车辆的传动系统的制作方法
【专利说明】车辆的传动系统
[0001]本发明涉及车辆的传动系统，具体是具有增程器的电动车辆，该传动系统包括第一电动机、第二电动机和内燃机，第一电动机借助于行星齿轮驱动连接到车辆的至少一个驱动轴，行星齿轮包括第一、第二和第三行星齿轮元件，第二电动机经由该行星齿轮连接到第一电动机，内燃机连接到第一电动机。
[0002]US 5，991，683A公开了一种用于混合动力车辆的传动系统，包括第一电动机和第二电动机以及内燃机，其中第一电动机连接到行星齿轮的太阳轮，而第二电动机刚性地驱动连接到行星齿轮的行星齿轮架。第二电动机还刚性地驱动连接到内燃机。行星齿轮架的齿圈作用在车辆的驱动轴上。在两电动机之间没有离合元件。这显著限制传动系统的应用范围。具体来说，第二电动机不能与内燃机或行星齿轮脱开。
[0003]从说明书EP 2218603AU US 2009/250，278A、US 2010/006，357A、US7, 204，222B、US 6，991，054B、US 6，067，801A、US 6，161，640A 以及 US 6，278，195A 已知其它类似的传动系统。
[0004]因此，本发明的目的是提供一种适用于带有増程器的混合动力车辆的传动系统，其中应当能够经由内燃机驱动构成的増程器进行临时直接驱动。还应能够短暂地使用増程器来支持电力驱动。传动系统应需要尽可能少的空间。
[0005]这根据本发明来实现，即，使得可切换的第一离合器布置在内燃机与第二电动机之间，其中较佳地可切换的第二离合器布置在第二电动机与行星齿轮之间。
[0006]因此，内燃机可与第二电动机脱开，于是第二电动机可独立于内燃机运行，以支持能量回收工作或用于驱动诸如空调压缩机的辅助单元。
[0007]由于第二电动机可通过第二离合器与行星齿轮脱开，所以还能够经由内燃机和第二电动机独立于其余传动系统对蓄电单元充电。但到其余传动系统的驱动连接可通过闭合第一和第二离合器来形成，借助于第一和第二离合器，内燃机以及第二电动机可用于支持驱动动力。
[0008]第一电动机可驱动连接到较佳地由齿圈构成的第一行星齿轮元件。较佳地由行星齿轮架构成的第二行星齿轮元件作用在车辆的驱动轴上。
[0009]在本发明的第一实施例中设置成第二电动机连接到第二行星齿轮元件。第二电动机和内燃机可直接用于支持驱动轴的驱动。这允许不中断牵引而进行换挡，因为仅第二电动机可短暂地提供换挡过程期间用于进行驱动的扭矩。
[0010]在本发明的第二实施例中设置成第二电动机连接到第一行星齿轮元件。在该过程中，第二电动机和内燃机作用在与第一电动机相同的行星齿轮元件上。因此车辆的驱动经由行星齿轮的速度转化传输通过内燃机和第二电动机来实现。以这种方式提供尤其高的扭矩。还能够作为替代方式来提供更紧凑且更轻构造的传动系统，因为驱动扭矩由两个电动机来提供。
[0011]当第一行星齿轮元件和第二行星齿轮元件经由可切换的第三离合器刚性地可转动彼此连接时，能以简单方式实现至少两个不同的传动级，其中较佳地由太阳轮构成的第三行星齿轮元件可较佳地由制动装置刚性地保持。通过选择性地启用第三离合器和制动件能够例如实现1:1或1.5:1的传动比。
[0012]当车辆静止时为了能够对车辆的乘客车厢进行空气调节，如果空调压缩机较佳地经由传动级驱动连接到第二电动机则是尤其有利的。
[0013]以下将参照附图更详细地揭示本发明，附图中:
[0014]图1示出第一实施例中根据本发明的传动系统，以及
[0015]图2示出第二实施例中根据本发明的传动系统。
[0016]各图示出用于混合动力车辆的传动系统1，包括第一电动机2、第二电动机3和内燃机4，其中内燃机起到所谓増程器的功能。
[0017]在本实例中形成主驱动源的第一电动机2经由其驱动轴2a作用在行星齿轮5的第一行星齿轮元件5a上，所述齿轮元件在本发明各实施例中由齿圈构成。例如由行星齿轮架形成的行星齿轮元件5b经由传动级6和差动齿轮7连接到车辆的驱动轴8。
[0018]第二电动机3的驱动轴3a可经由可换挡的第一离合器9连接到内燃机4的轴4a。在背向内燃机4的一侧上，第二电动机3的轴3b可经由第二离合器10连接到行星齿轮5。
[0019]行星齿轮架的第一行星齿轮元件5a和第二行星齿轮元件5b可借助于第三离合器11刚性地彼此连接。由例如太阳轮形成的第三行星齿轮元件5c可由制动装置12保持。
[0020]第二电动机3的驱动轴3b经由传动级13连接到空调压缩机14。
[0021]在图1所示的实施例中，第二电动机3的驱动轴3b可经由第二离合器10连接到第二行星齿轮元件5b，第二行星齿轮元件5b经由具有固定传动比的传动级6和差动齿轮7直接作用在驱动轴8上。于是，在车辆高速时，驱动支持可由第二电动机3和/或内燃机4实现。
[0022]图2示出一实施例，其中第二电动机3的驱动轴3b可经由第二离合器10驱动连接到行星齿轮5的第一行星齿轮元件5a。第二电动机3和/或内燃机4因此作用在行星齿轮5的输入(像第二电动机2)上，借助于该输入，作用在驱动轴8和内燃机4上的、支持第二电动机3的扭矩取决于行星齿轮5的当前传动比，行星齿轮5的当前传动比取决于第三离合器111和制动装置12的切换位置。
[0023]行星齿轮5的传动比可通过交替启动和停用第三离合器11和制动装置12来改变，其中在该实施例中用启用的第三离合器11和停用的制动装置12实现1:1的传动比(直接动力输出)，而在第三离合器11停用和制动装置12的启用下，实现第一行星齿轮元件5a与第二行星齿轮元件5b之间1.5:1的传动比。
[0024]在该实施例中，第一电动机2、第二电动机3和内燃机4的最大扭矩以4:2:1的比例起作用。
[0025]第一离合器9闭合，以启动内燃机4，并在启用内燃机4时对蓄电单元充电。当需要扭矩支持或需要内燃机4加速时，第一离合器9也可关闭。
[0026]当启用第二电动机3以支持加速或恢复时，闭合第二离合器10。当内燃机4用作仅对蓄电单元充电的増程器时，打开第二离合器10。在该过程中第二电动机3的转子可形成用于内燃机4的飞轮。
[0027]因此，形成増程器的内燃机4是传动系统I的一部分，并与两个电动机2、3 —起形成一个紧凑的系统，该系统仅需要一组阻尼和绝缘。増程器在例如主驱动机器的切换过程中既用于对蓄电池单元充电又用于施加附加扭矩。
[0028]电动机2、3都可用于能量回收。传动系统的每个部件可独立地启用或停用。
[0029]所述驱动系统I因此代表用于带有増程器的混合动力车辆的高度紧凑布置，并提供大量的不同潜在应用。
【主权项】
1.一种用于车辆、尤其是带有増程器的电动车辆的传动系统(I)，所述传动系统包括第一电动机(2)、第二电动机(3)以及内燃机(4)，所述第一电动机(2)借助于行星齿轮(5)驱动连接到所述车辆的至少一个驱动轴(8)，所述行星齿轮(5)包括第一、第二和第三行星齿轮元件(5a，5b, 5c)，所述第二电动机(3)经由所述行星齿轮连接到所述第一电动机(2)，所述内燃机(4)连接到所述第一电动机(2)，其特征在于，可切换的第一离合器(9)布置在所述内燃机⑷与所述第二电动机⑶之间。
2.根据权利要求1所述的传动系统(I)，其特征在于，可切换的第二离合器(10)布置在所述第二电动机(3)与所述行星齿轮(5)之间。
3.根据权利要求1或2所述的传动系统(I)，其特征在于，所述第一电动机(2)连接到较佳地由齿圈构成的第一行星齿轮元件(5a)。
4.如权利要求1至3中的一项所述的传动系统(I)，其特征在于，较佳地由行星齿轮架构成的第二行星齿轮元件(5b)能连接到所述驱动轴(8)。
5.如权利要求1至4中的一项所述的传动系统(I)，其特征在于，所述第二电动机(3)能连接到所述第二行星齿轮元件。
6.如权利要求1至4中的一项所述的传动系统(I)，其特征在于，所述第二电动机(3)能连接到所述第一行星齿轮元件(5a)。
7.如权利要求1至6中的一项所述的传动系统(I)，其特征在于，所述第一行星齿轮元件(5a)和所述第二行星齿轮元件(5b)通过可切换的第三离合器(11)可转动地彼此刚性连接。
8.如权利要求1至7中的一项所述的传动系统(I)，其特征在于，较佳地由太阳轮构成的所述第三行星齿轮元件(5c)能由制动装置(12)保持。
9.如权利要求1至8中的一项所述的传动系统(I)，其特征在于，至少一个辅助单元、较佳地是空调压缩机(14)尤其较佳地借助于传动级能驱动连接到所述第二电动机(3)。
【专利摘要】本发明涉及一种用于车辆、尤其是带増程器的电动车辆的传动系统(1)，包括第一电动机(2)、第二电动机(3)以及内燃机(4)，该第一电动机(2)借助于行星齿轮(5)驱动连接到车辆的至少一个驱动轴(8)，行星齿轮(5)包括第一、第二和第三行星齿轮元件(5a,5b,5c)，第二电动机(3)经由行星齿轮连接到第一电动机(2)，内燃机(4)连接到第一电动机(2)。因此，形成具有可变度高的紧凑传动系，使得可切换的第一离合器(9)布置在内燃机(4)与第二电动机(3)之间。
【IPC分类】B60K6-365, B60K6-442, B60K6-387
【公开号】CN104661848
【申请号】CN201380049053
【发明人】J·K·I·韦梅伦
【申请人】Avl里斯脱有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年8月12日
【公告号】EP2888124A1, US20150240917, WO2014029651A1