[发明专利]用于车辆的混合动力系统和包括该混合动力系统的车辆

说明书

本发明涉及一种用于车辆的混合动力系统(100)，该混合动力系统(100)包括混合动力机械(200)和变速器装置(900)，其中，变速器装置(900)包括变速器壳体(160)、输入轴(136)和输出轴(112)，该变速器装置(900)还包括第一行星齿轮组(102)、第二行星齿轮组(104)和第三行星齿轮组(106)，每个行星齿轮组均包括第一行星构件、第二行星构件和第三行星构件，所述行星构件是太阳轮、行星架和齿圈，该变速器装置(900)还包括能够每两个组合地接合以获得六个前进挡位级的五个换挡元件(138、142、144、146、150)，其中，第一行星齿轮组(102)的齿圈(102R)和第二行星齿轮组(104)的行星架(104P)以可操作方式彼此连接，第二行星齿轮组(104)的齿圈(104R)和第三行星齿轮组(106)的行星架(106P)以可操作方式彼此连接，第三行星齿轮组(106)的两个行星构件能够通过所述换挡元件中的单个换挡元件(150)选择性地彼此连接，并且其中，混合动力机械(200)与第一行星齿轮组(102)的齿圈(102R)彼此连接。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的混合动力系统。本发明还涉及一种包括这种混合动力系统的车辆。本发明适用于车辆，特别是工程机械，例如轮式装载机，但也能够想到其它类型的工程机械。

背景技术

与在建筑工地等处运输沉重负载有关，经常使用工程机械。所述工程机械可以用于与道路或隧道建筑、沙坑、矿山、林业和类似环境有关的运输。因此，工程机械经常在崎岖的地形中和没有常规道路的湿滑地面上在大而重的负载的情况下操作。

来自市场的需求是能够以更环保的方式，例如通过工程机械的动力传动系的混合动力化来推进工程机械。这样的动力传动系可以由原动机、齿轮箱和混合动力机械(例如液压机械)组成，该混合动力机械可以单独地使用或者与来自原动机的推进动力结合使用。该混合动力机械连接到齿轮箱，使得从混合动力机械到车轮提供了多个挡位，但是不一定与从原动机到车轮的一样多。对于所使用的特定的混合动力机械，必须优化挡位的数目以及传动比(gear ratios)和速比差(step)。利用优化的齿轮箱，混合动力机械将在其最有效的范围内运行，并且能够在混合动力机械的尺寸有限的情况下，达到轮辋拉力和最高速度的期望组合。

齿轮箱包括变速器装置，并且取决于齿轮箱的具体类型，该变速器装置可以包括例如带有彼此啮合连接的圆柱形齿轮的普通齿轮组，或包括相应的太阳轮、齿圈和行星架的行星齿轮组，或具有普通齿轮组和一个或多个行星齿轮组的组合的变速器。这样的变速器装置可以与混合动力机械组合以获得混合动力系统。

因此，希望能够使工程机械的操作混合动力化(hybridize)，作为来自原动机的传统推进的替代方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合动力系统，其至少部分地克服了现有技术的缺陷。该目的至少部分地通过根据权利要求1所述的混合动力系统来实现。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于车辆的混合动力系统，该混合动力系统包括混合动力机械和变速器装置，其中，该变速器装置包括变速器壳体、输入轴和输出轴，该变速器装置还包括第一行星齿轮组、第二行星齿轮组和第三行星齿轮组，每个行星齿轮组均包括第一行星构件、第二行星构件和第三行星构件，这些行星构件是太阳轮、行星架和齿圈，变速器装置还包括能够每两个组合地接合以获得六个前进挡位级的五个换挡元件，其中，第一行星齿轮组的齿圈和第二行星齿轮组的行星架以可操作方式彼此连接，第二行星齿轮组的齿圈和第三行星齿轮组的行星架以可操作方式彼此连接，第三行星齿轮组的两个行星构件能够通过换挡元件中的单个换挡元件选择性地彼此连接，并且其中，该混合动力机械和第一行星齿轮组的齿圈彼此连接。

在下文和整个说明书中，措词“以可操作方式连接到”应被解释为使得其部件彼此固定地连接，即，以可操作方式彼此连接的部件的旋转速度是相同的。因此，在以可操作方式彼此连接的部件之间没有布置连接机构等，因而它们在运行期间不能彼此脱离。因此，第一行星齿轮组的齿圈总是连接到第二行星齿轮组的行星架。