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1、(10)申请公布号 CN 103158528 A (43)申请公布日 2013.06.19 CN 103158528 A *CN103158528A* (21)申请号 201210248708.X (22)申请日 2012.07.18 10-2011-0132962 2011.12.12 KR B60K 6/44(2007.01) B60K 6/50(2007.01) (71)申请人 现代自动车株式会社 地址 韩国首尔 (72)发明人 李钟虎 金锡俊 (74)专利代理机构 北京戈程知识产权代理有限 公司 11314 代理人 程伟 王锦阳 (54) 发明名称 混合动力系统的动力结构 (57) 摘。
2、要 本发明提供了一种混合动力系统的动力结 构。 特别地， 所述混合动力系统的动力结构包括行 星齿轮部件、 第一马达、 第二马达、 发动机和制动 器， 所述行星齿轮部件包括太阳轮、 行星架和内齿 圈， 所述第一马达与所述太阳轮连接， 所述第二马 达与所述内齿圈连接， 所述发动机和制动器与所 述行星架连接， 从而在 EV 行驶时由两个马达驱动 混合动力车， 由此改进行驶性能， 并增加 EV 区域 而不增加马达尺寸， 由此改进燃料效率。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书。
3、1页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103158528 A CN 103158528 A *CN103158528A* 1/1 页 2 1. 一种混合动力系统的动力结构， 其包括 ： 行星齿轮部件， 所述行星齿轮部件包括太阳轮、 行星架和内齿圈 ； 第一马达， 所述第一马达与所述太阳轮连接 ； 第二马达， 所述第二马达与所述内齿圈连接 ； 以及 发动机和制动器， 所述发动机和制动器与所述行星架连接。 2. 根据权利要求 1 所述的混合动力系统的动力结构， 其中所述第一马达与所述太阳轮 直接连接， 且所述第二马达与所述内齿圈直接连接。 3. 根据权利要求 1 所述的混合动力系统。
4、的动力结构， 其中所述第一马达为马达 / 发电 机。 4. 根据权利要求 3 所述的混合动力系统的动力结构， 其中 ： 当车辆为电动车辆模式时， 所述第一马达用作马达 ； 且 当所述车辆进入混合电动车辆模式时， 所述第一马达和所述第二马达各自用作发电机 和马达。 5. 根据权利要求 1 所述的混合动力系统的动力结构， 其中所述第一马达和所述第二马 达与电池进行电连接。 6. 根据权利要求 1 所述的混合动力系统的动力结构， 其中所述第二马达与驱动器连 接， 所述驱动器与车辆的车轮联接。 权 利 要 求 书 CN 103158528 A 2 1/4 页 3 混合动力系统的动力结构 0001 相关。
5、申请的交叉引用 0002 本申请要求 2011 年 12 月 12 日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第 10-2011-0132962 号的优先权， 该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。 技术领域 0003 本发明涉及一种混合动力系统的动力结构， 更特别地涉及一种混合动力系统的动 力结构， 其增加电动车辆 （EV） 行驶速度而不增加混合动力车的马达尺寸以改进燃料效率。 背景技术 0004 通常， 混合动力车构造为包括发动机、 电动马达和电池， 并构造为在车辆加速时通 过动力辅助电动马达， 将发动机的工作点近似至燃料消耗最小的最佳操作线， 以改进燃料 效率。 0005 混合动力。
6、车分为串联型混合动力车和并联型混合动力车， 所述串联型混合动力车 通过使用发动机驱动发电机而产生的动力来操作电动马达， 所述并联型混合动力车通过使 得电动马达分担发动机的负载从而来降低发动机的负载。 0006 同时， 描述根据相关技术的混合动力车的动力传输， 对发动机的主动轴进行驱动 的动力经由行星齿轮的行星架传输至太阳轮和内齿圈， 所述行星齿轮包括太阳轮、 行星架 和内齿圈。 0007 在此情况中， 传输至太阳轮的动力驱动发电机， 且由发电机产生的动力操作驱动 马达或在电池中充电。 0008 此外， 内齿圈的转矩和驱动马达的驱动力通过主减速器彼此联接， 以旋转在主减 速器的两侧安装的车轮。 。
7、0009 然而， 根据相关技术的混合动力车具有操作驱动马达的局限性， 所述局限性导致 行驶性能的退化。 0010 公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理 解， 而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有 技术。 发明内容 0011 本发明的各个方面涉及提供一种混合动力系统的动力结构， 更特别地涉及增加 EV 行驶速度而不增加混合动力车的马达尺寸以改进燃料效率。 0012 在本发明的一个方面， 一种混合动力系统的动力结构可包括行星齿轮部件、 第一 马达、 第二马达、 发动机和制动器， 所述行星齿轮部件包括太阳轮、 行星架和内齿圈， 所。
8、述第 一马达与所述太阳轮连接， 所述第二马达与所述内齿圈连接， 所述发动机和制动器与所述 行星架连接。 0013 所述第一马达与所述太阳轮直接连接， 且所述第二马达与所述内齿圈直接连接。 说 明 书 CN 103158528 A 3 2/4 页 4 0014 所述第一马达为马达 / 发电机。 0015 当车辆为 EV（电动车辆） 模式时， 所述第一马达用作马达， 且当所述车辆进入 HEV （混合电动车辆） 模式时， 所述第一马达和所述第二马达各自用作发电机和马达。 0016 所述第一马达和所述第二马达与电池进行电连接。 0017 所述第二马达与驱动器连接， 所述驱动器与车辆的车轮联接。 001。
9、8 通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实 施方式， 本发明的方法和装置所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐 明。 附图说明 0019 图 1 为显示根据本发明的示例性实施方案的混合动力系统的动力结构的构造图。 0020 图 2 为显示根据本发明的各个示例性实施方案的混合动力系统的动力结构的动 力流的构造图。 0021 图 3 为显示根据本发明的各个示例性实施方案的混合动力系统的动力结构的动 力流的构造图。 0022 图 4 为显示根据本发明的各个示例性实施方案的混合动力系统的动力结构的动 力流的构造图。 0023 附图中的元件标记 0024 100。
10、: 行星齿轮部件 101: 太阳轮 0025 102: 内齿圈 103: 行星架 0026 110: 第一马达 120: 第二马达 0027 131: 发动机 132: 制动器。 0028 应当了解， 所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征 的略微简化的画法。 本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、 方向、 位置和 外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。 0029 在这些图中， 贯穿附图的多幅图形， 附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。 具体实施方式 0030 下面将对本发明的各个实施方案详细地作出引用， 这些实施方案的实例被显示在 附图中并描述如。
11、下。 尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述， 但是应当意识到， 本 说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反， 本发明旨在不但覆盖这些示 例性实施方案， 而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内 的各种选择形式、 修改形式、 等价形式及其它实施方案。 0031 图1至图4涉及根据本发明示例性实施方案的混合动力系统的动力结构， 其中图1 为显示根据本发明示例性实施方案的混合动力系统的动力结构的构造图， 且图 2 至图 4 为 显示根据本发明示例性实施方案的混合动力系统的动力结构的动力流的构造图。 0032 将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。。
12、 0033 如图 1 至 4 所示， 根据本发明示例性实施方案的混合动力系统的动力结构包括与 行星齿轮部件 180 的太阳轮 101 连接的第一马达 110、 与内齿圈 102 连接的第二马达 120， 说 明 书 CN 103158528 A 4 3/4 页 5 和与行星架 103 连接的发动机 131 和制动器 132， 以改进混合动力车的行驶性能。 0034 在下文中， 根据本发明的示例性实施方案的混合动力系统的动力结构的每个组件 将参照附图描述。 0035 首先， 本发明的示例性实施方案包括行星齿轮部件180。 行星齿轮部件180的太阳 轮 101、 内齿圈 102 和行星架 103 。
13、与第一马达 110、 第二马达 120、 发动机 131 和制动器 132 连接， 且与内齿圈 102 连接的第二马达 120 与驱动器 150 连接以输出动力。 0036 如图 1 所示， 行星齿轮部件 180 构造为包括太阳轮 101、 行星架 103 和内齿圈 102。 0037 第一马达 110 与太阳轮 101 连接， 而不是与行星齿轮部件 180（该行星齿轮部件 180 包括太阳轮 101、 行星架 103 和内齿圈 102） 中的输出部件和输入部件连接。 0038 第二马达 120 与作为输出部件的内齿圈 102 连接， 并与如下所述的驱动器 150 连 接。 0039 在该构造。
14、中， 安装于混合动力车中的第一马达 110 和第二马达 120 控制发动机最 佳工作点， 其是所述混合动力系统的最大优点。本发明的示例性实施方案可包括两个马达 来控制工作点， 由此改进行驶性能。 0040 作为输入部件的行星架103与产生车身动力的发动机131连接， 以接收发动机131 的动力。 0041 此外， 行星架 103 也与制动器 132 连接， 并控制与太阳轮 101 连接的第一马达 110 和与内齿圈 102 连接的第二马达 120 的驱动。 0042 同时， 第一马达 110 和第二马达 120 可与电池 140 连接， 以操作第一马达 110 和第 二马达 120。 0043。
15、 此外， 与内齿圈 102（该内齿圈 102 作为输出部件） 相连接的第二马达 120 与连接 车辆车轮的驱动器 150 连接， 以通过内齿圈 102 将动力输出传递至驱动器 150， 由此驱动车 辆。 0044 在下文中， 在根据本发明的示例性实施方案的混合动力系统的动力结构中， 将在 以下描述每个模式转换。 0045 图 2 为显示在 EV 模式下在启动发动机之时的动力流的视图。混合动力车以 EV 模 式行驶， 所述EV模式在启动初始车辆之时直接传输马达的动力。 在此情况中， 第一马达110 在未加载下以如下状态旋转 ： 在 EV 模式过程中发动机 131 停止工作而不产生动力。同时， 当。
16、在 EV 模式的行驶过程中发动机以混合电动车辆 （HEV） 模式开始被驱动时， 第一马达 110 转换为发电机以将发动机 131 增加至发动机启动容许速度， 然后启动发动机 131。 0046 图 3 为显示在将 EV 模式转换为 HEV 模式之时的动力流的视图。当在发动机 131 启动之后进入 HEV 模式时， 第一马达 110 和第二马达 120 各自用作发电机和马达， 从而进行 控制以驱动 E-CVT， 即在最佳工作点下的发动机工作点。同时， 第二马达 120 与输出部件直 接连接， 并因此主要用作马达来辅助动力。 0047 图 4 为显示在将 EV 模式转换为另一 EV 模式时的动力流。
17、的视图。当在 EV 模式中 仅有第二马达 120 被驱动时， 由于分级情况或增大的车辆速度使得第二马达 120 的速度过 大， 这导致在扭矩不足的情况下操作制动器 132， 从而在另一 EV 模式下进行驱动。同时， 第 一马达 110 和第二马达 120 均可用作动力源。在本文中， 当进行向相反模式的转换时， 通过 将分散至第一马达 110 和第二马达 120 中的转矩集中至第二马达 120， 并随后释放制动器 说 明 书 CN 103158528 A 5 4/4 页 6 132， 从而进行控制以使得在模式转换之时所导致的影响达到最小。 0048 如上所述， 本发明的示例性实施方案可通过使用第。
18、一马达 110、 第二马达 120 和制 动器 132 来驱动 EV 系统， 以改进行驶性能并增加 EV 容许车辆速度， 由此改进燃料效率。 0049 如上所述构造的本发明的示例性实施方案的混合动力系统的动力结构被构造为 包括 ： 行星齿轮部件、 第一马达、 第二马达、 发动机和制动器， 所述行星齿轮部件包括太阳 轮、 行星架和内齿圈， 所述第一马达与所述太阳轮连接， 所述第二马达与所述内齿圈连接， 所述发动机和制动器与所述行星架连接， 从而在 EV 行驶之时通过两个马达驱动混合动力 车， 由此改进行驶性能， 并增加 EV 区域而不增加马达尺寸， 由此改进燃料效率。 0050 如上所述， 本发。
19、明的示例性实施方案可在 EV 行驶之时通过两个马达驱动混合动 力车以改进行驶性能， 并可增加 EV 区域而不增加马达尺寸以改进燃料效率。 0051 前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。 前面 的描述并不想要成为毫无遗漏的， 也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式， 显然， 根 据上述教导很多改变和变化都是可能的。 选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发 明的特定原理及其实际应用， 从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各 种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。 本发明的范围意在由所附权利要求书及 其等价形式所限定。 说 明 书 CN 103158528 A 6 1/2 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103158528 A 7 2/2 页 8 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103158528 A 8 。