８速混合动力变速器制造技术

本发明专利技术涉及８速混合动力变速器。混合动力变速器具有能够用于在动力系中以提供八个前进速度比和一个倒档速度比的多个构件。混合动力变速器包括马达／发电机、三个行星齿轮组、五个扭矩传递装置、一个固定互连件、三个外齿轮组和最终传动齿轮组。动力系包括发动机和变矩器以及输出构件，发动机和变矩器连续地连接到行星齿轮构件中的一个，输出构件与一个外齿轮组连续地连接。所述五个扭矩传递装置提供各个行星齿轮构件和外齿轮构件、输入轴以及变速器壳体之间的互连，且以三个组合的形式操作以建立八个前进速度比和一个倒档速度比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，所述动力变速器具有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。本专利技术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。第一互连构件将所述第二行星齿轮组的所述第二构件与所述第三行星齿轮的所 述第二构件连续地连接。三个外齿轮组包括第一、第二和第三外齿轮组，且各包括互相啮合的第一和第二 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。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。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)将所述第一外齿轮组的所述第二外齿轮与所述 第三行星齿轮组的所述第三构件选择性地连接。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。第四扭矩传递装置(例如离合器)将所述第二外齿轮组的所述第一外齿轮与所述 第三外齿轮组的所述第一外齿轮选择性地连接。第五扭矩传递装置(例如离合器)将所述第三行星齿轮组的所述第二外齿轮与所 述第二行星齿轮组的所述第三构件选择性地连接。马达/发电机被操作性地连接到所述第二外齿轮组的所述第一外齿轮的第一构 件。所述五个扭矩传递装置能以三个扭矩传递装置的组合的形式选择性地接合，以产 生八个前进速度比和一个倒档速度比。通过适当地选择行星齿轮组和外齿轮组的齿数比能够实现不同的速度比和比跨度。本专利技术公开了下述技术方案。(1). 一种多速混合动力变速器，包括输入构件；输出构件；第一、第二和第三行星齿轮组，所述第一、第二和第三行星齿轮组各具有第一、第 二和第三构件，所述齿轮组沿第一轴线和第二轴线设置； 互连构件，所述互连构件将所述第二行星齿轮组的所述第二构件与所述第三行星 齿轮组的所述第二构件连续地连接；第一、第二和第三外齿轮组，所述第一、第二和第三外齿轮组设置成用于在所述第 一轴线和所述第二轴线之间传输扭矩，所述第一、第二和第三外齿轮组各包括互连啮合的 第一外齿轮和第二外齿轮；和马达/发电机，所述马达/发电机与所述第二外齿轮组的所述第一外齿轮操作性 地连接；以及五个扭矩传递装置，用于将所述行星齿轮组的所述构件或所述三个外齿轮组的所 述第一和第二外齿轮彼此之间、与固定构件、与所述输入构件、或者与所述行星齿轮组的其 它构件选择性地互相连接，所述五个扭矩传递装置以三个扭矩传递装置的组合的形式接 合，以在所述输入构件和所述输出构件之间建立至少八个前进速度比和至少一个倒档速度 比。(2).根据(1)所述的混合动力变速器，其中，所述五个扭矩传递装置中的第一个 能操作将所述第一行星齿轮组的所述第一构件与所述固定构件选择性地连接。(3).根据(2)所述的混合动力变速器，其中，所述五个扭矩传递装置中的第二个 能操作将所述第一外齿轮组的所述第二外齿轮与所述第三行星齿轮组的所述第三构件选 择性地连接。(4).根据(3)所述的混合动力变速器，其中，所述五个扭矩传递装置中的第三个 能操作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。(5).根据(4)所述的混合动力变速器，其中，所述五个扭矩传递装置中的第四个 能操作将所述第二外齿轮组的所述第一外齿轮与所述第三外齿轮组的所述第一外齿轮选 择性地连接。(6).根据(5)所述的混合动力变速器，其中，所述五个扭矩传递装置中的第五个 能操作将所述第三外齿轮组的所述第二外齿轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多速混合动力变速器，包括：输入构件；输出构件；第一、第二和第三行星齿轮组，所述第一、第二和第三行星齿轮组各具有第一、第二和第三构件，所述齿轮组沿第一轴线和第二轴线设置；互连构件，所述互连构件将所述第二行星齿轮组的所述第二构件与所述第三行星齿轮组的所述第二构件连续地连接；第一、第二和第三外齿轮组，所述第一、第二和第三外齿轮组设置成用于在所述第一轴线和所述第二轴线之间传输扭矩，所述第一、第二和第三外齿轮组各包括互连啮合的第一外齿轮和第二外齿轮；和马达／发电机，所述马达／发电机与所述第二外齿轮组的所述第一外齿轮操作性地连接；以及五个扭矩传递装置，用于将所述行星齿轮组的所述构件或所述三个外齿轮组的所述第一和第二外齿轮彼此之间、与固定构件、与所述输入构件、或者与所述行星齿轮组的其它构件选择性地互相连接，所述五个扭矩传递装置以三个扭矩传递装置的组合的形式接合，以在所述输入构件和所述输出构件之间建立至少八个前进速度比和至少一个倒档速度比。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：SH维特科普，JM哈特，JB博尔格森，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]