[發明專利]變速器、車輛用動力系統及車輛

在審

• 申請號: 202010904618.6
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN114110104A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 譚浩;張鴻喜
• 申請（專利權）人: 舍弗勒技術股份兩合公司
• 主分類號: F16H3/44
• 分類號: F16H3/44;F16H57/023;F16H61/02;B60K6/36;B60K6/365
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

本發明提供了一種變速器、車輛用動力系統及車輛。該變速器包括行星齒輪機構、雙離合器、輸出軸和制動器。行星齒輪機構的太陽輪用于與第一電機始終傳動聯接，行星齒輪機構的齒圈與輸出軸始終傳動聯接，輸出軸還能夠與第二電機始終傳動聯接，行星齒輪機構的行星輪架和太陽輪能夠經由雙離合器選擇性地與發動機傳動聯接。制動器能夠使得行星齒輪機構的行星輪架和太陽輪相對于變速器的殼體固定。因此，包括根據本發明的變速器、一個發動機和雙電機的車輛用動力系統不僅結構較簡單，而且能夠實現串行混合動力系統、并行混合動力系統、串并行混合動力系統和功率分流式混合動力系統所能夠實現的各種工作模式，從而兼顧了上述各混合動力系統的優點。

技術領域

本發明涉及車輛領域，更具體地涉及一種車輛用變速器、包括該變速器的車輛用動力系統及包括該車輛用動力系統的車輛。

背景技術

在現有的車輛中經常采用混合動力系統，該混合動力系統可以分為四種類型，即串行混合動力系統、并行混合動力系統、串并行混合動力系統和功率分流式混合動力系統。

在串行混合動力系統中，發動機功率始終通過發電機轉化為電能用于電動機驅動車輛行駛。發動機在車輛進行中低速行駛過程中能夠始終工作在高效率工作點因而節省了燃油消耗，但是在這種串行混合動力系統中，由于發動機與車輪無傳動聯接，在車輛進行高速行駛過程中發動機不能直接驅動車輛行駛而且變速器中的扭矩傳遞路徑過長，導致比常規的僅具有發動機的動力系統消耗的燃油更多。

在并行混合動力系統中，為了實現更好的行駛性能，發動機能夠與電動機一起驅動車輛行駛。在這種并行混合動力系統中，當車輛的電池的荷電水平較低時，一旦車輛進行低速行駛則燃油消耗將非常高，因為電機不能同時進行發電和驅動車輛。

在串并行混合動力系統中，能夠在車輛行駛狀態下實現發動機驅動發電機發電并且在車輛高速行駛時發動機能夠直接驅動車輛行駛。在這種串并行混合動力系統中，即使結合了串行混合動力系統和并行混合動力系統兩者的優點，但是這種系統的結構復雜，成本較高。

在功率分流式混合動力系統中，該混合動力系統的變速器包括行星齒輪機構，發動機與行星齒輪機構的行星輪架傳動聯接，發電機與行星齒輪機構的太陽輪傳動聯接，電動機與行星齒輪機構的齒圈傳動聯接并且該齒圈用于經由差速器向車輪傳遞扭矩，因此通過發電機的速度和電動機的扭矩能夠調節使得發動機能夠在高效率工作點進行工作。在這種功率分流式混合動力系統中，當車輛高速行駛時發動機不能直接驅動車輛行駛，發動機功率的一部分將經由發電機轉化為電能，另一部分將用于驅動車輛行駛。這將導致燃油效率降低，另外，在車輛低速行駛且車輛的電池的荷電狀態較低的情況下需要非常高的功率，因此需要發電機具有非常高的轉速。而且，功率分流式混合動力系統的控制困難，扭振對駕駛性能影響很大，在車輛低速行駛過程中這種現象尤為明顯。

發明內容

鑒于上述現有技術的缺陷而做出了本發明。本發明的一個目的在于提供一種新型的變速器，具有該變速器、發動機和雙電機的車輛用動力系統能夠兼顧上述串行混合動力系統、并行混合動力系統、串并行混合動力系統和功率分流式混合動力系統的優點。本發明的另一個目的在于提供包括上述變速器的不同的車輛用動力系統和包括該車輛用動力系統的車輛。

為了實現上述發明目的，本發明采用如下的技術方案。

本發明提供了一種如下的變速器，所述變速器包括：

雙離合器，所述雙離合器包括第一離合單元和第二離合單元，

行星齒輪機構，所述行星齒輪機構的太陽輪用于與第一電機始終傳動聯接，在所述第一離合單元接合的狀態下所述太陽輪能夠經由所述第一離合單元與發動機傳動聯接，在所述第一離合單元分離的狀態下所述太陽輪與所述發動機解除該傳動聯接，在所述第二離合單元接合的狀態下所述行星齒輪機構的行星輪架能夠經由所述第二離合單元與所述發動機傳動聯接，在所述第二離合單元分離的狀態下所述行星輪架與所述發動機解除該傳動聯接；