用于车辆的动力传输装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410710198.2

申请日:

2014.11.28

公开号:

CN104747661A

公开日:

2015.07.01

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):F16H 3/085申请日:20141128|||公开

IPC分类号:

F16H3/085; F16H3/12; F16H3/44

主分类号:

F16H3/085

申请人:

现代自动车株式会社

发明人:

李承镐; 朴钟述; 赵炯旭

地址:

韩国首尔

优先权:

10-2013-0168485 2013.12.31 KR

专利代理机构:

北京戈程知识产权代理有限公司11314

代理人:

程伟; 王锦阳

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内容摘要

一种用于车辆的动力传输装置,可以包括:第一输入轴,其包括至少一个输入齿轮;第二输入轴,其包括至少一个输入齿轮;第一输出轴;多于两个的速度齿轮,其分别与至少一个输入齿轮接合;至少一个同步器,其选择性地将多于两个的速度齿轮可操作地连接至第一输出轴;第二输出轴;至少一个速度齿轮,其分别与至少一个输入齿轮接合;倒退速度齿轮,其以可旋转的方式设置在第二输出轴上;至少一个同步器,其选择性地将至少一个速度齿轮或倒退速度齿轮能够操作地连接至所述第二输出轴;空转轴;以及第一和第二空转齿轮,其设置在所述空转轴上,并且分别接合至在所述输入轴上的一个输入齿轮和倒退速度齿轮。

权利要求书

权利要求书1.  一种用于车辆的动力传输装置,包括:输入设备,所述输入设备包括:第一输入轴,所述第一输入轴选择性地从多个动力源接收扭矩,并且具有固定地设置在所述第一输入轴上的至少一个输入齿轮;以及第二输入轴,所述第二输入轴与所述第一输入轴同中心地设置,所述第二输入轴选择性地从多个动力源接收扭矩,并且具有固定地设置在所述第二输入轴上的至少一个输入齿轮;第一速度输出单元,所述第一速度输出单元包括:第一输出轴,所述第一输出轴与所述第一输入轴和所述第二输入轴平行设置;多于两个的速度齿轮,所述多于两个的速度齿轮分别与在所述第一输入轴和所述第二输入轴上的至少一个输入齿轮接合,并且以能够旋转的方式设置在所述第一输出轴上;以及至少一个同步器,所述至少一个同步器选择性地将所述多于两个的速度齿轮能够操作地连接至所述第一输出轴;第二速度输出单元,所述第二速度输出单元包括:第二输出轴,所述第二输出轴与所述第一输入轴和所述第二输入轴平行设置;至少一个速度齿轮,所述至少一个速度齿轮分别与在所述第一输入轴和所述第二输入轴上的至少一个输入齿轮接合,并且以能够旋转的方式设置在所述第二输出轴上;倒退速度齿轮,所述倒退速度齿轮以能够旋转的方式设置在所述第二输出轴上;以及至少一个同步器,所述至少一个同步器选择性地将至少一个速度齿轮或所述倒退速度齿轮能够操作地连接至所述第二输出轴;以及倒退速度输出单元,所述倒退速度输出单元包括:空转轴,所述空转轴与所述第二输入轴平行设置;以及第一空转齿轮和第二空转齿轮,所述第一空转齿轮和所述第二空转齿轮固定地设置在所述空转轴上,并且分别接合至在所述第一输入轴上的一个输入齿轮和倒退速度齿轮。2.  根据权利要求1所述的用于车辆的动力传输装置,其中所述多个动力源为发动机和电动机/发电机。3.  根据权利要求1所述的用于车辆的动力传输装置,其中所述输入设备包括:所述第一输入轴,其通过第一离合器从所述多个动力源直接接收或者选择性地接收扭矩;以及所述第二输入轴,其设置为与所述第一输入轴没有旋转干涉,通过第二离合器选择性地从所述多个动力源中的一个动力源接收扭矩,并且具有设置在所述第二输入轴上的第一输入齿轮,并且其中第二输入齿轮、第三输入齿轮和第四输入齿轮顺序地设置在所述第一输入轴上。4.  根据权利要求3所述的用于车辆的动力传输装置,其中所述第一速度单元输出包括:所述第一输出轴,其与所述第一输入轴和所述第二输入轴平行设置;第一速度齿轮,所述第一速度齿轮与所述第二输入齿轮接合并且以能够旋转的方式设置在所述第一输出轴上;第二速度齿轮,所述第二速度齿轮与所述第一输入齿轮接合并且以能够旋转的方式设置在所述第一输出轴上;第三速度齿轮,所述第三速度齿轮与所述第四输入齿轮接合并且以能够旋转的方式设置在所述第一输出轴上;第一同步器,所述第一同步器选择性地将所述第一速度齿轮或所述第三速度齿轮能够操作地连接至所述第一输出轴;以及第二同步器,所述第二同步器选择性地将所述第二速度齿轮能够操作地连接至所述第一输出轴。5.  根据权利要求3所述的用于车辆的动力传输装置,其中所述第二速度输出单元包括:所述第二输出轴,其与所述第一输入轴和所述第二输入轴平行设置;第四速度齿轮,所述第四速度齿轮与所述第一输入齿轮接合并且以能够旋转的方式设置在所述第二输出轴上;所述倒退速度齿轮,其能够操作地连接至所述倒退速度输出单元并且以能够旋转的方式设置在所述第二输出轴上;以及第三同步器,所述第三同步器选择性地将所述第四速度齿轮或所述倒退速度齿轮能够操作地连接至所述第二输出轴。6.  根据权利要求3所述的用于车辆的动力传输装置,其中所述倒退速度输出单元包括:所述空转轴,其与所述第二输入轴平行设置;所述第一空转齿轮,其与所述第三输入齿轮接合,并且固定地设置在所述空转轴上;以及所述第二空转齿轮,其与所述倒退速度齿轮接合,并且固定地设置在所述空转轴上。7.  根据权利要求1所述的用于车辆的动力传输装置,其中所述输入设备包括:所述第一输入轴,其通过第一离合器从所述多个动力源直接接收或者选择性地接收扭矩,并且具有顺序地设置在所述第一输入轴上的第一输入齿轮、第二输入齿轮和第三输入齿轮;以及所述第二输入轴,其设置为与所述第一输入轴没有旋转干涉,通过第二离合器选择性地从所述多个动力源中的一个动力源接收扭矩,并且具有第四输入齿轮。8.  根据权利要求7所述的用于车辆的动力传输装置,其中所述第一速度输出单元包括:所述第一输出轴,其与所述第一输入轴和所述第二输入轴平行设置;第一速度齿轮,所述第一速度齿轮与所述第三输入齿轮接合并且以能够旋转的方式设置在所述第一输出轴上;第二速度齿轮,所述第二速度齿轮与所述第四输入齿轮接合并且以能够旋转的方式设置在所述第一输出轴上;第三速度齿轮,所述第三速度齿轮与所述第一输入齿轮接合并且以能够旋转的方式设置在所述第一输出轴上;第一同步器,所述第一同步器选择性地将所述第一速度齿轮或所述第三速度齿轮能够操作地连接至所述第一输出轴;以及第二同步器,所述第二同步器选择性地将所述第二速度齿轮能够操作地连接至所述第一输出轴。9.  根据权利要求7所述的用于车辆的动力传输装置,其中所述第二速度输出单元包括:所述第二输出轴,其与所述第一输入轴和所述第二输入轴平行设置;第四速度齿轮,所述第四速度齿轮与所述第四输入齿轮接合并且以能够旋转的方式设置在所述第二输出轴上;所述倒退速度齿轮,其能够操作地连接至所述倒退速度输出单元并且以能够旋转的方式设置在所述第二输出轴上;以及第三同步器,所述第三同步器选择性地将所述第四速度齿轮或所述倒退速度齿轮能够操作地连接至所述第二输出轴。10.  根据权利要求7所述的用于车辆的动力传输装置,其中所述倒退速度输出单元包括:所述空转轴,其与所述第二输入轴平行设置;所述第一空转齿轮,其与所述第二输入齿轮接合,并且固定地设置在所述空转轴上;以及所述第二空转齿轮,其与所述倒退速度齿轮接合,并且固定地设置在所述空转轴上。11.  根据权利要求1所述的用于车辆的动力传输装置,进一步包括扭矩改变设备,所述扭矩改变设备为具有第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件的行星齿轮组,所述扭矩改变设备使来自所述多个动力源的扭矩发生变化,并且直接将变化的扭矩传输至所述输入设备的第一输入轴,或者选择性地将变化的扭矩传输至所述第一输入轴或者所述第二输入轴。12.  根据权利要求11所述的用于车辆的动力传输装置,其中所述扭矩改变设备为包括太阳齿轮、行星架以及环形齿轮的双小齿轮行星齿轮组,所述太阳齿轮为第一旋转元件并且直接连接至一个动力源,所述行星架为第二旋转元件,直接连接至另一个动力源,并且通过第一离合器和第二离合器分别选择性地连接至所述第一输入轴和所述第二输入轴,所述环形齿轮为第三旋转元件并且直接连接至所述第一输入轴。13.  根据权利要求11所述的用于车辆的动力传输装置,其中所述扭矩改变设备为包括行星架、太阳齿轮以及环形齿轮的双小齿轮行星齿轮组,所述行星架为第一旋转元件并且直接连接至一个动力源,所述太阳齿轮为第二旋转元件,直接连接至另一个动力源,并且通过第一离合器和第二离合器分别选择性地连接至所述第一输入轴和所述第二输入轴,所述环形齿轮为第三旋转元件并且直接连接至所述第一输入轴。14.  根据权利要求11所述的用于车辆的动力传输装置,其中所述扭矩改变设备为包括太阳齿轮、环形齿轮以及行星架的单小齿轮行星齿轮组,所述太阳齿轮为第一旋转元件并且直接连接至一个动力源,所述环形齿轮为第二旋转元件,直接连接至另一个动力源,并且通过第一离合器和第二离合器分别选择性地连接至所述第一输入轴和所述第二输入轴,所述行星架为第三旋转元件并且直接连接至所述第一输入轴。15.  根据权利要求11所述的用于车辆的动力传输装置,其中所述扭矩改变设备为包括环形齿轮、太阳齿轮以及行星架的单小齿轮行星齿轮组,所述环形齿轮为第一旋转元件并且直接连接至一个动力源,所述太阳齿轮为第二旋转元件,直接连接至另一个动力源,并且通过第一离合器和第二离合器分别选择性地连接至所述第一输入轴和所述第二输入轴,所述行星架为第三旋转元件并且直接连接至所述第一输入轴。16.  根据权利要求11所述的用于车辆的动力传输装置,其中所述扭矩改变设备为包括太阳齿轮、行星架以及环形齿轮的双小齿轮行星齿轮组,所述太阳齿轮为第一旋转元件并且直接连接至一个动力源,所述行星架为第二旋转元件,选择性地连接至另一个动力源,并且通过第一离合器和第二离合器分别选择性地连接至所述第一输入轴和所述第二输入轴,所述环形齿轮为第三旋转元件并且直接连接至所述第一输入轴,并且其中第三离合器设置在所述第二旋转元件和所述另一个动力源之间。17.  根据权利要求11所述的用于车辆的动力传输装置,其中所述扭矩改变设备为包括行星架、太阳齿轮以及环形齿轮的双小齿轮行星齿轮组,所述行星架为第一旋转元件并且直接连接至一个动力源,所述太阳齿轮为第二旋转元件,选择性地连接至另一个动力源,并且通过第一离合器和第二离合器分别选择性地连接至所述第一输入轴和所述第二输入轴,所述环形齿轮为第三旋转元件并且直接连接至所述第一输入轴,并且其中第三离合器设置在所述第二旋转元件和所述另一个动力源之间。18.  根据权利要求11所述的用于车辆的动力传输装置,其中所述扭矩改变设备为包括太阳齿轮、环形齿轮以及行星架的单小齿轮行星 齿轮组,所述太阳齿轮为第一旋转元件并且直接连接至一个动力源,所述环形齿轮为第二旋转元件,选择性地连接至另一个动力源,并且通过第一离合器和第二离合器分别选择性地连接至所述第一输入轴和所述第二输入轴,所述行星架为第三旋转元件并且直接连接至所述第一输入轴,并且其中第三离合器设置在所述第二旋转元件和所述另一个动力源之间。19.  根据权利要求11所述的用于车辆的动力传输装置,其中所述扭矩改变设备为包括环形齿轮、太阳齿轮以及行星架的单小齿轮行星齿轮组,所述环形齿轮为第一旋转元件并且直接连接至一个动力源,所述太阳齿轮为第二旋转元件,选择性地连接至另一个动力源,并且通过第一离合器和第二离合器分别选择性地连接至所述第一输入轴和所述第二输入轴,所述行星架为第三旋转元件并且直接连接至所述第一输入轴,并且其中第三离合器设置在所述第二旋转元件和所述另一个动力源之间。

说明书

说明书用于车辆的动力传输装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年12月31日提交的韩国专利申请第10-2013-0168485号的优先权及权益,该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的动力传输装置。更具体地,本发明涉及一种这样的用于车辆的动力传输装置,其通过将多个动力源和扭矩改变设备增加到双离合器变速器而实现了平滑的启动和换挡,并且提高了燃料经济性和加速性能。
背景技术
车辆的环境友好技术是非常重要的技术,未来汽车制造业的存活就依赖于该技术。车辆制造商正关注于环境友好车辆的开发,以便符合环境和燃料消耗的规定。
未来车辆技术的一些实例为使用电能的电动车辆(EV)和混合电动车辆(HEV),以及改进效率和便利性的双离合器变速器(DCT)。
此外,车辆制造商促进动力传递系统的效率的提高,以符合国家的废气规定并且提高燃料消耗性能。为了提高动力传递系统的效率,车辆制造商正试图将怠速停止和起动(ISG)系统和再生制动系统付诸实践。
ISG系统在车辆停止时使发动机停止,并且在车辆开始行驶时重新启动发动机。在车辆制动时,再生制动系统利用车辆的动能代替通过摩擦使车辆制动来操作发电机,将此时产生的电能存储在电池中,并且在车辆行驶时再利用该电能。
此外,混合电动车辆为使用多于两个动力源的车辆,并且多于两个的动力源以多种方式结合。通常,混合电动车辆使用由化石燃料驱 动的汽油发动机或者柴油发动机和由电能驱动的电动机/发电机。
另外,应用于混合电动车辆的变速器的一个实例为DCT。根据该DCT,两个离合器应用于手动变速器设计。因此,效率和便利性可以得到提高。
即是说,DCT通过使用两个离合器交替实现奇数速度和偶数速度。交替实现奇数速度和偶数速度的机构提高了换挡感觉,从而解决了常规手动变速器(MT)和自动手动变速器(AMT)的问题。
然而,DCT有这样的问题:由于在启动时可能发生离合器打滑而造成的离合器损坏和能量损耗,由于在坡道起步中过多地发生离合器打滑而造成的向后滚动,从而导致难以确保安全性,由于离合器的热容量而造成的换挡时间被控制成较短,从而导致换挡震动与自动变速器相比可能较强。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的动力传输装置,其具有这样的优点:通过将多个动力源和扭矩改变设备增加到双离合器变速器而实现了平滑的启动和换挡,通过实现再生制动而提高了燃料里程,并且通过在加速时使用电动机/发电机的扭矩而改进了加速性能。
根据本发明的一个或多个示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置可以包括:输入设备,所述输入设备包括:第一输入轴,所述第一输入轴选择性地从多个动力源接收扭矩,并且具有固定地设置在所述第一输入轴上的至少一个输入齿轮;以及第二输入轴,所述第二输入轴与所述第一输入轴同中心地设置,选择性地从多个动力源接收扭矩,并且具有固定地设置在所述第二输入轴上的至少一个输入齿轮;第一速度输出单元,所述第一速度输出单元包括第一输出轴,所述第一输出轴与所述第一输入轴和第二输入轴平行设置;多于两个的速度齿轮,所述多于两个的速度齿轮分别与在所述第一输入轴和所述第二输入轴上的至少一个输入齿轮接合,并且以能够旋转的方式设置在所 述第一输出轴上;以及至少一个同步器,所述至少一个同步器选择性地将所述多于两个的速度齿轮能够操作地连接至所述第一输出轴;第二速度输出单元,所述第二速度输出单元包括第二输出轴,所述第二输出轴与所述第一输入轴和第二输入轴平行设置;至少一个速度齿轮,所述至少一个速度齿轮分别与在所述第一输入轴和第二输入轴上的至少一个输入齿轮接合,并且以能够旋转的方式设置在所述第二输出轴上;倒退速度齿轮,所述倒退速度齿轮以能够旋转的方式设置在所述第二输出轴上;以及至少一个同步器,所述至少一个同步器选择性地将至少一个速度齿轮或倒退速度齿轮能够操作地连接至所述第二输出轴;以及倒退速度输出单元,所述倒退速度输出单元包括空转轴,所述空转轴与所述第二输入轴平行设置;以及第一空转齿轮和第二空转齿轮,所述第一空转齿轮和第二空转齿轮固定地设置在所述空转轴上,并且分别接合至在所述第一输入轴上的一个输入齿轮和倒退速度齿轮。
所述多个动力源可以是发动机和电动机/发电机。
在一些示例性实施方案中,所述输入设备可以包括:所述第一输入轴,其通过第一离合器从所述多个动力源直接接收或者选择性地接收扭矩;以及所述第二输入轴,其设置为与所述第一输入轴没有旋转干涉,通过第二离合器选择性地从所述多个动力源中的一个动力源接收扭矩,并且具有设置在所述第二输入轴上的第一输入齿轮,其中第二、第三和第四输入齿轮顺序地设置在所述第一输入轴上。
所述第一速度单元输出可以包括:所述第一输出轴,其与所述第一输入轴和第二输入轴平行设置;第一速度齿轮,所述第一速度齿轮与所述第二输入齿轮接合并且以能够旋转的方式设置在所述第一输出轴上;第二速度齿轮,所述第二速度齿轮与所述第一输入齿轮接合并且以能够旋转的方式设置在所述第一输出轴上;第三速度齿轮,所述第三速度齿轮与所述第四输入齿轮接合并且以能够旋转的方式设置在所述第一输出轴上;第一同步器,所述第一同步器选择性地将所述第一速度齿轮或所述第三速度齿轮能够操作地连接至所述第一输出轴;以及第二同步器,所述第二同步器选择性地将所述第二速度齿轮能够操作地连接至所述第一输出轴。
所述第二速度输出单元可以包括:所述第二输出轴,其与所述第一输入轴和第二输入轴平行设置;第四速度齿轮,所述第四速度齿轮与所述第一输入齿轮接合并且以能够旋转的方式设置在所述第二输出轴上;所述倒退速度齿轮,其能够操作地连接至所述倒退速度输出单元并且以能够旋转的方式设置在所述第二输出轴上;以及第三同步器,所述第三同步器选择性地将所述第四速度齿轮或所述倒退速度齿轮能够操作地连接至所述第二输出轴。
所述倒退速度输出单元可以包括:所述空转轴,其与所述第二输入轴平行设置;所述第一空转齿轮,其与所述第三输入齿轮接合,并且固定地设置在所述空转轴上;以及所述第二空转齿轮,其与所述倒退速度齿轮接合,并且固定地设置在所述空转轴上。
在一些示例性实施方案中,所述输入设备可以包括:所述第一输入轴,其通过第一离合器从所述多个动力源直接接收或者选择性地接收扭矩,并且具有顺序地设置在所述第一输入轴上的第一、第二和第三输入齿轮;以及所述第二输入轴,其设置为与所述第一输入轴没有旋转干涉,通过第二离合器选择性地从所述多个动力源中的一个动力源接收扭矩,并且具有第四输入齿轮。
所述第一速度输出单元可以包括:所述第一输出轴,其与所述第一输入轴和第二输入轴平行设置;第一速度齿轮,所述第一速度齿轮与所述第三输入齿轮接合并且以能够旋转的方式设置在所述第一输出轴上;第二速度齿轮,所述第二速度齿轮与所述第四输入齿轮接合并且以能够旋转的方式设置在所述第一输出轴上;第三速度齿轮,所述第三速度齿轮与所述第一输入齿轮接合并且以能够旋转的方式设置在所述第一输出轴上;第一同步器,所述第一同步器选择性地将所述第一速度齿轮或所述第三速度齿轮能够操作地连接至所述第一输出轴;以及第二同步器,所述第二同步器选择性地将所述第二速度齿轮能够操作地连接至所述第一输出轴。
所述第二速度输出单元可以包括:所述第二输出轴,其与所述第一输入轴和第二输入轴平行设置;第四速度齿轮,所述第四速度齿轮与所述第四输入齿轮接合并且以能够旋转的方式设置在所述第二输出轴上;所述倒退速度齿轮,其能够操作地连接至所述倒退速度输出单 元并且以能够旋转的方式设置在所述第二输出轴上;以及第三同步器,所述第三同步器选择性地将所述第四速度齿轮或所述倒退速度齿轮能够操作地连接至所述第二输出轴。
所述倒退速度输出单元可以包括:所述空转轴,其与所述第二输入轴平行设置;所述第一空转齿轮,其与所述第二输入齿轮接合,并且固定地设置在所述空转轴上;以及所述第二空转齿轮,其与所述倒退速度齿轮接合,并且固定地设置在所述空转轴上。
所述动力传输装置可以进一步包括扭矩改变设备,所述扭矩改变设备为具有第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件的行星齿轮组,所述扭矩改变设备使来自所述多个动力源的扭矩发生变化,并且将变化的扭矩直接传输至所述输入设备的第一输入轴,或者选择性地将变化的扭矩传输至所述第一输入轴或者第二输入轴。
在一些示例性实施方案中,所述扭矩改变设备可以是包括太阳齿轮、行星架以及环形齿轮的双小齿轮行星齿轮组,所述太阳齿轮为第一旋转元件并且直接连接至一个动力源,所述行星架为第二旋转元件,直接连接至另一个动力源,并且通过第一离合器和第二离合器分别选择性地连接至所述第一输入轴和第二输入轴,所述环形齿轮为第三旋转元件并且直接连接至所述第一输入轴。
在一些示例性实施方案中,所述扭矩改变设备可以是包括行星架、太阳齿轮以及环形齿轮的双小齿轮行星齿轮组,所述行星架为第一旋转元件并且直接连接至一个动力源,所述太阳齿轮为第二旋转元件,直接连接至另一个动力源,并且通过第一离合器和第二离合器分别选择性地连接至所述第一输入轴和第二输入轴,所述环形齿轮为第三旋转元件并且直接连接至所述第一输入轴。
在一些示例性实施方案中,所述扭矩改变设备可以是包括太阳齿轮、环形齿轮以及行星架的单小齿轮行星齿轮组,所述太阳齿轮为第一旋转元件并且直接连接至一个动力源,所述环形齿轮为第二旋转元件,直接连接至另一个动力源,并且通过第一离合器和第二离合器分别选择性地连接至所述第一输入轴和第二输入轴,所述行星架为第三旋转元件并且直接连接至所述第一输入轴。
在一些示例性实施方案中,所述扭矩改变设备可以是包括环形齿 轮、太阳齿轮以及行星架的单小齿轮行星齿轮组,所述环形齿轮为第一旋转元件并且直接连接至一个动力源,所述太阳齿轮为第二旋转元件,直接连接至另一个动力源,并且通过第一离合器和第二离合器分别选择性地连接至所述第一输入轴和第二输入轴,所述行星架为第三旋转元件并且直接连接至所述第一输入轴。
在一些示例性实施方案中,所述扭矩改变设备可以是包括太阳齿轮、行星架以及环形齿轮的双小齿轮行星齿轮组,所述太阳齿轮为第一旋转元件并且直接连接至一个动力源,所述行星架为第二旋转元件,选择性地连接至另一个动力源,并且通过第一离合器和第二离合器分别选择性地连接至所述第一输入轴和第二输入轴,所述环形齿轮为第三旋转元件并且直接连接至所述第一输入轴,其中第三离合器设置在所述第二旋转元件和所述另一个动力源之间。
在一些示例性实施方案中,所述扭矩改变设备可以是包括行星架、太阳齿轮以及环形齿轮的双小齿轮行星齿轮组,所述行星架为第一旋转元件并且直接连接至一个动力源,所述太阳齿轮为第二旋转元件,选择性地连接至另一个动力源,并且通过第一离合器和第二离合器分别选择性地连接至所述第一输入轴和第二输入轴,所述环形齿轮为第三旋转元件并且直接连接至所述第一输入轴,其中第三离合器设置在所述第二旋转元件和所述另一个动力源之间。
在一些示例性实施方案中,所述扭矩改变设备可以是包括太阳齿轮、环形齿轮以及行星架的单小齿轮行星齿轮组,所述太阳齿轮为第一旋转元件并且直接连接至一个动力源,所述环形齿轮为第二旋转元件,选择性地连接至另一个动力源,并且通过第一离合器和第二离合器分别选择性地连接至所述第一输入轴和第二输入轴,所述行星架为第三旋转元件并且直接连接至所述第一输入轴,其中第三离合器设置在所述第二旋转元件和所述另一个动力源之间。
在一些示例性实施方案中,所述扭矩改变设备可以是包括环形齿轮、太阳齿轮以及行星架的单小齿轮行星齿轮组,所述环形齿轮为第一旋转元件并且直接连接至一个动力源,所述太阳齿轮为第二旋转元件,选择性地连接至另一个动力源,并且通过第一离合器和第二离合器分别选择性地连接至所述第一输入轴和第二输入轴,所述行星架为 第三旋转元件并且直接连接至所述第一输入轴,其中第三离合器设置在所述第二旋转元件和所述另一个动力源之间。
本发明的方法和装置具有其它特征和优点,这些其它特征和优点将从结合于此的附图和以下具体实施方式中显而易见,或在附图和具体实施方式中详细陈述,附图和具体实施方式共同用于解释本发明的某些原理。
附图说明
图1为根据本发明的各个示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置的示意图。
图2为根据本发明的各个示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置的操作图。
图3为根据本发明的各个示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置的示意图。
图4为根据本发明的各个示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置的示意图。
图5为根据本发明的各个示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置的示意图。
图6为根据本发明的各个示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置的示意图。
图7为根据本发明的各个示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置的示意图。
图8为根据本发明的第七示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置的示意图。
图9为根据本发明的第八示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置的示意图。
图10为根据本发明的第五、第六、第七和第八示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置的操作图。
应当了解,所附附图并不必须是按比例绘制的,其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理各个特征。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具 体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图形中,贯穿附图的多幅图形,附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。
具体实施方式
下面将详细说明本发明的不同实施方案,在附图中和以下的描述中示出了这些实施方案的实例。虽然本发明与示例性实施方案相结合进行描述,但是应当了解,本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反,本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案,而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施方案。
下面将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。
对于解释本示例性实施方案并不必要的部件的描述将被略去,并且在本说明书中同样的构成元件由同样的附图标记表示。
在具体描述中,使用序数区别具有相同术语而不具有特定含义的构成元件。
图1为根据本发明的第一示例性实施方案的动力传输装置的示意图。
参考图1,根据本发明的第一示例性实施方案的动力传输装置包括被用作两个动力源的发动机ENG和电动机/发电机2、扭矩改变设备、输入设备、第一和第二速度输出单元OUT1和OUT2,以及倒退速度输出单元REOUT。
发动机ENG可以是典型的内燃发动机,发动机ENG的输出轴OS连接至扭矩改变设备的任意一个旋转元件。
此外,电机动/发电机2包括转子4和定子6,并且电机动/发电机2可以被操作为电动机和发电机。转子4连接至扭矩改变设备的另一个旋转元件,定子6连接至变速器外壳H。
扭矩改变设备可以是行星齿轮组PG。在本发明的第一示例性实施方案中,具有三个旋转元件的双小齿轮行星齿轮组可以用作扭矩改变设备。
三个旋转元件包括为太阳齿轮S的第一旋转元件N1、为行星架PC 的第二旋转元件N2,以及为环形齿轮R的第三旋转元件N3。
第一旋转元件N1连接至转子4,以接收转子4的扭矩或者将扭矩传输到转子4。
第二旋转元件N2直接连接至作为动力源的发动机ENG的输出轴OS,以便被操作为输入元件,并且第二旋转元件N2将扭矩传输至输入设备。
第三旋转元件N3将扭矩传输至设入设备。
输入设备包括第一输入轴8和第二输入轴10。
第一输入轴8的前端部分选择性地连接至扭矩改变设备的第二旋转元件N2,第二旋转元件N2直接连接至发动机ENG,并且第一输入轴8的前端部分直接连接至第三旋转元件N3。
第二输入轴10是空心轴,第一输入轴8插入至第二输入轴10中而在它们之间没有旋转干扰。第二输入轴10的前端部分选择性地连接至扭矩改变设备的第二旋转元件N2,第二旋转元件N2直接连接至发动机ENG。
第一输入齿轮G1设置在第二输入轴10上,第二、第三和第四输入齿轮G2、G3和G4设置在第一输入轴8上并且它们之间隔开预定距离。
第二、第三和第四输入齿轮G2、G3和G4位于穿透第二输入轴10的第一输入轴8的后端部分处,并且从前端到后端顺序地设置。
第一、第二、第三和第四输入齿轮G1、G2、G3和G4为以各自速度运行的输入齿轮。即是说,第一输入齿轮G1是用于实现第二前进速度和第四前进速度的输入齿轮,第二输入齿轮G2是用于实现第一前进速度的输入齿轮,第三输入齿轮G3是用于实现倒退速度的输入齿轮,第四输入齿轮G4是用于实现第三前进速度的输入齿轮。
即是说,用于实现奇数速度的输入齿轮设置在第一输入轴8上,用于实现偶数速度和倒退速度的输入齿轮设置在第二输入轴10上。
此外,输入设备通过第一离合器CL1和第二离合器CL2选择性地连接至扭矩改变设备。
第一离合器CL1设置在第一输入轴8和第二旋转元件N2之间,以选择性地直接联接作为扭矩改变设备的行星齿轮组PG,以及选择性地将扭矩改变设备的扭矩传输至第一输入轴8。
第二离合器CL2设置在第二输入轴10和第二旋转元件N2之间,以选择性地将扭矩改变设备的扭矩传输至第二输入轴10。
第一和第二离合器CL1和CL2为湿式常规多碟离合器,并且可以通过液压控制系统进行控制。干式常规多碟离合器可以用作第一和第二离合器CL1和CL2。
第一和第二速度输出单元OUT1和OUT2以及倒退速度输出单元REOUT设置为平行且远离第一和第二输入轴8和10,其中第一和第二速度输出单元OUT1和OUT2以及倒退速度输出单元REOUT从输入设备的输入齿轮接收扭矩,并且改变接收的扭矩并将其输出。
第一速度输出单元OUT1包括第一输出轴12、以可旋转的方式设置在第一输出轴12上的第一、第二和第三速度齿轮D1、D2和D3,以及第一和第二同步器SL1和SL2。
第一输出轴12设置为平行且远离第一和第二输入轴8和10。
第一速度齿轮D1与第二输入齿轮G2接合,第二速度齿轮D2与第一输入齿轮G1接合,第三速度齿轮D3与第四输入齿轮G4接合。
此外,第一同步器SL1可操作地将第一或第三速度齿轮D1和D3选择性地连接至第一输出轴12,第二同步器SL2可操作地将第二速度齿轮D2选择性地连接至第一输出轴12。
另外,通过第一速度输出单元OUT1转换的扭矩通过第一输出齿轮OG1传输至差动装置,第一输出齿轮OG1固定地设置在第一输出轴12的前端部分或者后端部分上。
第二速度输出单元OUT2包括第二输出轴14、以可旋转的方式设置在第二输出轴14上的第四速度齿轮D4和倒退速度齿轮RG,以及第三同步器SL3。
第二输出轴14设置为平行且远离第一和第二输入轴8和10。
第四速度齿轮D4与第二输入齿轮G2接合,倒退速度齿轮RG可操作地连接至倒退速度输出单元REOUT。
此外,第三同步器SL3可操作地将第四速度齿轮D4或倒退速度齿轮RG选择性地连接至第二输出轴14。
另外,通过第二速度输出单元OUT2转换的扭矩通过第二输出齿轮OG2传输至差动装置,第二输出齿轮OG2固定地设置在第二输出轴14 的前端部分或者后端部分上。
倒退速度输出单元REOUT包括空转轴16、大尺寸的第一空转齿轮18以及小尺寸的第二空转齿轮20。
空转轴16设置为与第二输出轴14平行,第一空转齿轮18与第三输入齿轮G3接合,第二空转齿轮20与倒退速度齿轮RG接合。
因此,来自第三输入齿轮G3的扭矩在倒退速度下通过第一空转齿轮18和第二空转齿轮20传输至倒退速度齿轮RG,并且在该过程中旋转方向改变。从倒退速度齿轮RG传输的扭矩通过第二输出齿轮OG2传输至差动装置,第二输出齿轮OG2固定地设置在第二输出轴14的前端部分或后端部分上。
由于第一、第二和第三同步器SL1、SL2和SL3对于本领域普通技术人员是众所周知的,所以将省略其具体描述。此外,如本领域普通技术人员众所周知的,分别应用于第一、第二和第三同步器SL1、SL2和SL3的第一、第二和第三套管SLE1、SLE2和SLE3由额外的致动器进行操作,并且该致动器由传输控制单元进行控制。
图2为根据本发明的第一示例性实施方案的动力传输装置的操作图。
参考图2,在倒退速度和奇数速度下操作第一离合器CL1,在偶数速度下操作第二离合器CL2。
[空挡]
在空挡N挡位处,第一和第二离合器CL1和CL2都没有被操作,第一至第三同步器SL1-SL3的套管SLE1-SLE3保持在它们的空挡位置。
在空挡挡位处,第二输出轴14和倒退速度齿轮RG能够被可操作地连接(在R挡位处启动)。即是说,发动机ENG或电动机/发电机2可以在实现倒退速度R之前启动。
此外,在空挡挡位处,第一输出轴12和第一速度齿轮D1能够被可操作地连接(在D挡位处启动)。即是说,发动机ENG或电动机/发电机2可以在实现第一前进速度之前启动。
另外,可以在空挡N挡位处对电池进行充电。在这种情况下,第一离合器CL1被操作为直接联接行星齿轮组PG,并且发动机的扭矩被传输至转子4以对电池进行充电。
[倒退速度]
在空挡N挡位处,第二输出轴14和倒退速度齿轮RG通过第三同步器SL3的套管SLE3可操作地连接。在这种情况下,可以实现在倒退速度R下的启动。在这种状态中,当第一离合器CL1被操作时,实现了倒退速度R。
[第一前进速度]
在空挡N挡位处,第一输出轴12和第一速度齿轮D1通过第一同步器SL1的套管SLE1可操作地连接。在这之后,当第一离合器CL1被操作时,实现了第一前进速度。
在此时,第一输出轴12和第二速度齿轮D2可以通过第二同步器SL2的套管SLE2可操作地连接,以用于接下来换挡至第二前进速度。
[第二前进速度]
如果第一输出轴12和第二速度齿轮D2通过第二同步器SL2的套管SLE2可操作地连接,则释放第一离合器CL1,在第一前进速度下操作第二离合器CL2,实现了第二前进速度。
在此时,第一同步器SL1的套管SLE1返回至其空挡位置,第一输出轴12和第三速度齿轮D3可以通过第一同步器SL1的套管SLE1可操作地连接,以用于接下来换挡至第三前进速度。
[第三前进速度]
如果第一输出轴12和第三速度齿轮D3通过第一同步器SL1的套管SLE1可操作地连接,则释放第二离合器CL2,在第二前进速度下操作第一离合器CL1,实现了第三前进速度。
在此时,第二同步器SL2的套管SLE2返回至其空挡位置,第二输出轴14和第四速度齿轮D4可以通过第三同步器SL3的套管SLE3可操作地连接,以用于接下来换挡至第四前进速度。
[第四前进速度]
如果第二输出轴14和第四速度齿轮D4通过第三同步器SL3的套管SLE3可操作地连接,则释放第一离合器CL1,在第三前进速度下操作第二离合器CL2,实现了第四前进速度。
此外,当在离合器CL1被释放的状态下操作电动机/发电机2时,扭矩改变设备根据电动机/发电机2和发动机ENG的旋转速度改变并输出 扭矩。
另外,当车辆在前进速度或者倒退速度下行驶时,可以通过使用电动机/发电机2来执行再生制动。
本发明的第一示例性实施方案可以通过使用发动机(或者发动机和电动机/发电机)和作为扭矩改变设备的行星齿轮组PG实现平滑的启动和换挡。
此外,由于在减速时执行再生制动,离合器的打滑可以最小化并且燃料里程可以得到提高。
另外,由于电动机/发电机2的扭矩在加速时协助车辆的驱动,因此加速性能可以提高。
图3为根据本发明的第二示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置的示意图。
参考图3,根据本发明的第二示例性实施方案,第一输入轴8为空心轴,第二输入轴10插入到第一输入轴8中而在它们之间没有旋转干涉。
此外,根据本发明的第二示例性实施方案,第一、第二和第三输入齿轮G1、G2和G3从前端到后端顺序地设置在第一输入轴8上,并且第四输入齿轮G4设置在第二输入轴10上。
另外,第三、第一和第二速度齿轮D3、D1和D2顺序地设置在第一输出轴12上并且分别接合至第一、第三和第四输入齿轮G1、G3和G4。倒退速度齿轮RG和第四速度齿轮D4顺序地设置在第二输出轴14上,并且第四速度齿轮D4与第四输入齿轮G4接合。
此外,倒退速度输出单元REOUT的第二空转齿轮20与第二输入齿轮G2接合。
另外,作为扭矩改变设备的行星齿轮组PG为双小齿轮行星齿轮组,行星架PC设置为第一旋转元件N1,太阳齿轮S设置为第二旋转元件N2,环形齿轮R设置为第三旋转元件N3。
在此时,第一离合器CL1设置在太阳齿轮S和第一输入轴8之间,第二离合器CL2设置在太阳齿轮S和第二输入轴10之间。
除了第一和第二输入轴8和10的布置、输入齿轮和速度齿轮的位置以及构成元件(包括行星齿轮组PG的旋转元件)之外,本发明的第二 示例性实施方案与第一示例性实施方案相似。因此,将省略其具体描述。
图4为根据本发明的第三示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置的示意图。
参考图4,在根据本发明的第三示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置中,作为扭矩改变设备的行星齿轮组PG为单小齿轮行星齿轮组。
即是说,根据本发明的第三示例性实施方案,太阳齿轮S设置为第一旋转元件,环形齿轮R设置为第二旋转元件,行星架PC设置为第三旋转元件。
在此时,第一离合器CL1设置在环形齿轮R和第一输入轴8之间,第二离合器CL2设置在环形齿轮R和第二输入轴10之间。
除了第一和第二输入轴8和10的布置、输入齿轮和速度齿轮的位置以及构成元件(包括行星齿轮组PG的旋转元件)之外,本发明的第三示例性实施方案与第一示例性实施方案相似。因此,将省略其具体描述。
图5为根据本发明的第四示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置的示意图。
参考图5,在根据本发明的第四示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置中,作为扭矩改变设备的行星齿轮组PG为单小齿轮行星齿轮组。
即是说,根据本发明的第四示例性实施方案,环形齿轮R设置为第一旋转元件,太阳齿轮S设置为第二旋转元件,行星架PC设置为第三旋转元件。
在此时,第一离合器CL1设置在太阳齿轮S和第一输入轴8之间,第二离合器CL2设置在太阳齿轮S和第二输入轴10之间。
除了第一和第二输入轴8和10的布置、输入齿轮和速度齿轮的位置以及构成元件(包括行星齿轮组PG的旋转元件)之外,本发明的第四示例性实施方案与第一示例性实施方案相似。因此,将省略其具体描述。
图6为根据本发明的第五示例性实施方案的用于车辆的动力传输 装置的示意图。图7为根据本发明的第六示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置的示意图。图8为根据本发明的第七示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置的示意图。图9为根据本发明的第八示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置的示意图;以及图10为根据本发明的第五、第六、第七和第八示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置的操作图。
参考图6至图9,根据本发明的第五、第六、第七和第八示例性实施方案的作为两个动力源的发动机ENG和电动机/发电机2、扭矩改变设备、输入设备、第一和第二速度输出单元OUT1和OUT2以及倒退速度输出单元REOUT与第一、第二、第三和第四示例性实施方案的是相同的。
然而,进一步包括了选择性地将发动机ENG的扭矩传输至扭矩改变设备的第三离合器CL3。
即是说,与第一示例性实施方案相比,在第五示例性实施方案中,第三离合器CL3额外地设置在发动机ENG和行星齿轮组PG的行星架PC之间;与第二示例性实施方案相比,在第六示例性实施方案中,第三离合器CL3额外地设置在发动机ENG和行星齿轮组PG的太阳齿轮S之间;与第三示例性实施方案相比,在第七示例性实施方案中,第三离合器CL3额外地设置在发动机ENG和行星齿轮组PG的环形齿轮R之间;与第四示例性实施方案相比,在第八示例性实施方案中,第三离合器CL3额外地设置在发动机ENG和行星齿轮组PG的太阳齿轮S之间。
因此,与第一、第二、第三和第四示例性实施方案相比,根据第五、第六、第七和第八示例性实施方案,在发动机ENG停止的状态下使用电动机/发电机2可以在“EV R”挡位和“EV D”挡位处驱动车辆。
即是说,参考图10,在第五、第六、第七和第八示例性实施方案中,在以与第一示例性实施方案相同的方式驱动第三离合器CL3的状态下,可以实现倒退速度、第一前进速度、第二前进速度、第三前进速度以及第四前进速度。
此外,“EV R”挡位和“EV D”挡位以如下的方式实现。
[EV R挡位]
在第二输出轴14和倒退速度齿轮RG通过第三同步器SL3的套管 SLE3可操作地连接并且发动机ENG停止的状态下,操作电动机/发电机2以在倒退R挡位处启动。当在该状态下操作第一离合器CL1时,行星齿轮组PG变为直接联接状态并且电动机/发电机2的扭矩被传输至第一输入轴8。因此,实现了EV R挡位。
[EV D挡位]
在第一输出轴12和第一速度齿轮D1通过第一同步器SL1的套管SLE1可操作地连接并且发动机ENG停止的状态下,操作电动机/发电机2以在前进D挡位处启动。当在该状态下操作第一离合器CL1时,行星齿轮组PG变为直接联接状态并且电动机/发电机2的扭矩被传输至第一输入轴8。因此,实现了EV D挡位。
由于除了因第三离合器CL3选择性地将发动机ENG的扭矩传输至扭矩改变设备而导致的“EV R”挡位和“EV D”挡位的实现之外,本发明的第五、第六、第七和第八示例性实施方案的功能与第一、第二、第三和第四示例性实施方案的功能一样,因此将省略其具体描述。
本发明的示例性实施方案通过行星齿轮组输出发动机和电动机/发电机的扭矩,从而能够实现平滑的启动和换挡。
此外,由于在减速时执行再生制动,离合器的打滑可以最小化并且燃料里程可以得到提高。
另外,由于电动机/发电机的扭矩在加速时协助车辆的驱动,因此加速性能可以得到提高。
为了方便解释和精确限定所附权利要求,术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。这些描述并非想穷尽本发明,或者将本发明限制为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

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一种用于车辆的动力传输装置,可以包括:第一输入轴,其包括至少一个输入齿轮;第二输入轴,其包括至少一个输入齿轮;第一输出轴;多于两个的速度齿轮,其分别与至少一个输入齿轮接合;至少一个同步器,其选择性地将多于两个的速度齿轮可操作地连接至第一输出轴;第二输出轴;至少一个速度齿轮,其分别与至少一个输入齿轮接合;倒退速度齿轮,其以可旋转的方式设置在第二输出轴上;至少一个同步器,其选择性地将至少一个速度齿轮或。

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