[發(fā)明專利]用于混合動力電動變速器的扭轉(zhuǎn)阻尼器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210395329.3
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN103158529B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 史蒂文·阿納托爾·福萊特;史蒂文·杰拉爾德·托馬斯
• 申請（專利權(quán)）人: 福特全球技術(shù)公司
• 主分類號: B60K6/543
• 分類號: B60K6/543;F16H3/66
• 代理公司: 北京連和連知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11278
• 代理人: 賀小明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混合動力電動車輛的動力系統(tǒng)，特別地，涉及位于發(fā)動機與變矩器之間的扭矩傳遞路徑中的扭轉(zhuǎn)阻尼器。

背景技術(shù)

混合動力電動車輛(HEVs)具有內(nèi)燃發(fā)動機和電動機，它們可以交替地或以結(jié)合的方式用于推進車輛。多種不同的傳動系使用在混合動力車輛中。本發(fā)明涉及并聯(lián)配置，其中發(fā)動機通過分離式離合器連接至電動機，電動機驅(qū)動自動液力變速器的變矩器輸入。液力變速器具有連接至與車輛的兩個驅(qū)動輪耦接的差速器的輸出。本領(lǐng)域已知這種并聯(lián)混合動力電動車輛的傳動鏈功率流布置。

HEV設(shè)計者面臨的問題是如何冷卻分離式離合器以及電動機的轉(zhuǎn)子和定子部分。已經(jīng)提出了各種基于空氣和液體的冷卻系統(tǒng)；然而，大部分系統(tǒng)都是昂貴的并且當(dāng)試圖將非混合動力車輛轉(zhuǎn)換成混合動力運行方式時造成組裝問題。需要將分離式離合器、電動機、變矩器和自動變速器以緊湊方式包裝，以便傳統(tǒng)車輛可以以相對較低的成本以及很少的車輛車身變動或根本不存在車輛車身變動來重新配置為混合動力系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種車輛動力系統(tǒng)，其包括：發(fā)動機；連接至發(fā)動機的扭轉(zhuǎn)阻尼器；變矩器；封裝離合器、電動機和傳動裝置的外殼；以及包圍變矩器的傳動殼，該傳動殼包括連接至阻尼器的輸入、連接至離合器的輸出、位于變矩器與傳動裝置之間的離合器和電動機、位于發(fā)動機與變矩器之間的扭轉(zhuǎn)阻尼器。

本發(fā)明涉及新穎的混合動力電動車輛以及多個新穎的部件和子部件，其特別適合重新定位自動變速器的濕側(cè)內(nèi)的分離式離合器和電動機。這在不改變發(fā)動機、分離式離合器、電動機、變矩器、變速器串聯(lián)連接的傳統(tǒng)功率流的情況下完成。

本發(fā)明提供了將發(fā)動機連接至重新定位在自動變速器外殼中的分離式離合器的輸入側(cè)的傳動殼，而并非如典型地在非混合動力車輛中的將變矩器直接連接至發(fā)動機。傳動殼構(gòu)成了大小足夠自由容納變矩器的環(huán)形腔。電動機也位于自動變速器的濕區(qū)中，該濕區(qū)優(yōu)選地環(huán)軸圍繞分離式離合器。電動機的轉(zhuǎn)子連接至分離式離合器的輸出。分離式離合器輸出和轉(zhuǎn)子都耦接至與變矩器的輸入渦輪連接的轉(zhuǎn)子軸。變矩器定子和輸出渦輪分別連接至管狀定子軸和變速器輸入軸。變速器輸入軸、定子軸、轉(zhuǎn)子軸以及分離式離合器轂(hub)都彼此同心，并且可以通過自動變速器外殼前側(cè)的環(huán)形開口加以利用。

與傳統(tǒng)變矩器類似，變矩器和傳動殼可以可移除地安裝在變速器外殼的前面。將傳動殼連接至安裝板，而不是將變矩器連接至發(fā)動機安裝板。變矩器在傳動殼腔內(nèi)相對于傳動殼自由旋轉(zhuǎn)，形成緊湊且軸向較短的電動機/變速器總成。通過將分離式離合器和電動機同軸置于自動變速器的濕區(qū)的前部，變速器液壓流體泵、相關(guān)的泵和管道系統(tǒng)可以以軸向長度上相對較小的增加來冷卻分離式離合器和電動機的轉(zhuǎn)子和定子部分。

雖然總體上與傳統(tǒng)變矩器類似，但是為了實施本發(fā)明對變矩器進行了獨特的改造。由于變矩器不連接至發(fā)動機安裝板，所以變矩器的殼上沒有提供安裝螺柱。而是提供中心軸向軸承組件，其與具備相應(yīng)的軸承組件的發(fā)動機安裝板協(xié)作以徑向地支承變矩器并軸向地限制向前方向的移動。變矩器內(nèi)是面向推力軸承組件的背部，其與變速器輸入軸的自由端協(xié)作以限制變矩器在向后的方向上軸向移動。

為了實施本發(fā)明，變速器外殼優(yōu)選也進行獨特的改造。變速器外殼包括部分定義封閉的濕區(qū)的濕外殼和和變矩器外殼，其改造為一側(cè)固定在濕外殼上并且另一側(cè)固定在發(fā)動機組上。變矩器外殼具有在濕腔與干燥腔之間形成邊界的后壁，其中變矩器和傳動殼被定向。后壁定義了環(huán)形孔，其與分離式離合器輸入轂協(xié)作，與電動機的相關(guān)轉(zhuǎn)子部分及分離式離合器輸出轂一起，支承輸入轂和轉(zhuǎn)子軸。

附圖說明

圖1是具有并聯(lián)功率流設(shè)計的混合動力電動車輛的示意圖；

圖2是本發(fā)明中重新定位的分離式離合器和電動機的簡化示意圖；

圖3是本發(fā)明的自動電動機/變速器總成的簡化橫截面視圖；

圖4a是本發(fā)明的自動電動機/變速器總成更詳細的橫截面?zhèn)让媪⒁晥D；

圖4b是圖4a的電動機/變速器總成的符號圖；

圖4c是六個前進擋和倒車擋各自的離合器應(yīng)用表；

圖5是處于與分離式離合器和電動機協(xié)作中的變矩器的橫截面的放大視圖；

圖6是分離式離合器和電動機的放大視圖；

圖7是安裝板變矩器上的發(fā)動機輸出和變速器輸入軸的放大視圖，其示出了它們的軸向方向；

圖8是用于實施本發(fā)明的安裝板的透視圖；

圖9是用于實施本發(fā)明的變矩器的透視圖；

圖10是傳動殼的透視圖；