[发明专利]8速混合动力变速器

说明书

技术领域

本发明涉及处于前轮驱动混合动力配置的动力变速器，所述动力变速器具有由五个扭矩传递装置控制以提供八个前进速度比和一个倒档速度比的三个行星齿轮组、三个外齿轮组、最终传动齿轮组和马达。

背景技术

乘用车辆包括动力系，动力系包括发动机、多速变速器、以及差速器或最终传动件。多速变速器借助于允许发动机多次贯穿其扭矩范围操作来增加车辆总体操作范围。在变速器中可获得的前进速度比的数量决定发动机扭矩范围重复的次数。早期自动变速器具有两个速度范围。这严重地限制了车辆的总体速度范围，从而需要能够产生宽的速度和扭矩范围的相对大的发动机。这导致发动机在巡航期间以最有效点之外的特定燃料消耗点操作。因而，手动换档(中间轴变速器)是最普遍的。

随着三速和四速自动变速器的出现，自动换档(行星齿轮)变速器随着机动车辆的流行而日益流行。这些变速器改进了车辆的操作性能和燃料经济性。增加数量的速度比减小了各个比之间的步长尺寸，从而借助于使得在正常车辆加速下以操作者大致感觉不到的方式互换所述比而改进变速器的换档质量。

六速变速器具有优于四速和五速变速器的多个益处，包括改进车辆加速和改进燃料经济性。虽然许多卡车采用具有六个或更多前进速度比的动力变速器，但是因为这些变速器的尺寸和复杂性，乘用车辆仍制造成具有三速和四速自动变速器和相对少的五速或六速装置。

七速、八速和九速变速器相对于六速变速器提供加速和燃料经济性的进一步改进。然而，如同上述六速变速器一样，由于复杂性、尺寸和成本，妨碍了七速、八速和九速变速器的发展。

混合动力系统能以多种方式改进车辆燃料经济性。例如，在怠速时、在减速和制动期间、以及在低速或轻负载操作时段期间，发动机可关闭以消除由于发动机拖拽引起的效率损失。所捕获的制动能量(经由再生制动)或在发动机操作的时段期间由用作发电机的马达存储的能量在这些发动机关闭时段期间被利用。在发动机运行、电动模式操作期间，发动机扭矩或功率的瞬时需求由马达补充，从而允许在不明显降低车辆性能的情况下减少发动机的尺寸。此外，对于给定功率需求，发动机可在最佳效率点处或附近操作。在制动期间，马达/发电机能够捕获车辆动能，所述动能用于使得发动机关闭更长的时间、补充发动机扭矩或功率以及/或者以较低发动机速度操作、或补充附件电源。此外，马达/发电机在附件功率生成方面非常有效且来自于蓄电池的电功率用作可用扭矩备用，从而允许以相对低的变速器数值速度比操作。

发明内容

本发明的目的在于提供处于前轮驱动配置的改进的混合动力变速器，所述动力变速器包括被控制以提供八个前进速度比和一个倒档速度比的三个行星齿轮组、三个外齿轮组和最终传动齿轮组。

本发明的变速器族具有沿第一轴线和第二轴线设置的三个行星齿轮组，其中，每个行星齿轮组包括第一、第二和第三构件，所述构件可以任何顺序包括太阳轮、齿圈、或行星架组件构件。

关于本说明书和权利要求书中的第一、第二和第三齿轮组，这些组可以在附图中以任何顺序(即，从左到右，从右到左等)计数为“第一”至“第三”。此外，每个齿轮组的第一、第二或第三构件可以在附图中以任何顺序(即，从上到下，从下到上等)计数为每个齿轮组的“第一”至“第三”。

每个架构件能够是单小齿轮架构件(简单的)或双小齿轮架构件(复合的)。具有长的小齿轮的实施例也是可能的。

三个外齿轮组设置成用于在第一轴线和第二轴线之间传输扭矩，且各包括互相啮合的第一和第二外齿轮。最终传动外齿轮组连接到输出构件，且包括第一驱动外齿轮和第二从动外齿轮。

第一行星齿轮组的第一构件与第一外齿轮组的第一外齿轮连续地连接。第一行星齿轮组的第三构件与第二外齿轮组的第一外齿轮连续地连接。第二行星齿轮组的第一构件与第二外齿轮组的第二外齿轮连续地连接。第三行星齿轮组的第一构件与第三外齿轮组的第二外齿轮连续地连接。第二行星齿轮组的第二构件与第三外齿轮组的第二外齿轮连续地连接。第三行星齿轮组的第二构件与最终传动外齿轮组的驱动外齿轮连续地连接。

输入构件与所述第一行星齿轮组的所述第二构件连续地连接。输出构件与所述最终传动外齿轮组的第二外齿轮(从动齿轮)连续地连接。

第一扭矩传递装置(例如制动器)将所述第一行星齿轮组的所述第一构件与固定构件(变速器壳体/外壳)选择性地连接。

第二扭矩传递装置(例如离合器)将所述第三外齿轮组的所述第一外齿轮与所述输入构件选择性地连接。

第三扭矩传递装置(例如离合器)将所述第二行星齿轮组的所述第三构件与所述第三行星齿轮组的所述第三构件选择性地连接。