專利名稱：具有機(jī)械偏置離合器的變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于機(jī)動(dòng)車輛的變速器。
背景技術(shù)：
汽車變速器通常具有液壓致動(dòng)的、可選擇性地接合的扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，其被稱為離 合器。所述離合器可以是固定類型離合器(即制動(dòng)器)或旋轉(zhuǎn)類型離合器。通常，當(dāng)離合 器接合時(shí)，空隙隔開的摩擦板組和反作用板組被放置成彼此接觸，從而導(dǎo)致共同旋轉(zhuǎn)(在 旋轉(zhuǎn)類型離合器的情形中)或?qū)е屡c相應(yīng)板組連接的部件的固接(grounding)(在固定類 型離合器的情形中)。液壓致動(dòng)離合器具有固有的旋轉(zhuǎn)損耗(spin loss)，該損耗會降低燃料經(jīng)濟(jì)性。旋 轉(zhuǎn)損耗是由于離合器中的流體增大了與離合器板連接的部件的旋轉(zhuǎn)阻力而導(dǎo)致的。另外，直到可從變速器泵獲得足夠的流體壓力，液壓致動(dòng)離合器才可接合。通常， 主變速器泵由與變速器連接的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，或者由可旋轉(zhuǎn)的變速器元件驅(qū)動(dòng)，從而由發(fā)動(dòng) 機(jī)間接驅(qū)動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)(例如在某些混合工作模式下)，或者當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出元件以 相對較低的速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，主泵不能提供足夠的應(yīng)用壓力。因此，有時(shí)候提供輔助泵(例如電 泵)，特別是在混合變速器中，以便當(dāng)來自主泵的壓力不足時(shí)，提供液壓壓力。

發(fā)明內(nèi)容
提供了一種構(gòu)造成用于從發(fā)動(dòng)機(jī)接收動(dòng)力的變速器，其具有機(jī)械偏置離合器，例 如“常閉”離合器或“常開”離合器，以便即使當(dāng)來自發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵的液壓動(dòng)力不可獲得 時(shí)或者該液壓動(dòng)力壓力不足時(shí)，也允許在需要離合器分別維持閉合或開啟狀態(tài)的模式下工 作。所述變速器包括可與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接的輸入元件、輸出元件和固定元件。變速器齒輪 傳動(dòng)裝置(例如一個(gè)或多個(gè)行星齒輪組，但是不限于這些)可操作地連接在所述輸入元件 與所述輸出元件之間。所述齒輪傳動(dòng)裝置包括多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的齒輪元件。如在此使用的，“齒 輪元件”包括非行星類型的互相嚙合的齒輪、或行星齒輪組元件，例如環(huán)形齒輪元件、支撐 小齒輪的承載元件、或恒星齒輪元件。所述離合器具有接合狀態(tài)和非接合狀態(tài)。不同實(shí)施例可以出于不同目的使用這種離合器。例如，所述離合器在接合狀態(tài)時(shí) 可以在一個(gè)齒輪元件與另一個(gè)齒輪元件之間、在一個(gè)齒輪元件與固定元件之間、或在發(fā)動(dòng) 機(jī)與變速器之間傳遞扭矩。所述離合器在非接合狀態(tài)時(shí)不傳遞扭矩。所述離合器包括機(jī)械元件，例如貝氏彈簧，所述機(jī)械元件可選擇性地移動(dòng)到偏置 位置，在該偏置位置所述機(jī)械元件構(gòu)造成將所述離合器保持在接合狀態(tài)(如果是常閉離合 器)或非接合狀態(tài)(如果是常開離合器)，而無需施加動(dòng)力，所述動(dòng)力至少包括液壓動(dòng)力、 氣動(dòng)力和電動(dòng)力。桿可以連接在所述機(jī)械元件與可被致動(dòng)以移動(dòng)所述機(jī)械元件的液壓閥之 間。所述桿提供機(jī)械利益(mechanical advantage)，其允許所述液壓閥以較小的液壓壓力 即可使所述機(jī)械元件移動(dòng)。在各種變速器實(shí)施例中可以使用一個(gè)或多個(gè)這種離合器。所述離合器在混合機(jī)電變速器中是特別有用的，因?yàn)榧词乖诎l(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉因此不能提供動(dòng)力給液壓泵的工作模式 中，它也可以保持接合并傳遞扭矩。另外，常閉離合器降低了旋轉(zhuǎn)損耗，因?yàn)椴恍枰黧w壓 力來維持所述接合狀態(tài)。旋轉(zhuǎn)損耗的減少會導(dǎo)致燃料經(jīng)濟(jì)性的提高。本發(fā)明還涉及以下技術(shù)方案方案1. 一種構(gòu)造成用來從發(fā)動(dòng)機(jī)接收動(dòng)力的變速器，包括能夠與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接的輸入元件；輸出元件；固定元件；變速器齒輪傳動(dòng)裝置，其可操作地連接在所述輸入元件與所述輸出元件之間，并 且包括多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的齒輪元件；離合器，其具有接合狀態(tài)和非接合狀態(tài)；其中，所述離合器在接合狀態(tài)時(shí)在一個(gè)齒 輪元件與另一個(gè)齒輪元件之間、在所述一個(gè)齒輪元件與所述固定元件之間、或在所述發(fā)動(dòng) 機(jī)與所述變速器之間傳遞扭矩；而在非接合狀態(tài)時(shí)不傳遞扭矩；并且其中，所述離合器包括能夠選擇性地移動(dòng)到偏置位置的機(jī)械元件，在所述偏置位 置所述機(jī)械元件構(gòu)造成將所述離合器保持在接合狀態(tài)和非接合狀態(tài)之一下，而無需施加動(dòng) 力，所述動(dòng)力至少包括液壓動(dòng)力、氣動(dòng)力和電動(dòng)力。方案2.如方案1所述的變速器，其中，所述機(jī)械元件是貝氏彈簧。方案3.如方案1所述的變速器，還包括液壓致動(dòng)閥，其可操作地與所述機(jī)械元件連接并且能夠被致動(dòng)為將所述機(jī)械元件 機(jī)械移動(dòng)到所述偏置位置。方案4.如方案3所述的變速器，其中，所述閥還能夠被致動(dòng)為將所述機(jī)械元件移 動(dòng)到第二位置，所述機(jī)械元件構(gòu)造成保持在該第二位置，而無需施加動(dòng)力，所述動(dòng)力至少包 括液壓動(dòng)力、氣動(dòng)力和電動(dòng)力。方案5.如方案1所述的變速器，還包括第一可旋轉(zhuǎn)軸，其持續(xù)地與所述一個(gè)齒輪元件連接；其中，所述離合器包括殼體、持續(xù)地與所述殼體連接的第一組板、以及持續(xù)地與所 述第一可旋轉(zhuǎn)軸連接的第二組板，并且其中，當(dāng)所述離合器處于接合狀態(tài)時(shí)，所述第二組板 通過所述機(jī)械元件選擇性地與所述第一組板接合。方案6.如方案5所述的變速器，還包括第二可旋轉(zhuǎn)軸，其持續(xù)地與所述另一個(gè)齒輪元件連接并且持續(xù)地與所述殼體連 接。方案7.如方案5所述的變速器，還包括液壓致動(dòng)閥，其可操作成將所述機(jī)械元件機(jī)械移動(dòng)到所述偏置位置，在所述偏置 位置所述第一組板和所示第二組板互相接合；第二可旋轉(zhuǎn)軸，其持續(xù)地與所述另一個(gè)齒輪元件連接；其中，所述殼體還包括持續(xù)地與所述殼體連接的第三組板、以及持續(xù)地與所述第 二可旋轉(zhuǎn)軸連接的第四組板；并且其中，所述閥還能夠被致動(dòng)成將所述機(jī)械元件移動(dòng)到第二偏置位置，在所述第二 偏置位置所述第一組板與所述第二組板不接合，而所述第三組板與所述第四組板接合。
方案8.如方案1所述的變速器，其中，所述變速器是具有至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電 機(jī)的混合機(jī)電變速器，所述至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)可操作地與所述變速器齒輪傳動(dòng)裝置 連接。方案9.如方案8所述的變速器，還包括由所述輸出元件驅(qū)動(dòng)的變速器泵；并且其中，所述變速器的特征在于，沒有任何在 所述發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)被供以動(dòng)力的附加泵。方案10.如方案1所述的變速器，還包括第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)；其中，所述變速器齒輪傳動(dòng)裝置包括行星齒輪組，所 述行星齒輪組具有第一、第二和第三齒輪元件，所述齒輪元件包括所述一個(gè)齒輪元件；其 中，所述離合器是第一離合器；第二和第三離合器；其中，所述離合器中的一個(gè)能夠選擇性地接合為將所述第一齒輪元件固接到所述 固定元件；其中，所述離合器中的另一個(gè)能夠選擇性地接合為連接所述第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī) 從而隨所述第一齒輪元件共同旋轉(zhuǎn)；其中，所述離合器中的再一個(gè)能夠選擇性地接合為將所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述第一電動(dòng) 機(jī)/發(fā)電機(jī)連接；其中，所述輸出元件被持續(xù)地連接以隨所述第二齒輪元件共同旋轉(zhuǎn)；并且其中，所 述第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)被持續(xù)地連接以隨所述第三齒輪元件共同旋轉(zhuǎn)。方案11.如方案10所述的變速器，其中，當(dāng)所述能夠選擇性地接合為將所述第一 齒輪元件固接到所述固定元件的離合器接合、而其他離合器未接合時(shí)，所述變速器能夠在 第一僅靠電力的模式下工作；其中，當(dāng)所述能夠選擇性地接合為將所述第一齒輪元件固接 到所述固定元件的離合器接合、所述能夠選擇性地接合為連接所述第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)從 而隨所述第一齒輪元件共同旋轉(zhuǎn)的離合器未接合、并且所述能夠選擇性地接合為將所述第 一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接的離合器接合時(shí)，所述變速器能夠在系列混合模式下 工作；其中，當(dāng)所述將第一齒輪元件固接到所述固定元件的離合器未接合、而其他離合 器接合時(shí)，所述變速器能夠在電可變輸出分割模式下工作；并且其中，當(dāng)所述連接第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)以隨所述第一齒輪元件共同旋轉(zhuǎn)的離合器 接合、而其他離合器未接合時(shí)，所述變速器能夠在第二僅靠電力的模式下工作。方案12.如方案11所述的變速器，其中，所述能夠選擇性地接合為將所述第一齒 輪元件固接到所述固定元件的離合器是第一離合器。方案13.如方案11所述的變速器，其中，所述能夠選擇性地接合為將所述第一電 動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接的離合器是第一離合器。方案14.如方案11所述的變速器，其中，所述能夠選擇性地接合為將所述第一齒 輪元件固接到所述固定元件的離合器是第一離合器；并且其中，所述能夠選擇性地接合為 將所述第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接的離合器包括能夠選擇性地移動(dòng)到偏置位 置的另一個(gè)機(jī)械元件，在所述偏置位置所述另一個(gè)機(jī)械元件構(gòu)造成將所述能夠選擇性地接 合為將所述第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接的離合器保持在接合狀態(tài)，而無需施加動(dòng)力，所述動(dòng)力至少包括液壓動(dòng)力、氣動(dòng)力和電動(dòng)力。方案15.如方案1所述的變速器，還包括第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)；其中，所述變速器齒輪傳動(dòng)裝置包括第一、第二和第三行星齒輪組，每個(gè)行星齒輪 組具有第一、第二和第三齒輪元件，所述齒輪元件包括恒星齒輪元件、承載元件和環(huán)形齒輪 元件，包括所述一個(gè)齒輪元件和所述另一個(gè)齒輪元件；包括所述離合器在內(nèi)的五個(gè)離合器；互連元件，其持續(xù)地連接以隨每個(gè)所述行星齒輪組的第一齒輪元件共同旋轉(zhuǎn)，所 述第一齒輪元件既不與所述輸入元件、所述輸出元件、所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)中的任一個(gè)連 接，也不與所述離合器中的任一個(gè)連接；其中，所述離合器中的第一個(gè)能夠選擇性地接合為將所述第三行星齒輪組的第二 齒輪元件固接到所述固定元件；其中，所述離合器中的第二個(gè)能夠選擇性地接合為連接所述第二行星齒輪組的第 二齒輪元件以隨所述第三行星齒輪組的第二齒輪元件共同旋轉(zhuǎn)；其中，所述離合器中的第三個(gè)能夠選擇性地接合為將所述第二行星齒輪組的第三 齒輪元件固接到所述固定元件；其中，所述離合器中的第四個(gè)能夠選擇性地接合為連接所述第一行星齒輪組的第 二齒輪元件以隨所述第二行星齒輪組的第三齒輪元件共同旋轉(zhuǎn)；其中，所述離合器中的第五個(gè)能夠選擇性地接合為將所述第一行星齒輪組的第三 齒輪元件固接到所述固定元件；其中，所述輸入元件被持續(xù)地連接以隨所述第一行星齒輪組的第三齒輪元件共同 旋轉(zhuǎn)；其中，所述輸出元件被持續(xù)地連接以隨所述第三行星齒輪組的第三齒輪元件共同旋 轉(zhuǎn)；其中，所述第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)被持續(xù)地連接以隨所述第一行星齒輪組的第二齒輪元 件共同旋轉(zhuǎn)；并且其中，所述第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)被持續(xù)地與所述第二行星齒輪組的第二 齒輪元件連接。方案16. —種構(gòu)造成用來從發(fā)動(dòng)機(jī)接收動(dòng)力的變速器，包括輸入元件和輸出元件；變速器齒輪傳動(dòng)裝置，其包括多個(gè)互相嚙合的齒輪元件；固定元件；多個(gè)離合器，其能夠以不同組合選擇性地接合為在所述輸入元件與所述輸出元件 之間建立不同的工作模式；其中，所述離合器中的每一個(gè)均能夠選擇性地接合為在所述輸 入元件、所述輸出元件和所述齒輪元件中的不同元件之間傳遞扭矩，或者將所述輸入元件 和所述齒輪元件之一固接到所述固定元件；其中，所述多個(gè)離合器包括至少一個(gè)具有接合狀態(tài)和非接合狀態(tài)的常閉離合器； 其中，所述常閉離合器包括機(jī)械元件，并且能夠通過所述機(jī)械元件移動(dòng)到偏置位置而選擇 性地接合，在所述偏置位置所述機(jī)械元件構(gòu)造成將所述離合器保持在接合狀態(tài)，而無需施 加動(dòng)力，所述動(dòng)力至少包括液壓動(dòng)力、氣動(dòng)力和電動(dòng)力。方案17.如方案16所述的變速器，還包括第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)；其中，所述變速器齒輪傳動(dòng)裝置是具有第一、第二和第三齒輪元件的行星齒輪組；其中，所述多個(gè)離合器包括第一離合器、第二離合器和第三離 合器；其中，所述常閉離合器是第一離合器；其中，所述第一、第二和第三離合器中的一個(gè)能夠選擇性地接合為將所述第一齒 輪元件固接到所述固定元件；其中，所述第一、第二和第三離合器中的另一個(gè)能夠選擇性地接合為連接所述第 一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)以隨所述第一齒輪元件共同旋轉(zhuǎn)；其中，所述第一、第二和第三離合器中的再一個(gè)能夠選擇性地接合為將所述發(fā)動(dòng) 機(jī)與所述第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)連接；其中，所述輸出元件被持續(xù)地連接以隨所述第二齒輪元件共同旋轉(zhuǎn)；并且其中，所 述第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)被持續(xù)地連接以隨所述第三齒輪元件共同旋轉(zhuǎn)。方案18、如方案16所述的變速器，還包括
第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)；其中，所述變速器齒輪傳動(dòng)裝置包括第一、第二和第三行星齒輪組，每個(gè)行星齒輪 組均具有第一、第二和第三齒輪元件；
其中，所述多個(gè)離合器包括五個(gè)離合器，所述五個(gè)離合器包括所述常閉離合器；互連元件，其持續(xù)地連接以隨每個(gè)所述行星齒輪組的第一齒輪元件共同旋轉(zhuǎn)，所 述第一齒輪元件既不與所述輸入元件、所述輸出元件、所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)中的任一個(gè)連 接，也不與所述離合器中的任一個(gè)連接；其中，所述離合器中的第一個(gè)能夠選擇性地接合為將所述第三行星齒輪組的第二 齒輪元件固接到所述固定元件；其中，所述離合器中的第二個(gè)能夠選擇性地接合為連接所述第二行星齒輪組的第 二齒輪元件以隨所述第三行星齒輪組的第二齒輪元件共同旋轉(zhuǎn)；其中，所述離合器中的第三個(gè)能夠選擇性地接合為將所述第二行星齒輪組的第三 齒輪元件固接到所述固定元件；其中，所述離合器中的第四個(gè)能夠選擇性地接合為連接所述第一行星齒輪組的第 二齒輪元件以隨所述第二行星齒輪組的第三齒輪元件共同旋轉(zhuǎn)；其中，所述離合器中的第五個(gè)能夠選擇性地接合為將所述第一行星齒輪組的第三 齒輪元件固接到所述固定元件；其中，所述輸入元件被持續(xù)地連接以隨所述第一行星齒輪組的第三齒輪元件共同 旋轉(zhuǎn)；其中，所述輸出元件被持續(xù)地連接以隨所述第三行星齒輪組的第三齒輪元件共同旋 轉(zhuǎn)；其中，所述第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)被持續(xù)地連接以隨所述第一行星齒輪組的第二齒輪元 件共同旋轉(zhuǎn)；并且其中，所述第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)被持續(xù)地與所述第二行星齒輪組的第二 齒輪元件連接。結(jié)合附圖時(shí)，從下面對實(shí)施本發(fā)明的最佳方式的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的上述特征 和優(yōu)點(diǎn)及其他特征和優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。


圖IA是處于接合狀態(tài)的常閉離合器的第一實(shí)施例的示意性截面圖，該離合器是 單固定類型離合器，其以假想線示出為處于非接合狀態(tài)；
圖IB是示出為處于非接合狀態(tài)的、圖IA所示常閉離合器的示意性截面圖；圖2是圖IA和圖IB的離合器中所包含的貝氏彈簧的頂視圖；圖3是在線3-3處截取的、圖2的貝氏彈簧的截面視圖；圖4是處于接合狀態(tài)的常閉離合器的第二實(shí)施例的示意性截面圖，該離合器是單 固定類型離合器，其以假想線示出為處于非接合狀態(tài)；圖5是處于接合狀態(tài)的常閉離合器的第三實(shí)施例的示意性截面圖，該離合器是單 固定類型離合器，其以假想線示出為處于非接合狀態(tài)；圖6是處于接合狀態(tài)的常閉離合器的第四實(shí)施例的示意性截面圖，該離合器是單 旋轉(zhuǎn)類型離合器，其以假想線示出為處于非接合狀態(tài)；圖7是常閉離合器的第五實(shí)施例的示意性截面圖，該離合器是雙固定類型離合 器，其中示出為第一離合器處于接合狀態(tài)，且以假想線示出為第一離合器處于非接合狀態(tài)， 而第二離合器處于接合狀態(tài)；圖8是具有常閉離合器的變速器的第一實(shí)施例的示意圖；圖9的表格示出了圖8的離合器的工作模式和接合安排；圖10是具有常閉離合器的變速器的第二實(shí)施例的示意圖；以及圖11的表格示出了圖10的離合器的工作模式和接合安排。
具體實(shí)施例方式示例件機(jī)械偏置離合器的實(shí)施例參考圖1A，機(jī)械偏置離合器10顯示為處于接合狀態(tài)(即閉合狀態(tài))。離合器10可 以被稱為常閉離合器，并且包括連接到固定元件14(例如汽車變速器中的變速器殼體)的 殼體12。離合器10被稱為固定類型離合器，因?yàn)樗晒ぷ饕詫⑿D(zhuǎn)元件(例如軸16)固接 到固定元件14。離合器10包括用花鍵聯(lián)接到軸16的第一組板18。板18與用花鍵聯(lián)接到殼體12 的第二組板20相互隔開。板18可以具有摩擦襯片，并且可以被稱為摩擦板，而板20可以 被稱為反作用板。反作用板22鄰近堆疊的板18、20設(shè)置。在接合狀態(tài)下，反作用板22被 推靠至堆疊的板18、20以使它們互相接觸。因此，在板18、20之間的摩擦力防止板18的旋 轉(zhuǎn)，從而允許板18、殼體12和固定元件14針對施加到軸16的任何扭矩均充當(dāng)反作用板。通過選擇性地施加有差別的液壓壓力到具有由活塞支撐件30連接的兩個(gè)活塞 26,28的液壓反平衡閥24，使離合器10運(yùn)動(dòng)到圖IA所示的閉合狀態(tài)或者說接合狀態(tài)。如 圖IA所示，將具有壓力Pl的流體施加到第一環(huán)狀閥腔室32，同時(shí)將具有較小壓力P2的流 體施加到第二環(huán)狀閥腔室34，使得活塞26、28位于圖IA所示的位置?；钊?6、28以及活塞 支撐件30是環(huán)狀的；因此，每個(gè)腔室32、34僅需要一個(gè)流體入口 /出口。多個(gè)桿36沿周向安裝在殼體12周圍，每個(gè)桿在各自的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)P處可樞轉(zhuǎn)地固定 到所述殼體的內(nèi)壁37。每個(gè)桿36具有一個(gè)至少部分延伸進(jìn)入形成在活塞支撐件30內(nèi)的 相應(yīng)槽38中的端部。雖然在圖IA的截面圖中僅有兩個(gè)桿36是可見的，但是許多其他相同 的桿沿周向間隔布置在殼體12周圍。每個(gè)桿36的相對端部被連接以便與機(jī)械元件一起 移動(dòng)，在這個(gè)實(shí)施例中所述機(jī)械元件是大體環(huán)形圓錐狀或盤狀雙穩(wěn)彈簧40，例如貝氏彈簧。 特別地，桿36在相對接近彈簧40的外圓周44 (在圖2中示出)處鉸接。彈簧40在內(nèi)圓周46 (在圖2中示出)處被固定到殼體12的中心壁42。中心壁42限定開口 48，軸16延伸通 過該開口 48。彈簧40在圖2和3中最佳示出并且包括具有內(nèi)直徑ID的內(nèi)圓周46、具有外 直徑OD的外圓周44。在未受力狀態(tài)下，所述彈簧具有在外圓周44與內(nèi)圓周46之間的高度 h和厚度t。選擇彈簧40的尺寸來確保能夠通過桿36使彈簧40發(fā)生形變以將外圓周44 相對于固定到殼體壁42的固定內(nèi)圓周46從圖IA的第一位置移動(dòng)到圖IB的第二位置。因此，當(dāng)通過相對于液壓壓力Pl增大液壓壓力P2，控制腔室32、34內(nèi)的液壓壓力 以使支撐元件30從圖IA的第一位置移動(dòng)到圖IB的位置時(shí)，桿36在點(diǎn)P處樞轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致 彈簧40移動(dòng)到圖IB的位置，該位置顯示為40A并且被稱為非接合狀態(tài)或常開位置。一旦 處于該位置彈簧40就被偏置以維持圖IB的位置。所述桿構(gòu)造成使得樞轉(zhuǎn)點(diǎn)P與活塞支撐 件30之間的部分明顯比樞轉(zhuǎn)點(diǎn)P與彈簧40的外圓周44之間的部分更長。因而，桿36提供了機(jī)械利益，從而減小了離合器停用壓力 (deactivationpressure)并且提高了離合器增益。也就是說，與在彈簧40不通過樞轉(zhuǎn)桿而 直接與活塞支撐件30連接的情形下所需要的致動(dòng)力相比，桿36允許以更小的致動(dòng)力(即， 分別施加到第一活塞26和第二活塞28的表面區(qū)域的更小液壓壓力)來使彈簧40移動(dòng)。例 如，如果將桿36設(shè)計(jì)成機(jī)械利益為2，那么它們會將保持給定大小的扭矩所需壓力的大小 減為一半。然而，應(yīng)該認(rèn)識到，在可替代實(shí)施例中，離合器10可以構(gòu)造成沒有桿36，在該情 況下將需要更大的致動(dòng)力來移動(dòng)彈簧40。可選的壓縮型平衡彈簧50安裝在殼體12與彈簧40之間。彈簧50可以沿周向間 隔布置并固定于彈簧40的與板18、20相反的一側(cè)。當(dāng)彈簧40處于圖IA的接合狀態(tài)時(shí)，彈 簧50施加至少一些壓縮力以增大“夾緊力”，即保持彈簧40抵靠應(yīng)用板22的總力。當(dāng)彈簧 40處于圖IB的非接合狀態(tài)時(shí)，彈簧50被進(jìn)一步壓縮，并且施加力到彈簧40上以促使彈簧 40趨向接合狀態(tài)。彈簧50構(gòu)造成使得在非接合狀態(tài)下施加到彈簧40的力不足以將彈簧 40移動(dòng)到接合狀態(tài)，但會減少將彈簧40從非接合狀態(tài)移動(dòng)到接合狀態(tài)所需要的液壓壓力。一旦處在圖IA的第一位置或處在圖IB的第二位置，如同針對貝氏彈簧所理解的 那樣，彈簧40就被自偏置以保持在那個(gè)位置，需要施加力以便被移動(dòng)到替代位置。彈簧40 的自偏置性質(zhì)不依賴于閥24內(nèi)液壓壓力的存在。因而，離合器10構(gòu)造成彈簧40可以利用 液壓壓力移動(dòng)到圖IA的位置，并且保持在那個(gè)位置，從而即使當(dāng)液壓壓力不可獲得或者不 足以克服彈簧40的力時(shí)，離合器10也保持在接合狀態(tài)。因此，如果離合器10用在車輛變 速器中，則即使當(dāng)與變速器連接的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉或沒有以高得足以向提供壓力給閥24的發(fā) 動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式液壓泵供以動(dòng)力的速度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，離合器10也將保持在接合狀態(tài)。例如，如果變 速器由處于電力模式的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)供以動(dòng)力，則離合器10將保持在接合狀態(tài)，而不需 要輔助泵來提供液壓壓力給所述閥，這正是不是常閉離合器的離合器通常所需要的。而且， 一旦處于圖IB的非接合狀態(tài)，離合器10就將保持在那個(gè)狀態(tài)下，直到施加了足以克服自偏 置彈簧40的液壓壓力。因此，離合器10可以實(shí)施為“常開”離合器。參考圖4，示出了常閉離合器110的另一個(gè)實(shí)施例。離合器110在各個(gè)方面與上面 描述的離合器10相似，除了殼體112構(gòu)造成允許軸116穿過離合器110以及與離合器110 附接的固定元件114。這種結(jié)構(gòu)對于變速器內(nèi)的特定應(yīng)用是特別有用的，例如當(dāng)軸116是必 須朝向發(fā)動(dòng)機(jī)延伸穿過變速器殼體(例如固定元件114)的變速器輸入元件時(shí)。參考圖5，示出了常閉離合器210的另一個(gè)實(shí)施例。離合器210在各個(gè)方面與上面描述的離合器10相似，除了殼體212構(gòu)造成使得軸216在離合器210的與軸16所穿過的 那側(cè)相反的一側(cè)穿過固定元件214。在可替代實(shí)施例中，第二可選擇性接合的固定類型離合 器可以安裝到殼體212的表面219。所述第二離合器將是典型的固接離合器，其具有一組連 接到殼體212的板以及另一組連接到可旋轉(zhuǎn)軸的板。所述第二離合器將可通過來自液壓泵 的加壓流體進(jìn)行接合，而不必是常閉離合器。在另一個(gè)可替代實(shí)施例中，表面219，而不是圖 5所示的相對表面，可以連接到固定元件214。參考圖6，示出了單旋轉(zhuǎn)類型常閉離合器310。旋轉(zhuǎn)軸317持續(xù)地連接到離合器殼 體312并且與離合器殼體312 —起旋轉(zhuǎn)。如同關(guān)于圖IA和IB的離合器10所描述的那樣， 通過第一組離合器板18和第二組離合器板20的接合，軸316可選擇性地連接以便與殼體 312共同旋轉(zhuǎn)，從而與軸317共同旋轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)離合器310處于接合狀態(tài)(常閉狀態(tài))時(shí)， 軸316和317以相同速度旋轉(zhuǎn)。液壓切換閥(toggle valve) 24、桿36、貝氏彈簧40、可選的 壓縮平衡彈簧50的構(gòu)造及功能與關(guān)于圖IA和IB描述的相同。參考圖7，示出了雙固定類型常閉離合器410。離合器410包括殼體412，殼體412 持續(xù)地固接到固定元件414。殼體412形成第一可旋轉(zhuǎn)軸416和第二可旋轉(zhuǎn)軸417通過的 開口 448。軸416、417是同心的，其中軸417是套軸。當(dāng)離合器410安裝在變速器中時(shí)，軸 416,417每個(gè)分別與變速器中的不同齒輪元件、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)、輸入元件等連接。雙離合 器410包括第一離合器421和第二離合器423，這兩者均用作常閉離合器，所述離合器交替 處于接合狀態(tài)。第一離合器421包括與第一軸416持續(xù)連接的第一組板418。第二組板與 殼體412持續(xù)連接。液壓切換閥424經(jīng)由一組桿436控制彈簧440的位置，如上面關(guān)于相 似的閥24、彈簧40和桿436所描述的。在圖7中，彈簧440顯示為處于第一位置，壓靠在應(yīng) 用板422上以將離合器421保持在接合的、常閉狀態(tài)，從而將軸416固接到殼體412?？刂埔簤洪y424以將差壓施加到活塞426、428，從而移動(dòng)活塞支撐件430和通過開 口 438捕獲的桿436，使得桿436圍繞樞轉(zhuǎn)點(diǎn)PP樞轉(zhuǎn)以將彈簧移動(dòng)到假想線所示的第二位 置440A?；钊?26、428和活塞支撐件430是環(huán)形的，并且所述兩個(gè)離合器421、423只需要 一種液壓控制。一組銷452沿周向間隔布置在殼體412的一部分的周圍并且由殼體412的一部分 保持。銷452可在將它們保持在其中的開口 454內(nèi)相對于殼體412滑動(dòng)。銷452具有間 隔的凸緣或其他延伸部，所述凸緣或其他延伸部被定位成與殼體412干涉以限制銷452在 開口 454內(nèi)的平移并且將銷452保持到殼體412。所述銷構(gòu)造成當(dāng)彈簧440移動(dòng)到第二位 置440A時(shí)，彈簧440將銷452推靠至應(yīng)用板429以使第二離合器423接合。特別地，一組 板425與軸417持續(xù)連接。一組板427與殼體412持續(xù)連接。當(dāng)銷452向應(yīng)用板429施加 力時(shí)，板425與板427接合，以將軸417連接到殼體412。因?yàn)閺椈?40 —旦位于第二位置 440A便不需要閥424內(nèi)的液壓壓力就能保持第二位置440A，所以當(dāng)彈簧440處于第二位置 440A時(shí)，離合器423是處于接合狀態(tài)的常閉離合器。離合器410不使用像圖IA和IB的彈 簧50那樣的平衡彈簧，因?yàn)檫@樣將減小彈簧440在第二位置440A時(shí)經(jīng)由銷452施加到板 425、427的夾緊力。如果殼體412沒有固接到固定元件414，離合器410將是雙旋轉(zhuǎn)類型常閉離合器， 因?yàn)楫?dāng)離合器板418和420接合時(shí)，殼體412將可與軸416 —起旋轉(zhuǎn)，除此以外具有與本文 所描述的相同的功能?？商娲兀梢孕薷碾x合器410使得軸417被固接，而不是固接到殼體412。在那種情況下，所述離合器將包括固定類型離合器423，而第二離合器421將是旋 轉(zhuǎn)類型離合器。示例件變諫器實(shí)施例參考圖8，示出了混合動(dòng)力系510，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)512和混合機(jī)電變速器514。變 速器514包括通常被固定元件516 (例如變速器殼體)環(huán)繞的多個(gè)部件，在圖8中僅以片斷 圖示出，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠很好地理解。變速器514包括輸入元件517和輸出元 件519，這兩個(gè)元件是可旋轉(zhuǎn)的軸或轂。輸入元件517被持續(xù)地連接以隨第一電動(dòng)機(jī)/發(fā) 電機(jī)520(在附圖中稱為電機(jī)A)的轉(zhuǎn)子共同旋轉(zhuǎn)。變速器514還包括第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī) 522 (在附圖中稱為電機(jī)B)。所述兩個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)520、522經(jīng)由功率逆變器連接到電 力存儲設(shè)備，例如電池。控制器控制所述逆變器使得所述電力存儲設(shè)備中儲存的電能可以 被供應(yīng)給任一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，以使所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)用作電動(dòng)機(jī)，或者使得在發(fā)電機(jī)模 式下電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的扭矩轉(zhuǎn)化為被儲存的電能。所述控制器、逆變器和能量儲存設(shè)備沒 有示出，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠很好地理解。變速器514還包括以桿的形式示出的行星齒輪組530，其具有第一齒輪元件532、 第二齒輪元件534和第三齒輪元件536，從而建立了三個(gè)節(jié)點(diǎn)。齒輪元件532、534和536 以任意順序包括恒星齒輪元件、環(huán)形齒輪元件以及承載元件，所述承載元件支撐與恒星齒 輪元件和環(huán)形齒輪元件相互嚙合的小齒輪。輸出元件519被持續(xù)地連接以隨第二齒輪元件 534 一起旋轉(zhuǎn)。第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)522被持續(xù)地連接以隨第三齒輪元件536 —起旋轉(zhuǎn)。變速器514包括三個(gè)離合器550、552和554。離合器550是可選擇性地接合為將 第一齒輪元件532固接到固定元件516的固定類型離合器。離合器552是可選擇性地接合 為連接第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)520以隨第一齒輪元件532共同旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)類型離合器。離合 器554是可選擇性地接合為連接發(fā)動(dòng)機(jī)512的輸出元件以隨輸入元件517共同旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn) 類型離合器。參考圖9，動(dòng)力系510可在通過控制和操作發(fā)動(dòng)機(jī)512、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)520和522、 以及離合器550、552和554所建立的各種工作模式下工作。例如，通過使第一離合器550接 合為將第一齒輪元件532固接到固定元件516，來建立適合于相對較低的輸出元件旋轉(zhuǎn)速 度、從而適合于相對較低的車輛速度的僅靠電力的工作模式(在圖9中稱為“EV-低速”)。 第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)522被控制為用作電動(dòng)機(jī)，從而提供扭矩給第三齒輪元件536以使輸 出元件519以取決于行星齒輪組530的傳動(dòng)比的、相對于第一齒輪元件536的相對速度旋 轉(zhuǎn)。在所示實(shí)施例中，離合器550是單常閉固定類型離合器，例如圖IA的離合器10。在低 速時(shí)，彈簧40的彈簧力供應(yīng)足夠的接合力給離合器板以將離合器550維持在接合狀態(tài)(即 常閉位置)，而不需要液壓壓力。隨著輸出速度的增大，液壓泵560起動(dòng)(primed)。泵560 經(jīng)由齒輪或齒輪系562與輸出元件519齒輪連接，所述齒輪或齒輪系562提高泵560相對 于輸出軸519的速度。所述泵560與離合器550流體連通，并且當(dāng)輸出元件519的速度增 大時(shí)，提供附加的流體壓力以將離合器550維持在接合狀態(tài)。通過在常閉離合器550也已接合的情況下使離合器554接合，動(dòng)力系510還可在 混合系列工作模式(在圖9中稱為“系列發(fā)動(dòng)機(jī)開啟”)下工作。發(fā)動(dòng)機(jī)512供應(yīng)動(dòng)力給電 動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)520，所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)520被控制為用作發(fā)電機(jī)，從而提供電能給能量儲 存設(shè)備(未示出)?？刂破骺刂扑瞿芰績Υ嬖O(shè)備以隨后提供電能給電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)522，所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)522被控制為用作電動(dòng)機(jī)，從而提供扭矩給齒輪元件536。在相對較低 的速度時(shí)，將常閉離合器550保持在接合狀態(tài)的彈簧力足以將齒輪元件532固接到固定元 件516，從而提供反作用扭矩。隨著輸出元件519速度的增大，泵560起動(dòng)，其隨后提供液壓 壓力給離合器560以產(chǎn)生離合器550的附加應(yīng)用力以及在齒輪元件532處的反作用扭矩。通過使離合器552和554都接合并且將與離合器550關(guān)聯(lián)的液壓閥切換到常開 位置(例如，如由圖IA的離合器10的第二位置所示)，動(dòng)力系510還可在混合輸出分割 (output-split)工作模式下工作。發(fā)動(dòng)機(jī)512因此在第一齒輪元件532處提供扭矩，正如 當(dāng)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)520被控制成這樣做時(shí)能夠做到的那樣，而電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)522被控制 為用作電動(dòng)機(jī)或用作發(fā)電機(jī)以分別向/從齒輪元件536添加或接收扭矩。來自發(fā)動(dòng)機(jī)512 和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)522的扭矩因此通過行星齒輪組530在齒輪元件534處結(jié)合。因?yàn)殡x合 器550處于非接合狀態(tài)，所以沒有液壓壓力施加到離合器550，從而離合器550處的旋轉(zhuǎn)損 耗被最小化。動(dòng)力系510還可在另一種僅靠電力的工作模式下工作，該模式在圖9中稱為 "EV-高速”，適合于車輛和輸出元件519的相對較高速度。為了建立這種工作模式，離合器 550保持在非接合(常開)位置，而使離合器552接合為將電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)520連接到齒 輪元件532。將電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)520或522中的一個(gè)控制成作為電動(dòng)機(jī)工作，而將電動(dòng)機(jī)/ 發(fā)電機(jī)520或522中的另一個(gè)控制成作為電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)工作，當(dāng)需要在與它連接的齒輪 元件532處或536處提供反作用扭矩時(shí)。因此，扭矩被提供給輸出元件519。最后，當(dāng)離合 器550處于非接合(常開)狀態(tài)并且離合器552和554不接合時(shí)，動(dòng)力系510處于空檔狀 態(tài)，并且輸出元件519處于零速度下。以上在離合器550是常閉離合器并且離合器552和554是常開離合器的配置中描 述了動(dòng)力系510。在可替代配置中，離合器550和552可以是常開離合器，而離合器554可 以是旋轉(zhuǎn)類型的常閉離合器，例如圖6的離合器310，其中軸316和317對應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出 元件和輸入元件517。在離合器550是常閉離合器的各種配置中，齒輪元件532可以是恒星 齒輪元件、環(huán)形齒輪元件或承載元件。在又一種可替代的配置中，所述兩個(gè)離合器550和554可以都是常閉離合器，而離 合器552是常開離合器。參考圖10，示出了示例性混合動(dòng)力系610的另一個(gè)實(shí)施例，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)612和混 合機(jī)電變速器614。變速器614包括通常被固定元件616 (例如變速器殼體)環(huán)繞的多個(gè)部 件，在圖10中僅以片斷圖示出，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠很好地理解。變速器614包括 輸入元件617和輸出元件619，這兩個(gè)元件是可旋轉(zhuǎn)的軸或轂。變速器614還包括第一電動(dòng) 機(jī)/發(fā)電機(jī)620和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)622。這兩個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)620、622經(jīng)由功率逆 變器連接到電力存儲設(shè)備，例如電池?？刂破骺刂扑瞿孀兤魇沟脙Υ娴碾娔芸梢员还?yīng) 給任一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，以使所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)用作電動(dòng)機(jī)，或使得在發(fā)電機(jī)模式中電動(dòng) 機(jī)/發(fā)電機(jī)的扭矩轉(zhuǎn)化為被儲存的電能。所述控制器、逆變器和能量儲存設(shè)備沒有示出，但 是本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠很好地理解。變速器614還包括以桿的形式示出的三個(gè)行星齒輪組630、640和650，每個(gè)行星齒 輪組均具有第一齒輪元件、第二齒輪元件和第三齒輪元件，從而建立三個(gè)節(jié)點(diǎn)。行星齒輪組 630具有第一齒輪元件632、第二齒輪元件634和第三齒輪元件636。齒輪元件632、634和636以任意順序包括恒星齒輪元件、環(huán)形齒輪元件以及承載元件，所述承載元件支撐與恒星 齒輪元件和環(huán)形齒輪元件相互嚙合的小齒輪。行星齒輪組640具有第一齒輪元件642、第 二齒輪元件644和第三齒輪元件646。齒輪元件642、644和646以任意順序包括恒星齒輪 元件、環(huán)形齒輪元件以及承載元件，所述承載元件支撐與恒星齒輪元件和環(huán)形齒輪元件相 互嚙合的小齒輪。行星齒輪組650具有第一齒輪元件652、第二齒輪元件654和第三齒輪 元件656。齒輪元件652、654和656以任意順序包括恒星齒輪元件、環(huán)形齒輪元件以及承 載元件，所述承載元件支撐與恒星齒輪元件和環(huán)形齒輪元件相互嚙合的小齒輪。輸入元件 617被持續(xù)地連接以隨第三齒輪元件636 —起旋轉(zhuǎn)。輸出元件619被持續(xù)地連接以隨第三 齒輪元件656 —起旋轉(zhuǎn)。第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)620被持續(xù)地連接以隨第二齒輪元件634 — 起旋轉(zhuǎn)。第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)622被持續(xù)地連接以隨第二齒輪元件644 —起旋轉(zhuǎn)。變速器614包括五個(gè)離合器660、662、664、666和668。離合器660是可選擇性地 接合為將第二齒輪元件654固接到固定元件616的固定類型離合器。離合器662是可選擇 性地接合為將第二齒輪元件644與第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)622連接從而隨第二齒輪元件654 共同旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)類型離合器。離合器664是可選擇性地接合為將第三齒輪元件646固接到 固定元件616的固定類型離合器。離合器666是可選擇性地接合為連接第二齒輪元件634 和第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)620從而隨第三齒輪元件646共同旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)類型離合器。離合器 668是可選擇性地接合為將輸入元件617固接到固定元件616的固定類型離合器。液壓泵672經(jīng)由齒輪或齒輪系670與輸出元件619齒輪連接，所述齒輪或齒輪系 670提高泵672相對于輸出軸619的速度。泵672與離合器660、662、664、666和668流體 連通，并且當(dāng)輸出元件619的速度增大時(shí)，提供附加的流體壓力以將一個(gè)或多個(gè)所述離合 器維持在接合狀態(tài)，如在圖11的不同工作模式下所選定的那樣。參考圖11，動(dòng)力系610可在通過控制和操作發(fā)動(dòng)機(jī)612、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)620、622、 以及離合器660、662、664、666和668所建立的各種工作模式下工作。例如，當(dāng)離合器664 接合，并且電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)620或電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)622中的一個(gè)作為電動(dòng)機(jī)工作以提供扭 矩給輸入元件617從而提供扭矩給發(fā)動(dòng)機(jī)612，而所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)中的另一個(gè)提供反作 用扭矩時(shí)，建立了空檔工作模式，也稱為發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)模式，從該模式可以起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。離合 器664可以是常閉單固定類型離合器，例如圖IA的離合器10，其中軸16連接到第三齒輪元 件646，從而允許當(dāng)泵672由于輸出元件619處于低速而不能提供大的液壓壓力時(shí)，實(shí)施發(fā) 動(dòng)機(jī)起動(dòng)模式。當(dāng)離合器660接合時(shí)，在輸出元件619處提供的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的大小由電動(dòng)機(jī)/發(fā) 電機(jī)620、622作為電動(dòng)機(jī)還是作為發(fā)電機(jī)工作來控制，類似于液力變矩器的功能，這稱為 第一電力變矩器模式ETCl。當(dāng)離合器662接合并且電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)620、622中的一個(gè)或 兩個(gè)控制在輸出元件619處提供的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的大小時(shí)，建立了另一個(gè)電力變矩器模式 ETC2。離合器660可以是像圖IA的離合器10那樣的常閉固定類型離合器，并且/或者離 合器662可以是像圖6的離合器310那樣的常閉旋轉(zhuǎn)類型離合器，其中軸316和317連接 到齒輪元件644和654。在所述任一種情況中，在運(yùn)行電力變矩器模式的相對較低速度下， 處于常閉接合狀態(tài)的彈簧40將具有足夠的接合力來傳遞扭矩。變速器610還可工作以提供四個(gè)不同的電可變工作模式EVTl、EVT2、EVT3和EVT4。 在第一電可變工作模式EVTl中，離合器660、664接合并且發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)扭矩，而電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)620、622被控制成作為電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)工作，當(dāng)需要滿足操作者需求時(shí)。離合器660、 664中的任一者或這兩者可以是像圖IA的離合器10那樣的常閉固定類型離合器。其他電 可變工作模式EVT2、EVT3和EVT4分別受離合器660和666、離合器662和666以及離合器 662和664的接合的影響。視情況而定，任意或所有離合器可以是固定或旋轉(zhuǎn)類型的常閉離器ο動(dòng)力系610可以在兩種不同的僅靠電力的工作模式下工作，在所述模式下發(fā)動(dòng)機(jī) 612關(guān)閉，并且電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)620、622每個(gè)均被控制成用作電動(dòng)機(jī)或用作發(fā)電機(jī)以在輸 出元件619處提供扭矩。在第一種僅靠電力的工作模式EVTl E OFF中，離合器660、664和 668接合。離合器668保持住輸入元件617并且發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸靜止，從而在齒輪元件636處 提供反作用扭矩，而電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)620被控制成作為電動(dòng)機(jī)工作。在齒輪元件646和654 處也提供反作用扭矩。在第二種僅靠電力的工作模式EVT3 E OFF中，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)620、 622其中之一作為發(fā)電機(jī)工作，從而在與它連接的相應(yīng)齒輪元件處提供反作用扭矩，而電動(dòng) 機(jī)/發(fā)電機(jī)620、622中的另一個(gè)被控制成用作電動(dòng)機(jī)，以在輸出元件619處提供扭矩。采用動(dòng)力系610還可獲得三種不同的固定傳動(dòng)比。例如，第一固定傳動(dòng)比rei通 過接合離合器660、664和666來建立。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)620被固接而電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)622 憑慣性運(yùn)轉(zhuǎn)(freewheel)。第二固定傳動(dòng)比TO2通過接合離合器660、662和666來建立。 電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)622被固接而電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)620憑慣性運(yùn)轉(zhuǎn)。第三固定傳動(dòng)比TO3通過 接合離合器662、664和666來建立。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)620被固接而電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)622憑 慣性運(yùn)轉(zhuǎn)。在固定傳動(dòng)比中，發(fā)動(dòng)機(jī)612提供扭矩給輸出元件619。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)620、 622不影響輸出元件619的速度。圖8和10的動(dòng)力系510、610僅表示具有包括至少一個(gè)常閉離合器的變速器的動(dòng) 力系的兩個(gè)示例性實(shí)施例。圖1A、圖IB和圖4-7所示常閉離合器中的一個(gè)或多個(gè)可以使用 在變速器中以降低旋轉(zhuǎn)損耗和液壓壓力需求，從而提高燃料經(jīng)濟(jì)性。雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了實(shí)施本發(fā)明的最佳方式，但是對本發(fā)明涉及的領(lǐng)域熟悉的技 術(shù)人員將認(rèn)識到在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的、用于實(shí)踐本發(fā)明的各種替代性設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
權(quán)利要求
一種構(gòu)造成用來從發(fā)動(dòng)機(jī)接收動(dòng)力的變速器，包括能夠與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接的輸入元件；輸出元件；固定元件；變速器齒輪傳動(dòng)裝置，其可操作地連接在所述輸入元件與所述輸出元件之間，并且包括多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的齒輪元件；離合器，其具有接合狀態(tài)和非接合狀態(tài)；其中，所述離合器在接合狀態(tài)時(shí)在一個(gè)齒輪元件與另一個(gè)齒輪元件之間、在所述一個(gè)齒輪元件與所述固定元件之間、或在所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述變速器之間傳遞扭矩；而在非接合狀態(tài)時(shí)不傳遞扭矩；并且其中，所述離合器包括能夠選擇性地移動(dòng)到偏置位置的機(jī)械元件，在所述偏置位置所述機(jī)械元件構(gòu)造成將所述離合器保持在接合狀態(tài)和非接合狀態(tài)之一下，而無需施加動(dòng)力，所述動(dòng)力至少包括液壓動(dòng)力、氣動(dòng)力和電動(dòng)力。
2.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中，所述機(jī)械元件是貝氏彈簧。
3.如權(quán)利要求1所述的變速器，還包括液壓致動(dòng)閥，其可操作地與所述機(jī)械元件連接并且能夠被致動(dòng)為將所述機(jī)械元件機(jī)械 移動(dòng)到所述偏置位置。
4.如權(quán)利要求3所述的變速器，其中，所述閥還能夠被致動(dòng)為將所述機(jī)械元件移動(dòng)到 第二位置，所述機(jī)械元件構(gòu)造成保持在該第二位置，而無需施加動(dòng)力，所述動(dòng)力至少包括液 壓動(dòng)力、氣動(dòng)力和電動(dòng)力。
5.如權(quán)利要求1所述的變速器，還包括第一可旋轉(zhuǎn)軸，其持續(xù)地與所述一個(gè)齒輪元件連接；其中，所述離合器包括殼體、持續(xù)地與所述殼體連接的第一組板、以及持續(xù)地與所述第 一可旋轉(zhuǎn)軸連接的第二組板，并且其中，當(dāng)所述離合器處于接合狀態(tài)時(shí)，所述第二組板通過 所述機(jī)械元件選擇性地與所述第一組板接合。
6.如權(quán)利要求5所述的變速器，還包括第二可旋轉(zhuǎn)軸，其持續(xù)地與所述另一個(gè)齒輪元件連接并且持續(xù)地與所述殼體連接。
7.如權(quán)利要求5所述的變速器，還包括液壓致動(dòng)閥，其可操作成將所述機(jī)械元件機(jī)械移動(dòng)到所述偏置位置，在所述偏置位置 所述第一組板和所示第二組板互相接合；第二可旋轉(zhuǎn)軸，其持續(xù)地與所述另一個(gè)齒輪元件連接；其中，所述殼體還包括持續(xù)地與所述殼體連接的第三組板、以及持續(xù)地與所述第二可 旋轉(zhuǎn)軸連接的第四組板；并且其中，所述閥還能夠被致動(dòng)成將所述機(jī)械元件移動(dòng)到第二偏置位置，在所述第二偏置 位置所述第一組板與所述第二組板不接合，而所述第三組板與所述第四組板接合。
8.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中，所述變速器是具有至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的混 合機(jī)電變速器，所述至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)可操作地與所述變速器齒輪傳動(dòng)裝置連接。
9.如權(quán)利要求8所述的變速器，還包括由所述輸出元件驅(qū)動(dòng)的變速器泵；并且其中，所述變速器的特征在于，沒有任何在所述 發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)被供以動(dòng)力的附加泵。
10. 一種構(gòu)造成用來從發(fā)動(dòng)機(jī)接收動(dòng)力的變速器，包括 輸入元件和輸出元件；變速器齒輪傳動(dòng)裝置，其包括多個(gè)互相嚙合的齒輪元件； 固定元件；多個(gè)離合器，其能夠以不同組合選擇性地接合為在所述輸入元件與所述輸出元件之間 建立不同的工作模式；其中，所述離合器中的每一個(gè)均能夠選擇性地接合為在所述輸入元 件、所述輸出元件和所述齒輪元件中的不同元件之間傳遞扭矩，或者將所述輸入元件和所 述齒輪元件之一固接到所述固定元件；其中，所述多個(gè)離合器包括至少一個(gè)具有接合狀態(tài)和非接合狀態(tài)的常閉離合器；其中， 所述常閉離合器包括機(jī)械元件，并且能夠通過所述機(jī)械元件移動(dòng)到偏置位置而選擇性地接 合，在所述偏置位置所述機(jī)械元件構(gòu)造成將所述離合器保持在接合狀態(tài)，而無需施加動(dòng)力， 所述動(dòng)力至少包括液壓動(dòng)力、氣動(dòng)力和電動(dòng)力。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有機(jī)械偏置離合器的變速器。具體地，提供了一種構(gòu)造成用來從發(fā)動(dòng)機(jī)接收動(dòng)力的變速器，其具有常閉離合器，以便即使在來自由發(fā)動(dòng)機(jī)或者由變速器元件的旋轉(zhuǎn)提供動(dòng)力的泵的液壓動(dòng)力不可獲得時(shí)、或者該液壓動(dòng)力壓力不足時(shí)，也允許在要求離合器閉合的模式下工作。
文檔編號F16H57/00GK101900197SQ20101019357
公開日2010年12月1日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月29日
發(fā)明者K·A·西姆 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司