[發明專利]具有可配置馬達繞組和斷開策略的柔性混合動力系統

有效

• 申請號: 201210390131.6
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN103042909A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: B.M.康倫;P.J.薩瓦賈恩;A.G.霍爾姆斯
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B60K6/36
• 分類號: B60K6/36;F16H3/44
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本發明一般涉及用于車輛的動力系統，且更具體地涉及用于該動力系統的變速器和組裝車輛的動力系統的方法。

背景技術

車輛包括驅動系統，其可包括電維持或電耗盡（CS/CD）混合動力推進配置（其可或可不被設計為從外部電源接收能量，即插入式混合動力）或展程全電推進配置以推動車輛。在任一配置中，驅動系統包括內燃機、第一電馬達、第二電馬達和變速器。展程全電動配置，用在展程電動車輛（EREV）中，必須能單獨依靠電池推進車輛直至電池電耗盡。在這時，其過渡至類似于傳統混合動力的操作策略，其中發動機在一些駕駛狀況下被操作以提供驅動動力和保持電池充電狀態。CS/CD混合配置一般需要發動機操作以提供全部車輛動力，且被設計為僅在較低動力上能作為電動車輛操作。通常，第一電馬達包括電馬達/發電機，且可被來自內燃機的扭矩致動以給電池充電。在混合動力推進配置中，車輛推進可來自于內燃機、第一電馬達、第二電馬達中的任一個，或其任意組合。混合動力推進配置一般要求較大的內燃機，且使用比使用全電推進配置的車輛更小的電池。例如，使用全電推進配置的乘用車輛可包括具有大于100KW的功率輸出的電池，而使用混合動力推進配置的車輛可僅要求具有30和40KW之間的功率輸出的電池。

不同推進系統之間的不同操作策略導致電馬達的顯著不同使用。例如，全電推進配置的電馬達傾向于在作為電動車輛運行過程中以高速和高功率運行，而混合動力推進配置的電馬達傾向于以低速和低功率運行。另外，全電推進配置中的第二電馬達通常要求高扭矩容量以提供足夠的起步和反向爬坡性能。第二電馬達要求的高扭矩傾向于降低第二電馬達在高速時的功率和效率。因此，全電推進配置和混合動力推進配置一般使用不同的傳動動力流，且使用不同的電馬達。電馬達可在繞組匝數和/或繞組連接配置方面變化，以給使用的特定推進配置提供要求的性能特性。

發明內容

提供一種用于車輛的動力傳動系統。該動力傳動系統包括第一電馬達、第二電馬達、內燃發動機和變速器。變速器包括：輸出部，其把扭矩傳輸至車輛的至少一個車輪；與輸出部、第一電馬達和內燃發動機扭矩傳輸連通的第一行星齒輪組；以及與輸出部和第二電馬達扭矩傳輸連通的第二行星齒輪組。該變速器進一步包括第一扭矩傳輸機構和第二扭矩傳輸機構。第一扭矩傳輸機構選擇性地接合和分離第二行星齒輪組。當第一扭矩傳輸機構被接合以允許第二電馬達通過第二行星齒輪組傳遞全部功率至輸出部時第一扭矩傳輸機構提供反作用扭矩至第二行星齒輪組。第二扭矩傳輸機構選擇性地聯接和斷開第一電馬達和第二行星齒輪組。

還提供一種用于車輛的變速器，該車輛具有內燃發動機、第一電馬達和第二電馬達。變速器包括：輸出部，其把扭矩傳輸至車輛的至少一個車輪；與輸出部、第一電馬達和內燃發動機扭矩傳輸連通的第一行星齒輪組；以及與輸出部和第二電馬達扭矩傳輸連通的第二行星齒輪組。第一行星齒輪組和第二行星齒輪組每個都被配置為分別提供用于第一電馬達和第二電馬達的至輸出部的獨立的固定比率路徑。該變速器進一步包括第一扭矩傳輸機構、第二扭矩傳輸機構和第三扭矩傳輸機構。第一扭矩傳輸機構選擇性地接合和分離第二行星齒輪組。當第一扭矩傳輸機構被接合以允許第二電馬達通過第二行星齒輪組傳遞全部功率至輸出部時第一扭矩傳輸機構提供反作用扭矩至第二行星齒輪組。第二扭矩傳輸機構選擇性地聯接和斷開第一電馬達和第二行星齒輪組。第三扭矩傳輸機構選擇性地接合和分離第一行星齒輪組。當內燃發動機關閉時當第三扭矩傳輸機構被接合以允許第一電馬達通過第一行星齒輪組傳遞全部功率至輸出部時第三扭矩傳輸機構提供反作用扭矩至第一行星齒輪組。當內燃發動機關閉時，變速器可操作于第一電模式，其中第三扭矩傳輸機構和第一扭矩傳輸機構被接合，且第二扭矩傳輸機構被脫開。當處于第一電模式中時，變速器同時接合第一電馬達和第二電馬達二者以提供車輛推進力。當內燃發動機關閉時，變速器可進一步操作于第二電模式，其中第二扭矩傳輸機構和第一扭矩傳輸機構被脫開，且第三扭矩傳輸機構被接合。當處于第二電模式中時，變速器僅以第一電馬達提供車輛推進力，且將第二電馬達從第一電馬達斷開。變速器可進一步操作于第三電模式，其中第二扭矩傳輸機構和第三扭矩傳輸機構被脫開，且第一扭矩傳輸機構被接合。當處于第三模式中時，變速器從第二電馬達提供車輛推進力。