混合動力車輛的傳動系統的制作方法
【專利說明】混合動力車輛的傳動系統
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2014年8月26日提交的韓國專利申請號為10-2014-0111407的優先權，該申請的全部內容為了所有目的以引用方式并入本文。
技術領域
[0003]本發明涉及混合動力車輛的傳動系統。更具體來說，本發明涉及可以實現電動車輛(EV)模式、動力分配模式以及超速傳動(0D)模式的混合動力車輛的傳動系統。
【背景技術】
[0004]通常，混合動力車輛是有效地使用兩種不同動力源的車輛。
[0005]該混合動力車輛通常使用發動機和電動機/發電機。低速狀態下，混合動力車輛使用具有相對較好的低速扭矩特性的電動機/發電機作為主動力源，并且在高速狀態下，混合動力車輛使用具有相對較好的高速扭矩特性的發動機作為主動力源。
[0006]由于混合動力車輛在低速范圍下停止使用礦物燃料的發動機的操作并且使用電動機/發電機，所以可以改善燃料消耗狀況并且可以減少廢氣排放。
[0007]混合動力車輛的動力傳動系統分為單模式類型和多模式類型。
[0008]根據單模式類型，扭矩傳遞裝置(諸如用于換擋控制的離合器和制動器)并非是必需的，但是，高速范圍下效率降低導致燃料消耗較高，并且需要將額外的扭矩倍增設備應用到大型車輛中。
[0009]由于多模式類型在高速范圍下具有高效率并且能夠自主地倍增扭矩，所以可以將多模式類型應用到全尺寸車輛中。
[0010]因此，多模式類型替代單模式類型被應用為混合動力車輛的動力傳動系統，并且也處于不斷的研發中。
[0011]多模式類型的動力傳動系統包括多個行星齒輪組、作為一個電動機和/或一個發電機操作的多個電動機/發電機、控制行星齒輪組的旋轉元件的多個扭矩傳遞裝置以及用作電動機/發電機的動力源的電池。
[0012]多模式類型的動力傳動系統取決于行星齒輪組、電動機/發電機以及扭矩傳遞裝置的連接而具有不同的操作機構。
[0013]此外，多模式類型的動力傳動系統取決于行星齒輪組、電動機/發電機以及扭矩傳遞裝置的連接而具有不同的特性，例如耐久性、動力傳遞效率以及尺寸。因此，用于混合動力車輛的動力傳動系統的連接結構的設計也處于不斷的研發中，以實現沒有功率損耗的堅固且緊湊的動力傳動系統。
[0014]公開于本發明背景部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。
【發明內容】
[0015]本發明的各個方面旨在提供具有以下優點的混合動力車輛的傳動系統:通過經由一個軸承旋轉地支撐行星齒輪組的太陽輪和連接到變速器殼體上的第一電動機/發電機的轉子的轂，并且經由一個軸承旋轉地支撐行星齒輪組的齒圈和變速器殼體上的空心軸，從而實現緊湊設計。
[0016]此外，本發明的各個方面旨在提供具有以下進一步優點的混合動力車輛的傳動系統:通過穿過轂的內圓周將軸承安裝在連接到第一電動機/發電機的轉子的轂與形成在后蓋內表面上的固定端之間來縮短變速器殼體的長度。
[0017]此外，本發明的各個方面旨在提供一種混合動力車輛的傳動系統，其能夠通過在具有較大慣性的外軸上安裝停車齒輪來減小停車沖擊。
[0018]此外，本發明的各個方面旨在提供混合動力車輛的傳動系統，其中用于收集攪動油(churning oil)的油槽安裝在第一和第二輸出齒輪的上方，所述第一和第二輸出齒輪安裝在第二電動機/發電機與發動機之間。因此，當車輛在EV模式下行駛時，冷卻油可以較為容易地供應到第二電動機/發電機。
[0019]根據本發明的各個方面，混合動力車輛的傳動系統可以包括:第一電動機/發電機和第二電動機/發電機；行星齒輪組；第一輸出齒輪和第二輸出齒輪；制動器；旋轉限制構件，位于變速器殼體中的接收發動機的扭矩的輸入軸的軸線上；以及空心軸、外軸和后蓋，所述空心軸安裝于輸入軸的徑向外部并且適配成將發動機的扭矩或第一電動機/發電機的扭矩傳送到第二輸出齒輪，所述外軸安裝在空心軸的徑向外部并且適配成將第二電動機/發電機的扭矩傳送到第一輸出齒輪，所述后蓋聯接到變速器殼體的后端部分，其中行星齒輪組可以包括作為其旋轉元件的太陽輪、行星齒輪架和齒圈，所述太陽輪可以在花鍵聯接到連接至第一電動機/發電機的轉子的轂的狀態下經由第一軸承旋轉地支撐在變速器殼體上，齒圈可以通過經由第二軸承旋轉地支撐在變速器殼體上的空心軸連接到連接構件，并且行星齒輪架可以由分別安裝在行星齒輪架與太陽輪之間以及行星齒輪架與空心軸的延長端之間的第三軸承旋轉地支撐。
[0020]旋轉限制構件、第二輸出齒輪、第一輸出齒輪、第二電動機/發電機、行星齒輪組、第一電動機/發電機以及制動器可以從發動機側到變速器殼體的后部順序地安裝。
[0021]第一電動機/發電機可以由插入在連接到第一電動機/發電機的轉子的轂的內圓周的一個末端部分與形成在后蓋內表面上的固定端的外圓周之間的第四軸承旋轉地支撐，并且第一軸承可以插入在轂外圓周的另一個末端部分與變速器殼體之間。
[0022]第一、第二和第四軸承中的每一個都可以是滾珠軸承，并且第三軸承可以是止推軸承。
[0023]旋轉限制構件可以是單向離合器、雙向離合器或制動器。
[0024]傳動系統可以進一步包括安裝在第一輸出齒輪與第二輸出齒輪之間并且連接到外軸的停車齒輪。
[0025]可以在外軸上安裝用于將停車齒輪在軸向方向上固定的卡環以及用于防止卡環脫離的固定環。
[0026]第二輸出齒輪可以花鍵聯接到空心軸的前端部分，并且第五軸承可以插入在第二輸出齒輪的延長部分的外圓周與變速器殼體之間。
[0027]連接到第二電動機/發電機的轉子的轂可以花鍵聯接到外軸上，并且可以在外軸上安裝用于將轂在軸向方向上固定的卡環和用于防止卡環脫離的固定環。
[0028]制動器可以安裝在后蓋與連接到第一電動機/發電機的轉子的轂之間。
[0029]用于收集攪動油的油槽可以安裝在變速器殼體中的第一輸出齒輪和第二輸出齒輪的上方。
[0030]潤滑管可以安裝在輸入軸與形成在后蓋的內表面上的固定端之間。
[0031]潤滑管的一端可以固定地插入在固定端的油路中，并且潤滑管的另一端可以插入在輸入軸的油路中，并在所述潤滑管的所述另一端和所述輸入軸的所述油路之間形成間隙。
[0032]應理解的是，如本文使用的術語“車輛”或“車輛的”或其他類似術語通常包括機動車輛，諸如客運汽車(包括運動型多功能車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛)、船只(包括各種小艇和船舶)、飛機等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、插電式混合動力車輛、氫動力車輛以及其他替代燃料車輛(例如，從除了石油之外的來源獲得的燃料)。如本文所提及的，混合動力車輛是具有兩個或多個動力源的車輛，例如汽油動力和電動力車輛。
[0033]本發明的方法和裝置具有將從并入本文的附圖以及以下詳細描述(它們一起用來解釋本發明的某些原理)中顯而易見或者在其中更詳細闡述的其他特性和優點。
【附圖說明】
[0034]圖1是根據本發明的示例性的混合動力車輛的傳動系統的示意圖。
[0035]圖2是根據本發明的示例性的混合動力車輛的傳動系統的橫截面圖。
[0036]圖3是圖2中A部分的放大橫截面圖。
[0037]圖4是圖2中B部分的放大橫截面圖。
[0038]應當了解，附圖并不必須是按比例繪制的，其示出了某種程度上經過簡化了的本發明的基本原理的各個特征。在此所公開的本發明的特定的設計特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，將部分地由特定目的的應用和使用環境所確定。
【具體實施方式】
[0039]現在將具體參考本發明的各個實施例，在附圖中和以下的描述中示出了這些實施例的實例。雖然本發明與示例性實施例相結合進行描述，但是應當了解，本說明書并非旨在將本發明限制為那些示例性實施例。相反，本發明旨在不但覆蓋這些示例性實施例，而且覆蓋可以被包括在由所附權利要求所限定的本發明的精神和范圍之內的各種替換、修改、等效形式以及其它實施例。
[0040]圖1是根據本發明各個實施例的混合動力車輛的傳動系統示意圖。
[0041]參照圖1，根據本發明各個實施例的混合動力車輛的傳動系統根據車輛的行駛狀態改變發動機Eng以及第一電動機/發電機MG1和第二電動機/發電機MG2的扭矩，并且通過第一輸出齒輪0G1和第二輸出齒輪0G2輸出改變的扭矩。
[0042]傳動系統包括第一電動機/發電機MG1和第二電動機/發電機MG2、行星齒輪組PS、第一輸出齒輪0G1和第二輸出齒輪0G2、制動器BK、旋轉限制構件(0WC、TWC或制動器)以及減速單元CGU。
[0043]第一電動機/發電機MG1和第二電動機/發電機MG2各自是獨立的動力源，并且作為電動機或發動機運行。
[0044]第一電動機/發電機MG1直接連接到行星齒輪組PS的太陽輪S，以作為用于通過太陽輪s將扭矩