專利名稱：可在倒檔中用分離的發(fā)動(dòng)機(jī)充電的可電氣式調(diào)節(jié)的變速箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合型機(jī)電車輛變速箱，其利用了可操作地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)和兩個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)上的三個(gè)相互作用的行星齒輪組，并且包括五個(gè)離合器，其中，一個(gè)離合器可操作以選擇性地使發(fā)動(dòng)機(jī)和一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)與另一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)分離。
背景技術(shù)：
車輛變速箱的目的是提供空檔、至少一個(gè)倒車檔，以及一個(gè)或多個(gè)可將來自發(fā)動(dòng)機(jī)和/或其它動(dòng)力源的動(dòng)力傳遞到驅(qū)動(dòng)件中的前進(jìn)驅(qū)動(dòng)檔，其中驅(qū)動(dòng)件將來自車輛的牽引力傳遞到車輛在其上行駛的地面上。因此根據(jù)需要，驅(qū)動(dòng)件可以是前輪、后輪或履帶，以便提供所需的性能。
串聯(lián)推進(jìn)系統(tǒng)是其中能量沿著從發(fā)動(dòng)機(jī)到電存儲(chǔ)裝置然后再到可施加動(dòng)力以使驅(qū)動(dòng)件旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)上的路徑來傳送的系統(tǒng)。在串聯(lián)推進(jìn)系統(tǒng)中，在發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)件之間沒有直接的機(jī)械連接。
適于接收來自發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)或這兩者的輸出動(dòng)力的變速箱至今在很大程度上依賴于串聯(lián)的混合型推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。這種系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成具有用于較少排放物和最佳燃料經(jīng)濟(jì)性的相對(duì)較低動(dòng)力的輔助動(dòng)力裝置(APU)。然而，這種小型APU和甚至較大的能量存儲(chǔ)裝置的結(jié)合不能適應(yīng)較高平均動(dòng)力的車輛，或者不能解決需要連續(xù)恒速操作的負(fù)載循環(huán)的問題。使用典型的串聯(lián)混合型變速箱配置無法實(shí)現(xiàn)所需高效率下的陡坡及持續(xù)的較高平均經(jīng)濟(jì)行駛速度。
因此，需要提供一種可在較寬范圍的工作條件下以高效率來操作的動(dòng)力系統(tǒng)。所需的可電氣式調(diào)節(jié)的變速箱應(yīng)當(dāng)兼?zhèn)溆糜谒璧推骄鶆?dòng)力負(fù)載循環(huán)即低速起動(dòng)/停車負(fù)載循環(huán)的串聯(lián)混合型變速箱的優(yōu)點(diǎn)，以及用于高平均輸出動(dòng)力、高速負(fù)載循環(huán)的并聯(lián)混合型變速箱的優(yōu)點(diǎn)。在并聯(lián)設(shè)置中，發(fā)動(dòng)機(jī)所提供的動(dòng)力以及電源所提供的動(dòng)力獨(dú)立地連接到驅(qū)動(dòng)件上。
另外，完善兩種模式或兩個(gè)整體式動(dòng)力分用(split)齒輪系的概念，其中各模式可供車載計(jì)算機(jī)同步地選擇以將來自發(fā)動(dòng)機(jī)和/或電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的動(dòng)力傳送到輸出軸上，其結(jié)果是形成了具有非常廣泛的應(yīng)用范圍的混合型變速箱。
通過使用可調(diào)的雙模式、輸入和復(fù)合分用的并聯(lián)混合型機(jī)電變速箱可實(shí)現(xiàn)所需的有益效果。這種變速箱利用輸入件來接收來自車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，并利用動(dòng)力輸出件來傳遞動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)車輛。第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)動(dòng)力控制器連接到能量存儲(chǔ)裝置如電池組上，以便使能量存儲(chǔ)裝置可從第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)中接收動(dòng)力以及向其供應(yīng)動(dòng)力。由控制裝置來調(diào)節(jié)能量存儲(chǔ)裝置和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)之間以及第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)之間的動(dòng)力流。
可調(diào)的雙模式輸入分用的并聯(lián)混合型機(jī)電變速箱還可使用至少一個(gè)行星齒輪組。該行星齒輪組具有內(nèi)齒輪件和外齒輪件，其中各齒輪件均與多個(gè)行星齒輪件相嚙合。輸入件可操作地連接到行星齒輪組中的一個(gè)齒輪件上，并提供了將動(dòng)力輸出件可操作地連接到行星齒輪組內(nèi)的另一齒輪件上的機(jī)構(gòu)。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)中的一個(gè)連接到行星齒輪組內(nèi)的其余齒輪件上，并提供了將電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)中的另一個(gè)可操作地連接到輸出軸上的機(jī)構(gòu)。
可采用扭矩傳遞裝置來選擇地實(shí)現(xiàn)第一或第二模式的操作。在此以前，在一個(gè)模式中，變速箱的輸出速度與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)中的一個(gè)的速度大致上成比例，在第二個(gè)模式中，變速箱的輸出速度與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)中的另一個(gè)的速度大致上成比例。
在可調(diào)的雙模式輸入分用的并聯(lián)混合型機(jī)電變速箱的一些實(shí)施例中使用了第二行星齒輪組。另外，一些實(shí)施例可使用三個(gè)扭矩傳遞裝置，兩個(gè)用來選擇變速箱所需的工作模式，第三個(gè)可選擇性地使變速箱與發(fā)動(dòng)機(jī)脫開。在其它一些實(shí)施例中，可利用所有三個(gè)扭矩傳遞裝置來選擇變速箱的所需工作模式。
再次參考單排行星齒輪組，行星齒輪件通常支撐在本身可旋轉(zhuǎn)的托架上以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。當(dāng)恒星齒輪保持靜止且動(dòng)力施加于齒圈上時(shí)，行星齒輪件響應(yīng)于施加在齒圈上的動(dòng)力而旋轉(zhuǎn)，然后繞著固定的恒星齒輪沿圓周“行走”，以實(shí)現(xiàn)托架在與齒圈旋轉(zhuǎn)方向相同的方向上的旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)單排行星齒輪組的任兩個(gè)零件沿相同方向并以相同速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，將會(huì)驅(qū)使第三零件以相同速度沿相同方向轉(zhuǎn)動(dòng)。例如，當(dāng)恒星齒輪和齒圈沿相同方向并以相同速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，行星齒輪不再繞它們自身軸線旋轉(zhuǎn)，而是充當(dāng)楔塊來將整個(gè)單元鎖在一起，以實(shí)現(xiàn)所公知的直接驅(qū)動(dòng)。也就是說，托架隨恒星齒輪和齒圈一起旋轉(zhuǎn)。
然而，當(dāng)兩個(gè)齒輪件沿相同方向但以不同速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，通常僅通過目視分析便可確定第三齒輪件的旋轉(zhuǎn)方向，但在很多情況下該方向不明顯，只有知道在行星齒輪組的齒輪件中所存在的齒數(shù)才可確定。
當(dāng)托架的自由旋轉(zhuǎn)被限制且動(dòng)力施加到恒星齒輪或者齒圈上時(shí)，行星齒輪件充當(dāng)惰輪。這樣，從動(dòng)件沿著與驅(qū)動(dòng)件相反的方向旋轉(zhuǎn)。因此，在許多變速箱裝置中，當(dāng)選定了倒車檔時(shí)，用作制動(dòng)器的扭矩傳遞裝置便被摩擦式促動(dòng)以與托架接合，從而限制了其旋轉(zhuǎn)，使得施加在恒星齒輪上的動(dòng)力將使齒圈沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，如果齒圈可操作地連接到車輛的驅(qū)動(dòng)輪上，那么這種設(shè)置能夠使驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)方向反向，進(jìn)而改變車輛本身的方向。
如本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所理解的那樣，采用了動(dòng)力分用裝置的變速箱系統(tǒng)可以接收來自兩個(gè)供應(yīng)源的動(dòng)力。采用一個(gè)或多個(gè)行星齒輪組可允許兩個(gè)或多個(gè)齒輪系或模式，通過它們將來自變速箱輸入件的動(dòng)力傳遞到其輸出件上。
于1996年9月24日授權(quán)給通用汽車公司的美國(guó)專利No.5558589公開了一種可調(diào)的雙模式輸入分用的并聯(lián)混合型機(jī)電變速箱，其中在第一模式中存在有“機(jī)械點(diǎn)”，在第二模式中存在有兩個(gè)機(jī)械點(diǎn)，該專利通過引用結(jié)合于本文中。于1999年8月3日授權(quán)給通用汽車公司的美國(guó)專利No.5931757公開了一種雙模式復(fù)合分用的機(jī)電變速箱，其在第一模式中具有一個(gè)機(jī)械點(diǎn)，在第二模式中具有兩個(gè)機(jī)械點(diǎn)，該專利通過引用結(jié)合于本文中。
在第一或第二模式中的變速箱工作期間中的任何時(shí)候，當(dāng)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)中的任一個(gè)靜止時(shí)就會(huì)出現(xiàn)機(jī)械點(diǎn)。無機(jī)械點(diǎn)是不利的，因?yàn)楫?dāng)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)中的一個(gè)處于機(jī)械點(diǎn)即靜止時(shí)，從發(fā)動(dòng)機(jī)到輸出的動(dòng)力傳遞會(huì)出現(xiàn)最大的機(jī)械效率。然而，在可調(diào)的雙模式輸入分用的并聯(lián)混合型機(jī)電變速箱中，通常在第二模式中存在一個(gè)點(diǎn)，在此時(shí)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)中的一個(gè)并不旋轉(zhuǎn)，以便使所有的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力可機(jī)械式地傳遞到輸出處。
對(duì)于經(jīng)常在接近它們的最大功率下工作的商業(yè)用途的車輛如穿梭巴士等而言，上述雙模式復(fù)合分用的機(jī)電變速箱是一種有效的選擇。當(dāng)變速箱工作于電氣模式下且發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)車輛的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)必須也要使發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，這會(huì)導(dǎo)致附件損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種混合型機(jī)電變速箱，其尤其適用于典型負(fù)荷小于最大功率的一半的個(gè)人卡車。該新穎的變速箱采用五個(gè)離合器，其中一個(gè)可操作以選擇性地使發(fā)動(dòng)機(jī)和一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)與另一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)分離。這就使得一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)在與另一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)分離的同時(shí)可以驅(qū)動(dòng)車輛。另外，當(dāng)一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛倒車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)可驅(qū)動(dòng)另一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，其可傳遞動(dòng)力到所述一個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)上，以幫助驅(qū)動(dòng)車輛(即允許分離的發(fā)動(dòng)機(jī)在倒車中進(jìn)行充電)。
本發(fā)明的目的是提供一種如上所述的新穎混合型機(jī)電變速箱，其中行星齒輪組和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)是同軸設(shè)置的。
本發(fā)明的另一目的是提供一種如上所述的新穎變速箱，其中，行星齒輪組設(shè)于環(huán)形構(gòu)造的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的徑向內(nèi)側(cè)，以減小變速箱的外殼即至少周向尺寸。
本發(fā)明的另一目的是提供一種如上所述的新穎變速箱，其中，可以通過三個(gè)單排行星齒輪組來獲得該操作效果。
本發(fā)明的另一目的是提供一種如上所述的新穎變速箱，其中，該變速箱可通過五個(gè)扭矩傳遞裝置來操作。
通過大致的介紹性描述，體現(xiàn)了本發(fā)明概念的雙模式的復(fù)合分用的機(jī)電變速箱采用了用于接收來自原始動(dòng)力源的動(dòng)力的輸入件，以及用于傳遞來自變速箱的動(dòng)力的輸出件。題述變速箱采用了同軸地對(duì)齊的三個(gè)行星齒輪組。各行星齒輪組均采用了第一、第二和第三齒輪件。第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)可操作地連接到能量存儲(chǔ)裝置上，以用于在存儲(chǔ)裝置與第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)之間進(jìn)行電能互換。提供了用于調(diào)節(jié)能量存儲(chǔ)裝置與第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)之間的電能互換的控制裝置。該控制裝置還可調(diào)節(jié)第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)之間的電能互換。
第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)彼此同軸地對(duì)齊，三個(gè)行星齒輪組也是這樣，它們由第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)外接。
下面將參考行星齒輪組、固定的互連件以及扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的一種具體配置來介紹本發(fā)明。然而，本發(fā)明并不限于該具體的實(shí)施例，其僅作為優(yōu)選實(shí)施例來進(jìn)行介紹。
位于第一或第二行星齒輪組內(nèi)的齒輪件中的至少一個(gè)連接到第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)上。位于第三行星齒輪組內(nèi)的齒輪件中的至少一個(gè)連接到第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)上。第一行星齒輪組內(nèi)的齒輪件中的一個(gè)與第二行星齒輪組內(nèi)的齒輪件中的一個(gè)連續(xù)式相連。第一行星齒輪組內(nèi)的齒輪件中的另一個(gè)與第二行星齒輪組內(nèi)的齒輪件中的另一個(gè)連續(xù)式相連。第一或第二行星齒輪組內(nèi)的零件中的一個(gè)可操作地連接到輸入件上。第三行星齒輪組內(nèi)的零件中的一個(gè)可操作地連接到輸出件上。
第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可將第三行星齒輪組內(nèi)的齒輪件中的一個(gè)選擇性地接地。第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可將與第一、第二和第三行星齒輪組均相關(guān)聯(lián)的齒輪件中的一個(gè)選擇性地相互連接以及連接到輸出件上。第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可將第二行星齒輪組內(nèi)的齒輪件中的一個(gè)選擇性地接地。第四扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可將齒輪件中的一個(gè)與齒輪件中的另一個(gè)選擇性地連接。第五扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可將第二行星齒輪組內(nèi)的齒輪件中的一個(gè)與第三行星齒輪組內(nèi)的齒輪件中的一個(gè)選擇性地連接。
第五扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可選擇性地使第二行星齒輪組與第三行星齒輪組脫開，使得第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)可在與第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)脫開的同時(shí)驅(qū)動(dòng)輸出件。發(fā)動(dòng)機(jī)可進(jìn)行輔助，其通過驅(qū)動(dòng)作為發(fā)電機(jī)的第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)來給電池充電，充電可傳遞能量到第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)中，以用于以倒檔傳動(dòng)比來驅(qū)動(dòng)輸出件。這可允許降低第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的尺寸，減小裝配好的外殼，降低成本和質(zhì)量，以及減小倒檔中的能量消耗，這是因?yàn)榈诙妱?dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)不會(huì)與發(fā)動(dòng)機(jī)形成對(duì)抗(其通過第五扭矩傳遞機(jī)構(gòu)而與發(fā)動(dòng)機(jī)脫開)。
從實(shí)施本發(fā)明的最佳方式的下述詳細(xì)介紹中并結(jié)合附圖，可以容易地清楚本發(fā)明的上述特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，以及其它的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是體現(xiàn)了本發(fā)明概念的雙模式復(fù)合分用的機(jī)電變速箱的示意性符號(hào)圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明備選實(shí)施例的雙模式復(fù)合分用的機(jī)電變速箱的示意性符號(hào)圖，其中第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu)是單向離合器；以及圖3是在與圖2對(duì)應(yīng)的變速箱起動(dòng)過程期間電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)以及第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu)的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)相對(duì)于時(shí)間的圖表。
具體實(shí)施例方式
在圖1中顯示了體現(xiàn)了本發(fā)明概念的雙模式復(fù)合分用的機(jī)電變速箱的一種代表形式，其由標(biāo)號(hào)10整體上標(biāo)示?；旌闲妥兯傧?0具有輸入件12，其具有軸的性質(zhì)，可由發(fā)動(dòng)機(jī)14直接驅(qū)動(dòng)?？稍诎l(fā)動(dòng)機(jī)14和混合型變速箱10的輸入件12之間設(shè)置瞬態(tài)扭矩緩沖器。于1991年4月23日授權(quán)給通用汽車公司的美國(guó)專利No.5009301詳細(xì)公開了推薦用于該用途的這類瞬態(tài)扭矩緩沖器的實(shí)例，該專利通過引用整體地結(jié)合于本文中。瞬態(tài)扭矩緩沖器可包括扭矩傳遞裝置，或者與扭矩傳遞裝置相結(jié)合地使用，以允許發(fā)動(dòng)機(jī)14與混合型變速箱10選擇性接合，然而必須理解，扭矩傳遞裝置并不用來改變或控制混合型變速箱10的工作模式。
在所示實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)14可以是礦物燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，例如可容易地適于提供在恒定的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)下傳遞的可用動(dòng)力輸出的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。在該示例性實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)14在起動(dòng)后在其輸入的大部分期間可以在從約600到約6000RPM的速度范圍內(nèi)工作。盡管必須要理解，發(fā)動(dòng)機(jī)14的速度和輸出馬力不是本發(fā)明的關(guān)鍵所在，然而為了實(shí)現(xiàn)絕對(duì)清楚地理解混合型變速箱10的目的，假定采用來自發(fā)動(dòng)機(jī)14的約305馬力的可用輸出來介紹該示例性裝置。無論用何種方式將發(fā)動(dòng)機(jī)14連接到變速箱10的輸入件12上，輸入件12均連接到變速箱10中的行星齒輪組24上。
混合型變速箱10采用三個(gè)行星齒輪組24，26和28。第一行星齒輪組24具有基本上設(shè)計(jì)為齒圈的外齒輪件30，其外接于基本上設(shè)計(jì)為恒星齒輪的內(nèi)齒輪件32。多個(gè)行星齒輪件34可旋轉(zhuǎn)地安裝在托架36上，以便各行星齒輪件34可與外齒輪件30和內(nèi)齒輪件32相嚙合。
第二行星齒輪組26也具有基本上設(shè)計(jì)為齒圈的外齒輪件38，其外接于基本上設(shè)計(jì)為恒星齒輪的內(nèi)齒輪件40。多個(gè)行星齒輪件42可旋轉(zhuǎn)地安裝在托架44上，以便各行星齒輪42可與外齒輪件38和內(nèi)齒輪件40相嚙合。
第三行星齒輪組28也具有基本上設(shè)計(jì)為齒圈的外齒輪件46，其外接于基本上設(shè)計(jì)為恒星齒輪的內(nèi)齒輪件48。多個(gè)行星齒輪件50可旋轉(zhuǎn)地安裝在托架52上，以便各行星齒輪50可與外齒輪件46和內(nèi)齒輪件48相嚙合。與本申請(qǐng)共同轉(zhuǎn)讓的于2004年5月21日提交的共同未決的美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/851351顯示了一種齒輪裝置的示例，該申請(qǐng)通過引用整體地結(jié)合于本文中。
盡管所有三個(gè)行星齒輪組24，26，和28本身都是“單排”行星齒輪組，然而第一行星齒輪組24和第二行星齒輪組26是復(fù)合式的，這是因?yàn)榈谝恍行驱X輪組24的內(nèi)齒輪件32通過轂襯齒輪(hub plategear)(即第一互連件)54連接到第二行星齒輪組26的外齒輪件38上。相連的第一行星齒輪組24的內(nèi)齒輪件32和第二行星齒輪組26的外齒輪件38與第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)56連續(xù)式相連。
行星齒輪組24和26進(jìn)一步被復(fù)合，這是因?yàn)榈谝恍行驱X輪組24的托架36通過軸(即第二互連件)60連接到第二行星齒輪組26的托架44上。這樣就將第一行星齒輪組24的托架36和第二行星齒輪組26的托架44連接起來。軸60還可通過扭矩傳遞裝置(即第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu))62選擇性地連接到第三行星齒輪組28的托架52上，如下面將更全面介紹的那樣，可采用扭矩傳遞裝置62來幫助選擇混合型變速箱10的工作模式。
第三行星齒輪組28的托架52直接連接到變速箱的輸出件64上。當(dāng)混合型變速箱10用在陸地車輛中時(shí)，輸出件64可連接在車軸(未示出)上，而車軸又終止在驅(qū)動(dòng)件(也未示出)中。驅(qū)動(dòng)件可以是它們被用在其中的車輛的前輪或后輪，或者，它們可以是履帶式車輛的驅(qū)動(dòng)齒輪。
第三行星齒輪組28的外齒輪件46可通過扭矩傳遞裝置70選擇性接地，該地由變速箱殼體68所代表。如下文所介紹的那樣，扭矩傳遞裝置(即第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu))70也可用來幫助選擇混合型變速箱10的工作模式。恒星齒輪48與第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72連續(xù)式相連。所有行星齒輪組24，26和28以及兩個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)56和72都圍繞軸向設(shè)置的軸60同軸地定位。應(yīng)當(dāng)指出，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)56和72均為環(huán)形構(gòu)造，這樣可允許它們外接于三個(gè)行星齒輪組24，26和28上，以便使行星齒輪組24，26和28設(shè)于電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)56和72的徑向內(nèi)側(cè)。這種構(gòu)造可以保證使變速箱10的整體外殼即周向尺寸最小。
扭矩傳遞裝置(即第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu))73選擇性地將恒星齒輪40接地(即與變速箱外殼68相連)。扭矩傳遞裝置(即第四扭矩傳遞機(jī)構(gòu))75作為鎖止離合器來工作，其可鎖住行星齒輪組24，26、電動(dòng)機(jī)56和輸入件12，并通過將恒星齒輪40選擇性地與托架44相連來使它們作為一個(gè)整體旋轉(zhuǎn)。扭矩傳遞裝置(即第五扭矩傳遞機(jī)構(gòu))77選擇性地將恒星齒輪40與恒星齒輪48相連。扭矩傳遞裝置62，70，73，75和77都是摩擦離合器。
如上文中結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)14的描述所說明的那樣，必須類似地理解，第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)56和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72的旋轉(zhuǎn)速度和輸出馬力也不是本發(fā)明的關(guān)鍵所在，然而為了實(shí)現(xiàn)絕對(duì)清楚地理解混合型變速箱10的目的，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)56和72具有約為40％發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)額定功率以及約12000RPM的最大速度。連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)額定功率約為發(fā)動(dòng)機(jī)14的1/3，最大速度約為發(fā)動(dòng)機(jī)14的1.5倍，然而這些取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的類型、最終傳動(dòng)傳動(dòng)比以及負(fù)載循環(huán)。
從上述介紹中并參考圖1應(yīng)當(dāng)清楚，變速箱10選擇性地接收來自發(fā)動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力。如下面將說明的那樣，混合型變速箱還接收來自電存儲(chǔ)裝置74的功率。電存儲(chǔ)裝置74可以是一個(gè)或多個(gè)電池。在不改變本發(fā)明概念的前提下，可采用能夠存儲(chǔ)電能和分配電能的其它電存儲(chǔ)裝置來代替電池。如結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)14以及電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)56和72的介紹所說明的那樣，類似地必須理解，電存儲(chǔ)裝置74的輸出馬力不是本發(fā)明的關(guān)鍵所在，然而為了實(shí)現(xiàn)絕對(duì)清楚地理解混合型變速箱10的目的，假定采用來自電存儲(chǔ)裝置74的約75馬力的輸出來介紹該示例性裝置。電池組的尺寸根據(jù)再生方面的要求、區(qū)域性問題如道路坡度和溫度以及推進(jìn)要求如排放物、能量輔助和電力范圍來定制。
電存儲(chǔ)裝置74通過傳輸導(dǎo)線78A和78B與電子控制裝置(ECU)76相連通。ECU76通過傳輸導(dǎo)線78C和78D與第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)56相連通，類似地，ECU76通過傳輸導(dǎo)線78E和78F與第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72相連通。
從前面的段落中可以清楚，可在一個(gè)以上的位置處采用特定的結(jié)構(gòu)件、部件或裝置。當(dāng)總體上引用那些類型的結(jié)構(gòu)件、部件或裝置時(shí)，可采用共同的標(biāo)號(hào)。然而，當(dāng)這樣標(biāo)識(shí)的一個(gè)結(jié)構(gòu)件、部件或裝置需被單獨(dú)地標(biāo)出的話，通過采用字母后綴與用于那種結(jié)構(gòu)件、部件或裝置的通用標(biāo)號(hào)相結(jié)合的方式來進(jìn)行引用。因此，至少有六條大致由數(shù)字78標(biāo)示的傳輸導(dǎo)線，但在說明書和附圖中，具體的單條傳輸導(dǎo)線因此標(biāo)示為78A、78B、78C、78D、78E和78F。在整個(gè)說明書中采用了這種相同的后綴約定。
離合器77可操作以選擇性地脫開電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)56和72之間的機(jī)械路徑，使得電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72除了在倒檔時(shí)推進(jìn)車輛之外，不必與發(fā)動(dòng)機(jī)所傳遞的機(jī)械扭矩相對(duì)抗。通過將電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72與發(fā)動(dòng)機(jī)14之間的機(jī)械路徑脫開，離合器77可消除電機(jī)-發(fā)動(dòng)機(jī)之間的對(duì)抗，并可將電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72所需的扭矩水平降低約40％。在“發(fā)動(dòng)機(jī)于倒車期間進(jìn)行充電檔”操作期間，采用發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)56，其作為發(fā)電機(jī)工作，向電池74和/或直接向電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72提供電力，以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72。因此，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72可在與發(fā)動(dòng)機(jī)14脫開的同時(shí)驅(qū)動(dòng)車輛倒車，而不需要對(duì)抗發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，事實(shí)上，它是由發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力通過作為發(fā)電機(jī)的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)56來輔助進(jìn)行的。
因此，離合器77可提供發(fā)動(dòng)機(jī)與輸出的分離，還可允許有效的“僅用電池的倒車”，其中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72可采用來自電池74的電力來驅(qū)動(dòng)車輛倒車，這對(duì)于在對(duì)排放物的要求比較嚴(yán)格的環(huán)境中工作的經(jīng)濟(jì)型車輛而言是方便的。當(dāng)在離合器77打開的電氣模式中工作時(shí)，來自電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72的扭矩可專門用來推進(jìn)車輛。沒有離合器77時(shí)，來自電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72的一定百分比的扭矩必定還要用來使上游傳動(dòng)系部件旋轉(zhuǎn)，這會(huì)導(dǎo)致附件損失。
在發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)期間，離合器73(或離合器75)是鎖住的，而所有其它的離合器是打開的。對(duì)于“分離的發(fā)動(dòng)機(jī)在倒車期間進(jìn)行充電”而言，離合器73(或離合器75)和離合器70是鎖住的，而所有其它的離合器是打開的。對(duì)于“僅用電池的倒車”而言，離合器70是鎖住的，而所有其它的離合器是打開的。
下面來看圖2，其顯示了用于根據(jù)本發(fā)明一個(gè)備選實(shí)施例的雙模式復(fù)合分用的機(jī)電變速箱的示意性符號(hào)圖。在圖2中采用類似的標(biāo)號(hào)來表示與圖1中類似的部件。圖2中所示的變速箱結(jié)構(gòu)與圖1中的一樣，除了在圖2中用單向離合器73’來代替圖1中的制動(dòng)離合器73。單向離合器73’比圖1中的摩擦離合器73更小且更容易裝配。
單向離合器73’提供了起動(dòng)反作用，其隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)而自釋放。單向離合器提供了一種可能，以用于采用電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)56來進(jìn)行非常平穩(wěn)的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，同時(shí)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72可同步地驅(qū)動(dòng)車輛。為了進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，單向離合器73’鎖住，而所有其它的離合器打開。因此，輸入就與輸出分離了。這可允許電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72專用于在電氣模式下驅(qū)動(dòng)車輛。通常來說，當(dāng)離合器70接合時(shí)，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72的動(dòng)力通過恒星齒輪48和托架52來傳遞。這樣，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72的速度與車輛的速度成正比，可通過由電力供給系統(tǒng)(即電池74)供給的能量來提供所需的動(dòng)力。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)56的速度為零?？刂蒲b置可確定在何時(shí)重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)以供應(yīng)動(dòng)力。在圖3中用圖表顯示了該起動(dòng)事件的過程，其顯示了當(dāng)車輛滾動(dòng)時(shí)怎樣無縫式起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。圖3顯示了與底部的圖例說明相對(duì)應(yīng)的四條曲線，包括發(fā)動(dòng)機(jī)的速度、單元A(電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)56)的速度、C3(離合器73’)的速度，以及單元B(電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72)的速度。
在該過程中，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72連接到輸出件上以驅(qū)動(dòng)車輛。如圖所示，在該過程的開始，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72在約2300RPM下工作，而電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)56是靜止的。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)56的速度在點(diǎn)100和102之間最初斜線上升到約600RPM的起動(dòng)速度。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)56的速度維持在該水準(zhǔn)處，以提供發(fā)動(dòng)機(jī)的潔凈燃燒以及保持在發(fā)動(dòng)機(jī)的空轉(zhuǎn)速度之下。在點(diǎn)104處，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，其使輸入扭矩反向并提供了反向的動(dòng)力流。緊接著燃燒所驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力反向，恒星齒輪40的反作用反向，單向離合器73’松開。如圖所示，該燃燒使得發(fā)動(dòng)機(jī)速度升高。在點(diǎn)106處，控制器發(fā)出指令給電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)56，降低其速度，這便提高了恒星齒輪40的速度。接著恒星齒輪40的速度提高，直到在點(diǎn)108處與其與恒星齒輪48的速度相等。在該點(diǎn)處，恒星齒輪40和48的速度與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72同步，且離合器77被鎖住。在該點(diǎn)之后，離合器77保持鎖住，變速箱110以在于2003年12月19日提交并轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.60/531528的四離合器構(gòu)造中所介紹的方式操作，該申請(qǐng)通過引用整體地結(jié)合于本文中。
對(duì)于“分離的發(fā)動(dòng)機(jī)在倒車期間進(jìn)行充電”而言，離合器70和75鎖住，而所有其它的離合器打開。對(duì)于“僅用電池的倒車”而言，離合器70鎖住，而所有其它的離合器打開。
因此，增設(shè)該附加的離合器77的優(yōu)點(diǎn)包括消除了倒檔模式中電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72與發(fā)動(dòng)機(jī)14的對(duì)抗，允許降低電動(dòng)機(jī)的尺寸，簡(jiǎn)化裝配，降低機(jī)器成本和質(zhì)量，以及降低在“僅用電池的倒車”模式中的能量消耗，這是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)72不再與發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)抗。這還可利用一個(gè)電動(dòng)機(jī)來提高倒檔爬坡能力并且允許平穩(wěn)的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，而另一電動(dòng)機(jī)可同時(shí)地驅(qū)動(dòng)車輛。
盡管已經(jīng)具體介紹了實(shí)施本發(fā)明的最佳方式，然而熟悉本發(fā)明所涉及領(lǐng)域的人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到屬于所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的用來實(shí)施本發(fā)明的各種替代性設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種雙模式的復(fù)合分用的混合型機(jī)電變速箱，包括第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)；第一、第二和第三行星齒輪組，各行星齒輪組均采用了第一、第二和第三齒輪件；所述第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)彼此同軸地對(duì)齊，并且與所述三個(gè)行星齒輪組同軸地對(duì)齊；位于所述第一或第二行星齒輪組內(nèi)的所述齒輪件中的至少一個(gè)連接到所述第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)上；位于所述第三行星齒輪組內(nèi)的所述齒輪件中的至少一個(gè)連接到所述第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)上；第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，其將所述第三行星齒輪組內(nèi)的所述齒輪件中的一個(gè)選擇性地接地；第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，其將與所述第一、第二和第三行星齒輪組均相關(guān)聯(lián)的所述齒輪件中的一個(gè)選擇性地相互連接并連接到所述輸出件上；第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，其將所述第二行星齒輪組內(nèi)的所述齒輪件中的一個(gè)選擇性地接地；第四扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，其將所述齒輪件中的一個(gè)與所述齒輪件中的另一個(gè)選擇性地連接；第五扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，其將所述第二行星齒輪組內(nèi)的所述齒輪件中的一個(gè)與所述第三行星齒輪組內(nèi)的所述齒輪件中的一個(gè)選擇性地連接；將所述第一行星齒輪組內(nèi)的所述齒輪件中的一個(gè)與所述第二行星齒輪組內(nèi)的所述齒輪件中的一個(gè)連續(xù)式連接的第一互連件；和將所述第一行星齒輪組內(nèi)的所述齒輪件中的另一個(gè)與所述第二行星齒輪組內(nèi)的所述齒輪件中的另一個(gè)連續(xù)式連接的第二互連件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)電變速箱，其特征在于，各行星齒輪組的所述第一、第二和第三齒輪件分別包括齒圈、托架以及恒星齒輪，所述第一互連件將所述第一行星齒輪組中的所述托架與所述第二行星齒輪組中的所述托架連續(xù)式互連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)電變速箱，其特征在于，所述第二互連件將所述第一行星齒輪組中的所述恒星齒輪與所述第二行星齒輪組中的所述齒圈連續(xù)式互連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)電變速箱，其特征在于，所述第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)將所述第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的所述齒圈選擇性地接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)電變速箱，其特征在于，所述第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)將所述第一和第二行星齒輪組中的所述托架與所述第三行星齒輪組中的所述托架以及所述輸出件選擇性地相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)電變速箱，其特征在于，所述第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu)將所述第二星齒輪組中的所述恒星齒輪選擇性地接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)電變速箱，其特征在于，所述第四扭矩傳遞機(jī)構(gòu)將所述第二星齒輪組中的所述托架與所述第二行星齒輪組中的所述恒星齒輪選擇性地相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)電變速箱，其特征在于，所述第五扭矩傳遞機(jī)構(gòu)將所述第二行星齒輪組中的所述恒星齒輪與所述第三行星齒輪組中的所述恒星齒輪選擇性地相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)電變速箱，其特征在于，所述第一行星齒輪組中的所述恒星齒輪與所述第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)連續(xù)式相連，所述第三行星齒輪組中的所述恒星齒輪與所述第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)連續(xù)式相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)電變速箱，其特征在于，所述第一行星齒輪組中的所述齒圈與輸入件相連。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)電變速箱，其特征在于，所述第三行星齒輪組中的所述托架與輸出件連續(xù)式連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)電變速箱，其特征在于，所述第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu)包括單向離合器。
13.一種混合型機(jī)電變速箱，包括第一、第二和第三行星齒輪組，各行星齒輪組均采用了第一、第二和第三齒輪件；連接到所述第一行星齒輪組的齒輪件的輸入件；連接到所述第三行星齒輪組的齒輪件的輸出件；第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)；位于所述第二行星齒輪組內(nèi)的所述齒輪件中的至少一個(gè)連接到所述第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)上；位于所述第三行星齒輪組內(nèi)的所述齒輪件中的至少一個(gè)連接到所述第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)上；將所述第一行星齒輪組內(nèi)的所述件中的一個(gè)與所述第二行星齒輪組內(nèi)的所述件中的一個(gè)連續(xù)式連接的第一互連件；將所述第一行星齒輪組內(nèi)的所述件中的另一個(gè)與所述第二行星齒輪組內(nèi)的所述件中的另一個(gè)連續(xù)式連接的第二互連件；和用于將所述行星齒輪組中的所述件與所述行星齒輪組中的固定件或其它件選擇性地互連的五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，其中，所述五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的一個(gè)可操作以選擇性地將所述第二行星齒輪組與所述第三行星齒輪組脫開，使得所述第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)可在與所述第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)以及所述輸入件脫開的同時(shí)來驅(qū)動(dòng)所述輸出件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的機(jī)電變速箱，其特征在于，各行星齒輪組的所述第一、第二和第三齒輪件分別包括齒圈、托架以及恒星齒輪，所述第一互連件將所述第一行星齒輪組中的所述托架與所述第二行星齒輪組中的所述托架連續(xù)式互連。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的機(jī)電變速箱，其特征在于，所述第二互連件將所述第一行星齒輪組中的所述恒星齒輪與所述第二行星齒輪組中的所述齒圈連續(xù)式互連。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的機(jī)電變速箱，其特征在于，所述五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)包括第一、第二、第三、第四和第五扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，其中所述第一扭矩傳遞機(jī)構(gòu)將所述第三行星齒輪組中的所述齒圈選擇性地接地，所述第二扭矩傳遞機(jī)構(gòu)將所述第一和第二行星齒輪組中的所述托架與所述第三行星齒輪組中的所述托架以及所述輸出件選擇性地相連，所述第三扭矩傳遞機(jī)構(gòu)將所述第二星齒輪組中的所述恒星齒輪選擇性地接地，所述第四扭矩傳遞機(jī)構(gòu)將所述第二行星齒輪組中的所述托架與所述第二行星齒輪組中的所述恒星齒輪選擇性地相連，以及所述第五扭矩傳遞機(jī)構(gòu)將所述第二行星齒輪組中的所述恒星齒輪與所述第三行星齒輪組中的所述恒星齒輪選擇性地相連。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的機(jī)電變速箱，其特征在于，所述第一行星齒輪組中的所述恒星齒輪與所述第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)連續(xù)式相連，所述第三行星齒輪組中的所述恒星齒輪與所述第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)連續(xù)式相連。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的機(jī)電變速箱，其特征在于，所述第一行星齒輪組中的所述齒圈與輸入件相連。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的機(jī)電變速箱，其特征在于，所述第三行星齒輪組中的所述托架與輸出件連續(xù)式連接。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的機(jī)電變速箱，其特征在于，所述五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的所述一個(gè)包括單向離合器。
21.一種雙模式的復(fù)合分用的混合型機(jī)電變速箱，包括用于接收來自發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力的輸入件；用于傳遞來自變速箱的動(dòng)力的輸出件；第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)；用于與所述第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)互換電能的能量存儲(chǔ)裝置；包括第一、第二和第三行星齒輪組的三個(gè)同軸地對(duì)齊的行星齒輪件，各行星齒輪組均包括恒星齒輪件、齒圈件以及可旋轉(zhuǎn)地支承多個(gè)行星齒輪的行星托架組件；所述第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)彼此同軸地對(duì)齊，并且與所述三個(gè)行星齒輪組同軸地對(duì)齊；所述第一行星齒輪組中的所述齒圈與所述輸入件連續(xù)式相連；所述第二行星齒輪組內(nèi)的所述齒圈與所述第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)以及所述第一行星齒輪組中的所述恒星齒輪連續(xù)式相連；所述第三行星齒輪組內(nèi)的所述恒星齒輪連續(xù)式連接到所述第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)上；所述第三行星齒輪組內(nèi)的所述齒圈選擇性地接地；所述第三行星齒輪組中的所述行星托架組件與所述輸出件連續(xù)式相連；所述第一和第二行星齒輪組的所述行星托架組件選擇性地連接到所述第三行星齒輪組中的所述行星托架組件上；所述第二行星齒輪組的所述恒星齒輪選擇性地接地；所述第二行星齒輪組的所述行星托架組件與所述第二行星齒輪組中的所述恒星齒輪選擇性地相連；以及所述第二行星齒輪組的所述恒星齒輪選擇性地連接到所述第三行星齒輪組中的所述恒星齒輪上。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的機(jī)電變速箱，其特征在于，所述第二行星齒輪組內(nèi)的所述恒星齒輪通過單向離合器選擇性地接地。
23.一種傳動(dòng)系，包括第一、第二和第三行星齒輪組，各行星齒輪組均采用了第一、第二和第三齒輪件；連接到發(fā)動(dòng)機(jī)和所述第一或第二行星齒輪組的齒輪件上的輸入件；連接到發(fā)動(dòng)機(jī)和所述第三行星齒輪組的齒輪件上的輸出件；可操作地連接到電池上的第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)；位于所述第二行星齒輪組內(nèi)的所述齒輪件中的至少一個(gè)連接到所述與電池可操作地相連的第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)上；位于所述第三行星齒輪組內(nèi)的所述齒輪件中的至少一個(gè)連接到所述與電池可操作地相連的第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)上；將所述第一行星齒輪組內(nèi)的所述件中的一個(gè)與所述第二行星齒輪組內(nèi)的所述件中的一個(gè)連續(xù)式連接的第一互連件；將所述第一行星齒輪組內(nèi)的所述件中的另一個(gè)與所述第二行星齒輪組內(nèi)的所述件中的另一個(gè)連續(xù)式連接的第二互連件；和用于將所述行星齒輪組的所述件與所述行星齒輪組中的固定件或其它件選擇性地互連的五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)，其中，所述五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的一個(gè)可操作以選擇性地將所述第二行星齒輪組與所述第三行星齒輪組脫開，使得所述第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)可驅(qū)動(dòng)所述輸出件，同時(shí)所述發(fā)動(dòng)機(jī)可起輔助作用，通過驅(qū)動(dòng)所述第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)來給所述電池充電，以便輔助所述第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)以倒檔傳動(dòng)比驅(qū)動(dòng)所述輸出件。
全文摘要
一種混合型機(jī)電變速箱，其包括第一、第二和第三行星齒輪組，輸入件，輸出件，以及第一和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)。位于第一行星齒輪組內(nèi)的齒輪件中的至少一個(gè)連接到第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)上。位于第三行星齒輪組內(nèi)的齒輪件中的至少一個(gè)連接到第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)上。第一和第二互連件使第一行星齒輪組內(nèi)的零件與第二行星齒輪組內(nèi)的零件連續(xù)式相連。五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可將行星齒輪組的零件與行星齒輪組的固定件或其它零件選擇性地互連。這五個(gè)扭矩傳遞機(jī)構(gòu)中的一個(gè)可操作以選擇性地使第二行星齒輪組與第三行星齒輪組脫開，使得第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)可在與第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)和輸入件脫開的同時(shí)驅(qū)動(dòng)輸出件。
文檔編號(hào)F16H61/00GK1752480SQ20051010642
公開日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2005年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月22日
發(fā)明者H·索烏爾, J·D·亨德里克森, D·克萊門 申請(qǐng)人:通用汽車公司