CN114110104A - 变速器、车辆用动力系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种变速器、车辆用动力系统及车辆。该变速器包括行星齿轮机构、双离合器、输出轴和制动器。行星齿轮机构的太阳轮用于与第一电机始终传动联接，行星齿轮机构的齿圈与输出轴始终传动联接，输出轴还能够与第二电机始终传动联接，行星齿轮机构的行星轮架和太阳轮能够经由双离合器选择性地与发动机传动联接。制动器能够使得行星齿轮机构的行星轮架和太阳轮相对于变速器的壳体固定。因此，包括根据本发明的变速器、一个发动机和双电机的车辆用动力系统不仅结构较简单，而且能够实现串行混合动力系统、并行混合动力系统、串并行混合动力系统和功率分流式混合动力系统所能够实现的各种工作模式，从而兼顾了上述各混合动力系统的优点。

Description

变速器、车辆用动力系统及车辆
技术领域
本发明涉及车辆领域，更具体地涉及一种车辆用变速器、包括该变速器的车辆用动力系统及包括该车辆用动力系统的车辆。
背景技术
在现有的车辆中经常采用混合动力系统，该混合动力系统可以分为四种类型，即串行混合动力系统、并行混合动力系统、串并行混合动力系统和功率分流式混合动力系统。
在串行混合动力系统中，发动机功率始终通过发电机转化为电能用于电动机驱动车辆行驶。发动机在车辆进行中低速行驶过程中能够始终工作在高效率工作点因而节省了燃油消耗，但是在这种串行混合动力系统中，由于发动机与车轮无传动联接，在车辆进行高速行驶过程中发动机不能直接驱动车辆行驶而且变速器中的扭矩传递路径过长，导致比常规的仅具有发动机的动力系统消耗的燃油更多。
在并行混合动力系统中，为了实现更好的行驶性能，发动机能够与电动机一起驱动车辆行驶。在这种并行混合动力系统中，当车辆的电池的荷电水平较低时，一旦车辆进行低速行驶则燃油消耗将非常高，因为电机不能同时进行发电和驱动车辆。
在串并行混合动力系统中，能够在车辆行驶状态下实现发动机驱动发电机发电并且在车辆高速行驶时发动机能够直接驱动车辆行驶。在这种串并行混合动力系统中，即使结合了串行混合动力系统和并行混合动力系统两者的优点，但是这种系统的结构复杂，成本较高。
在功率分流式混合动力系统中，该混合动力系统的变速器包括行星齿轮机构，发动机与行星齿轮机构的行星轮架传动联接，发电机与行星齿轮机构的太阳轮传动联接，电动机与行星齿轮机构的齿圈传动联接并且该齿圈用于经由差速器向车轮传递扭矩，因此通过发电机的速度和电动机的扭矩能够调节使得发动机能够在高效率工作点进行工作。在这种功率分流式混合动力系统中，当车辆高速行驶时发动机不能直接驱动车辆行驶，发动机功率的一部分将经由发电机转化为电能，另一部分将用于驱动车辆行驶。这将导致燃油效率降低，另外，在车辆低速行驶且车辆的电池的荷电状态较低的情况下需要非常高的功率，因此需要发电机具有非常高的转速。而且，功率分流式混合动力系统的控制困难，扭振对驾驶性能影响很大，在车辆低速行驶过程中这种现象尤为明显。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺陷而做出了本发明。本发明的一个目的在于提供一种新型的变速器，具有该变速器、发动机和双电机的车辆用动力系统能够兼顾上述串行混合动力系统、并行混合动力系统、串并行混合动力系统和功率分流式混合动力系统的优点。本发明的另一个目的在于提供包括上述变速器的不同的车辆用动力系统和包括该车辆用动力系统的车辆。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案。
本发明提供了一种如下的变速器，所述变速器包括：
双离合器，所述双离合器包括第一离合单元和第二离合单元，
行星齿轮机构，所述行星齿轮机构的太阳轮用于与第一电机始终传动联接，在所述第一离合单元接合的状态下所述太阳轮能够经由所述第一离合单元与发动机传动联接，在所述第一离合单元分离的状态下所述太阳轮与所述发动机解除该传动联接，在所述第二离合单元接合的状态下所述行星齿轮机构的行星轮架能够经由所述第二离合单元与所述发动机传动联接，在所述第二离合单元分离的状态下所述行星轮架与所述发动机解除该传动联接；
输出轴，所述输出轴与所述行星齿轮机构的齿圈始终传动联接且所述输出轴用于与第二电机始终传动联接；以及
制动器，在所述制动器接合的状态下，经由所述第一离合单元能够使得所述太阳轮相对于所述变速器的壳体固定以及经由所述第二离合单元能够使得所述行星轮架相对于所述变速器的壳体固定；在所述制动器分离的状态下，所述太阳轮和所述行星轮架能够相对于所述壳体转动。
本发明还提供了一种如下的车辆用动力系统，所述车辆用动力系统包括发动机、第一电机、第二电机和以上技术方案所述的变速器，所述发动机与所述双离合器传动联接，所述第一电机与所述行星齿轮机构的太阳轮始终传动联接，所述第二电机与所述输出轴始终传动联接。
优选地，所述变速器的制动器设置于所述发动机的输出轴。
更优选地，所述车辆用动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用动力系统使所述车辆用动力系统实现纯电机驱动模式，
在所述车辆用动力系统处于所述纯电机驱动模式的情况下，所述发动机处于停止状态，所述第一电机处于非工作状态，所述第二电机处于驱动状态，所述第一离合单元、所述第二离合单元和所述制动器均处于分离状态，使得所述第二电机向所述变速器传递扭矩以用于驱动；或者所述发动机处于停止状态，所述第一电机和所述第二电机均处于驱动状态，所述第二离合单元和所述制动器均处于接合状态，所述第一离合单元处于分离状态，使得所述第一电机和第二电机向所述变速器传递扭矩以用于驱动。
更优选地，所述车辆用动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用动力系统使所述车辆用动力系统实现串行驱动模式，
在所述车辆用动力系统处于所述串行驱动模式的情况下，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机处于发电状态，所述第二电机处于驱动状态，所述第一离合单元处于接合状态，所述第二离合单元和所述制动器均处于分离状态，使得所述发动机驱动所述第一电机进行发电并且所述第二电机向所述变速器传递扭矩以用于驱动。
更优选地，所述车辆用动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用动力系统使所述车辆用动力系统实现并行驱动模式，
在所述车辆用动力系统处于所述并行驱动模式的情况下，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机和所述第二电机均处于非工作状态，所述第一离合单元和所述第二离合单元均处于接合状态，所述制动器均处于分离状态，使得所述发动机向所述变速器传递扭矩以用于驱动；或者所述发动机、所述第一电机和所述第二电机均处于驱动状态，所述第一离合单元和所述第二离合单元均处于接合状态，所述制动器处于分离状态，使得所述发动机、所述第一电机和所述第二电机向所述变速器传递扭矩以用于驱动。
更优选地，所述车辆用动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用动力系统使所述车辆用动力系统实现功率分流模式，
在所述车辆用动力系统处于所述功率分流模式的情况下，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机处于发电状态，所述第二电机处于驱动状态，所述第二离合单元处于接合状态，所述第一离合单元和所述制动器均处于分离状态，使得所述发动机驱动所述第一电机进行发电并且所述发动机和所述第二电机向所述变速器传递扭矩以用于驱动。
更优选地，所述车辆用动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用动力系统使所述车辆用动力系统实现停车时充电或发动机启动模式，
在所述车辆用动力系统处于所述停车时充电模式的情况下，所述发动机处于驱动状态，所述第一电机处于发电状态，所述第二电机处于非工作状态，所述第一离合单元处于接合状态，所述第二离合单元和所述制动器均处于分离状态，使得所述发动机驱动所述第一电机进行发电；
在所述车辆用动力系统处于所述发动机启动模式的情况下，所述第一电机处于工作状态，所述第二电机处于非工作状态，所述第一离合单元处于接合状态，所述第二离合单元和所述制动器均处于分离状态，使得所述第一电机启动所述发动机。
更优选地，所述车辆用动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用动力系统使所述车辆用动力系统实现制动能量回收模式，
在所述车辆用动力系统处于所述制动能量回收模式的情况下，所述发动机处于停止状态，所述第一电机处于非工作状态，所述第二电机处于发电状态，所述第一离合单元、所述第二离合单元和所述制动器均处于分离状态，使得所述第二电机接收来自所述变速器的扭矩来进行发电。
本发明还提供了一种如下的车辆，所述车辆包括以上技术方案中任意一项技术方案所述的车辆用动力系统。
通过采用上述技术方案，本发明提供了一种变速器。该变速器包括行星齿轮机构、双离合器、输出轴和制动器。行星齿轮机构的太阳轮用于与第一电机始终传动联接，行星齿轮机构的齿圈与输出轴始终传动联接，输出轴还能够与第二电机始终传动联接，行星齿轮机构的行星轮架和太阳轮能够经由双离合器选择性地与发动机传动联接。制动器能够使得行星齿轮机构的行星轮架和太阳轮相对于变速器的壳体固定。因此，包括根据本发明的变速器、一个发动机和双电机的车辆用动力系统不仅结构较简单，而且能够实现上述串行混合动力系统、并行混合动力系统、串并行混合动力系统和功率分流式混合动力系统所能够实现的各种工作模式，从而兼顾了上述各混合动力系统的优点。本发明还提供了一种包括上述变速器的各种车辆用动力系统和包括各种车辆用动力系统的车辆。
附图说明
图1是示出了根据本发明的一实施方式的车辆用动力系统的拓扑结构示意图。
图2是示出了根据车辆速度划分图1中的车辆用动力系统采用何种工作模式的说明图。
附图标记说明
ICE发动机 TM1第一电机 TM2第二电机 T变速器 SU太阳轮 PG行星轮 P行星轮架R齿圈 S1第一输入轴 S2第二输入轴 S3输出轴 G11、G12、G13齿轮 C1第一离合单元 C2第二离合单元 B制动器 DM差速器。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。
在本发明中，“传动联接”是指两个部件之间能够传递扭矩，如无特殊说明，表示这两个部件之间直接连接或者经由齿轮机构等传递扭矩。
以下将说明根据本发明的一实施方式的车辆用动力系统的结构和工作模式的示例。
如图1所示，根据本发明的一实施方式的车辆用动力系统包括一个发动机ICE、第一电机TM1、第二电机TM2、变速器T和差速器DM。
具体地，在本实施方式中，发动机ICE与第一电机TM1和第二电机TM2位于变速器T的两相反侧。发动机ICE的输出轴经由变速器T的双离合器与变速器T的第一输入轴S1和第二输入轴S2以同轴的方式连接，使得发动机ICE能够经由双离合器的第一离合单元C1与第一输入轴S1传动联接和经由双离合器的第二离合单元C2与第二输入轴S2传动联接，从而发动机ICE能够向变速器T传递扭矩或者接收来自变速器T的扭矩。特别地，发动机ICE的输出轴可以经由例如双质量飞轮的减振机构与双离合器连接。
在本实施方式中，第一电机TM1的输入/输出轴与变速器T的第一输入轴S1以同轴的方式连接(这里，可选地，第一电机TM1的输入/输出轴和变速器T的第一输入轴S1可以为同一轴)，使得第一电机TM1和变速器T之间能够双向传递扭矩。在第一电机TM1由电池(未示出)供给电能的情况下，第一电机TM1作为电动机向变速器T的第一输入轴S1传递扭矩，在第一电机TM1获得来自第一输入轴S1的扭矩的情况下，第一电机TM1作为发电机向电池充电。
在本实施方式中，第二电机TM2的输入/输出轴与变速器T的输出轴S3通过由齿轮G11、G13构成的齿轮副始终传动联接，使得第二电机TM2和变速器T之间能够双向传递扭矩。第二电机TM2可以与第一电机TM1共用上述电池。在第二电机TM2由电池(未示出)供给电能的情况下，第二电机TM2作为电动机向变速器T的输出轴S3传递扭矩，在第二电机TM2获得来自输出轴S3的扭矩的情况下，第二电机TM2作为发电机向电池充电。
进一步地，在本实施方式中，变速器T包括第一输入轴S1、第二输入轴S2和输出轴S3。第一输入轴S1和第二输入轴S2以同轴的方式布置。输出轴S3与第一输入轴S1和第二输入轴S2间隔开地平行配置并且输出轴S3经由变速器T的行星齿轮机构与第一输入轴S1和第二输入轴S2选择性地传动联接。
另外，该变速器T还包括行星齿轮机构、双离合器、制动器B以及多个齿轮G11、G12、G13。
行星齿轮机构包括一个太阳轮SU、多个行星轮PG、一个行星轮架P和一个齿圈R。太阳轮SU与第一输入轴S1以同轴且抗扭的方式安装在一起，第一输入轴S1经由太阳轮SU朝向第一电机TM1直线状地延伸。多个行星轮PG位于太阳轮SU的径向外侧且与太阳轮SU始终处于啮合状态，且多个行星轮PG均安装于行星轮架P。行星轮架P与第二输入轴S2以同轴且抗扭的方式安装在一起，第二输入轴S2从行星轮架P朝向发动机ICE直线状地延伸。齿圈R从径向外侧与多个行星轮PG始终处于啮合状态，齿圈R还包括外齿并与以抗扭的方式设置于输出轴S3的齿轮G11始终处于啮合状态。
双离合器包括能彼此独立工作的两个离合单元(即第一离合单元C1和第二离合单元C2)。在第一离合单元C1接合的状态下行星齿轮机构的太阳轮SU与发动机ICE能够经由该第一离合单元C1和第一输入轴S1传动联接，在第一离合单元C1分离的状态下太阳轮SU与发动机ICE解除上述传动联接。在第二离合单元C2接合的状态下行星齿轮机构的行星轮架P能够经由该第二离合单元C2和第二输入轴S2与发动机ICE传动联接，在第二离合单元C2分离的状态下行星轮架P与发动机ICE解除上述传动联接。该双离合器可以为干式摩擦离合器，也可以为湿式摩擦离合器。
制动器B设置于发动机ICE的输出轴，该制动器B可以是离合器或者是具有类似功能的其它机械装置。当该制动器B接合时，发动机ICE的输出轴相对于变速器T的壳体固定不动。这样，一旦第一离合单元C1接合，第一输入轴S1与太阳轮SU也将与发动机ICE的输出轴一起固定不动；一旦第二离合单元C2接合，第二输入轴S2与行星轮架P也将与发动机ICE的输出轴一起固定不动
以下说明齿轮G11、G12、G13所构成的齿轮副。
齿轮G11以抗扭的方式设置于输出轴S3，齿轮G13以抗扭的方式设置于第二电机TM2的输入/输出轴，齿轮G11与齿轮G13始终处于啮合状态。这样，能够在不明显增大变速器T的体积的情况下改变从第二电机TM2开始的扭矩传递路径的传动比。
齿轮G12以抗扭的方式设置于输出轴S3，齿轮G12与差速器DM的输入齿轮始终处于啮合状态。这样，通过由齿轮G12和差速器DM的输入齿轮构成的齿轮副能够使得输出轴S3与差速器DM始终处于传动联接状态。
在本实施方式中，差速器DM可以为传统的差速器。差速器DM可以不包括在变速器T中，也可以根据需要将差速器DM整合到变速器T中。来自发动机ICE、第一电机TM1和/或第二电机TM2的扭矩能够经由变速器T传递到差速器DM，以进一步输出到车辆的车轮。
以上详细地说明了根据本发明的一实施方式的车辆用动力系统的具体结构，以下将举例说明该车辆用动力系统的工作模式及扭矩的传递路径。
图1中示出的根据本发明的一实施方式的车辆用动力系统包括控制模块，该控制模块可以使得该车辆用动力系统具有如下的九种工作模式：第一纯电机驱动模式、第二纯电机驱动模式、串行驱动模式、第一并行驱动模式、第二并行驱动模式、功率分流模式、停车时充电模式、发动机启动模式以及制动能量回收模式。
在以下的表1中示出了上述九种工作模式中发动机ICE、第一电机TM1、第二电机TM2、第一离合单元C1、第二离合单元C2和制动器B的工作状态。
【表1】
Figure BDA0002660962300000091
Figure BDA0002660962300000101
对于以上表1中的内容进行如下说明。
1.表1中的第一行中的ICE、TM1、TM2、C1、C2、B分别与图1中附图标记相对应，即分别表示图1中的车辆用动力系统中的发动机ICE、第一电机TM1、第二电机TM2、第一离合单元C1、第二离合单元C2、制动器B。
2.关于符号“█”
对于表1中ICE、TM1、TM2所在的列，有该符号表示发动机ICE、第一电机TM1和第二电机TM2处于工作状态，没有该符号表示发动机ICE、第一电机TM1和第二电机TM2处于非工作状态。
对于表1中的C1、C2、B所在的列，有该符号表示第一离合单元C1、第二离合单元C2、制动器B处于接合状态，没有该符号表示第一离合单元C1、第二离合单元C2、制动器B处于分离状态。
结合以上的表1和图1，进一步对图1中的车辆用动力系统的工作模式及其对应的扭矩传递路径等进行更具体的说明。
当车辆用动力系统处于第一纯电机驱动模式时，
发动机ICE处于停止状态；
第一电机TM1处于非工作状态；
第二电机TM2处于驱动状态；
在变速器T中，第一离合单元C1、第二离合单元C2和制动器B均处于分离状态。
这样，如图1，第二电机TM2经由齿轮G13→齿轮G11→输出轴S3→齿轮G12向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮。
当车辆用动力系统处于第二纯电机驱动模式时，
发动机ICE处于停止状态；
第一电机TM1处于驱动状态；
第二电机TM2处于驱动状态；
在变速器T中，第二离合单元C2和制动器B均处处于接合状态，第一离合单元C1于分离状态。
这样，如图1所示，第一电机TM1经由太阳轮SU→行星轮PG→齿圈R→齿轮G11→输出轴S3→齿轮G12向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮；第二电机TM2经由齿轮G13→齿轮G11→输出轴S3→齿轮G12向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮。
当车辆用动力系统处于串行驱动模式时，
发动机ICE处于驱动状态；
第一电机TM1处于发电状态；
第二电机TM2处于驱动状态；
在变速器T中，第一离合单元C1处于接合状态，第二离合单元C2和制动器B均处于分离状态。
这样，如图1所示，发动机ICE经由第一离合单元C1→第一输入轴S1向第一电机TM1传递扭矩使得第一电机TM1发电；第二电机TM2经由齿轮G13→齿轮G11→输出轴S3→齿轮G12向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮。
当车辆用动力系统处于第一并行驱动模式时，
发动机ICE处于驱动状态；
第一电机TM1处于非工作状态；
第二电机TM2处于非工作状态；
在变速器T中，第一离合单元C1和第二离合单元C2均处于接合状态，制动器B处于分离状态。
这样，如图1所示，发动机ICE经由第一离合单元C1和第二离合单元C2→第一输入轴S1和第二输入轴S2→太阳轮SU和行星轮架P→齿圈R→齿轮G11→输出轴S3→齿轮G12向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮。
当车辆用动力系统处于第二并行驱动模式时，
发动机ICE处于驱动状态；
第一电机TM1处于驱动状态；
第二电机TM2处于驱动状态；
在变速器T中，第一离合单元C1和第二离合单元C2均处于接合状态，制动器B处于分离状态。
这样，如图1所示，发动机ICE经由第一离合单元C1和第二离合单元C2→第一输入轴S1和第二输入轴S2→太阳轮SU和行星轮架P→齿圈R→齿轮G11→输出轴S3→齿轮G12向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮。第一电机TM1经由太阳轮SU→行星轮PG→齿圈R→齿轮G11→输出轴S3→齿轮G12向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮；第二电机TM2经由齿轮G13→齿轮G11→输出轴S3→齿轮G12向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮。
当车辆用动力系统处于功率分流模式时，
发动机ICE处于驱动状态；
第一电机TM1处于发电状态；
第二电机TM2处于驱动状态；
在变速器T中，第二离合单元C2处于接合状态，第一离合单元C1和制动器B均处于分离状态。
这样，如1所示，发动机ICE的一部分扭矩经由第二离合单元C2→第二输入轴S2→行星轮架P→行星轮PG→太阳轮SU向第一电机TM1传递扭矩使得第一电机TM1发电；发动机ICE的另一部分扭矩经由第二离合单元C2→第二输入轴S2→行星轮架P→行星轮PG→齿圈R→齿轮G11→输出轴S3→齿轮G12向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮；第二电机TM2经由齿轮G13→齿轮G11→输出轴S3→齿轮G12向差速器DM传递扭矩以用于驱动车轮。
当车辆用动力系统处于停车时充电模式时，
发动机ICE处于驱动状态；
第一电机TM1处于发电状态；
第二电机TM2处于非工作状态；
在变速器T中，第一离合单元C1处于接合状态，第二离合单元C2和制动器B均处于分离状态。
这样，如图1所示，发动机ICE的扭矩经由第一离合单元C1→第一输入轴S1向第一电机TM1传递扭矩使得第一电机TM1发电。
当车辆用动力系统处于发动机启动模式时，
第一电机TM1处于工作状态；
第二电机TM2处于非工作状态；
在变速器T中，第一离合单元C1处于接合状态，第二离合单元C2和制动器B均处于分离状态。
这样，如图1所示，第一电机TM1的扭矩经由第一输入轴S1→第一离合单元C1向发动机ICE传递扭矩使得改变发动机ICE的工作状态。
当车辆用动力系统处于制动能量回收模式时，
发动机ICE处于停止状态；
第一电机TM1处于非工作状态；
第二电机TM2处于发电状态；
在变速器T中，第一离合单元C1、第二离合单元C2和制动器B均处于分离状态。
这样，如图1所示，来自车轮的扭矩经由差速器DM→齿轮G12→输出轴S3→齿轮G11→齿轮G13向第二电机TM2传递扭矩以用于驱动第二电机TM2进行发电。
综上，本发明提供了一种车辆用动力系统，其挡位以及工作模式的数量可以根据需要进行调整，而并不限于上述具体实施方式所列举的示例。另外，进行如下补充说明。
(i)如图2所示，当车辆处于静止状态时，根据本发明的车辆用动力系统可以采用发动机启动模式或停车时充电模式，这取决于车辆的电池的当前荷电状态。当车辆处于低速状态时，根据本发明的车辆用动力系统可以采用串行驱动模式或纯电机驱动模式，这取决于车辆的电池的当前荷电状态。当车辆处于中速状态时，根据本发明的车辆用动力系统可以采用功率分流模式或纯电机驱动模式，这取决于车辆的电池的当前荷电状态。当车辆处于高速状态时，根据本发明的车辆用动力系统可以采用并行驱动模式，可以根据当前扭矩需求选择采用第一并行驱动模式或第二并行驱动模式。
(ii)根据本发明的一实施方式的车辆用动力系统还改善了车辆的动态性能，提高了系统效率。根据本发明的一实施方式的车辆用动力系统中的两个电机TM1、TM2能够同时用于驱动，因此对第二电机TM2的要求较低，因而节省了与第二电机TM2相关的尺寸和成本要求。
(iii)根据本发明的车辆用动力系统的结构较简单紧凑；与单纯的功率分流系统相比，根据本发明的车辆用动力系统能够实现车辆处于高速状态下利用发动机直接驱动车辆行驶，改善了车辆在高速状态下车辆的行驶性能；而且根据本发明的车辆用动力系统能够工作在串行驱动模式，使得发电机速度要求降低并且改善了车辆低速行驶时的行驶性能；此外，根据本发明的车辆用动力系统能够在并行驱动模式下直接利用发动机驱动车辆行驶。
(iv)本发明还提供了一种包括上述车辆用动力系统的车辆。

Claims (10)

1.一种变速器，所述变速器包括：
双离合器，所述双离合器包括第一离合单元(C1)和第二离合单元(C2)，
行星齿轮机构，所述行星齿轮机构的太阳轮(SU)用于与第一电机(TM1)始终传动联接，在所述第一离合单元(C1)接合的状态下所述太阳轮(SU)能够经由所述第一离合单元(C1)与发动机(ICE)传动联接，在所述第一离合单元(C1)分离的状态下所述太阳轮(SU)与所述发动机(ICE)解除该传动联接，在所述第二离合单元(C2)接合的状态下所述行星齿轮机构的行星轮架(P)能够经由所述第二离合单元(C2)与所述发动机(ICE)传动联接，在所述第二离合单元(C2)分离的状态下所述行星轮架(P)与所述发动机(ICE)解除该传动联接；
输出轴(S3)，所述输出轴(S3)与所述行星齿轮机构的齿圈(R)始终传动联接且所述输出轴(S3)用于与第二电机(TM2)始终传动联接；以及
制动器(B)，在所述制动器(B)接合的状态下，经由所述第一离合单元(C1)能够使得所述太阳轮(SU)相对于所述变速器(T)的壳体固定以及经由所述第二离合单元(C2)能够使得所述行星轮架(P)相对于所述变速器(T)的壳体固定；在所述制动器(B)分离的状态下，所述太阳轮(SU)和所述行星轮架(P)能够相对于所述壳体转动。
2.一种车辆用动力系统，所述车辆用动力系统包括发动机(ICE)、第一电机(TM1)、第二电机(TM2)和权利要求1所述的变速器，所述发动机(ICE)与所述双离合器传动联接，所述第一电机(TM1)与所述行星齿轮机构的太阳轮始终传动联接，所述第二电机(TM2)与所述输出轴(S3)始终传动联接。
3.根据权利要求2所述的车辆用动力系统，其特征在于，所述变速器(T)的制动器(B)设置于所述发动机(ICE)的输出轴(S3)。
4.根据权利要求2或3所述的车辆用动力系统，其特征在于，所述车辆用动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用动力系统使所述车辆用动力系统实现纯电机驱动模式，
在所述车辆用动力系统处于所述纯电机驱动模式的情况下，所述发动机(ICE)处于停止状态，所述第一电机(TM1)处于非工作状态，所述第二电机(TM2)处于驱动状态，所述第一离合单元(C1)、所述第二离合单元(C2)和所述制动器(B)均处于分离状态，使得所述第二电机(TM2)向所述变速器(T)传递扭矩以用于驱动；或者所述发动机(ICE)处于停止状态，所述第一电机(TM1)和所述第二电机(TM2)均处于驱动状态，所述第二离合单元(C2)和所述制动器(B)均处于接合状态，所述第一离合单元(C1)处于分离状态，使得所述第一电机(TM1)和第二电机(TM2)向所述变速器(T)传递扭矩以用于驱动。
5.根据权利要求2或3所述的车辆用动力系统，其特征在于，所述车辆用动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用动力系统使所述车辆用动力系统实现串行驱动模式，
在所述车辆用动力系统处于所述串行驱动模式的情况下，所述发动机(ICE)处于驱动状态，所述第一电机(TM1)处于发电状态，所述第二电机(TM2)处于驱动状态，所述第一离合单元(C1)处于接合状态，所述第二离合单元(C2)和所述制动器(B)均处于分离状态，使得所述发动机(ICE)驱动所述第一电机(TM1)进行发电并且所述第二电机(TM2)向所述变速器(T)传递扭矩以用于驱动。
6.根据权利要求2或3所述的车辆用动力系统，其特征在于，所述车辆用动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用动力系统使所述车辆用动力系统实现并行驱动模式，
在所述车辆用动力系统处于所述并行驱动模式的情况下，所述发动机(ICE)处于驱动状态，所述第一电机(TM1)和所述第二电机(TM2)均处于非工作状态，所述第一离合单元(C1)和所述第二离合单元(C2)均处于接合状态，所述制动器(B)均处于分离状态，使得所述发动机(ICE)向所述变速器(T)传递扭矩以用于驱动；或者所述发动机(ICE)、所述第一电机(TM1)和所述第二电机(TM2)均处于驱动状态，所述第一离合单元(C1)和所述第二离合单元(C2)均处于接合状态，所述制动器(B)处于分离状态，使得所述发动机(ICE)、所述第一电机(TM1)和所述第二电机(TM2)向所述变速器(T)传递扭矩以用于驱动。
7.根据权利要求2或3所述的车辆用动力系统，其特征在于，所述车辆用动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用动力系统使所述车辆用动力系统实现功率分流模式，
在所述车辆用动力系统处于所述功率分流模式的情况下，所述发动机(ICE)处于驱动状态，所述第一电机(TM1)处于发电状态，所述第二电机(TM2)处于驱动状态，所述第二离合单元(C2)处于接合状态，所述第一离合单元(C1)和所述制动器(B)均处于分离状态，使得所述发动机(ICE)驱动所述第一电机(TM1)进行发电并且所述发动机(ICE)和所述第二电机(TM2)向所述变速器(T)传递扭矩以用于驱动。
8.根据权利要求2或3所述的车辆用动力系统，其特征在于，所述车辆用动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用动力系统使所述车辆用动力系统实现停车时充电或发动机启动模式，
在所述车辆用动力系统处于所述停车时充电模式的情况下，所述发动机(ICE)处于驱动状态，所述第一电机(TM1)处于发电状态，所述第二电机(TM2)处于非工作状态，所述第一离合单元(C1)处于接合状态，所述第二离合单元(C2)和所述制动器(B)均处于分离状态，使得所述发动机(ICE)驱动所述第一电机(TM1)进行发电；
在所述车辆用动力系统处于所述发动机启动模式的情况下，所述第一电机(TM1)处于工作状态，所述第二电机(TM2)处于非工作状态，所述第一离合单元(C1)处于接合状态，所述第二离合单元(C2)和所述制动器(B)均处于分离状态，使得所述第一电机(TM1)启动所述发动机(ICE)。
9.根据权利要求2或3所述的车辆用动力系统，其特征在于，所述车辆用动力系统还包括控制模块，所述控制模块能够控制所述车辆用动力系统使所述车辆用动力系统实现制动能量回收模式，
在所述车辆用动力系统处于所述制动能量回收模式的情况下，所述发动机(ICE)处于停止状态，所述第一电机(TM1)处于非工作状态，所述第二电机(TM2)处于发电状态，所述第一离合单元(C1)、所述第二离合单元(C2)和所述制动器(B)均处于分离状态，使得所述第二电机(TM2)接收来自所述变速器(T)的扭矩来进行发电。
10.一种车辆，所述车辆包括权利要求2至9中任一项所述的车辆用动力系统。
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