CN106364308B - 用于环境友好型车辆的传动系 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于车辆的传动系包括:发动机;第一电动机,其充当作为电动机以用于车辆的驱动或者充当作为发电机;第一动力传输机构,其设置在发动机和第一电动机之间,以将发动机的动力传输到第一电动机或者切断发动机和第一电动机之间的动力传输;第二动力传输机构,其设置在第一电动机和主动轮的驱动轴之间,以将第一电动机的动力传输到主动轮的驱动轴,或者切断第一电动机和主动轮的驱动轴之间的动力传输;以及第二电动机,其经由第三动力传输机构连接到第二动力传输机构以将动力传输到第二动力传输机构,并且输出动力以用于驱动车辆,以及将动力传输到主动轮的驱动轴。
Description
技术领域
本公开涉及用于环境友好型车辆的传动系。更具体地,本公开涉及用于环境友好型车辆的新颖传动系,其构成增程式电动车辆(EV:electric vehicle)***,其包括两个电动机和发动机使得两个电动机的动力被同时用作车辆的运行动力。
背景技术
增程式电动车辆(EV)技术已经被开发作为可应用于诸如电动车辆的环境友好型车辆的技术之一。在增程式电动车辆技术中,除了车辆的第二电动机以外,发动机和发电机的第一电动机安装在车辆上。因此,当电池的充电状态(SOC:state of charge)下降到低于阈值水平时,发动机输出驱动发电机的第一电动机以对电池充电,同时通过第二电动机运行车辆(以串行模式运行),从而增大车辆的运行距离。
现在将参考图20简要地描述传统增程式EV技术。
充电消耗(CD:Charge Depletion)模式
在其中第二电动机MG2驱动车辆同时消耗电池的电力的充电消耗模式中,仅第二电动机MG2驱动车辆,同时发动机和发电机的第一电动机MG1不运行。
当将用于驱动车辆的第二电动机MG2的所需动力例如设置为125kW时,用于驱动车辆的第二电动机MG2产生125kW的输出。
充电维持(CS:Charge Sustaining)模式
当电池的SOC下降到低于阈值水平同时使用第二电动机MG2驱动时,通过发动机的输出驱动发动机和发电机的第一电动机MG1,并且用于驱动车辆的第二电动机MG2施加20kW的输出,同时第一电动机MG1生成电力并对电池充电。因此,第二电动机MG2不可使用大约100kW的剩余动力有助于车辆的驱动(也就是说,不采用大约100kW的剩余动力)
作为结果,在传统增程式EV技术中,应用了第二电动机的过多动力,从而增加制造成本。
该背景部分中公开的以上信息仅用于增强对本发明背景的理解,并且因此,其可包含不形成在该国家中对本领域技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开已经致力于解决与现有技术关联的以上所述问题,并且本公开的目的在于提供用于环境友好型车辆的传动系,其具有增程式EV***,其包括两个电动机和发动机,使得除了用于驱动车辆的第二电动机的输出以外,还将用于发电的第一电动机的输出传输到主动轮(running wheel),同时以充电消耗模式驱动以作为用于驱动车辆的动力采用两个电动机的输出,从而确保车辆的输出并减少第二电动机的所需动力。
根据示例性实施例,用于环境友好型车辆的传动系包括:发动机;第一电动机,其用于作为电动机操作以用于驱动车辆或者使用被传输到其的发动机动力作为发电机的驱动源操作;第一动力传输机构,其设置在发动机和第一电动机之间,以便将发动机动力传输到第一电动机或者切断发动机和第一电动机之间的动力传输;第二动力传输机构,其设置在第一电动机和主动轮的驱动轴之间,以便将第一电动机的动力传输到主动轮的驱动轴,或者切断第一电动机和主动轮的驱动轴之间的动力传输;以及第二电动机,其经由第三动力传输机构连接到第二动力传输机构,以将动力传输到第二动力传输机构,并输出动力以用于驱动车辆,以及通过第三动力传输机构和第二动力传输机构将动力传输到主动轮的驱动轴。
根据另一个示例性实施例,用于环境友好型车辆的传动系包括:发动机;第一电动机,其作为电动机操作以用于驱动车辆;第一动力传输机构,其设置在发动机和第一电动机之间以便将发动机动力传输到第一电动机,或者切断发动机和第一电动机之间的动力传输;第二动力传输机构,其设置在第一电动机和第一主动轮的驱动轴之间,以将第一电动机的动力传输到第一主动轮的驱动轴,或者参与或解除第一电动机和第一主动轮的驱动轴之间的动力传输;以及第二电动机,其连接到第二主动轮以将动力传输到第二主动轮。
以下讨论本发明的其他方面和示例性实施例。
将理解的是,如本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他相似术语一般包括机动车辆,诸如包括运动型多用途汽车(SUV)的乘用车、公共汽车、卡车、各种商业车辆、包括各种船只和船舶的水上车辆、飞行器,等等,并包括混合动力车辆、电动车辆、***式混合动力电动车辆、氢动力车辆,以及其他代用燃料车辆(例如得自除石油之外的资源的燃料)。如本文所提及,混合动力车辆为具有两种或更多种动力源的车辆,例如汽油动力车辆和电动车辆。
下文中讨论本发明的以上和其他特征。
附图说明
现在将参考示出随附附图的本公开的某些示例性实施例详细描述本公开的以上和其他特征,随附附图仅以说明的方式给出并因此不限制本公开。
图1为根据第一实施例示出用于环境友好型车辆的传动系的动力传输***示图。
图2为根据第一实施例示出传动系的第一充电消耗(第一CD)模式中的动力传输的流程。
图3为根据第一实施例示出传动系的第二充电消耗(第二CD)模式中的动力传输的流程。
图4为根据第一实施例示出传动系的充电维持(CS)模式中的动力传输的流程。
图5为根据第二实施例示出用于环境友好型车辆的传动系的动力传输***示图。
图6为根据第三实施例示出用于环境友好型车辆的传动系的动力传输***示图。
图7为根据第三实施例示出传动系的第一充电消耗(第一CD)模式中的动力传输的流程。
图8为根据第三实施例示出传动系的第二充电消耗(第二CD)模式中的动力传输的流程。
图9为根据第三实施例示出传动系的充电维持(CS)模式中的动力传输的流程。
图10为根据第三实施例示出传动系的并行模式的动力传输的流程。
图11为根据第四实施例示出用于环境友好型车辆的传动系的动力传输***示图。
图12为根据第五实施例示出用于环境友好型车辆的传动系的动力传输***示图。
图13为根据第五实施例示出传动系的第一充电消耗(第一CD)模式中的动力传输的流程。
图14为根据第五实施例示出传动系的第二充电消耗(第二CD)模式中的动力传输的流程。
图15为根据第五实施例示出传动系的充电维持(CS)模式中的动力传输的流程。
图16根据第五实施例示出传动系的第一并行模式中的动力传输的流程。
图17根据第五实施例示出传动系的第二并行模式中的动力传输的流程。
图18为根据第六实施例示出用于环境友好型车辆的传动系的动力传输***示图。
图19为根据本公开示出可根据用于环境友好型车辆的传动系减少第二电动机的所需公开的概念示图。
图20为示出传统增程式EV技术的概念示图。
将理解的是,附图不必按比例绘制,其呈现说明本发明的基本原理的各种特征的一定程度上简化的表示。如本文公开的本发明的特定涉及特征,包括例如特定维度、取向、位置和形状将由特定预期应用和使用环境部分确定。
在图中,参考数字指示附图的若干图内的本公开的相同或等效部分。
具体实施方式
下文中将对本发明性概念的各种实施例作出详细参考,在附图中示出且在下面描述其示例。虽然将结合示例性实施例描述本发明,但是将理解的是,本描述不旨在将本发明限于那些示例性实施例。相反,本发明旨在不仅覆盖示例性实施例,还覆盖各种变型、修改、等效物和其他示例,其可被包括在如随附权利要求限定的本发明的精神和范围内。
下文中,将参考随附附图详细描述示例性实施例,以便使得本发明所属的本领域技术人员能够易于理解实施例。
[第一实施例]
图1为根据第一实施例示出用于环境友好型车辆的传动系的动力传输***示图。
第一实施例提供传动系,其包括发动机10和两个电动机,即,第一电动机MG1和第二电动机MG2。发动机10提供仅用于对电池(未示出)充电所需的电力的生成的动力,所述电池为车辆的能量存储设备。
第一电动机MG1被驱动作为发电机,其使用从发动机传输的动力以便对电池充电(通过电动机的充电),或者作为车辆驱动源操作以补充第二电动机MG2(作为电动机的驱动)的输出。
第二电动机MG2为用于驱动车辆的电动机,即,用于输出运行车辆所需的动力,并且从第二电动机MG2输出的动力最终被传输到主动轮。
根据第一实施例,发动机10连接到第一电动机MG1,以便将其动力传输到第一电动机MG1。第二电动机MG2连接到这样的路径,其中沿所述路径将第一电动机MG1的动力施加到主动轮,以便将其动力传输到路径。
第一动力传输机构设置在发动机10和第一电动机MG1之间,以便将发动机10的动力传输到第一电动机MG1。在操作第一动力传输机构之后,将第一动力传输机构的动力传输到第一电动机MG1。
第一动力传输机构包括:发动机齿轮11,其联接到发动机10的输出轴;第一中间齿轮13,其联接到第一动力传输轴12并与发动机齿轮11接合;第二中间齿轮14,其联接到如与第一中间齿轮13同轴的第一动力传输轴12;以及第一同步器16,其连接到第一电动机MG1的旋转轴15。第一电动机动力传输齿轮17经由第一同步器16连接到第一电动机MG1的旋转轴15,以便通过第一同步器16选择性地参与或解除第一电动机动力传输齿轮17以及第一电动机MG1的旋转轴15之间的动力传输。第一电动机动力传输齿轮17与第二中间齿轮14接合。
以怠速方式联接到第一电动机MG1的旋转轴15的第一电动机动力传输齿轮17与第一电动机MG1的旋转轴15结合(成一体),从而当闭合第一同步器16时,实现其间的动力传输。
当闭合第一同步器16时,通过发动机齿轮11、第一中间齿轮13、第一动力传输轴12、第二中间齿轮14、第一电动机动力传输齿轮17、第一同步器16和第一电动机MG1的旋转轴15将发动机10的动力传输到第一电动机MG1,从而驱动用于通过第一电动机MG1的发电。
使第一电动机MG1的旋转轴15与第一电动机动力传输齿轮17同步的第一同步器16参与或解除第一电动机MG1的旋转轴15和第一电动机动力传输齿轮17之间的动力传输。第一同步器16可包括普通离合器。
由于第一同步器16以及应用到实施例的所有同步器为已知配置,其参与或解除设置在其两端处的部件之间的动力传输或者使两端处的部件彼此同步,以便在闭合同步器之后实现其间的动力传输,因此省略了其详细描述。
在根据本公开的传动系中,响应于来自车辆的控制单元(例如,变速器控制单元(TCU:transmission control unit))的控制信号来控制各个同步器的闭合和开放。
第二动力传输机构设置在第一电动机MG1和主动轮的旋转轴26之间,以便将第一电动机MG1的动力传输到主动轮的驱动轴26。在操作第二动力传输机构之后,将第一电动机MG1的动力传输到主动轮。
第二动力传输机构包括:第二同步器18,其连接到第一电动机MG1的旋转轴15;第一输出齿轮19,其经由第二同步器18连接到第一电动机MG1的旋转轴15,以便通过第二同步器18选择性地参与或解除第一输出齿轮19和第二电动机MG1的旋转轴15之间的动力传输;第二输出齿轮24,其连接到第二动力传输轴23并与第一输出齿轮19接合;以及第三输出齿轮25,其联接到处于与第二输出齿轮24同轴状态中的第二动力传输轴23,并连接到主动轮的驱动轴26,以便实现到主动轮的驱动轴26的动力传输。
使第一电动机MG1的旋转轴15与第一输出齿轮19同步的第二同步器18选择性地参与或解除第一电动机MG1的旋转轴15和第一输出齿轮19之间的动力传输,并且可包括普通离合器。
第一输出齿轮19以怠速方式联接到第一电动机MG1的旋转轴15。在闭合第二同步器18之后,第一电动机MG1的旋转轴15与第一输出齿轮19结合(成一体),从而实现其间的动力传输。
当闭合第二同步器18时,通过第一电动机MG1的旋转轴15、第二同步器18、第一输出齿轮19、第二输出齿轮24、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将第一电动机MG1的动力传输到主动轮的驱动轴26。
从第一电动机MG1传输的动力可被用作驱动车辆所需的辅助动力。也就是说,所述动力可补充从第二电动机MG2传输到主动轮的驱动轴26的动力,以帮助车辆的驱动。
根据第一实施例,第二电动机MG2的旋转轴20经由第三动力传输机构连接到第二动力传输机构,以便将动力传输到第二动力传输机构,使得第二电动机MG2的旋转轴20将动力传输到主动轮,无论是与第一电动机MG1协作还是独立于第一电动机MG1。
第三动力传输机构包括:第一传输齿轮21,其联接到第二电动机MG2的旋转轴20;以及第二传输齿轮22,其联接到第二动力传输机构的第二动力传输轴23,并与第一传输齿轮21接合。第二传输齿轮22在与第三输出齿轮25同轴的状态中,进一步连接到第二动力传输机构的第三输出齿轮25。
因此,通过旋转轴20、第一传输齿轮21、第二传输齿轮22、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴26。
从第二电动机MG2传输的动力被用作驱动车辆所需的运行动力。
概括地说,根据第一实施例的传动系包括三个平行轴,即,第一动力传输轴12、第一电动机MG1的旋转轴15以及第二动力传输轴23,并还包括两个同步器以参与(engage)或解除(disengage)动力传输,即,第一同步器16和第二同步器18。
第一同步器16充当作为发动机离合器,其适于参与或解除发动机10和第一电动机MG1之间的动力传输。第二同步器18参与或解除从第一电动机MG1到主动轮的动力传输,使得第一电动机MG1的动力和第二电动机MG2的动力被同时用作车辆的运行动力(驱动车辆所需的动力)。
在双电动机驱动模式中,第二动力传输轴23充当作为最终动力传输轴,其接收第一电动机MG1的动力和第二电动机MG2的动力,并通过第三输出齿轮25将组合力传输到主动轮的驱动轴26。
主动轮可为一对前轮或一对后轮。图1中示出的第一实施例示出两轮驱动(2WD:two wheel drive)构造,其采用主动轮(前轮或后轮)作为驱动轮。
现在将描述如上所述构造的根据第一实施例的传动系的各种操作模式中动力传输的操作状态和流程。
第一充电消耗模式
图2根据第一实施例示出第一充电消耗(第一CD)模式中的动力传输的流程。
第一充电消耗模式为其中第二电动机MG2通过消耗电池动力操作的电动车辆(EV)运行模式,所述第二电动机为车辆的驱动电动机。因此,当电池的SOC处于参考值或更高时,车辆通过第二电动机MG2的动力运行。这里,车辆通过仅第二电动机MG2的操作运行,而不通过发动机10以及用于发电的第一电动机MG1的操作运行(单电动机驱动)。
因此,在第一充电消耗模式中,通过第三动力传输机构、第二动力传输机构的第二动力传输轴23以及第二动力传输机构的第三输出齿轮25将仅第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴26,而不通过第一动力传输机构和第二动力传输机构进行动力传输。
在第一充电消耗模式中,开放同步器16和18两者,即,开放第一动力传输机构的第一同步器16以及第二动力传输机构的第二同步器18两者。因此,解除发动机10和第一电动机MG1之间的动力传输,并且解除第一电动机MG1的旋转轴15和第二动力传输轴23之间的动力传输。通过第三动力传输机构、第二动力传输机构的第二动力传输轴23以及第二动力传输机构的第三输出齿轮25将仅第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴26。
这里,通过旋转轴20、第一传输齿轮21、第二传输齿轮22、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将第二电动机MG2的动力最终传输到主动轮的驱动轴26。
第二充电消耗模式
图3根据第一实施例示出传动系的第二充电消耗(第二CD)模式中的动力传输的流程。
第二充电消耗模式为其中第二电动机MG2和第一电动机MG1通过消耗电池动力操作的电动车辆(EV)运行模式,其中所述第二电动机MG2为车辆的主要驱动电动机且所述第一电动机MG1为辅助驱动电动机。因此,当电池的SOC处于参考值(其等于或不同于第一充电消耗模式中的参考值)或更高时,车辆通过第二电动机MG2和第一电动机MG1的动力运行。这里,车辆通过到主动轮的第二电动机MG2的动力传输以及到主动轮的第一电动机MG1的动力传输运行,而不通过发动机10的操作运行(双电动机驱动)。
因此,在第二充电消耗模式中,通过第三动力传输机构和第二动力传输机构(第二动力传输轴和第三输出齿轮)将第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴26,同时在阻止通过第一动力传输机构的动力传输而允许通过第二动力传输机构的动力传输的条件下,通过第二动力传输机构将第一电动机MG1的动力传输到主动轮的驱动轴26。
更具体地,以该种方式实施第二充电消耗模式,即通过第三动力传输机构将第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴26,同时通过闭合第二动力传输机构的第二同步器18,通过第二动力传输机构将第一电动机MG1的动力传输到主动轮的驱动轴26。
通过旋转轴20、第一传输齿轮21、第二传输齿轮22、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将第二电动机MG2的动力最终传输到主动轮的驱动轴26。
同时,通过闭合第二同步器18,通过旋转轴15、第二同步器18、第一输出齿轮19、第二输出齿轮24、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将第一电动机MG1的动力传输到主动轮的驱动轴26。
在第二充电消耗模式中,第一动力传输机构的第一同步器16被控制为开放的。
在根据第一实施例的第二充电消耗模式中,第一电动机MG1的输出(23.5kW)被添加到第二电动机MG2的输出(101.5kW),从而产生125kW的总输出,如图19中所示。
因此,即使第二电动机MG2的所需动力从125kW改变到101.5kW,通过来自第一电动机MG1的动力辅助来确保125kW的总输出仍是可能的,并且通过减少第二电动机MG2的所需动力来降低制造成本是可能的。
充电维持模式
图4根据第一实施例示出传动系的充电维持(CS)模式中的动力传输的流程。
充电维持模式为串行运行模式,其中,当电池的SOC下降到低于参考值同时第二电动机MG2充当作为车辆的主要驱动电动机时,第一电动机MG1通过发动机10的动力作为发电机的驱动源操作,并且第二电动机MG2通过第一电动机MG1积累的电池的电力操作,从而产生所需输出(例如,20kW)。
因此,在充电维持模式中,通过第三动力传输机构、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴26,同时在允许通过第一动力传输机构的动力传输而阻止通过第二动力传输机构的动力传输的条件下,通过第一动力传输机构将发动机10的动力传输到第一电动机MG1,从而作为发电机的驱动源操作第一电动机MG1。
更具体地,通过第三动力传输机构将第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴26,并且通过开放第二动力传输机构的第二同步器18解除第一电动机MG1和第二动力传输轴23之间的动力传输。
同时,通过闭合第一动力传输机构的第一同步器16,通过发动机齿轮11、第一中间齿轮13、第一动力传输轴12、第二中间齿轮14、第一电动机动力传输齿轮17、第一同步器16和第一电动机MG1的旋转轴15将发动机10的动力传输到第一电动机MG1,从而作为发电机的驱动源操作第一电动机MG1。
当电池的SOC下降到低于预定值时,第一电动机MG1通过发动机10的动力操作,从而对电池充电。同时,第二电动机MG2的输出被控制为减小的。
在根据本发明的第一实施例的传动系的充电维持模式中,第二电动机MG2的输出被减小(例如,减小到20kW)并施加到主动轮,如图19中所示。因此,即使第二电动机MG2的所需动力从125kW减小到101.5kW,也根本不存在产生20kW输出的问题。因此,可应用具有降低动力的第二电动机MG2,并且可借助第二电动机MG2的减小的动力降低制造成本。
[第二实施例]
图5为根据本发明的第二实施例示出用于环境友好型车辆的传动系的动力传输***示图。
与第一实施例不同,所述第一实施例为用于2WD车辆的传动系,第二实施例为用于四轮驱动(4WD:four wheel drive)车辆的传动系。
在第二充电消耗模式中,当第一电动机MG1的动力被传输到驱动轴26时,其中所述动力为驱动车辆所需的运行动力,如果通过第一电动机MG1的动力驱动的主动轮为后轮,则通过减速器30将第二电动机MG2的动力传输到前轮,并且因此前轮和后轮中的全部可被用作驱动轮。
在某些实施例中,向其传输第一电动机MG1的动力的主动轮可为前轮,并且向其传输第二电动机MG2的动力的主动轮可为后轮。
在4WD操作中,第二电动机MG2的旋转轴20通过减速器30连接到主动轮的驱动轴31,如图5中所示。
参考图5,第二电动机MG2未连接到发动机10和第一电动机MG1,但连接到对应于其他主动轮的驱动轴31,以便将动力传输到驱动轴31。
第二实施例还采用第二电动机MG2作为主要驱动源,以用于运行车辆。因此,在第一充电消耗模式中,第二电动机MG2操作,并且通过加速器30将第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴31,从而驱动车辆。
如图5所示,第一实施例和第二实施例之间不存在差异,除了第二电动机MG2连接到第一电动机MG1未连接到的其他主动轮,以便传输动力。由于第二电动机MG2的旋转轴20未以能够传输动力的方式连接到第二动力传输轴23,因此排除包括第一传输齿轮21和第二传输齿轮22的第三动力传输机构。
也就是说,发动机10连接到第一电动机MG1以便传输仅对电池(未示出)充电所需的动力。
第一电动机MG1被驱动作为发电机,其使用从发动机传输的动力(通过电动机的充电),或者作为车辆驱动源操作,以补充第二电动机MG2的输出(作为电动机的驱动)。
用于将发动机10的动力传输到第一电动机MG1的第一动力传输机构设置在发动机10和第一电动机MG1之间。通过操作第一动力传输机构,将发动机10的动力传输到第一电动机MG1。
第一动力传输机构包括:发动机齿轮11,其联接到发动机10;第一中间齿轮13,其联接到第一动力传输轴12并与发动机齿轮11接合;第二中间齿轮14,其联接到与第一中间齿轮13同轴的第一动力传输轴12;以及第一同步器16,其连接到第一电动机MG1的旋转轴15。第一电动机动力传输齿轮17经由第一同步器16连接到第一电动机MG1的旋转轴15,使得通过第一同步器16选择性地参与或解除第一电动机MG1的旋转轴15和第一电动机动力传输齿轮17之间的动力传输。第一电动机动力传输齿轮17与第二中间齿轮14接合。
第一电动机动力传输齿轮17以怠速方式联接到第一电动机MG1的旋转轴15。在闭合第一同步器16后,第一电动机MG1的旋转轴15与第一电动机动力传输齿轮17结合(成一体),从而实现其间的动力传输。
在闭合第一同步器16后,通过发动机齿轮11、第一中间齿轮13、第一动力传输轴12、第二中间齿轮14、第一电动机动力传输齿轮17、第一同步器16以及第一电动机MG1的旋转轴15将发动机10的动力传输到第一电动机MG1,从而作为驱动源操作第一电动机MG1,以用于发电。
使第一电动机MG1的旋转轴15与第一电动机动力传输齿轮17同步的第一同步器16选择性地参与或解除第一电动机MG1的旋转轴15和第一电动机动力传输齿轮17之间的动力传输,并且可包括普通离合器。
用于将第一电动机MG1的动力传输到主动轮的驱动轴26的第二动力传输机构设置在第一电动机MG1和主动轮的驱动轴26之间。通过操作第二动力传输机构,将第一电动机MG1的动力传输到主动轮。
第二动力传输机构包括:第二同步器18,其连接到第一电动机MG1的旋转轴15;第一输出齿轮19,其经由第二同步器18连接到第一电动机MG1的旋转轴15,使得通过第二同步器18选择性地参与或解除第一输出齿轮19和第二电动机MG1的旋转轴15之间的动力传输;第二输出齿轮24,其联接到第二动力传输轴23并与第一输出齿轮19接合;以及第三输出齿轮25,其联接到与第二输出齿轮24同轴的第二动力传输轴23,并连接到主动轮的驱动轴26,以便将动力传输到主动轮的驱动轴26。
使第一电动机MG1的旋转轴15与第一输出齿轮19同步的第二同步器18选择性地参与或解除第一电动机MG1的旋转轴15和第一输出齿轮19之间的动力传输,并且可包括普通离合器。
第一输出齿轮19以怠速方式联接到第一电动机MG1的旋转轴15。在闭合第二同步器18之后,第一电动机MG1的旋转轴15与第一输出齿轮19结合(成一体),从而实现其间的动力传输。
当闭合第二同步器18时,通过第一电动机MG1的旋转轴15、第二同步器18、第一输出齿轮19、第二输出齿轮24、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将第一电动机MG1的动力传输到主动轮的驱动轴26。
以该方式从第一电动机MG1传输的动力可被用作运行车辆所需的辅助动力。也就是说,所述动力可补充从第二电动机MG2通过减速器30传输到未连接到驱动轴26的其他主动轮的驱动轴31的动力,以帮助驱动车辆。第二电动机MG2的动力被用作驱动车辆所需的主要动力。
现在将描述如以上所述构造的根据第二实施例的传动系的各种操作模式中动力传输的操作状态和流程。
第一充电消耗模式
除了通过减速器30将第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴31以外,在操作状态、其他部件或动力传输流程方面,第一实施例和第二实施例之间不存在差异。
第一充电消耗模式为其中第二电动机MG2通过消耗电池动力操作的电动车辆(EV)运行模式,所述第二电动机为车辆的驱动电动机。因此,当电池的SOC处于参考值或更高时,车辆通过第二电动机MG2的动力运行,并且其中车辆通过仅第二电动机MG2的操作运行,而不通过发动机10的操作以及用于发电的第一电动机MG1的操作运行(单电动机驱动)。
因此,以该种方式实施第一充电消耗模式,即通过减速器30将仅第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴31,而不通过第一动力传输机构和第二动力传输机构进行动力传输。
在第一充电消耗模式中,开放同步器16和18两者,即,开放第一动力传输机构的第一同步器16以及第二动力传输机构的第二同步器18两者。因此,解除发动机10和第一电动机MG1之间的动力传输,并且解除第一电动机MG1的旋转轴15和第二动力传输轴23之间的动力传输。通过减速器30将仅第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴31。
第二充电消耗模式
通过减速器30将第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴31,然而,在操作状态、其他部件或动力传输流程方面,第一实施例和第二实施例之间不存在差异。
第二充电消耗模式为其中第二电动机MG2和第一电动机MG1通过消耗电池动力操作的电动车辆(EV)运行模式,其中所述第二电动机MG2为车辆的主要驱动电动机且所述第一电动机MG1为辅助驱动电动机。因此,当电池的SOC处于参考值(其等于或不同于第一充电消耗模式中的参考值)或更高时,车辆通过第二电动机MG2和第一电动机MG1的动力运行,并且其中车辆通过到主动轮的第二电动机MG2的动力传输以及到主动轮的第一电动机MG1的动力传输运行,而不通过发动机10的操作运行(双电动机驱动)。
由于第一电动机MG1的动力和第二电动机MG2的动力被分别传输到后轮和前轮,因此实施其中驱动后轮和前轮两者的4WD操作。
因此,在第二充电消耗模式中,通过减速器30将第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴31,同时在阻止通过第一动力传输机构的动力传输而允许通过第二动力传输机构的动力传输的条件下,通过第二动力传输机构将第一电动机MG1的动力传输到主动轮的驱动轴26。
更具体地,以该种方式实施第二充电消耗模式,即通过减速器30将第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴31。通过闭合第二动力传输机构的第二同步器18,通过第二动力传输机构将第一电动机MG1的动力传输到主动轮的驱动轴26。
这里,通过闭合第二同步器18,通过旋转轴15、第二同步器18、第一输出齿轮19、第二输出齿轮24、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将第一电动机MG1的动力传输到主动轮的驱动轴26。
在第二充电消耗模式中,第一动力传输机构的第一同步器16被控制为开放的。
充电维持模式
通过减速器30将第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴31,然而,在操作状态、其他部件或动力传输流程方面,第一实施例和第二实施例之间不存在差异。
充电维持模式为串行运行模式,其中,当电池的SOC下降到低于参考值同时第二电动机MG2充当作为车辆的主要驱动电动机时,第一电动机MG1通过发动机10的动力作为发电机的驱动源操作,并且第二电动机MG2通过第一电动机MG1积累的电池的电力操作,从而产生所需输出(例如,20kW)。
因此,在充电维持模式中,通过减速器30将第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴31,同时在允许通过第一动力传输机构的动力传输而阻止通过第二动力传输机构的动力传输的条件下,通过第一动力传输机构将发动机10的动力传输到第一电动机MG1,从而作为发电机的驱动源操作第一电动机MG1。
也就是说,通过减速器30将第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴31,并且通过开放第二动力传输机构的第二同步器18解除第一电动机MG1和第二动力传输轴23之间的动力传输。
同时,通过闭合第一动力传输机构的第一同步器16,通过发动机齿轮11、第一中间齿轮13、第一动力传输轴12、第二中间齿轮14、第一电动机动力传输齿轮17、第一同步器16和第一电动机MG1的旋转轴15将发动机10的动力传输到第一电动机MG1,从而使第一电动机作为发电机的驱动源操作。
当电池的SOC下降到低于预定值时,第一电动机MG1通过发动机10的动力操作,从而对电池充电。此时,第二电动机MG2的输出减小。
[第三实施例]
图6为根据第三实施例示出用于环境友好型车辆的传动系的动力传输***示图。
第三实施例提供传动系,其包括发动机10和两个电动机,即,第一电动机MG1和第二电动机MG2。发动机10提供仅用于对电池(未示出)充电所需的电力的生成的动力,所述电池为车辆的能量存储设备,或者补充第二电动机MG2的输出以便充当作为驱动源,以用于运行车辆。
在第三实施例中,发动机10的动力可补充第二电动机MG2的动力。这里,发动机10的动力被分配为用于发电的动力以及驱动主动轮所需的动力,并且用于车辆的发电和运行。
第一电动机MG1被驱动作为发电机,其使用从发动机传输的动力以便对电池充电(通过电动机的充电),或者作为车辆驱动源操作以补充第二电动机MG2(作为电动机的驱动)的输出。
第二电动机MG2为充当作为主要驱动源的电动机,以用于驱动车辆,即,用于输出驱动车辆所需的动力,并且从第二电动机MG2输出的动力被最终传输到主动轮。
根据第三实施例的传动系还包括第四动力传输机构,其设置在第一动力传输机构和第二动力传输机构之间,以便选择性地将从发动机10分配的剩余动力(不是用于发电的动力)从第一动力传输机构传输到第二动力传输机构,其连接到主动轮。
第四动力传输机构包括第三同步器42,其选择性地将从发动机10分配的动力(不是用于发电的动力)从第一动力传输机构传输到第二动力传输机构的第二动力传输轴23,所述动力为用于驱动车辆的发动机10的动力中的一些,其与用于发电的发动机10的剩余动力解除。第三同步器42连接到第二动力传输轴23。第四动力传输机构还包括第四输出齿轮41,其经由第三同步器42连接到第二动力传输轴23,使得通过第三同步器42选择性地参与或解除第四输出齿轮41和第二动力传输轴23之间的动力传输。第四输出齿轮41与第一电动机动力传输齿轮17接合。
第四输出齿轮41以怠速方式联接到第二动力传输轴23。当闭合第三同步器42时,第四输出齿轮41与第二动力传输轴23结合(成一体),从而允许其间的动力传输。
当闭合第一同步器16和第三同步器42时,通过第一电动机动力传输齿轮17、第四输出齿轮41、第三同步器42、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将从发动机10分配的动力(不是用于发电的动力)最终传输到主动轮的驱动轴26,所述动力通过第一动力传输机构被传输到第一电动机MG1。
除了进一步提供的第四动力传输机构以外,其他构造与第一实施例的那些相同。也就是说,除了第一实施例的构造以外,第三实施例还包括第四动力传输机构。
具体地,发动机10连接到第一电动机MG1以将动力传输到第一电动机MG1,并且第二电动机MG2连接到路径以将动力传输到主动轮,其中第一电动机MG1的动力通过所述路径施加到主动轮。
第一动力传输机构设置在发动机10和第一电动机MG1之间,以便将发动机10的动力传输到第一电动机MG1。在操作第一动力传输机构后,将发动机10的动力传输到第一电动机MG1。
第一动力传输机构包括发动机齿轮11,其联接到发动机10的输出轴;第一中间齿轮13,其联接到第一动力传输轴12并与发动机齿轮11接合;第二中间齿轮14,其联接到与第一中间齿轮13同轴的第一动力传输轴12;以及第一同步器16,其连接到第一电动机MG1的旋转轴15。第一电动机动力传输齿轮17经由第一同步器16连接到第一电动机MG1的旋转轴15,使得通过第一同步器16选择性地参与或解除第一电动机动力传输齿轮17以及第一电动机MG1的旋转轴15之间的动力传输。第一电动机动力传输齿轮17与第二中间齿轮14接合。
第一电动机动力传输齿轮17以怠速方式联接到第一电动机MG1的旋转轴15。在闭合第一同步器16后,第一电动机MG1的旋转轴15与第一电动机动力传输齿轮17结合(成一体),从而实现其间的动力传输。
在闭合第一同步器16后,通过发动机齿轮11、第一中间齿轮13、第一动力传输轴12、第二中间齿轮14、第一电动机动力传输齿轮17、第一同步器16以及第一电动机MG1的旋转轴15将发动机10的动力传输到第一电动机MG1,从而作为驱动源操作第一电动机MG1,以用于发电。
使第一电动机MG1的旋转轴15与第一电动机动力传输齿轮17同步的第一同步器16选择性地参与或解除第一电动机MG1的旋转轴15和第一电动机动力传输齿轮17之间的动力传输,并且可包括普通离合器。
用于将第一电动机MG1的动力传输到主动轮的驱动轴26的第二动力传输机构设置在第一电动机MG1和主动轮的驱动轴26之间。通过操作第二动力传输机构,将第一电动机MG1的动力传输到主动轮。
第二动力传输机构包括:第二同步器18,其连接到第一电动机MG1的旋转轴15;第一输出齿轮19,其经由第二同步器18连接到第一电动机MG1的旋转轴15,使得通过第二同步器18选择性地参与或解除第一输出齿轮19和第二电动机MG1的旋转轴15之间的动力传输。第二输出齿轮24联接到第二动力传输轴23并与第一输出齿轮19接合。第三输出齿轮25联接到与第二输出齿轮24同轴的第二动力传输轴23,并连接到主动轮的驱动轴26,以便将动力传输到主动轮的驱动轴26。
使第一电动机MG1的旋转轴15与第一输出齿轮19同步的第二同步器18选择性地参与或解除第一电动机MG1的旋转轴15和第一输出齿轮19之间的动力传输,并且可包括普通离合器。
第一输出齿轮19以怠速方式联接到第一电动机MG1的旋转轴15。在闭合第二同步器18之后,第一电动机MG1的旋转轴15与第一输出齿轮19结合(成一体),从而实现其间的动力传输。
当闭合第二同步器18时,通过第一电动机MG1的旋转轴15、第二同步器18、第一输出齿轮19、第二输出齿轮24、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将第一电动机MG1的动力传输到主动轮的驱动轴26。
从第一电动机MG1传输的动力可被用作运行车辆所需的辅助动力。也就是说,所述动力可补充从第二电动机MG2传输到主动轮的驱动轴26的动力,以便帮助驱动车辆。
根据第三实施例,第二电动机MG2的旋转轴20经由第三动力传输机构连接到第二动力传输机构,以便将动力传输到第二动力传输机构,使得第二电动机MG2将动力传输到主动轮,无论是与第一电动机MG1结合(成一体)还是独立于第一电动机MG1。
第三动力传输机构包括第一传输齿轮21,其联接到第二电动机MG2的旋转轴20,以及第二传输齿轮22,其联接到第二动力传输机构的第二动力传输轴23,以便与第一传输齿轮21接合。第一传输齿轮21同轴地连接到第二动力传输机构的第三输出齿轮25。
因此,通过旋转轴20、第一传输齿轮21、第二传输齿轮22、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将第二电动机MG2的动力最终传输到主动轮的驱动轴26。
以该方式传输的第二电动机MG2的动力被用作驱动车辆所需的运行动力。
概括地说,第三实施例包括三个平行轴,即,第一动力传输轴12、第一电动机MG1的旋转轴15以及第二动力传输轴23,并还包括用于参与或解除动力传输的总共三个同步器,即,第一同步器16、第二同步器18和第三同步器42。
第一同步器16充当作为发动机离合器,其适于参与或解除发动机10和第一电动机MG1之间的动力传输。第二同步器18用于参与或解除从第一电动机MG1到主动轮的动力传输,使得执行双电动机驱动,即,第一电动机MG1的动力和第二电动机MG2的动力被同时用作车辆的运行动力(驱动车辆所需的动力)。
在双电动机驱动模式中,第二动力传输轴23充当作为最终动力传输轴,其接收第一电动机MG1的动力和第二电动机MG2的动力,并通过第三输出齿轮25将组合力传输到主动轮的驱动轴26。
第三同步器42参与或解除从发动机10分配并被传输到主动轮的剩余动力(不是被传输到第一电动机MG1以用于发电的动力)的传输。
由于进一步提供了第三同步器42,因此可以以该种方式实施并行模式操作,即发动机10的动力中的一些补充第二电动机MG2的输出。因此,发动机10的动力中的一些和第二电动机MG2的动力一起用于驱动车辆。
主动轮可为从前轮和后轮当中选择的一对车轮。图6中的第三实施例示出两轮驱动(2WD)构造,其中发动机的动力、第一电动机MG1的动力和第二电动机MG2的动力中的全部都被传输到主动轮(前轮或后轮)并且主动轮被用作驱动轮。
在根据第三实施例的传动系中,车辆可在第一充电消耗模式、第二充电消耗模式、充电维持模式和并行模式中的一个中运行。
在这些模式当中,由于第一充电消耗模式、第二充电消耗模式和充电维持模式不具有使它们在部件操作状态和动力传输流程方面与第一实施例区分开的特征,如图7到图9中所示,因此省略了其详细描述。
现在将描述通过提供第四动力传输机构附加实现的并行模式中的操作状态和动力传输流程。
并行模式
图10根据第三实施例示出传动系的并行模式中的动力传输流程。
并行模式为这样的车辆的运行模式,其中发动机10的动力中的一些补充第二电动机MG2的输出,使得发动机10的动力中的一些以及第二电动机MG2的动力用于驱动车辆。
在并行模式中,发动机10的动力被分配为用于发电的动力以及用于驱动主动轮的动力,以便用于车辆的发电和驱动两者。这里,第一电动机MG1作为发电机的驱动源操作,其使用发动机10的分配动力以对电池充电。
这里,通过第三动力传输机构以及第二动力传输机构的第二动力传输轴23将第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴26。
此时,通过旋转轴20、第一传输齿轮21、第二传输齿轮22、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴26。
发动机10的动力中的一些被传输到第一电动机MG1,以便用作用于发电的动力,并且通过第四动力传输机构以及第二动力传输机构的第二动力传输轴23将发动机10的剩余动力传输到主动轮的驱动轴26,以便用作用于驱动车辆的辅助动力。第一同步器16和第三同步器42被控制为闭合的,而第二同步器18被控制器开放的。
通过闭合第一同步器16,发动机10的动力中的一些通过发动机齿轮11、第一中间齿轮13、第一动力传输轴12、第二中间齿轮14、第一电动机动力传输齿轮17、第一同步器16和第一电动机MG1的旋转轴15被传输到第一电动机MG1,并然后通过第一电动机MG1用于发电。
当闭合第三同步器42时,通过第一电动机动力传输齿轮17、第四输出齿轮41、第三同步器42、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将从发动机10分配的剩余动力(不是被传输到第一电动机MG1以用于发电的动力)被最终传输到主动轮的驱动轴26。
[第四实施例]
图11为根据第四实施例示出用于环境友好型车辆的传动系的动力传输***示图。
虽然第三实施例是用于车辆的2WD传动系,但第四实施例是用于车辆的4WD传动系,如在第二实施例中。
在第二充电消耗模式中,当第一电动机MG1的动力被传输到主动轮的驱动轴26时,其中所述动力为运行车辆所需的运行动力,如果通过第一电动机MG1的动力驱动的主动轮为后轮,则通过减速器30将第二电动机MG2的动力传输到前轮。因此,前轮和后轮中的全部可被用作驱动轮。
另一方面,向其传输第一电动机MG1的动力的主动轮可为前轮,并且向其传输第二电动机MG2的动力的主动轮可为后轮。
出于实施4WD操作的目的,第二电动机MG2的旋转轴20通过减速器30连接到主动轮的驱动轴31,如图11中所示。
参考图11,第二电动机MG2未连接到发动机10且未连接到第一电动机MG1,但连接到其他主动轮的驱动轴31,其未连接到驱动轴26,以便将动力传输到驱动轴31。
第四实施例还采用第二电动机MG2作为主要驱动源,以用于运行车辆。因此,在第一充电消耗模式中,第二电动机MG2操作,并且通过减速器30将第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴31,从而运行车辆。
如图11中所示,第三实施例和第四实施例为相似的,除了第二电动机MG2通过减速器30连接到其他主动轮以便传输动力,所述其他主动轮未连接到第一电动机MG1,以及除了由于第二电动机MG2的旋转轴20未以能够传输动力的方式连接到第二动力传输轴23而排除包括第一传输齿轮21和第二传输齿轮22的第三动力传输机构。
类似于第三实施例,与第一实施例和第二实施例比较,第四实施例包括并行模式。通过减速器30将用于在第一充电消耗模式、第二充电消耗模式、充电维持模式和并行模式的每个中驱动车辆的第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴31。
虽然通过减速器30将第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴31,但在其他部件的操作状态或动力传输的流程方面,第四实施例和第三实施例之间不存在差异,并且因此将描述仅并行模式,以便避免冗余描述。
并行模式
并行模式为这样的车辆的运行模式,其中发动机10的动力中的一些补充第二电动机MG2的输出,使得发动机10的动力中的一些以及第二电动机MG2的动力一起用于驱动车辆。
在并行模式中,发动机10的动力被分配为用于发电的动力以及用于驱动主动轮的动力,以便用于车辆的发电和驱动两者。这里,第一电动机MG1作为发电机的驱动源操作,其使用发动机10的分配动力以对电池充电。
在并行模式中,通过减速器30将第二电动机MG2的动力最终传输到其他主动轮的驱动轴31,其未连接到驱动轴26。
在并行模式中,发动机10的动力中的一些被传输到第一电动机MG1,以便用作用于发电的功力,并且通过第四动力传输机构以及第二动力传输机构的第二动力传输轴23将发动机10的剩余动力传输到主动轮的驱动轴26,以便用作用于驱动车辆的辅助动力。为此,闭合第一同步器16和第三同步器42,而开放第二同步器18。
通过闭合第一同步器16,发动机10的动力中的一些通过发动机齿轮11、第一中间齿轮13、第一动力传输轴12、第二中间齿轮14、第一电动机动力传输齿轮17、第一同步器16和第一电动机MG1的旋转轴15被传输到第一电动机MG1,并然后通过第一电动机MG1用于发电。
当闭合第三同步器42时,通过第一电动机动力传输齿轮17、第四输出齿轮41、第三同步器42、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将从发动机10分配的剩余动力(不是被传输到第一电动机MG1以用于发电的动力)最终传输到主动轮的驱动轴26。
[第五实施例]
图12为根据第五实施例示出用于环境友好型车辆的传动系的动力传输***示图。
第五实施例提供传动系,其包括发动机10和两个电动机,即,第一电动机MG1和第二电动机MG2。发动机10提供仅用于对电池(未示出)充电所需的电力的生成的动力,所述电池为车辆的能量存储设备,或者补充第二电动机MG2的输出以便充当作为驱动源,以用于运行车辆。
当发动机10的动力用于补充第二电动机MG2的输出时,发动机的动力被分配为用于发电的动力以及用于驱动主动轮的动力,以用于车辆的发电和驱动两者。
第一电动机MG1被驱动作为发电机,其使用从发动机10传输的动力(通过电动机的充电),或者作为车辆驱动源操作,以补充第二电动机MG2的输出(作为电动机的驱动)。
第二电动机MG2为充当作为主要驱动源的电动机,以用于驱动车辆,即,以用于输出运行车辆所需的动力,并且从第二电动机MG2输出的动力被最终传输到主动轮。
根据第五实施例的传动系具有使其与第三实施例区分开的特征在于提供两个路径,使得通过选自两个路径的一个路径将分配的动力最终传输到主动轮,其中通过所述两个路径将从发动机10分配的剩余动力(不是用于发电的动力)传输到主动轮。
因此,存在两个并行模式,其经两个路径通过发动机10的分配动力以及第二电动机MG2的动力驱动车辆。这里,通过其传输分配动力的两个路径具有不同齿轮比。
除了第三实施例的部件以外,根据第五实施例的传动系还包括第四同步器43,其参与或解除第二输出齿轮24和第二动力传输轴23之间的动力传输。
第四同步器43连接到第二动力传输轴23。
第二输出齿轮24经由第四同步器43连接到第二动力传输轴23,并与第一输出齿轮19接合,使得通过第四同步器43选择性地参与或解除第二输出齿轮24和第二动力传输轴23之间的动力传输。
第二输出齿轮24以怠速方式联接到第二动力传输轴23。在闭合第四同步器43之后,第二动力传输轴23与第二输出齿轮24结合(成一体),从而允许其间的动力传输。
因此,第五实施例和第三实施例之间不存在差异,除了通过闭合或开放第四同步器43参与或解除第二输出齿轮24和第二动力传输轴23之间的动力传输。
具体地,在根据第五实施例的传动系的构造中,第一动力传输机构设置在发动机10和第一电动机MG1之间,以便将发动机10的动力传输到第一电动机MG1。在操作第一动力传输机构后,将发动机10的动力传输到第一电动机MG1。
第一动力传输机构包括:发动机齿轮11,其联接到发动机10的输出轴;第一中间齿轮13,其联接到第一动力传输轴12并与发动机齿轮11接合;以及第二中间齿轮14,其联接到与第一中间齿轮13同轴的第一动力传输轴12。第一同步器16连接到第一电动机MG1的旋转轴15。第一电动机动力传输齿轮17经由第一同步器16连接到第一电动机MG1的旋转轴15,使得通过第一同步器16选择性地参与或解除第一电动机动力传输齿轮17和第一电动机MG1的旋转轴15之间的动力传输,并且与第二中间齿轮14接合。
第一电动机动力传输齿轮17以怠速方式联接到第一电动机MG1的旋转轴15。在闭合第一同步器16后,第一电动机MG1的旋转轴15与第一电动机动力传输齿轮17结合(成一体),从而实现其间的动力传输。
在闭合第一同步器16后,通过发动机齿轮11、第一中间齿轮13、第一动力传输轴12、第二中间齿轮14、第一电动机动力传输齿轮17、第一同步器16以及第一电动机MG1的旋转轴15将发动机10的动力传输到第一电动机MG1,从而使第一电动机MG1作为驱动源操作,以用于发电。
使第一电动机MG1的旋转轴15与第一电动机动力传输齿轮17同步的第一同步器16选择性地参与或解除第一电动机MG1的旋转轴15和第一电动机动力传输齿轮17之间的动力传输,并且可包括普通离合器。
用于将第一电动机MG1的动力传输到主动轮的驱动轴26的第二动力传输机构设置在第一电动机MG1和主动轮的驱动轴26之间。通过操作第二动力传输机构,将第一电动机MG1的动力传输到主动轮。
第二动力传输机构包括:第二同步器18,其连接到第一电动机MG1的旋转轴15;第一输出齿轮19,其经由第二同步器18连接到第一电动机MG1的旋转轴15,使得通过第二同步器18选择性地参与或解除第一输出齿轮19和第二电动机MG1的旋转轴15之间的动力传输;以及第二输出齿轮24,其联接到第二动力传输轴23并与第一输出齿轮19接合。第三输出齿轮25联接到与第二输出齿轮24同轴的第二动力传输轴23,并连接到主动轮的驱动轴26,以便将动力传输到主动轮的驱动轴26。
使第一电动机MG1的旋转轴15与第一输出齿轮19同步的第二同步器18选择性地参与或解除第一电动机MG1的旋转轴15和第一输出齿轮19之间的动力传输,并且可包括普通离合器。
第一输出齿轮19以怠速方式联接到第一电动机MG1的旋转轴15。在闭合第二同步器18之后,第一电动机MG1的旋转轴15与第一输出齿轮19结合(成一体),从而实现其间的动力传输。
因此,当闭合第二同步器18时,通过第一电动机MG1的旋转轴15、第二同步器18、第一输出齿轮19、第二输出齿轮24、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将第一电动机MG1的动力传输到主动轮的驱动轴26。
以该方式从第一电动机MG1传输的动力可被用作运行车辆所需的辅助动力。也就是说,所述动力可补充从第二电动机MG2传输到主动轮的驱动轴26的动力,以帮助驱动车辆。
根据第五实施例,第二电动机MG2的旋转轴20经由第三动力传输机构连接到第二动力传输机构,以便将动力传输到第二动力传输机构,使得第二电动机MG2将动力传输到主动轮,无论是与第一电动机MG1结合(成一体)还是独立于第一电动机MG1。
第三动力传输机构包括第一传输齿轮21,其联接到第二电动机MG2的旋转轴20,以及第二传输齿轮22,其联接到第二动力传输机构的第二动力传输轴23,以便与第一传输齿轮21接合。第一传输齿轮21同轴地连接到第二动力传输机构的第三输出齿轮25。
因此,通过旋转轴20、第一传输齿轮21、第二传输齿轮22、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将第二电动机MG2的动力最终传输到主动轮的驱动轴26。
以该方式传输的第二电动机MG2的动力用作用于驱动车辆所需的运行动力。
主动轮可以是从一对前轮和一对后轮当中选择的任一对车轮。图12中示出的第五实施例示出两轮驱动(2WD)构造,其采用主动轮(前轮或后轮)作为驱动轮。
根据第五实施例的传动系还包括第四动力传输机构,其设置在第一动力传输机构和第二动力传输机构之间,以便选择性地将从发动机10分配的剩余动力(不是用于发电的动力)从第一动力传输机构传输到第二动力传输机构,其连接到主动轮。
第四动力传输机构包括第三同步器42,其选择性地将从发动机10分配的剩余动力(不是用于发电的动力)从第一动力传输机构传输到第二动力传输机构的第二动力传输轴23。第三同步器42连接到第二动力传输轴23。第四动力传输机构还包括第四输出齿轮41,其经由第三同步器42连接到第二动力传输轴23,使得通过第三同步器42选择性地参与或解除第四输出齿轮41和第二动力传输轴23之间的动力传输。第四输出齿轮41与第一电动机动力传输齿轮17接合。
第四输出齿轮41以怠速方式联接到第二动力传输23。当闭合第三同步器42时,第四输出齿轮41与第二动力传输轴23结合(成一体),从而允许其间的动力传输。
当闭合第一同步器16和第三同步器42时,通过第一电动机动力传输齿轮17、第四输出齿轮41、第三同步器42、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将从发动机10分配的剩余动力(不是从第一动力传输机构传输到第一电动机MG1以用于发电的动力)最终传输到主动轮的驱动轴26。
根据图12的第五实施例,传动系包括第一动力传输轴12、第一电动机MG1的旋转轴15和第二动力传输轴23,并还包括第一同步器16、第二同步器18和第三同步器42。
第一同步器16充当作为发动机离合器,其适于参与或解除发动机10和第一电动机MG1之间的动力传输。第二同步器18参与或解除从第一电动机MG1到主动轮的动力传输,使得第一电动机MG1的动力和第二电动机MG2的动力被同时用作车辆的运行动力(驱动车辆所需的动力)。
在双电动机驱动模式中,第二动力传输轴23充当作为最终动力传输轴,其接收第一电动机MG1的动力和第二电动机MG2的动力,并通过第三输出齿轮25将组合力传输到主动轮的驱动轴26。
第三同步器42参与或解除从发动机10分配并被传输到主动轮的剩余动力(不是被传输到第一电动机MG1以用于发电的动力)的传输。
在并行模式操作中,发动机10的动力中的一些补充第二电动机MG2的动力,使得发动机10的动力中的一些和第二电动机MG2的动力用于驱动车辆。
根据第五实施例,存在两个动力传输路径,通过所述动力传输路径将从发动机10分配的剩余动力传输到主动轮(不是用于发电的动力),更具体地,通过其将从发动机10分配的动力从第一电动机MG1的旋转轴15传输到第二动力传输轴23的两个动力传输路径。因此,两个平行模式中的任一个可根据传输路径中的变化操作。两个动力传输路径中的一个包括第一输出齿轮19以及与第一输出齿轮19接合的第二输出齿轮24,并且另一个包括第一电动机动力传输齿轮17以及与第一电动机动力传输齿轮17接合的第四输出齿轮41。为了在两个动力传输路径中具有不同齿轮比,第二输出齿轮24与第一输出齿轮19的齿轮比被控制为不同于第四输出齿轮41与第一电动机动力传输齿轮17的齿轮比。
在根据第五实施例的传动系中,车辆可在第一充电消耗模式、第二充电消耗模式、充电维持模式、第一并行模式和第二并行模式中的一个中运行。
在这些模式当中,由于第一充电消耗模式、第二充电消耗模式和充电维持模式不具有使它们在部件操作状态和动力传输流程方面与第一实施例和第三实施例区分开的特征,如图13到图15中所示,因此省略了其详细描述。
具体地,第一并行模式不具有使其在部件操作状态和动力传输流程方面与第三实施例中的并行模式区分开的特征,如图16中所示。现在将描述第一并行模式和第二并行模式中动力传输的操作状态和流程。
图16根据第一并行模式中的第五实施例示出传动系的动力传输流程。图17根据第二并行模式中的第五实施例示出传动系的动力传输流程。
第一并行模式和第二并行模式中的每个为车辆的运行模式,其中发动机10的动力中的一些补充第二电动机MG2的动力,使得发动机10的动力中的一些和第二电动机MG2的动力用于驱动车辆。
在第一和第二并行模式中,发动机10的动力被分配为用于发电的动力以及用于驱动主动轮的动力,以便用于车辆的发电和驱动两者。这里,第一电动机MG1作为发电机的驱动源操作,其使用发动机10的分配动力以对电池充电。
在第一和第二并行模式中,通过第三动力传输机构以及第二动力传输机构的第二动力传输轴23将第二电动机MG2的动力最终传输到主动轮。
更具体地,在第一和第二并行模式中,通过旋转轴20、第一传输齿轮21、第二传输齿轮22、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴26。
第一并行模式
在第一并行模式中,在用于将发动机10的动力传输到第一电动机MG1的第一动力传输机构的动力传输期间、在通过第二动力传输机构的第一电动机MG1和主动轮的驱动轴26之间的动力传输解除期间,或者在通过第四动力传输机构的动力传输期间,通过第一动力传输机构、第四动力传输机构和第二动力传输机构将从发动机10分配的剩余动力(不是被传输到第一电动机MG1以用于发电的动力)传输到主动轮的驱动轴26,以便与第二电动机MG2的动力一起使用以驱动车辆。
参考图16更详细地描述第一并行模式。发动机10的动力中的一些被传输到第一电动机MG1以便用作用于发电的动力,并且发动机10的剩余动力通过第四动力传输机构和第二动力传输机构的第二动力传输轴23被传输到主动轮的驱动轴26,以用作用于驱动车辆的辅助动力。这里,闭合第一同步器16和第三同步器42,而开放第二同步器18和第四同步器43。
通过闭合第一同步器16,发动机10的动力中的一些通过发动机齿轮11、第一中间齿轮13、第一动力传输轴12、第二中间齿轮14、第一电动机动力传输齿轮17、第一同步器16和第一电动机MG1的旋转轴15被传输到第一电动机MG1,并然后通过第一电动机MG1用于发电。
当闭合第三同步器42时,通过第一电动机动力传输齿轮17、第四输出齿轮41、第三同步器42、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将从发动机10分配的剩余动力(不是被传输到第一电动机MG1以用于发电的动力)最终传输到主动轮的驱动轴26。
第二并行模式
在第二并行模式中,在用于将发动机10的动力传输到第一电动机MG1的第一动力传输机构的动力传输期间、在通过第二动力传输机构的第一电动机MG1的旋转轴15和主动轮的驱动轴26之间的动力传输接合期间、通过第四动力传输机构的动力传输解除期间,以及通过第四同步器43的动力传输期间,通过第一动力传输机构、第四同步器43和第二动力传输机构将从发动机10分配的剩余动力(不是被传输到第一电动机MG1以用于发电的动力)传输到主动轮的驱动轴26,以便与第二电动机MG2的动力一起使用以驱动车辆。
参考图17更详细地描述第二并行模式。发动机10的动力中的一些被传输到第一电动机MG1以便用作用于发电的动力,并且发动机10的剩余动力通过第四同步器43和第二动力传输机构的第二动力传输轴23被传输到主动轮的驱动轴26,以用作用于驱动车辆的辅助动力。闭合第一同步器16、第二同步器18和第四同步器43,而开放第三同步器42。
通过闭合第一同步器16,发动机10的动力中的一些通过发动机齿轮11、第一中间齿轮13、第一动力传输轴12、第二中间齿轮14、第一电动机动力传输齿轮17、第一同步器16和第一电动机MG1的旋转轴15被传输到第一电动机MG1,并然后通过第一电动机MG1用于发电。
当闭合第二同步器18和第四同步器43时,通过第一电动机MG1的旋转轴15、第二同步器18、第一输出齿轮19、第二输出齿轮24、第四同步器43、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将从发动机10分配的剩余动力(不是被传输到第一电动机MG1以用于发电的动力)最终传输到主动轮的驱动轴26。
[第六实施例]
图18为根据第六实施例示出用于环境友好型车辆的传动系的动力传输***示图。
虽然第五实施例是用于车辆的2WD传动系,但第六实施例是用于车辆的4WD传动系,如在第二实施例和第四实施例中。
在第二充电消耗模式中,当第一电动机MG1的动力被传输到主动轮的驱动轴26时,其中所述动力为驱动车辆所需的运行动力,如果通过第一电动机MG1的动力驱动的主动轮为后轮,则通过减速器30将第二电动机MG2的动力传输到前轮。因此,前轮和后轮中的全部可被用作驱动轮。
在一些实施例中,向其传输第一电动机MG1的动力的主动轮可为前轮,并且向其传输第二电动机MG2的动力的主动轮可为后轮。
出于实施4WD操作的目的,第二电动机MG2的旋转轴20通过减速器30连接到主动轮的驱动轴31,如图18中所示。
参考图18,第二电动机MG2未连接到发动机10和第一电动机MG1,但连接到其他主动轮的驱动轴31,其未连接到驱动轴26,以便将动力传输到驱动轴31。
第六实施例还采用第二电动机MG2作为主要驱动源,以用于运行车辆。因此,在第一充电消耗模式中,第二电动机MG2操作,并且通过减速器30将第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴31,从而驱动车辆。
如图18中所示,第五实施例和第六实施例之间不存在差异,除了第二电动机MG2连接到第一电动机MG1未连接到的其他主动轮。由于第二电动机MG2的旋转轴20未以能够传输动力的方式连接到第二动力传输轴23,因此排除包括第一传输齿轮21和第二传输齿轮22的第三动力传输机构。
类似于第五实施例,与第一实施例和第二实施例比较,第六实施例还包括第一并行模式和第二并行模式。通过减速器30将用于在第一充电消耗模式、第二充电消耗模式、充电维持模式、第一并行模式和第二并行模式的每个中驱动车辆的第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴31。
除了通过减速器30将第二电动机MG2的动力传输到主动轮的驱动轴31,在其他部件的操作状态和动力传输的流程方面,第六实施例和第五实施例之间不存在差异,并且因此将描述仅并行模式,以便避免冗余描述。
具体地,第一并行模式不具有使其在部件操作状态和动力传输流程方面与第三实施例中的并行模式区分开的特征,如图16中所示。现在将描述第一并行模式和第二并行模式中动力传输的操作状态和流程。
第一并行模式和第二并行模式为车辆的运行模式,其中发动机10的动力中的一些补充第二电动机MG2的动力,使得发动机10的动力中的一些和第二电动机MG2的动力用于驱动车辆。
在第一和第二并行模式中,发动机10的动力被分配为用于发电的动力以及用于驱动主动轮的动力,以便用于车辆的发电和驱动两者。这里,第一电动机MG1作为发电机的驱动源操作,其使用发动机10的分配动力以对电池充电。
在第一和第二并行模式中,通过减速器30将第二电动机MG2的动力最终传输到主动轮。
第一并行模式
第一并行模式为这样的模式,其中,在用于将发动机10的动力传输到第一电动机MG1的第一动力传输机构的动力传输期间、在通过第二动力传输机构的第一电动机MG1和主动轮的驱动轴26之间的动力传输解除期间,以及在通过第四动力传输机构的动力传输期间,通过第一动力传输机构、第四动力传输机构和第二动力传输机构将从发动机10分配的剩余动力(不是被传输到第一电动机MG1以用于发电的动力)传输到主动轮的驱动轴26,以便与第二电动机MG2的动力(其通过减速器被传输到对应于其他主动轮的驱动轴)一起使用以驱动车辆。
更具体地,发动机10的动力中的一些被传输到第一电动机MG1以便用作用于发电的动力,并且发动机10的剩余动力通过第四动力传输机构和第二动力传输机构的第二动力传输轴23被传输到主动轮的驱动轴26,以用作用于驱动车辆的辅助动力。这里,闭合第一同步器16和第三同步器42,而开放第二同步器18和第四同步器43。
通过闭合第一同步器16,发动机10的动力中的一些通过发动机齿轮11、第一中间齿轮13、第一动力传输轴12、第二中间齿轮14、第一电动机动力传输齿轮17、第一同步器16和第一电动机MG1的旋转轴15被传输到第一电动机MG1,并然后通过第一电动机MG1用于发电。
当闭合第三同步器42时,通过第一电动机动力传输齿轮17、第四输出齿轮41、第三同步器42、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将从发动机10分配的剩余动力(不是被传输到第一电动机MG1以用于发电的动力)最终传输到主动轮的驱动轴26。
第二并行模式
在第二并行模式中,在用于将发动机10的动力传输到第一电动机MG1的第一动力传输机构的动力传输期间,通过第二动力传输机构在第一电动机MG1的旋转轴15和主动轮的驱动轴26之间作出动力传输接合,以及作出第四动力传输机构的动力传输和第四同步器43的动力传输的解除。通过第一动力传输机构、第四同步器43和第二动力传输机构将从发动机10分配的剩余动力(不是被传输到第一电动机MG1以用于发电的动力)传输到主动轮的驱动轴26,以便与第二电动机MG2的动力(其通过减速器被传输到对应于其他主动轮的驱动轴)一起使用以驱动车辆。
更具体地,发动机10的动力中的一些被传输到第一电动机MG1以便用作用于发电的动力,并且发动机10的剩余动力通过第四同步器43和第二动力传输机构的第二动力传输轴23被传输到主动轮的驱动轴26,以用作用于驱动车辆的辅助动力。这里,闭合第一同步器16、第二同步器18和第四同步器43,而开放第三同步器42。
通过闭合第一同步器16,发动机10的动力中的一些通过发动机齿轮11、第一中间齿轮13、第一动力传输轴12、第二中间齿轮14、第一电动机动力传输齿轮17、第一同步器16和第一电动机MG1的旋转轴15被传输到第一电动机MG1,并然后通过第一电动机MG1用于发电。
当闭合第二同步器18和第四同步器43时,通过第一电动机MG1的旋转轴15、第二同步器18、第一输出齿轮19、第二输出齿轮24、第四同步器43、第二动力传输轴23和第三输出齿轮25将从发动机10分配的剩余动力(不是被传输到第一电动机MG1以用于发电的动力)最终传输到主动轮的驱动轴26。
如以上所描述,本公开提供以下优点。
当车辆在其中电池的SOC处于参考值或更高的状态中以充电消耗模式运行时,除了用于驱动车辆的第二电动机的动力以外,将第一电动机的动力传输到主动轮,并且因此可减少用于驱动车辆所需的第二电动机的动力,从而降低制造成本。
即使减少了所需的第二电动机动力,除了用于驱动车辆的第二电动机的动力以外,将用于发电的第一电动机的动力传输到主动轮。因此,将充电消耗模式中的总动力维持在所需水平处是可能的,其中在减少所需的第二电动机动力之前设置所述所需水平。
已经参考其示例性实施例详细描述了本发明。然而,本领域技术人员将理解的是,可在不解除本发明的原理和精神的情况下对这些实施例作出改变,本发明的范围在随附权利要求和它们的等效物中进行限定。
Claims (25)
1.一种用于环境友好型车辆的传动系,包括:
发动机;
第一电动机,其用于车辆的驱动或者从所述发动机接收动力以作为发电机操作;
第一动力传输机构,其设置在所述发动机和所述第一电动机之间,以将发动机动力传输到所述第一电动机或者切断所述发动机和所述第一电动机之间的动力传输;
第二动力传输机构,其设置在所述第一电动机和主动轮的驱动轴之间,以将动力从所述第一电动机传输到所述主动轮的驱动轴,或者切断所述第一电动机和所述主动轮的驱动轴之间的动力传输;以及
第二电动机,其经由第三动力传输机构连接到所述第二动力传输机构,以将动力传输到所述第二动力传输机构,所述第二电动机输出动力以用于驱动所述车辆,并且通过所述第三动力传输机构和所述第二动力传输机构将动力传输到所述主动轮的驱动轴,
其中在通过所述第一动力传输机构的所述发动机和所述第一电动机之间的动力传输的解除期间以及在通过所述第二动力传输机构的所述第一电动机和所述主动轮的驱动轴之间的动力传输的解除期间,实施第一充电消耗模式:通过所述第三动力传输机构和所述第二动力传输机构仅将所述第二电动机的动力传输到所述主动轮的驱动轴。
2.根据权利要求1所述的传动系,其中所述第一动力传输机构包括:
发动机齿轮,其联接到所述发动机的输出轴;
第一中间齿轮,其联接到第一动力传输轴并与所述发动机齿轮接合;
第二中间齿轮,其联接到与所述第一中间齿轮同轴的所述第一动力传输轴;
第一同步器,其连接到所述第一电动机的旋转轴;以及
第一电动机动力传输齿轮,其经由所述第一同步器连接到所述第一电动机的旋转轴,使得通过所述第一同步器选择性地参与或解除所述第一电动机动力传输齿轮与所述第一电动机的旋转轴之间的动力传输,其中所述第一电动机动力传输齿轮与所述第二中间齿轮接合。
3.根据权利要求1所述的传动系,其中所述第二动力传输机构包括:
第二同步器,其连接到所述第一电动机的旋转轴;
第一输出齿轮,其经由所述第二同步器连接到所述第一电动机的旋转轴,使得通过所述第二同步器选择性地参与或解除所述第一输出齿轮与所述第一电动机的旋转轴之间的动力传输;
第二输出齿轮,其联接到第二动力传输轴并与所述第一输出齿轮接合;以及
第三输出齿轮,其联接到与所述第二输出齿轮同轴的所述第二动力传输轴,并以能够传输动力的方式连接到所述主动轮的驱动轴。
4.根据权利要求3所述的传动系,其中所述第三动力传输机构包括:
第一传输齿轮,其联接到所述第二电动机的旋转轴;以及
第二传输齿轮,其联接到所述第二动力传输轴,以与所述第三输出齿轮同轴,并与所述第一传输齿轮接合。
5.根据权利要求1所述的传动系,其中在通过所述第一动力传输机构的所述发动机和所述第一电动机之间的动力传输的解除期间以及在将所述第一电动机的动力传输到所述主动轮的驱动轴的所述第二动力传输机构的动力传输期间,实施第二充电消耗模式:通过所述第二动力传输机构将所述第一电动机的动力传输到所述主动轮的驱动轴,并且通过所述第三动力传输机构和所述第二动力传输机构将所述第二电动机的动力传输到所述主动轮的驱动轴。
6.根据权利要求1所述的传动系,其中在将所述发动机的动力传输到所述第一电动机的第一动力传输机构的动力传输期间以及在通过所述第二动力传输机构的所述第一电动机和所述主动轮的驱动轴之间的动力传输的解除期间,实施充电维持模式:通过所述第一动力传输机构将所述发动机的动力传输到所述第一电动机以用于发电,并且通过所述第三动力传输机构和所述第二动力传输机构将所述第二电动机的动力传输到所述主动轮的驱动轴。
7.根据权利要求1所述的传动系,还包括:
第四动力传输机构,其设置在所述第一动力传输机构和所述第二动力传输机构之间,以选择性地将从所述发动机分配的剩余动力从所述第一动力传输机构传输到连接到所述主动轮的驱动轴的所述第二动力传输机构。
8.根据权利要求7所述的传动系,其中所述第四动力传输机构包括:
第三同步器,其连接到将动力从所述第二动力传输机构传输到所述主动轮的驱动轴的所述第二动力传输轴;以及
第四输出齿轮,其经由所述第三同步器连接到所述第二动力传输轴,使得通过所述第三同步器选择性地参与或解除所述第四输出齿轮和所述第二动力传输轴之间的动力传输,其中所述第四输出齿轮与从所述第一动力传输机构传输所述发动机的动力的所述第一电动机动力传输齿轮接合。
9.根据权利要求7所述的传动系,其中在将所述发动机的动力传输到所述第一电动机的第一动力传输机构的动力传输期间以及在通过所述第二动力传输机构的所述第一电动机和所述主动轮的驱动轴之间的动力传输解除和所述第四动力传输机构的动力传输期间,实施并行模式:通过所述第一动力传输机构、所述第四动力传输机构和所述第二动力传输机构将从所述发动机分配述剩余动力传输到所述主动轮的驱动轴,以与所述第二电动机的动力一起用于驱动所述车辆。
10.根据权利要求7所述的传动系,其中所述第二动力传输机构包括:
第二同步器,其连接到所述第一电动机的旋转轴;
第一输出齿轮,其经由所述第二同步器连接到所述第一电动机的旋转轴,使得通过所述第二同步器选择性地参与或解除所述第一输出齿轮和所述第一电动机的旋转轴之间的动力传输;
第二输出齿轮,其联接到所述第二动力传输轴并与所述第一输出齿轮接合;以及
第三输出齿轮,其联接到与所述第二输出齿轮同轴的所述第二动力传输轴,并以能够传输动力的方式连接到所述主动轮的驱动轴,
其中所述传动系还包括第四同步器,其连接到第二动力传输轴,以参与或解除所述第二输出齿轮和所述第二动力传输轴之间的动力传输。
11.根据权利要求8所述的传动系,其中所述第二动力传输机构包括:
第二同步器,其连接到所述第一电动机的旋转轴;
第一输出齿轮,其经由所述第二同步器连接到所述第一电动机的旋转轴,使得通过所述第二同步器选择性地参与或解除所述第一输出齿轮和所述第一电动机的旋转轴之间的动力传输;
第二输出齿轮,其联接到所述第二动力传输轴并与所述第一输出齿轮接合;以及
第三输出齿轮,其联接到与所述第二输出齿轮同轴的所述第二动力传输轴,并连接到所述主动轮的驱动轴,以将动力传输到所述主动轮的驱动轴,
其中所述传动系还包括第四同步器,其连接到所述第二动力传输轴,使得参与或解除所述第二输出齿轮和所述第二动力传输轴之间的动力传输,以及
其中所述第二输出齿轮与所述第一输出齿轮的齿轮比不同于所述第四输出齿轮与所述第一电动机动力传输齿轮的齿轮比。
12.根据权利要求10所述的传动系,其中在将所述发动机的动力传输到所述第一电动机的第一动力传输机构的动力传输期间、在参与所述第一电动机的旋转轴和所述主动轮的驱动轴之间的动力传输的所述第二动力传输机构的动力传输期间、以及在所述第四动力传输机构的动力传输的解除和所述第四同步器的动力传输期间,实施并行模式:通过所述第一动力传输机构、所述第四同步器和所述第二动力传输机构将从所述发动机分配的剩余动力传输到所述主动轮的驱动轴,以与所述第二电动机的动力一起用于驱动所述车辆。
13.一种用于环境友好型车辆的传动系,包括:
发动机;
第一电动机,其作为用于车辆驱动的电动机操作;
第一动力传输机构,其设置在所述发动机和所述第一电动机之间,以将所述发动机的动力传输到所述第一电动机或者切断所述发动机和所述第一电动机之间的动力传输;
第二动力传输机构,其设置在所述第一电动机和第一主动轮的驱动轴之间,以将所述第一电动机的动力传输到所述第一主动轮的驱动轴,或者切断所述第一电动机和所述第一主动轮的驱动轴之间的动力传输;以及
第二电动机,其连接到第二主动轮以将动力传输到所述第二主动轮,
其中在通过所述第一动力传输机构的所述发动机和所述第一电动机之间的动力传输的解除期间以及在通过所述第二动力传输机构的所述第一电动机和所述第一主动轮的驱动轴之间的动力传输的解除期间,实施第一充电消耗模式:通过减速器仅将所述第二电动机的动力传输到所述第二主动轮的驱动轴。
14.根据权利要求13所述的传动系,其中所述第一动力传输机构包括:
发动机齿轮,其联接到所述发动机的输出轴;
第一中间齿轮,其联接到第一动力传输轴并与所述发动机齿轮接合;
第二中间齿轮,其联接到与所述第一中间齿轮同轴的所述第一动力传输轴;
第一同步器,其连接到所述第一电动机的旋转轴;以及
第一电动机动力传输齿轮,其经由所述第一同步器连接到所述第一电动机的旋转轴,使得通过所述第一同步器选择性地参与或解除所述第一电动机动力传输齿轮与所述第一电动机的旋转轴之间的动力传输,其中所述第一电动机动力传输齿轮与所述第二中间齿轮接合。
15.根据权利要求13所述的传动系,其中所述第二动力传输机构包括:
第二同步器,其连接到所述第一电动机的旋转轴;
第一输出齿轮,其经由所述第二同步器连接到所述第一电动机的旋转轴,使得通过所述第二同步器选择性地参与或解除所述第一输出齿轮与所述第一电动机的旋转轴之间的动力传输;
第二输出齿轮,其联接到第二动力传输轴并与所述第一输出齿轮接合;以及
第三输出齿轮,其联接到与所述第二输出齿轮同轴的所述第二动力传输轴,并以能够传输动力的方式连接到所述第一主动轮的驱动轴。
16.根据权利要求15所述的传动系,其中当所述第一主动轮为所述车辆的前轮和后轮中的一者时,所述第二主动轮为另一者,其中所述第二电动机经由减速器连接到主动轮的驱动轴。
17.根据权利要求13所述的传动系,其中在通过所述第一动力传输机构的所述发动机和所述第一电动机之间的动力传输解除期间以及在将所述第一电动机的动力传输到所述第一主动轮的驱动轴的所述第二动力传输机构的动力传输期间,实施第二充电消耗模式:通过所述第二动力传输机构将所述第一电动机的动力传输到所述第一主动轮的驱动轴,并通过所述减速器将所述第二电动机的动力传输到所述第二主动轮的驱动轴。
18.根据权利要求13所述的传动系,其中在将所述发动机的动力传输到所述第一电动机的第一动力传输机构的动力传输期间以及在通过所述第二动力传输机构的所述第一电动机和所述第一主动轮的驱动轴之间的动力传输解除期间,实施充电维持模式:通过所述第一动力传输机构将所述发动机的动力传输到所述第一电动机以用于发电,并通过所述减速器将所述第二电动机的动力传输到所述第二主动轮的驱动轴。
19.根据权利要求13所述的传动系,还包括:
第四动力传输机构,其设置在所述第一动力传输机构和所述第二动力传输机构之间,以便选择性地将从所述发动机分配的剩余动力从所述第一动力传输机构传输到连接到所述第一主动轮的驱动轴的所述第二动力传输机构。
20.根据权利要求19所述的传动系,其中所述第四动力传输机构包括:
第三同步器,其连接到所述第二动力传输轴,并且将动力从所述第二动力传输机构传输到所述第一主动轮的驱动轴;以及
第四输出齿轮,其经由所述第三同步器连接到所述第二动力传输轴,使得通过所述第三同步器选择性地参与或解除所述第四输出齿轮和所述第二动力传输轴之间的动力传输,并且所述第四输出齿轮与从所述第一动力传输机构传输所述发动机的动力的所述第一电动机动力传输齿轮接合。
21.根据权利要求19所述的传动系,其中在将所述发动机的动力传输到所述第一电动机的第一动力传输机构的动力传输期间、在通过所述第二动力传输机构的所述第一电动机和所述第一主动轮的驱动轴之间的动力传输解除期间、以及在所述第四动力传输机构的动力传输期间,实施并行模式:通过所述第一动力传输机构、所述第四动力传输机构和所述第二动力传输机构将从所述发动机分配的剩余动力传输到所述第一主动轮的驱动轴,以与所述第二电动机的动力一起用于驱动所述车辆。
22.根据权利要求19所述的传动系,其中所述第二动力传输机构包括:
第二同步器,其连接到所述第一电动机的旋转轴;
第一输出齿轮,其经由所述第二同步器连接到所述第一电动机的旋转轴,使得通过所述第二同步器选择性地参与或解除所述第一输出齿轮和所述第一电动机的旋转轴之间的动力传输;
第二输出齿轮,其联接到所述第二动力传输轴并与所述第一输出齿轮接合;以及
第三输出齿轮,其联接到与所述第二输出齿轮同轴的所述第二动力传输轴,并以能够传输动力的方式连接到所述第一主动轮的驱动轴,
其中所述传动系还包括第四同步器,其连接到所述第二动力传输轴,以参与或解除所述第二输出齿轮和所述第二动力传输轴之间的动力传输。
23.根据权利要求20所述的传动系,其中所述第二动力传输机构包括:
第二同步器,其连接到所述第一电动机的旋转轴;
第一输出齿轮,其经由所述第二同步器连接到所述第一电动机的旋转轴,使得通过所述第二同步器选择性地参与或解除所述第一输出齿轮和所述第一电动机的旋转轴之间的动力传输;
第二输出齿轮,其联接到所述第二动力传输轴并与所述第一输出齿轮接合;以及
第三输出齿轮,其联接到与所述第二输出齿轮同轴的所述第二动力传输轴,并以能够传输动力的方式连接到所述第一主动轮的驱动轴,
其中所述传动系还包括第四同步器,其连接到所述第二动力传输轴,使得参与或解除所述第二输出齿轮和所述第二动力传输轴之间的动力传输,
其中所述第二输出齿轮与所述第一输出齿轮的齿轮比不同于所述第四输出齿轮与所述第一电动机动力传输齿轮的齿轮比。
24.根据权利要求22所述的传动系,其中在将所述发动机的动力传输到所述第一电动机的第一动力传输机构的动力传输期间、在参与所述第一电动机的旋转轴和所述第一主动轮的所动轴之间的动力传输的所述第二动力传输机构的动力传输期间、以及在所述第四动力传输机构的动力传输的解除和所述第四同步器的动力传输期间,实施并行模式:通过所述第一动力传输机构、所述第四同步器和所述第二动力传输机构将从所述发动机分配的剩余动力传输到所述第一主动轮的驱动轴,以与所述第二电动机的动力一起用于驱动所述车辆。
25.根据权利要求13所述的传动系,其中通过使用传输到所述第一电动机的的动力,所述第一电动机作为发电机操作。
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