使用单个行星齿轮的多模式混合变速器制造技术

变速器包括单个行星齿轮组、第一扭矩机、输出构件和耦接至驱动构件的双速齿轮组。单个行星齿轮组包括太阳齿轮、行星架齿轮组和环形齿轮，其中行星架齿轮组可旋转地耦接至输入构件并可旋转地耦接至输出构件，太阳齿轮可旋转地耦接至第一扭矩机的转子，且环形齿轮可旋转地耦接至输入构件并可旋转地耦接至输出构件。输出构件可旋转地耦接至双速齿轮组，所述双速齿轮组被配置成以第一齿轮比和第二齿轮比中的一个进行操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术中的概念涉及动力传输装置。
技术介绍
动力传输装置用来传递一个或多个原动机与最终驱动系统之间的机械动力。已知的原动机包括内燃机和非燃烧扭矩机。最终驱动系统可包括传递机械动力以完成工作的差速器或其他齿轮装置、皮带或链条驱动机构或流体系统。当车辆采用动力传输装置时，最终驱动系统可包括为了牵引作用而将动力传递至车轮的车轴。
技术实现思路
描述了一种用于传递输入构件与驱动构件之间的机械动力的变速器，且该变速器包括单个行星齿轮组、第一扭矩机、输出构件和耦接至驱动构件的双速齿轮组。单个行星齿轮组包括太阳齿轮、行星架齿轮组和环形齿轮，其中行星架齿轮组可旋转地耦接至输入构件并且可旋转地耦接至输出构件，太阳齿轮可旋转地耦接至第一扭矩机的转子，且环形齿轮可旋转地耦接至输入构件并且可旋转地耦接至输出构件。输出构件可旋转地耦接至双速齿轮组，该双速齿轮组被配置成以第一齿轮比和第二齿轮比中的一个来进行操作。变速器通过将输入构件耦接至环形齿轮、将输出构件耦接至行星架齿轮组和以第一齿轮比操作双速输出齿轮组在输入动力分流模式中以第一最终驱动比进行操作以传递输入构件、驱动构件和第一扭矩机之间的动力。变速器通过将输入构件耦接至行星架齿轮组、将输出构件耦接至环形齿轮和以第二齿轮比操作双速输出齿轮组在输出动力分流模式中以第二最终驱动比进行操作以传递输入构件、驱动构件和第一扭矩机之间的动力。通过某些最佳方式的以下详述和用于实行如随附权利要求书中限定的、结合附图取得的本教导的其他实施例，本教导的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得非常地显而易见。附图说明现将通过举例的方式参考附图来描述一个或多个实施例，其中：图1示意地示出了根据本专利技术的用于传递原动机与车轴之间的机械动力的多模式变速器的实施例，该多模式变速器包括输入构件、第一和第二扭矩机、单个行星齿轮组、输出构件和双速齿轮箱；图2示意地示出了根据本专利技术的用于传递原动机与车轴之间的机械动力的多模式变速器的实施例，该多模式变速器包括输入构件、第一扭矩机、单个行星齿轮组、输出构件和双速齿轮箱，其中第二扭矩机可旋转地耦接至第二差速器(其耦接至第二车轴)以向车辆提供四轮或全轮驱动能力；图3示意地示出了根据本专利技术的用于传递原动机与车轴之间的机械动力的多模式变速器的实施例，该多模式变速器包括输入构件、第一和第二扭矩机、单个行星齿轮组、输出构件和双速齿轮箱；以及图4示意地示出了根据本专利技术的用于传递原动机与车轴之间的机械动力的多模式变速器的实施例，该多模式变速器包括输入构件、第一扭矩机、单个行星齿轮组、输出构件和双速齿轮箱，其中第二扭矩机可旋转地耦接至第二差速器(其耦接至第二车轴)以向车辆提供四轮或全轮驱动能力。具体实施方式详述和图式或图支持并且描述本教导，但是本教导的范围仅由权利要求书进行限定。虽然已详细描述了用于实行本教导的某些最佳方式和其他实施例，但是也存在用于实践随附权利要求书中限定的本教导的各种替代设计和实施例。参考图式，其中相同数字指示贯穿若干视图的相同或对应部分，图1示意地示出了用于传递原动机与耦接至一个或多个车轴75的差速器70之间的机械动力的多模式变速器100的实施例。多模式变速器100包括输入构件10、单个行星齿轮组30、输出构件65以及耦接至差速器70和车轴75以驱动一个或多个车轮的双速齿轮箱60。在各个实施例中，相同的数字指示相同的元件。原动机可包括可旋转地耦接至输入构件10的内燃机。第一非燃烧扭矩机(扭矩机)20和第二非燃烧扭矩机(扭矩机)25分别被集成至多模式变速器100中。在一个非限制性实施例中，并且如本文所述，第一扭矩机20和第二扭矩机25为多相电动马达/发电机，其经由逆变器和各种电连接器以及线束电连接至高电压电能存储装置。第一扭矩机20包括定子22和转子24。第二扭矩机25包括定子26和转子28。本文所用术语“耦接”和相关术语描述了两个或多个元件的机械紧固或连结，此机械紧固或连结使得一个元件的移动(例如，旋转)致使另一个元件对应地移动。本文所用术语“可耦接”和相关术语描述了机械地紧固或连结两个或多个元件使得一个元件的移动(例如，旋转)致使另一个元件对应地移动的能力，其中机械地紧固或连结两个元件的能力利用诸如可控离合器之类的装置得以实现。输入构件10、第一扭矩机20和第二扭矩机25、单个行星齿轮组30以及双速齿轮箱60与差速器70之间的可旋转耦接和扭矩传递通过分别选择性地启动输入离合器40、输出离合器50和最终离合器62得以实现。在此实施例中，输入离合器40、输出离合器50和最终离合器62为三态离合器装置。可选地，最终离合器62可为双态离合器。第一扭矩机20和第二扭矩机25的操作控制和监测以及输入离合器40、输出离合器50和最终离合器62的控制由控制器12进行控制。变速器100可配备有各种液压电路和致动器、转速传感器、压力传感器、温度传感器、轴承和其他未在本文中详细描述的已知元件。术语控制器、控制模块、模块、控制、控制单元、处理器和类似术语指的是专用集成电路(ASIC)、电子电路、中央处理单元(例如，微处理器)以及以存储器和存储装置(只读、可编程只读、随机访问、硬盘等)的形式存在的相关永久性存储器部件中的任一个或各种组合。永久性存储器部件能够存储以一个或多个软件或固件程序或例程的形式存在的机器可读指令，其为组合逻辑电路、输入/输出电路和装置、信号调节和缓冲电路以及可由提供所描述功能性的一个或多个处理器访问的其他部件。输入/输出电路和装置包括模拟/数字转换器以及监测来自传感器的输入的相关装置，其中这些输入的监测以预设的采样频率进行或作为对触发事件的响应而进行。软件、固件、程序、指令、控制例程、代码、算法和类似术语指的是包括刻度和查找表的任何控制器可执行指令集。每一控制器执行控制例程来提供期望功能，包括监测来自感测装置和其他联网控制器的输入以及执行控制和诊断例程来控制致动器的操作。例程可以规则的间隔或响应于触发事件的发生而进行执行。控制器之间和控制器、致动器和/或传感器之间的通信可利用直接有线链路、联网通信总线链路、无线链路或任何另一种合适的通信链路来实现。通信包括以任何合适的形式进行数据信号交换，包括，例如，经由导电介质交换电信号、经由空气交换电磁信号、经由光波导交换光信号等。数据信号可包括表示来自传感器的输入的信号、表示致动器命令的信号和控制器之间的通信信号。输入离合器40、输出离合器50和最终离合器62为可控三态离合器装置。在一个实施例中，输入离合器40、输出离合器50和最终离合器62为包括花键和两个背对背地配对的轴环的双侧爪形离合器，以便于在离合器均未同时致动的情形中进行致动。爪形离合器是一种两个旋转构件在其中经由一个构件上的花键或凸段与邻接构件上的对应轴环或凹段之间的过盈进行耦接的离合器。在无限制的情况下，可采用其他离合器装置。输入离合器40可为包括可旋转地耦接至输入构件10的可移动花键42的可控三态装置。可移动花键42沿输入构件10平移至第一状态、第二状态和第三状态，其中此平移通过使用由液压电路或另一合适的致动机构供应的液压压力控制连接至可移动花键42的线性致动器来实现。可移动花键42在被控制为第一状态时可旋转地将输入构件10耦接至第一轴环41，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于传递输入构件与驱动构件之间的机械动力的变速器，所述变速器包括：单个行星齿轮组、第一扭矩机、输出构件和耦接至所述驱动构件的双速齿轮组；所述单个行星齿轮组包括太阳齿轮、行星架齿轮组和环形齿轮，其中所述行星架齿轮组可旋转地耦接至所述输入构件并可旋转地耦接至所述输出构件，所述太阳齿轮可旋转地耦接至所述第一扭矩机的转子，且所述环形齿轮可旋转地耦接至所述输入构件并可旋转地耦接至所述输出构件；以及所述输出构件可旋转地耦接至所述双速齿轮组，其中所述双速齿轮组被配置成以第一齿轮比和第二齿轮比中的一个来进行操作；其中所述变速器通过将所述输入构件耦接至所述环形齿轮、将所述输出构件耦接至所述行星架齿轮组和以所述第一齿轮比操作所述双速输出齿轮组来以第一最终驱动比进行操作以传递所述输入构件、所述驱动构件和所述第一扭矩机之间的动力；以及其中所述变速器通过将所述输入构件耦接至所述行星架齿轮组、将所述输出构件耦接至所述环形齿轮和以所述第二齿轮比操作所述双速输出齿轮组来以第二最终驱动比进行操作以传递所述输入构件、所述驱动构件和所述第一扭矩机之间的动力。

【技术特征摘要】
2015.08.21 US 14/8323651.一种用于传递输入构件与驱动构件之间的机械动力的变速器，所述变速器包括：单个行星齿轮组、第一扭矩机、输出构件和耦接至所述驱动构件的双速齿轮组；所述单个行星齿轮组包括太阳齿轮、行星架齿轮组和环形齿轮，其中所述行星架齿轮组可旋转地耦接至所述输入构件并可旋转地耦接至所述输出构件，所述太阳齿轮可旋转地耦接至所述第一扭矩机的转子，且所述环形齿轮可旋转地耦接至所述输入构件并可旋转地耦接至所述输出构件；以及所述输出构件可旋转地耦接至所述双速齿轮组，其中所述双速齿轮组被配置成以第一齿轮比和第二齿轮比中的一个来进行操作；其中所述变速器通过将所述输入构件耦接至所述环形齿轮、将所述输出构件耦接至所述行星架齿轮组和以所述第一齿轮比操作所述双速输出齿轮组来以第一最终驱动比进行操作以传递所述输入构件、所述驱动构件和所述第一扭矩机之间的动力；以及其中所述变速器通过将所述输入构件耦接至所述行星架齿轮组、将所述输出构件耦接至所述环形齿轮和以所述第二齿轮比操作所述双速输出齿轮组来以第二最终驱动比进行操作以传递所述输入构件、所述驱动构件和所述第一扭矩机之间的动力。2.根据权利要求1所述的变速器，其进一步包括可旋转地耦接至所述行星架齿轮组以产生可传递至所述行星架齿轮组的机械动力的第二扭矩机。3.根据权利要求1所述的变速器，其进一步包括：所述驱动构件，其可旋转地耦接至第一差速器，所述第一差速器可旋转地耦接至第一驱动车轴；以及第二扭矩机，其可旋转地耦接至第二差速器，所述第二差速器可旋转地耦接至第二驱动车轴。4.根据权利要求1所述的变速器，其进一步包括经由最终离合器可旋转地耦接至所述双速齿轮组的所述输出构件，所述最终离合器可在第一状态、第二状态或第三状态中进行操作，其中当所述最终离合器处于所述第一状态时，所述输出构件以所述第一齿轮比可旋转地耦接至所述驱动构件，其中当所述最终离合器处于所述第二状态时，所述输出构件以所述第二齿轮比可旋转地耦接至所述驱动构件，且其中当所述最终离合器处于所述第三状态时，所述输出构件脱离所述驱动构件。5.根据权利要求1所述的变速器，其进一步包括耦接至所述行星架构件的第一输出离合器和耦接至所述太阳齿轮的第二输出离合器，且其中所述输出构件包括第一输出构件和第二输出构件；其中所述第一输出构件通过启动所述第一输出离合器来以所述第一齿轮比可旋转地耦接至所述驱动构件；其中所述第二输出构件通过启动所述第二输出离合器来以所述第二齿轮比可旋转地耦接至所述驱动构件；以及其中当禁用所述第一和第二输出离合器时，所述变速器与所述输出构件解耦。6.根据权利要求1所述的变速器，其进一步包括通过将所述输入构件耦接至所述行星架齿轮组、将所述输出构件耦接至所述行星架齿轮组以及以所述第一齿轮比控制所述双速齿轮组可以固定齿轮比进行操作以传递所述输入构件、所述驱动构件和所述第一扭矩机之间的动力的所述变速器。7.根据权利要求1所述的变速器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·格维，S·K·库里安，H·迈姆，A·G·霍姆斯，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US