使用單個馬達的動力系架構(gòu)-功率分流混合動力的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及使用單個馬達的動力系架構(gòu)-功率分流混合動力。一種設備包括機電變速器，其包括變速器輸出軸和可選擇性地聯(lián)接以隨著第一扭矩產(chǎn)生裝置旋轉(zhuǎn)的第一變速器輸入軸和第二變速器輸入軸。行星齒輪組包括：第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件和選擇性地聯(lián)接第一變速器輸入軸以隨著第一構(gòu)件旋轉(zhuǎn)和選擇性地聯(lián)接第二變速器輸入軸以隨著第三構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的減速齒輪組。第一齒輪組輸入軸選擇性地聯(lián)接成隨著第一變速器輸入軸旋轉(zhuǎn)并且聯(lián)接成隨著減速齒輪組旋轉(zhuǎn)。第二齒輪組輸入軸可選擇性地聯(lián)接成隨著第二變速器輸入軸旋轉(zhuǎn)并且聯(lián)接成隨著減速齒輪組旋轉(zhuǎn)。第二扭矩產(chǎn)生裝置可聯(lián)接成隨著第一齒輪組輸入軸和第二齒輪組輸入軸之一旋轉(zhuǎn)。
【專利說明】使用單個馬達的動力系架構(gòu)-功率分流混合動力
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及采用多個扭矩產(chǎn)生裝置的動力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在這個部分中提供的陳述只是提供與本公開有關(guān)的背景信息。因此，這樣的陳述預期并不構(gòu)成對現(xiàn)有技術(shù)的承認。
[0003]一種動力系包括向軸提供扭矩的扭矩產(chǎn)生裝置?；旌蟿恿ο道弥辽賰蓚€扭矩產(chǎn)生裝置，例如內(nèi)燃機和一個或多個電機。包括齒圈、太陽齒輪、行星齒輪和行星齒輪架的行星齒輪組可用于混合動力變速器中并且被配置成通過各種齒輪構(gòu)件選擇性地接收和傳遞扭矩。離合器裝置可以使動力系內(nèi)的不同構(gòu)件選擇性地連接和斷開連接，包括行星齒輪組的各種構(gòu)件。
[0004]已知利用旋轉(zhuǎn)輸入扭矩通過輸入軸來驅(qū)動變速器輸入軸的動力系利用變速器來改變形成輸入與輸出之間關(guān)系的擋位狀態(tài)。在動力系內(nèi)上述裝置的操作需要管理大量扭矩承載軸或表示到發(fā)動機、電機和變速器輸入軸或傳動系的連接的裝置。行星齒輪組和離合器裝置也已知用于變速器內(nèi)，基于接合和脫離的離合器的配置和扭矩通過行星齒輪組內(nèi)的各種齒輪和齒輪組傳遞提供變速器可操作的多種擋位狀態(tài)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]一種設備包括機電變速器，其包括變速器輸出軸和可選擇性地聯(lián)接以隨著第一扭矩產(chǎn)生裝置旋轉(zhuǎn)的第一變速器輸入軸和第二變速器輸入軸。行星齒輪組包括:第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件以及選擇性地聯(lián)接第一變速器輸入軸以隨著第一構(gòu)件旋轉(zhuǎn)和選擇性地聯(lián)接第二變速器輸入軸以隨著第三構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的減速齒輪組。第一齒輪組輸入軸選擇性地聯(lián)接成隨著第一變速器輸入軸旋轉(zhuǎn)并且聯(lián)接成隨著減速齒輪組旋轉(zhuǎn)。第二齒輪組輸入軸可選擇性地聯(lián)接成隨著第二變速器輸入軸旋轉(zhuǎn)并且聯(lián)接成隨著減速齒輪組旋轉(zhuǎn)。第二扭矩產(chǎn)生裝置可聯(lián)接成隨著第一齒輪組輸入軸和第二齒輪組輸入軸之一旋轉(zhuǎn)。
[0006]本發(fā)明公開了下列技術(shù)方案。
[0007]1.一種在第一扭矩產(chǎn)生裝置、第二扭矩產(chǎn)生裝置和輸出軸之中傳遞扭矩的設備，包括:
機電變速器，其包括變速器輸出軸和可選擇性地聯(lián)接以隨著所述第一扭矩產(chǎn)生裝置旋轉(zhuǎn)的第一變速器輸入軸和第二變速器輸入軸，所述機電變速器還包括:
行星齒輪組，其包括第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件，所述第二構(gòu)件聯(lián)接成隨著所述變速器輸出軸共同旋轉(zhuǎn)；
減速齒輪組，其選擇性地聯(lián)接所述第一變速器輸入軸以隨著所述行星齒輪組的第一構(gòu)件旋轉(zhuǎn)并且選擇性地聯(lián)接所述第二變速器輸入軸以隨著所述行星齒輪組的所述第三構(gòu)件旋轉(zhuǎn)；
第一齒輪組輸入軸和第二齒輪組輸入軸， 所述第一齒輪組輸入軸包括可選擇性地聯(lián)接成隨所述第一變速器輸入軸旋轉(zhuǎn)的相應第一端和聯(lián)接成隨著所述減速齒輪組旋轉(zhuǎn)的相應第二端；以及
所述第二齒輪組輸入軸包括可選擇性地聯(lián)接成隨所述第二變速器輸入軸旋轉(zhuǎn)的相應第一端和聯(lián)接成隨著所述減速齒輪組旋轉(zhuǎn)的相應第二端；以及
所述第二扭矩產(chǎn)生裝置聯(lián)接成隨著所述第一齒輪組輸入軸和第二齒輪組輸入軸之一旋轉(zhuǎn)。
[0008]2.根據(jù)技術(shù)方案I所述的設備，還包括:
第一變速器中間軸，其包括聯(lián)接成隨所述減速齒輪組旋轉(zhuǎn)的相應第一端和隨所述行星齒輪組的所述第一構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的相應第二端；以及
第二變速器中間軸，其包括聯(lián)接成隨所述減速齒輪組旋轉(zhuǎn)的相應第一端和隨所述行星齒輪組的所述第三構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的相應第二端。
[0009]3.根據(jù)技術(shù)方案I所述的設備，其特征在于，所述減速齒輪組包括:
第一齒輪組，其選擇性地提供在所述第一齒輪組輸入軸與所述行星齒輪組的所述第一構(gòu)件之間的第一傳動比；
第二齒輪組，其選擇性地提供在所述第一齒輪組輸入軸與所述行星齒輪組的所述第一構(gòu)件之間的第二傳動比；
第三齒輪組，其選擇性地提供在所述第二齒輪組輸入軸與所述行星齒輪組的所述第三構(gòu)件之間的第三傳動比；以及
第四齒輪組，其選擇性地提供在所述第二齒輪組輸入軸與所述行星齒輪組的所述第三構(gòu)件之間的第四傳動比。
[0010]4.根據(jù)技術(shù)方案3所述的設備，還包括:
所述第一齒輪組包括第一輸入構(gòu)件和第一輸出構(gòu)件，僅當所述第一輸入構(gòu)件和第一輸出構(gòu)件接合時提供所述第一傳動比；
所述第二齒輪組包括第二輸入構(gòu)件和第二輸出構(gòu)件，僅當所述第二輸入構(gòu)件和第二輸出構(gòu)件接合時提供所述第二傳動比；
所述第三齒輪組包括第三輸入構(gòu)件和第三輸出構(gòu)件，僅當所述第三輸入構(gòu)件和第三輸出構(gòu)件接合時提供所述第三傳動比；以及
所述第四齒輪組包括第四輸入構(gòu)件和第四輸出構(gòu)件，僅當所述第四輸入構(gòu)件和第四輸出構(gòu)件接合時提供所述第四傳動比。
[0011]5.根據(jù)技術(shù)方案4所述的設備，其特征在于還包括:第一同步器和第二同步器: 其中當所述第一同步器在第一方向上平移時所述第一輸入構(gòu)件和第一輸出構(gòu)件接
合；
其中當所述第一同步器在第二方向上平移時所述第二輸入構(gòu)件和第二輸出構(gòu)件接
合；
其中當所述第二同步器在第一方向上平移時所述第三輸入構(gòu)件和第三輸出構(gòu)件接合；
以及
其中當所述第二同步器在第二方向上平移時所述第四輸入構(gòu)件和第四輸出構(gòu)件接合。
[0012]6.根據(jù)技術(shù)方案I所述的設備，還包括:
第一可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置，其在啟用時聯(lián)接所述第一變速器輸入軸和第一齒輪組輸入軸以隨所述發(fā)動機共同旋轉(zhuǎn)；
第二可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置，其在啟用時聯(lián)接所述第二變速器輸入軸和第二齒輪組輸入軸以隨所述發(fā)動機共同旋轉(zhuǎn)；
第三可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置，其在啟用時將所述行星齒輪組的所述第一構(gòu)件接地；以及
第四可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置，其在啟用時將所述行星齒輪組的所述第三構(gòu)件接地。
[0013]7.一種車輛的混合動力系，其在發(fā)動機、電機與變速器輸出軸之間傳遞扭矩，包括:
機電變速器，其包括變速器輸出軸和可選擇性地聯(lián)接以隨著發(fā)動機旋轉(zhuǎn)的第一變速器輸入軸和第二變速器輸入軸，所述機電變速器還包括:
第一齒輪組輸入軸，其包括可選擇性地聯(lián)接以隨著所述第一變速器輸入軸旋轉(zhuǎn)的相應
弟觸；
第二齒輪組輸入軸，其包括可選擇性地聯(lián)接以隨著所述第二變速器輸入軸旋轉(zhuǎn)的相應
弟觸；
行星齒輪組，其包括太陽齒輪、可旋轉(zhuǎn)地支承與所述太陽齒輪嚙合的多個小齒輪的齒輪架構(gòu)件和與所述小齒輪嚙合的齒圈，所述齒輪架構(gòu)件聯(lián)接成隨著所述變速器輸出軸旋轉(zhuǎn);
減速齒輪組，其選擇性地聯(lián)接所述第一齒輪組輸入軸的第二端以隨著所述太陽齒輪旋轉(zhuǎn)并且選擇性地聯(lián)接所述第二齒輪組輸入軸的第二端以隨著所述齒圈旋轉(zhuǎn)，所述減速齒輪組包括:
第一齒輪組，其選擇性地提供在所述第一齒輪組輸入軸與所述太陽齒輪之間的第一傳動比；
第二齒輪組，其選擇性地提供在所述第一齒輪組輸入軸與所述太陽齒輪之間的第二傳動比；
第三齒輪組，其選擇性地提供在所述第二齒輪組輸入軸與所述齒圈之間的第三傳動比；和
第四齒輪組，其選擇性地提供在所述第二齒輪組輸入軸與所述齒圈之間的第四傳動
比；
電機，其聯(lián)接成隨著所述第二齒輪組輸入軸旋轉(zhuǎn)；
第一可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置，其在啟用時聯(lián)接所述第一變速器輸入軸和第一齒輪組輸入軸以隨所述發(fā)動機共同旋轉(zhuǎn)；
第二可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置，其在啟用時聯(lián)接所述第二變速器輸入軸和第二齒輪組輸入軸以隨所述發(fā)動機共同旋轉(zhuǎn)；
第三可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置，其在啟用時將所述行星齒輪組的所述第一構(gòu)件接地；以及
第四可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置，其在啟用時將所述行星齒輪組的所述第三構(gòu)件接地；以及
能量儲存裝置。[0014]8.根據(jù)技術(shù)方案7所述的設備，其特征在于，當所述第三可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置啟用并且所述第一可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置、第二可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置和第四可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置停用時所述混合動力系以電動車輛EV模式操作。
[0015]9.根據(jù)技術(shù)方案8所述的設備，其特征在于，當所述能量儲存裝置的荷電狀態(tài)大于預定荷電狀態(tài)閾值并且車輛速度小于預定車輛速度閾值時啟用所述EV模式。
[0016]10.根據(jù)技術(shù)方案7所述的設備，其特征在于，當所述第一可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置啟用并且所述第二可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置、第三可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置和第四可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置停用時所述混合動力系以電子無級變速器EVT馬達作用模式操作。
[0017]11.根據(jù)技術(shù)方案10所述的設備，其特征在于，當所述能量儲存裝置的荷電狀態(tài)大于預定的第一荷電狀態(tài)閾值并且車輛速度至少為預定車輛速度閾值時啟用所述EVT馬達作用模式。
[0018]12.根據(jù)技術(shù)方案7所述的設備，其特征在于，當所述第一可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置啟用并且所述第二可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置、第三可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置和第四可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置停用時所述混合動力系以電子無級變速器EVT發(fā)電模式操作。
[0019]13.根據(jù)技術(shù)方案12所述的設備，其特征在于，當所述能量儲存裝置的荷電狀態(tài)小于預定荷電狀態(tài)閾值并且操作者功率請求小于預定最佳發(fā)動機功率時啟用所述EVT發(fā)電模式。
[0020]14.根據(jù)技術(shù)方案7所述的設備，其特征在于，當所述第一可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置和第四可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置啟用并且所述第二可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置和第三可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置停用時所述混合動力系以發(fā)動機低模式操作。
[0021]15.根據(jù)技術(shù)方案14所述的設備，其特征在于，當所述能量儲存裝置的荷電狀態(tài)小于預定荷電狀態(tài)閾值、預定的操作者功率請求至少為最佳發(fā)動機功率并且車輛速度小于預定車輛速度閾值時啟用所述發(fā)動機低模式。
[0022]16.根據(jù)技術(shù)方案7所述的設備，其特征在于，當所述第二可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置和第三可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置啟用并且所述第一可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置和第四可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置停用時所述混合動力系以發(fā)動機高模式操作。
[0023]17.根據(jù)技術(shù)方案16所述的設備，其特征在于，當所述能量儲存裝置的荷電狀態(tài)小于預定的荷電狀態(tài)閾值、操作者功率請求至少為預定最佳發(fā)動機功率并且車輛速度至少為預定車輛速度閾值時啟用所述發(fā)動機高模式。
[0024]18.根據(jù)技術(shù)方案7所述的設備，其特征在于，當所述第二可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置啟用并且所述第一可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置、第三可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置和第四可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置停用時所述混合動力系以串聯(lián)充電模式操作。
[0025]19.根據(jù)技術(shù)方案18所述的設備，其中，當車輛速度等于零、并未執(zhí)行鑰匙關(guān)閉事件和能量儲存裝置的荷電狀態(tài)小于預定荷電狀態(tài)閾值時啟用所述串聯(lián)充電模式。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]現(xiàn)將以舉例說明的方式參考附圖來描述一個或多個實施例，在附圖中:
圖1示出了根據(jù)本公開的示例性混合傳動動力系100，其包括發(fā)動機、電機、變速器和控制系統(tǒng)；
圖2示出了根據(jù)本公開對應于以電動車輛(EV)模式操作的圖1的動力系的示例性調(diào)速桿圖；
圖3A和圖3B示出了根據(jù)本公開對應于以電子無級變速器(EVT)馬達作用模式操作的圖1的動力系的示例性調(diào)速桿圖；
圖4A和圖4B示出了根據(jù)本公開對應于以EVT發(fā)電模式操作的圖1的動力系的示例性調(diào)速桿圖；
圖5A和圖5B示出了根據(jù)本公開對應于以發(fā)動機低模式操作的圖1的動力系的示例性調(diào)速桿圖；
圖6A和圖6B示出了根據(jù)本公開對應于以發(fā)動機高模式操作的圖1的動力系的示例性調(diào)速桿圖；以及
圖7示出了根據(jù)本公開以串聯(lián)充電模式操作的圖1的動力系的示例性調(diào)速桿圖。【具體實施方式】
[0027]現(xiàn)參考附圖，其中僅出于說明某些示例性實施例而不是出于限制某些示例性實施例的目的展示，圖1示意性地示出了根據(jù)本公開的車輛的混合動力系100，其被配置成在第一扭矩產(chǎn)生裝置、第二扭矩產(chǎn)生裝置和變速器輸出軸之間傳遞扭矩。具體而言，混合動力系100包括:發(fā)動機5 (即，第一扭矩產(chǎn)生裝置)；最終傳動機構(gòu)40 ;以及，電子無級變速器10，電子無級變速器10具有第一變速器輸入軸51和第二變速器輸入軸52和變速器輸出軸60,分別地，第一變速器輸入軸51和第二變速器輸入軸52聯(lián)接成隨著發(fā)動機5的發(fā)動機輸出軸60旋轉(zhuǎn)，變速器輸出軸60聯(lián)接成隨著最終傳動機構(gòu)40旋轉(zhuǎn)。最終傳動機構(gòu)40可包括差速器，差速器具有最終傳動輸出軸62，最終傳動輸出軸62被配置成向車輛的一個或多個輪50分配功率。變速器10包括減速齒輪組15和行星齒輪組30。變速器10提供功率分流配置，能在其某些操作模式中分別從發(fā)動機5經(jīng)由第一齒輪組輸入軸55和第二齒輪組輸入軸56中的至少一個接收其驅(qū)動功率的至少一部分，如下文所討論的那樣。
[0028]電子無級變速器10還包括電機20 (即，第二扭矩產(chǎn)生裝置)，其聯(lián)接成隨著第二齒輪組輸入軸56旋轉(zhuǎn)。在替代實施例中，電機20可聯(lián)接成隨第一齒輪組輸入軸55旋轉(zhuǎn)。第一齒輪組輸入軸55的第一端選擇性地聯(lián)接成隨第一變速器輸入軸51旋轉(zhuǎn)，并且第一齒輪組輸入軸55的第二端被選擇性地聯(lián)接成隨減速齒輪組15旋轉(zhuǎn)。第二齒輪組輸入軸56的第一端被選擇性地聯(lián)接成隨第二變速器輸入軸52旋轉(zhuǎn)并且第二齒輪組輸入軸56的第二端被選擇性地聯(lián)接成隨減速齒輪組15旋轉(zhuǎn)。變速器10的功率分流配置還能在其某些操作模式中從電機20經(jīng)由第二齒輪組輸入軸56接收其驅(qū)動功率的至少一部分，如下文所討論。變速器10還能從發(fā)動機5向串聯(lián)的電機20提供功率以向能量儲存裝置(ESD) 190充電，如下文所討論的那樣。如將變得顯然，機電變速器10可受到選擇性控制以在發(fā)動機在最佳功率范圍和最佳發(fā)動機速度范圍內(nèi)操作時向發(fā)動機5和電機20中的至少一個傳遞功率。
[0029]行星齒輪組30具有:為太陽齒輪32的第一構(gòu)件；為齒輪架構(gòu)件34的第二構(gòu)件，其可旋轉(zhuǎn)地支承與太陽齒輪32嚙合的多個小齒輪；以及，為齒圈36的第三構(gòu)件，其與小齒輪嚙合。齒輪架構(gòu)件34聯(lián)接到變速器輸出軸60以在齒輪架構(gòu)件34與最終傳動機構(gòu)40之間提供旋轉(zhuǎn)。第一變速器中間軸57的第一端聯(lián)接成隨減速齒輪組15旋轉(zhuǎn)并且第一變速器中間軸57的第二端聯(lián)接成隨太陽齒輪32旋轉(zhuǎn)以在減速齒輪組15與太陽齒輪32之間提供旋轉(zhuǎn)。因此，功率可從第一變速器中間軸57以太陽與齒輪架比傳遞到變速器輸出軸60。第二變速器中間軸59的第一端聯(lián)接成隨著減速齒輪組15旋轉(zhuǎn)并且第二變速器中間軸59的第二端聯(lián)接成隨齒圈36旋轉(zhuǎn)以在減速齒輪組15與齒圈36之間提供旋轉(zhuǎn)。因此，功率可從第二變速器中間軸59以齒圈與齒輪架比傳遞到變速器輸出軸60。在一示例性實施例中，太陽與齒輪架比大于齒圈與齒輪架比。在一非限制性示例中，太陽與齒輪架比為3.00并且齒圈與齒輪架比為1.50。
[0030]減速齒輪組15還包括第一齒輪組110、第二齒輪組120、第三齒輪組130和第四齒輪組140。第一齒輪組110選擇性地提供在第一齒輪組輸入軸55與第一變速器中間軸57之間的第一傳動比。第二齒輪組120選擇性地提供在第一齒輪組輸入軸55與第一變速器中間軸57之間的第二傳動比。第三齒輪組130選擇性地提供在第二齒輪組輸入軸56與第二變速器中間軸59之間的第三傳動比。第四齒輪組140選擇性地提供在第二齒輪組輸入軸56與第二變速器中間軸59之間的第四傳動比。
[0031]第一齒輪組110包括第一輸入構(gòu)件111和第一輸出構(gòu)件112。第一輸入構(gòu)件111聯(lián)接成隨第一齒輪組輸入軸55的第二端旋轉(zhuǎn)。第一輸出構(gòu)件112聯(lián)接成隨第一變速器中間軸57旋轉(zhuǎn)，其中只要太陽齒輪32不接地就允許旋轉(zhuǎn)。當?shù)谝煌狡?15在第一方向101上平移時第一輸入構(gòu)件111和第一輸出構(gòu)件112接合。因此,當?shù)谝煌狡?15分別接合第一輸入構(gòu)件111和第一輸出構(gòu)件112時，功率可以第一傳動比從第一齒輪組輸入軸55傳遞到第一變速器中間軸57。在一非限制性示例中，第一傳動比為3.0。而且，可以在第一齒輪輸入軸55到變速器輸出軸60之間以第一倍增比提供功率，其中第一倍增比是基于第一傳動比乘以太陽與齒輪架比。在一非限制性示例中，第一倍增比為9.00。
[0032]第二齒輪組120包括第二輸入構(gòu)件121和第二輸出構(gòu)件122。第二輸入構(gòu)件121聯(lián)接成隨第一齒輪組輸入軸55的第二端旋轉(zhuǎn)。第二輸出構(gòu)件122聯(lián)接成隨第一變速器中間軸57旋轉(zhuǎn)，其中只要太陽齒輪32不接地就允許旋轉(zhuǎn)。當?shù)谝煌狡?15在第二方向102上平移時，第二輸入構(gòu)件121和第二輸出構(gòu)件122接合。因此，當?shù)谝煌狡?15分別接合第二輸入構(gòu)件121和第二輸出構(gòu)件122時,功率可以以第二傳動比從第一齒輪組輸入軸55傳遞到第一變速器中間軸57。在一非限制性示例中，第二傳動比為1.75。而且，功率可以在第一齒輪組輸入軸55到變速器輸出軸60之間以第二倍增比提供，其中第二倍增比是基于第二傳動比乘以太陽與齒輪架比。在一非限制性示例中，第一倍增比為5.25。
[0033]而且，當?shù)谝煌狡?15不相應地接合第一輸入構(gòu)件111和第一輸出構(gòu)件112或者不相應地接合第二輸入構(gòu)件121或第二輸出構(gòu)件122時，在第一齒輪組輸入軸55與第一變速器中間軸57之間存在中性狀態(tài)，其中第一輸入構(gòu)件111和第一輸出構(gòu)件112中的每一個和第二輸入構(gòu)件121和第二輸出構(gòu)件122中的每一個各自空轉(zhuǎn)。
[0034]第三齒輪組130包括第三輸入構(gòu)件131和第三輸出構(gòu)件132。第三輸入構(gòu)件131聯(lián)接成隨第二齒輪組輸入軸56的第二端旋轉(zhuǎn)。第三輸出構(gòu)件132聯(lián)接成隨第二變速器中間軸59旋轉(zhuǎn)，其中只要齒圈36不接地就允許旋轉(zhuǎn)。當?shù)诙狡?35在第一方向101上平移時，第三輸入構(gòu)件131和第三輸出構(gòu)件131接合。因此，當?shù)诙狡?35分別接合第三輸入構(gòu)件131和第三輸出構(gòu)件132時，功率可從第二齒輪組輸入軸56向第二變速器中間軸59以第三傳動比傳遞。在一非限制性示例中，第二傳動比為3.00。而且，功率可以以第三倍增比在第二齒輪組輸入軸56到變速器輸出軸60之間提供，其中第三倍增比是基于第三傳動比乘以齒圈與齒輪架比。在一非限制性示例中，第三倍增比為4.50。
[0035]第四齒輪組140包括第四輸入構(gòu)件141和第四輸出構(gòu)件142。第四輸入構(gòu)件141聯(lián)接成隨第二齒輪組輸入軸56的第二端旋轉(zhuǎn)。第四輸出構(gòu)件142聯(lián)接成隨第二變速器中間軸59旋轉(zhuǎn)，其中只要齒圈36不接地就允許旋轉(zhuǎn)。當?shù)诙狡?35在第二方向102上平移時，第四輸入構(gòu)件141和第四輸出構(gòu)件142接合。因此，當?shù)诙狡?35分別接合第三輸入構(gòu)件141和第三輸出構(gòu)件142時,功率可以以第四傳動比從第二齒輪組輸入軸56傳遞到第二變速器中間軸59。在一非限制性示例中，第二傳動比為1.50。而且，功率可以以第四倍增比在第二齒輪組輸入軸56到變速器輸出軸60之間提供，其中第四倍增比是基于第四傳動比乘以齒圈與齒輪架比。在一非限制性示例中，第四倍增比為2.25。
[0036]類似于第一齒輪組輸入軸55和第一變速器中間軸57相對于第一同步器115,當?shù)诙狡?35不相應地接合第三輸入構(gòu)件131和第三輸出構(gòu)件132或者不相應地接合第四輸入構(gòu)件141和第四輸出構(gòu)件142時，在第二齒輪組輸入軸56與第二變速器中間軸59之間存在中性狀態(tài)，其中第三輸入構(gòu)件131和第三輸出構(gòu)件132中的每一個以及第四輸入構(gòu)件141和第四輸出構(gòu)件142中的每一個各自空轉(zhuǎn)。
[0037]電機20具有轉(zhuǎn)子部和定子部，轉(zhuǎn)子部聯(lián)接成隨第二齒輪組輸入軸56旋轉(zhuǎn)，定子部持續(xù)地接地到固定構(gòu)件，例如地面9，諸如變速器的殼體。在替代實施例中，轉(zhuǎn)子部可聯(lián)接成隨第一齒輪組輸入軸55共同旋轉(zhuǎn)。電機20可從諸如高電壓電池的能量儲存裝置(ESD)接收電力或者向其提供電力?；旌峡刂颇K(HCP) 195與ESD 190和與功率逆變器180信號通信，功率逆變器180也與電機20的定子部電通信。HCP 195對于各種輸入信號做出響應，包括車輛速度、操作者功率請求(P_req)、ESD 190被充電的水平(例如，荷電狀態(tài)(S0C))、從電機20向變速器輸出軸60提供的馬達功率(Pa)以及從發(fā)動機5提供以經(jīng)由逆變器180調(diào)節(jié)在電機20與ESD 190之間的功率流動的發(fā)動機功率(Pe)，逆變器180在ESD 190提供或利用的直流電流與電機20的定子部提供或利用的交流電流之間轉(zhuǎn)換。HCP 195對發(fā)動機控制模塊(ECM) 185提供監(jiān)管控制，發(fā)動機控制模塊(ECM) 185被配置成監(jiān)視來自傳感器的輸入以確定發(fā)動機參數(shù)狀態(tài)，諸如發(fā)動機速度和從發(fā)動機5向變速器輸出軸60提供的PE。ECM 185還可被配置成控制發(fā)動機5的促動器以控制燃燒參數(shù)，包括控制進氣質(zhì)量空氣流、火花-點火正時、噴射燃料質(zhì)量、燃料噴射正時、EGR閥位置來控制這樣配備的發(fā)動機上的再循環(huán)廢氣的流量，和進氣和/或排氣閥正時和相位調(diào)整。HCP 195還具有對用戶接口 198的監(jiān)管控制，用戶接口 198操作性地連接以從車輛操作者接收輸入。例如，HCP 195可協(xié)調(diào)在發(fā)動機5與電機20之間的功率命令以響應于用戶接口 198的操作者輸入來形成變速器10的所希望的操作。在一實施例中，使用者輸入包括操作者功率請求P_req。用戶接口 198可具有加速器踏板、制動踏板、巡航控制和/或擋位選擇器水平。
[0038]控制模塊、模塊、控件、控制器、控制單元、處理器和類似術(shù)語表示下列中一個或多個的任一個或各種組合:(多個)專用集成電路(ASIC)、(多個)電子電路、執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序或例程的(多個)中央處理單元(優(yōu)選地為(多個)微處理器)和相關(guān)聯(lián)存儲器和存儲裝置(只讀、可編程只讀、隨機存取、硬驅(qū)動等)、(多個)組合邏輯電路、(多個)輸入/輸出電路和裝置、適當?shù)男盘栒{(diào)節(jié)和緩沖電路和提供所希望的功能的其它部件。軟件、固件、程序、指令、例程、代碼、算法和類似術(shù)語表示包括校準和查找表的任何指令集。控制模塊具有被執(zhí)行以提供所希望的功能的控制例程集合。由諸如中央處理單元執(zhí)行例程，并且例程可通過操作以監(jiān)視來自感測裝置和其它網(wǎng)絡連接的控制模塊的輸入，并且執(zhí)行控制和診斷例程以控制促動器的操作。例程可以以有規(guī)律的間隔執(zhí)行，例如在進行發(fā)動機和車輛操作期間每3.125,6.25、12.5和100毫秒。
[0039]電子無級變速器10還包括多個可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置Cl 11、C2 12X313和C4 14。扭矩傳遞裝置11、旋轉(zhuǎn)離合器被選擇性地啟用以聯(lián)接第一變速器輸入軸51與第一齒輪組輸入軸55以隨著發(fā)動機輸出軸6共同旋轉(zhuǎn)。扭矩傳遞裝置12、旋轉(zhuǎn)離合器被選擇性地啟用以聯(lián)接第二變速器輸入軸52與第二齒輪組輸入軸56以隨著發(fā)動機輸出軸6共同旋轉(zhuǎn)。扭矩傳遞裝置13，固定離合器也被稱作制動器，被選擇性地啟用以將太陽齒輪32接地到固定構(gòu)件，例如地面9。扭矩傳遞裝置14，固定離合器，被選擇性地啟用以將齒圈36接地到固定構(gòu)件9。HCP 195可控制多個扭矩傳遞裝置Cl 11、C2 12、C3 13和C4 14的啟用和停用以在多個操作模式之一形成混合動力系100所希望的操作。操作模式和相對應的離合器應用在下表1中陳述。
[0040]表1
【權(quán)利要求】
1.一種在第一扭矩產(chǎn)生裝置、第二扭矩產(chǎn)生裝置和輸出軸之中傳遞扭矩的設備，包括: 機電變速器，其包括變速器輸出軸和可選擇性地聯(lián)接以隨著所述第一扭矩產(chǎn)生裝置旋轉(zhuǎn)的第一變速器輸入軸和第二變速器輸入軸，所述機電變速器還包括: 行星齒輪組，其包括第一構(gòu)件、第二構(gòu)件和第三構(gòu)件，所述第二構(gòu)件聯(lián)接成隨著所述變速器輸出軸共同旋轉(zhuǎn)； 減速齒輪組，其選擇性地聯(lián)接所述第一變速器輸入軸以隨著所述行星齒輪組的第一構(gòu)件旋轉(zhuǎn)并且選擇性地聯(lián)接所述第二變速器輸入軸以隨著所述行星齒輪組的所述第三構(gòu)件旋轉(zhuǎn)； 第一齒輪組輸入軸和第二齒輪組輸入軸， 所述第一齒輪組輸入軸包括可選擇性地聯(lián)接成隨所述第一變速器輸入軸旋轉(zhuǎn)的相應第一端和聯(lián)接成隨著所述減速齒輪組旋轉(zhuǎn)的相應第二端；以及 所述第二齒輪組輸入軸包括可選擇性地聯(lián)接成隨所述第二變速器輸入軸旋轉(zhuǎn)的相應第一端和聯(lián)接成隨著所述減速齒輪組旋轉(zhuǎn)的相應第二端；以及 所述第二扭矩產(chǎn)生裝置聯(lián)接成隨著所述第一齒輪組輸入軸和第二齒輪組輸入軸之一旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，還包括: 第一變速器中間軸，其包括聯(lián)接成隨所述減速齒輪組旋轉(zhuǎn)的相應第一端和隨所述行星齒輪組的所述第一構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的相應第二端；以及 第二變速器中間軸，其包括聯(lián)接成隨所述減速齒輪組旋轉(zhuǎn)的相應第一端和隨所述行星齒輪組的所述第三構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的相應第二端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其特征在于，所述減速齒輪組包括: 第一齒輪組，其選擇性地提供在所述第一齒輪組輸入軸與所述行星齒輪組的所述第一構(gòu)件之間的第一傳動比； 第二齒輪組，其選擇性地提供在所述第一齒輪組輸入軸與所述行星齒輪組的所述第一構(gòu)件之間的第二傳動比； 第三齒輪組，其選擇性地提供在所述第二齒輪組輸入軸與所述行星齒輪組的所述第三構(gòu)件之間的第三傳動比；以及 第四齒輪組，其選擇性地提供在所述第二齒輪組輸入軸與所述行星齒輪組的所述第三構(gòu)件之間的第四傳動比。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設備，還包括: 所述第一齒輪組包括第一輸入構(gòu)件和第一輸出構(gòu)件，僅當所述第一輸入構(gòu)件和第一輸出構(gòu)件接合時提供所述第一傳動比； 所述第二齒輪組包括第二輸入構(gòu)件和第二輸出構(gòu)件，僅當所述第二輸入構(gòu)件和第二輸出構(gòu)件接合時提供所述第二傳動比； 所述第三齒輪組包括第三輸入構(gòu)件和第三輸出構(gòu)件，僅當所述第三輸入構(gòu)件和第三輸出構(gòu)件接合時提供所述第三傳動比；以及 所述第四齒輪組包括第四輸入構(gòu)件和第四輸出構(gòu)件，僅當所述第四輸入構(gòu)件和第四輸出構(gòu)件接合時提供所述第四傳動比。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設備，其特征在于還包括:第一同步器和第二同步器: 其中當所述第一同步器在第一方向上平移時所述第一輸入構(gòu)件和第一輸出構(gòu)件接合； 其中當所述第一同步器在第二方向上平移時所述第二輸入構(gòu)件和第二輸出構(gòu)件接合； 其中當所述第二同步器在第一方向上平移時所述第三輸入構(gòu)件和第三輸出構(gòu)件接合；以及 其中當所述第二同步器在第二方向上平移時所述第四輸入構(gòu)件和第四輸出構(gòu)件接合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，還包括: 第一可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置，其在啟用時聯(lián)接所述第一變速器輸入軸和第一齒輪組輸入軸以隨所述發(fā)動機共同旋轉(zhuǎn)； 第二可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置，其在啟用時聯(lián)接所述第二變速器輸入軸和第二齒輪組輸入軸以隨所述發(fā)動機共同旋轉(zhuǎn)； 第三可 選擇性地接合的扭矩傳遞裝置，其在啟用時將所述行星齒輪組的所述第一構(gòu)件接地；以及 第四可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置，其在啟用時將所述行星齒輪組的所述第三構(gòu)件接地。
7.—種車輛的混合動力系,其在發(fā)動機、電機與變速器輸出軸之間傳遞扭矩,包括: 機電變速器，其包括變速器輸出軸和可選擇性地聯(lián)接以隨著發(fā)動機旋轉(zhuǎn)的第一變速器輸入軸和第二變速器輸入軸，所述機電變速器還包括: 第一齒輪組輸入軸，其包括可選擇性地聯(lián)接以隨著所述第一變速器輸入軸旋轉(zhuǎn)的相應弟觸； 第二齒輪組輸入軸，其包括可選擇性地聯(lián)接以隨著所述第二變速器輸入軸旋轉(zhuǎn)的相應弟觸； 行星齒輪組，其包括太陽齒輪、可旋轉(zhuǎn)地支承與所述太陽齒輪嚙合的多個小齒輪的齒輪架構(gòu)件和與所述小齒輪嚙合的齒圈，所述齒輪架構(gòu)件聯(lián)接成隨著所述變速器輸出軸旋轉(zhuǎn); 減速齒輪組，其選擇性地聯(lián)接所述第一齒輪組輸入軸的第二端以隨著所述太陽齒輪旋轉(zhuǎn)并且選擇性地聯(lián)接所述第二齒輪組輸入軸的第二端以隨著所述齒圈旋轉(zhuǎn)，所述減速齒輪組包括: 第一齒輪組，其選擇性地提供在所述第一齒輪組輸入軸與所述太陽齒輪之間的第一傳動比； 第二齒輪組，其選擇性地提供在所述第一齒輪組輸入軸與所述太陽齒輪之間的第二傳動比； 第三齒輪組，其選擇性地提供在所述第二齒輪組輸入軸與所述齒圈之間的第三傳動比；和 第四齒輪組，其選擇性地提供在所述第二齒輪組輸入軸與所述齒圈之間的第四傳動比； 電機，其聯(lián)接成隨著所述第二齒輪組輸入軸旋轉(zhuǎn)；第一可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置，其在啟用時聯(lián)接所述第一變速器輸入軸和第一齒輪組輸入軸以隨所述發(fā)動機共同旋轉(zhuǎn)； 第二可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置，其在啟用時聯(lián)接所述第二變速器輸入軸和第二齒輪組輸入軸以隨所述發(fā)動機共同旋轉(zhuǎn)； 第三可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置，其在啟用時將所述行星齒輪組的所述第一構(gòu)件接地；以及 第四可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置，其在啟用時將所述行星齒輪組的所述第三構(gòu)件接地；以及 能量儲存裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設備，其特征在于，當所述第三可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置啟用并且所述第一可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置、第二可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置和第四可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置停用時所述混合動力系以電動車輛EV模式操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設備，其特征在于，當所述能量儲存裝置的荷電狀態(tài)大于預定荷電狀態(tài)閾值并且車輛速度小于預定車輛速度閾值時啟用所述EV模式。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設備，其特征在于，當所述第一可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置啟用并且所述第二可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置、第三可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置和第四可選擇性地接合的扭矩傳遞裝置停用時所述混合動力系以電子無級變速器EVT馬達作用模式操作。
【文檔編號】F16H61/28GK104033594SQ201410081942
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月8日
【發(fā)明者】E.S.古薩姆 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司