用于混合动力车辆的变速器设备制造技术

一种用于混合动力车辆的变速器设备具有多挡变速器(25)，该多挡变速器具有用于联接到内燃机的输入轴(1)和用于联接到行走机构的输出轴(15)，所述变速器设备具有可换挡的行星齿轮变速器(27)，所述行星齿轮变速器具有用于连接电机(26)的第一连接轴(28)和抗扭地联接到多挡变速器(25)的输出轴(15)上的第二连接轴(31)。

Transmission equipment for hybrid electric vehicles

A transmission device for a hybrid vehicle has a multi-gear transmission (25) having an input shaft (1) for connecting to an internal combustion engine and an output shaft (15) for connecting to a walking mechanism. The transmission device has a shiftable planetary gear transmission (27) having a planetary gear transmission for connecting. The first connecting shaft (28) of the motor (26) is connected to the second connecting shaft (31) on the output shaft (15) of the multi-gear transmission (25) torsionally.

【技术实现步骤摘要】
用于混合动力车辆的变速器设备
本专利技术涉及一种用于混合动力车辆的变速器设备、尤其是一种P3布局式变速器设备。
技术介绍
根据电机在什么位置集成到混合动力车辆的传动系中，可以区分为P1，P2，P3或P4布局方式。这些布局的优点和缺点以及它们对于电机提出的要求不同。在P1和P2布局中，电机和内燃机通过共用的轴驱动多挡变速器。在P2布局的情况下，该共用的轴包含离合器，该离合器可以使内燃机脱耦并纯粹以电力驱动车辆。只要所述离合器闭合，发动机和电机以相同的转速运转。电机的旋转速度的波动范围与内燃机中的相同，并且能够在各种车速下实现电机的驱动和回收运行，但是分别都具有由多挡变速器的损耗而受制约的效率。由多级变速器导致的效率损失可以通过P3装置来避免，其中电机作用在多挡变速器的输出端上。在此，电机的速度与车速成正比，因此特别是在诸如停车或爬坡时的低速度时难以仅单独借助电机施加必要的驱动力。尽管可以通过电机较大的减速来增大电机在较低速度下所能提供的功率，但是在行驶速度很大时还是会产生非常高的转速，该转速可能导致电机的损伤或破坏。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种用于混合动力车辆(或混合动力车辆)的紧凑式变速器设备，其既能够进行有效的驱动和回收运行，又能够在低车速下提供很高的电力驱动功率。根据本专利技术的一个实施例，所述技术问题通过一种用于混合动力车辆的变速器设备来解决，所述变速器设备具有多挡变速器，所述多挡变速器具有用于联接到内燃机上的输入轴和用于联接到行走机构上的输出轴，并且变速器设备具有可换挡的行星齿轮变速器，所述行星齿轮变速器具有用于连接电机的第一连接轴和抗扭地联接到多挡变速器的输出轴上的第二连接轴。在行星齿轮变速器中，通过选择性地将齿圈联接到变速器壳体上或者联接到行星齿轮支架上，一方面可以实现适用于在低速时的很高的电力驱动功率的传动比，并且另一方面能够实现适用于在较高的行驶速度的较宽区间中驱动和回收运行的传动比。适合于较高行驶速度的传动比优选地是齿圈与行星齿轮架联接时的传动比。在该形态中，行星齿轮变速器是零损失的，因为它的齿轮不会彼此滚动，而是整体旋转。因此该形态应该在减速器的绝大部分运行时间内设定。在通常仅占变速器设备的总运行时间的很小一部分的慢速行驶时间中，由行星齿轮变速器的齿轮的滚动引起的摩擦损失能够被容忍。此外，行星齿轮变速器也应该可切换到齿圈可自由旋转的形态中。在这个形态中，行走机构和电机之间的扭矩传递被切断；该形态被选择用于在极高的行驶速度时保护电机。优选设置多片式离合器用于将齿圈联接到变速器壳体上。为了将齿圈联接到行星架上，可以设置爪形离合器，特别是以由多挡变速器自身已知的锁止式同步啮合装置的形式。为了保护电机，可以设置监控单元，其在超过极限速度时将第一连接轴与输出轴分离，优选地通过设置齿圈的可自由旋转的形态。为了降低对行星齿轮传动比的要求，第二连接轴能够通过驱动轴的活动轮连接到输出轴上。所述活动轮还应该可用于多挡变速器的传动级中的一个并且通过同步装置联接到驱动轴上。所述活动轮优选与多挡变速器的输出轴的或者副轴的小于所述活动轮的齿轮相连。优选地，活动轮大于驱动轴上的多个齿轮。倒挡轴通常可以比换挡变速器的其他轴、特别是驱动轴更短。因此，当行星齿轮变速器沿轴向与倒挡轴重叠时可以节省空间地安装。附图说明根据以下参考附图对实施例的描述，可以得出本专利技术的其他特征和优点。在附图中：图1示出具有根据本专利技术的变速器设备的车辆的传动系的示意图；和图2示出变速器设备的行星齿轮的示意图。具体实施方式图1显示了混合动力车辆的传动系。传动系的驱动轴1可以经由也未示出的离合器(通常为摩擦片式离合器)联接至未示出的内燃机。驱动轴1承载多个齿轮2-7，其中两个作为固定轮2、3，并且其余更大的齿轮作为活动轮4-7。在每两个活动轮4、5和6、7之间分别有一个双向作用的锁止式同步啮合装置8和9。两个固定轮2、3中较小的固定轮同时与倒挡轴10的活动轮11啮合。锁止式同步啮合装置13用于将活动轮11抗扭地联接到倒挡轴10上。在图1中如虚线所示，倒挡轴10的输出小齿轮12与输出轴15的齿轮16啮合。副轴17承载有与固定轮2、3啮合的活动轮18、19、与活动轮4-7啮合的固定轮20-23、用于将活动轮18、19的每一个联接到副轴17上的锁止式同步啮合装置24和输出小齿轮24。在由此形成的多挡变速器25的第一挡中，锁止式同步啮合装置24将活动轮18联接到副轴17上，使得从驱动轴1经由轮2、18、24、16向输出轴15传递扭矩。在第二挡中，锁止式同步啮合装置24将活动轮19连接至副轴17，并且通过齿轮3、19、24、16实现扭矩传递。在第三挡中，锁止式同步啮合装置24处于中间位置；相反，锁止式同步啮合装置8将活动轮4连接到驱动轴1，并且扭矩通过齿轮4、20、24、16传递。对于本领域技术人员从图1可以读取如何(即使加入另外的锁止式同步啮合装置)构成其它挡位。电机26连接到行星齿轮传动装置27的第一连接轴28。所述连接轴28承载行星齿轮变速器27的太阳齿轮29。行星齿轮架30与第二连接轴31相连。在行星齿轮架30上安装的行星齿轮32以通常的方式分别既与太阳齿轮29啮合又与包围所有行星齿轮32的齿圈33啮合。连接轴31的齿轮34(在此经由补偿其与齿轮7之间的轴向错移的中间轴35)与活动轮7相连，并且通过后者与副轴17的固定齿轮23相连。沿相对轴1、17等的径向观察，倒挡轴10与驱动轴1上的最小齿轮2和紧邻的齿轮3重叠。为了节省空间地安装电机26，电机从径向观察与驱动轴1或副轴17重叠、但是与倒挡轴10不重叠地布置。为了能够产生高转矩，电机应该具有不过于小的直径。为了适应整个变速器的这种给定的外部尺寸，电机26沿径向观察与驱动轴1的不与倒挡轴10重叠的那些齿轮中较小的齿轮重叠，在图1的情况下是与齿轮4、5、6重叠，因此仅剩齿轮7用于将电机26的扭矩引入变速器中。图2示出了行星齿轮变速器27的更详细的示意图。多挡变速器25和行星齿轮变速器27的共同的外壳标示为36。围绕电机26的轴线40延伸的摩擦片式离合器37的第一组摩擦片38抗扭地安装在壳体36上。第二组摩擦片39与齿圈33抗扭地相连。两组之一、在此是摩擦片39能够沿着轴线40移动，用于断开和闭合摩擦片式离合器37。在图2的视图中，离合器37沿着轴线40布置在齿圈33和电机26之间的间隙中。因此，在联接面足够的情况下离合器37的外径保持得很小。备选地，由于齿轮在多挡变速器25中的布局，这样的布局也是节省空间的，在该布局中摩擦片式离合器37环绕齿圈33延伸。第二连接轴31包括中空轴区段41，第一连接轴28的一端可旋转地支承在中空轴区段41中。行星齿轮架30布置在中空轴区段41的面向电机的端部上。在中空轴区段41的相对端上具有齿轮34和套筒支架42，换挡套筒43以由锁止式同步啮合装置已知的方式抗扭地、但是能够通过执行器的嵌入环绕的环槽中的控制爪钩轴向移动地安置在所述套筒支架42上。通过所述轴向移动，换挡套筒43能够与齿圈33的换挡齿46啮合。换挡套筒43和换挡齿46共同构成爪形离合器44，所述爪形离合器建立了在齿圈33和第二连接轴31之间的形状配合的连接。在这种啮合状态中，整个行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于混合动力车辆的变速器设备，所述变速器设备具有多挡变速器(25)，该多挡变速器具有用于联接到内燃机上的输入轴(1)和用于联接到行走机构上的输出轴(15)，所述变速器设备具有可换挡的行星齿轮变速器(27)，所述行星齿轮变速器具有用于联接到电机(26)上的第一连接轴(28)和抗扭地联接到多挡变速器(25)的输出轴(15)上的第二连接轴(31)。

【技术特征摘要】
2017.04.04 DE 102017003290.41.一种用于混合动力车辆的变速器设备，所述变速器设备具有多挡变速器(25)，该多挡变速器具有用于联接到内燃机上的输入轴(1)和用于联接到行走机构上的输出轴(15)，所述变速器设备具有可换挡的行星齿轮变速器(27)，所述行星齿轮变速器具有用于联接到电机(26)上的第一连接轴(28)和抗扭地联接到多挡变速器(25)的输出轴(15)上的第二连接轴(31)。2.按照权利要求1所述的变速器设备，其中，行星齿轮变速器(27)能够在齿圈(33)抗扭地联接到变速器壳体(36)上的形态和齿圈(33)抗扭地连接到行星齿轮架(30)上的形态之间切换。3.按照权利要求2所述的变速器设备，其中，行星齿轮变速器(27)能够切换到齿圈(33)可自由旋转的形态中。4.按照权利要求2或3所述的变速器设备，其中，变速器设备具有片式离合器(37)，齿圈(33)通过片式离合器(37)能够联接到变速器壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：O赫尔德曼，C鲁布萨姆，
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