具有多行星、单马达驱动单元的动力系统技术方案

一种动力系统包括输出部件、第一简单行星齿轮组和第二简单行星齿轮组。行星齿轮组各设有第一部件、第二部件和第三部件，这些部件包括太阳齿轮部件、轮架部件、环形齿轮部件。驱动单元包括可作为马达运行、具有转子的单个电机，转子通过连接以与第一行星齿轮组的太阳齿轮部件同步转动并驱动太阳齿轮部件。互联部件连接第一行星齿轮组的第二部件以与第二行星齿轮组的第一部件同步转动。第一行星齿轮组的第三部件或第二行星齿轮组的第二部件连续地压触到静止部件上或可操作地连接以由发动机来驱动。第二行星齿轮组的第三部件连续可操作地连接至输出部件。

Power system with multiple planetary and single motor drive units

A power system includes an output component, a first simple planetary gear set, and a second simple planetary gear set. Each planetary gear set is provided with a first component, a second component and a third component, wherein the parts comprise a solar gear component, a wheel support component, and a ring gear component. The drive unit includes a single motor that can operate as a motor and has a rotor, which is synchronized to rotate with the sun gear part of the first planetary gear set and drive the solar gear component. The interconnecting component connects the second component of the first planetary gear set to rotate in synchronization with the first component of the second planetary gear set. The third component of the first planetary gear set or the second component of the second planetary gear group continuously press the stationary member or is operatively connected to be driven by the engine. The third component of the second planetary gear set is continuously and operatively connected to the output unit.

【技术实现步骤摘要】
具有多行星、单马达驱动单元的动力系统
本专利技术一般包括一种具有电力驱动单元的动力系统。
技术介绍
车用混合动力系统在不同的车辆运行条件下采用不同的动力源。通常，机电混合动力系统具有内燃机，例如柴油机或汽油机、一个或多个马达/发电机。不同的运行模式，例如仅发动机运行模式、仅电力运行模式和混合运行模式，都是通过不同的组合接合刹车和/或离合器、控制发动机和马达/发电机来确定的。由于各种运行模式都可用于提高燃料经济性，所以他们都具有优势。但是，混合动力系统所需的附加构件，例如马达/发电机、制动器和/或离合器，会增加总体车辆成本和包装空间要求。
技术实现思路
本文提供了多行星、单马达驱动单元的各种实施例，其相对紧凑并可设置成作为单轴电力驱动轴驱动轮轴，或者与发动机或其他动力源设在一起以作为多轴动力分配驱动轴结构驱动轮轴。该驱动单元可以为仅以单电机作为动力源的全电力或仅电力驱动器，并且可称为电力轴。动力分配驱动轴结构可另外地或者可替代地用在车辆的一个轮轴上，例如前轮轴，电力驱动轴可用在第二轮轴上，如后轮轴，以形成全轮驱动结构。该驱动单元可配置成模块，其中第一模块用在输入分配驱动轴上，基本相同的第二模块用在电力驱动轴上。通过模块化可以实现生产的规模经济效益。由于该驱动单元采用行星齿轮结构，所以他们比其他齿轮结构更紧凑，例如三轴结构。一种动力系统可包括驱动单元，其包括输出部件、第一行星齿轮组和第二行星齿轮组。第一行星齿轮组和第二行星齿轮组都为设有第一部件、第二部件和第三部件的简单的行星齿轮组，这些部件包括太阳齿轮部件、轮架部件、环形齿轮部件。驱动单元包括可作为马达运行、具有转子的单个电机，转子通过连接与第一行星齿轮组的太阳齿轮部件同步转动并驱动太阳齿轮部件。互联部件连接第一行星齿轮组的第二部件以与第二行星齿轮组的第一部件同步转动。将第一行星齿轮组的第三部件和第二行星齿轮组的第二部件其中之一连续地压触到静止部件上或可操作地连接以由发动机(例如，位于设在输入分配结构的驱动单元中)来驱动。将第二行星齿轮组的第三部件连续可操作地连接到输出部件。各个实施例可包括附加制动器、离合器和/或第三行星齿轮组。当一个驱动单元作为模块用在与发动机可操作地连接的车辆的第一轮轴上时，另一个驱动单元用在车辆的第二轮轴上，包括全轮驱动运行模式在内的各运行模式可基于所使用的电力驱动单元的具体配置来设定。下文结合附图和对本专利技术的最佳实施模式的详细说明，会清晰理解上述本专利技术的特征及优点和其他特征及优点。附图说明图1是一种具有电力驱动单元的动力系统的以水平图形式示出的示意图。图2是图1所示包括控制系统的动力系统的以符号图形式示出的示意图。图3是根据本专利技术替代方面所述的一种具有电力驱动单元的动力系统的以水平图形式示出的示意图。图4是图3所示包括控制系统的动力系统的以符号图形式示出的示意图。图5是根据本专利技术替代方面所述的一种具有电力驱动单元的动力系统的以水平图形式示出的示意图。图6是图5所示包括控制系统的动力系统的一种实施例以符号图形式示出的示意图。图7是图5所示包括控制系统的动力系统的另一种实施例以符号图形式示出的示意图。图8是一种动力系统的以符号图形式示出的示意图，其包括电力驱动单元、控制系统和可操作地连接至电力驱动单元的发动机。图9是根据本专利技术替代方面所述的一种具有电力驱动单元的动力系统的以水平图形式示出的示意图。图10是图9所示包括控制系统的动力系统的一种实施例以符号图形式示出的示意图。图11是图9所示包括控制系统的动力系统的另一种实施例以符号图形式示出的示意图。图12是根据本专利技术替代方面所述的一种具有电力驱动单元的动力系统的以水平图形式示出的示意图。图13是图12所示包括控制系统的动力系统的一种实施例以符号图形式示出的示意图。图14是根据本专利技术替代方面所述的一种具有电力驱动单元的动力系统的以水平图形式示出的示意图。图15是图14所示包括控制系统的动力系统的一种实施例以符号图形式示出的示意图。图16是根据本专利技术替代方面所述的一种具有电力驱动单元的动力系统的以水平图形式示出的示意图。图17是根据本专利技术替代方面所述的一种具有电力驱动单元的动力系统的以水平图形式示出的示意图。图18是根据本专利技术替代方面所述的一种具有电力驱动单元并包括控制系统的动力系统的一种实施例以符号图形式示出的示意图。图19是根据本专利技术替代方面所述的一种动力系统的以符号图形式示出的示意图，其包括电力驱动单元、控制系统和可操作地连接至电力驱动单元的发动机。图20是根据本专利技术替代方面所述的具有电力驱动单元并包括控制系统的动力系统的一种实施例以符号图形式示出的示意图。图21是根据本专利技术替代方面所述的一种动力系统的以符号图形式示出的示意图，其包括电力驱动单元、控制系统和可操作地连接至电力驱动单元的发动机。图22是一种车辆的示意图，其具有图8所示的可运行以驱动第一轮轴的动力系统和可运行以驱动第二轮轴的单独电力驱动单元。图23是一种车辆的示意图，其具有图19所示的可运行以驱动第一轮轴的动力系统和图18所示的可运行以驱动第二轮轴的电力驱动单元。图24是一种车辆的示意图，其具有图21所示的可运行以驱动第一轮轴的动力系统和图20所示的可运行以驱动第二轮轴的电力驱动单元。具体实施方式参见附图，其中所有图中相同的参考数字表示相同的构件，图1示出了一种动力系统10，例如车辆。该动力系统10包括电力驱动单元12。该电力驱动单元12仅包括可配置成用作马达运行、还可配置成用作发动机运行的单个电机14。该电力驱动单元12还包括图1以水平形式示出的第一行星齿轮组20和第二行星齿轮组30。第一行星齿轮组20和第二行星齿轮组30都是简单的行星齿轮组。行星齿轮组20设有第一部件22、第二部件26、第三部件24，包括太阳齿轮部件、环形齿轮部件、轮架部件。例如，在图2所示的实施例中，第一部件22为太阳齿轮部件，第二部件26为轮架部件，第三部件24为环形齿轮部件。参见图2，数个小齿轮27可转动地支撑在轮架部件26上，并与第一部件(太阳齿轮部件22)和第三部件(环形齿轮部件34)啮合。第二行星齿轮组30包括第一部件32、第二部件34、第三部件36。在图2所示的实施例中，第一部件32为太阳齿轮部件，第二部件34为环形齿轮部件，第三部件36为轮架部件。参见图2，数个小齿轮37可转动地支撑在轮架部件36上，并与第一部件(太阳齿轮部件32)和第二部件(环形齿轮部件34)啮合。图2放大详细地示出了电机14。电机14具有通过连接以与第一行星齿轮组20的太阳齿轮部件22同步旋转并经由转子轮毂15和套轴17驱动太阳齿轮部件22的转子16。电机14还包括定子18，其径向围绕转子16并被压触到静止部件41上，例如压触到第一电机14的马达外壳上或不同的静止部件上。电机14的定子18设有可操作地连接至储能装置50的电气绕组，储能装置可以为图2中B所示的一个或多个电池。其他能够储存并分配电能的储能装置可代替电池。图2中C所示的控制器52可操作地连接至电机14并监测转子16的速度。控制器52还接收有关其他车辆运行条件的信息，例如驾驶员油门指令，可操作控制器52以使储能装置50通过图2中I所示的功率变换器54为电机14提供电能，使电机14作为马达运行，将扭本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力系统，包括：输出部件；第一行星齿轮组；第二行星齿轮组；其中，所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组都是设有第一部件、第二部件、第三部件的简单的行星齿轮组，这些部件包括太阳齿轮部件、轮架部件、环形齿轮部件；单个电机，其可作为马达运行并设有通过连接以与所述第一行星齿轮组的太阳齿轮部件同步转动的马达；互联部件，其连接所述第一行星齿轮组的第二部件以与所述第二行星齿轮组的第一部件同步转动；其中，所述第一行星齿轮组的第三部件和所述第二行星齿轮组的第二部件其中之一连续地压触到静止部件上或可操作地连接以由发动机来驱动；和其中，所述第二行星齿轮组的第三部件连续可操作地连接至所述输出部件。

【技术特征摘要】
2015.11.12 US 14/9395421.一种动力系统，包括：输出部件；第一行星齿轮组；第二行星齿轮组；其中，所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组都是设有第一部件、第二部件、第三部件的简单的行星齿轮组，这些部件包括太阳齿轮部件、轮架部件、环形齿轮部件；单个电机，其可作为马达运行并设有通过连接以与所述第一行星齿轮组的太阳齿轮部件同步转动的马达；互联部件，其连接所述第一行星齿轮组的第二部件以与所述第二行星齿轮组的第一部件同步转动；其中，所述第一行星齿轮组的第三部件和所述第二行星齿轮组的第二部件其中之一连续地压触到静止部件上或可操作地连接以由发动机来驱动；和其中，所述第二行星齿轮组的第三部件连续可操作地连接至所述输出部件。2.根据权利要求1所述的动力系统，还包括：第一制动器，其可选择地接合以压触到静止部件上，所述第一行星齿轮组的第三部件和所述第二行星齿轮组的第二部件其中之一并未连续地压触到所述静止部件上或可操作地连接以由所述发动机来驱动。3.根据权利要求2所述的动力系统，其中，当所述第一制动器接合时，所述第一行星齿轮组的第三部件被压触到所述静止部件上；并且还包括：离合器，其可选择性地接合以连接所述第一行星齿轮组的第二部件以便与所述第一行星齿轮组的第三部件同步转动。4.根据权利要求1所述的动力系统，还包括：离合器，其可选择性地接合以连接所述第一行星齿轮组的太阳齿轮部件以便与所述第二行星齿轮组的太阳齿轮部件同步转动。5.根据权利要求1所述的动力系统，其中所述第二行星齿轮组包括通过支撑而在所述第二行星齿轮组轮架部件上转动的阶梯式小齿轮。6.根据权利要求1所述的动力系统，还包括：轮轴，其包括沿着转动轴线延伸的第一半轴和第二半轴；和其中，所述输出部件、所述电机和所述行星齿轮组都与所述半轴同中心，所述输出部件可操作地连接至所述半轴，这样所述电机通过所述行星齿轮组驱动所述半轴。7.根据权利要求1所述的动力系统，还包括：发动机；其中，所述第一行星齿轮组的第三部件为所述第一行星齿轮组的环形齿轮部件，并且可操作地连接至所述发动机以由发动机来驱动。8.根据权利要求1所述的动力系统，还包括：第一轮轴；平行于所述第一轮轴并与所述第一轮轴间隔开的第二轮轴；其中，所述第一行星齿轮组、所述第二行星齿轮组、所述电机和所述互联部件设成第一驱动单元，所述第一驱动单元与可操作地连接至所述第一轮轴的输出部件关于所述第一轮轴同中心；并且还包括：发动机；其中，所述第一行...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·R·利特菲尔德，P·R·加西亚，A·G·霍姆斯，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US