单个马达混合动力变速器制造技术

本发明专利技术涉及单个马达混合动力变速器。与发动机可操作地连接的混合动力变速器包括可操作地连接到发动机的输入构件；至少一个中间构件；以及输出构件。多个可选择性接合的扭矩传递装置使得通过接合第一组扭矩传递装置中的不同扭矩传递装置而能够通过第一齿轮传动配置将输入构件选择性可操作地连接到至少一个中间构件。单个马达/发电机可操作地连接到至少一个中间构件，并且通过选择性地接合第二组扭矩传递装置中的两个相应扭矩传递装置以两种替代性方式通过第二齿轮传动配置可选择地操作性连接到输出构件，以在至少一个中间构件和输出构件之间建立两个不同扭矩比。第二组扭矩传递装置包括建立两个不同扭矩比的双向输出离合器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于车辆的单个马达混合动力变速器。
技术介绍
机动车辆中的多速变速器考虑到操作效率和灵活性。齿轮传动配置(例如，齿轮的 平面或行星齿轮组)被用于提供八个或更多个前进速度比。多个可选择性接合的扭矩传递 装置被控制，以将齿轮传动配置中的不同构件与彼此互连、与变速器壳体互连、或有时与变 速器输入或输出构件互连，以实现各种速度比。扭矩传递装置的有效封装有助于使得变速 器的总尺寸最小化，潜在地允许其用于更多的车辆平台中、降低重量以及最小化制造复杂 性。用于车辆的混合动力动力系在不同车辆操作状况下使用不同的动力源。机电混合 动力动力系通常具有内燃机(例如，柴油或汽油发动机)以及一个或多个马达/发电机。通 过以不同的组合接合制动器和/或离合器以及控制发动机和马达/发电机，可建立不同的 操作模式，例如，纯发动机操作模式、纯电动操作模式和混合动力操作模式。各种操作模式 是有利的，因为它们可用于改进燃料经济性。然而，混合动力动力系所需的附加部件(例如， 马达/发电机、制动器和/或离合器)可增加总车辆成本以及封装空间需求。
技术实现思路
提供一种相对低成本的混合动力变速器，该混合动力变速器通过仅单个马达/发 电机和少量机械部件可实现更复杂混合动力变速器所具有的燃料经济性和扭矩平稳化优 势。此外，变速器可配置成“强混合动力”，在于其可操作以提供怠速停止(即，其中发动机停 止而不是怠速并且马达/发电机用于再启动发动机)、再生制动、马达助力(即，使用马达/ 发电机以在发动机推进车辆时增加扭矩)、以及纯电动的发动机关闭模式。具体地说，可操作地连接到发动机的混合动力变速器包括可操作地连接到发动机 的输入构件；至少一个中间构件；以及输出构件。多个可选择地接合的扭矩传递装置使得 通过接合第一组扭矩传递装置的不同扭矩传递装置通过第一齿轮传动配置将输入构件可 选择地操作性连接到至少一个中间构件，以在输入构件与至少一个中间构件之间建立不同 的扭矩比。单个马达/发电机可操作地连接到至少一个中间构件，并且通过选择性接合第 二组扭矩传递装置的两个相应扭矩传递装置通过第二齿轮传动配置以两种替代的方式来 可选择地操作性连接到输出构件，以在至少一个中间构件与输出构件之间建立两个不同的 扭矩比。第二组扭矩传递装置包括双向输出离合器，所述双向输出离合器被接合以建立两 个不同的扭矩比。因而，变速器配置成具有两个级扭矩从输入构件传输到至少一个中间构 件的第一级、以及扭矩从至少一个中间构件传输到输出构件的第二级。马达/发电机可被 控制以独立于通过第一齿轮传动配置的扭矩传输通过第二齿轮传动配置和双向输出离合 器来提供或接收来自于输出构件的扭矩。变速器的不同实施例包括第一齿轮传动配置，其与手动变速器类似地设置、具有在输入构件与至少一个中间构件之间的多个传动比、以及具有双向离合器，所述双向离合 器是具有同步器的爪式离合器或盘式离合器；以及第二齿轮传动配置，其是限定多个齿轮 平面的相互啮合齿轮或行星齿轮组。可替代地，第一齿轮传动配置可设置为中间轴配置。本专利技术涉及下述技术方案。1. 一种可操作地连接到发动机的混合动力变速器，包括 输入构件，所述输入构件可操作地连接到发动机；至少一个中间构件； 输出构件；多个可选择地接合的扭矩传递装置； 第一和第二齿轮传动配置；其中，通过接合第一组扭矩传递装置中的不同扭矩传递装置，输入构件通过第一齿轮 传动配置可选择地操作性连接到所述至少一个中间构件，以在输入构件与所述至少一个中 间构件之间建立不同的扭矩比；和单个马达/发电机，通过选择性接合第二组扭矩传递装置的两个相应扭矩传递装置， 所述马达/发电机通过第二齿轮传动配置以两种可替代的方式可操作地连接到所述至少 一个中间构件并且可选择地操作性连接到输出构件，以在所述至少一个中间构件与输出构 件之间建立两个不同的扭矩比。2.根据方案1所述的混合动力变速器，其中，输入构件、至少一个中间构件和输 出构件是相互平行的轴。3.根据方案1所述的混合动力变速器，其中，扭矩传递装置被接合，以建立处于 降低数值的第一齿轮传动配置的不同扭矩比的至少一部分，同时建立第二齿轮传动配置的 两个不同扭矩比中较高者；以及随后重复第一齿轮传动配置的不同扭矩比的至少一部分， 同时建立第二齿轮传动配置的两个不同扭矩比中的较低者。4.根据方案1所述的混合动力变速器，其中，扭矩传递装置的选定扭矩传递装置 被接合以将输入构件连接到所述至少一个中间构件同时输出构件未连接到所述至少一个 中间构件，使得马达/发电机在从输出构件断开时可操作以启动发动机。5.根据方案4所述的混合动力变速器，其中，扭矩传递装置的选定扭矩传递装置 被接合以将发动机与输出构件连接以及将马达/发电机与输出构件连接；且其中，当发动 机向输出构件提供扭矩时，马达/发电机作为发电机操作。6.根据方案4所述的混合动力变速器，其中，所述至少一个中间构件包括相对于 输入构件设置为中间轴的第一中间构件和第二中间构件；且其中，扭矩传递装置包括第一 和第二离合器，所述第一和第二离合器可选择地接合，以将马达/发电机分别与第一和第 二中间构件连接用于一起旋转。7.根据方案1所述的混合动力变速器，其中，第一齿轮传动配置包括限定多个齿 轮平面的相互啮合齿轮，其中每个齿轮平面由可与输入构件和中间构件中的一个旋转的相 应第一齿轮以及可围绕输入构件和中间构件中的另一个旋转的相应第二齿轮来限定；以及其中，扭矩传递装置包括具有同步器的爪式离合器，所述爪式离合器每个均可操作以 将第二齿轮的相应一个选择地接合输入构件和中间构件中的另一个，以在输入构件与中间 构件之间传递扭矩。8. 一种混合动力变速器，包括 输入构件；中间构件；第一齿轮传动配置，所述第一齿轮传动配置可操作地连接到输入构件与中间构件之间 并且配置成在输入构件与中间构件之间提供不同的扭矩比； 输出构件；第二齿轮传动配置，所述第二齿轮传动配置可操作地连接到中间构件与输出构件之间 并且配置成在中间构件与输出构件之间提供至少两个不同的扭矩比；多个可选择地接合的扭矩传递装置，所述扭矩传递装置可以不同的组合接合以在输入 构件与中间构件之间建立扭矩比并且在中间构件与输出构件之间建立扭矩比；电动马达/发电机，所述电动马达/发电机可操作地连接到中间构件并且可操作向中 间构件提供驱动扭矩；和其中，变速器配置成使得当在输入构件处的驱动扭矩未被传递到中间构件时在输入 构件与中间构件之间的不同扭矩比中两个扭矩比之间的至少一个过渡期间，马达/发电机 向中间构件提供连续驱动扭矩。9.根据方案8所述的混合动力变速器，其中，扭矩传递装置被接合，以建立处于 降低数值的第一齿轮传动配置的不同扭矩比的至少一部分，同时建立第二齿轮传动配置的 两个不同扭矩比中较高者；以及随后重复第一齿轮传动配置的不同扭矩比的至少一部分， 同时建立第二齿轮传动配置的两个不同扭矩比中较低者。10.根据方案8所述的混合动力变速器，其中，混合动力变速器结合连接到输入 构件的发动机；其中扭矩传递装置的选定扭矩传递装置被接合以将输入构件通过第一齿轮 传动配置连接到中间构件同时输出构件未通过第二齿轮传动配置连接到所述中间构件，使 得马达/发电机在从输出构件断开时可操作以启动发动机。11.根据方本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种可操作地连接到发动机的混合动力变速器，包括：输入构件，所述输入构件可操作地连接到发动机；至少一个中间构件；输出构件；多个可选择地接合的扭矩传递装置；第一和第二齿轮传动配置；其中，通过接合第一组扭矩传递装置中的不同扭矩传递装置，输入构件通过第一齿轮传动配置可选择地操作性连接到所述至少一个中间构件，以在输入构件与所述至少一个中间构件之间建立不同的扭矩比；和单个马达／发电机，通过选择性接合第二组扭矩传递装置的两个相应扭矩传递装置，所述马达／发电机通过第二齿轮传动配置以两种可替代的方式可操作地连接到所述至少一个中间构件并且可选择地操作性连接到输出构件，以在所述至少一个中间构件与输出构件之间建立两个不同的扭矩比。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AG霍尔姆斯，BM康伦，
申请(专利权)人：AG霍尔姆斯，BM康伦，
类型：发明
国别省市：US