混合動力系的製作方法
2023-06-11 06:41:46 1
專利名稱：混合動力系的製作方法
技術領域：
本發明的實施例涉及混合動力系，並且更具體涉及將引擎的輸出互連至驅動的混合動力系，該混合動力系包括旋轉電機，該旋轉電機具有兩個電旋轉構件並且可以配置為作為電動機或者發電機操作。混合動力系還包括三個機械耦合裝置，這些裝置能夠被選擇以可逆地耦合驅動的各個部件，從而允許混合傳動系以不同的模式進行操作。混合動力系還包括能量存儲裝置，以用於當旋轉電機作為電動機操作時向其提供電力，並且用於當旋轉電機作為發電機操作時存儲來自旋轉電機的電力。
背景技術：
當前，大多數路面行駛車輛使用通過汽油、柴油、乙醇、液化氣、生物燃料或者任何可燃液體燃料提供動力的內燃機，該內燃機耦合到以不同比率將動力源連接到車輛車輪的齒輪箱。然而，這要求動力源的速度和扭矩改變，以允許將期望的扭矩和速度遞送到車輪。 在這些情況下，動力源不能夠連續地在其最高效率狀態下運行。更進一步，當車輛減速時， 為使車輛慢下來而從車輛取得的動能被作為熱損耗掉，從而耗散在剎車系統中。已經通過將電動機/發電機和動力存儲裝置與內燃引擎組合而進行了校正這些問題的先前嘗試。這些嘗試已經很成功，但是大多數系統要求許多部件，並且要求使用兩個電動機/發電機。這些系統中的多數也不能夠跨寬範圍的行駛條件而提供內燃引擎和電動機/發電機的最佳的操作條件，從而導致小於最佳的燃料效率。所提出的發明允許依賴於駕駛員的需求從系統中取出或者向系統給出能量，而同時減小系統中的部件的數量。本發明還允許系統在不同的「模式」之間切換，藉此，引擎或者電機的操作條件是變化的，從而確保無論施加的行駛條件如何，它們總是在最佳效率處操作或者接近最佳效率操作。
發明內容
根據本發明的一個方面，提供了一種用於將引擎的輸出互連至驅動的混合動力系，該混合動力系包括旋轉電機，其包括第一可旋轉構件和第二可旋轉構件；能量存儲裝置，其電連接到旋轉電機，並且被配置為向旋轉電機供應電力或者從其接收電力；第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置，它們能夠被選擇，以分別將第一可旋轉構件和第二可旋轉構件可逆地連接到引擎的輸出；第三機械耦合裝置，其能夠被選擇，以將可旋轉構件中的一個可逆地連接到接地點，其中可旋轉構件中的另一個機械地連接到旋轉電機的輸出；並且其中該混合動力系根據機械耦合裝置中的哪個或哪些被選擇為連接而在不同的模式中操作。第二可旋轉構件可以連接到接地點，並且然後第一可旋轉構件連接到旋轉電機的輸出。包括環形齒輪、行星架、太陽齒輪的行星齒輪組可以被部署為將第一可旋轉構件和第二可旋轉構件與第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置機械地互連。第二可旋轉構件可以連接到接地點，並且然後第一可旋轉構件連接到旋轉電機的輸出。包括環形齒輪、行星架、太陽齒輪的行星齒輪組可以被部署為將第一可旋轉構件和第二可旋轉構件與驅動機械地互連。第二可旋轉構件可以連接到接地點，並且然後第一可旋轉構件連接到旋轉電機的輸出。可以部署包括環形齒輪、行星架、太陽齒輪的行星齒輪組，其中旋轉電機的輸出機械地連接到行星架並且環形齒輪連接到驅動；旋轉電機的輸出也經由第四可選擇連接器連接到驅動，並且太陽齒輪經由第五可選擇連接器連接到接地點。第一可旋轉構件可以連接到接地點，並且然後第二可旋轉構件連接到旋轉電機的輸出。包括環形齒輪、行星架、太陽齒輪的行星齒輪組可以被部署為將第一可旋轉構件和第二可旋轉構件與第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置機械地互連。第一可旋轉構件可以連接到接地點，並且然後第二可旋轉構件連接到旋轉電機的輸出。包括環形齒輪、行星架、太陽齒輪的行星齒輪組可以被部署為將第一可旋轉構件和第二可旋轉構件與驅動機械地互連。可以部署齒輪組以將引擎的輸出機械地連接到第一機械耦合裝置和第二機械耦
口衣且O可以部署齒輪組以將第一可旋轉構件和第二可旋轉構件中的一個機械地連接到旋轉電機的輸出。本發明允許系統中的部件的速度和扭矩發生改變。
圖1是包含具有引擎和電機之間的齒輪組的旋轉定子電機的系統的第一實施例的示意圖。圖2是包含具有引擎和電機之間的齒輪組的旋轉定子電機的系統的第一實施例的變形的示意圖，藉此電機的方向進行了反轉。圖3是包含具有電機和最終驅動齒輪組之間的齒輪組的旋轉定子電機的系統的第二實施例的示意圖。圖4是包含具有電機和最終驅動齒輪組之間的齒輪組的旋轉定子電機的系統的第二實施例的變形的示意圖。圖5是使用行星齒輪系作為電機和最終驅動齒輪組之間的齒輪組的系統的第二實施例的應用的示意圖。圖6是覆蓋了其中行星齒輪組被用作電機和最終驅動齒輪組之間的齒輪組的特定情況的系統的第三實施例的示意圖。圖7-圖12是可能在圖6中示出的系統的第三實施例中使用的具體行星齒輪組配置。圖13是覆蓋了其中行星齒輪組被用作電機和最終驅動之間的齒輪組的特定情況的系統的第四實施例的示意圖。圖14-圖19是在圖13中示出的系統的第四實施例可能使用的具體行星齒輪組配置。圖20是覆蓋了其中行星齒輪組被用作動力源和電機之間的齒輪組的特定情況系統的第五實施例的示意圖。
圖21是覆蓋了其中行星齒輪組被用作動力源和電機之間的齒輪組的特定情況的系統的第六實施例的示意圖。圖22-圖27是在圖20和圖21中示出的系統的第五和第六實施例可能使用的具體行星齒輪組配置。
具體實施例方式圖1示出了包含旋轉能量源10的混合動力系14，該旋轉能量源10可以是內燃引擎或者能夠產生旋轉輸出的任何裝置。具有第一可旋轉構件15和第二可旋轉構件16的旋轉電機13電連接到能量存儲裝置22，該能量存儲裝置22可以是能夠存儲能量的任何裝置， 諸如電池組或者燃料電池。旋轉電機可以被以各種方式描述為雙轉子電機或者旋轉定子電機。在圖1中示出的實施例中，輸出軸11將引擎連接到齒輪組12。齒輪組可以是提供引擎和電機之間的速度/扭矩比率的任何裝置，可能的配置包括固定比率齒輪組或者多比率齒輪組、具有任意數目的以下部件的行星組，這些部件經由使用離合器或者其他扭矩中斷裝置或者CVT變速器接地或者彼此連接。混合動力系包含旋轉電機，該旋轉電機包括第一可旋轉構件16和第二可旋轉構件15。在下文中這些稱為可旋轉定子部分15和轉子部分16。可以允許可旋轉定子自由旋轉，或者通過嚙合連接到地的一個或者多個離合器19而使可旋轉定子保持靜止。混合動力系包括一個或者多個機械耦合裝置17，這些裝置17允許電機的轉子與齒輪組的構件嚙合並且迫使電機的轉子隨著齒輪組的構件旋轉，從而間接地將電機的轉子與輸入軸和引擎連接。一個或者多個機械耦合裝置17也可以脫離嚙合，從而允許轉子獨立於齒輪組與引擎而旋轉。混合動力系還包含一個或者多個機械耦合裝置18，這些機械耦合裝置18允許齒輪組並且因此允許引擎與電機的可旋轉定子嚙合或者脫離嚙合。電機的轉子連接到最終驅動齒輪組21。最終驅動齒輪組是實現引擎和電機之間的速度/扭矩比率的任何裝置，可能的配置包括固定比率齒輪組或者多比率齒輪組、冕狀輪(crown wheel)和小齒輪 (pinion)、具有任意數目的以下部件的行星組，這些部件經由使用機械耦合裝置或者其他扭矩中斷裝置或者CVT變速器接地或者彼此連接。如果在任意特定應用中認為最終驅動齒輪組為不必要的，則可以省略最終驅動齒輪組。最終驅動齒輪組連接到輸出23，輸出23包括可以用來給多種機器(包括路面車輛的車輪或者旋轉輸入機器)供應動力的旋轉輸出。如在表1中所描述的，通過改變一個或者多個機械耦合裝置的狀態，混合動力系可以在各種模式中操作。通過使一個或者多個機械耦合裝置19嚙合並且使一個或者多個機械耦合裝置17和18脫離嚙合來選擇電驅動模式。在該模式中，在引擎和車輪之間不存在扭矩路徑，並且因此所有的驅動動力來自電機。該模式在低速高加速度情境中尤其有用，這種情境諸如在城鎮周圍駕駛車輛，其中使用引擎不足以實現所要求的速度和扭矩改變。該特定情況使可旋轉定子接地，電機然後從能量存儲裝置取得能量，將其轉化為扭矩。然後將扭矩饋入到最終驅動齒輪組並且最終作為旋轉輸出而輸出。機械耦合裝置例如可以是離合器，並且在下文中使用該術語。表 1
10
說明-X =離合器嚙合；0 =離合器脫離嚙合速度模式允許電機在不增加或者減去扭矩的情況下向傳動系增加或者減去速度。 該特定模式在中速情境中是有用的，在該中速情境中，已由引擎提供的扭矩足以使車輛加速並且克服由路面和空氣提供的阻力。當引擎產生了足夠的扭矩，並且從引擎輸出的速度高於需要時，可以從系統取得能量並且將能量存儲在能量存儲裝置中以供稍後使用。速度增加經由可旋轉定子電機獲得。電機的可旋轉定子以由齒輪組確定的比率隨著引擎旋轉。 電機然後可以從能量存儲裝置汲取能量從而在可旋轉定子和轉子之間產生相對負的速度， 或者從能量存儲裝置輸入能量從而在可旋轉定子和轉子之間產生相對正的速度。在合適時，在可旋轉定子速度中增加或者從可旋轉定子速度中減去該相對速度，從而產生接下來被輸入到最終驅動齒輪組的較大或者較小的總速度。如表1中所描述的，速度模式要求一個或者多個離合器18嚙合，並且一個或者多個離合器17和19脫離嚙合。扭矩模式允許電機在不增加或者減去速度的情況下通過向能量存儲裝置給出或者從能量存儲裝置汲取能量而向動力系增加或者從動力系減去扭矩。如果動力系將在高速 (諸如高速行駛)下保持在速度模式中，則電機將總是向該系統中增加速度，並且因此總是從能量存儲裝置汲取能量，從而耗盡電力。在該情境中，扭矩模式校正該問題。可旋轉定子接地，並且引擎經由齒輪組連接到轉子。現在存在從引擎到輸出的直接機械路徑，並且從而在該路徑上的任何點處的速度由引擎、齒輪組和最終驅動齒輪組確定。如果在輸出處的所要求的扭矩比由引擎供應的少，則電機從該系統取得能量並且將該能量存儲在能量存儲裝置中，從而在轉子和可旋轉定子之間產生負的扭矩差，從動力系中減去該扭矩差，從而減小了總扭矩輸出。如果所要求的扭矩比已經供應的大(諸如在高速下超車)，則電機從能量存儲裝置取出能量，從而在轉子和可旋轉定子之間建立正的扭矩差，向動力系增加該扭矩差， 從而增加總扭矩輸出。扭矩模式要求使一個或者多個離合器17和19嚙合並且使一個或者多個離合器18 脫離嚙合。如果旋轉能量源要求外部啟動方法(諸如在內燃引擎中)，則一個或者多個離合器17和19嚙合，而同時一個或者多個離合器18脫離嚙合。來自電機的扭矩將使引擎在正
11方向上旋轉，從而啟動裝置。能量恢復模式允許車輛重新取得動能並且將其存儲以供稍後使用。這在剎車操作下或者在車輛在下山時尤其有用。可旋轉定子接地，並且經由最終驅動齒輪組連接到輸出的轉子在可旋轉定子內旋轉。電機從動力系取出能量，並且將其存儲在能量存儲裝置中，繼而減小了車輛的速度。能量恢復模式要求一個或者多個離合器19將被嚙合，而同時使一個或者多個離合器17和18將脫離嚙合。在某些情況中，可能要求在車輛靜止時(如在堵車中)對能量存儲裝置充電。在該情況中，由外部剎車裝置導致不存在輸出的旋轉。一個或者多個離合器18嚙合，並且一個或者多個離合器17和19脫離嚙合。這允許可旋轉定子相對於轉子旋轉。然後可以從電機汲取能量，並且這些能量被存儲在能量存儲裝置中。圖2示出了與在圖1中所示出的類似的可旋轉定子混合動力系。該系統的功能與圖1中示出的系統的功能相同，然而在該實例中，可旋轉定子機的方向進行了反轉，並且轉子可選地接地。該系統包含旋轉能量源、旋轉定子電機、能量存儲裝置、輸入軸和齒輪組。可以允許轉子自由旋轉，或者通過使一個或者多個離合器19嚙合而使轉子保持靜止。混合動力系包括一個或者多個離合器17，其允許電機的轉子與齒輪組的構件嚙合並且迫使電機的轉子隨著齒輪組的構件旋轉，從而間接地將電機的轉子與輸入軸和引擎連接。一個或者多個離合器17也可以脫離嚙合，從而允許轉子獨立於齒輪組和引擎而旋轉。 混合動力系還包括一個或者多個離合器18，其允許齒輪組並且從而允許引擎與電機的可旋轉定子嚙合或者脫離嚙合。電機的可旋轉定子連接到最終驅動齒輪組。最終驅動齒輪組連接到由旋轉輸出組成的輸出。基於一個或者多個離合器17、18和19的狀態，可以獲得各種操作模式。在表2中總結了可實現的各種操作模式。表權利要求
1.一種用於將引擎的輸出互連至驅動的混合動力系，所述混合動力系包括旋轉電機，其包括第一可旋轉構件，和第二可旋轉構件；所述旋轉電機能夠充當發電機或者電動機；能量存儲裝置，其電連接到所述旋轉電機，並且被配置為向所述旋轉電機供應電力或者從所述旋轉電機接收電力；第一機械耦合裝置，其能夠被選擇，以將所述第一可旋轉構件可逆地連接到所述引擎的所述輸出；第二機械耦合裝置，其能夠被選擇，以將所述第二可旋轉構件可逆地連接到所述引擎的所述輸出；第三機械耦合裝置，其能夠被選擇，以將所述可旋轉構件之一可逆地連接到接地點；其中第二可旋轉構件機械地連接到所述旋轉電機的輸出，並且第一可旋轉構件連接到接地點；其中所述混合動力系在根據所述機械耦合裝置中的哪個或哪些被選擇為連接的模式中進行操作。
2.根據權利要求1所述的混合動力系，其包括行星齒輪組，所述行星齒輪組包括環形齒輪、行星架、太陽齒輪；所述行星齒輪組將所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件與所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置機械地互連。
3.根據權利要求2所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述環形齒輪和所述行星架，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述太陽齒輪和所述行星架。
4.根據權利要求2所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述環形齒輪和所述太陽齒輪，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述行星架和所述太陽齒輪。
5.根據權利要求2所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述行星架和所述太陽齒輪，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述環形齒輪和所述太陽齒輪。
6.根據權利要求2所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述行星架和所述環形齒輪，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述太陽齒輪和所述環形齒輪。
7.根據權利要求2所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述太陽齒輪和所述環形齒輪，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述行星架和所述環形齒輪。
8.根據權利要求2所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述太陽齒輪和所述行星架，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述環形齒輪和所述行星架。
9.根據權利要求1所述的混合動力系，其包括行星齒輪組，所述行星齒輪組包括環形齒輪、行星架、太陽齒輪；所述行星齒輪組將所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件與所述驅動機械地互連。
10.根據權利要求9所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述行星架和所述環形齒輪，並且所述太陽齒輪連接到所述驅動。
11.根據權利要求9所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述環形齒輪和所述行星架，並且所述太陽齒輪連接到所述驅動。
12.根據權利要求9所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述太陽齒輪和所述環形齒輪，並且所述行星架連接到所述驅動。
13.根據權利要求9所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述環形齒輪和所述太陽齒輪，並且所述行星架連接到所述驅動。
14.根據權利要求9所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述行星架和所述太陽齒輪，並且所述環形齒輪連接到所述驅動。
15.根據權利要求9所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述太陽齒輪和所述行星架，並且所述環形齒輪連接到所述驅動。
16.根據權利要求1-15中任一項所述的混合動力系，其中所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置不被選擇為連接，並且其中所述第三機械耦合裝置被選擇為連接，其中所述模式為電驅動或者能量恢復。
17.根據權利要求1-15中任一項所述的混合動力系，其中所述第二機械耦合裝置和第三機械耦合裝置不被選擇為連接，並且其中所述第一機械耦合裝置被選擇為連接，其中所述模式為速度增加或者靜止充電。
18.根據權利要求1-15中任一項所述的混合動力系，其中所述第二機械耦合裝置和第三機械耦合裝置被選擇為連接，並且其中所述第一機械耦合裝置不被選擇為連接，其中所述模式為扭矩增加或者引擎啟動。
19.一種用於將引擎的輸出互連至驅動的混合動力系，所述混合動力系包括旋轉電機，其包括第一可旋轉構件，和第二可旋轉構件；所述旋轉電機能夠充當發電機或者電動機；能量存儲裝置，其電連接到所述旋轉電機，並且被配置為向所述旋轉電機供應電力或者從所述旋轉電機接收電力；第一機械耦合裝置，其能夠被選擇，以將所述第一可旋轉構件可逆地連接到所述引擎的所述輸出；第二機械耦合裝置，其能夠被選擇，以將所述第二可旋轉構件可逆地連接到所述引擎的所述輸出；第三機械耦合裝置，其能夠被選擇，以將所述可旋轉構件之一可逆地連接到接地點；其中所述可旋轉構件中的另一個機械地連接到所述旋轉電機的輸出；行星齒輪組，所述行星齒輪組包括環形齒輪、行星架和太陽齒輪；其中所述旋轉電機的所述輸出機械地連接到所述行星架；所述驅動連接到所述環形齒輪；所述旋轉電機的所述輸出也經由第四可選擇連接器連接到所述驅動，並且所述太陽齒輪經由第五可選擇連接器連接到接地點；其中所述混合動力系在根據所述機械耦合裝置中的哪個或哪些被選擇為連接的模式中進行操作。
20.一種用於將引擎的輸出互連至驅動的混合動力系，所述混合動力系包括旋轉電機，其包括第一可旋轉構件，和第二可旋轉構件；所述旋轉電機能夠充當發電機或者電動機；能量存儲裝置，其電連接到所述旋轉電機，並且被配置為向所述旋轉電機供應電力或者從所述旋轉電機接收電力；第一機械耦合裝置，其能夠被選擇，以將所述第一可旋轉構件可逆地連接到所述引擎的所述輸出；第二機械耦合裝置，其能夠被選擇，以將所述第二可旋轉構件可逆地連接到所述引擎的所述輸出；第三機械耦合裝置，其能夠被選擇，以將所述可旋轉構件之一可逆地連接到接地點；行星齒輪組，所述行星齒輪組包括環形齒輪、行星架、太陽齒輪；所述行星齒輪組將所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件與所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置機械地互連；其中第一可旋轉構件機械地連接到所述旋轉電機的輸出，並且第二可旋轉構件連接到接地點；其中所述混合動力系在根據所述機械耦合裝置中的哪個或哪些被選擇為連接的模式中進行操作。
21.根據權利要求20所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述行星架和所述環形齒輪，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述行星架和所述太陽齒輪。
22.根據權利要求20所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述太陽齒輪和所述環形齒輪，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述太陽齒輪和所述行星架。
23.根據權利要求20所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述太陽齒輪和所述行星架，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述太陽齒輪和所述環形齒輪。
24.根據權利要求20所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述環形齒輪和所述行星架，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述環形齒輪和所述太陽齒輪。
25.根據權利要求20所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述環形齒輪和所述太陽齒輪，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述環形齒輪和所述行星架。
26.根據權利要求20所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述行星架和所述太陽齒輪，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述行星架和所述環形齒輪。
27.根據權利要求20-26中任一項所述的混合動力系，其中所述第一機械耦合裝置和第三機械耦合裝置被選擇為連接，並且其中所述第二機械耦合裝置不被選擇為連接，其中所述模式為扭矩增加或者引擎啟動。
28.一種用於將引擎的輸出互連至驅動的混合動力系，所述混合動力系包括旋轉電機，其包括第一可旋轉構件，和第二可旋轉構件；所述旋轉電機能夠充當發電機或者電動機；能量存儲裝置，其電連接到所述旋轉電機，並且被配置為向所述旋轉電機供應電力或者從所述旋轉電機接收電力；第一機械耦合裝置，其能夠被選擇，以將所述第一可旋轉構件可逆地連接到所述引擎的所述輸出；第二機械耦合裝置，其能夠被選擇，以將所述第二可旋轉構件可逆地連接到所述引擎的所述輸出；第三機械耦合裝置，其能夠被選擇，以將所述可旋轉構件之一可逆地連接到接地點；其中所述第一可旋轉構件機械地連接到所述旋轉電機的輸出，所述第二可旋轉構件連接到所述接地點；其中所述第一機械耦合裝置和第三機械耦合裝置不被選擇為連接，並且其中所述第二機械耦合裝置被選擇為連接；其中所述混合動力系在用於速度增加或者靜止充電的模式中進行操作。
29.根據權利要求觀所述的混合動力系，其包括行星齒輪組，所述行星齒輪組包括環形齒輪、行星架、太陽齒輪；所述行星齒輪組將所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件與所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置機械地互連。
30.根據權利要求四所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述行星架和所述環形齒輪，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述行星架和所述太陽齒輪。
31.根據權利要求四所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述太陽齒輪和所述環形齒輪，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述太陽齒輪和所述行星架。
32.根據權利要求四所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述太陽齒輪和所述行星架，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述太陽齒輪和所述環形齒輪。
33.根據權利要求四所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述環形齒輪和所述行星架，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述環形齒輪和所述太陽齒輪。
34.根據權利要求四所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述環形齒輪和所述太陽齒輪，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述環形齒輪和所述行星架。
35.根據權利要求四所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述行星架和所述太陽齒輪，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述行星架和所述環形齒輪。
36.根據權利要求觀所述的混合動力系，其包括行星齒輪組，所述行星齒輪組包括環形齒輪、行星架、太陽齒輪；所述行星齒輪組將所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件與所述驅動機械地互連。
37.一種用於將引擎的輸出互連至驅動的混合動力系，所述混合動力系包括旋轉電機，其包括第一可旋轉構件，和第二可旋轉構件；所述旋轉電機能夠充當發電機或者電動機；能量存儲裝置，其電連接到所述旋轉電機，並且被配置為向所述旋轉電機供應電力或者從所述旋轉電機接收電力；第一機械耦合裝置，其能夠被選擇，以將所述第一可旋轉構件可逆地連接到所述引擎的所述輸出；第二機械耦合裝置，其能夠被選擇，以將所述第二可旋轉構件可逆地連接到所述引擎的所述輸出；第三機械耦合裝置，其能夠被選擇，以將所述可旋轉構件之一可逆地連接到接地點；其中所述第一可旋轉構件機械地連接到所述旋轉電機的輸出，所述第二可旋轉構件連接到所述接地點；其中所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置不被選擇為連接，並且其中所述第三機械耦合裝置被選擇為連接；其中所述混合動力系在用於電驅動或者能量恢復的模式中進行操作。
38.根據權利要求37所述的混合動力系，其包括行星齒輪組，所述行星齒輪組包括環形齒輪、行星架、太陽齒輪；所述行星齒輪組將所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件與所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置機械地互連。
39.根據權利要求38所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述行星架和所述環形齒輪，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述行星架和所述太陽齒輪。
40.根據權利要求38所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述太陽齒輪和所述環形齒輪，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述太陽齒輪和所述行星架。
41.根據權利要求38所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述太陽齒輪和所述行星架，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述太陽齒輪和所述環形齒輪。
42.根據權利要求38所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述環形齒輪和所述行星架，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述環形齒輪和所述太陽齒輪。
43.根據權利要求38所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述環形齒輪和所述太陽齒輪，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述環形齒輪和所述行星架。
44.根據權利要求38所述的混合動力系，其中，所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件分別機械地連接到所述行星架和所述太陽齒輪，並且所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置分別機械地連接到所述行星架和所述環形齒輪。
45.根據權利要求37所述的混合動力系，其包括行星齒輪組，所述行星齒輪組包括環形齒輪、行星架、太陽齒輪；所述行星齒輪組將所述第一可旋轉構件和第二可旋轉構件與所述驅動機械地互連。
46.根據權利要求1至15、19至26和28至45中的任一項所述的混合動力系，其包括齒輪組，所述齒輪組將所述引擎的所述輸出機械地連接到所述第一機械耦合裝置和第二機械耦合裝置。
47.根據權利要求1至15、19至沈和28至45中的任一項所述的混合動力系，其包括齒輪組，所述齒輪組將第一可旋轉構件和第二可旋轉構件之一機械地連接到所述旋轉電機的輸出。
全文摘要
描述了一種包括旋轉能量源、齒輪組、可旋轉定子電機、最終驅動齒輪組以及能量存儲裝置的混合動力系。通過使用一個或者多個離合器選擇性地連接這些特徵，可以實現一系列模式，從而與實現類似功能的系統相比使用實質上較少的部件獲得遞送不同的功率系的特性。通過在模式之間變化，旋轉能量源與可旋轉定子機的效率可以基於車輛的當前所需性能而得以優化，從而在寬範圍的行駛條件下產生整體的效率增加。
文檔編號B60K6/36GK102398506SQ201110277458
公開日2012年4月4日 申請日期2011年9月14日 優先權日2010年9月14日
發明者A·奧斯汀, B·詹姆斯, P·古滕伯格 申請人:諾邁士科技有限公司