[發明專利]變速器、混合動力總成系統和用于電動車輛的動力總成系統

有效

• 申請號: 201480066494.1
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN105793086B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: P·齊默;R·庫貝爾齊克;C·西布拉;A·拜斯文格爾;E·明赫
• 申請（專利權）人: 腓特烈斯港齒輪工廠股份公司
• 主分類號: B60K6/48
• 分類號: B60K6/48;B60K6/365;B60K6/445;B60K6/547;F16H3/72
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 俞海舟

技術領域

本發明涉及一種變速器，包括變速器輸入軸和變速器輸出軸、主齒輪組、副齒輪組以及具有轉子和定子的電機，所述變速器在變速器輸入軸和主齒輪組之間具有至少一個功率路徑，主齒輪組包括第一和第二行星齒輪組，所述行星齒輪組總共具有四個按轉速順序稱為第一、第二、第三和第四軸的軸，所述至少一個功率路徑能經由至少一個切換元件與主齒輪組四個軸的至少一個連接，并且主齒輪組的第三軸與變速器輸出軸連接，副齒輪組包括一個行星齒輪組，該行星齒輪組具有第一、第二和第三軸，并且副齒輪組的第一軸與轉子連接。本發明還涉及一種包括變速器的機動車動力總成系統。

背景技術

變速器在此尤其是稱為多級變速器，在其中，可在變速器輸入軸和變速器輸出軸之間通過切換元件自動切換預定義的擋位數、即固定的傳動比的數量。切換元件在此例如為離合器或制動器。這種變速器主要用于機動車中，以便以適合的方式使驅動單元的轉速和扭矩輸出性能適應車輛的行駛阻力。

本申請人的專利申請DE 102012201377 A1描述了一種變速器，包括變速器輸入軸和變速器輸出軸以及變速器輸入軸和主齒輪組之間的兩個功率路徑，所述主齒輪組具有兩個單行星齒輪組，它們包括四個按轉速順序稱為第一、第二、第三和第四軸的軸，這四個軸的第三軸與變速器輸出軸連接。電機通過一個行星齒輪傳動機構連接到主齒輪組的第一軸上。

發明內容

本發明的任務在于改善現有技術中已知的變速器的動力換擋特性。

本發明的另一任務在于改善變速器的應用范圍，使得電機能夠在任何擋位中用于從變速器輸出軸接收或向其發送機械功率。

所述任務通過一種變速器來解決，其包括變速器輸入軸和變速器輸出軸、主齒輪組、副齒輪組以及具有轉子和定子的電機，所述變速器在變速器輸入軸和主齒輪組之間具有至少一個功率路徑，主齒輪組包括第一和第二行星齒輪組，所述第一和第二行星齒輪組總共具有四個按轉速順序稱為第一、第二、第三和第四軸的軸，所述至少一個功率路徑能經由至少一個切換元件與主齒輪組的所述四個軸中的至少一個軸連接，并且主齒輪組的第三軸與變速器輸出軸連接，副齒輪組包括一個行星齒輪組，該副齒輪組的行星齒輪組具有第一、第二和第三軸，并且副齒輪組的第一軸與轉子永久連接，其特征在于，副齒輪組的第二軸與主齒輪組的第一軸永久連接，并且副齒輪組的第三軸與主齒輪組的第二軸、第三軸或第四軸永久連接。

變速器至少包括變速器輸入軸和變速器輸出軸、主齒輪組、副齒輪組以及具有轉子和定子的電機。

主齒輪組包括第一和第二行星齒輪組，所述行星齒輪組總共具有四個按轉速順序稱為第一、第二、第三和第四軸的軸。主齒輪組因此構造為雙行星架－四軸傳動裝置。副齒輪組包括一個行星齒輪組，該行星齒輪組總共具有三個稱為第一、第二和第三軸的軸。副齒輪組的第一軸與轉子永久連接。

雙行星架－四軸傳動裝置可理解為這樣的行星齒輪傳動機構，其包括兩個通過正好兩個聯接軸在運動學上耦合的單行星齒輪組并且其四個元件(“軸”)對于其它變速器元件而言可自由接近。聯接軸在此被定義為第一單行星齒輪組的一個元件、即太陽輪、行星架或齒圈與第二單行星齒輪組的一個元件、即太陽輪、行星架或齒圈之間的持續機械連接。單行星齒輪組的數量和自由軸的數量不通過變速器的視覺外觀、而是通過其運動學定義。在雙行星架－四軸傳動裝置的每個擋位中必須閉合變速器的兩個與雙行星架－四軸傳動裝置的元件連接的切換元件。為了圖形顯示變速器的運動學通常使用變速器的轉速圖、如由變速器理論已知的庫茨巴赫圖(Kutzbachplan)。用于這種雙行星架－四軸傳動裝置的已知實施例是所謂的拉威挪齒輪組和所謂的辛普森齒輪組。

縮減的雙行星架－四軸傳動裝置是指這樣的雙行星架－四軸傳動裝置結構形式，在其中省卻變速器的一個元件、即太陽輪、行星架或齒圈，因為變速器的另一元件執行其任務，因此無需改變運動學。執行被省卻元件功能的元件因此同時構成變速器的聯接軸之一。對此已知的實施例是這樣的拉威挪齒輪組，其包括兩個太陽輪和僅一個齒圈或兩個齒圈和僅一個太陽輪。

在至少一個功率路徑上變速器輸入軸能經由至少一個切換元件與主齒輪組四個軸的至少一個連接。在一種優選實施方式中，所述至少一個功率路徑能經由兩個切換元件與主齒輪組四個軸的兩個連接。因此通過閉合切換元件之一在所述至少一個功率路徑和主齒輪組的四個軸之一之間建立抗扭的連接，由此扭矩可從變速器輸入軸傳輸向主齒輪組。“至少一個功率路徑”可理解為變速器在變速器輸入軸和主齒輪組之間具有一個或多個功率路徑。主齒輪組的第三軸在此與變速器輸出軸連接。