[发明专利]由输入轴驱动的混合变速器泵

说明书

相关申请的参见

【0001】本申请要求2008年4月3日提交的美国临时申请No.61/041,934的受益权，在此以参见的方式引入其全部内容。

技术领域

【0002】本发明涉及车辆的动力传动系统，以及更具体地，涉及用于混合动力和混合动力型车辆的变速器。

背景技术

【0003】当前，内燃发动机，特别是往复式活塞型内燃发动机，推进大部分车辆。这种发动机是相对高效、紧凑、重量轻并且不昂贵的机械装置，通过它将燃料形式的高度浓缩的能量转换成有用的机械能。

【0004】通常，车辆由这样的发动机推进，即该发动机由小型电动机和相对小的电存储电池从冷态启动，随后被快速置于来自推进系统和附属设备的负载之下。这样的发动机也在很宽的速度范围内和很宽的负载范围内运转，并通常在其最大动力输出值的大约五分之一的均值下运行。

【0005】车辆变速器通常将来自发动机的机械能输送到传动系统的其余部分，例如固定的末级传动齿轮、车轴和车轮。典型的机械变速器允许发动机运转具有一些自由度，这通常是通过交替选择五个或六个不同的传动比、空挡选择来实现的，这允许发动机在车辆静止时操作附件，操作离合器或转矩变换器以实现各传动比之间的平稳过渡，以及允许发动机在发动机运转时将车辆从静止启动。变速器齿轮的选择通常允许以转矩倍增和速度降低的比率、以公知为超速传动的转矩减小和速度倍增的比率或者以倒档比率(reverse ratio)将来自发动机的动力输送到传动系统的其余部分。

【0006】为了正常运转，通常需要对变速器提供增压流体，例如传统的变速器油。增压流体可被用于这样的功能，如冷却、润滑，以及，在某些情况下，用于转矩传递设备的运转。变速器油系统的润滑和冷却能力影响变速器的可靠性和耐久性。另外，多级变速器需要增压流体，用于转矩传递机构的受控接合和分离，该机构运行以在内部齿轮布置中建立速度比。

【0007】在混合动力车辆中，可获得可替代的动力来推进车辆，这使得对发动机提供动力的依赖最小化，从而提高了燃料经济性。因为混合动力车辆能够从除发动机之外的动力源处获得动力，所以当混合动力车辆由可替代动力源推进时，车辆中的发动机可以关闭。例如，电动可变变速器可替代地依靠包含在变速器中的电动机来给车辆的传动系提供动力。

【0008】发电机能够把来自发动机的机械能转变成电能，电动机能够将电能转变回车辆传动系统其余部分在不同转矩和速度下的机械能。可将这些功能合并到单个电机、电动机/发电机中。也可以使用电存储电池来作为推进的动力源，电存储电池允许存储由发电机产生的电能，电能可随后被引导到电动机中以用于推进或用于向附属设备供电。

【0009】串联混合动力系统允许发动机一定程度上独立于推进车辆所需要的转矩、速度和动力而运转，因此可控制发动机以改善排放和效率。这种系统也可允许连接到发动机上的电机作为电动机来启动发动机。这种系统也可以允许连接到动力传动系统其余部分的电机作为发电机，以通过再生制动来回收源自车辆减速的能量并将该能量存储在电池中。

【0010】车辆中的电动可变变速器能够简单地将机械能从发动机输入处传递到末级传动输出处。为此，一个电动机/发电机所产生的电能会平衡另一个电动机/发电机所消耗的电能和电损耗。通过使用上文提及的电存储电池，由一个电动机/发电机所产生的电能可大于或小于由另一个所消耗的电能。来自电池的电能可允许电动机/发电机都起到电动机的作用。有时两个电动机都能作为发电机来为电池再充电，特别是在车辆再生制动时。

【0011】动力分配变速器可使用通常理解为“差动齿轮装置”的装置来实现输入和输出之间连续可变的转矩和速度比。电动可变变速器可使用差动齿轮装置通过一对电动机/发电机来发送一部分它所传输的动力。它的其余动力流经另一条平行的机械路径。

【0012】如本领域的技术人员所熟知的，差动齿轮装置的一种形式可组成行星齿轮组。但是，可不用行星齿轮来构造本发明，而是通过例如在这样的布置中使用锥齿轮或其他齿轮来构造，即，齿轮组中的至少一个元件的转速总是其他两个元件的转速的加权平均值。

【0013】混合电动车变速器系统可包括一个或多个电能存储设备。典型的设备为化学电存储电池，但是也可包括电容型设备或机械设备，例如电驱动飞轮。电能存储允许自变速器系统到车辆的机械输出能不同于自发动机到变速器系统的机械输入能。电池或其他设备也允许发动机和变速器系统一起启动，以及允许车辆的再生制动。

发明内容