专利名称：具有双鼓档位控制设备的机动车的混合动力推进系统的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及机动车的混合动力推进系统，包括燃烧发动机、电机和变速器，其中，通过第一驱动传递机构将电机运动连接到变速器，第一驱动传递机构包括电机的输出轴承载小齿轮、变速器的齿轮之一和中间齿轮，其中，变速器包括档位控制设备和第一轴和第二轴，在第一轴和第二轴上安装了多个空转齿轮以及多个可滑动接合套筒，每个可滑动接合套筒与一个或两个空转齿轮相关联以将其连接用于随着第一轴或第二轴旋转，其中， 档位控制设备包括与第一轴相关联以控制位于所述轴上的可滑动接合套筒的移动的第一鼓控制设备、与第二轴相关联以控制位于所述轴上的可滑动接合套筒的移动的第二鼓控制设备和被布置为带来第一鼓控制设备和第二鼓控制设备的同步转动的致动单元，其中，致动单元包括马达设备和第二驱动传递机构，其中，第二驱动传递机构包括与第一鼓控制设备相关联的第一齿轮、与第二鼓控制设备相关联的第二齿轮和中间齿轮，其中，第一齿轮直接或间接与马达设备的输出小齿轮啮合，中间齿轮直接与第一齿轮和第二齿轮两者啮合。 更具体地，本发明涉及上述第二驱动传递结构的中间齿轮的布置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于上述类型机动车的更紧凑的混合动力推进系统。通过上述类型的机动车的混合动力推进系统完全实现根据本发明的这种目的和其它目的，其中，第二驱动传递机构(即与变速器的档位控制设备的致动单元相关联的驱动传递机构)的中间齿轮被布置为与第一驱动传递机构(即与电机相关联的驱动传递机构)的中间齿轮同轴。这种布置明显允许优化混合动力推进系统的可用空间。此外，由于将它们布置为同轴，第一和第二驱动传递机构的两个中间齿轮可以被安装在公共中间轴上，这样减少了混合动力推进系统的组件数量。有利地，携带档位控制设备的第一和第二鼓控制设备控制的可滑动接合套筒和空转齿轮的第一和第二变速器轴是副轴，设置有各自的最终减速小齿轮，所有小齿轮都与差速齿轮啮合。
根据参考附图通过非限制示例的方式给出的下面的详细描述，本发明的进一步的特征和优点将变得清楚，其中图1是根据本发明的实施例的机动车的混合动力推进系统的燃烧发动机、机械变速器和电机形成部分；图2和图3是与图1的混合动力推进系统相关联的档位控制设备的不同角度的视图；图4是图2和图3的档位控制设备的前正视图，其中移除了电动马达。
具体实施例方式
3
参照图1，通常由10指示用于机动车的混合动力推进系统，并且已知混合动力推进系统包括具有驱动轴14的燃烧发动机12、通过离合器单元18连接到燃烧发动机12的驱动轴14的机械变速器16和通过第一驱动传递机构22永久运动学地连接到变速器16的电机20。在示出的实施例中，变速器16是双离合器变速器，更具体地，具有7个前进档和一个倒档的变速器，但是，实际上，变速器16可以是单离合器变速器和/或变速器16可以具有不同数量的档位。所述变速器16包括第一主轴24，以下称为内主轴，可以通过离合器单元18的第一摩擦离合器(由于是已知类型，因此没有示出细节)扭转地连接到驱动轴14 ；第二主轴沈，通过离合器单元18的第二摩擦离合器(由于是已知类型，因此没有示出细节)扭转地连接到驱动轴14，在示出的实施例中，所述第二主轴沈被同轴地布置在第一主轴M之外，因此以下被称为外主轴；以及第一副轴观和第二副轴30，两者与两个主轴M和沈平行地布置，且分别设置有第一最后减速小齿轮32和第二最后减少小齿轮34，两者与差速齿轮(未示出)啮合。内主轴对从外主轴36的轴向伸出，且内主轴M按照从轴向远离离合器单元18的端部(如图1所示的左端)到轴向面对离合器单元的端部(如图1所示的右端)地顺序携带用作第一速齿轮系的驱动齿轮的齿轮36、用作第三速齿轮系的驱动齿轮的齿轮38和用作第五速齿轮系和第七速齿轮系两者的驱动齿轮的齿轮40。外主轴沈按照图1所示的从左到右地顺序携带用作第四速齿轮系和第六速齿轮系两者的驱动齿轮的齿轮42和用作第二速齿轮系和倒车齿轮系两者的驱动齿轮的齿轮44。内主轴M因此与奇速(第一、第三、 第五和第七)相关联，而外主轴沈与偶速(第二、第四和第六)以及倒车相关联。上述驱动齿轮36、38、40、42和44被构建为固定齿轮，也就是说，被永久固定为随各自的轴旋转的齿轮(对于齿轮36、38和40为轴M，对于齿轮42和44为轴26)。为了更加清楚地理解变速器16中的齿轮的布置，在图1中，罗马标号1、11、111、1乂、乂、/1、1/11和字母1 放置在分别与第一速、第二速、第三速、第四速、第五速、第六速、第七速和倒车相关联的齿轮系平面区域中。第一副轴观按照图1所示的从左到右地顺序携带与驱动齿轮观永久啮合且用作第三速齿轮系的被驱动齿轮的齿轮46、与驱动齿轮40永久啮合且用作第五速齿轮系的被驱动齿轮的齿轮48、与驱动齿轮42永久啮合且用作第四速齿轮系的被驱动齿轮的齿轮50、 用作倒车齿轮系的被驱动齿轮的齿轮52和第一最终减速小齿轮32。上述齿轮46、48、50和 50被构建为空转齿轮且可以通过一对可滑动接合套筒M和56选择性地连接以用于随着副轴28旋转。更准确地，可滑动接合套筒M位于齿轮46和48之间，且选择性地移动到左侧或右侧以分别连接齿轮46或齿轮48，从而随着副轴观旋转，因此分别带来第三速或第五速的接合，而可滑动接合套筒56位于齿轮50和52之间，且选择性地移动到左侧或右侧以分别连接齿轮50或齿轮52，从而随着副轴观旋转，因此分别带来第四速或倒车的接合。第二副轴30按照图1所示的从左到右地顺序携带与驱动齿轮36永久啮合且用作第一速齿轮系的被驱动齿轮的齿轮58、与驱动齿轮40永久啮合且用作第七速齿轮系的被驱动齿轮的齿轮60、与驱动齿轮42永久啮合且用作第六速齿轮系的被驱动齿轮的齿轮62、 与被驱动齿轮52永久啮合且用作倒车齿轮系的中间齿轮的齿轮64、与驱动齿轮44永久啮合且用作第二速齿轮系的被驱动齿轮的齿轮66和第二最终减速小齿轮34。齿轮64和66
4被构建为单个部件，或者在任何情况下，被构建为固定连接用于随着彼此旋转，从而形成双齿轮。上述齿轮58、60和62和双齿轮64、66被构建为空转齿轮，并且可以通过一对可滑动接合套筒68和70选择性连接以用于随着副轴30旋转。更准确地，可滑动接合套筒68位于齿轮58和60之间，且选择性地移动到左侧或右侧以分别连接齿轮58或齿轮60，从而随着副轴30旋转，因此分别带来第一速或第七速的接合，而可滑动接合套筒70位于齿轮60 和双齿轮64、66之间，且选择性地移动到左侧或右侧以分别连接齿轮60和双齿轮64、66，从而随着副轴30旋转，因此分别带来第六速或第二速的接合。电机20被布置为与变速器16平行，也就是说，其输出轴72被布置为与变速器的主轴M、26以及副轴观、30平行，并且通过上述第一驱动传递机构22永久运动学地连接到变速器的两个主轴之一(在示出的实施例，连接到外主变速器轴26，也就是说，连接到与偶速相关联的主轴)。第一驱动传递机构22被构建为齿轮系，包括通过电机20的输出轴72 携带的小齿轮74、通过特定中间轴78携带且与小齿轮74永久啮合的中间齿轮76和通过变速器的两个主轴之一携带的驱动齿轮之一(在示出的实施例中，是由外主轴沈携带且用作第二速齿轮系的驱动齿轮的齿轮44)。例如，中间齿轮76被构建为固定齿轮，也就是说，被固定成随着中间轴78旋转，在这种情况下，通过已知支持装置(未示出)，中间轴78由变速箱壳体(未示出)以关于其自身的轴线可旋转的方式支撑。然而，中间齿轮76另选地被构建为空转齿轮，在这种情况下，变速器非旋转地支撑中间轴78。通过到变速器的两个主轴之一的直接连接，除了传统驱动功能(产生车轮的机械动力，汲取来自高压存储蓄电池的能量)和发电功能(产生车辆高压存储蓄电池的电能，汲取来自车辆运动回收的能量，或者在车辆静止的情况下通过燃烧发动机的操作)之外，电机20还执行交流发电机或启动马达的功能，从而不需要附加的交流发电机或启动马达。现参照图2至图4，变速器16还设置有档位控制设备，基本上包括第一鼓控制设备80和第二鼓控制设备82，所述第一鼓控制设备80与第一副轴观相关联，以在空闲和接合位置之间控制安装在所述轴上的可滑动接合套筒M和56的移动，所述第二鼓控制设备 82与第二副轴30相关联，以在空闲和接合位置之间控制安装在所述轴上的可滑动接合套筒68和70的移动。下面的描述将详细解释，档位控制设备是顺序型且两个鼓控制设备80 和82因此以同步方式运行。在图2至图4所示的实施例中，两个鼓控制设备80和82是单鼓型。更具体地， 第一鼓控制设备80包括旋转鼓84，旋转鼓84的旋转轴线(XI所指示)与鼓的几何轴线一致，且被布置为与变速器16的轴对、26、观和30的轴线平行。在鼓84的外圆柱表面上按照图2所示的从左到右的顺序设置两个引导通道86和88。销或其它随动件90可滑动地接合到引导通道86内，并且被连接成与换档叉92 —起轴向(即，与Xl轴平行)移动，换档叉92与可滑动接合套筒M连接以轴向移动，所述可滑动接合套筒M与第三和第五速相关联。销或其它随动件94可滑动地接合到引导通道88内，并且连接成与换档叉96 —起轴向移动，换档叉96与可滑动接合套筒56连接以轴向移动，所述可滑动接合套筒56与第四速和倒车相关联。通过第一鼓控制设备80控制的换档叉92和96被安装为沿变速器壳体支撑的固定杆98滑动，但是它们还可以被安装为被固定成随轴向可滑动杆移动。类似地，第二鼓控制设备82包括旋转鼓100，旋转鼓100的旋转轴线(X2所指示)与鼓的几何轴线一致，且被布置为与变速器16的轴对、26、观和30的轴线平行。在鼓100的外圆柱表面上按照图2所示的从左到右的顺序设置两个引导通道102和104。销或其它随动件106可滑动地接合到引导通道102内，并且连接成与换档叉108 —起轴向(即，与X2轴平行)移动，换档叉108与可滑动接合套筒68连接以轴向移动，所述可滑动接合套筒68与第一和第七速相关联。销或其它随动件110可滑动地接合到引导通道104，并且连接成与换档叉112—起轴向移动，换档叉112与可滑动接合套筒70连接以轴向移动，所述可滑动接合套筒112与第六和第二速相关联。通过第二鼓控制设备82控制的换档叉108和112被安装为沿变速器壳体支撑的固定杆114滑动，但是它们还可以被安装为被固定成随轴向可滑动杆移动。档位控制设备还包括致动单元，被布置为使两个鼓控制设备80和82的鼓84和 100以同步方式旋转。致动单元包括马达116(图幻，例如，电动马达，马达具有设置有小齿轮120的输出轴118，以及第二驱动传递机构122，所述第二驱动传递机构122具有与第一鼓控制设备80相关联的第一齿轮124、与第二鼓控制设备82相关联的第二齿轮1 和与齿轮IM和1 两者永久啮合的第三齿轮128，第三齿轮1 因此被称为中间齿轮。第一齿轮 124与第一鼓控制设备80的旋转鼓84同轴且固定成随之旋转。类似地，第二齿轮1 与第二鼓控制设备82的旋转鼓100同轴且固定成随之旋转。第二齿轮1 通过例如由双齿轮组成的减速齿轮130间接与马达116的小齿轮120啮合，但是还可以直接与小齿轮120啮合。通过第二驱动传递机构122将马达116施加到小齿轮120的转动传递到两个鼓控制设备80和82的旋转鼓84和100，通过相关联齿轮124和126之间通过中间齿轮128间接连接，旋转鼓84和100同步旋转。根据本发明，由于除了中间齿轮76之外，中间齿轮1 也安装在中间轴78上，因此中间齿轮1 被布置为与第一驱动传递机构22的中间齿轮76同轴。中间齿轮1 可以被构建为固定齿轮或者空转齿轮，但是在任何情况下，必须能够独立于中间齿轮76旋转。当然，用作两个驱动传递机构22和122的中间齿轮的两个齿轮76和 128的同轴布置允许优化车辆中的可用空间。此外，两个中间齿轮76和1 安装在中间轴 78上的事实允许减少混合动力推进系统的组件数量。理所当然地，本发明的原理保持不变，对于仅通过非限制性示例方式描述和示出的实施例，可以改变实施例和结构的细节。例如，尽管已经参照实施例描述和示出了本发明，在所述实施例中，档位控制设备的两个鼓控制设备是单鼓类型，但是本发明同样可以应用于具有包括双鼓控制设备的档位控制设备的机动车的混合动力推进系统。在这种情况下，每个鼓控制设备将包括一对同轴旋转鼓，档位控制设备将包括一对致动单元，每个致动单元被布置为使第一鼓控制设备的旋转鼓和第二鼓控制设备的旋转鼓以同步方式的旋转。每个致动单元将包括各自的马达设备和各自的第二驱动传递机构，所述第二驱动传递机构包括与第一鼓控制设备的旋转鼓相关联的第一齿轮、与第二鼓控制设备的旋转鼓相关联的第二齿轮和与第一齿轮和第二齿轮永久啮合的第三齿轮(中间齿轮)，第一齿轮直接或间接地与马达设备的小齿轮啮合。在这种情况下，两个第二驱动传递机构的两个中间齿轮将都被布置为与第一驱动传递机构的中间齿轮同轴。
权利要求
1.一种机动车的混合动力推进系统(10)，包括燃烧发动机(12)、电机00)和变速器 (16)，其中，电机00)通过第一驱动传递机构0 运动学地连接到变速器(16)，所述第一驱动传递机构02)包括由电机OO)的输出轴(72)携带的小齿轮(74)、变速器(16)的多个齿轮的其中之一 G4)和中间齿轮(76)，其中，变速器(16)包括档位控制设备(80,8 和第一轴和第二轴08，30)，在第一轴和第二轴( ，30)上安装了多个空转齿轮06，48，50，52，60，62，64)以及多个可滑动接合套筒(54，56，68，70)，每个可滑动接合套筒(M，56，68，70)与一个或两个空转齿轮相关联以连接所述空转齿轮以用于随着相应的第一轴或第二轴( ，30)旋转，其中，档位控制设备(80,8 包括与第一轴相关联08)以控制位于所述第一轴上的可滑动接合套筒( ，56)的移动的第一鼓控制设备(80)、与第二轴(30)相关联以控制位于所述第二轴上的可滑动接合套筒(68，70)的移动的第二鼓控制设备(8 和被布置为使第一鼓控制设备和第二鼓控制设备(80，82)的旋转处于同步方式的致动单元(116，122)，其中，致动单元(116,12 包括马达设备(116)和第二驱动传递机构(122)，其中，第二驱动传递机构(12 包括与第一鼓控制设备(80)相关联的第一齿轮(122)、 与第二鼓控制设备(8 相关联的第二齿轮(126)和中间齿轮(1 )，第一齿轮或第二齿轮 (124，126)直接或间接与马达设备(116)的输出小齿轮(120)啮合，中间齿轮(128)与第一齿轮和第二齿轮两者啮合，以及其中，第二驱动传递机构(12 的中间齿轮(128)被布置为与第一驱动传递机构02) 的中间齿轮(76)同轴。
2.根据权利要求1所述的混合动力推进系统，其中，第一和第二鼓控制设备(80，82)中的每一个都包括单个旋转鼓(84，100)，其中，第二驱动传递机构(12 的第一齿轮和第二齿轮(124，126)分别被固定成随着第一鼓控制设备(80)的旋转鼓(84)和第二鼓控制设备 (82)的旋转鼓(100)旋转。
3.根据权利要求1所述的混合动力推进系统，其中，第一和第二鼓控制设备中的每一个都包括一对旋转鼓，其中，致动单元包括一对马达设备，其中，第二驱动传递机构包括一对第一齿轮、一对第二齿轮和一对中间齿轮，该对第一齿轮中的每一个被固定成随着第一鼓控制设备的相应的旋转鼓旋转且该对第一齿轮中的每一个直接或间接与相应的马达设备的输出小齿轮啮合；所述一对第二齿轮中每一个被固定成随着第二鼓控制设备的相应的旋转鼓旋转以及所述一对中间齿轮中每一个与第一齿轮和第二齿轮同时啮合。
4.根据权利要求1所述的混合动力推进系统，其中，第一驱动传递机构02)的中间齿轮(76)与第二驱动传递机构(12 的一个或多个中间齿轮(128)被安装在与第一轴和第二轴O8，30)不同的变速器(16)的公共中间轴(78)上。
5.根据权利要求1所述的混合动力推进系统，其中，变速器(16)的第一轴和第二轴 (28，30)是副轴。
6.根据权利要求1所述的混合动力推进系统，其中，马达设备(116)是电动马达。
全文摘要
本发明涉及具有双鼓档位控制设备的机动车的混合动力推进系统。一种机动车的混合动力推进系统包括燃烧发动机、变速器和通过第一驱动传递机构运动连接到变速器的电机。变速器包括档位控制设备和第一轴和第二轴，在第一轴和第二轴上安装了多个空转齿轮以及多个可滑动接合套筒，每个可滑动接合套筒与一个或两个空转齿轮相关联以将其连接用于随着第一轴或第二轴旋转。档位控制设备包括与第一轴相关联以控制位于所述轴上的可滑动接合套筒的移动的第一鼓控制设备、与第二轴相关联以控制位于所述轴上的可滑动接合套筒的移动的第二鼓控制设备和被布置为带来第一鼓控制设备和第二鼓控制设备的同步转动的致动单元。
文档编号B60K6/36GK102233806SQ20101054858
公开日2011年11月9日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年5月3日
发明者A·皮亚扎, F·佩索拉, G·普雷格诺拉托, M·加拉贝洛, V·帕斯托雷洛 申请人:C.R.F.阿西安尼顾问公司