[發明專利]單個馬達混合動力變速器

有效

• 申請號: 201110005466.7
• 申請日: 2011-01-12
• 公開（公告）號: CN102126425A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: A.G.霍爾姆斯;B.M.康倫
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B60K6/36
• 分類號: B60K6/36;F16H61/688;F16H61/686
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 彭武

技術領域

本發明涉及用于車輛的單個馬達混合動力變速器。

背景技術

機動車輛中的多速變速器考慮到操作效率和靈活性。齒輪傳動配置（例如，齒輪的平面或行星齒輪組）被用于提供八個或更多個前進速度比。多個可選擇性接合的扭矩傳遞裝置被控制，以將齒輪傳動配置中的不同構件與彼此互連、與變速器殼體互連、或有時與變速器輸入或輸出構件互連，以實現各種速度比。扭矩傳遞裝置的有效封裝有助于使得變速器的總尺寸最小化，潛在地允許其用于更多的車輛平臺中、降低重量以及最小化制造復雜性。

用于車輛的混合動力動力系在不同車輛操作狀況下使用不同的動力源。機電混合動力動力系通常具有內燃機（例如，柴油或汽油發動機）以及一個或多個馬達/發電機。通過以不同的組合接合制動器和/或離合器以及控制發動機和馬達/發電機，可建立不同的操作模式，例如，純發動機操作模式、純電動操作模式和混合動力操作模式。各種操作模式是有利的，因為它們可用于改進燃料經濟性。然而，混合動力動力系所需的附加部件（例如，馬達/發電機、制動器和/或離合器）可增加總車輛成本以及封裝空間需求。

發明內容

提供一種相對低成本的混合動力變速器，該混合動力變速器通過僅單個馬達/發電機和少量機械部件可實現更復雜混合動力變速器所具有的燃料經濟性和扭矩平穩化優勢。此外，變速器可配置成“強混合動力”，在于其可操作以提供怠速停止（即，其中發動機停止而不是怠速并且馬達/發電機用于再啟動發動機）、再生制動、馬達助力（即，使用馬達/發電機以在發動機推進車輛時增加扭矩）、以及純電動的發動機關閉模式。

具體地說，可操作地連接到發動機的混合動力變速器包括可操作地連接到發動機的輸入構件；至少一個中間構件；以及輸出構件。多個可選擇地接合的扭矩傳遞裝置使得通過接合第一組扭矩傳遞裝置的不同扭矩傳遞裝置通過第一齒輪傳動配置將輸入構件可選擇地操作性連接到至少一個中間構件，以在輸入構件與至少一個中間構件之間建立不同的扭矩比。單個馬達/發電機可操作地連接到至少一個中間構件，并且通過選擇性接合第二組扭矩傳遞裝置的兩個相應扭矩傳遞裝置通過第二齒輪傳動配置以兩種替代的方式來可選擇地操作性連接到輸出構件，以在至少一個中間構件與輸出構件之間建立兩個不同的扭矩比。第二組扭矩傳遞裝置包括雙向輸出離合器，所述雙向輸出離合器被接合以建立兩個不同的扭矩比。因而，變速器配置成具有兩個級：扭矩從輸入構件傳輸到至少一個中間構件的第一級、以及扭矩從至少一個中間構件傳輸到輸出構件的第二級。馬達/發電機可被控制以獨立于通過第一齒輪傳動配置的扭矩傳輸通過第二齒輪傳動配置和雙向輸出離合器來提供或接收來自于輸出構件的扭矩。

變速器的不同實施例包括第一齒輪傳動配置，其與手動變速器類似地設置、具有在輸入構件與至少一個中間構件之間的多個傳動比、以及具有雙向離合器，所述雙向離合器是具有同步器的爪式離合器或盤式離合器；以及第二齒輪傳動配置，其是限定多個齒輪平面的相互嚙合齒輪或行星齒輪組。可替代地，第一齒輪傳動配置可設置為中間軸配置。

本發明涉及下述技術方案。

1.?一種可操作地連接到發動機的混合動力變速器，包括：

輸入構件，所述輸入構件可操作地連接到發動機；

至少一個中間構件；

輸出構件；

多個可選擇地接合的扭矩傳遞裝置；

第一和第二齒輪傳動配置；

其中，通過接合第一組扭矩傳遞裝置中的不同扭矩傳遞裝置，輸入構件通過第一齒輪傳動配置可選擇地操作性連接到所述至少一個中間構件，以在輸入構件與所述至少一個中間構件之間建立不同的扭矩比；和

單個馬達/發電機，通過選擇性接合第二組扭矩傳遞裝置的兩個相應扭矩傳遞裝置，所述馬達/發電機通過第二齒輪傳動配置以兩種可替代的方式可操作地連接到所述至少一個中間構件并且可選擇地操作性連接到輸出構件，以在所述至少一個中間構件與輸出構件之間建立兩個不同的扭矩比。

2.?根據方案1所述的混合動力變速器，其中，輸入構件、至少一個中間構件和輸出構件是相互平行的軸。

3.?根據方案1所述的混合動力變速器，其中，扭矩傳遞裝置被接合，以建立處于降低數值的第一齒輪傳動配置的不同扭矩比的至少一部分，同時建立第二齒輪傳動配置的兩個不同扭矩比中較高者；以及隨后重復第一齒輪傳動配置的不同扭矩比的至少一部分，同時建立第二齒輪傳動配置的兩個不同扭矩比中的較低者。