[發(fā)明專利]變速器單元

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280009883.1
• 申請日: 2012-02-15
• 公開（公告）號: CN103402804A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.比奇勒;R.朔伊徹
• 申請（專利權(quán)）人: 瑪格納動力傳動系統(tǒng)股份及兩合公司
• 主分類號: B60K6/445
• 分類號: B60K6/445;B60K6/547;B60K6/365;F16H3/72;F16H37/08;F16H3/54;B60K6/26
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 任宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于車輛傳動系的變速器單元，所述傳動系具有至少一個(gè)內(nèi)燃機(jī)和第一電機(jī)(以及優(yōu)選地也具有第二電機(jī))。

背景技術(shù)

使用內(nèi)燃機(jī)以及一個(gè)或多個(gè)電機(jī)作為驅(qū)動源的用于車輛的混合動力傳動系的特征是相對高的效率和節(jié)約燃料的可能性。此外，相對于帶有內(nèi)燃機(jī)作為唯一的驅(qū)動源的驅(qū)動系統(tǒng)提供了附加的功能，例如無噪聲且無排放的電動行駛，帶有制動能量回收(再生)的電制動或通過馬達(dá)的組合的加速升高(電助力)。通過使用附加的即第二電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)與瞬時(shí)功率需求的更好的匹配和改進(jìn)的再生，尤其是當(dāng)兩個(gè)電機(jī)大小不同時(shí)，即針對不同的功率設(shè)計(jì)時(shí)。

在所謂的功率分支混合動力傳動系中，內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動功率按比例地被傳遞到車輛的電機(jī)和驅(qū)動輪上，或從內(nèi)燃機(jī)和至少一個(gè)電機(jī)傳遞到車輛的驅(qū)動輪上。為此目的，傳動系的變速器單元包括僅作用為動力分配變速器(Summiergetriebe)的第一行星齒輪變速器。行星齒輪變速器包括至少一個(gè)用于與電機(jī)或多個(gè)電機(jī)之一聯(lián)接的第一構(gòu)件，用于接收內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動功率的第二構(gòu)件，和用于輸出驅(qū)動功率的第三構(gòu)件。通過此類變速器單元，可尤其在內(nèi)燃機(jī)和車輛的驅(qū)動輪之間實(shí)現(xiàn)可無級調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)換。

但因?yàn)檐囕v的整個(gè)行駛范圍通過同一個(gè)變速器構(gòu)造覆蓋，所以在一定的行駛狀態(tài)下，可能出現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)和/或電機(jī)(多個(gè)電機(jī))的低效運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供所述類型的變速器單元，所述變速器單元實(shí)現(xiàn)了內(nèi)燃機(jī)和/或電機(jī)(多個(gè)電機(jī))的高效運(yùn)行且因此實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動系統(tǒng)在車輛的整個(gè)行駛范圍內(nèi)看提高的效率。

此技術(shù)問題通過帶有權(quán)利要求1的特征的變速器單元解決。

根據(jù)本發(fā)明，變速器單元包括可切換的第二行星齒輪變速器和用于將第二行星齒輪變速器在第一運(yùn)行狀態(tài)和第二運(yùn)行狀態(tài)之間切換的離合器。第二行星齒輪變速器具有至少一個(gè)用于與內(nèi)燃機(jī)聯(lián)接的第一構(gòu)件、用于與第一行星齒輪變速器的第二構(gòu)件聯(lián)接的第二構(gòu)件、以及第三構(gòu)件，其中在第一運(yùn)行狀態(tài)下，離合器將第二行星齒輪變速器的第三構(gòu)件保持固定(優(yōu)選地與變速器殼體固定)，且在在第二運(yùn)行狀態(tài)下，將其與第二行星齒輪變速器的第一或第二構(gòu)件抗扭地聯(lián)接(所謂的鎖定回轉(zhuǎn))。

在第一運(yùn)行狀態(tài)下，第二構(gòu)件可在保持固定的第三構(gòu)件上滾動。因此，在與內(nèi)燃機(jī)聯(lián)接的第一構(gòu)件和與第一行星齒輪變速器聯(lián)接的第二構(gòu)件之間形成了轉(zhuǎn)換，尤其是減速。在第二運(yùn)行狀態(tài)下，第二行星齒輪變速器的兩個(gè)構(gòu)件相互抗扭地聯(lián)接，即第二行星齒輪變速器被鎖定，且具有1:1的轉(zhuǎn)換。因此，內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動功率無轉(zhuǎn)速變化地輸出到第一行星齒輪變速器上。通過借助于第二行星齒輪變速器的切換來實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)換之間的變化，可在保持無級的車輛行駛時(shí)實(shí)現(xiàn)對于車輛的整個(gè)行駛范圍的內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)的高效運(yùn)行。這與電機(jī)作為馬達(dá)還是作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行無關(guān)。

本發(fā)明的擴(kuò)展在從屬權(quán)利要求、描述和附圖中給出。

每個(gè)行星齒輪變速器的第一、第二和第三構(gòu)件優(yōu)選地相互驅(qū)動作用地聯(lián)接。第一行星齒輪變速器的第三構(gòu)件可自身形成變速器單元的輸出元件或與分開的輸出元件驅(qū)動作用地聯(lián)接。在需要時(shí)，輸出元件可形成附加的、例如直齒輪輪齒形式的增速級或減速級。

第一行星齒輪變速器的第二構(gòu)件和第二行星齒輪變速器的第二構(gòu)件優(yōu)選地相互抗扭地聯(lián)接。尤其地，第一行星齒輪變速器的行星架和第二行星齒輪變速器的行星架可抗扭地相互聯(lián)接，以因此實(shí)現(xiàn)兩個(gè)行星齒輪變速器之間的轉(zhuǎn)矩傳遞。

第一行星齒輪變速器可尤其地構(gòu)造為將第三構(gòu)件相對于第一構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)減速。因此，第一行星齒輪變速器的輸出元件的轉(zhuǎn)速相對于第一電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，使得實(shí)現(xiàn)了使用體積小的高速電機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形式，第一行星齒輪變速器的第一構(gòu)件具有太陽輪，第一行星齒輪變速器的第二構(gòu)件具有帶有可旋轉(zhuǎn)地支承在其上的行星輪的行星架，且第一行星齒輪變速器的第三構(gòu)件具有齒圈，其中第二構(gòu)件的行星架與第二行星齒輪變速器的第一構(gòu)件和第三構(gòu)件嚙合。此構(gòu)造實(shí)現(xiàn)了車輛的內(nèi)燃機(jī)、第一電機(jī)和驅(qū)動輪之間的可靠的功率分支或功率加和。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形式，第一行星齒輪變速器是五構(gòu)件形式且附加地具有用于與第二電機(jī)聯(lián)接的第四構(gòu)件和與行星齒輪變速器的第四構(gòu)件和第三構(gòu)件一起形成了減速級的第五構(gòu)件，所述減速級將第三構(gòu)件相對于第四構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)減速。此類構(gòu)造實(shí)現(xiàn)了將兩個(gè)電機(jī)整合在傳動系內(nèi)，其中例如內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械功率的一部分通過電機(jī)轉(zhuǎn)換為電功率，且此功率減去轉(zhuǎn)換損失通過另外的電機(jī)又輸入傳動系。