專利名稱：具有多級(jí)變速器的混合動(dòng)力系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及一種具有內(nèi)燃機(jī)、電機(jī)和多級(jí)變速器的混合動(dòng) 力系(hybrid powertrain),該多級(jí)變速器包括多個(gè)行星齒輪組和多個(gè)扭 矩傳遞裝置，并且更具體地說(shuō)，涉及一種具有用于產(chǎn)生八種速度或更 多速度的多級(jí)變速器、四個(gè)行星齒輪組和多個(gè)扭矩傳遞裝置的混合動(dòng) 力系。
背景技術(shù)：
在這部分中的陳述僅僅提供與本發(fā)明公開(kāi)相關(guān)的背景信息，并且 可構(gòu)成或不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
典型的混合動(dòng)力系包括內(nèi)燃機(jī)、電機(jī)或馬達(dá)，以及變速器。變速 器使用多個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、行星齒輪布置和固定的互連部件的組合， 以取得多個(gè)齒輪比。行星齒輪組的數(shù)量和物理布置通常由封裝、成本 和所需的速度比來(lái)確定。由內(nèi)燃機(jī)或電馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩必須分別地傳 遞至變速器。此外，在內(nèi)燃機(jī)或電機(jī)向變速器傳遞扭矩時(shí)，液壓泵被 啟動(dòng)以產(chǎn)生油壓以用于控制扭矩傳遞機(jī)構(gòu)和變速器的其它液壓操作 的裝置。
雖然當(dāng)前的變速器實(shí)現(xiàn)了其預(yù)期的目的，但是對(duì)于新的改進(jìn)的變 速器構(gòu)造的需求是基本上持續(xù)存在的，其體現(xiàn)了尤其從效率、響應(yīng)性 和平滑性考慮改進(jìn)的性能，以及改進(jìn)的封裝，主要是減小的尺寸和重 量。因此，需要一種改進(jìn)的、具備成本效率的、緊湊的混合動(dòng)力系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了這樣一種混合動(dòng)力系，其具有內(nèi)燃機(jī)、電機(jī)或馬達(dá)， 以及多級(jí)變速器。混合動(dòng)力系的電馬達(dá)連接到位于內(nèi)燃機(jī)和多級(jí)變速 器之間的軸上。本發(fā)明提供了這樣一種變速器，其具有變速器輸入部 件、變速器輸出部件、多個(gè)行星齒輪組和多個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)。多個(gè)行 星齒輪組各具有太陽(yáng)齒輪部件、行星托架部件和環(huán)形齒輪部件。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，該多個(gè)行星齒輪組包括四個(gè)行星齒輪組。 在本發(fā)明的另 一方面，該多個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)是制動(dòng)器。 在本發(fā)明的另 一方面，該扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的三個(gè)是摩擦離合器。 在本發(fā)明的另 一方面，電機(jī)連接到位于內(nèi)燃機(jī)和變速器之間的變 速器輸入部件上。
在本發(fā)明的另一方面，液壓泵連接到變速器輸入部件上，用于產(chǎn) 生油壓，以控制變速器的運(yùn)行。
在本發(fā)明的另 一方面，輸入部件離合器用于有選擇地將內(nèi)燃機(jī)的 引擎輸出軸與變速器輸入部件聯(lián)接起來(lái)。
在本發(fā)明的另 一方面，還包括連接到引擎輸出軸上的扭轉(zhuǎn)減振 器，其用于減少引擎輸出軸中的振動(dòng)。
在本發(fā)明的另 一方面，至少 一個(gè)扭矩傳感器聯(lián)接到引擎輸出軸、 變速器輸入軸和變速器輸出軸中的至少一個(gè)上，用于控制扭矩傳輸
(for controlling torque transmisson)。
在本發(fā)明的另 一方面，液壓泵通過(guò)自由輪離合器而聯(lián)接到變速器 輸入部件上。
在本發(fā)明的另 一方面，第二電機(jī)旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到液壓泵上以提供用 于運(yùn)行液壓泵的旋轉(zhuǎn)能量。
在本發(fā)明的另 一方面，扭矩變換器(torque converter)設(shè)置在電機(jī)和 變速器之間，用于將引擎和電機(jī)中的一個(gè)所產(chǎn)生的扭矩傳遞至變速器 輸入軸，并且，液壓泵聯(lián)接到扭矩變換器上以用于接收來(lái)自扭矩變換器的旋轉(zhuǎn)能量以便產(chǎn)生用于控制變速器運(yùn)行的油壓。
從本文提供的說(shuō)明書(shū)中將進(jìn)一步明晰適用領(lǐng)域。應(yīng)該懂得，說(shuō)明 書(shū)和特定的示例僅僅只用于舉例說(shuō)明的目的，而并不意圖限制本發(fā)明 公開(kāi)的范圍。


這里所描述的附圖只是出于舉例說(shuō)明的目的，而決非意圖限制本 發(fā)明公開(kāi)的范圍。
圖1是根據(jù)本發(fā)明原理的混合動(dòng)力系的簡(jiǎn)圖2是根據(jù)本發(fā)明原理的混合動(dòng)力系的另一實(shí)施例的筒圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明原理的混合動(dòng)力系的另 一實(shí)施例的簡(jiǎn)圖； 圖4A是根據(jù)本發(fā)明原理的多級(jí)變速器的齒輪布置的示意圖；且 圖4B是顯示了扭矩傳遞裝置的位置示意圖，其用于根據(jù)本發(fā)明 實(shí)施例的圖4A中所示的變速器的行星齒輪組的布置。
具體實(shí)施例方式
以下描述在性質(zhì)上僅僅是示例性的，并且并不意圖限制本發(fā)明公 開(kāi)、應(yīng)用或用途。
現(xiàn)在參看圖1至圖3,其顯示了混合動(dòng)力系IO的實(shí)施例?；旌蟿?dòng) 力系10包括第一電馬達(dá)12、多級(jí)車輛變速器14,以及內(nèi)燃機(jī)16。第 一電馬達(dá)12永久地連接到車輛變速器14的輸入軸或部件18上。第 一電馬達(dá)12布置在內(nèi)燃機(jī)16和車輛變速器14之間。車輛變速器14 具有以下將進(jìn)一步詳細(xì)描述的可變齒輪比和至少八種檔位速度。第一 電機(jī)12可作為用于驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車的引擎而運(yùn)行，并且可作為用于對(duì)蓄 電池充電的發(fā)電機(jī)而運(yùn)行。另外，提供了液壓泵20，用于車輛變速器 14的運(yùn)行和控制。液壓泵20是一種二元泵(binary pump)，其減少了 變速器14中的泵損失，并因此提高了燃料經(jīng)濟(jì)性。
內(nèi)燃機(jī)16的引擎輸出軸或部件22通過(guò)第一離合器裝置24而連接到車輛變速器14的輸入軸18上，以使得，當(dāng)離合器裝置24分離 時(shí)，內(nèi)燃機(jī)16脫離車輛變速器14的輸入軸18。另外，第二離合器裝 置26設(shè)于輸入軸18上且為車輛變速器14的離合器或制動(dòng)器，并且， 可由電動(dòng)促動(dòng)器(electrically applied actuators)所啟動(dòng)。第一和第二離合 器裝置24,26是摩擦離合器、同步離合器或制動(dòng)器或類似的裝置。為 了減少可能由內(nèi)燃機(jī)16所傳遞的振動(dòng)，可在動(dòng)力系10中在內(nèi)燃機(jī)16 和車輛變速器14之間布置扭轉(zhuǎn)減振器25。作為扭轉(zhuǎn)減振器25，舉例 而言，可使用帶有第一質(zhì)量作為主質(zhì)量和第二質(zhì)量作為輔質(zhì)量的雙質(zhì) 量飛輪，但是，任何其它合適的減振元件同樣也是可行的。扭轉(zhuǎn)減振 器可間接地(但也可直接地)通過(guò)所謂的傳動(dòng)板(drive plate)而連接到所 提出的混合動(dòng)力系10中的內(nèi)燃機(jī)的曲軸上。此外，本發(fā)明設(shè)想了扭 矩傳感器27的使用，其附連到變速器14和動(dòng)力系10的任意軸上， 以改善換檔感覺(jué)。
在混合動(dòng)力系IO的第一典型實(shí)施例中，如圖1中所示，液壓泵 20固定地連接到車輛變速器14的輸入軸18上并因而同樣連接到第一 電機(jī)12上。液壓泵20配置成可產(chǎn)生所需要的油壓，以控制和調(diào)節(jié)車 輛變速器14的各種構(gòu)件。
本發(fā)明構(gòu)思了用于圖1中所示的混合動(dòng)力系10的起動(dòng)方法。首 先，第一電機(jī)或馬達(dá)12被起動(dòng)并被帶至這樣的旋轉(zhuǎn)速度，在該旋轉(zhuǎn) 速度下液壓泵20產(chǎn)生足夠的油壓，以使第一離合器裝置24或第二離 合器裝置26接合，用于驅(qū)動(dòng)車輛變速器14。另外，起動(dòng)方法包括， 當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)12使輸入軸18旋轉(zhuǎn)時(shí)，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，容許車輛變速器 14中的第二離合器裝置26滑動(dòng)(slip)。因此，需要第二離合器裝置26 的更具熱穩(wěn)定性的(thermally more robust)設(shè)計(jì)——除非第一離合器裝 置24被設(shè)計(jì)為起動(dòng)離合器。
例如，在爬i皮期間，第一電機(jī)12可能不足以驅(qū)動(dòng)車輛。在這種 情況下，可在完全用完蓄電池的能量?jī)?chǔ)備之前起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)16。
圖2中顯示了另一實(shí)施例。在這個(gè)典型實(shí)施例，液壓泵20連接至扭矩變換器28。通過(guò)這種方式，液壓泵20借助于扭矩變換器28而 被驅(qū)動(dòng)，該扭矩變換器28連接到車輛變速器14的輸入軸18上。同 其它典型實(shí)施例相反的是，電機(jī)或馬達(dá)在這里被設(shè)計(jì)為曲軸起動(dòng)器發(fā) 電機(jī)12，。
在圖3中顯示了混合驅(qū)動(dòng)器的第三典型實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中， 借助于較小的第二電機(jī)30而產(chǎn)生所需的用于電起動(dòng)(electric startup)的 油壓。第二電機(jī)30以旋轉(zhuǎn)固定的方式而連接到車輛變速器14的液壓 泵20上。液壓泵20又通過(guò)自由輪離合器32而連接到車輛變速器14 的豐斬入軸18上。
在電起動(dòng)期間，可通過(guò)第二電機(jī)30來(lái)驅(qū)動(dòng)液壓泵20。 一旦內(nèi)燃 機(jī)16被啟動(dòng)或第一電機(jī)12的轉(zhuǎn)速大于第二電機(jī)30的轉(zhuǎn)速，那么可 使第二電機(jī)30停用(deactivated)。這是可能的，因?yàn)橐簤罕?0通過(guò)接 合的自由輪離合器32而被內(nèi)燃機(jī)16或第一電機(jī)12所驅(qū)動(dòng)。
在這個(gè)典型實(shí)施例中，在借助于第二電機(jī)30來(lái)驅(qū)動(dòng)車輛之前建 立起足夠用于控制和調(diào)節(jié)車輛變速器14的油壓是有利的。在這種起 動(dòng)布置中，多級(jí)變速器14的內(nèi)部離合器或制動(dòng)器是接合的。起動(dòng)方 法僅通過(guò)第一電機(jī)12而被執(zhí)行。如果第一電機(jī)12的能量供應(yīng)不足， 那么就起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)16,其通過(guò)接合第一離合器裝置24利用第一電機(jī) 12而^^動(dòng)。在很強(qiáng)的加速中，第一電機(jī)12和內(nèi)燃機(jī)16的驅(qū)動(dòng)力通 過(guò)第一離合器裝置24而組合。
現(xiàn)在參看圖4A，其顯示了多級(jí)變速器14的一個(gè)實(shí)施例。該變速 器14作為后輪驅(qū)動(dòng)變速器或縱向變速器而顯示，但也可采用各種其 它類型的變速器配置。變速器14包括變速器殼體100、輸入軸或部件 120，和輸出軸或部件140。輸入部件120持續(xù)地連接至引擎(未顯示) 或扭矩變換器的透平(未顯示)。輸出部件140持續(xù)地與主減速單元(未 顯示)或分動(dòng)箱(未顯示)相連接。
變速器14包括第一行星齒輪組160、第二行星齒輪組180、第三 行星齒輪組200和第四行星齒輪組220。行星齒輪組160,180,200和220連接在輸入部件120和輸出部件140之間。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選 實(shí)施例中，行星齒輪組160包括太陽(yáng)齒輪部件162、環(huán)形齒輪部件164 和行星托架部件166,其可旋轉(zhuǎn)地支撐著一組行星齒輪或小齒輪 168(只顯示了其中的一個(gè))。小齒輪168各構(gòu)造成與太陽(yáng)齒輪部件162 及環(huán)形齒輪部件164均相互嚙合。太陽(yáng)齒輪部件162與第一軸或中間 部件170以及第二軸或中間部件172相連接，以便共同旋轉(zhuǎn)。應(yīng)該懂 得，第一中間部件170與第二中間部件172相連接，以便共同旋轉(zhuǎn)， 而且中間部件170和172可形成穿過(guò)行星齒輪組的一個(gè)或多個(gè)部件的 多個(gè)軸或單一軸，如遍及若干視圖中所見(jiàn)那樣。環(huán)形齒輪部件164與 第三軸或中間部件174相連接，以便共同旋轉(zhuǎn)。行星托架部件166與 第四軸或中間部件176相連接，以便共同旋轉(zhuǎn)。
行星齒輪組180包括太陽(yáng)齒輪部件182、環(huán)形齒輪部件184和行 星托架部件186,其可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪或小齒輪188。小齒
太陽(yáng)齒輪部件182與第二中間部件172相連接，以便共同旋轉(zhuǎn)。環(huán)形 齒輪部件184與第五軸或中間部件178相連接，以便共同旋轉(zhuǎn)。行星 托架部件186與輸入部件120相連接，以Y更共同旋轉(zhuǎn)。
行星齒輪組200包括太陽(yáng)齒輪部件202、環(huán)形齒輪部件204和托 架部件206，其可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪或小齒輪208。小齒輪208
齒輪部件202與第五軸或中間部件178以及第六軸或中間部件190相 連接，以便共同旋轉(zhuǎn)。應(yīng)該懂得，第五中間部件178與第六中間部件 190相連接，以便共同旋轉(zhuǎn)，而且中間部件178和190可形成單一軸 或多個(gè)軸(穿過(guò)行星齒輪組的一個(gè)或多個(gè)部件)，如遍及若干^L圖中所 見(jiàn)那樣。環(huán)形齒輪部件204與第七軸或中間部件192相連接，以便共 同旋轉(zhuǎn)。行星托架部件206與第八軸或中間部件194相連接，以便共 同旋轉(zhuǎn)。應(yīng)該懂得，第八中間部件194與輸出部件140相連接，以便 共同旋轉(zhuǎn)，而且第八中間部件194和輸出部件140可形成穿過(guò)行星齒輪組的一個(gè)或多個(gè)部件的單一軸或多個(gè)軸，如遍及若干視圖中所見(jiàn)那 樣。
行星齒輪組220包括太陽(yáng)齒輪部件222、環(huán)形齒輪部件224和行 星托架部件226,其可旋轉(zhuǎn)地支撐一組行星齒輪或小齒輪228。小齒 輪228各構(gòu)造成與太陽(yáng)齒輪郜件222及環(huán)形齒輪部件224均相互嚙合。 太陽(yáng)齒輪部件222與第九軸或中間部件196以及第十軸或中間部件 198相連接，以便共同旋轉(zhuǎn)。應(yīng)該懂得，第九中間部件196與第十中 間部件198相連接，以便共同旋轉(zhuǎn)，而且中間部件196和198可形成 穿過(guò)行星齒輪組的一個(gè)或多個(gè)部件的多個(gè)軸或單一軸，如遍及若干視 圖中所見(jiàn)那樣。環(huán)形齒輪部件224與第四中間部件176相連接，以便 共同旋轉(zhuǎn)。行星托架部件226與輸出部件140并與第八中間部件194 相連接，以^_共同旋轉(zhuǎn)。
變速器14包括多種扭矩傳遞機(jī)構(gòu)或裝置，其包括第一離合器C1、 第二離合器C2、第三離合器C3、第一制動(dòng)器B1和第二制動(dòng)器B2。 第一離合器Cl可有選擇地接合，以便將輸入部件120連接到第十中 間部件198上。第二離合器C2可有選擇地接合，以便將第六中間部 件190連接到第九中間部件196上。第三中間離合器(intermediate dutch)C3可有選擇地接合，以便將第七中間部件192連接到第九中間 部件196上。第一制動(dòng)器Bl可有選擇地接合，以便將第一中間部件 170連接到變速器殼體100上，從而限制第一中間部件170相對(duì)于變 速器殼體100的旋轉(zhuǎn)。最后，第二制動(dòng)器B2可有選擇地接合，以便 將第三中間部件174連接到變速器殼體IOO上，從而限制第三中間部 件174相對(duì)于變速器殼體100的旋轉(zhuǎn)。
變速器14能夠以至少八個(gè)前進(jìn)扭矩比和一個(gè)倒檔扭矩比來(lái)將扭 矩從輸入部件120傳遞至輸出部件140。通過(guò)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)(即，第一 中間離合器C1、第二中間離合器C2、第三中間離合器C3、第一制動(dòng) 器Bl和第二制動(dòng)器B2)中的一個(gè)或多個(gè)的接合而獲得各個(gè)前進(jìn)扭矩 比和倒檔扭矩比。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)很容易懂得，不同的速度比與各扭矩比相關(guān)聯(lián)。因而，變速器14可獲得八個(gè)前進(jìn)速度比。
變速器殼體100包括第一端壁102、第二端壁104和第三壁106。 第三壁106互連于第一端壁102和第二端壁104之間以提供空間或空 腔108，其中，定位有行星齒4侖組160,180,200和220以及扭矩傳遞機(jī) 構(gòu)Cl, C2， C3， Bl和B2。此外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，空腔 108具有多個(gè)區(qū)域或區(qū)A， B， C, D, E和F,該多個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu) Cl， C2， C3， Bl和B2將被特定地定位于它們中。
如圖4A中所示，區(qū)A由這樣的區(qū)域或空間來(lái)限定，其軸向上左 側(cè)由第一端壁102而右側(cè)由行星齒輪組160來(lái)界定邊界、徑向上內(nèi)側(cè) 由基準(zhǔn)線"L"來(lái)界定邊界、且徑向上外側(cè)由基準(zhǔn)線"M"來(lái)界定邊界，基 準(zhǔn)線"L"是與輸入軸120軸向上找平的(aligned)縱向線，基準(zhǔn)線"M"是 鄰近行星齒輪組160,180,200和220的外徑或外周邊(outer periphery) 而延伸的縱向線。雖然基準(zhǔn)線"M"顯示為直線，但是應(yīng)該懂得，基準(zhǔn) 線"M"跟隨著行星齒輪組160,180,200和220的外周邊，并因此可以是 分級(jí)的或非線性的，這依賴于行星齒輪組160，180，200和220中的每 個(gè)的外周邊的位置。區(qū)B由這樣的區(qū)域來(lái)限定，該區(qū)域軸向上左側(cè)由 行星齒輪組160來(lái)界定邊界、軸向上右側(cè)由行星齒輪組180來(lái)界定邊 界、徑向上外側(cè)由基準(zhǔn)線"M"來(lái)界定邊界、且徑向上內(nèi)側(cè)由基準(zhǔn)線"L" 來(lái)界定邊界。區(qū)C由這樣的區(qū)域來(lái)限定，該區(qū)域軸向上左側(cè)由行星齒 輪組180來(lái)界定邊界、軸向上右側(cè)由行星齒輪組200來(lái)界定邊界、徑 向上外側(cè)由基準(zhǔn)線"M"來(lái)界定邊界、且徑向上內(nèi)側(cè)由基準(zhǔn)線"L"來(lái)界定 邊界。區(qū)D由這樣的區(qū)域來(lái)限定，該區(qū)域軸向上左側(cè)由行星齒輪組 200來(lái)界定邊界、軸向上右側(cè)由行星齒輪組220來(lái)界定邊界、徑向上 外側(cè)由基準(zhǔn)線"M"來(lái)界定邊界、且徑向上內(nèi)側(cè)由基準(zhǔn)線"L"來(lái)界定邊 界。區(qū)E由這樣的區(qū)域來(lái)限定，該區(qū)域軸向上左側(cè)由行星齒輪組220 來(lái)界定邊界、軸向上右側(cè)由第二端壁104來(lái)界定邊界、徑向上外側(cè)由 基準(zhǔn)線"M"來(lái)界定邊界、且徑向上內(nèi)側(cè)由基準(zhǔn)線"L"來(lái)界定邊界。區(qū)F 由這樣的區(qū)域來(lái)限定，該區(qū)域軸向上左側(cè)由第 一端壁102來(lái)界定邊界、軸向上右側(cè)由第二端壁104來(lái)界定邊界、徑向上內(nèi)側(cè)由基準(zhǔn)線"M"來(lái) 界定邊界、且徑向上外側(cè)由第三壁106來(lái)界定邊界。如將在后文中所 述和所示，行星齒輪組160,180,200和220將在變速器空腔108內(nèi)改 變位置，然而，上述的區(qū)將不會(huì)發(fā)生變化，并且將與所有的圖中所顯 示的保持相同。
在圖4A中所示的變速器14的布置中，行星齒輪組160，180，200 和220縱向上按以下順序從左到右而布置160-180-200-220。具體地 說(shuō)，行星齒輪組160設(shè)置成最靠近壁102，行星齒輪組220設(shè)置成最 靠近壁104，行星齒輪組180鄰近行星齒輪組160，并且行星齒輪組 200設(shè)置在4于星齒，侖組180和220之間。扭矩傳遞才幾構(gòu)有意地定位在 特定的區(qū)中，以便在整體變速器尺寸、封裝效率以及減少制造復(fù)雜性 方面提供優(yōu)勢(shì)。在圖4A所示的特殊的示例中，扭矩傳遞機(jī)構(gòu)Cl設(shè)置 在區(qū)C內(nèi)，扭矩傳遞機(jī)構(gòu)C2和C3設(shè)置在區(qū)D內(nèi)，并且扭矩傳遞才幾 構(gòu)Bl和B2設(shè)置在區(qū)F內(nèi)。
然而，本發(fā)明構(gòu)思了其它實(shí)施例，其中，扭矩傳遞機(jī)構(gòu)Cl, C2， C3， Bl和B2設(shè)置在其它區(qū)中。在圖4B所示的圖表中顯示了扭矩傳 遞裝置C1， C2, C3, Bl和B2相對(duì)于這些區(qū)的可行的位置。圖中"X" 表示本發(fā)明設(shè)想將該特定的扭矩傳遞裝置定位在任一所提及的區(qū)中。
本發(fā)明的描述在性質(zhì)上僅僅是示例性的，因而，不脫離本發(fā)明要 點(diǎn)的變型將處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。這種變型并不被認(rèn)為脫離了本發(fā)明 的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力系，包括內(nèi)燃機(jī)；變速器，其具有變速器輸入部件變速器輸出部件；第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星齒輪組，各行星齒輪組具有太陽(yáng)齒輪部件、環(huán)形齒輪部件和行星托架部件，所述行星托架部件支撐著各配置成與所述太陽(yáng)齒輪部件及所述環(huán)形齒輪部件均相互嚙合的多個(gè)行星齒輪，其中，所述變速器輸入部件持續(xù)地與所述第二行星齒輪組的行星托架部件互連，并且，所述變速器輸出部件持續(xù)地與所述第四行星齒輪組的行星托架部件及所述第三行星齒輪組的行星托架部件互連，并且其中，所述第一行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件持續(xù)地與所述第二行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件互連，所述第二行星齒輪組的環(huán)形齒輪部件持續(xù)地與所述第三行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件互連，所述第一行星齒輪組的行星托架部件持續(xù)地與所述第四行星齒輪組的環(huán)形齒輪部件互連；第一離合器，其可有選擇地接合，以使所述第四行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件互連到所述第二行星齒輪組的行星托架部件及所述變速器輸入部件上；第二離合器，其可有選擇地接合，以使所述第四行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件互連到所述第三行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件及所述第二行星齒輪組的環(huán)形齒輪部件上；第三離合器，其可有選擇地接合，以使所述第四行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件互連到所述第三行星齒輪組的環(huán)形齒輪部件上；第一制動(dòng)器，其可有選擇地接合，以使所述第一行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件和所述第二行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件互連到所述變速器殼體上；第二制動(dòng)器，其可有選擇地接合，以使所述第一行星齒輪組的環(huán)形齒輪部件互連到所述變速器殼體上；且其中，所述離合器和所述制動(dòng)器可有選擇地接合，以在所述變速器輸入部件和所述變速器輸出部件之間建立至少八個(gè)前進(jìn)速度比和至少一個(gè)倒檔速度比，和第一電機(jī)，其連接到位于所述內(nèi)燃機(jī)和所述變速器之間的變速器輸入部件上；液壓泵，其連接到所述變速器輸入部件上，用于產(chǎn)生油壓，以控制所述變速器的運(yùn)行；和輸入部件離合器，其用于有選擇地將所述內(nèi)燃機(jī)的引擎輸出軸與所述變速器輸入部件聯(lián)接起來(lái)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力系，其特征在于，所述變速 器還包括變速器殼體，其具有第一壁、第二壁和在所述第一壁和所述 第二壁之間延伸的第三壁，且其中，所述第一行星齒輪組鄰近所述第 一壁，所述第二行星齒輪組鄰近所述第一行星齒輪組，所述第四行星 齒輪組鄰近所述第二壁，并且所述第三行星齒輪組位于所述第二行星 齒輪組和所述第四行星齒輪組之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合動(dòng)力系，其特征在于，所述變速 器殼體還包括限定為從所述行星齒輪組的外周邊沿徑向向內(nèi)且軸向 上由所述第一壁和所述第一行星齒輪組界定邊界的第一區(qū)域、限定為 從所述行星齒輪組的外周邊沿徑向向內(nèi)且軸向上由所述第一行星齒 輪組和所述第二行星齒輪組界定邊界的第二區(qū)域、限定為從所述行星 齒輪組的外周邊沿徑向向內(nèi)且軸向上由所述第二行星齒輪組和所述 第三行星齒輪組界定邊界的第三區(qū)域、限定為從所述行星齒輪組的外 周邊沿徑向向內(nèi)且軸向上由所述第三行星齒輪組和所述第四行星齒 輪組界定邊界的第四區(qū)域、限定為從所述行星齒輪組的外周邊沿徑向 向內(nèi)且軸向上由所述第四行星齒輪組和所述第二壁界定邊界的第五區(qū)域、以及限定為從所述第三壁沿徑向向內(nèi)且從所述行星齒輪組的外 周邊沿徑向向外并且軸向上由所述第一壁和所述第二壁界定邊界的 第六區(qū)域。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合動(dòng)力系，其特征在于，所述第一離合器定位在所述第三區(qū)域、所述第四區(qū)域和所述第五區(qū)域中的至少 一個(gè)中，所述第二離合器定位在所述第四區(qū)域中，所述第三離合器定 位在所述第四區(qū)域和所述第六區(qū)域中的至少 一個(gè)中，所述第 一制動(dòng)器 定位在所述第 一 區(qū)域、所述第五區(qū)域和所述第六區(qū)域中的至少一個(gè) 中，并且所述第二制動(dòng)器定位在所述第一區(qū)域、所述第五區(qū)域和所述 第六區(qū)域中的至少一個(gè)中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合動(dòng)力系，其特征在于，所述第一 離合器定位在所述第三區(qū)域中，所述第二離合器定位在所述第四區(qū)域 中，所述第三離合器定位在所述第四區(qū)域中，所述第一制動(dòng)器定位在 所述第六區(qū)域中，且所述第二制動(dòng)器定位在所述第六區(qū)域中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力系，其特征在于，還包括連 接到所述引擎輸出軸上的扭轉(zhuǎn)減振器，其用于減少所述引擎輸出軸中 的振動(dòng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力系，其特征在于，還包括至 少一個(gè)扭矩傳感器，其聯(lián)接到所述引擎輸出軸、所述變速器輸入軸和 所述變速器輸出軸中的至少一個(gè)上，用于控制扭矩傳輸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力系，其特征在于，所述液壓 泵通過(guò)自由輪離合器而聯(lián)接到所述變速器輸入部件上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合動(dòng)力系，其特征在于，還包括第 二電機(jī)，其旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述液壓泵上，以提供用于運(yùn)行所述液壓泵 的旋轉(zhuǎn)能量。
10. —種混合動(dòng)力系，包括 內(nèi)燃機(jī)；變速器，其具有變速器輸入部件變速器輸出部件；第一行星齒輪組、第二行星齒輪組、第三行星齒輪組和第四行星 齒輪組，各行星齒輪組具有太陽(yáng)齒輪部件、環(huán)形齒輪部件和行星托架 部件，所述行星托架部件支撐著各配置成與所述太陽(yáng)齒輪部件及所述 環(huán)形齒輪部件均相互嚙合的多個(gè)行星齒4侖，其中，所述變速器輸入部 件持續(xù)地與所述第二行星齒輪組的行星托架部件互連，并且，所述變 速器輸出部件持續(xù)地與所述第四行星齒輪組的行星托架部件及所述 第三行星齒輪組的行星托架部件互連，并且其中，所述第一行星齒輪 組的太陽(yáng)齒輪部件持續(xù)地與所述第二行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件互 連，所述第二行星齒輪組的環(huán)形齒輪部件持續(xù)地與所述第三行星齒輪 組的太陽(yáng)齒輪部件互連，所述第一行星齒輪組的行星托架部件持續(xù)地與所述第四行星齒輪組的環(huán)形齒輪部件互連；第一離合器，其可有選擇地接合，以使所述第四行星齒輪組的太 陽(yáng)齒輪部件互連到所述第二行星齒輪組的行星托架部件及所述變速器輸入部件上；第二離合器，其可有選擇地接合，以使所述第四行星齒輪組的太 陽(yáng)齒輪部件互連到所述第三行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件及所述第二 行星齒輪組的環(huán)形齒輪部件上；第三離合器，其可有選擇地接合，以使所述第四行星齒輪組的太 陽(yáng)齒輪部件互連到所述第三行星齒輪組的環(huán)形齒^^部件上；第一制動(dòng)器，其可有選擇地接合，以使所述第一行星齒輪組的太 陽(yáng)齒輪部件和所述第二行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件互連到所述變速 器殼體上；第二制動(dòng)器，其可有選擇地接合，以使所述第一行星齒輪組的環(huán) 形齒輪部件互連到所述變速器殼體上；且其中，所述離合器和所述制動(dòng)器可有選擇地接合，以在所述變速 器輸入部件和所述變速器輸出部件之間建立至少八個(gè)前進(jìn)速度比和至少一個(gè)倒檔速度比，電機(jī)，其連接到位于所述內(nèi)燃機(jī)和所述變速器之間的變速器輸入部件上；扭矩變換器，其連接在所述電機(jī)和所述變速器之間，用于將該引擎和所述電機(jī)中的一個(gè)所產(chǎn)生的扭矩傳遞到所述變速器輸入軸；液壓泵，其聯(lián)接到所述扭矩變換器上以用于從所述扭矩變換器接收旋轉(zhuǎn)能量并被配置以產(chǎn)生用于控制所述變速器的運(yùn)行的油壓；和 輸入部件離合器，其用于有選擇地將所述內(nèi)燃機(jī)的引擎輸出軸與所述變速器輸入部件聯(lián)接起來(lái)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所迷的混合動(dòng)力系，其特征在于，所述變 速器還包括變速器殼體，其具有第一壁、第二壁和在所述第一壁和所 述第二壁之間延伸的第三壁，且其中，所述第一行星齒輪組鄰近所述 第一壁，所述第二行星齒輪組鄰近所述第一行星齒輪組，所述第四行 星齒輪組鄰近所述第二壁，并且所述第三行星齒輪組位于所述第二行 星齒輪組和所述第四行星齒輪組之間。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的混合動(dòng)力系，其特征在于，所述變 速器殼體還包括限定為從所述行星齒輪組的外周邊沿徑向向內(nèi)且軸 向上由所述第一壁和所述第一行星齒輪組界定邊界的第一區(qū)域、限定 為從所述行星齒輪組的外周邊沿徑向向內(nèi)且軸向上由所述第 一行星 齒輪組和所述第二行星齒輪組界定邊界的第二區(qū)域、限定為從所述行 星齒輪組的外周邊沿徑向向內(nèi)且軸向上由所述第二行星齒輪組和所 述第三行星齒輪組界定邊界的第三區(qū)域、限定為從所述行星齒輪組的 外周邊沿徑向向內(nèi)且軸向上由所述第三^f亍星齒輪組和所述第四行星 齒輪組界定邊界的第四區(qū)域、限定為從所述行星齒輪組的外周邊沿徑 向向內(nèi)且軸向上由所述第四行星齒輪組和所述第二壁界定邊界的第 五區(qū)域、以及限定為從所述第三壁沿徑向向內(nèi)且/人所述行星齒4侖組的 外周邊沿徑向向外并且軸向上由所述第一壁和所述第二壁界定邊界 的第六區(qū)域。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的混合動(dòng)力系，其特征在于，所述第 一離合器定位在所述第三區(qū)域、所述第四區(qū)域和所述第五區(qū)域中的至 少一個(gè)中，所述第二離合器定位在所述第四區(qū)域中，所述第三離合器 定位在所述第四區(qū)域和所述第六區(qū)域中的至少一個(gè)中，所述第 一制動(dòng) 器定位在所述第一區(qū)域、所述第五區(qū)域和所述第六區(qū)域中的至少一個(gè) 中，并且所述第二制動(dòng)器定位在所述第一區(qū)域、所述第五區(qū)域和所述 第六區(qū)域中的至少一個(gè)中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的混合動(dòng)力系，其特征在于，所述第一離合器定位在所述第三區(qū)域中，所述第二離合器定位在所述第四區(qū) 域中，所述第三離合器定位在所述第四區(qū)域中，所述第一制動(dòng)器定位 在所述第六區(qū)域中，且所述第二制動(dòng)器定位在所述第六區(qū)域中。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的混合動(dòng)力系，其特征在于，還包括 連接到所述引擎輸出軸上以用于減少所述引擎輸出軸中的振動(dòng)的扭 轉(zhuǎn)減振器。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的混合動(dòng)力系，其特征在于，還包括 至少一個(gè)扭矩傳感器，其聯(lián)接到所述引擎輸出軸、所述變速器輸入軸 和所述變速器輸出軸中的至少一個(gè)上，用于控制扭矩傳輸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有多級(jí)變速器的混合動(dòng)力系，具體而言，一種混合動(dòng)力系包括內(nèi)燃機(jī)、至少一個(gè)電機(jī)和多級(jí)變速器。電機(jī)連接到內(nèi)燃機(jī)和多級(jí)變速器之間的軸上。提供了這樣的變速器，其具有輸入部件、輸出部件、四個(gè)行星齒輪組、多個(gè)聯(lián)接部件和多個(gè)扭矩傳遞裝置。行星齒輪組中的每個(gè)包括太陽(yáng)齒輪部件、行星托架部件和環(huán)形齒輪部件。扭矩傳遞裝置包括布置在變速器殼體內(nèi)的離合器和制動(dòng)器。
文檔編號(hào)B60K17/08GK101574922SQ20091014101
公開(kāi)日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日
發(fā)明者A·W·菲利普斯, C·E·凱里, D·L·杜森貝里, J·B·博格森, J·M·哈特, S·H·維特科普 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司