空心轴并且与所述第二外部啮合驱动齿轮接合的第二外部啮合从动齿轮。齿轮单元可以构造为增加所述第一轴的旋转速度并且将增加了的旋转速度传输至所述第一空心轴。
[0017]所述离合器可以设置在所述齿轮单元中，并且能够操作地将所述第二轴与所述第一空心轴连接。所述离合器可以设置在所述第一空心轴和所述齿轮单元的第二外部啮合从动齿轮之间。
[0018]所述第一电动机/发电机可以用于驱动车辆并且所述第二电动机/发电机可以用于发电。所述第二电动机/发电机可以设置在所述第二轴的中间部分上。所述第二电动机/发电机可以设置在所述第二轴的一个端部上。
[0019]所述变速器系统可以进一步包括可变连接单元，所述可变连接单元将所述第二轴分为两块并且选择性地连接分开的两块。所述可变连接单元可以包括同步器。所述变速器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阻尼器。
[0020]根据本发明的各个其他方面的混合动力车辆的变速器系统可以包括:第一轴、第一空心轴、第二空心轴、第二轴、第一和第二输出齿轮、齿轮单兀、离合器、第一电动机/发电机、第二电动机/发电机，其中所述第一轴连接至发动机；所述第一空心轴设置为与所述第一轴没有旋转干扰；所述第二空心轴设置为与所述第一空心轴没有旋转干扰；所述第二轴设置为与所述第一轴平行；所述第一和第二输出齿轮分别设置在第一和第二空心轴上并且分别输出所述第一和第二空心轴的扭矩；所述齿轮单元设置在所述第一轴、第一空心轴和第二轴上，并且选择性地将所述第一轴的扭矩通过所述第二轴传输至所述第一空心轴；所述离合器选择性地将所述第二轴连接至所述第一空心轴；所述第一电动机/发电机能够操作地连接至所述第二空心轴；所述第二电动机/发电机能够操作地连接至所述第二轴。
[0021]所述变速器系统可以进一步包括将所述第一空心轴或者第二空心轴的扭矩传输至差动装置的减速齿轮单元。所述减速齿轮单元可以包括:设置在所述差动装置和所述第一轴之间与所述第一轴平行的中间轴；配置在所述中间轴上并且与所述第一输出齿轮接合的第一中间齿轮；配置在所述中间轴上并且与所述第二输出齿轮接合的第二中间齿轮；以及配置在所述中间轴上并且与所述差动装置的最终减速齿轮接合的驱动齿轮。
[0022]所述齿轮单元可以包括:配置在所述第一轴上的第一外部啮合驱动齿轮；配置在所述第二轴上并且与所述第一外部啮合驱动齿轮接合的第一外部啮合从动齿轮；配置在所述第二轴上的第二外部啮合驱动齿轮；以及选择性地连接至所述第一空心轴并且与所述第二外部啮合驱动齿轮接合的第二外部啮合从动齿轮。
[0023]所述离合器可以设置在所述齿轮单元中，并且能够操作地将所述第二轴与所述第一空心轴连接。
[0024]所述变速器系统可以进一步包括可变连接单元，所述可变连接单元将所述第二轴分为两块并且选择性地连接分开的两块。所述变速器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阻尼器。
[0025]本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些