具有单个电泵的混合动力车辆变速器的制造方法
【专利摘要】一种用于混合动力车辆的变速器，其包括电驱动式马达、至少一个离合器和多个限定了齿轮组的齿轮。该变速器进一步包括单个的电驱动式泵，其与电驱动式马达、离合器和齿轮组流体连通。单个电驱动式泵使液压流体循环流动至离合器、齿轮组和电驱动式马达。单个电驱动式泵使润滑齿轮组和电驱动式马达所需的全部液压流体循环流动，使冷却电驱动式马达所需的全部液压流体循环流动。该变速器不包括机械促动的油泵。
【专利说明】具有单个电泵的混合动力车辆变速器
【技术领域】
[0001]本发明通常涉及一种混合动力车辆，特别涉及用于该混合动力车辆的一种变速器。
【背景技术】
[0002]很多混合动力车辆既包括发动机(例如但不局限于烧汽油或柴油燃料的内燃发动机)，又包括由存储在电池中的电能所驱动的电驱动式马达。发动机或电驱动式马达中的任一个可单独使用或共同协作，以提供驱动扭矩来为混合动力车辆供能。来自发动机或电驱动式马达的驱动扭矩经过变速器，所述变速器包括齿轮组，其可操作为改变驱动扭矩的速度/扭矩比。通常，电驱动式马达与变速器为一体，变速器包括一个或多个离合器和/或制动器，所述离合器和/或制动器用于可选择性地将变速器的各种部件相互连接，例如但不局限于在不同的传动比之间进行改变。电驱动式马达、齿轮组和各种离合器和/或制动器通常要求液压流体(即传动液)的流动，用于那里的冷却、润滑和/或促动。
【发明内容】
[0003]提供了混合动力车辆的一种变速器。该变速器包括电驱动式马达、至少一个液压促动式扭矩传递机构和限定了齿轮组的多个齿轮。该变速器进一步包括单个电驱动式泵，其与电驱动式马达、至少一个液压促动式扭矩传递机构和齿轮组流体连通。单个电驱动式泵使液压流体循环流动至至少一个液压促动式扭矩传递机构、齿轮组和电驱动式马达。该单个电驱动式泵使用于润滑齿轮组和电驱动式马达所需要的全部液压流体循环流动，使用于促动至少一个液压促动式扭矩传递机构所需要的全部液压流体循环流动，并使用于冷却电驱动式马达所需要的全部液压流体循环流动。
[0004]因此,单个电驱动式泵是用来使液压流体(即变速器油(transmission oil))循环的唯一的泵，并提供用于操作、润滑和冷却电驱动式马达、液压促动扭矩传递机构(即离合器和/或制动器)和齿轮组所需要的全部液压流体。变速器不包括由内燃发动机或某种其他电源促动的第二机械泵，或用于循环液压流体的任何其他的源，因此降低了变速器的制造成本。电驱动式泵可在速度和扭矩方面被控制，以仅仅提供操作、润滑和冷却所必须的液压流体的量和压力，不使用阀门调节，从而降低了变速器的损耗。
[0005]从下文中对实现本发明的最佳模式的有附图的详细描述可知，本发明的上述特征和优势以及其他特征和优势是很明显的。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是混合动力车辆的示意图。
【具体实施方式】
[0007]本领域技术人员将理解，诸如“上”、“下”、“向上”、“向下”、“顶”、“底”等术语是针对附图的描述性的使用，不代表对本发明的范围(其由附加的权利要求限定)的限制。
[0008]参考附图，其中相同的附图标记在若干幅视图中代表相同的部分，混合动力车辆大致用20显示。该混合动力车辆20包括发动机22和电驱动式马达24，其每一个都被配置为提供驱动扭矩25以推动车辆。发动机22可包括但不局限于内燃发动机，例如汽油发动机或柴油发动机。电驱动式马达24可包括任意合适类型的、能够提供足够的扭矩以推动(至少部分地推动)混合动力车辆20的电动马达。混合动力车辆20可由发动机22或电驱动式马达24 (单独地或二者彼此联合)提供动力。另外，尽管图中仅仅描述和显示了单个的电驱动式马达24，但是应该理解的是，混合动力车辆20可包括多个电驱动式马达24，其单独地或彼此联合地运行。
[0009]混合动力车辆20包括变速器26。该变速器26与发动机22联接，并被配置为接收来自发动机22的输出扭矩。变速器26包括多个限定了齿轮组28的齿轮。该齿轮组28可操作为限定不同的传动比，以改变发动机22的输出的速度/扭矩比，如本领域技术人员所了解的。变速器26可进一步包括至少一个扭矩传递机构30，例如离合器或制动器，其可以选择性地接合，以在变速器26的不同的传动比之间或在变速器26的不同操作模式之间进行改变，如本领域技术人员所了解的。扭矩传递机构30由液压促动，以与变速器26的各种部件转动地连接或断开。
[0010]电驱动式马达24与变速器26联接或与其整合。变速器26和(更具体地)齿轮组28被配置为接收来自电驱动式马达24的输出扭矩。如本领域所知，变速器26可选择性地使电驱动式马达24和发动机22相互连接，以提供不同的操作模式。
[0011]变速器26包括单个的电驱动式泵32。该电驱动式泵32被设置为与电驱动式马达24、液压促动式扭矩传递机构30和齿轮组28流体连通。电驱动式泵32将液压流体(即变速器26的油)从变速器26的油槽48抽吸，穿过过滤器50，使该液压流体循环至至少一个液压促动式扭矩传递机构30、齿轮组28和电驱动式马达24。电驱动式泵32使用于润滑齿轮组28和电驱动式马达24所需的全部液压流体循环流动，使促动至少一个液压促动式扭矩传递机构30所需要的全部液压流体循环流动，并使用于冷却电驱动式马达24所需的全部液压流体循环流动。该电驱动式泵32是变速器26的唯一一个流体泵。变速器26不包括非电动力的泵。更具体来说，变速器26不包括由发动机22或任何其他功率源供能的机械驱动式液压泵。
[0012]当发动机22或电驱动式马达24正在运行以为车辆产生驱动扭矩时，电驱动式泵32被用来使液压流体循环流动。因此，该电驱动式泵32被用于:当发动机22正在运行以为车辆提供全部的驱动扭矩时、当电驱动式马达24正在运行以为车辆提供全部的驱动扭矩时、以及当发动机22和电驱动式马达24正在同时协作运行以为车辆提供驱动扭矩时，使液压流体穿过变速器26循环流动。
[0013]电泵马达34与电驱动式泵32联接。电泵马达34将扭矩输出提供至电驱动式泵32，以为电驱动式泵32供能。电泵马达34由电源36 (例如但不局限于电池)供能。应该理解的是，电泵马达34与电驱动式马达24是分开的。这样，电泵马达34可不接合电驱动式马达24而被操作。
[0014]电泵马达34可包括马达控制器38。马达控制器38被操作为改变电泵马达34的扭矩输出。电泵马达34的扭矩输出被改变，以控制电驱动式泵32的出口流体压力，从而控制循环流动穿过变速器26的液压流体的流体压力。马达控制器38可包括任何能够控制电泵马达34的速度和/或扭矩的装置，且可被变速器26的控制模块所控制。
[0015]可选地，变速器26可进一步包括压力调节阀40。压力调节阀40被设置为与电驱动式泵32的流体输出部流体连通。压力调节阀40调节或控制通过电驱动式泵32而循环流动的液压流体的流体压力。压力调节阀40可与用于电泵马达34的马达控制器38协作使用或替代后者使用，以调节液压流体的压力。压力调节阀40可包括任何合适类型和/或配置的、能够控制或限制来自电驱动式泵32的输出流体压力的阀门。
[0016]变速器26可进一步包括离合器控制阀42，其用于每一个液压促动式扭矩传递机构30。每个离合器控制阀42被设置为与液压促动式扭矩传递机构30中的一个和电驱动式泵32流体连通。每个离合器控制阀42控制流向其各自的液压促动式扭矩传递机构30的流体，以控制液压促动式扭矩传递机构30的促动。离合器控制阀42可包括任何类型和/或配置的阀门，该阀门适合控制流向液压促动式扭矩传递机构30的液压流体的流动。
[0017]变速器26可进一步包括马达冷却控制阀44。该马达冷却控制阀44被设置为与电驱动式泵32和电驱动式马达24流体连通。马达冷却控制阀44控制流向电驱动式马达24的冷却回路的流体，并从而控制电驱动式马达24的冷却。马达冷却控制阀44可包括任何类型和/或配置的阀门，该阀门适合控制流向电驱动式马达24的冷却回路的液压流体的流动。
[0018]变速器26可进一步包括润滑油控制阀46。润滑油控制阀46与电驱动式泵32、电驱动式马达24和齿轮组28流体连通。润滑控制阀46控制流向电驱动式马达24和齿轮组28的润滑油回路的液压流体，其用于润滑电驱动式马达24和/或齿轮组28的不同部件。润滑油控制阀46可包括任何类型和/或配置的阀门，该阀门适合用于控制流向电驱动式马达24和齿轮组28的润滑油回路的液压流体的流动。
[0019]电驱动式泵32可被用于减小变速器26中的损失，从而使变速器26更有效率并更适用于混合动力车辆20。马达控制器38可用于调节泵32的速度，以仅提供变速器26内的部件的冷却、润滑和运行所必须的流体量。在这种情况下，液压回路不需要压力调节阀40的作用或存在，并消除了通过阀门以让多余的液压流体流通回到泵32或油槽48的入口的方式进行调节时的能量损失。离合器控制阀42可交替地与马达冷却阀44和润滑油控制阀46作用，允许泵32将高压的液压流体提供至液压促动式扭矩传递机构30，以及将低压的液压流体提供至马达24和齿轮组28。在这种情况下，从泵送液压流体(其用于冷却和润滑)至足以促动液压促动式扭矩传递机构30的压力的过程中消除了能量损失。
[0020]该详细描述和附图或图形是对本发明的支持和描述，但本发明的保护范围仅由权利要求限定。尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。
【权利要求】
1.一种用于混合动力车辆的变速器，该变速器包括: 电驱动式马达； 至少一个液压促动式扭矩传递机构； 限定了齿轮组的多个齿轮；和 单个电驱动式泵，其与电驱动式马达、至少一个液压促动式扭矩传递机构和齿轮组流体连通，并被配置为使液压流体循环流动到至少一个液压促动式扭矩传递机构、齿轮组和电驱动式马达； 其中所述单个电驱动式泵使用于润滑齿轮组和电驱动式马达所需的全部液压流体循环流动、使用于促动至少一个液压促动式扭矩传递机构所需的全部液压流体循环流动，并使用于冷却电驱动式马达所需的全部液压流体循环流动。
2.如权利要求1所述的变速器，其进一步包括电泵马达，该电泵马达与所述单个电驱动式泵联接，并被配置成为所述单个电驱动式泵提供扭矩输出，以为所述单个电驱动式泵供能。
3.如权利要求2所述的变速器，其中电泵马达包括马达控制器，以改变电泵马达的扭矩输出，以控制通过单个电驱动式泵而循环流动的液压流体的流体压力。
4.如权利要求1所述的变速器，进一步包括至少一个离合器控制阀，其中所述至少一个离合器控制阀中的每一个被设置为与所述至少一个液压促动式扭矩传递机构中的一个和所述单个电驱动式泵流体连通，且被配置为控制所述至少一个液压促动式扭矩传递机构的促动。
5.如权利要求1所述的变速器，进一步包括马达冷却控制阀，其与所述单个电驱动式泵和电驱动式马达流体连通，且被配置为用来控制电驱动式马达的冷却。
6.如权利要求1所述的变速器，进一步包括润滑油控制阀，其与所述单个电驱动式泵、电驱动式马达和齿轮组流体连通，且被配置为用来控制电驱动式马达和齿轮组的润滑。
7.如权利要求1所述的变速器，进一步包括压力调节阀，其与所述单个电驱动式泵流体连通，且被配置为调整通过所述单个电驱动式泵使而循环流动的液压流体的流体压力。
8.如权利要求1所述的变速器，其特征在于没有非电力供能的泵。
9.如权利要求1所述的变速器，其特征在于没有由内燃发动机供能的机械驱动式液压栗。
10.如权利要求1所述的变速器，其中电泵马达与电驱动式马达是分开的。
【文档编号】B60K6/54GK103522890SQ201310273223
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月2日 优先权日:2012年7月2日
【发明者】A.G.霍尔默斯, J.齐贝, N.舍尼克, K.M.杜根 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司