[发明专利]混合动力变速器

说明书

技术领域

本发明涉及混合动力变速器，该变速器具有串行(series)模式和复合分流(compound-split)运行模式。

背景技术

用于车辆的混合动力传动系在不同车辆运行条件下利用不同的动力源。机电混合动力传动系通常具有内燃发动机(例如柴油发动机或汽油发动机)和一个或多个马达/发电机。不同的运行模式，例如仅发动机运行模式、仅电运行模式和混合动力运行模式通过以不同组合接合制动器和/或离合器并控制发动机和马达/发电机来建立。各种运行模式都是有利的，因为它们可以用于改善燃料经济性。然而，混合动力传动系所需的额外的部件(例如马达/发电机，制动器和/或离合器)会增加总的车辆成本和封装空间需求。

发明内容

提供了一种混合动力变速器，其具有混合动力串行运行模式和复合分流运行模式。变速器包括操作性地与发动机连接的输入构件、输出构件和多个可选择性地接合的扭矩传递机构。还设置有齿轮装置以及与齿轮装置操作性地连接的第一和第二马达/发电机。齿轮装置包括第一、第二和第三行星齿轮组，其每一个具有第一、第二和第三构件。第一互连构件连接每一个行星齿轮组的相应一个构件，用于彼此共同旋转。第二互连构件连接一个行星齿轮组中的另一构件以与另一行星齿轮组中的另一构件共同旋转。第一马达/发电机操作性地与第一行星齿轮组连接。第二马达/发电机操作性地与第二行星齿轮组连接。扭矩传递机构中的第一扭矩传递机构被接合以建立输入构件和输出构件之间的混合动力串行运行模式。扭矩传递机构中的第二扭矩传递机构被接合以建立输入构件和输出构件之间的复合分流运行模式。

由于上述扭矩传递机构和互连构件，混合动力串行运行模式和复合分流运行模式之间的转换可以是同步的而没有扭矩传递机构的转差，且可以在发动机起动时发生。如在此使用的，“同步的”意味着没有任何被接合的扭矩传递机构的明显转差，从而控制器可命令，基本上在同一时间，一个或多个扭矩传递机构的脱开和一个或多个其他扭矩传递机构的接合。在控制转差的情况下，转换期间离合器的接合或脱开状态的反馈不是必须的，由此简化离合器控制算法和离合器促动系统。

复合分流运行模式可以在高车辆速度期间使用以使得与串行运行相关的电损失最小化，尤其是与高速马达相关的电损失。因为复合分流模式利用行星齿轮组，所以马达可以运行在相对低的速度下。通过实现同步转换和避免转差，任一模式可被容易地选择且损失最小化。转换发生在对应于固定齿轮点的变速器扭矩比下，此时如果两离合器都保持在应用状态下且马达/发电机功率被去除的话，从输入构件到输出构件的基本上所有功率可以被机械地传递，而没有大量经电力传递的功率。

在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。

附图说明

图1是混合动力传动系的第一实施例的示意性杆状视图；

图2是对于图1的动力传动系，马达速度和扭矩分别对变速器输入速度和扭矩的比相对于变速器扭矩比的情况的图表；

图3是混合动力传动系的第二实施例的示意性杆状视图；

图4是对于图3的动力传动系，马达速度和扭矩分别对变速器输入速度和扭矩的比相对于变速器扭矩比的情况的图表；

图5是混合动力传动系的第三实施例的示意性杆状视图；

图6是对于图5的动力传动系，马达速度和扭矩分别对变速器输入速度和扭矩的比相对于变速器扭矩比的情况的图表；

图7是混合动力传动系的第四实施例的示意性杆状视图；和

图8是对于图7的动力传动系，马达速度和扭矩分别对变速器输入速度和扭矩的比相对于变速器扭矩比的情况的图表。

具体实施方式

参见附图，图1显示了混合动力传动系10，其包括操作性地连接到混合动力变速器14的发动机12。发动机输出构件(例如曲轴)被操作性地连接为与变速器14的输入构件16一起旋转。如在此使用的，“发动机”包括被连接为在输入构件16处提供扭矩的任何动力源，所述输入构件不通过存储在电池60中的电力提供动力。例如，发动机包括内燃发动机、柴油发动机、旋转发动机等。动力传动系10可操作为以串行混合动力运行模式和复合分流混合动力运行模式两者在变速器14的输出构件17处提供牵引扭矩，如下文所述的。