CN108463650A - 具有一个或多个模式的球变速式无级变速器的复合分流混合动力电动力系配置 - Google Patents

具有一个或多个模式的球变速式无级变速器的复合分流混合动力电动力系配置 Download PDF

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CN108463650A
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Abstract

用于汽车混合动力系的常规扭矩分流行星齿轮系被行星齿轮系的固定传动比所限制。包含使用具有可变传动比的扭矩分流器的无级变速器的动力系使得动力系能够根据混合动力系的运行模式(电量维持模式或电量消耗模式)来使用高压电池充电/发电路径以及发动机、电动机-发电机的理想运行线(IOL)。一种动力系进一步配备有选择从发动机至车轮的最高效率扭矩分流和路径的混合动力管理控制器,该动力系可选地在任何模式中以最佳可能的整体效率点运行,且还提供扭矩可变性,从而导致动力系性能和燃料效率的最佳组合。本文中论述了可选地改善混合动力车辆效率的动力系配置的实施例。

Description

具有一个或多个模式的球变速式无级变速器的复合分流混合 动力电动力系配置
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年11月12日提交的美国临时申请第62/254,544号、2016年1月19日提交的美国临时申请第62/280,564号、以及2016年4月8日提交的美国临时申请第62/320,118号的权益,全部这些申请通过参考全部纳入本文。
背景技术
混合动力车辆越来越受欢迎且被更广泛地接收,这主要是归因于内燃机车辆的燃料成本。这种混合动力车辆包括内燃机以及电动机两者来推进车辆。
发明内容
在当前设计中,为了消耗以及存储电能,来自组合电动机/发电机的旋转轴通过齿轮系或行星齿轮组联接至内燃机的主轴。由此,电动机/发电机单元的旋转轴随着内燃机主轴一起以混合动力车辆设计的固定齿轮比旋转。然而,这些混合动力车辆设计已碰到若干缺点。一个缺点在于,由于电动机/发电机转轴与内燃机主轴之间的传动比(齿轮比)是固定的,例如是3比1,故而在内燃机的高速回转期间,电动机/发电机以高速被旋转驱动。例如,在电动机/发电机转轴与内燃机主轴的传动比为3比1的情况中,如果内燃机以例如5000转每分的每分钟高回转数被驱动,则电动机/发电机单元以该量的三倍、即15000转每分被驱动旋转。因而,电动机/发电机的这种高速回转需要采用昂贵部件、例如轴承和电刷,以防止在该高速运行期间对电动机/发电机的破坏。
这些混合动力车辆的另一缺点在于,电动机/发电机单元仅在相对较窄的电动机/发电机单元每分钟回转数范围内获得其在发电以及向内燃机的主轴提供附加动力方面的最高效运行。然而,由于先前已知的混合动力车辆使用电动机/发电机单元与内燃机主轴之间的固定传动比,故而电动机/发电机单元时常在其最优速度范围外运行。由此,整个混合动力车辆低于最优效率地运行。因而,需要一种可改善混合动力车辆效率的动力系配置。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴;基本同轴于第一可旋转轴对齐的第二可旋转轴,第一可旋转轴和第二可旋转轴形成主轴线;基本上平行于主轴线对齐的第三可旋转轴;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;其中,第二牵引环可操作地联接至第三可旋转轴;其中,太阳轮组件联接至第二可旋转轴;行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与第三可旋转轴同轴,第三可旋转轴联接至行星架;与第三可旋转轴同轴定位的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至太阳齿轮;与第三可旋转轴同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机联接至环齿轮;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至第一牵引环;与第三可旋转轴同轴布置的第二离合器,第二离合器联接至第一电动机-发电机;以及可操作地联接至支架组件的制动离合器。在混合动力系的一些实施例中,齿轮组构造成将第二牵引环联接至第三可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,链条构造成将第二可旋转轴联接至第二离合器。在混合动力系的一些实施例中,第一逆变器与第一电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,第二逆变器与第二电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,电池与第一逆变器和第二逆变器电连通。在混合动力系的一些实施例中,阶式齿轮连接构造成将第二可旋转轴联接至第二离合器。在混合动力系的一些实施例中,第二离合器构造成选择性地接合太阳轮组件和第二牵引环。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴;同轴于第一可旋转轴的第二可旋转轴,第一可旋转轴和第二可旋转轴形成主轴线;平行于主轴线的第三可旋转轴;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;其中,第二牵引环可操作地联接至第三可旋转轴;其中,太阳轮组件联接至第二可旋转轴;行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与第三可旋转轴同轴,第三可旋转轴联接至行星架;与第三可旋转轴同轴定位的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至太阳齿轮;与第三可旋转轴同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机联接至环齿轮;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至第一牵引环;与第三可旋转轴同轴布置的第二离合器,第二离合器联接至第一电动机-发电机;以及可操作地联接至支架组件的制动离合器。在混合动力系的一些实施例中,齿轮组构造成将第二牵引环联接至第三可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,链条构造成将第二可旋转轴联接至第二离合器。在混合动力系的一些实施例中,第一逆变器与第一电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,第二逆变器与第二电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,电池与第一逆变器和第二逆变器电连通。在混合动力系的一些实施例中,阶式齿轮连接构造成将第二可旋转轴联接至第二离合器。在混合动力系的一些实施例中,第二离合器构造成选择性地接合太阳轮组件和第二牵引环。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴;基本同轴于第一可旋转轴对齐的第二可旋转轴,第一可旋转轴和第二可旋转轴形成主轴线;基本上平行于主轴线对齐的第三可旋转轴;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;其中,第二牵引环可操作地联接至第三可旋转轴;其中,支架组件联接至第二可旋转轴;行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与第三可旋转轴同轴,第三可旋转轴联接至行星架;与第三可旋转轴同轴定位的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至太阳齿轮;与第三可旋转轴同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机联接至环齿轮;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至第一牵引环;联接至第三可旋转轴的第二离合器,第二离合器联接至第一电动机-发电机;以及可操作地联接至第二可旋转轴的制动离合器。在混合动力系的一些实施例中,齿轮组构造成将第二牵引环联接至第三可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,链条连接构造成将第二可旋转轴联接至第二离合器。在混合动力系的一些实施例中,阶式齿轮连接构造成将第二可旋转轴联接至第二离合器。在混合动力系的一些实施例中,第一逆变器与第一电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,第二逆变器与第二电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,电池与第一逆变器和第二逆变器电连通。在混合动力系的一些实施例中,第二离合器构造成选择性地接合太阳轮组件和第二牵引环。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴;同轴于第一可旋转轴的第二可旋转轴,第一可旋转轴和第二可旋转轴形成主轴线;平行于主轴线的第三可旋转轴;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;其中,第二牵引环可操作地联接至第三可旋转轴;其中,支架组件联接至第二可旋转轴;行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与第三可旋转轴同轴,第三可旋转轴联接至行星架;与第三可旋转轴同轴定位的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至太阳齿轮;与第三可旋转轴同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机联接至环齿轮;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至第一牵引环;联接至第三可旋转轴的第二离合器,第二离合器联接至第一电动机-发电机;以及可操作地联接至第二可旋转轴的制动离合器。在混合动力系的一些实施例中,齿轮组构造成将第二牵引环联接至第三可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,链条连接构造成将第二可旋转轴联接至第二离合器。在混合动力系的一些实施例中,阶式齿轮连接构造成将第二可旋转轴联接至第二离合器。在混合动力系的一些实施例中,第一逆变器与第一电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,第二逆变器与第二电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,电池与第一逆变器和第二逆变器电连通。在混合动力系的一些实施例中,第二离合器构造成选择性地接合太阳轮组件和第二牵引环。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴;基本同轴于第一可旋转轴对齐的第二可旋转轴,第一可旋转轴和第二可旋转轴形成主轴线;基本上平行于主轴线对齐的第三可旋转轴;与第三可旋转轴同轴对齐的第四可旋转轴;基本上平行于主轴线对齐的第五可旋转轴;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与第三可旋转轴同轴;其中,第一牵引环可操作地联接至第三可旋转轴;其中,太阳轮组件联接至第四可旋转轴;行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与第二可旋转轴同轴,第二可旋转轴联接至太阳齿轮;与第二可旋转轴同轴定位的第一电动机-发电机;与第五可旋转轴同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至环齿轮;联接至第四可旋转轴的第二离合器,第二离合器可操作地联接至第一电动机-发电机;以及可操作地联接至支架组件的制动离合器。在混合动力系的一些实施例中,第一齿轮组构造成将行星支架联接至第三可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,第二齿轮构造成将第一电动机-发电机联接至第二离合器。在混合动力系的一些实施例中,第三齿轮组构造成将第二牵引环联接至第五可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,第一逆变器与第一电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,第二逆变器与第二电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,电池与第一逆变器和第二逆变器电连通。在混合动力系的一些实施例中,主减速器(final drive)齿轮可操作地联接至第二电动机-发电机。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴;同轴于第一可旋转轴的第二可旋转轴,第一可旋转轴和第二可旋转轴形成主轴线;平行于主轴线的第三可旋转轴;与第三可旋转轴同轴的第四可旋转轴;平行于主轴线的第五可旋转轴;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与第三可旋转轴同轴;其中,第一牵引环可操作地联接至第三可旋转轴;其中,太阳轮组件联接至第四可旋转轴;行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与第二可旋转轴同轴,第二可旋转轴联接至太阳齿轮;与第二可旋转轴同轴定位的第一电动机-发电机;与第五可旋转轴同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至环齿轮;联接至第四可旋转轴的第二离合器,第二离合器可操作地联接至第一电动机-发电机;以及可操作地联接至支架组件的制动离合器。在混合动力系的一些实施例中,第一齿轮组构造成将行星支架联接至第三可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,第二齿轮构造成将第一电动机-发电机联接至第二离合器。在混合动力系的一些实施例中,第三齿轮组构造成将第二牵引环联接至第五可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,第一逆变器与第一电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,第二逆变器与第二电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,电池与第一逆变器和第二逆变器电连通。在混合动力系的一些实施例中,主减速器齿轮可操作地联接至第二电动机-发电机。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴;基本同轴于第一可旋转轴对齐的第二可旋转轴,第一可旋转轴和第二可旋转轴形成主轴线;基本上平行于主轴线对齐的第三可旋转轴;与第三可旋转轴同轴对齐的第四可旋转轴;基本上平行于主轴线对齐的第五可旋转轴;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与第三可旋转轴同轴;其中,第一牵引环可操作地联接至第三可旋转轴;其中,支架组件联接至第四可旋转轴;行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与第二可旋转轴同轴,第二可旋转轴联接至太阳齿轮;与第二可旋转轴同轴定位的第一电动机-发电机;与第五可旋转轴同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至环齿轮;联接至第四可旋转轴的第二离合器,第二离合器可操作地联接至第一电动机-发电机;以及可操作地联接至支架组件的制动离合器。在混合动力系的一些实施例中,第一齿轮组构造成将行星支架联接至第三可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,第二齿轮组构造成将第二可旋转轴联接至第二离合器。在混合动力系的一些实施例中,第三齿轮组构造成将第二牵引环联接至第五可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,第一逆变器与第一电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,第二逆变器与第二电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,电池与第一逆变器和第二逆变器电连通。在混合动力系的一些实施例中,主减速器齿轮可操作地联接至第二电动机-发电机。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴;同轴于第一可旋转轴的第二可旋转轴,第一可旋转轴和第二可旋转轴形成主轴线;平行于主轴线的第三可旋转轴;与第三可旋转轴同轴的第四可旋转轴;平行于主轴线的第五可旋转轴;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与第三可旋转轴同轴;其中,第一牵引环可操作地联接至第三可旋转轴;其中,支架组件联接至第四可旋转轴;行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与第二可旋转轴同轴,第二可旋转轴联接至太阳齿轮;与第二可旋转轴同轴定位的第一电动机-发电机;与第五可旋转轴同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至环齿轮;联接至第四可旋转轴的第二离合器,第二离合器可操作地联接至第一电动机-发电机;以及可操作地联接至支架组件的制动离合器。在混合动力系的一些实施例中,第一齿轮组构造成将行星支架联接至第三可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,第二齿轮组构造成将第二可旋转轴联接至第二离合器。在混合动力系的一些实施例中,第三齿轮组构造成将第二牵引环联接至第五可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,第一逆变器与第一电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,第二逆变器与第二电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,电池与第一逆变器和第二逆变器电连通。在混合动力系的一些实施例中,主减速器齿轮可操作地联接至第二电动机-发电机。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴;基本同轴于第一可旋转轴对齐的第二可旋转轴,第一可旋转轴和第二可旋转轴形成主轴线;基本上平行于主轴线对齐的第三可旋转轴;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;其中,第二牵引环可操作地联接至第三可旋转轴;其中,太阳轮组件联接至第二可旋转轴;与第二可旋转轴同轴定位的第一电动机-发电机;与第三可旋转轴同轴定位的第二电动机-发电机;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至第一牵引环;联接至第二可旋转轴的第二离合器,第二离合器联接至第一电动机-发电机;以及可操作地联接至支架组件的第一制动离合器。在混合动力系的一些实施例中,齿轮组构造成将第二牵引环联接至第三可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,第一逆变器与第一电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,第二逆变器与第二电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,电池与第一逆变器和第二逆变器电连通。在混合动力系的一些实施例中,主减速器齿轮可操作地联接至第二电动机-发电机。在混合动力系的一些实施例中,单向离合器构造成联接第一牵引环和支架组件。在混合动力系的一些实施例中,第二离合器是双位置离合器,且构造成选择性地将支架组件和太阳轮组件联接至第二可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,第二制动器可操作地联接至第二可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,单向离合器构造成联接将第一牵引环联接至太阳轮组件。在混合动力系的一些实施例中,单向离合器构造成将第一牵引环联接至支架组件。在混合动力系的一些实施例中,单向离合器是构造成联接将第一牵引环联接至太阳轮组件的单向离合器。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴;同轴于第一可旋转轴的第二可旋转轴,第一可旋转轴和第二可旋转轴形成主轴线;平行于主轴线的第三可旋转轴;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;其中,第二牵引环可操作地联接至第三可旋转轴;其中,太阳轮组件联接至第二可旋转轴;与第二可旋转轴同轴定位的第一电动机-发电机;与第三可旋转轴同轴定位的第二电动机-发电机;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至第一牵引环;联接至第二可旋转轴的第二离合器,第二离合器联接至第一电动机-发电机;以及可操作地联接至支架组件的第一制动离合器。在混合动力系的一些实施例中,齿轮组构造成将第二牵引环联接至第三可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,第一逆变器与第一电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,第二逆变器与第二电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,电池与第一逆变器和第二逆变器电连通。在混合动力系的一些实施例中,主减速器齿轮可操作地联接至第二电动机-发电机。在混合动力系的一些实施例中,单向离合器构造成联接第一牵引环和支架组件。在混合动力系的一些实施例中,第二离合器是双位置离合器,且构造成选择性地将支架组件和太阳轮组件联接至第二可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,第二制动器可操作地联接至第二可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,单向离合器构造成联接将第一牵引环联接至太阳轮组件。在混合动力系的一些实施例中,单向离合器构造成将第一牵引环联接至支架组件。在混合动力系的一些实施例中,单向离合器是构造成联接将第一牵引环联接至太阳轮组件的单向离合器。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与主轴线同轴;其中,第二牵引环可操作地联接至太阳齿轮;与主轴线同轴定位的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至行星架;与主轴线同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机联接至环齿轮;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至第一牵引环;以及可操作地联接至支架组件的制动离合器。在混合动力系的一些实施例中,制动离合器构造成将支架组件选择性地联接至接地构件。在混合动力系的一些实施例中,第一运行模式对应于制动离合器的断开位置。在混合动力系的一些实施例中,第二运行模式对应于制动离合器的接合位置。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与主轴线同轴;其中,支架组件可操作地联接至太阳齿轮;与主轴线同轴定位的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至行星架;与主轴线同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机联接至环齿轮;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至第一牵引环;以及可操作地联接至第二牵引环的制动离合器。在混合动力系的一些实施例中,制动离合器构造成将支架组件选择性地联接至接地构件。在混合动力系的一些实施例中,第一运行模式对应于制动离合器的断开位置。在混合动力系的一些实施例中,第二运行模式对应于制动离合器的接合位置。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与主轴线同轴;其中,支架组件可操作地联接至太阳齿轮;与主轴线同轴定位的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至行星架;与主轴线同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机联接至环齿轮;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至第一牵引环;可操作地联接至太阳齿轮的第二离合器;可操作地联接至第二牵引环的第一制动离合器;以及可操作地联接至支架组件的第二制动离合器。在混合动力系的一些实施例中,第二离合器构造成选择性地接合第二牵引环和支架组件。
本文中提供的是本文中描述的混合动力系的任何构造,其中,变速机构包括牵引流体。
本文中提供的是一种车辆,包括本文中描述的混合动力系的任何构造。
本文中提供的是一种方法,包括提供本文中描述的任何构造的混合动力系。
本文中提供的是一种方法,该方法提供包括本文中描述的混合动力系的任何构造的车辆。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;与主轴线同轴定位的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至太阳轮组件;基本上平行于主轴线对齐的第二可旋转轴;与第二可旋转轴同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环;可操作地联接至第一电动机-发电机的第一离合器;可操作地联接至第二电动机-发电机的第二离合器;主减速器齿轮,具有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮;其中,第一离合器可操作地联接至第一齿轮,第二离合器可操作地联接至第二齿轮;以及可操作地联接至支架组件的制动离合器。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;与主轴线同轴定位的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至太阳轮组件;平行于主轴线的第二可旋转轴;与第二可旋转轴同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环;可操作地联接至第一电动机-发电机的第一离合器;可操作地联接至第二电动机-发电机的第二离合器;主减速器齿轮,具有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮;其中,第一离合器可操作地联接至第一齿轮,第二离合器可操作地联接至第二齿轮;以及可操作地联接至支架组件的制动离合器。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;基本上平行于主轴线对齐的第二可旋转轴;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;可操作地联接至第一可旋转轴和第二可旋转轴的第一齿轮组;可操作地联接至第二牵引环和第二可旋转轴的第二齿轮组;与主轴线同轴定位的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至太阳轮组件;与第二可旋转轴同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环;可操作地联接至旋转动力源和第一牵引环的第一离合器;可操作地联接至第二可旋转轴的第二离合器,第二离合器布置在第一齿轮组与第二齿轮组之间;可操作地联接至第一电动机-发电机的第三离合器;可操作地联接至第二电动机-发电机的第四离合器;主减速器齿轮,具有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮;其中,第三离合器可操作地联接至第一齿轮,第四离合器可操作地联接至第二齿轮;以及可操作地联接至支架组件的制动离合器。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;平行于主轴线的第二可旋转轴;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;可操作地联接至第一可旋转轴和第二可旋转轴的第一齿轮组;可操作地联接至第二牵引环和第二可旋转轴的第二齿轮组;与主轴线同轴定位的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至太阳轮组件;与第二可旋转轴同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环;可操作地联接至旋转动力源和第一牵引环的第一离合器;可操作地联接至第二可旋转轴的第二离合器,第二离合器布置在第一齿轮组与第二齿轮组之间;可操作地联接至第一电动机-发电机的第三离合器;可操作地联接至第二电动机-发电机的第四离合器;主减速器齿轮,具有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮;其中,第三离合器可操作地联接至第一齿轮,第四离合器可操作地联接至第二齿轮;以及可操作地联接至支架组件的制动离合器。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;行星齿轮组,具有环齿轮、行星架和太阳齿轮;其中,行星齿轮组与主轴线同轴;可操作地联接至行星齿轮组的第一电动机-发电机;可操作地联接至变速机构的第二电动机-发电机;可操作地联接至第一可旋转轴和行星齿轮组的第一离合器;以及可操作地联接至支架组件的制动器。在一些实施例中,混合动力系还包括可操作地联接至行星齿轮系和第一牵引环的第二离合器。在混合动力系的一些实施例中,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环。在混合动力系的一些实施例中,第一离合器联接至太阳齿轮,环齿轮联接至第一牵引环,第一电动机-发电机联接至行星架,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环。在混合动力系的一些实施例中,第一离合器联接至太阳齿轮,环齿轮联接至第一牵引环,第一电动机-发电机联接至行星架,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环。在混合动力系的一些实施例中,第一离合器联接至环齿轮,行星架联接至第二离合器,第一电动机-发电机联接至太阳齿轮,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环。在混合动力系的一些实施例中,第一离合器联接至行星架,第二离合器联接至环齿轮,第一电动机-发电机联接至太阳齿轮,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环。在混合动力系的一些实施例中,第一离合器联接至环齿轮,第二离合器联接至太阳齿轮,第一电动机-发电机联接至行星架,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环。在混合动力系的一些实施例中,第一离合器联接至行星架,第二离合器联接至太阳齿轮,第一电动机-发电机联接至环齿轮,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;可操作地联接至变速机构组件的第一电动机-发电机;可操作地联接至第二牵引环的第二电动机-发电机;可操作地联接至支架组件的制动器;以及可操作地联接至第一电动机-发电机的主减速器组件。在混合动力系的一些实施例中,第一电动机-发电机联接至太阳轮组件。在混合动力系的一些实施例中,第二电动机-发电机联接至支架组件。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;基本上平行于第一可旋转轴对齐的第二可旋转轴;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;与第二可旋转轴同轴的第一电动机-发电机;可操作地联接至太阳轮组件的第二电动机-发电机;可操作地联接至第二牵引环和第二可旋转轴的第一齿轮组;可操作地联接至第一牵引环和旋转动力源的第一离合器;可操作地联接至第二电动机-发电机组件的第二离合器;以及可操作地联接至支架组件的制动器。在一些实施例中,混合动力系还包括可操作地联接至第二离合器的主减速器齿轮组。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;平行于第一可旋转轴的第二可旋转轴;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;与第二可旋转轴同轴的第一电动机-发电机;可操作地联接至太阳轮组件的第二电动机-发电机;可操作地联接至第二牵引环和第二可旋转轴的第一齿轮组;可操作地联接至第一牵引环和旋转动力源的第一离合器;可操作地联接至第二电动机-发电机组件的第二离合器;以及可操作地联接至支架组件的制动器。在一些实施例中,混合动力系还包括可操作地联接至第二离合器的主减速器齿轮组。
本文中提供了一种混合动力系,包括:旋转动力源;第一行星齿轮组,具有第一环齿轮、可操作地联接至旋转动力源的第一行星架以及第一太阳齿轮;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,第一牵引环可操作地联接至第一环齿轮;可操作地联接至第一太阳齿轮的第一电动机-发电机;第二行星齿轮组,具有第二环齿轮、第二行星架以及可操作地联接至第二牵引环的第二太阳齿轮;可操作地联接至第二太阳齿轮的第二电动机-发电机;可操作地联接至第一太阳齿轮和第二环齿轮的第一离合器;以及可操作地联接至第二环齿轮的第二离合器。在混合动力系的一些实施例中,第一阶式齿轮布置成将第一离合器可操作地联接至第一太阳齿轮。在混合动力系的一些实施例中,第二阶式齿轮布置成将第二牵引环可操作地联接至第二太阳齿轮。在混合动力系的一些实施例中,第二行星架构造成传递动力输出。在混合动力系的一些实施例中,支架组件被选择性地接地。
本文中提供了一种混合动力系,包括:旋转动力源;第一行星齿轮组,具有第一环齿轮、第一行星架和第一太阳齿轮;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,第一牵引环可操作地联接至第一环齿轮和旋转动力源;其中,第二牵引环可操作地联接至第一太阳齿轮;可操作地联接至第二牵引环的第一电动机-发电机;第二行星齿轮组,具有第二环齿轮、第二行星架以及可操作地联接至第一环齿轮的第二太阳齿轮;可操作地联接至第二太阳齿轮的第二电动机-发电机;可操作地联接至第一太阳齿轮和第二环齿轮的第一离合器;以及可操作地联接至第二环齿轮的第二离合器。在混合动力系的一些实施例中,第一行星架可操作地联接至第二行星架。
本文中提供了一种混合动力系,包括:旋转动力源;第一行星齿轮组,具有第一环齿轮、第一行星架和第一太阳齿轮;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,第一牵引环可操作地联接至第一太阳齿轮和旋转动力源;其中,第二牵引环可操作地联接至第一环齿轮;可操作地联接至第二牵引环的第一电动机-发电机;第二行星齿轮组,具有第二环齿轮、第二行星架以及可操作地联接至第一环齿轮的第二太阳齿轮;可操作地联接至第二太阳齿轮的第二电动机-发电机;可操作地联接至第一太阳齿轮和第二环齿轮的第一离合器;以及可操作地联接至第二环齿轮的第二离合器。在混合动力系的一些实施例中,第一行星架可操作地联接至第二行星架。
本文中提供了一种混合动力系,包括:旋转动力源;第一行星齿轮组,具有第一环齿轮、可操作地联接至旋转动力源的第一行星架以及第一太阳齿轮;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,第一牵引环可操作地联接至第一环齿轮;其中,第二牵引环可操作地联接至第一太阳齿轮;可操作地联接至第一太阳齿轮的第一电动机-发电机;第二行星齿轮组,具有第二环齿轮、第二行星架以及可操作地联接至第一牵引环的第二太阳齿轮;可操作地联接至第二太阳齿轮的第二电动机-发电机;可操作地联接至第一太阳齿轮和第二环齿轮的第一离合器;以及可操作地联接至第二环齿轮的第二离合器。在混合动力系的一些实施例中,反向离合器可操作地联接至第二太阳齿轮和太阳轮组件。在混合动力系的一些实施例中,反向离合器可操作地联接至第二行星架和太阳轮组件。
本文中提供了一种混合动力系,包括:旋转动力源;第一行星齿轮组,具有第一环齿轮、可操作地联接至旋转动力源的第一行星架以及第一太阳齿轮;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,第一牵引环可操作地联接至第一环齿轮;其中,第二牵引环可操作地联接至第一太阳齿轮;可操作地联接至第一太阳齿轮的第一电动机-发电机;第二行星齿轮组,具有第二环齿轮、第二行星架以及可操作地联接至第一牵引环的第二太阳齿轮;以及可操作地联接至第二太阳齿轮的第二电动机-发电机。
援引加入
本申请文件中提到的所有公开物、专利和专利申请都通过参考纳入本文,就好像每份单独的公开物、专利或专利申请被具体且单独地指出为通过参考纳入那样。
附图说明
在所附权利要求中具体阐述本发明的新特征。将通过参考阐述利用了本发明原理的说明性实施例和附图的以下详细描述来实现对本发明的特征和优点更好的理解,附图中:
图1是球变速机构的侧剖视图。
图2是可选地用于图1的变速机构中的支架构件的平面图。
图3是图1的球变速机构的不同倾斜位置的示意图。
图4是具有行星齿轮系统的混合动力型动力路径的示意图。
图5是具有行星齿轮系统的混合动力型动力路径的另一示意图。
图6是具有行星齿轮系统的混合动力型动力路径的另一示意图。
图7是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机、离合器和制动器的混合动力系的示意图。
图8是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机、离合器和制动器的混合动力系的另一示意图。
图9是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机、离合器和制动器的混合动力系的另一示意图。
图10是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机、离合器和制动器的混合动力系的另一示意图。
图11是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机、制动器和离合器的混合动力系的示意图。
图12是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机和单向离合器的混合动力系的另一示意图。
图13是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机、离合器和制动器的混合动力系的另一示意图。
图14是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机、离合器和制动器的混合动力系的另一示意图。
图15是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机和两个制动器的混合动力系的另一示意图。
图16是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机和单向离合器的混合动力系的另一示意图。
图17是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机和单向离合器的混合动力系的另一示意图。
图18是具有球行星无级变速器和两个电动机-发电机的混合动力系的示意图。
图19是具有球行星无级变速器和两个电动机-发电机的混合动力系的另一示意图。
图20是具有球行星无级变速器和两个电动机-发电机的混合动力系的另一示意图。
图21是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机、两个离合器和制动器的混合动力系的另一示意图。
图22是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机、四个离合器和制动器的混合动力系的另一示意图。
图23是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机、离合器和制动器的混合动力系的另一示意图。
图24是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机、两个离合器和制动器的混合动力系的另一示意图。
图25是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机、两个离合器和制动器的混合动力系的另一示意图。
图26是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机、两个离合器和制动器的混合动力系的另一示意图。
图27是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机、两个离合器和制动器的混合动力系的另一示意图。
图28是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机、两个离合器和制动器的混合动力系的另一示意图。
图29是表格,示出了具有球行星无级变速器和固定传动比行星齿轮组的混合动力系配置。
图30是表格,示出了具有球行星无级变速器和固定传动比行星齿轮组的多个混合动力系配置。
图31是具有球行星无级变速器和两个电动机-发电机的混合动力系的另一示意图。
图32是具有球行星无级变速器和两个电动机-发电机的混合动力系的另一示意图。
图33是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机、两个离合器和制动器的混合动力系的另一示意图。
图34是具有球行星无级变速器、两个电动机-发电机、两个离合器和两个行星齿轮组的另一混合动力系的示意图。
图35是示出了图34中的混合动力系的杆图。
图36是示出了具有球行星无级变速器、两个行星齿轮组、两个电动机-发电机和四个离合器的混合动力系的杆图。
图37是示出了图36中的混合动力系运行模式的杆图。
图38是示出了具有球行星无级变速器、两个行星齿轮组、两个电动机-发电机和四个离合器的混合动力系的杆图。
图39是示出了图38中的混合动力系运行模式的杆图。
图40是示出了具有球行星无级变速器、两个行星齿轮组、两个电动机-发电机和四个离合器的混合动力系的杆图。
图41是示出了图40中的混合动力系运行模式的杆图。
图42是示出了具有球行星无级变速器、两个行星齿轮组、两个电动机-发电机和两个离合器的混合动力系的杆图。
图43是示出了具有球行星无级变速器、两个行星齿轮组、两个电动机-发电机和两个离合器的另一混合动力系的杆图。
图44是示出了具有球行星无级变速器、两个行星齿轮组、两个电动机-发电机和两个离合器的另一混合动力系的杆图。
图45是示出了具有球行星无级变速器、两个行星齿轮组、两个电动机-发电机和两个离合器的又一混合动力系的杆图。
图46是示出了具有球行星无级变速器、两个行星齿轮组、两个电动机-发电机和两个离合器的又一混合动力系的杆图。
图47是示出了具有球行星无级变速器、两个行星齿轮组、两个电动机-发电机和三个离合器的混合动力系的杆图。
图48是示出了具有球行星无级变速器、两个行星齿轮组、两个电动机-发电机和三个离合器的另一混合动力系的杆图。
图49是示出了具有球行星无级变速器、两个行星齿轮组和两个电动机-发电机的另一混合动力系的杆图。
具体实施方式
在当前设计中,为了消耗以及存储电能,来自组合电动机/发电机的旋转轴通过齿轮系或行星齿轮组联接至内燃机的主轴。由此,电动机/发电机单元的旋转轴随着内燃机主轴一起以混合动力车辆设计的固定齿轮比旋转。然而,这些混合动力车辆设计已碰到若干缺点。一个缺点在于,由于电动机/发电机转轴与内燃机主轴之间的传动比(齿轮比)是固定的,例如是3比1,故而在内燃机的高速回转期间,电动机/发电机以高速被旋转驱动。例如,在电动机/发电机转轴与内燃机主轴的传动比为3比1的情况中,如果内燃机以例如5000转每分的每分钟高回转数被驱动,则电动机/发电机单元以该量的三倍、即15000转每分被驱动旋转。因而,电动机/发电机的这种高速回转需要采用昂贵部件、例如轴承和电刷,以防止在该高速运行期间对电动机/发电机的破坏。
这些混合动力车辆的另一缺点在于,电动机/发电机单元仅在相对较窄的电动机/发电机单元每分钟回转数范围内获得其在发电以及向内燃机的主轴提供附加动力方面的最高效运行。然而,由于先前已知的混合动力车辆使用电动机/发电机单元与内燃机主轴之间的固定传动比,故而电动机/发电机单元时常在其最优速度范围外运行。由此,整个混合动力车辆低于最优效率地运行。因而,需要一种将改善混合动力车辆效率的动力系配置。
因而,本发明涉及可选地用于混合动力车辆中的动力系配置和架构。该动力系和/或动力传动系统配置使用球行星式无级变速器,比如以便联接用于混合动力车辆中的动力源,例如内燃机或外燃机、电动机、发电机、电池和传动装置。
比如在美国专利第8,066,614号和美国专利第8,469,856号(两者均通过参考纳入本文)中所描述的典型的球行星变速式CVT设计代表滚动牵引驱动系统,其通过剪切薄流体膜而在输入滚动表面与输出滚动表面之间传递力。由于它与行星齿轮系统类似的运行,该技术被称为无级变速行星(CVP)传动技术。如图1中所示,该系统包括由动力源驱动的输入盘(环)、驱动CVP输出的输出盘(环)、装配在这两个盘与中心太阳轮之间的一组球。各个球能够通过在成组的球轴的每个端部处的两个支架盘的旋转而围绕它们自己各自的球轴旋转。该系统也称作球型变速机构。
现将参照附图描述较佳实施例,其中,相同的附图标记始终指代相同的元件。在以下的描述中所使用的术语不应简单地以任何限制或约束的方式理解,因为这些术语是与本发明的某些具体实施例的详细描述结合使用的。此外,本发明的实施例可选地包括若干新的特征,没有单独的一个新的特征单独地负责其期望属性或对于实践所描述的发明是必不可少的。
本文中所提出的是基于球型变速机构、也被称为CVP(无级变速行星)的CVT的配置。在美国专利第8,469,856和8,870,711号中描述了球型无级变速器的基本概念,这两篇文献通过参考全部纳入本文。如图1所示,如贯穿本申请文件所描述的那样,在本文中采用的这种CVT根据应用而包括一定数量的球(行星、球体)1、具有与球接触的锥形表面的两个环(盘)组件作为第一牵引环2和第二牵引环3、以及惰轮(太阳轮)组件4。有时,在附图和文本中,用标记“R1”来指代第一牵引环2。在附图和文本中,用标记“R2”来指代第二牵引环3。在附图和文本中,用标记“S”来指代惰轮(太阳轮)组件,在一些情形中,“S1”和“S2”标示太阳轮组件中的两个元件。各球安装在可倾斜的球轴5上,球轴5自身保持在支架(定子、保持架)组件中,该支架组件具有第一支架构件6,第一支架构件6可操作地联接到第二支架构件7(图2)。有时,在附图和文本中,用标记“C”来指代支架组件。这些标记被总地称作节点(“R1”、“R2”、“S”、“C”)。第一支架构件6可选地相对于第二支架构件7旋转,并且反之亦然。在一些实施例中,第一支架构件6可选地基本上被固定而不旋转,而第二支架构件7配置成相对于第一支架构件旋转,并且反之亦然。在一些实施例中,第一支架构件6可选地设有若干径向引导槽8。第二支架构件7可选地设有若干径向偏置的引导槽9(图2)。径向引导槽8和径向偏置的引导槽9适于引导可倾斜的球轴5。球轴5可选地被调整以在CVT运行期间实现所期望的输入速度与输出速度之比。在一些实施例中,对球轴5的调整涉及控制第一支架构件和第二支架构件的位置以施加球轴5的倾斜,并且由此调整变速机构的速度比。还存在其他类型的球型CVT,像由米尔纳(Milner)所生产的球型CVT,但稍有不同。
图3示出了图1的这种CVP的工作原理。CVP自身借助牵引流体工作。球与圆锥环之间的润滑剂在高压下起固体的作用,从而将动力从输入环通过各球传递到输出环。通过使各球的轴线倾斜,输入与输出之间的传动比变化。如图3中所示,当轴线水平时,传动比是一,当轴线倾斜时,轴线与接触点之间的距离改变,从而改变整体传动比。所有的球轴线同时借助包括在支架和/或惰轮中的机构来倾斜。在此所公开的本发明的实施例涉及对使用各具有可倾斜旋转轴线的大致球形行星的变速机构和/或CVT的控制,可调整旋转轴线,以在运行期间实现所期望的输入速度与输出速度之比。在一些实施例中,对所述旋转轴线的调整涉及第一平面中的行星轴线的角度错位(angular misalignment),从而实现在基本上垂直于第一平面的第二平面中对行星轴线的角度调整,由此调整变速机构的速度比。第一平面中的角度错位在此称作“偏斜(skew)”、“偏斜角”、和/或“偏斜状态”。在一些实施例中,控制系统协调偏斜角的使用,以在变速机构中特定接触部件之间产生力,这些力将使行星旋转轴线倾斜。行星转动轴线的倾斜调整了变速机构的速度比。
如在本文中使用的,术语“操作上连接”、“操作上联接”、“操作上连结”、“可操作地连接”、“可操作地联接”、“可操作地连结”和类似术语指的是元件之间(机械的、连接的、联接的等)关系,其中,一个元件的运行导致第二元件的对应的、接着的或同时的运行或致动。要指出的是,在使用所述术语来描述本发明的实施例时,通常描述的是连结或联接各元件的具体结构或机构。然而,除非另外特别声明,在使用所述术语之一时,该术语表明实际的连结或联接可选地采取在特定情形中对相关技术领域的普通技术人员是显而易见的各种形式。
出于描述目的,在此使用术语“径向”以表示相对于变速器或变速机构的纵向轴线垂直的方向或位置。在此使用的术语“轴向”指的是沿着平行于变速器或变速机构的主轴线或纵向轴线的轴线的方向或位置。为了清楚和简洁起见,有时类似地标记的类似部件(例如控制活塞123A和控制活塞123B)将总地用一个标记来指代(例如控制活塞123)。
应指出的是,本文中对“牵引”的使用并不排除动力传递的主导模式或排他模式是通过“摩擦”的应用场合。在不尝试在此提出牵引驱动与摩擦驱动之间分类差异的情况下,一般这些驱动可选地理解为动力传递的不同方案。牵引驱动通常涉及通过捕获在各元件之间的薄流体层中的剪切力来在两个元件之间传递动力。在这些应用场合中使用的流体通常呈比常规矿物油更大的牵引系数。牵引系数(μ)代表可在各接触部件的界面处获得的最大可获得的牵引力,并且是每份接触力的最大可获得驱动扭矩的比率。通常,摩擦驱动一般涉及通过两个元件之间的摩擦力而在两个元件之间传递动力。为此公开的目的,应理解的是,本文中所描述的CVT可选地在牵引和摩擦两种应用场合中运行。例如,在CVT用于自行车应用的实施例中,根据运行期间呈现的扭矩和速度状态,CVT可选地有时作为摩擦驱动而有时作为牵引驱动运行。
现参考图4,在一些使用之前在图1-3中描述的无级变速CVP 100的实施例中,混合动力系架构被示出具有固定传动比行星动力系40,包括第一环(R1)41、第二环(R2)42、太阳轮(S)43和支架(C)45,其中,内燃机(ICE)联接至固定支架45的行星轮系。第一电动机/发电机MG1配置成控制速度/动力。图4的实施例中的第一电动机/发电机MG1在CVP 100凸轮驱动器内部,CVP 100凸轮驱动器有时称作轴向力发生器,其可操作地联接至第一牵引环41和第二牵引环43。在一些实施例中,第一电动机/发电机MG1以高达30000转每分至40000转每分的速度运行。本领域技术人员将认识到,第一电动机/发电机MG1选择性地配置成对于其相关动力而言尺寸较小。第二电动机/发电机MG2配置成控制扭矩。在一些实施例中,图4的第二电动机/发电机MG2的驱动布置可不利用CVP 100来倍增,但在一些实施例中,其可选择性地利用CVP 100来倍增。
转至图5,在一些使用前述CVP 100的实施例中,混合动力车辆被示出有固定传动比行星动力系50,其包括第一环(R1)51、第二环(R2)52、太阳轮(S)53和支架(C)55,且ICE布置在高惯性动力路径上。图5的实施例包括固定的支架。在一些实施例中,具有可旋转支架的无级变速器联接至ICE,以允许逆向运行和车辆发动(launch)。第一电动机/发电机MG1配置成控制速度/动力。第二电动机/发电机MG2配置成控制扭矩。ICE配置成在高惯性动力路径中运行。ICE布置成在车辆的驱动状态下响应于第一电动机/发电机MG1和第二电动机/发电机MG2的惯性。在一些实施例中,ICE以类似于燃气轮机的那些速度典型值的高速运行。在一些实施例中,增速齿轮联接至ICE,以向系统提供高速输入。
现转至图6,在一些使用CVP的实施例中,混合动力车辆被示出有固定传动比行星动力系60,其包括第一环(R1)61、第二环(R2)62、太阳轮(S)63和支架(C)65,且ICE布置在高速动力路径上且配置成在运行期间响应于第一电动机/发电机MG1和第二电动机/发电机MG2。图6的实施例包括固定的支架。ICE配置成在高速动力路径中运行。ICE布置成在驱动状态期间响应于第一电动机/发电机MG1和第二电动机/发电机MG2。ICE可选择性地是非常高速的输入,比如燃气轮机,或ICE选择性地联接至增速齿轮。
本文中公开的实施例涉及包含取代常规行星传动的CVP作为动力分流系统的混合动力车辆动力系架构和/或配置,从而得到了一种无级变速动力分流系统,其中,可选地实现了串联、并联或串并联的混合动力电动车辆(HEV)或电动车辆(EV)模式。动力流的核心元件是CVP,由于其全部四个节点(R1、R2、C和S)是可变的,CVP在第一模式中起到无级变速行星齿轮分流差速器的功能,且在第二模式中起到机械无级变速器的功能。当变速机构速度比是1:1时,连接至R2的机器将接收输入扭矩的特定分量。当超速传动或低速传动(速度比<1)时,连接至R2的机器将接收输入扭矩的不同分量。在一些应用中,递送至R2的输入扭矩的量大于100%,系统将是可再生的。应指出,诸如液压马达、泵、蓄能器之类的液压机械部件可选地用于取代在图中和所附文字描述中提到的电机。此外,应指出,本文中所公开的混合动力架构的实施例包含混合动力管理控制器,该混合动力管理控制器选择从发动机至车轮的最高效率路径,从而导致产生将在任何模式中在最佳可能整体效率点处运行且还提供扭矩可变性的混合动力系,从而导致动力系性能和燃料效率的最优组合。应理解到,包含本文中所公开的混合动力架构实施例的混合动力车辆可选地包括多个其他动力系部件,诸如但不限于具有电池管理系统或超级电容的高压电池组、车载充电器、直流-直流变流器、各种传感器、致动器和控制器等。
现参考图7,在一些实施例中,混合动力系10包括旋转动力源,例如是内燃机(ICE)11、第一电动机-发电机12和第二电动机-发电机13。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成例如与电池16电连通。在一些实施例中,混合动力系10包括变速机构组件17。在一些实施例中,变速器组件17基本上类似于图1-3中所示的CVP。变速器组件17具有第一牵引环(R1)、第二牵引环(R2)、支架组件(C)和太阳轮组件(S)。出于描述性目的和简明起见,图7-20中所示的共同部件具有共同的附图标记。
仍参考图7,在一些实施例中,混合动力系10具有构造成联接至ICE 11的第一可旋转轴18。混合动力系10包括与第一可旋转轴18同轴的第二可旋转轴19。第二可旋转轴19联接至太阳轮组件(S)。混合动力系10包括构造成基本上平行于第二可旋转轴19的第三可旋转轴20。第一电动机-发电机12和第二电动机-发电机13同轴地布置在第三可旋转轴20上。第二电动机-发电机13构造成联接至主减速器齿轮(未示出)。在一些实施例中,混合动力系10包括同轴地布置在第三可旋转轴20上的行星齿轮组21(PC1)。在一些实施例中,行星齿轮组21(PC1)是简单行星齿轮。在一些实施例中,行星齿轮组21(PC1)是复合行星齿轮。行星齿轮组21(PC1)包括行星架22、太阳齿轮23和环齿轮24。太阳齿轮23可操作地联接至第一电动机-发电机12。行星架22联接至第三可旋转轴20。环齿轮24可操作地联接至第二电动机-发电机13。在一些实施例中,混合动力系10包括联接至第一可旋转轴18的第一离合器25(CL1)。第一离合器25联接至第一牵引环(R1)。混合动力系10包括联接至第三可旋转轴20的第二离合器26(CL2)。第二离合器26联接至第一电动机-发电机12。在一些实施例中,齿轮组27构造成将第二牵引环(R2)联接至第三可旋转轴20。第二可旋转轴19通过联接件28联接至第二离合器26。在一些实施例中,联接件28是带联接件。在一些实施例中,联接件28是链条联接件。在一些实施例中,联接件28是阶式齿轮(step gear)。混合动力系10设置有联接至支架组件(C)的制动离合器29(CB1)。在一些实施例中,制动离合器29可选地设置成联接至行星齿轮组21(PC1),以便于将行星齿轮组21(PC1)的任何元件联接至接地构件或将行星齿轮组21(PC1)的两个元件彼此联接。
在混合动力系10的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当支架组件(C)自由旋转时,建立第一运行模式,此时,变速机构17如行星齿轮组21那样用作差速元件。换言之,第一运行模式对应于制动离合器29的断开位置。当施加制动离合器29来使支架组件(C)接地时,建立第二运行模式,此时,变速机构17用作机械变速器。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴;基本同轴于第一可旋转轴对齐的第二可旋转轴,第一可旋转轴和第二可旋转轴形成主轴线;基本上平行于主轴线对齐的第三可旋转轴;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;其中,第二牵引环可操作地联接至第三可旋转轴;其中,太阳轮组件联接至第二可旋转轴;行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与第三可旋转轴同轴,第三可旋转轴联接至行星架;与第三可旋转轴同轴定位的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至太阳齿轮;与第三可旋转轴同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机联接至环齿轮;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至第一牵引环;与第三可旋转轴同轴布置的第二离合器,第二离合器联接至第一电动机-发电机;以及可操作地联接至支架组件的制动离合器。
在混合动力系的一些实施例中,齿轮组构造成将第二牵引环联接至第三可旋转轴。
在混合动力系的一些实施例中,链条构造成将第二可旋转轴联接至第二离合器。
在混合动力系的一些实施例中,第一逆变器与第一电动机-发电机电连通。
在混合动力系的一些实施例中,第二逆变器与第二电动机-发电机电连通。
在混合动力系的一些实施例中,电池与第一逆变器和第二逆变器电连通。
在混合动力系的一些实施例中,阶式齿轮连接构造成将第二可旋转轴联接至第二离合器。
在混合动力系的一些实施例中,第二离合器构造成选择性地接合太阳轮组件和第二牵引环。
现参考图8;在一些实施例中,混合动力系30包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构组件17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系30具有第一可旋转轴31,第一可旋转轴31构造成联接至ICE 11。混合动力系30具有与第一可旋转轴31同轴布置的第二可旋转轴32。第二可旋转轴32联接至支架组件(C)。混合动力系30包括基本上平行于第二可旋转轴32布置的第三可旋转轴33。第一电动机-发电机12和第二电动机-发电机13与第三可旋转轴33同轴。在一些实施例中,行星齿轮组34(PC1)与第三可旋转轴33同轴布置。在一些实施例中,行星齿轮组34(PC1)是简单行星齿轮。在一些实施例中,行星齿轮组34(PC1)是复合行星齿轮。行星齿轮组34包括行星架35、太阳齿轮36和环齿轮37。第一电动机-发电机12联接至太阳齿轮36。第二电动机-发电机13联接至环齿轮37。在一些实施例中,混合动力系30设置有联接至第一可旋转轴31的第一离合器38(CL1)。第一离合器38联接至第一牵引环(R1)。混合动力系30设置有与第三可旋转轴33同轴布置的第二离合器39(CL2)。第二离合器39可操作地联接至第一电动机-发电机12。在一些实施例中,齿轮组40将第二可旋转轴32联接至第三可旋转轴33。联接件41构造成将第二可旋转轴32连接至第二离合器39。在一些实施例中,联接件41是带联接件。在一些实施例中,联接件41是链条联接件。在一些实施例中,联接件41是阶式齿轮。混合动力系30设置有联接至太阳轮组件(S)的制动离合器42(CB1)。在一些实施例中,制动离合器42可选地设置成联接至行星齿轮组34(PC1),以便于将行星齿轮组34(PC1)的任何元件联接至接地构件或将行星齿轮组34(PC1)的两个元件彼此联接。
在混合动力系30的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当制动离合器42(CB1)断开且支架组件(C)自由旋转时,建立第一运行模式,此时,变速机构17用作差速元件。当施加制动离合器42(CB1)来使支架组件(C)接地时,建立第二运行模式,此时,变速机构17用作机械变速器。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴;基本同轴于第一可旋转轴对齐的第二可旋转轴,第一可旋转轴和第二可旋转轴形成主轴线;基本上平行于主轴线对齐的第三可旋转轴;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;其中,第二牵引环可操作地联接至第三可旋转轴;其中,支架组件联接至第二可旋转轴;行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与第三可旋转轴同轴,第三可旋转轴联接至行星架;与第三可旋转轴同轴定位的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至太阳齿轮;与第三可旋转轴同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机联接至环齿轮;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至第一牵引环;联接至第三可旋转轴的第二离合器,第二离合器联接至第一电动机-发电机;以及可操作地联接至第二可旋转轴的制动离合器。
在混合动力系的一些实施例中,齿轮组构造成将第二牵引环联接至第三可旋转轴。
在混合动力系的一些实施例中,链条连接构造成将第二可旋转轴联接至第二离合器。
在混合动力系的一些实施例中,阶式齿轮连接构造成将第二可旋转轴联接至第二离合器。
在混合动力系的一些实施例中,第一逆变器与第一电动机-发电机电连通。
在混合动力系的一些实施例中,第二逆变器与第二电动机-发电机电连通。
在混合动力系的一些实施例中,电池与第一逆变器和第二逆变器电连通。
在混合动力系的一些实施例中,第二离合器构造成选择性地接合太阳轮组件和第二牵引环。
现转至图9;在一些实施例中,混合动力系50包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系50具有第一可旋转轴51,第一可旋转轴51可操作地联接至ICE 11。行星齿轮组52(PC)与第一可旋转轴51同轴布置。行星齿轮组52具有行星架53、太阳齿轮54和环齿轮55。在一些实施例中,第一离合器56(CL1)构造成联接至第一可旋转轴51。第一离合器56联接至环齿轮55。混合动力系50包括联接至太阳齿轮54的第二可旋转轴57。第二可旋转轴57与第一可旋转轴51同轴。第一电动机-发电机12联接至第二可旋转轴57。
在一些实施例中,混合动力系50设置有与第四可旋转轴59同轴的第三可旋转轴58。第三可旋转轴58和第四可旋转轴59基本上平行于第二可旋转轴57。变速机构17与第三可旋转轴58和第四可旋转轴59同轴。第三可旋转轴58联接至第一牵引环(R1)。第四可旋转轴59联接至太阳轮组件(S)。第二离合器60(CL2)同轴布置在第四可旋转轴59上。在一些实施例中,第一齿轮组61构造成将行星架53联接至第三可旋转轴58。混合动力系50具有第二齿轮组62。第二齿轮组62联接至第二可旋转轴57和第二离合器60。第三齿轮组63可操作地联接至第二牵引环(R2)。第三齿轮组63联接至第五可旋转轴64。第五可旋转轴64基本上平行于第四可旋转轴59对齐。第二电动机-发电机13联接至第五可旋转轴64。第二电动机-发电机13可操作地联接至主减速器齿轮65。制动离合器66(CB1)联接至支架组件(C)。
在混合动力系50的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当第二离合器60接合且不施加制动离合器66时,换言之,当支架组件(C)自由旋转时,建立第一运行模式。在第一运行模式中,变速机构17起到差速元件的作用。第一离合器56和第二离合器60的断开与施加制动离合器66来使支架组件(C)接地一起提供了至第二运行模式的过渡。在第二运行模式中,第一离合器56接合,且变速机构17起到机械变速器的作用。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴;基本同轴于第一可旋转轴对齐的第二可旋转轴,第一可旋转轴和第二可旋转轴形成主轴线;基本上平行于主轴线的第三可旋转轴;与第三可旋转轴同轴对齐的第四可旋转轴;基本上平行于主轴线对齐的第五可旋转轴;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与第三可旋转轴同轴;其中,第一牵引环可操作地联接至第三可旋转轴;其中,太阳轮组件联接至第四可旋转轴;行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与第二可旋转轴同轴,第二可旋转轴联接至太阳齿轮;与第二可旋转轴同轴定位的第一电动机-发电机;与第五可旋转轴同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至环齿轮;联接至第四可旋转轴的第二离合器,第二离合器可操作地联接至第一电动机-发电机;以及可操作地联接至支架组件的制动离合器。在混合动力系的一些实施例中,第一齿轮组构造成将行星支架联接至第三可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,第二齿轮组构造成将第一电动机-发电机联接至第二离合器。在混合动力系的一些实施例中,第三齿轮组构造成将第二牵引环联接至第五可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,第一逆变器与第一电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,第二逆变器与第二电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,电池与第一逆变器和第二逆变器电连通。在混合动力系的一些实施例中,主减速器齿轮可操作地联接至第二电动机-发电机。
现参考图10;在一些实施例中,混合动力系70包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系70具有第一可旋转轴71,第一可旋转轴71可操作地联接至ICE 11。行星齿轮组72与第一可旋转轴71同轴布置。行星齿轮组72具有行星架73、太阳齿轮74和环齿轮75。在一些实施例中,第一离合器76(CL1)构造成联接至第一可旋转轴71。第一离合器76联接至环齿轮75。混合动力系70包括联接至太阳齿轮74的第二可旋转轴77。第二可旋转轴77与第一可旋转轴71同轴。第一电动机-发电机12联接至第二可旋转轴77。
在一些实施例中,混合动力系70设置有与第四可旋转轴79同轴的第三可旋转轴78。第三可旋转轴78和第四可旋转轴79基本上平行于第二可旋转轴77。变速机构17与第三可旋转轴78和第四可旋转轴79同轴。第三可旋转轴78联接至第一牵引环(R1)。第四可旋转轴79联接至支架组件(C)。第二离合器80(CL2)同轴布置在第四可旋转轴79上。在一些实施例中,第一齿轮组81构造成将行星架73联接至第三可旋转轴78。混合动力系70具有第二齿轮组82。第二齿轮组82联接至第二可旋转轴77和第二离合器80。第三齿轮组83可操作地联接至第二牵引环(R2)。第三齿轮组83联接至第五可旋转轴84。第五可旋转轴84基本上平行于第四可旋转轴79对齐。第二电动机-发电机13联接至第五可旋转轴84。第二电动机-发电机13可操作地联接至主减速器齿轮85。制动离合器86(CB1)联接至支架组件(C)。
在混合动力系70的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当不施加制动离合器86时,换言之,当支架组件(C)自由旋转时,建立第一运行模式。在第一运行模式中,变速机构17起到差速元件的作用。第一离合器76和第二离合器80的断开与施加制动离合器86来使支架组件(C)接地一起提供了至第二运行模式的过渡。在第二运行模式中,第一离合器76接合,施加制动离合器86,且变速机构17起到机械变速器的作用。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴;基本同轴于第一可旋转轴对齐的第二可旋转轴,第一可旋转轴和第二可旋转轴形成主轴线;基本上平行于主轴线对齐的第三可旋转轴;与第三可旋转轴同轴对齐的第四可旋转轴;基本上平行于主轴线对齐的第五可旋转轴;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与第三可旋转轴同轴;其中,第一牵引环可操作地联接至第三可旋转轴;其中,支架组件联接至第四可旋转轴;行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与第二可旋转轴同轴,第二可旋转轴联接至太阳齿轮;与第二可旋转轴同轴定位的第一电动机-发电机;与第五可旋转轴同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至环齿轮;联接至第四可旋转轴的第二离合器,第二离合器可操作地联接至第一电动机-发电机;以及可操作地联接至支架组件的制动离合器。在混合动力系的一些实施例中,第一齿轮组构造成将行星支架联接至第三可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,第二齿轮组构造成将第二可旋转轴联接至第二离合器。在混合动力系的一些实施例中,第三齿轮组构造成将第二牵引环联接至第五可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,第一逆变器与第一电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,第二逆变器与第二电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,电池与第一逆变器和第二逆变器电连通。在混合动力系的一些实施例中,主减速器齿轮可操作地联接至第二电动机-发电机。
现转至图11;在一些实施例中,混合动力系90包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系90具有第一可旋转轴91,第一可旋转轴91可操作地联接至ICE 11。第一离合器92(CL1)联接至第一可旋转轴91。第一离合器92联接至第一牵引环(R1)。变速机构17与第一可旋转轴91同轴布置。混合动力系90包括联接至太阳轮组件(S)的第二可旋转轴93。第二可旋转轴93与第一可旋转轴91同轴。第二离合器94(CL2)联接至第二可旋转轴93。第二离合器94可操作地联接至第一电动机-发电机12。在一些实施例中,混合动力系90包括基本上平行于第二可旋转轴93布置的第三可旋转轴95。齿轮组96将第二可旋转轴93联接至第三可旋转轴95。第三可旋转轴95联接至第二电动机-发电机13。第二电动机-发电机13联接至主减速器齿轮97。第一制动离合器98(CB1)设置成选择性地联接支架组件(C)以接地。
在混合动力系90的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当第二离合器94接合且不施加制动器98时,换言之,当支架组件(C)自由旋转时,建立第一运行模式。在第一运行模式中,变速机构17起到差速元件的作用。第一离合器92和第二离合器94的断开与施加第一制动离合器98来使支架组件(C)接地一起提供了至第二运行模式的过渡。在第二运行模式中,第一离合器92接合,制动离合器98(CB1)施加至支架组件(C),且变速机构17起到机械变速器的作用。
现参考图12;在一些实施例中,混合动力系100包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系100具有第一可旋转轴101,第一可旋转轴101可操作地联接至ICE 11。第一离合器102(CL1)联接至第一可旋转轴101。第一离合器102联接至第一牵引环(R1)。变速机构17与第一可旋转轴101同轴布置。混合动力系100包括联接至太阳轮组件(S)的第二可旋转轴103。第二可旋转轴103与第一可旋转轴101同轴。第二离合器104(CL2)联接至第二可旋转轴103。第二离合器104可操作地联接至第一电动机-发电机12。在一些实施例中,混合动力系100包括基本上平行于第二可旋转轴103布置的第三可旋转轴105。齿轮组106将第二牵引环(R2)联接至第三可旋转轴105。第三可旋转轴105联接至第二电动机-发电机13。第二电动机-发电机13联接至主减速器齿轮107。单向离合器108设置成将第一牵引环(R1)联接至支架组件(C)。
在混合动力系100的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当第一离合器102和第二离合器104接合时,建立第一运行模式。在第一运行模式中,变速机构17起到差速元件的作用。在第二运行模式中,第一离合器102接合,且变速机构17起到机械变速器的作用。单向离合器108构造成保持第一牵引环(R1)与支架组件(C)之间的速度关系。在一些实施例中,单向离合器108构造使得第一牵引环(R1)的速度总是大于等于支架组件(C)的速度。在一些实施例中,单向离合器108构造使得第一牵引环(R1)的速度总是小于等于支架组件(C)的速度。
现转至图13;在一些实施例中,混合动力系110包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系110具有第一可旋转轴111,第一可旋转轴111可操作地联接至ICE 11。第一离合器112(CL1)联接至第一可旋转轴111。第一离合器112联接至第一牵引环(R1)。变速机构17与第一可旋转轴111同轴布置。混合动力系110包括联接至第一电动机-发电机12的第二可旋转轴113。第二可旋转轴113与第一可旋转轴111同轴。第二离合器114(CL2)联接至第二可旋转轴113。第二离合器114构造成选择性地接合支架组件(C)和太阳轮组件(S)。在一些实施例中,第二离合器114构造成向断开的元件提供制动。例如,当太阳轮组件(S)被第二离合器114接合时,支架组件(C)被接地。当支架组件(C)被第二离合器114接合时,太阳轮组件(S)被接地。在一些实施例中,混合动力系110包括基本上平行于第二可旋转轴113布置的第三可旋转轴115。齿轮组116将第二牵引环(R2)联接至第三可旋转轴115。第三可旋转轴115联接至第二电动机-发电机13。第二电动机-发电机13联接至主减速器齿轮117。第一制动离合器118(CB1)设置成选择性地使支架组件(C)接地。
在混合动力系110的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当不施加第一制动离合器118时,换言之,当支架组件(C)自由旋转时,建立第一运行模式。在第一运行模式中,变速机构17起到差速元件的作用。第一离合器112和第二离合器114的断开与施加制动器118来使支架组件(C)接地一起提供了至第二运行模式的过渡。在第二运行模式中,施加第一制动离合器118,且变速机构17起到机械变速器的作用。第二离合器114可被控制成能调节选择性地联接的支架组件(C)和太阳轮组件(S),以向第一电动机-发电机12提供期望的运行工况。
现参考图14;在一些实施例中,混合动力系120包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系120具有第一可旋转轴121,第一可旋转轴121可操作地联接至ICE 11。第一离合器122(CL1)联接至第一可旋转轴121。第一离合器122联接至第一牵引环(R1)。变速机构17与第一可旋转轴121同轴布置。混合动力系120包括联接至第一电动机-发电机12的第二可旋转轴123。第二可旋转轴123与第一可旋转轴121同轴。第二离合器124(CL2)联接至第二可旋转轴123。第二离合器124构造成选择性地接合支架组件(C)和太阳轮组件(S)。在一些实施例中,第二离合器124构造成向断开的元件提供制动。例如,当太阳轮组件(S)被第二离合器124接合时,支架组件(C)被接地。当支架组件(C)被第二离合器124接合时,太阳轮组件(S)被接地。在一些实施例中,混合动力系120包括基本上平行于第二可旋转轴123布置的第三可旋转轴125。齿轮组126将第二牵引环(R2)联接至第三可旋转轴125。第三可旋转轴125联接至第二电动机-发电机13。第二电动机-发电机13联接至主减速器齿轮127。第一制动离合器128(CB1)设置成选择性地使支架组件(C)接地。第二制动离合器129(CB2)设置成选择性地使太阳轮组件(S)接地。
在混合动力系120的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当不施加第一制动离合器118,换言之,当支架组件(C)自由旋转,且第二制动离合器129被施加至太阳轮组件(S)时,建立第一运行模式。在第一运行模式中,变速机构17起到差速元件的作用。第一离合器122和第二离合器124的断开与施加第一制动离合器128来使支架组件(C)接地以及释放第二制动离合器129一起提供了至第二运行模式的过渡。在第二运行模式中,第一离合器122接合,第二离合器124接合至太阳轮组件(S),施加第一制动离合器128,且变速机构17起到机械变速器的作用。
现参考图15;在一些实施例中,混合动力系130包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系130具有第一可旋转轴131,第一可旋转轴131可操作地联接至ICE 11。第一离合器132联接至第一可旋转轴131。第一离合器132(CL1)联接至第一牵引环(R1)。变速机构17与第一可旋转轴131同轴布置。混合动力系130包括联接至第二离合器134(CL2)的第二可旋转轴133。第二可旋转轴133与第一可旋转轴131同轴。第二离合器134构造成选择性地接合支架组件(C)。第二离合器134可操作地联接至第一电动机-发电机12。在一些实施例中,混合动力系130包括基本上平行于第二可旋转轴133布置的第三可旋转轴135。齿轮组136将第二牵引环(R2)联接至第三可旋转轴135。第三可旋转轴135联接至第二电动机-发电机13。第二电动机-发电机13联接至主减速器齿轮137。单向离合器138设置成将第一牵引环(R1)联接至太阳轮组件(S)。
在混合动力系130的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当第一离合器132和第二离合器134接合时,建立第一运行模式。在第一运行模式中,变速机构17起到差速元件的作用。在第二运行模式中,第一离合器132接合,且变速机构17起到机械变速器的作用。单向离合器138构造成保持第一牵引环(R1)与太阳轮组件(S)之间的速度关系。在一些实施例中,单向离合器138构造使得第一牵引环(R1)的速度总是大于等于太阳轮组件(S)的速度。在一些实施例中,单向离合器138构造使得第一牵引环(R2)的速度总是小于等于太阳轮组件(S)的速度。
现参考图16;在一些实施例中,混合动力系140包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系140具有第一可旋转轴141,第一可旋转轴141可操作地联接至ICE 11。第一离合器142联接至第一可旋转轴141。第一离合器142(CL1)联接至第一牵引环(R1)。变速机构17与第一可旋转轴141同轴布置。混合动力系140包括联接至第二离合器144(CL2)的第二可旋转轴143。第二可旋转轴143与第一可旋转轴141同轴。第二离合器144构造成选择性地接合支架组件(C)和太阳轮组件(S)。第二离合器144可操作地联接至第一电动机-发电机12。在一些实施例中,第二离合器144构造成向断开的元件提供制动。例如,当太阳轮组件(S)被第二离合器144接合时,支架组件(C)被接地。当支架组件(C)被第二离合器144接合时,太阳轮组件(S)被接地。在一些实施例中,混合动力系140包括基本上平行于第二可旋转轴143布置的第三可旋转轴145。齿轮组146将第二牵引环(R2)联接至第三可旋转轴145。第三可旋转轴145联接至第二电动机-发电机13。第二电动机-发电机13联接至主减速器齿轮147。单向离合器148设置成将第一牵引环(R1)联接至支架组件(C)。
在混合动力系140的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当第一离合器142和第二离合器144接合时,建立第一运行模式。在第一运行模式中,变速机构17起到差速元件的作用。在第二运行模式中,第一离合器142接合,且变速机构17起到机械变速器的作用。单向离合器148构造成保持第一牵引环(R1)与支架组件(C)之间的速度关系。在一些实施例中,单向离合器148构造使得第一牵引环(R1)的速度总是大于等于支架组件(C)的速度。在一些实施例中,单向离合器148构造使得第一牵引环(R2)的速度总是小于等于支架组件(C)的速度。
现参考图17;在一些实施例中,混合动力系150包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系150具有第一可旋转轴151,第一可旋转轴151可操作地联接至ICE 11。第一离合器152联接至第一可旋转轴151。第一离合器152(CL1)联接至第一牵引环(R1)。变速机构17与第一可旋转轴151同轴布置。混合动力系150包括联接至第二离合器154(CL2)的第二可旋转轴153。第二可旋转轴153与第一可旋转轴151同轴。第二离合器154构造成选择性地接合支架组件(C)和太阳轮组件(S)。第二离合器154可操作地联接至第一电动机-发电机12。在一些实施例中,第二离合器154构造成向断开的元件提供制动。例如,当太阳轮组件(S)被第二离合器154接合时,支架组件(C)被接地。当支架组件(C)被第二离合器154接合时,太阳轮组件(S)被接地。在一些实施例中,混合动力系150包括基本上平行于第二可旋转轴153布置的第三可旋转轴155。齿轮组156将第二牵引环(R2)联接至第三可旋转轴155。第三可旋转轴155联接至第二电动机-发电机13。第二电动机-发电机13联接至主减速器齿轮157。单向离合器158设置成将第一牵引环(R1)联接至太阳轮组件(S)。
在混合动力系150的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当第一离合器152和第二离合器154接合时,建立第一运行模式。在第一运行模式中,变速机构17起到差速元件的作用。在第二运行模式中,第一离合器152接合,且变速机构17起到机械变速器的作用。单向离合器158构造成保持第一牵引环(R1)与支架组件(C)之间的速度关系。在一些实施例中,单向离合器158构造使得第一牵引环(R1)的速度总是大于等于太阳轮组件(S)的速度。在一些实施例中,单向离合器158构造使得第一牵引环(R2)的速度总是小于等于太阳轮组件(S)的速度。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴;基本同轴于第一可旋转轴对齐的第二可旋转轴,第一可旋转轴和第二可旋转轴形成主轴线;基本上平行于主轴线对齐的第三可旋转轴;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;其中,第二牵引环可操作地联接至第三可旋转轴;其中,太阳轮组件联接至第二可旋转轴;与第二可旋转轴同轴定位的第一电动机-发电机;与第三可旋转轴同轴定位的第二电动机-发电机;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至第一牵引环;联接至第二可旋转轴的第二离合器,第二离合器联接至第一电动机-发电机;以及可操作地联接至支架组件的第一制动离合器。在混合动力系的一些实施例中,齿轮组构造成将第二牵引环联接至第三可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,第一逆变器与第一电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,第二逆变器与第二电动机-发电机电连通。在混合动力系的一些实施例中,电池与第一逆变器和第二逆变器电连通。在混合动力系的一些实施例中,主减速器齿轮可操作地联接至第二电动机-发电机。在混合动力系的一些实施例中,单向离合器构造成联接第一牵引环和支架组件。在混合动力系的一些实施例中,第二离合器是双位置离合器,且构造成选择性地将支架组件和太阳轮组件联接至第二可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,第二制动器可操作地联接至第二可旋转轴。在混合动力系的一些实施例中,单向离合器构造成联接将第一牵引环联接至太阳轮组件。在混合动力系的一些实施例中,单向离合器构造成将第一牵引环联接至支架组件。在混合动力系的一些实施例中,单向离合器是构造成联接将第一牵引环联接至太阳轮组件的单向离合器。
现转至图18;在一些实施例中,混合动力系160包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系160具有第一可旋转轴161,第一可旋转轴161可操作地联接至ICE 11。第一离合器162联接至第一可旋转轴161。第一离合器162(CL1)联接至第一牵引环(R1)。变速机构17与第一可旋转轴161同轴布置。在一些实施例中,混合动力系160包括与第一可旋转轴161同轴布置的行星齿轮组163(PC1)。在一些实施例中,行星齿轮组163(PC1)是简单行星齿轮。在一些实施例中,行星齿轮组163(PC1)是复合行星齿轮。行星齿轮组163包括太阳齿轮164、行星架165和环齿轮166。太阳齿轮164可操作地联接至第二牵引环(R2)。行星架165可操作地联接至第一电动机-发电机12。环齿轮166可操作地联接至第二电动机-发电机13。在一些实施例中,混合动力系160设置有可操作地联接至支架组件(C)的制动离合器167(CB1)。在一些实施例中,制动离合器167可选地设置成联接至行星齿轮组163(PC1),以便于将行星齿轮组163(PC1)的任何元件联接至接地构件或将行星齿轮组163(PC1)的两个元件彼此联接。在一些实施例中,太阳轮组件(S)构造成自由旋转而不传输动力。在其他实施例中,太阳轮组件(S)构造成将旋转动力传输至混合动力系160的部件。
在混合动力系160的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当支架组件(C)自由旋转时,建立第一运行模式,此时,变速机构17如行星齿轮组163(PC1)那样用作差速元件。换言之,第一运行模式对应于制动离合器167的断开位置。当施加制动离合器167来使支架组件(C)接地时,建立第二运行模式,此时,变速机构17用作机械变速器。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与主轴线同轴;其中,第二牵引环可操作地联接至太阳齿轮;与主轴线同轴定位的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至行星架;与主轴线同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机联接至环齿轮;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至第一牵引环;以及可操作地联接至支架组件的制动离合器。在混合动力系的一些实施例中,制动离合器构造成将支架组件选择性地联接至接地构件。在混合动力系的一些实施例中,第一运行模式对应于制动离合器的断开位置。在混合动力系的一些实施例中,第二运行模式对应于制动离合器的接合位置。
现参考图19;在一些实施例中,混合动力系170包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系170具有第一可旋转轴171,第一可旋转轴171可操作地联接至ICE 11。第一离合器172联接至第一可旋转轴171。第一离合器172(CL1)联接至第一牵引环(R1)。变速机构17与第一可旋转轴171同轴布置。在一些实施例中,混合动力系170包括与第一可旋转轴171同轴布置的行星齿轮组173(PC1)。在一些实施例中,行星齿轮组173(PC1)是简单行星齿轮。在一些实施例中,行星齿轮组173(PC1)是复合行星齿轮。行星齿轮组173(PC1)包括太阳齿轮174、行星架175和环齿轮176。太阳齿轮174可操作地联接至支架组件(C)。行星架175可操作地联接至第一电动机-发电机12。环齿轮176可操作地联接至第二电动机-发电机13。在一些实施例中,混合动力系170设置有可操作地联接至第二牵引环(R2)的制动离合器177(CB1)。在一些实施例中,制动离合器177可选地设置成联接至行星齿轮组173(PC1),以便于将行星齿轮组173(PC1)的任何元件联接至接地构件或将行星齿轮组173(PC1)的两个元件彼此联接。在一些实施例中,太阳轮组件(S)构造成自由旋转而不传输动力。在其他实施例中,太阳轮组件(S)构造成将旋转动力传输至混合动力系170的部件。
在混合动力系170的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当支架组件(C)自由旋转时,建立第一运行模式,此时,变速机构17如行星齿轮组173那样用作差速元件。换言之,第一运行模式对应于制动离合器177的断开位置。当施加制动离合器177来使支架组件(C)接地时,建立第二运行模式,此时,变速机构17用作机械变速器。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与主轴线同轴;其中,支架组件可操作地联接至太阳齿轮;与主轴线同轴定位的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至行星架;与主轴线同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机联接至环齿轮;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至第一牵引环;以及可操作地联接至第二牵引环的制动离合器。在混合动力系的一些实施例中,制动离合器构造成将支架组件选择性地联接至接地构件。在混合动力系的一些实施例中,第一运行模式对应于制动离合器的断开位置。在混合动力系的一些实施例中,第二运行模式对应于制动离合器的接合位置。
现参考图20;在一些实施例中,混合动力系180包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系180具有第一可旋转轴181,第一可旋转轴181可操作地联接至ICE 11。第一离合器182联接至第一可旋转轴181。第一离合器182(CL1)联接至第一牵引环(R1)。变速机构17与第一可旋转轴181同轴布置。在一些实施例中,混合动力系180包括与第一可旋转轴181同轴布置的行星齿轮组183(PC1)。在一些实施例中,行星齿轮组183(PC1)是简单行星齿轮。在一些实施例中,行星齿轮组183(PC1)是复合行星齿轮。行星齿轮组183(PC1)包括太阳齿轮184、行星架185和环齿轮186。太阳齿轮184可操作地联接至第二离合器187(CL2)。在一些实施例中,第二离合器187构造成选择性地接合支架组件(C)和第二牵引环(R2)。行星架185可操作地联接至第一电动机-发电机12。环齿轮186可操作地联接至第二电动机-发电机13。在一些实施例中,混合动力系180设置有可操作地联接至第二牵引环(R2)的第一制动离合器188(CB1)。第二制动离合器189(CB1)可操作地联接至支架组件(C)。在一些实施例中,第一制动离合器188可选地设置成联接至行星齿轮组183(PC1),以便于将行星齿轮组183(PC1)的任何元件联接至接地构件或将行星齿轮组183(PC1)的两个元件彼此联接。在一些实施例中,太阳轮组件(S)构造成自由旋转而不传输动力。在其他实施例中,太阳轮组件(S)构造成将旋转动力传输至混合动力系180的部件。
在混合动力系180的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。建立第一运行模式,此时,变速机构17如行星齿轮组183那样用作差速元件。在第一运行模式中,第二离合器187(CL2)接合至第二牵引环,不施加第一制动离合器188(CB1),第二制动离合器189(CB2)被施加至支架组件(C)。当不施加第二制动离合器189(CB2)、第一制动离合器188(CB1)被施加以使第二牵引环(R2)接地、且第二离合器187接合至支架组件(C)时,建立第二运行模式。
本文中提供了一种混合动力系,包括:可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;其中,变速机构组件与主轴线同轴;行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与主轴线同轴;其中,支架组件可操作地联接至太阳齿轮;与主轴线同轴定位的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至行星架;与主轴线同轴定位的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机联接至环齿轮;可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至第一牵引环;可操作地联接至太阳齿轮的第二离合器;可操作地联接至第二牵引环的第一制动离合器;以及可操作地联接至支架组件的第二制动离合器。在混合动力系的一些实施例中,第二离合器构造成选择性地接合第二牵引环和支架组件。
本文中提供的是本文中描述的混合动力系的任何构造,其中,变速机构包括牵引流体。
本文中提供的是一种车辆,包括本文中描述的混合动力系的任何构造。
本文中提供的是一种方法,包括提供本文中描述的任何构造的混合动力系。
本文中提供的是一种方法,该方法提供包括本文中描述的混合动力系的任何构造的车辆。
现参考图21;在一些实施例中,混合动力系190包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系190具有第一可旋转轴191,第一可旋转轴191可操作地联接至ICE 11。第一可旋转轴191形成混合动力系190的主轴线。变速机构17和第一电动机-发电机12沿主轴线布置且与第一可旋转轴191同轴。ICE 11可操作地联接至第一牵引环(R1)。第一离合器192联接至第一电动机-发电机12。混合动力系190包括基本上平行于第一可旋转轴191布置的第二可旋转轴193。第二可旋转轴193形成混合动力系190的副轴线。第二电动机-发电机13定位在第二可旋转轴193上。混合动力系190包括第二离合器194。第二离合器194联接至第二电动机-发电机13。第一齿轮组195构造成将第二可旋转轴193可操作地联接至第二牵引环(R2)。主减速器齿轮组196构造成可操作地联接至主轴线和副轴线。主减速器齿轮196包括第一齿轮197(X)、第二齿轮198(Y)和第三齿轮199(Z)。第一齿轮197(X)可操作地联接至第一离合器192。第二齿轮198(Y)可操作地联接至第二离合器198(Y)。第三齿轮199(Z)可操作地联接至驱动桥200。在一些实施例中,第一齿轮197(X)联接至第二齿轮198(Y),且第二齿轮198(Y)联接至第三齿轮199(Z)。混合动力系190包括可操作地联接至支架组件(C)的制动器201。
在混合动力系190的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当支架组件(C)自由旋转时,建立第一运行模式,此时,变速机构17用作差速元件。换言之,第一运行模式对应于制动器201的断开位置。当施加制动器201来使支架组件(C)接地时,建立第二运行模式,此时,变速机构17用作机械变速器。
现参考图22;在一些实施例中,混合动力系205包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系205具有第一可旋转轴206,第一可旋转轴206可操作地联接至ICE 11。第一可旋转轴206形成混合动力系205的主轴线。变速机构17和第一电动机-发电机12沿主轴线布置且与第一可旋转轴206同轴。混合动力系205包括布置在第一可旋转轴206上的第一离合器207(CL1)。第一离合器207联接至第一牵引环(R1)。混合动力系205包括基本上平行于主轴线布置的第二可旋转轴208。第二可旋转轴208形成混合动力系205的副轴线。第二电动机-发电机13沿副轴线与第二可旋转轴208同轴布置。第一齿轮组209将第一可旋转轴206联接至第二可旋转轴208。混合动力系205包括与第二可旋转轴208同轴且联接至第二可旋转轴208的第二离合器210。第二齿轮组211可操作地联接至副轴线和第二牵引环(R2)。在一些实施例中,混合动力系205包括沿主轴线布置的第三离合器212。第三离合器212可操作地联接至第一电动机-发电机12。混合动力系205包括沿副轴线布置的第四离合器213。第四离合器213可操作地联接至第二电动机-发电机12。在一些实施例中,混合动力系205包括主减速器齿轮组214。主减速器齿轮组214包括第一齿轮215、第二齿轮216和第三齿轮217。第一齿轮215沿主轴线布置。第一齿轮215可操作地联接至第三离合器212。第二齿轮216沿副轴线布置。第二齿轮216可操作地联接至第四离合器213。第三齿轮217可操作地联接至主减速器轴。在一些实施例中,第一齿轮215联接至第三齿轮217。第二齿轮216联接至第三齿轮217。混合动力系205设置有可操作地联接至支架组件(C)的制动器218。
在混合动力系205的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当支架组件(C)自由旋转时,建立第一运行模式,此时,变速机构17用作差速元件。换言之,第一运行模式对应于制动器的断开位置。当施加制动器来使支架组件(C)接地时,建立第二运行模式,此时,变速机构17用作机械变速器。第二离合器210、第三离合器212和第四离合器213选择性地接合,以向从动装置和从动轮提供延展的速度范围。在一些实施例中,第二离合器210、第三离合器212和第四离合器213的选择性接合被可选地控制成独立于车辆速度提供对发动机速度和电动机/发动机速度的控制。
现转至图23;在一些实施例中,混合动力系220包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系220包括与ICE 11同轴布置的行星齿轮组221。行星齿轮组221包括环齿轮222、行星架223和太阳齿轮224。在一些实施例中,混合动力系220包括可操作地联接至ICE 11的第一离合器225和太阳齿轮224。第一电动机-发电机12可操作地联接至行星架223。环齿轮222联接至第一牵引环(R1)。第二电动机-发电机13联接至第二牵引环(R2)。在一些实施例中,混合动力系220包括可操作地联接至支架组件(C)的制动器226。
在混合动力系220的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当支架组件(C)自由旋转时,建立第一运行模式,此时,变速机构17如行星齿轮组221那样用作差速元件。换言之,第一运行模式对应于制动器226的断开位置。当施加制动器226来使支架组件(C)接地时,建立第二运行模式,此时,变速机构17用作机械变速器。
现参考图24;在一些实施例中,混合动力系230包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系230包括与ICE 11同轴布置的行星齿轮组231。行星齿轮组231包括环齿轮232、行星架233和太阳齿轮234。在一些实施例中,混合动力系230包括可操作地联接至ICE 11的第一离合器235和太阳齿轮234。第一电动机-发电机12可操作地联接至行星架233。环齿轮232联接至第二离合器236。第二离合器236联接至第一牵引环(R1)。第二电动机-发电机13联接至第二牵引环(R2)。在一些实施例中,混合动力系230包括可操作地联接至支架组件(C)的制动器237。
在混合动力系230的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当支架组件(C)自由旋转时,建立第一运行模式,此时,变速机构17如行星齿轮组231那样用作差速元件。换言之,第一运行模式对应于制动器237的断开位置。当施加制动器237来使支架组件(C)接地时,建立第二运行模式,此时,变速机构17用作机械变速器。
现转至图25;在一些实施例中,混合动力系240包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系240包括与ICE 11同轴布置的行星齿轮组241。行星齿轮组241包括环齿轮242、行星架243和太阳齿轮244。在一些实施例中,混合动力系240包括可操作地联接至ICE 11的第一离合器245和环齿轮242。第一电动机-发电机12可操作地联接至太阳齿轮244。行星架243联接至第二离合器246。第二离合器246联接至第一牵引环(R1)。第二电动机-发电机13联接至第二牵引环(R2)。在一些实施例中,混合动力系240包括可操作地联接至支架组件(C)的制动器247。
在混合动力系240的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当支架组件(C)自由旋转时,建立第一运行模式,此时,变速机构17如行星齿轮组241那样用作差速元件。换言之,第一运行模式对应于制动器247的断开位置。当施加制动器247来使支架组件(C)接地时,建立第二运行模式,此时,变速机构17用作机械变速器。
现参考图26;在一些实施例中,混合动力系250包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系250包括与ICE 11同轴布置的行星齿轮组251。行星齿轮组251包括环齿轮252、行星架253和太阳齿轮254。在一些实施例中,混合动力系250包括可操作地联接至ICE 11的第一离合器255和行星架253。第一电动机-发电机12可操作地联接至太阳齿轮254。环齿轮252联接至第二离合器256。第二离合器256联接至第一牵引环(R1)。第二电动机-发电机13联接至第二牵引环(R2)。在一些实施例中,混合动力系250包括可操作地联接至支架组件(C)的制动器257。
在混合动力系250的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当支架组件(C)自由旋转时,建立第一运行模式,此时,变速机构17如行星齿轮组251那样用作差速元件。换言之,第一运行模式对应于制动器257的断开位置。当施加制动器257来使支架组件(C)接地时,建立第二运行模式,此时,变速机构17用作机械变速器。
现转至图27;在一些实施例中,混合动力系260包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系260包括与ICE 11同轴布置的行星齿轮组261。行星齿轮组261包括环齿轮262、行星架263和太阳齿轮264。在一些实施例中,混合动力系260包括可操作地联接至ICE 11的第一离合器265和环齿轮262。第一电动机-发电机12可操作地联接至行星架263。太阳齿轮264联接至第二离合器266。第二离合器266联接至第一牵引环(R1)。第二电动机-发电机13联接至第二牵引环(R2)。在一些实施例中,混合动力系260包括可操作地联接至支架组件(C)的制动器267。
在混合动力系260的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当支架组件(C)自由旋转时,建立第一运行模式,此时,变速机构17如行星齿轮组261那样用作差速元件。换言之,第一运行模式对应于制动器267的断开位置。当施加制动器267来使支架组件(C)接地时,建立第二运行模式,此时,变速机构17用作机械变速器。
现转至图28;在一些实施例中,混合动力系270包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系270包括与ICE 11同轴布置的行星齿轮组271。行星齿轮组271包括环齿轮272、行星架273和太阳齿轮274。在一些实施例中,混合动力系270包括可操作地联接至ICE 11的第一离合器275和行星架273。第一电动机-发电机12可操作地联接至环齿轮272。太阳齿轮274联接至第二离合器276。第二离合器276联接至第一牵引环(R1)。第二电动机-发电机13联接至第二牵引环(R2)。在一些实施例中,混合动力系270包括可操作地联接至支架组件(C)的制动器277。
在混合动力系270的运行期间,动力以至少两种运行模式被传递。当支架组件(C)自由旋转时,建立第一运行模式,此时,变速机构17如行星齿轮组271那样用作差速元件。换言之,第一运行模式对应于制动器277的断开位置。当施加制动器277来使支架组件(C)接地时,建立第二运行模式,此时,变速机构17用作机械变速器。
现转至图29和30且仍参考图25;可在如图29中所示的表格中描述混合动力系240。表格的行包括ICE 11(“ICE”)、第一电动机-发电机12(“MG1”)、第二电动机-发电机13(“MG2”)、第一离合器245(“CL1”)、第二离合器246(“CL2”)和制动器247(“BC”)。表格的列包括行星齿轮组241和变速机构17的各部件。“X”标示了行部件与列部件之间的联接。出于简明起见,提供混合动力系240作为示例。应理解的是,可通过如图30中提供的表格中所指示的那样联接各部件而构造出许多混合动力系构造。
现参考图31;在一些实施例中,混合动力系280包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系280具有第一可旋转轴281,第一可旋转轴281联接至ICE 11。第一可旋转轴281形成混合动力系280的主轴线。第一可旋转轴281联接至第一牵引环(R1)。第一电动机-发电机12可操作地联接至变速机构17的太阳轮组件(S2)。第二电动机-发电机13可操作地联接至第二牵引环(R2)。制动器282联接至支架组件(C)。第一电动机-发电机12可操作地联接至主减速器组件283。
现转至图32;在一些实施例中,混合动力系285包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系285具有第一可旋转轴286,第一可旋转轴286联接至ICE 11。第一可旋转轴286形成混合动力系285的主轴线。第一可旋转轴286联接至第一牵引环(R1)。第一电动机-发电机12可操作地联接至变速机构17的太阳轮组件(S2)。第二电动机-发电机13可操作地联接至第二牵引环(R2)。制动器287联接至支架组件(C)。第一电动机-发电机12可操作地联接至主减速器组件288。
转至图33;在一些实施例中,混合动力系290包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。混合动力系290包括第一可旋转轴291,第一可旋转轴291联接至ICE 11。第一可旋转轴291形成混合动力系290的主轴线。混合动力系290包括基本上平行于主轴线对齐的第二可旋转轴292,第二可旋转轴292形成副轴线。混合动力系290包括联接至ICE 11和第一牵引环(R1)的第一离合器(CL1)293。混合动力系290具有第一齿轮组294,第一齿轮组294可操作地联接至第二牵引环(R2)和第二可旋转轴292。第一电动机-发电机12与第二可旋转轴292同轴,且可操作地联接至第一齿轮组294。第二电动机-发电机13联接至太阳轮(S)。第二电动机-发电机13与主轴线同轴对齐。混合动力系290包括可操作地联接至第二电动机-发电机13的第二离合器(CL2)295。第二离合器295构造成联接至主减速器齿轮组296。混合动力系290包括联接至支架组件的制动器297。
参考图34,在一些实施例中,混合动力系300包括ICE 11、第一电动机-发电机12、第二电动机-发电机13和变速机构17。第一电动机-发电机12构造成与第一逆变器14电连通。第二电动机-发电机13构造成与第二逆变器15电连通。第一逆变器14和第二逆变器15构造成与电池16电连通。在一些实施例中,混合动力系包括第一行星齿轮组301,第一行星齿轮组301具有第一环齿轮302、第一行星架303和第一太阳齿轮304。在一些实施例中,第一太阳齿轮304联接至第一电动机-发电机12。第一行星架303可操作地联接至ICE 11。第一环齿轮302可操作地联接至变速机构17的第一牵引环组件。在一些实施例中,混合动力系300包括第二行星齿轮组305,第二行星齿轮组305具有第二环齿轮306、第二行星架307和第二太阳齿轮308。在一些实施例中,第二太阳轮308可操作地联接至第二电动机-发电机13。第二行星支架307构造成可操作地联接至主减速器齿轮(未示出)。第二太阳齿轮308可操作地联接至变速机构17的第二牵引环组件。在一些实施例中,混合动力系300设置有联接至第一太阳齿轮302和第二环齿轮306的第一离合器309。混合动力系300包括可操作地联接至第二环齿轮307的第二离合器310。第二离合器310选择性地联接第二环齿轮307以将其接地。在一些实施例中,第二离合器310构造为制动器。在一些实施例中,混合动力系300可选地构造有第一阶式齿轮311,第一阶式齿轮311布置成将第一太阳齿轮302可操作地联接至第一离合器309。在一些实施例中,混合动力系300可选地构造有第二阶式齿轮312,第二阶式齿轮312布置成将第二太阳齿轮308可操作地联接至变速机构17的第二牵引环组件。应理解的是,设计者必须以其手段根据需要构造并调适第一阶式齿轮311和第二阶式齿轮312,以实现轴和装置的联接。
现转至图35-49;将描述包含两个行星齿轮组和变速机构(CVP)的混合动力系的多个实施例。为了描述的目的,本文中使用被称作杆图的示意图。杆图、也被称作杆模拟图,是行星齿轮系统的旋转部件的平移系统表示。在特定实施例中,杆图被提供为描述变速器功能的视觉辅助。在杆图中,复合行星齿轮组通常由单个竖直线(“杆”)来代表。输入、输出和反作用转矩由杆上水平力代表。相对于反作用点的杆运动代表旋转速度的方向。
现参考图35;示出了代表混合动力系300的杆图。如本文中使用的,标记“发动机”指ICE,比如ICE 11;标记“M/G1”指第一电动机-发电机,比如第一电动机-发电机12;标记“M/G2指第二电动机-发电机,比如第二电动机-发电机13。标记为“PG1”的第一竖直线指第一行星齿轮组,比如第一行星齿轮组301。布置在竖直线上的实心点被标记为“R”、“C”和“S”,以指示第一行星齿轮组的环节点、支架节点和太阳轮节点。标记为“PG2”的第二竖直线指第二行星齿轮组,比如第二行星齿轮组302。布置在竖直线上的实心点被标记为“R”、“C”和“S”,以指示第二行星齿轮组的环节点、支架节点和太阳轮节点。标记“AR”指对装备有混合动力系的车辆的轮子的最终减速比。在杆图中示意性地表示变速装置,其中,标记为“r1”、“r2”、“cc”、“s1”和“s2”的节点分别代表第一牵引环组件、第二牵引环组件、支架组件、第一太阳轮构件和第二太阳轮构件。应指出的是,图35-49的杆图中所示的变速机构基本上类似于变速机构17。标记“CL1”指第一离合器装置,比如第一离合器309。标记“CL2”指第二离合器装置,比如第二离合器310。
现参考图36和37;在一些实施例中,混合动力系设置有第三离合器(CL3),第三离合器(CL3)构造成将变速机构的支架组件联接至第二行星齿轮组的太阳齿轮。此外,混合动力系设置有第四离合器(CL4),第四离合器(CL4)构造成选择性地使变速机构的支架组件接地。通过离合器装置的选择性接合,实现混合动力系的多个运行模式。例如,图37中所示的杆图代表对应于第三离合器(CL3)的接合和第四离合器(CL4)的断开以将变速机构的支架组件联接至第二行星齿轮组的太阳齿轮的运行模式。当第三离合器(CL3)断开且第四离合器(CL4)接合以使变速机构的支架组件接地时,混合动力系以图35的杆图中所示模式运行。
现参考图38和39;在一些实施例中,混合动力系设置有第三离合器(CL3),第三离合器(CL3)构造成将变速机构的支架组件联接至第二行星齿轮组的环齿轮。此外,混合动力系设置有第四离合器(CL4),第四离合器(CL4)构造成选择性地使变速机构的支架组件接地。通过离合器装置的选择性接合,实现混合动力系的多个运行模式。例如,图39中所示的杆图代表对应于第三离合器(CL3)的接合和第四离合器(CL4)的断开以将变速机构的支架组件联接至第二行星齿轮组的环齿轮的运行模式。当第三离合器(CL3)断开且第四离合器(CL4)接合以使变速机构的支架组件接地时,混合动力系以图35的杆图中所示模式运行。
现参考图40和41;在一些实施例中,混合动力系设置有第三离合器(CL3),第三离合器(CL3)构造成将变速机构的支架组件联接至第二行星齿轮组的行星架。此外,混合动力系设置有第四离合器(CL4),第四离合器(CL4)构造成选择性地使变速机构的支架组件接地。通过离合器装置的选择性接合,实现混合动力系的多个运行模式。例如,图41中所示的杆图代表对应于第三离合器(CL3)的接合和第四离合器(CL4)的断开以将变速机构的支架组件联接至第二行星齿轮组的行星架的运行模式。当第三离合器(CL3)断开且第四离合器(CL4)接合以使变速机构的支架组件接地时,混合动力系以图35的杆图中所示模式运行。
现参考图42-45;示出了多个杆图,这些杆图示出了具有两个行星齿轮组和一个变速机构的混合动力系构造。图42-45中描述的构造布置使得将所有动力从发动机引至变速机构。
现参考图46-48;示出了多个杆图,这些杆图示出了具有两个行星齿轮组和一个变速机构的混合动力系构造。图46-48中描述的构造布置成将来自发动机的动力在变速机构与行星齿轮组之间分配。在图47和48中示出了反向离合器(CLR)。在一些实施例中,反向离合器可操作地联接至变速机构的太阳轮节点和第二行星齿轮组的太阳齿轮。在一些实施例中,反向离合器可操作地联接至变速机构的太阳轮节点和第二行星齿轮组的行星架。
现参考图49;示出了具有两个行星齿轮组和一个变速机构的混合动力系构造的杆图。第一行星齿轮组被标记为“PG1”且包括第一环节点(R)、第一支架节点(C)和第一太阳轮节点(S)。在一些实施例中,混合动力系包括联接至第一支架节点(C)的发动机。第一电动机-发电机联接至第一太阳轮节点(S)。变速机构包括第一牵引环节点(r1)、第二牵引环节点(r2)、变速机构支架节点(c)和变速机构太阳轮节点(s1和s2)。第一牵引环节点r1可操作地联接至第一太阳轮节点。第二牵引环节点r2可操作地联接至第一环节点R。在一些实施例中,混合动力系包括标记为“PG2”的第二行星齿轮组。第二行星齿轮组(PG2)包括第二环节点(R)、第二支架节点(C)和第二太阳轮节点(S)。在一些实施例中,输出动力从第二支架节点传递至车辆的车桥。第二环节点可操作地联接至第一牵引环节点。在一些实施例中,第二太阳轮节点可操作地联接至第二电动机-发电机。在一些实施例中,变速机构支架节点和一个变速机构太阳轮节点可选地联接至第一行星齿轮组或第二行星齿轮组的节点。例如,一个变速机构太阳轮节点(例如,“s1”)可选地联接至第二行星架。在一些实施例中,s1节点可选地联接至第二太阳齿轮。
应指出的是,在本文中呈现的任何实施例中,第一电动机-发电机(MG1)或第二电动机-发电机(MG2)可选地联接至任何变速机构节点或行星齿轮组节点。应理解的是,第一行星齿轮组(PG1)和第二行星齿轮组(PG2)可选地构造为任何周转(行星)齿轮组,比如但不限于,简单行星轮系、复合行星轮系或复合分流行星轮系。应进一步指出的是,对本文中公开的任何实施例附加离合器或制动器在设计者向混合动力系提供附加运行模式的手段范围内。类似地,添加阶式齿轮、带和带轮装置或链条驱动装置以将动力引至发动机、电动机-发电机或包含在混合动力系内的其他装置是在设计者的选择范围内的。
本文中公开的混合动力系的实施例可选地构造为具有变速机构的复合分流系统,比如所描述的节点以任何组合连接至行星齿轮组的那些,或周转齿轮,以产生复合分流系统,使得组合的杆(包括变速机构和两个周转齿轮)具有可变的一个或多个动力装置可连接的节点总数(取决于系统如何连接),一个或多个动力装置比如是ICE、或其他动力装置和两个或更多个电机。应理解的是,本文中公开了以这些组合使用变速机构借助或不借助附加的离合器和速度比来产生具有连接的全排列的复合分流多节点。
应指出,在描述ICE时,ICE可选地是内燃机(柴油、汽油、氢)或诸如燃料电池系统之类的任何动力装置,或任何液压/气动动力装置,比如空气混合动力系统。同样,电池可选地不仅是诸如锂离子或铅酸电池之类的高压电池组,还可能是超级电容或诸如蓄能器之类的其他气动/液压系统,或其他形式的能量储存系统。MG1和MG2可选地代表由可变排量泵、电机或诸如由气动泵驱动的气动马达之类的任何其他形式的旋转动力致动的液压马达。附图中示出和文本中描述的eCVT架构被可选地延伸,以产生液压机械CVT架构以及液压混合动力系统。应理解的是,本文中公开的混合动力架构还可选地包括附加的离合器、制动器和与CVP的三个节点的联接件。
应指出,以上描述已提供了特定部件或子组件的尺寸。所提到的尺寸或尺寸范围被提供以便尽可能符合特定法律要求,比如最佳模式。然而,本文中描述的发明的范围仅由权利要求的语言所确定,且由此,除了任一权利要求对权利要求的特征提出了具体的尺寸或尺寸范围之外,所提到的尺寸都不是要被看作对本发明的实施例进行限制。
此外,尽管本文中已示出和描述了本发明的优选实施例,但对本领域技术人员而言将是显而易见的是,这些实施例仅作为示例来提供。本领域技术人员将想到许多变型、变化和替代方式而不脱离本发明的范围。应理解,在实施本发明时,可选择性地采用本文中描述的本发明的实施例的各种替代方式。意在以下权利要求限定本发明的范围,且由此覆盖这些权利要求范围内的方法和机构及其等同物。
以下方面中提供了本文中描述的各种实施例:
方面1:一种混合动力系,包括:
第一可旋转轴,第一可旋转轴可操作地连接至旋转动力源;
同轴于第一可旋转轴的第二可旋转轴,第一可旋转轴和第二可旋转轴形成主轴线;
平行于主轴线的第三可旋转轴;
与第三可旋转轴同轴的第四可旋转轴;
平行于主轴线的第五可旋转轴;
变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;
其中,变速机构组件与第三可旋转轴同轴;
其中,第一牵引环可操作地联接至第三可旋转轴;
其中,太阳轮组件联接至第四可旋转轴;
行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与第二可旋转轴同轴,第二可旋转轴联接至太阳齿轮;
与第二可旋转轴同轴定位的第一电动机-发电机;
与第五可旋转轴同轴的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环;
可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至环齿轮;
联接至第四可旋转轴的第二离合器,第二离合器可操作地联接至第一电动机-发电机;以及
可操作地联接至支架组件的制动离合器。
方面2:根据方面1的混合动力系,还包括:第一齿轮组,第一齿轮组构造成将行星支架联接至第三可旋转轴。
方面3:根据方面1或2中的一个的混合动力系,还包括:第二齿轮组,第二齿轮构造成将第一电动机-发电机联接至第二离合器。
方面4:根据方面1、2或3中的一个的混合动力系,还包括:第三齿轮组,第三齿轮组构造成将第二牵引环联接至第五可旋转轴。
方面5:根据方面1-4中的一个的混合动力系,还包括:第一逆变器,第一逆变器与第一电动机-发电机电连通。
方面6:根据方面1-5中的一个的混合动力系,还包括:第二逆变器,第二逆变器与第二电动机-发电机电连通。
方面7:根据方面1-6中的一个的混合动力系,还包括:电池,电池与第一逆变器和第二逆变器电连通。
方面8:根据方面1-7中的一个的混合动力系,还包括:可操作地联接至第二电动机-发电机的主减速器齿轮。
方面9:一种混合动力系,包括:
第一可旋转轴,第一可旋转轴可操作地连接至旋转动力源;
同轴于第一可旋转轴的第二可旋转轴,第一可旋转轴和第二可旋转轴形成主轴线;
平行于主轴线的第三可旋转轴;
与第三可旋转轴同轴的第四可旋转轴;
平行于主轴线的第五可旋转轴;
变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;
其中,变速机构组件与第三可旋转轴同轴;
其中,第一牵引环可操作地联接至第三可旋转轴;
其中,支架组件联接至第四可旋转轴;
行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与第二可旋转轴同轴,第二可旋转轴联接至太阳齿轮;
与第二可旋转轴同轴的第一电动机-发电机;
与第五可旋转轴同轴的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环;
可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至环齿轮;
联接至第四可旋转轴的第二离合器,第二离合器可操作地联接至第一电动机-发电机;以及
可操作地联接至支架组件的制动离合器。
方面10:根据方面9的混合动力系,还包括:第一齿轮组,第一齿轮组构造成将行星支架联接至第三可旋转轴。
方面11:根据方面9或10中的一个的混合动力系,还包括:第二齿轮组,第二齿轮构造成将第二可旋转轴联接至第二离合器。
方面12:根据方面9、10或11中的一个的混合动力系,还包括:第三齿轮组,第三齿轮组构造成将第二牵引环联接至第五可旋转轴。
方面13:根据方面9-12中的一个的混合动力系,还包括:第一逆变器,第一逆变器与第一电动机-发电机电连通。
方面14:根据方面9-13中的一个的混合动力系,还包括:第二逆变器,第二逆变器与第二电动机-发电机电连通。
方面15:根据方面9-14中的一个的混合动力系,还包括:电池,电池与第一逆变器和第二逆变器电连通。
方面16:根据方面9-15中的一个的混合动力系,还包括:可操作地联接至第二电动机-发电机的主减速器齿轮。
方面17:一种混合动力系,包括:
第一可旋转轴,第一可旋转轴可操作地连接至旋转动力源;
同轴于第一可旋转轴的第二可旋转轴,第一可旋转轴和第二可旋转轴形成主轴线;
平行于主轴线的第三可旋转轴;
变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;
其中,变速机构组件与主轴线同轴;
其中,第二牵引环可操作地联接至第三可旋转轴;
其中,太阳轮组件联接至第二可旋转轴;
与第二可旋转轴同轴的第一电动机-发电机;
与第三可旋转轴同轴的第二电动机-发电机;
可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至第一牵引环;
联接至第二可旋转轴的第二离合器,第二离合器联接至第一电动机-发电机;以及
可操作地联接至支架组件的第一制动离合器。
方面18:根据方面17的混合动力系,还包括:齿轮组,齿轮组构造成将第二牵引环联接至第三可旋转轴。
方面19:根据方面18或19中的一个的混合动力系,还包括:第一逆变器,第一逆变器与第一电动机-发电机电连通。
方面20:根据方面18或19中的一个的混合动力系,还包括:第二逆变器,第二逆变器与第二电动机-发电机电连通。
方面21:根据方面18、19或20中的一个的混合动力系,还包括:电池,电池与第一逆变器和第二逆变器电连通。
方面22:根据方面17-21中的一个的混合动力系,还包括:可操作地联接至第二电动机-发电机的主减速器齿轮。
方面23:根据方面17-22中的一个的混合动力系,还包括:单向离合器,单向离合器构造成联接第一牵引环和支架组件。
方面24:根据方面17-23中的一个的混合动力系,其中,第二离合器是双位置离合器,且构造成选择性地将支架组件和太阳轮组件联接至第二可旋转轴。
方面25:根据方面17-24中的一个的混合动力系,还包括可操作地联接至第二可旋转轴的第二制动器。
方面26:根据方面17-25中的一个的混合动力系,还包括:单向离合器,单向离合器构造成将第一牵引环联接至太阳轮组件。
方面27:根据方面17-24中的一个的混合动力系,还包括:单向离合器,单向离合器构造成将第一牵引环联接至支架组件。
方面28:根据方面17-24中的一个的混合动力系,还包括:单向离合器,单向离合器构造成将第一牵引环联接至太阳轮组件。
方面29:一种混合动力系,包括:
可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;
变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;
其中,变速机构组件与主轴线同轴;
行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与主轴线同轴;
其中,第二牵引环可操作地联接至太阳齿轮;
与主轴线同轴的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至行星架;
与主轴线同轴的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机联接至环齿轮;
可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至第一牵引环;以及
可操作地联接至支架组件的制动离合器。
方面30:根据方面29的混合动力系,其中,制动离合器构造成将支架组件选择性地联接至接地构件。
方面31:根据方面29或30中的一个的混合动力系,其中,第一运行模式对应于制动离合器的断开位置。
方面32:根据方面29-31中的一个的混合动力系,其中,第二运行模式对应于制动离合器的接合位置。
方面33:一种混合动力系,包括:
可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;
变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;
其中,变速机构组件与主轴线同轴;
行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与主轴线同轴;
其中,支架组件可操作地联接至太阳齿轮;
与主轴线同轴的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至行星架;
与主轴线同轴的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机联接至环齿轮;
可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至第一牵引环;以及
可操作地联接至第二牵引环的制动离合器。
方面34:根据方面33的混合动力系,其中,制动离合器构造成将支架组件选择性地联接至接地构件。
方面35:根据方面33或34中的一个的混合动力系,其中,第一运行模式对应于制动离合器的断开位置。
方面36:根据方面33-35中的一个的混合动力系,其中,第二运行模式对应于制动离合器的接合位置。
方面37:一种混合动力系,包括:
可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;
变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;
其中,变速机构组件与主轴线同轴;
行星齿轮组,具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,行星齿轮组与主轴线同轴;
其中,支架组件可操作地联接至太阳齿轮;
与主轴线同轴的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至行星架;
与主轴线同轴的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机联接至环齿轮;
可操作地联接至第一可旋转轴的第一离合器,第一离合器联接至第一牵引环;
可操作地联接至太阳齿轮的第二离合器;
可操作地联接至第二牵引环的第一制动离合器;以及
可操作地联接至支架组件的第二制动离合器。
方面38:根据方面37的混合动力系,其中,第二离合器构造成选择性地接合第二牵引环和支架组件。
方面39:一种混合动力系,包括:
可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;
变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;
其中,变速机构组件与主轴线同轴;
与主轴线同轴的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至太阳轮组件;
平行于主轴线的第二可旋转轴;
与第二可旋转轴同轴的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环;
可操作地联接至第一电动机-发电机的第一离合器;
可操作地联接至第二电动机-发电机的第二离合器;
主减速器齿轮,具有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮;
其中,第一离合器可操作地联接至第一齿轮,第二离合器可操作地联接至第二齿轮;以及
可操作地联接至支架组件的制动离合器。
方面40:一种混合动力系,包括:
可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;
平行于主轴线的第二可旋转轴;
变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;
其中,变速机构组件与主轴线同轴;
可操作地联接至第一可旋转轴和第二可旋转轴的第一齿轮组;
可操作地联接至第二牵引环和第二可旋转轴的第二齿轮组;
与主轴线同轴的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至太阳轮组件;
与第二可旋转轴同轴的第二电动机-发电机,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环;
可操作地联接至旋转动力源和第一牵引环的第一离合器;
可操作地联接至第二可旋转轴的第二离合器,第二离合器布置在第一齿轮组与第二齿轮组之间;
可操作地联接至第一电动机-发电机的第三离合器;
可操作地联接至第二电动机-发电机的第四离合器;
主减速器齿轮,具有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮;
其中,第三离合器可操作地联接至第一齿轮,第四离合器可操作地联接至第二齿轮;以及
可操作地联接至支架组件的制动离合器。
方面41:一种混合动力系,包括:
可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;
变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;
其中,变速机构组件与主轴线同轴;
行星齿轮组,具有环齿轮、行星架和太阳齿轮;
其中,行星齿轮组与主轴线同轴;
可操作地联接至行星齿轮组的第一电动机-发电机;
可操作地联接至变速机构的第二电动机-发电机;
可操作地联接至第一可旋转轴和行星齿轮组的第一离合器;以及
可操作地联接至支架组件的制动器。
方面42:根据方面41的混合动力系,还包括:可操作地联接至行星齿轮系和第一牵引环的第二离合器。
方面43:根据方面41的混合动力系,其中,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环。
方面44:根据方面43的混合动力系,其中,第一离合器联接至太阳齿轮,环齿轮联接至第一牵引环,第一电动机-发电机联接至行星架,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环。
方面45:根据方面42的混合动力系,其中,第一离合器联接至太阳齿轮,环齿轮联接至第一牵引环,第一电动机-发电机联接至行星架,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环。
方面46:根据方面42的混合动力系,其中,第一离合器联接至环齿轮,行星架联接至第二离合器,第一电动机-发电机联接至太阳齿轮,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环。
方面47:根据方面42的混合动力系,其中,第一离合器联接至行星架,第二离合器联接至环齿轮,第一电动机-发电机联接至太阳齿轮,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环。
方面48:根据方面42的混合动力系,其中,第一离合器联接至环齿轮,第二离合器联接至太阳齿轮,第一电动机-发电机联接至行星架,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环。
方面49:根据方面42的混合动力系,其中,第一离合器联接至行星架,第二离合器联接至太阳齿轮,第一电动机-发电机联接至环齿轮,第二电动机-发电机可操作地联接至第二牵引环。
方面50:一种混合动力系,包括:
可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;
变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;
其中,变速机构组件与主轴线同轴;
可操作地联接至变速机构组件的第一电动机-发电机;
可操作地联接至第二牵引环的第二电动机-发电机;
可操作地联接至支架组件的制动器;以及
可操作地联接至第一电动机-发电机的主减速器组件。
方面51:根据方面50的混合动力系,其中,第一电动机-发电机联接至太阳轮组件。
方面52:根据方面51的混合动力系,其中,第二电动机-发电机联接至支架组件。
方面53:一种混合动力系,包括:
可操作地联接至旋转动力源的第一可旋转轴,第一可旋转轴形成主轴线;
平行于第一可旋转轴的第二可旋转轴;
变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;
其中,变速机构组件与主轴线同轴;
与第二可旋转轴同轴的第一电动机-发电机;
可操作地联接至太阳轮组件的第二电动机-发电机;
可操作地联接至第二牵引环和第二可旋转轴的第一齿轮组;
可操作地联接至第一牵引环和旋转动力源的第一离合器;
可操作地联接至第二电动机-发电机组件的第二离合器;以及
可操作地联接至支架组件的制动器。
方面54:根据方面53的混合动力系,还包括:可操作地联接至第二离合器的主减速器齿轮组。
方面55:一种混合动力系,包括:
旋转动力源;
第一行星齿轮组,具有第一环齿轮、可操作地联接至旋转动力源的第一行星架以及第一太阳齿轮;
变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;
其中,第一牵引环可操作地联接至第一环齿轮;
可操作地联接至第一太阳齿轮的第一电动机-发电机;
第二行星齿轮组,具有第二环齿轮、第二行星架以及可操作地联接至第二牵引环的第二太阳齿轮;
可操作地联接至第二太阳齿轮的第二电动机-发电机;
可操作地联接至第一太阳齿轮和第二环齿轮的第一离合器;以及
可操作地联接至第二环齿轮的第二离合器。
方面56:根据方面55的混合动力系,还包括:第一阶式齿轮,第一阶式齿轮布置成将第一离合器可操作地联接至第一太阳齿轮。
方面57:根据方面56的混合动力系,还包括:第二阶式齿轮,第二阶式齿轮布置成将第二牵引环可操作地联接至第二太阳齿轮。
方面58:根据方面57的混合动力系,其中,第二行星架构造成传递动力输出。
方面59:根据方面58的混合动力系,其中,支架组件被选择性地接地。
方面60:一种混合动力系,包括:
旋转动力源;
第一行星齿轮组,具有第一环齿轮、第一行星架和第一太阳齿轮;
变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;
其中,第一牵引环可操作地联接至第一环齿轮和旋转动力源;
其中,第二牵引环可操作地联接至第一太阳齿轮;
可操作地联接至第二牵引环的第一电动机-发电机;
第二行星齿轮组,具有第二环齿轮、第二行星架以及可操作地联接至第一环齿轮的第二太阳齿轮;
可操作地联接至第二太阳齿轮的第二电动机-发电机;
可操作地联接至第一太阳齿轮和第二环齿轮的第一离合器;以及
可操作地联接至第二环齿轮的第二离合器。
方面61:根据方面60的混合动力系,其中,第一行星架可操作地联接至第二行星架。
方面62:一种混合动力系,包括:
旋转动力源;
第一行星齿轮组,具有第一环齿轮、第一行星架和第一太阳齿轮;
变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;
其中,第一牵引环可操作地联接至第一太阳齿轮和旋转动力源;
其中,第二牵引环可操作地联接至第一环齿轮;
可操作地联接至第二牵引环的第一电动机-发电机;
第二行星齿轮组,具有第二环齿轮、第二行星架以及可操作地联接至第一环齿轮的第二太阳齿轮;
可操作地联接至第二太阳齿轮的第二电动机-发电机;
可操作地联接至第一太阳齿轮和第二环齿轮的第一离合器;以及
可操作地联接至第二环齿轮的第二离合器。
方面63:根据方面62的混合动力系,其中,第一行星架可操作地联接至第二行星架。
方面64:一种混合动力系,包括:
旋转动力源;
第一行星齿轮组,具有第一环齿轮、可操作地联接至旋转动力源的第一行星架以及第一太阳齿轮;
变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;
其中,第一牵引环可操作地联接至第一环齿轮;
其中,第二牵引环可操作地联接至第一太阳齿轮;
可操作地联接至第一太阳齿轮的第一电动机-发电机;
第二行星齿轮组,具有第二环齿轮、第二行星架以及可操作地联接至第一牵引环的第二太阳齿轮;
可操作地联接至第二太阳齿轮的第二电动机-发电机;
可操作地联接至第一太阳齿轮和第二环齿轮的第一离合器;以及
可操作地联接至第二环齿轮的第二离合器。
方面65:根据方面64的混合动力系,还包括:可操作地联接至第二太阳齿轮和太阳轮组件的反向离合器。
方面66:根据方面64的混合动力系,还包括:可操作地联接至第二行星架和太阳轮组件的反向离合器。
方面67:一种混合动力系,包括:
旋转动力源;
第一行星齿轮组,具有第一环齿轮、可操作地联接至旋转动力源的第一行星架以及第一太阳齿轮;
变速机构组件,具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;
其中,第一牵引环可操作地联接至第一环齿轮;
其中,第二牵引环可操作地联接至第一太阳齿轮;
可操作地联接至第一太阳齿轮的第一电动机-发电机;
第二行星齿轮组,具有第二环齿轮、第二行星架以及可操作地联接至第一牵引环的第二太阳齿轮;以及
可操作地联接至第二太阳齿轮的第二电动机-发电机。
方面68:根据方面1-67中的一个的混合动力系,其中,变速机构包括牵引流体。
方面69:包括根据方面1-67中的任一个的混合动力系的车辆。
方面70:包括提供根据方面1-67中的任一个的混合动力系的方法。
方面71:包括提供根据方面69的车辆的方法。

Claims (16)

1.一种混合动力系,包括:
第一可旋转轴,所述第一可旋转轴可操作地连接至旋转动力源;
同轴于所述第一可旋转轴的第二可旋转轴,所述第一可旋转轴和所述第二可旋转轴形成主轴线;
平行于所述主轴线的第三可旋转轴;
变速机构组件,所述变速机构组件具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;
其中,所述变速机构组件与所述主轴线同轴;
其中,所述第二牵引环可操作地联接至所述第三可旋转轴;
其中,所述太阳轮组件联接至所述第二可旋转轴;
行星齿轮组,所述行星齿轮组具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,所述行星齿轮组与所述第三可旋转轴同轴,所述第三可旋转轴联接至所述行星架;
与所述第三可旋转轴同轴的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至所述太阳齿轮;
与所述第三可旋转轴同轴的第二电动机-发电机,所述第二电动机-发电机联接至所述环齿轮;
可操作地联接至所述第一可旋转轴的第一离合器,所述第一离合器联接至所述第一牵引环;
与所述第三可旋转轴同轴的第二离合器,所述第二离合器联接至所述第一电动机-发电机;以及
可操作地联接至所述支架组件的制动离合器。
2.根据权利要求1所述的混合动力系,其特征在于,还包括:齿轮组,所述齿轮组构造成将所述第二牵引环联接至所述第三可旋转轴。
3.根据权利要求1所述的混合动力系,其特征在于,还包括:链条,所述链条构造成将所述第二可旋转轴联接至所述第二离合器。
4.根据权利要求1、2或3中任一项所述的混合动力系,其特征在于,还包括:第一逆变器,所述第一逆变器与所述第一电动机-发电机电连通。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的混合动力系,其特征在于,还包括:第二逆变器,所述第二逆变器与所述第二电动机-发电机电连通。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的混合动力系,其特征在于,还包括:电池,所述电池与所述第一逆变器和所述第二逆变器电连通。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的混合动力系,其特征在于,还包括:阶式齿轮连接件,所述阶式齿轮连接件构造成将所述第二可旋转轴联接至所述第二离合器。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的混合动力系,其特征在于,所述第二离合器构造成选择性地接合所述太阳轮组件和所述第二牵引环。
9.一种混合动力系,包括:
第一可旋转轴,所述第一可旋转轴可操作地连接至旋转动力源;
同轴于所述第一可旋转轴的第二可旋转轴,所述第一可旋转轴和所述第二可旋转轴形成主轴线;
平行于所述主轴线的第三可旋转轴;
变速机构组件,所述变速机构组件具有与多个牵引行星轮接触的第一牵引环和第二牵引环,每个牵引行星轮具有可倾斜的旋转轴线,每个牵引行星轮被支承在支架组件中,每个牵引行星轮与太阳轮组件接触;
其中,所述变速机构组件与所述主轴线同轴;
其中,所述第二牵引环可操作地联接至所述第三可旋转轴;
其中,所述支架组件联接至所述第二可旋转轴;
行星齿轮组,所述行星齿轮组具有行星架、太阳齿轮和环齿轮,所述行星齿轮组与所述第三可旋转轴同轴,所述第三可旋转轴联接至所述行星架;
与所述第三可旋转轴同轴的第一电动机-发电机,第一电动机/发电机可操作地联接至所述太阳齿轮;
与所述第三可旋转轴同轴的第二电动机-发电机,所述第二电动机-发电机联接至所述环齿轮;
可操作地联接至所述第一可旋转轴的第一离合器,所述第一离合器联接至所述第一牵引环;
联接至所述第三可旋转轴的第二离合器,所述第二离合器联接至所述第一电动机-发电机;以及
可操作地联接至所述第二可旋转轴的制动离合器。
10.根据权利要求9所述的混合动力系,其特征在于,还包括:齿轮组,所述齿轮组构造成将所述第二牵引环联接至所述第三可旋转轴。
11.根据权利要求9所述的混合动力系,其特征在于,还包括:链条连接件,所述链条连接件构造成将所述第二可旋转轴联接至所述第二离合器。
12.根据权利要求9所述的混合动力系,其特征在于,还包括:阶式齿轮连接件,所述阶式齿轮连接件构造成将所述第二可旋转轴联接至所述第二离合器。
13.根据权利要求9-12中任一项所述的混合动力系,其特征在于,还包括:第一逆变器,所述第一逆变器与所述第一电动机-发电机电连通。
14.根据权利要求9-13中任一项所述的混合动力系,其特征在于,还包括:第二逆变器,所述第二逆变器与所述第二电动机-发电机电连通。
15.根据权利要求9-14中任一项所述的混合动力系,其特征在于,还包括:电池,所述电池与所述第一逆变器和所述第二逆变器电连通。
16.根据权利要求9-15中任一项所述的混合动力系,其特征在于,所述第二离合器构造成选择性地接合所述太阳轮组件和所述第二牵引环。
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