[發(fā)明專利]混合動(dòng)力系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910499435.8
• 申請(qǐng)日: 2019-06-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111306263B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E·W·梅利特;A·G·霍姆斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F16H3/64
• 分類號(hào): F16H3/64
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 喻新學(xué)

混合動(dòng)力系統(tǒng)包括內(nèi)燃機(jī)和聯(lián)接到內(nèi)燃機(jī)的多速變速器。多速變速器包括輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件和第一、第二、第三、第四和第五行星齒輪組，每個(gè)行星齒輪組具有太陽(yáng)齒輪構(gòu)件、行星架組件構(gòu)件和環(huán)齒輪構(gòu)件。多速變速器進(jìn)一步包括第一、第二、第三、第四和第五行星齒輪組，每個(gè)行星齒輪組具有太陽(yáng)齒輪構(gòu)件、行星架組件構(gòu)件和環(huán)齒輪構(gòu)件。多速變速器進(jìn)一步包括七個(gè)扭矩傳遞裝置，配置成選擇性地將第一、第二、第三、第四和第五行星齒輪組彼此互連成至少四個(gè)的組合，從而在輸入構(gòu)件與輸出構(gòu)件之間建立至少十個(gè)前進(jìn)擋速比和至少一個(gè)倒擋速比。

引言

本公開(kāi)涉及一種具有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和變速器的混合動(dòng)力系統(tǒng)，該變速器配置成在混合動(dòng)力變速器架構(gòu)中提供二十個(gè)前進(jìn)擋速比和兩個(gè)倒擋速比。

目前，內(nèi)燃機(jī)，特別是往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，推進(jìn)大多數(shù)車輛。此類發(fā)動(dòng)機(jī)是將燃料形式的高度集中的能量轉(zhuǎn)換成有用的機(jī)械動(dòng)力的相對(duì)高效、緊湊、輕質(zhì)和便宜的機(jī)構(gòu)。

車輛對(duì)內(nèi)燃機(jī)的需求的廣泛變化增加了燃料消耗和排放，使其超出此類發(fā)動(dòng)機(jī)的理想情況。通常，車輛由此類發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)，該發(fā)動(dòng)機(jī)由小電動(dòng)馬達(dá)和相對(duì)小的蓄電池從冷態(tài)起動(dòng)，然后被快速地置于來(lái)自推進(jìn)和輔助裝置的負(fù)載下。此類發(fā)動(dòng)機(jī)還在較大速度范圍和較大負(fù)載范圍內(nèi)操作，并且通常平均在其最大功率輸出的約五分之一下操作。

車輛變速器將機(jī)械動(dòng)力從內(nèi)燃機(jī)傳遞到傳動(dòng)系統(tǒng)的其余部分，諸如，固定式最終傳動(dòng)齒輪、車軸和車輪。機(jī)械變速器通常通過(guò)五個(gè)或六個(gè)不同的傳動(dòng)比的交替選擇、允許發(fā)動(dòng)機(jī)在車輛靜止的情況下操作輔助裝置的空擋選擇，以及用于在傳動(dòng)比之間平滑過(guò)渡并在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)從靜止起動(dòng)車輛的離合器或變矩器，允許發(fā)動(dòng)機(jī)操作具有一些自由度。變速器擋位選擇允許將來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞到傳動(dòng)系統(tǒng)的其他部分，同時(shí)伴隨扭矩比倍增和速度減小、被稱為超速傳動(dòng)的扭矩比減小和速度倍增、或倒擋比。

混合系統(tǒng)可以以多種方式改善車輛燃料經(jīng)濟(jì)性。例如，在減速和制動(dòng)期間以及低速或輕載操作期間，發(fā)動(dòng)機(jī)可以在怠速下關(guān)閉，以消除由于發(fā)動(dòng)機(jī)阻力引起的效率損失。在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間(經(jīng)由再生制動(dòng))捕獲的制動(dòng)能量或由用作發(fā)電機(jī)的馬達(dá)儲(chǔ)存的能量在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉期間得以利用。在開(kāi)啟發(fā)動(dòng)機(jī)的電動(dòng)模式下的操作期間，由馬達(dá)補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩或動(dòng)力的瞬時(shí)需求，從而允許在不明顯降低車輛性能的情況下減小發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)可以在最佳效率點(diǎn)或其附近操作，用于給定的動(dòng)力需求。電動(dòng)發(fā)電機(jī)能夠在制動(dòng)期間捕獲車輛動(dòng)能，將其用于使發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉更久、補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩或動(dòng)力并/或在較低的發(fā)動(dòng)機(jī)速度下操作，或補(bǔ)充輔助動(dòng)力。另外，馬達(dá)/發(fā)電機(jī)在生成輔助動(dòng)力中非常有效，并且來(lái)自電池的電力用作允許在相對(duì)低變速器數(shù)字速比下操作的可用扭矩儲(chǔ)備。

發(fā)明內(nèi)容

本公開(kāi)描述了用于具有至少十個(gè)速比的后輪驅(qū)動(dòng)變速器的混合動(dòng)力裝置。當(dāng)前公開(kāi)的混合動(dòng)力系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高起動(dòng)比以減小馬達(dá)扭矩需求。高起動(dòng)比可以用于低電池摩擦起動(dòng)。電動(dòng)馬達(dá)起動(dòng)裝置(EMLD)的起動(dòng)比也可用，但是起動(dòng)比更小?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)包括內(nèi)燃機(jī)和聯(lián)接到內(nèi)燃機(jī)的多速變速器。多速變速器包括輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件，以及第一、第二、第三、第四和第五行星齒輪組，每個(gè)行星齒輪組具有太陽(yáng)齒輪構(gòu)件，行星架組件構(gòu)件和環(huán)齒輪構(gòu)件。多速變速器進(jìn)一步包括將第一行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪構(gòu)件與第二行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪構(gòu)件連續(xù)連接的第一互連構(gòu)件。此外，多速變速器包括將第一行星齒輪組的行星架組件構(gòu)件與第四行星齒輪組的環(huán)齒輪構(gòu)件連續(xù)連接的第二互連構(gòu)件。此外，多速變速器包括將第二行星齒輪組的環(huán)齒輪構(gòu)件與第三行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪構(gòu)件連續(xù)連接的第三互連構(gòu)件。多速變速器進(jìn)一步包括將第五行星齒輪組的行星架組件構(gòu)件與第一行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪構(gòu)件連續(xù)連接的第四互連構(gòu)件。多速變速器進(jìn)一步包括七個(gè)扭矩傳遞裝置，配置成選擇性地將第一、第二、第三、第四和第五行星齒輪組彼此互連成至少四個(gè)的組合，從而在輸入構(gòu)件與輸出構(gòu)件之間建立至少十個(gè)前進(jìn)擋速比和至少一個(gè)倒擋速比?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)進(jìn)一步包括與第四行星齒輪組的行星架組件構(gòu)件連續(xù)連接的最終傳動(dòng)機(jī)構(gòu)?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)包括連接到多速變速器的電動(dòng)發(fā)電機(jī)。