混合動力變速器的制造方法
【專利摘要】變速器包括輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件和靜止構(gòu)件。第一和第二行星齒輪組每一個具有相應(yīng)第一、第二、和第三構(gòu)件。第一電動機/發(fā)電機，具有操作性地連接到行星齒輪組的其中一個構(gòu)件的第一轉(zhuǎn)子，用于與之整體旋轉(zhuǎn)。第二電動機/發(fā)電機具有操作性地連接到行星齒輪組的其中一個構(gòu)件的第二轉(zhuǎn)子，用于與之整體旋轉(zhuǎn)。變速器還包括：第一、第二和第三扭矩傳遞裝置，其操作為選擇性地將行星齒輪組的構(gòu)件連接到輸入構(gòu)件、靜止構(gòu)件或行星齒輪組的其他構(gòu)件，以提供變速器運行的兩個電動車模式、兩個電可變模式、和固定齒輪比模式。
【專利說明】混合動力變速器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混合動力變速器。
【背景技術(shù)】
[0002]電可變車輛變速器(EVT)包括可連接到發(fā)動機的輸入軸、輸出軸和每一個具有相應(yīng)第一、第二、和第三構(gòu)件的多個行星齒輪組。EVT還包括一個或多個電動機/發(fā)電機。每一個電動機/發(fā)電機操作性地連接到行星齒輪組中一個的相應(yīng)構(gòu)件以提供變速器運行的范圍或模式，變速器的運行特征在于在輸入軸和輸出軸之間的持續(xù)可變速度比。持續(xù)可變速度比與電動機/發(fā)電機中一個的速度成比例。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]變速器包括輸入構(gòu)件、輸出構(gòu)件和靜止構(gòu)件。第一和第二行星齒輪組每一個具有相應(yīng)第一、第二、和第三構(gòu)件。第一電動機/發(fā)電機，具有操作性地連接到行星齒輪組的其中一個構(gòu)件的第一轉(zhuǎn)子，用于與之整體旋轉(zhuǎn)。第二電動機/發(fā)電機具有操作性地連接到行星齒輪組的其中一個構(gòu)件的第二轉(zhuǎn)子，用于與之整體旋轉(zhuǎn)。
[0004]變速器還包括第一、第二、和第三扭矩傳遞裝置，其操作為選擇性地將行星齒輪組的構(gòu)件連接到輸入構(gòu)件或靜止構(gòu)件。扭矩傳遞裝置可以各種組合接合，以提供變速器運行的兩種電動車模式、兩種電可變模式和固定齒輪比模式。
[0005]在下文結(jié)合附圖進行的對實施本發(fā)明的較佳模式做出的詳盡描述中能容易地理解上述的本發(fā)明的特征和優(yōu)點以及其他的特征和優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是包括根據(jù)本發(fā)明的變速器的動力傳動系的示意性顯示；和
[0007]圖2是包括根據(jù)本發(fā)明的另一變速器的另一動力傳動系的示意性顯示。
【具體實施方式】
[0008]參見圖1，車輛動力傳動系10被示意性地顯示。動力傳動系10包括發(fā)動機12和變速器14。變速器14包括輸入構(gòu)件16和輸出構(gòu)件18。輸入構(gòu)件16通過動力傳動系緩沖器/隔離器(未示出)操作性地連接到曲軸20，以由此接收扭矩。輸出構(gòu)件18操作性地連接到車輛的驅(qū)動車輪(未示出)，以經(jīng)由差速器組件(未示出)對驅(qū)動車輪傳遞扭矩。變速器14還包括第一和第二行星齒輪組24、26。
[0009]行星齒輪組24、26每一個包括相應(yīng)的第一、第二、和第三構(gòu)件。在所示實施例中，第一行星齒輪組24的第一構(gòu)件是第一環(huán)齒輪構(gòu)件30，第一行星齒輪組24的第二構(gòu)件是第一太陽齒輪構(gòu)件32，且第一行星齒輪組24的第三構(gòu)件是第一行星承載構(gòu)件34。第一行星齒輪組24包括至少一個小齒輪36，其可旋轉(zhuǎn)地連接到行星承載構(gòu)件34，且嚙合地接合環(huán)齒輪構(gòu)件30和太陽齒輪構(gòu)件32。[0010]在所示實施例中，第二行星齒輪組26的第一構(gòu)件是第二環(huán)齒輪構(gòu)件38，第二行星齒輪組26的第二構(gòu)件是第二太陽齒輪構(gòu)件40，且第二行星齒輪組26的第三構(gòu)件是第二行星承載構(gòu)件42。第二行星齒輪組26包括至少一個小齒輪44，其可旋轉(zhuǎn)地連接到行星承載構(gòu)件42，且嚙合地接合環(huán)齒輪構(gòu)件38和太陽齒輪構(gòu)件40。
[0011]第一電動機/發(fā)電機48包括第一定子52和第一轉(zhuǎn)子56。第一定子52安裝到靜止構(gòu)件，例如變速器殼體60。第二電動機/發(fā)電機64包括第二定子68和第二轉(zhuǎn)子72。第二定子68安裝到靜止構(gòu)件，例如變速器殼體60。第一和第二電動機/發(fā)電機48、64操作性地連接到電池(未示出)。電動機/發(fā)電機48、64中之任一操作為發(fā)電機時，其將電能傳遞到電池以為電池充電或為另一電動機/發(fā)電機提供功率。在電動機/發(fā)電機48、64中之任一操作為電動機時，它從電池或從另一電動機/發(fā)電機接收電能。
[0012]第一轉(zhuǎn)子56持續(xù)操作性地連接到環(huán)齒輪構(gòu)件30，用于與之整體旋轉(zhuǎn)。第一行星齒輪組24的行星承載器34持續(xù)操作性地連接到第二行星齒輪組26的環(huán)齒輪構(gòu)件38，用于與之整體旋轉(zhuǎn)。第二轉(zhuǎn)子72持續(xù)操作性地連接到第二行星齒輪組26的太陽齒輪構(gòu)件40，用于與之整體旋轉(zhuǎn)。第一行星齒輪組24的太陽齒輪構(gòu)件32、第二行星齒輪組26的行星承載構(gòu)件42和輸出構(gòu)件18持續(xù)操作性地互連，用于整體旋轉(zhuǎn)。
[0013]應(yīng)注意，當(dāng)用在權(quán)利要求時，行星齒輪組的第一、第二、和第三構(gòu)件不必是指具體類型的構(gòu)件；由此例如第一構(gòu)件可以是環(huán)齒輪構(gòu)件、太陽齒輪構(gòu)件或行星承載構(gòu)件中的任何一個。
[0014]變速器14包括三個選擇性地可接合的扭矩傳遞裝置76、80、84。第一扭矩傳遞裝置76是離合器，其配置為選擇性地將輸入構(gòu)件16聯(lián)接到太陽齒輪構(gòu)件32和行星承載構(gòu)件，用于整體旋轉(zhuǎn)。第二扭矩傳遞裝置80是離合器，其配置為選擇性地將輸入構(gòu)件16聯(lián)接到第一轉(zhuǎn)子56和第一環(huán)齒輪構(gòu)件30，用于整體旋轉(zhuǎn)。第三扭矩傳遞裝置84是制動器，其配置為選擇性地將第一行星承載構(gòu)件34和第二環(huán)齒輪構(gòu)件38聯(lián)接到靜止構(gòu)件，即殼體60。
[0015]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解僅變速器14的在輸入構(gòu)件16上方的一部分被不意性地顯示；且行星齒輪組24、26、扭矩傳遞裝置76、80、84和其他部件的大致關(guān)于輸入構(gòu)件16對稱的一些部分未不出。
[0016]變速器運行的第一模式在第三扭矩傳遞裝置84接合且第一和第二扭矩傳遞裝置76、80脫開時獲得。變速器運行的第一模式是低速度、固定檔位電動車(EV)模式。EV模式是這樣的一種模式:在輸入構(gòu)件16和輸出構(gòu)件18之間沒有機械連接且到輸出構(gòu)件18的所有功率通過一個或多個電動機/發(fā)電機48、64供應(yīng),所述電動機/發(fā)電機通過電池(未不出)而不是發(fā)動機12提供動力。
[0017]變速器運行的第二模式在所有扭矩傳遞裝置76、80、84脫開時獲得。變速器運行的第二模式是高速、偽檔位(pseudo-gear) EV模式。變速器運行的第三模式在第二扭矩傳遞裝置80接合且第一和第三扭矩傳遞裝置76、84脫開時獲得。變速器運行的第三模式是EVT輸出分流模式，其可以用于倒車起步或倒車執(zhí)行?？勺兓駿VT運行模式特征在于在輸入軸16和輸出軸18之間的持續(xù)可變速度比，該速度比與一個或多個電動機/發(fā)電機48、64的速度成比例。
[0018]變速器運行的第四模式在第一扭矩傳遞裝置76接合且第二和第三扭矩傳遞裝置80、84脫開時獲得。變速器運行的第四模式是EVT復(fù)合分流模式。第五、倒車模式在第二和第三扭矩傳遞80、84裝置接合且第一扭矩傳遞裝置76脫開時獲得。第六、固定檔位運行模式在第一和第二扭矩傳遞裝置76、80接合且第三扭矩傳遞裝置84脫開時獲得。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)的變速器變相比，速器運行的第二模式，即高速、偽檔位EV模式，可以在高速路駕駛期間提供更好的EV行程。與現(xiàn)有技術(shù)變速器相比，第四模式，即復(fù)合分流模式，可以在充電維持期間實現(xiàn)改進的燃料經(jīng)濟性。與現(xiàn)有技術(shù)變速器相比，第五模式，即倒車檔模式，可以提供改進的倒車爬坡能力。在所示實施例中，第一和第二離合器76、80是干式離合器，以使得旋轉(zhuǎn)損耗的影響最小化，且可以共享用于促動第三扭矩傳遞裝置84的低流動液壓特點。變速器14的構(gòu)造使得電動機/發(fā)電機48、64中之一或兩者偏軸(off-axis),即轉(zhuǎn)子56、72可以繞與齒輪組24、26的構(gòu)件和輸入構(gòu)件16旋轉(zhuǎn)所繞軸線不同的軸線旋轉(zhuǎn)。
[0020]參見圖2,另一車輛動力傳動系110示意性地顯示。動力傳動系110包括發(fā)動機112和變速器114。變速器114包括輸入構(gòu)件116和輸出構(gòu)件118。輸入構(gòu)件116通過動力傳動系緩沖器/隔離器(未示出)操作性地連接到發(fā)動機112的曲軸120，以由此接收扭矩。輸出構(gòu)件118操作性地連接到車輛的驅(qū)動車輪(未示出)，以經(jīng)由差速器組件(未示出)對驅(qū)動車輪傳遞扭矩。變速器114還包括第一和第二行星齒輪組124、126。
[0021]行星齒輪組124、126每一個包括相應(yīng)的第一、第二、和第三構(gòu)件。在所示實施例中，第一行星齒輪組124的第一構(gòu)件是第一太陽齒輪構(gòu)件130，第一行星齒輪組124的第二構(gòu)件是第一環(huán)齒輪構(gòu)件132，且第一行星齒輪組124的第三構(gòu)件是第一行星承載構(gòu)件134。第一行星齒輪組124包括至少一個小齒輪136，其可旋轉(zhuǎn)地連接到行星承載構(gòu)件134，且嚙合地接合太陽齒輪構(gòu)件130和環(huán)齒輪構(gòu)件132。
[0022]在所示實施例中，第二行星齒輪組126的第一構(gòu)件是第二環(huán)齒輪構(gòu)件138，第二行星齒輪組126的第二構(gòu)件是第二太陽齒輪構(gòu)件140，且第二行星齒輪組126的第三構(gòu)件是第二行星承載構(gòu)件142。第二行星齒輪組126包括至少一個小齒輪144，其可旋轉(zhuǎn)地連接到行星承載構(gòu)件142，且嚙合地接合環(huán)齒輪構(gòu)件138和太陽齒輪構(gòu)件140。
[0023]第一電動機/發(fā)電機148包括第一定子152和第一轉(zhuǎn)子156。第一定子152安裝到靜止構(gòu)件，例如變速器殼體160。第二電動機/發(fā)電機164包括第二定子168和第二轉(zhuǎn)子172。第二定子168安裝到靜止構(gòu)件，例如變速器殼體160。第一和第二電動機/發(fā)電機148、164操作性地連接到電池(未示出)。在電動機/發(fā)電機148、164中之任一操作為發(fā)電機時，其將電能傳遞到電池，以為電池充電或為另一電動機/發(fā)電機提供功率。在電動機/發(fā)電機148、164中之任一操作為電動機時，它從電池或從另一電動機/發(fā)電機接收電能。
[0024]第一轉(zhuǎn)子156持續(xù)操作性地連接到第一太陽齒輪構(gòu)件130，用于與之整體旋轉(zhuǎn)。第一行星齒輪組124的行星承載器134持續(xù)操作性地連接到第二行星齒輪組126的第二環(huán)齒輪構(gòu)件138，用于與之整體旋轉(zhuǎn)。第二轉(zhuǎn)子172持續(xù)操作性地連接到第二行星齒輪組126的太陽齒輪構(gòu)件140，用于與之整體旋轉(zhuǎn)。第一行星齒輪組124的環(huán)齒輪構(gòu)件132、第二行星齒輪組126的行星承載構(gòu)件142和輸出構(gòu)件118持續(xù)操作性地互連，用于整體旋轉(zhuǎn)。
[0025]變速器114包括三個選擇性地可接合的扭矩傳遞裝置176、180、184。第一扭矩傳遞裝置176是離合器，其配置為選擇性地將輸入構(gòu)件116聯(lián)接到第一行星承載構(gòu)件134和第二環(huán)齒輪構(gòu)件138，用于整體旋轉(zhuǎn)。第二扭矩傳遞裝置180是離合器，其配置為選擇性地將輸入構(gòu)件116聯(lián)接到第一轉(zhuǎn)子156和第一太陽齒輪構(gòu)件130，用于整體旋轉(zhuǎn)。第三扭矩傳遞裝置184是制動器，其配置為選擇性地將第一行星承載構(gòu)件134和第二環(huán)齒輪構(gòu)件138聯(lián)接到靜止構(gòu)件，即殼體160。
[0026]盡管已經(jīng)對執(zhí)行本發(fā)明的較佳模式進行了詳盡的描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可得知在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的用來實施本發(fā)明的許多替換設(shè)計和實施例。
【權(quán)利要求】
1.一種變速器，包括: 輸入構(gòu)件；靜止構(gòu)件； 第一和第二行星齒輪組，每一個具有相應(yīng)第一、第二、和第三構(gòu)件； 輸出構(gòu)件，操作性地連接到行星齒輪組的所述構(gòu)件之一，用于與之整體旋轉(zhuǎn)； 第一電動機/發(fā)電機，具有操作性地連接到行星齒輪組的所述構(gòu)件之一的第一轉(zhuǎn)子，用于與之整體旋轉(zhuǎn)； 第二電動機/發(fā)電機，具有操作性地連接到行星齒輪組的所述構(gòu)件之一的第二轉(zhuǎn)子，用于與之整體旋轉(zhuǎn)；和 第一、第二和第三扭矩傳遞裝置，操作為選擇性地將所述行星齒輪組的構(gòu)件連接到所述輸入構(gòu)件或所述靜止構(gòu)件，以提供變速器運行的兩種電動車模式、兩種電可變模式和固定齒輪比模式。
2.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中第一行星齒輪組的第一構(gòu)件操作性地連接到第一轉(zhuǎn)子，用于與之整體旋轉(zhuǎn)； 其中第一行星齒輪組的第 二構(gòu)件操作性地連接到第二行星齒輪組的第三構(gòu)件和輸出構(gòu)件，用于與之整體旋轉(zhuǎn)； 其中第一行星齒輪組的第三構(gòu)件操作性地連接到第二行星齒輪組的第一構(gòu)件，用于與之整體旋轉(zhuǎn)；和 其中第二行星齒輪組的第二構(gòu)件操作性地連接到第二轉(zhuǎn)子，用于與之整體旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的變速器，其中第一扭矩傳遞裝置配置為選擇性地將輸入構(gòu)件聯(lián)接到第一行星齒輪組的第二構(gòu)件和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件，用于整體旋轉(zhuǎn)； 其中第二扭矩傳遞裝置配置為選擇性地將輸入構(gòu)件聯(lián)接到第一轉(zhuǎn)子和第一行星齒輪組的第一構(gòu)件，用于整體旋轉(zhuǎn)；和 其中第三扭矩傳遞裝置配置為選擇性地將第一行星齒輪組的第三構(gòu)件和第二行星齒輪組的第一構(gòu)件聯(lián)接到靜止構(gòu)件。
4.如權(quán)利要求3所述的變速器，其中第一行星齒輪組的第一構(gòu)件是第一環(huán)齒輪構(gòu)件； 其中第一行星齒輪組的第二構(gòu)件是第一太陽齒輪構(gòu)件；和 其中第一行星齒輪組的第三構(gòu)件是第一行星承載構(gòu)件。
5.如權(quán)利要求4所述的變速器，其中第二行星齒輪組的第一構(gòu)件是第二環(huán)齒輪構(gòu)件； 其中第二行星齒輪組的第二構(gòu)件是第二太陽齒輪構(gòu)件；和 其中第二行星齒輪組的第三構(gòu)件是第二行星承載構(gòu)件。
6.一種變速器，包括: 輸入構(gòu)件；輸出構(gòu)件；和靜止構(gòu)件； 第一和第二行星齒輪組，每一個具有相應(yīng)第一、第二、和第三構(gòu)件； 第一電動機/發(fā)電機，具有第一轉(zhuǎn)子； 第二電動機/發(fā)電機，具有第二轉(zhuǎn)子； 第一行星齒輪組的所述第一構(gòu)件被操作性地連接到第一轉(zhuǎn)子，用于與之整體旋轉(zhuǎn)；第一行星齒輪組的所述第二構(gòu)件被操作性地連接到第二行星齒輪組的第三構(gòu)件和輸出構(gòu)件，用于與之整體旋轉(zhuǎn)； 第一行星齒輪組的所述第三構(gòu)件操作性地連接到第二行星齒輪組的第一構(gòu)件，用于與之整體旋轉(zhuǎn)； 第二行星齒輪組的所述第二構(gòu)件被操作性地連接到第二轉(zhuǎn)子，用于與之整體旋轉(zhuǎn)；和第一、第二、和第三扭矩傳遞裝置操作為選擇性地將所述行星齒輪組的構(gòu)件連接到所述輸入構(gòu)件或所述靜止構(gòu)件。
7.如權(quán)利要求6所述的變速器，其中第一扭矩傳遞裝置配置為選擇性地將輸入構(gòu)件連接到第一行星齒輪組的第二構(gòu)件和第二行星齒輪組的第三構(gòu)件，用于整體旋轉(zhuǎn)； 其中第二扭矩傳遞裝置配置為選擇性地將輸入構(gòu)件連接到第一轉(zhuǎn)子和第一行星齒輪組的第一構(gòu)件，用于整體旋轉(zhuǎn)；和 其中第三扭矩傳遞裝置配置為選擇性地將第一行星齒輪組的第三構(gòu)件和第二行星齒輪組的第一構(gòu)件連接到靜止構(gòu)件。
8.如權(quán)利要求6所述的變速器，其中第一扭矩傳遞裝置配置為選擇性地將輸入構(gòu)件連接到第一行星齒輪組的第三構(gòu)件和第二行星齒輪組的第一構(gòu)件，用于整體旋轉(zhuǎn)； 其中第二扭矩傳遞裝置配置為選擇性地將輸入構(gòu)件連接到第一轉(zhuǎn)子和第一行星齒輪組的第一構(gòu)件，用于整體旋轉(zhuǎn)；和 其中第三扭矩傳遞裝置配置為選擇性地將第一行星齒輪組的第三構(gòu)件和第二行星齒輪組的第一構(gòu)件連接到靜止構(gòu)件。
9.一種變速器，包括: 輸入構(gòu)件；靜止構(gòu)件； 第一和第二行星齒輪組，每一個具有相應(yīng)的第一、第二、和第三構(gòu)件；` 輸出構(gòu)件，操作性地連接到行星齒輪組的所述構(gòu)件之一，用于與之整體旋轉(zhuǎn)； 第一電動機/發(fā)電機，具有操作性地連接到行星齒輪組的所述構(gòu)件之一的第一轉(zhuǎn)子，用于與之整體旋轉(zhuǎn)； 第二電動機/發(fā)電機，具有操作性地連接到行星齒輪組的所述構(gòu)件之一的第二轉(zhuǎn)子，用于與之整體旋轉(zhuǎn)；和 第一、第二和第三扭矩傳遞裝置，操作為選擇性地將所述行星齒輪組的構(gòu)件連接到所述輸入構(gòu)件或所述靜止構(gòu)件，以提供變速器運行的兩種電動車模式、兩種電可變模式、固定齒輪比模式、和倒車檔位模式。
【文檔編號】F16H3/66GK103775578SQ201310507544
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月25日
【發(fā)明者】M-J.金, N.舍尼克, S.H.斯韋爾斯 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司