專利名稱：用于混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的模塊化動(dòng)力總成組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的動(dòng)力總成，尤其涉及可以安裝并且固定到發(fā)動(dòng)機(jī)輸出和變速器輸入之間的動(dòng)力總成模塊。
背景技術(shù)：
混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEVs)具有內(nèi)燃機(jī)以及交替或聯(lián)合用于推進(jìn)車輛的電機(jī)。混合動(dòng)力車輛中使用各種不同的動(dòng)力總成，例如并行配置，其中發(fā)動(dòng)機(jī)通過分離離合器連接到電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)動(dòng)力變速器的轉(zhuǎn)矩變換器輸入。變速器具有連接到差速器的輸出，差速器耦合到車輛的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。行業(yè)中存在對這樣一種混合動(dòng)力電動(dòng)總成的需求，即其包括與各種發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器一起使用的模塊組件，以使該模塊可以安裝并且固定在若干發(fā)動(dòng)機(jī)中的一個(gè)的輸出和若干變速器中的一個(gè)的輸入之間。裝配的動(dòng)力總成可以因此用于各種車輛。模塊包括液壓促動(dòng)的分離離合器、電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)之間通往變速器輸入的適當(dāng)?shù)膭?dòng)力通路。優(yōu)選地，模塊提供從變速器的液壓系統(tǒng)到離合器、平衡隔障(balance dam)以及電機(jī)的液壓連通。模塊提供容納傳遞到模塊的液壓流體的貯油槽，以及用于將流體不斷地返回變速器貯油槽以便向變速器泵連續(xù)可靠地供給流體的通路。模塊需要較低的制造和裝配成本，無需對車身改造，并且應(yīng)當(dāng)提供可靠的性能。

發(fā)明內(nèi)容
動(dòng)力總成模塊包括輸入、支承輸入旋轉(zhuǎn)的第一隔板、輪彀、包括連接到第一隔板的定子和連接到輪彀的轉(zhuǎn)子的電機(jī)、交替地 開啟和關(guān)閉輸入與轉(zhuǎn)子之間的傳動(dòng)連接的離合器、支承于輸入并且用于促動(dòng)離合器的伺服器、以及支承輪彀旋轉(zhuǎn)的第二隔板。如果電機(jī)關(guān)閉并且離合器嚙合，可以僅由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩變換器外殼；如果發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉或者發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行且離合器解離，可以僅由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩變換器外殼；也可以由發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩變換器外殼。優(yōu)選實(shí)施例的適用范圍將從以下具體實(shí)施方式
、權(quán)利要求以及附圖中變得顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解，盡管指出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，說明書和具體示例僅以舉例方式給出。所述實(shí)施例和示例的各種變化和修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。


通過參照以下對附圖進(jìn)行的說明，將會更容易地理解本發(fā)明，其中:圖1A和IB包含示出了與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的前部連接以及與變速器轉(zhuǎn)矩變換器輸入的后部連接的動(dòng)力總成模塊側(cè)面剖視圖。
具體實(shí)施例方式圖1A和IB示出了用于混合動(dòng)力電動(dòng)車輛動(dòng)力總成的模塊10，其包括具有旋轉(zhuǎn)輸出12的發(fā)動(dòng)機(jī)；固定到發(fā)動(dòng)機(jī)輸出12的扭振減振器14 ;通過花鍵18固定到減振器14的輸出20的輸入軸16 ;分離離合器22,其支承于通過花鍵26固定到輸入軸16的離合器輪彀
24;電機(jī)28，其包括螺栓固定到前隔板32的定子30，以及由第一支腿36和第二支腿38支承以繞軸39旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子34 ;優(yōu)選通過焊接固定到第二支腿38的轉(zhuǎn)子輪彀40 ;撓性板42，其一端通過花鍵連接44固定到轉(zhuǎn)子輪彀40，其相反一端通過螺栓46固定到轉(zhuǎn)矩變換器外殼48，該外殼48包圍流體動(dòng)力轉(zhuǎn)矩變換器49。電機(jī)28可以是電動(dòng)機(jī)或者電動(dòng)發(fā)電機(jī)。2011年12月14日提交的申請?zhí)枮?3/325，101的美國專利申請中公開了并且參照圖4a、4b、5、12和15闡述了適用于動(dòng)力總成的轉(zhuǎn)矩變換器，其全部公開內(nèi)容通過引用合并于此。轉(zhuǎn)矩變換器49包括位于外殼48內(nèi)并且固定到外殼48的裝有葉片的葉輪；由葉輪流體動(dòng)力地驅(qū)動(dòng)的裝有葉片的渦輪，其通過花鍵50固定到自動(dòng)變速器54的輸入軸52 ;以及裝有葉片的定子輪，其位于渦輪和定子之間并且固定到定子軸56，該定子軸56保持在變速器外殼58上不旋轉(zhuǎn)。通過螺栓62固定到變速器外殼58的后隔板60在其徑向內(nèi)表面裝配有液壓密封件64，該液壓密封件64接觸轉(zhuǎn)子輪彀40的徑向外表面。通過螺栓68固定到發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)輸出12的飛輪66支承發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)齒輪70，通過焊接到起動(dòng)齒輪和飛輪66的盤72固定該起動(dòng)齒輪70。軸承74支承第一支腿36用以在前隔板32上旋轉(zhuǎn)。軸承76支承第二支腿38用以在轉(zhuǎn)子輪彀40上旋轉(zhuǎn)。對準(zhǔn)軸39并且支承轉(zhuǎn)子34的繞組繞軸旋轉(zhuǎn)的管78固定到第一支腿36和第二支腿38。分別在管78的前、后端的凸緣80、82可以徑向向外推出以將轉(zhuǎn)子34固定到管78，并且防止轉(zhuǎn)子34相對于 管軸向位移。管78的內(nèi)表面形成有軸向花鍵80，通過分離離合器22的交替板(alternate plates) 83卩齒合該軸向花鍵80。通過形成在離合器輪彀24徑向外表面上的軸向花鍵固定離合器22的摩擦片84。用于促動(dòng)離合器22的液壓伺服器包括活塞86、反應(yīng)壁88(有時(shí)也稱平衡隔障)、復(fù)位彈簧90、和用于將促動(dòng)壓力傳輸?shù)交钊?6右側(cè)的壓力控制容積92以及傳輸?shù)交钊髠?cè)的壓力平衡容積94的液壓管路。當(dāng)促動(dòng)壓力和液壓流體供給到壓力控制容積92時(shí)，活塞86在由第二支腿38和轉(zhuǎn)子輪彀40限定的汽缸中向左移動(dòng)，從而引起離合器22嚙合并且通過減振器14、輸入軸16、離合器輪彀24、以及離合器22傳動(dòng)連接轉(zhuǎn)子34和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出12。由于離合器輪轂24被花鍵26固定到輸入軸16和活塞86,反應(yīng)壁88和復(fù)位彈簧90支承于離合器輪彀上，活塞86、平衡隔障88、離合器輪彀24、和復(fù)位彈簧90的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量位于輸入側(cè)，即離合器22的發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)。轉(zhuǎn)子34通過轉(zhuǎn)矩路徑連續(xù)地傳動(dòng)連接到變速器輸入軸52，該轉(zhuǎn)矩路徑包括第二支腿38、轉(zhuǎn)子輪彀40、撓性板42、轉(zhuǎn)矩變換器外殼48、轉(zhuǎn)矩變換器葉輪和渦輪之間的流體動(dòng)力傳動(dòng)連接，該轉(zhuǎn)矩通路連接到變速器輸入軸52。旋轉(zhuǎn)變壓器100通過螺栓102固定到前隔板32，并且支承于前隔板32和第一支腿36上，并且在軸向上位于前隔板32和后隔板60之間，該旋轉(zhuǎn)變壓器100是用于測量旋轉(zhuǎn)度數(shù)的高精度型旋轉(zhuǎn)電力變壓器。在撓性板42和轉(zhuǎn)子輪彀40之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)連接的花鍵44的齒配合在一起，以使當(dāng)轉(zhuǎn)矩在撓性板和轉(zhuǎn)子輪彀之間傳輸時(shí)不會產(chǎn)生沖擊。撓性板42形成有厚壁部分104，該厚壁部分104具有終止于連結(jié)板(web) 108的螺紋孔106。通過螺栓110將撓性板42上的外花鍵齒軸向地壓迫嚙合到轉(zhuǎn)子輪彀40上的內(nèi)花鍵齒，該螺栓110嚙合進(jìn)轉(zhuǎn)子輪彀40右端的螺紋孔。當(dāng)移除螺栓110并且將較大螺栓穿入孔106以使螺栓接觸連結(jié)板，從而迫使撓性板軸向向右時(shí)，花鍵連接44的嚙合花鍵齒解離。輸入軸16形成軸向的液壓通道，該軸向的液壓通道與橫向通道連通，橫向通道從變速器54的液壓系統(tǒng)向模塊10傳送液壓流體和壓力。軸向通道120和橫向通道122向輪彀24與活塞86之間的壓力平衡容積94傳送液壓流體和壓力。軸向通道124和徑向通道126向離合器壓力控制容積92傳送液壓流體和壓力。前隔壁32形成有通道128，通道128與變力電磁閥(variable force solenoid, VFS)130液壓連通。其他通道向轉(zhuǎn)子34和定子30的表面?zhèn)魉鸵簤毫黧w，該表面被流體冷卻。前隔板32支承模塊貯槽132，該模塊貯槽132包含從變速器54的液壓系統(tǒng)供給到模塊10的流體。變速器54包括變速器貯槽136，該變速器貯槽136包含通過變速器泵134供給到變速器液壓系統(tǒng)的液壓流體，流體和控制壓力由變速器液壓系統(tǒng)供給到模塊10、轉(zhuǎn)矩變換器49、變速器離合器以及制動(dòng)器、軸承、軸、齒輪等等。安裝在前隔板32的密封件140以及安裝在轉(zhuǎn)子輪彀40的軸承142支承輸入軸16圍繞軸39旋轉(zhuǎn)。前隔板32還相對于轉(zhuǎn)子34在適當(dāng)?shù)妮S向和徑向位置支承定子30。安裝在后隔板60和轉(zhuǎn)子輪彀40之間的軸承76以及軸承142支承轉(zhuǎn)子輪彀40圍繞軸39旋轉(zhuǎn)。由于安裝在前隔板32的軸承74和安裝在后隔板60的軸承76，前、后隔板32、60共同支承轉(zhuǎn)子34圍繞軸39旋轉(zhuǎn)。安裝在后隔板60的密封件64和安裝在前隔板32的密封件140防止流體通過位于前、后隔板32、60之間的模塊10。另一動(dòng)態(tài)密封件144防止發(fā)動(dòng)機(jī)室146和模塊10之間有污染物通過。

模塊10的組件安裝和裝配到模塊。裝配的模塊可以因此安裝并連接在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出12和轉(zhuǎn)矩變換器外殼48之間。在運(yùn)行中，當(dāng)通過發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出12時(shí)，如果離合器22嚙合，轉(zhuǎn)矩通過轉(zhuǎn)子輪彀40和撓性板42從發(fā)動(dòng)機(jī)傳輸?shù)睫D(zhuǎn)矩變換器外殼48。電機(jī)28的轉(zhuǎn)子34通過管78、第二支腿38、轉(zhuǎn)子輪彀40、以及撓性板42連續(xù)地傳動(dòng)連接到轉(zhuǎn)矩變換器外殼48。因此，如果電機(jī)28關(guān)閉并且離合器22嚙合，可以僅由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩變換器外殼48 ;如果發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉或者發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行并且離合器解離，可以僅由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩變換器外殼48 ;并且，可以由發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩變換器外殼48。以上已經(jīng)根據(jù)專利法條款闡述了優(yōu)選實(shí)施例。然而應(yīng)當(dāng)指出，除具體示出和闡明的之外，也可以實(shí)施替代實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)力總成模塊，其特征在于，包括: 輸入； 支承輸入的第一隔板； 轉(zhuǎn)子輪彀； 包括連接到第一隔板的定子和連接到轉(zhuǎn)子輪彀的轉(zhuǎn)子的電機(jī)； 交替地開啟和關(guān)閉輸入與轉(zhuǎn)子輪彀之間的傳動(dòng)連接的離合器； 支承于輸入上的伺服器，其用于促動(dòng)離合器； 支承轉(zhuǎn)子輪彀的第二隔板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含傳動(dòng)連接到轉(zhuǎn)子輪彀并且可連接到轉(zhuǎn)矩變換器外殼的撓性板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含: 形成于轉(zhuǎn)子輪 轂上的第一花鍵齒； 形成于撓性板上并且可以與第一花鍵齒嚙合的第二花鍵齒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含連接到輸入并且可連接到發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的扭振減振器，所述減振器位于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出和輸入之間的轉(zhuǎn)矩傳遞路徑上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其特征在于，進(jìn)一步包括: 傳動(dòng)連接到輸入的離合器輪彀； 固定到轉(zhuǎn)子的管； 固定到管并且通過第一軸承支承于第一隔板上旋轉(zhuǎn)的第一支腿； 固定到管并且通過第二軸承支承于第二隔板上旋轉(zhuǎn)的第二支腿。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含固定到第一隔板和第一支腿的共振器，該共振器位于第一和第二隔板之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含安裝到第一隔板中以支承輸入旋轉(zhuǎn)的第三軸承。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含 固定到輸入的離合器輪彀； 固定到轉(zhuǎn)子的管； 離合器進(jìn)一步包括: 固定到離合器輪彀的第一離合器片；以及 固定到管的第二離合器片；并且 伺服器進(jìn)一步包括: 可在汽缸中移動(dòng)的活塞，該活塞推動(dòng)第一和第二離合器片進(jìn)入相互摩擦嚙合，從而嚙合離合器；以及 復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧推動(dòng)活塞遠(yuǎn)離離合器片，容許離合器片相互解離，從而解離離合器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的模塊，其特征在于，進(jìn)一步包含 傳動(dòng)連接到輸入并且支承伺服器的離合器輪彀；以及 在輸入和離合器輪彀中形成的液壓管路，該液壓管路與伺服器液壓連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊，其特征在于，第一隔板進(jìn)一步包含:用于容納液壓流體的貯槽；電磁閥；以及與電磁閥液壓連通的管路。 ·
全文摘要
一種動(dòng)力總成模塊，包括輸入、支承輸入旋轉(zhuǎn)的第一隔板、輪彀、包括連接到第一隔板的定子和連接到輪彀的轉(zhuǎn)子的電機(jī)、交替地開啟和關(guān)閉輸入與轉(zhuǎn)子之間的傳動(dòng)連接的離合器、用于促動(dòng)離合器并且支承于輸入的伺服器、以及支承輪彀旋轉(zhuǎn)的第二隔板。
文檔編號B60K6/38GK103223856SQ20131002751
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月31日
發(fā)明者史蒂文·A·福萊特, 基思·A·德弗羅 申請人:福特全球技術(shù)公司