[发明专利]混合动力变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合动力变速器，其包括串联和复合分流(a series and a compound split)运行模式。

背景技术

车辆用的混合动力传动系在不同的车辆运行状况下使用不同的动力源。机电混合动力传动系通常包括内燃发动机，诸如柴油发动机或是汽油发动机，以及一个或多个电动机/发电机。不同的运行模式，诸如仅发动机运行模式、仅电运行模式以及混合动力运行模式通过将制动器和/或离合器以不同的组合接合以及对发动机和电动机/发电机进行来建立。各个运行模式是有优势的，因为其能够被用来改善燃油经济性。然而，混合动力传动系所需的额外的部件，例如电动机/发电机、制动器和/或离合器，这可能增加整体的车辆成本以及封装空间需求。

发明内容

提供了一种混合动力变速器，其包括混合动力串行模式以及复合分流运行模式。变速器包括操作性地连接至发动机的输入构件，输出构件，以及多个选择性可接合的扭矩传递机构。也提供了齿轮结构以及操作性地连接至齿轮结构的第一和第二电动机/发电机。齿轮结构包括第一、第二和第三行星齿轮组，其每一个都包括第一、第二和第三构件。一对互连构件连接行星齿轮组中的一组的构件中相应的两个构件，以和行星齿轮组中另一组的构件中相应的两个构件共同旋转。另一个互连构件连接行星齿轮组中所述一组的构件中的另一个构件，以和行星齿轮组中又一组的构件中的一个构件共同旋转。所述互连构件中没有一个连接全部三个行星齿轮组以进行共同旋转。第一电动机/发电机被操作性地连接至第一行星齿轮组。第二电动机/发电机被操作性地连接至第二行星齿轮组。扭矩传递机构中的第一个被接合，以在输入构件和输出构件之间建立混合动力串联运行模式。扭矩传递机构中的第二个被接合，以在输入构件和输出构件之间建立复合分流运行模式。

由于上述的扭矩传递机构以及互连构件，混合动力串联运行模式和复合分流运行模式之间的切换可以是同步的，而不需使扭矩传递机构发生滑差，且可在发动机工作的同时发生。如此处使用的，“同步”指的是不存在任何接合的扭矩传递机构的显著滑差，从而一个或多个扭矩传递机构的脱开以及一个或多个其他扭矩传递机构的接合可在基本相同的时间被控制器所命令。在受控滑差的情形中，在切换过程中离合器的接合或脱开状态的反馈并不是必须，因此简化离合器控制算法以及液压给送系统。

复合分流运行模式可在高车辆速度中使用，以最小化和串联运行相关的电损失，特别在电动机处于高速下时。由于复合分流模式使用行星齿轮组，所以电动机可运行在相对低的速度下。通过允许同步切换以及避免滑差，任一模式都可被方便地选定，且损失被最小化。切换以对应于固定齿轮点的传递扭矩比发生，其中如果两个离合器都保持在使用状态且电动机/发电机的功率被移除，则可以实现从输入构件至输出构件的基本全部功率被机械地传递，而没有显著的通过电传递的功率。

当接合附图时，本发明的上述特征以及优势和其他特征和优势从下文中关于用于实施本发明的较佳实施例的详细描述是方便地明显的。

附图说明

图1是示出了混合动力传动系的第一实施例的示意性杆式图；

图2是示出了电动机速度和扭矩对变速器输入速度和扭矩的比相对于图1中的动力传动系的变速器扭矩比的图；

图3是示出了混合动力传动系的第二实施的示意性杆式图；

图4是示出了电动机速度和扭矩对变速器输入速度和扭矩的比相对于图3中的动力传动系的变速器扭矩比的图；

图5是示出了混合动力传动系的第三实施例的示意性杆式图；

图6是示出了电动机速度和扭矩对变速器输入速度和扭矩的比相对于图5中的动力传动系的变速器扭矩比的图；

图7是示出了混合动力传动系的第四实施例的示意性杆式图；

图8是示出了电动机速度和扭矩对变速器输入速度和扭矩的比相对于图7中的动力传动系的变速器扭矩比的图；

图9是示出了混合动力传动系的第五实施例的示意性杆式图；

图10是示出了电动机速度和扭矩对变速器输入速度和扭矩的比相对于图9中的动力传动系的变速器扭矩比的图；

图11是示出了混合动力传动系的第六实施例的示意性杆式图；和

图12是示出了电动机速度和扭矩对变速器输入速度和扭矩的比相对于图11中的动力传动系的变速器扭矩比的图。

具体实施方式