[發明專利]混合動力變速器

有效

• 申請號: 201210111124.8
• 申請日: 2012-04-16
• 公開（公告）號: CN102734401A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: N.K.巴克諾;A.G.霍爾姆斯
• 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: F16H3/72
• 分類號: F16H3/72
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本發明涉及混合動力變速器，該變速器具有串行(series)模式和復合分流(compound-split)運行模式。

背景技術

用于車輛的混合動力傳動系在不同車輛運行條件下利用不同的動力源。機電混合動力傳動系通常具有內燃發動機(例如柴油發動機或汽油發動機)和一個或多個馬達/發電機。不同的運行模式，例如僅發動機運行模式、僅電運行模式和混合動力運行模式通過以不同組合接合制動器和/或離合器并控制發動機和馬達/發電機來建立。各種運行模式都是有利的，因為它們可以用于改善燃料經濟性。然而，混合動力傳動系所需的額外的部件(例如馬達/發電機，制動器和/或離合器)會增加總的車輛成本和封裝空間需求。

發明內容

提供了一種混合動力變速器，其具有混合動力串行運行模式和復合分流運行模式。變速器包括操作性地與發動機連接的輸入構件、輸出構件和多個可選擇性地接合的扭矩傳遞機構。還設置有齒輪裝置以及與齒輪裝置操作性地連接的第一和第二馬達/發電機。齒輪裝置包括第一、第二和第三行星齒輪組，其每一個具有第一、第二和第三構件。第一互連構件連接每一個行星齒輪組的相應一個構件，用于彼此共同旋轉。第二互連構件連接一個行星齒輪組中的另一構件以與另一行星齒輪組中的另一構件共同旋轉。第一馬達/發電機操作性地與第一行星齒輪組連接。第二馬達/發電機操作性地與第二行星齒輪組連接。扭矩傳遞機構中的第一扭矩傳遞機構被接合以建立輸入構件和輸出構件之間的混合動力串行運行模式。扭矩傳遞機構中的第二扭矩傳遞機構被接合以建立輸入構件和輸出構件之間的復合分流運行模式。

由于上述扭矩傳遞機構和互連構件，混合動力串行運行模式和復合分流運行模式之間的轉換可以是同步的而沒有扭矩傳遞機構的轉差，且可以在發動機起動時發生。如在此使用的，“同步的”意味著沒有任何被接合的扭矩傳遞機構的明顯轉差，從而控制器可命令，基本上在同一時間，一個或多個扭矩傳遞機構的脫開和一個或多個其他扭矩傳遞機構的接合。在控制轉差的情況下，轉換期間離合器的接合或脫開狀態的反饋不是必須的，由此簡化離合器控制算法和離合器促動系統。

復合分流運行模式可以在高車輛速度期間使用以使得與串行運行相關的電損失最小化，尤其是與高速馬達相關的電損失。因為復合分流模式利用行星齒輪組，所以馬達可以運行在相對低的速度下。通過實現同步轉換和避免轉差，任一模式可被容易地選擇且損失最小化。轉換發生在對應于固定齒輪點的變速器扭矩比下，此時如果兩離合器都保持在應用狀態下且馬達/發電機功率被去除的話，從輸入構件到輸出構件的基本上所有功率可以被機械地傳遞，而沒有大量經電力傳遞的功率。

在下文結合附圖進行的對實施本發明的較佳模式做出的詳盡描述中能容易地理解上述的本發明的特征和優點以及其他的特征和優點。

附圖說明

圖1是混合動力傳動系的第一實施例的示意性桿狀視圖；

圖2是對于圖1的動力傳動系，馬達速度和扭矩分別對變速器輸入速度和扭矩的比相對于變速器扭矩比的情況的圖表；

圖3是混合動力傳動系的第二實施例的示意性桿狀視圖；

圖4是對于圖3的動力傳動系，馬達速度和扭矩分別對變速器輸入速度和扭矩的比相對于變速器扭矩比的情況的圖表；

圖5是混合動力傳動系的第三實施例的示意性桿狀視圖；

圖6是對于圖5的動力傳動系，馬達速度和扭矩分別對變速器輸入速度和扭矩的比相對于變速器扭矩比的情況的圖表；

圖7是混合動力傳動系的第四實施例的示意性桿狀視圖；和

圖8是對于圖7的動力傳動系，馬達速度和扭矩分別對變速器輸入速度和扭矩的比相對于變速器扭矩比的情況的圖表。

具體實施方式

參見附圖，圖1顯示了混合動力傳動系10，其包括操作性地連接到混合動力變速器14的發動機12。發動機輸出構件(例如曲軸)被操作性地連接為與變速器14的輸入構件16一起旋轉。如在此使用的，“發動機”包括被連接為在輸入構件16處提供扭矩的任何動力源，所述輸入構件不通過存儲在電池60中的電力提供動力。例如，發動機包括內燃發動機、柴油發動機、旋轉發動機等。動力傳動系10可操作為以串行混合動力運行模式和復合分流混合動力運行模式兩者在變速器14的輸出構件17處提供牽引扭矩，如下文所述的。