CN102454753B - 混合动力车用变速器 - Google Patents

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Abstract

一种混合动力车(1、101)用变速器(20、120)，包括单级行星齿轮(30、130)和变速机构(40、140)。单级行星齿轮包括：第一构件(31、32、33)，其与内燃机(11)输出轴(11a)连接；第二构件(31、32、33)，由制动器(Brk)的接合及脱离允许及禁止其旋转；以及第三构件(31、32、33)，由离合器(Clt)的接合与脱离使其可相对于第一构件连接及分离。变速机构包括：输入轴(41)，其与第三构件连接；输出轴(42)，其与驱动轮连接；以及多个齿轮组(51、52、53、54、61、62、63、64)，其包括最小减速比齿轮组(53、63/52、62)，最小减速比齿轮组的一个齿轮(63/62)与电动机连接。

Description

混合动力车用变速器
技术领域
本发明总体上涉及一种混合动力车用变速器。具体地，本发明涉及一种包括内燃机和电动机分别作为驱动源的混合动力车用变速器。
背景技术
周知的混合动力车包括各自作为驱动源的例如汽油发动机和电动机。从而，将从驱动源输出的驱动力经由变速器传送至驱动轮。混合动力车用变速器结合从不同驱动源(即汽油发动机和电动机)输出的驱动力，然后，使变速器输入轴的转速改变，因而，将得到的旋转(转速)传送至变速器的输出轴。周知这种变速器具有变速机构，变速机构包括多个齿轮组，并且由车辆的控制单元自动执行变速机构的离合操作。根据变速机构中的变速操作，因为在变速器的离合器处于脱离状态下执行变速操作，会使从驱动源输出的驱动力传送中断，这会导致例如车辆驱动性能的降低。所以，JP11-141665A(下文称为专利文献1)披露了一种变速器，在变速操作期间用电动机辅助驱动力，以便使驱动力的中断减缓。另外，JP2002-114063A(下文称为专利文献2)披露了一种变速器，其中在变速机构处设置单向离合器，以平稳地换挡变速状态，并且减少驱动力断开。
根据专利文献1中所披露的变速器，考虑其构造，将电动机设置在规定为预定齿轮速比(齿数比)的齿轮组处。另外，电动机一般包括这样的输出特性，即所产生的扭矩随着电动机转速的增大而减小。所以，根据专利文献1中所披露的变速器，难以用电动机在其从低转速到高转速的整个转速范围内有效地辅助驱动力。此外，使混合动力车运转以适当地控制变速器，从而能够由汽油发动机和电动机中至少一个作为驱动源进行驱动、利用驱动轮的旋转进行再生等。据此，对于混合动力车用变速器而言，需要提高齿轮速比的设计自由度，以便提高车辆的驱动性能，并且在电动机的各旋转范围实现有效运转。
因此，对于混合动力车用变速器存在这样的需求，在变速机构的各变速之间进行任意切换时减少驱动力断开，并且提高车辆的驱动性能。
发明内容
根据本发明的一方面，一种变速器，用于包括各自作为驱动源的内燃机和电动机的混合动力车，该变速器包括单级行星齿轮(asingle planetary)和变速机构。单级行星齿轮包括第一构件、第二构件、以及第三构件，第一构件与内燃机的输出轴连接，由制动器的接合及脱离，以允许及禁止第二构件旋转，由离合器的接合与脱离使第三构件可相对于第一构件连接及分离。变速机构包括输入轴、输出轴、以及多个齿轮组，输入轴与第三构件连接，输出轴与混合动力车的驱动轮连接，多个齿轮组构造成改变输入轴的转速，并且将转速传送至输出轴，多个齿轮组包括在多个齿轮组之中规定为最小减速比的最小减速比齿轮组，该最小减速比齿轮组包括由输入轴和输出轴分别支撑以使其可接合及脱离的齿轮，最小减速比齿轮组中的一个齿轮与电动机连接。
混合动力车的变速器包括单级行星齿轮和变速机构，单级行星齿轮通过第一构件至第三构件的操作使内燃机的转速改变或者切换为两种速度，以及，变速机构具有多个齿轮组。最小减速比齿轮组包括以可接合及脱离方式由输入轴和输出轴分别支撑的齿轮，并且使齿轮之一与电动机连接。据此，因为离合器和制动器的平稳接合及脱离，在使单级行星齿轮从得到一种速度的状态切换至得到另一种速度的状态时，变速器可以从将内燃机的驱动力以一种速度传送至驱动轮的状态切换至将该驱动力以另一种速度传送至驱动轮的状态，而不出现驱动力传送的断开。
另外，以这样一种方式驱动混合动力车，变速机构改变输入轴的转速，并且将得到的变速传送至输出轴，使得从内燃机传送至驱动轮的转速改变。在上述混合动力车驱动中，变速器中最小减速比齿轮组的齿轮相对于输入轴和输出轴选择性地接合或者脱离，使得电动机的驱动力直接传送至输出轴。据此，在多个前进变速的全部变速情况下，在变速器中，变速机构执行变速操作时可能出现的驱动力断开得以减少。将单级行星齿轮的变速数量与变速机构的变速数量相乘得到变速器的变速数量。因此，根据本发明的变速器，改进了齿轮速比的设计自由度。使发动机、电动机、以及驱动轮选择性地连接以及分离，因而，有效地执行用电动机起动发动机和辅助发动机的驱动力、电动机的驱动和再生。根据本发明的变速器，使变速器执行变速操作时驱动力传送的断开得以减少，从而，提高了混合动力车的驱动性能。
单级行星齿轮与变速机构建立多个前进变速，基于制动器和离合器各自的接合与脱离，由单级行星齿轮的变速操作执行多个前进变速中从第一速到第二速的切换，以及，其中，最小减速比齿轮组的齿轮相对于输入轴和输出轴选择性地接合及脱离，使得在以第一速驱动混合动力车的情况下，将电动机的驱动力经由用于第一速的齿轮组传送至输出轴，并且使得在确认第二速建立的情况下，将电动机的驱动力传送至输出轴。
第一速与第二速之间的切换，由切换单级行星齿轮的变速状态实现，而单级行星齿轮的变速状态切换通过离合器和制动器各自的平稳接合及脱离得到。此时，最小减速比齿轮组的齿轮相对于输入轴和输出轴选择性地接合及脱离，因而，利用输入轴和第一速用齿轮组，将电动机的驱动力传送至输出轴。结果，在使电动机的驱动力(转速)减速并且传送至驱动轮时，混合动力车以第一速适当地开动。然后，将变速平稳地换挡至第二速而没有驱动力传送的断开。一旦确认第二速建立，将电动机的驱动力直接传送至输出轴。因此，可靠地减少在变速机构处执行向第三速或更高速换挡时可能出现的驱动力传送断开。
第一构件是单级行星齿轮的太阳齿轮、环形齿轮、以及齿轮架中的任意一个，第二构件是太阳齿轮和环形齿轮中未规定为第一构件的任意一个，以及，第三构件是太阳齿轮、环形齿轮、以及齿轮架中未规定为第一构件也未规定为第二构件的一个。
据此，本混合动力车的变速器实现了较多数量的变速，并且包括了简单的使驱动力传送断开减少的结构。
第一构件是太阳齿轮和环形齿轮中的一个，第二构件是太阳齿轮和环形齿轮中的另一个，以及，第三构件是齿轮架。
据此，电动机的转速低于内燃机的转速，从而，限制电动机的过度旋转。
第一构件是太阳齿轮，第二构件是环形齿轮，以及第三构件是齿轮架。
据此，使单级行星齿轮的减速比相对扩大，这可导致各自具有适当齿轮速比的多个挡位。所以，改进了齿轮速比的设计自由度。
离合器是干式离合器。
因为离合器的外周开放，空气使离合器有效地冷却，从而，获得了比湿式离合器成本低的干式离合器。
变速机构包括两个或三个齿轮组，这些齿轮组以两级前进变速或三级前进变速使输入轴的转速改变以传送至输出轴，这两个齿轮组或三个齿轮组中的最小减速比齿轮组布置成在输入轴的轴向离内燃机最远。
据此，混合动力车中各自作为相对较大部件的发动机和电动机布置成使其彼此远离。因此，改进了混合动力车中驱动源和变速器的安装性。另外，两个齿轮组或三个齿轮组在变速机构的轴向并排布置。因此，与变速机构具有六个齿轮组的周知混合动力车相比，使轴向长度缩短。在混合动力车中使变速器整体尺寸减小，并且，使装备有该变速器的混合动力车相应地减重。
多个齿轮组包括用于倒挡驱动并具有齿轮的齿轮组，以及，该变速机构中倒挡驱动用挡位由倒挡驱动用齿轮系得到，在该倒挡驱动用齿轮系中，倒挡驱动用齿轮组的齿轮由输入轴和输出轴分别支撑，以及，倒挡驱动用齿轮组构造成与反转齿轮啮合，倒挡驱动用齿轮系可相对于输入轴和输出轴中的至少一个接合及脱离。
据此，以这样一种方式控制变速器，使得用从内燃机输出的驱动力向后驱动混合动力车。所以，无论用于运转电动机的蓄电池剩余电量如何，都能可靠地向后驱动车辆。
倒挡变速由电动机的反转以及最小减速比齿轮组得到。
据此，前进挡和倒车挡二者都使用与电动机连接的最小减速比齿轮组。在变速机构中没有倒挡驱动用挡位(齿轮组)的情况下，向后驱动混合动力车。据此，使混合动力车中变速器整体的零部件数量减少。
电动机布置成，使得电动机的旋转轴与变速机构的输出轴平行，并且将电动机于输出轴的轴向布置在内燃机与最小减速比齿轮组之间。
据此，使包括电动机在内的变速器轴向长度确实地缩短。改进了混合动力车中驱动源和变速器的安装性。
附图说明
根据下文结合附图进行的详细描述，本发明的上述以及其它的目的和优点将更为明了，其中：
图1是图示根据本文所披露第一实施例的混合动力车用变速器总体结构的概略图；
图2是图示图1所示变速器中单级行星齿轮主要部分的示意图；
图3是图示根据第一实施例的单级行星齿轮各部件与转数之间关系的曲线；
图4是图示在根据第一实施例的变速器处变速操作各组合方式的表格；
图5是图示根据第一实施例的变速器在起动车辆时驱动力传送状态的图；
图6是图示根据第一实施例的变速器在起动发动机之后驱动力传送状态的图；
图7是图示根据第一实施例的变速器在建立第二速之后驱动力传送状态的图；
图8是图示根据第一实施例的变速器在得到第三速时驱动力传动状态的图；
图9是图示根据第一实施例变化例的变速器中单级行星齿轮主要部分的示意图；
图10是图示根据本文所披露第二实施例的变速器总体结构的概略图；
图11是图示图10所示变速器中单级行星齿轮主要部分的示意图；
图12是图示根据第二实施例的单级行星齿轮各部件与转数之间关系的曲线；
图13是图示根据第二实施例变化例的变速器中单级行星齿轮主要部分的示意图；
图14是图示根据第一实施例和第二实施例的另一变化例的变速器中单级行星齿轮主要部分的示意图；
图15是图示根据第一实施例和第二实施例的又一变化例的单级行星齿轮各部件与转数之间关系的曲线；
图16是图示根据第一实施例和第二实施例的又一变化例的变速器中单级行星齿轮主要部分的示意图；以及
图17是图示根据第一实施例和第二实施例的又一变化例的单级行星齿轮各部件与转数之间关系的曲线。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施例。在说明中，安装各实施例驱动单元的车辆是一种混合动力车，其包括各自作为动力源的内燃机和电动机。
[第一实施例]
下面，参照图1至图3，说明根据本实施例的用于混合动力车1的变速器20。混合动力车1包括发动机11、电动机12、控制单元(ECU)13、以及变速器20。发动机11作为内燃机，诸如通过燃烧燃料产生驱动力的汽油发动机和柴油发动机。将发动机11的驱动力经由作为发动机11输出轴的曲轴11a传送并输入至变速器20。另外，由控制单元13控制发动机11的节气门开度、喷油量、点火正时等。
用经由逆变器12b与电动机12连接的蓄电池给电动机12供电。电动机12作为产生驱动力的旋转电机。将电动机12的驱动力经由电动机12的旋转轴12a传送并输入至变速器20。由接收来自控制单元13控制信号的逆变器12b使电动机12的状态适当地改变。也就是，由控制单元13控制电动机12，以使其进入产生驱动力的驱动状态、以及利用从混合动力车1驱动轮传送过来的旋转进行发电的再生状态。
控制单元13是一种主要由微型计算机构成的电控单元。控制单元13借助于各种传感器接收车辆信息诸如车速和换挡位置。基于从传感器接收的车辆信息，通过适当地选择发动机11和电动机12的驱动力输出，控制单元13执行混合控制。据此，混合动力车1的驱动模式可在HV驱动模式、EG驱动模式、以及EV驱动模式之间切换，HV驱动模式下发动机11和电动机12二者都作为驱动源，EG驱动模式下只有发动机11作为驱动源，而EV驱动模式下只有电动机12作为驱动源。基于检测到的发动机11转速、电动机12转速、车辆驾驶人员的加速操作等，控制单元13控制发动机11和电动机12各自的转数(即转速)。
控制单元13以这样一种方式进行控制，以车速、加速操作所致的节气门开度、换挡位置等为基础，使变速器20的变速挡位改变。另外，控制单元13控制驻车装置并执行例如ABS控制。当驻车时，驻车装置阻止固定于末级齿轮72的驻车齿轮73旋转，以禁止差速机构中的末级齿轮72旋转轴旋转。ABS控制是一种防抱死制动系统控制，在混合动力车制动期间，ABS控制避免驱动轮抱死。
基于来自例如控制单元13的控制信号，变速器20将从作为驱动源的发动机11和电动机12各自输出的驱动力传送至驱动轮。如图1所示，变速器20包括单级行星齿轮30和变速机构40。根据本实施例，由单级行星齿轮30执行两级变速(即得到两级变速)，同时由变速机构40执行三级变速(即得到三级变速)，因而，总共执行六级前进变速(即得到六级前进变速)。
如图2所示，单级行星齿轮30具有一种行星齿轮机构，包括太阳齿轮(太阳轮)31、环形齿轮(齿圈)32、以及齿轮架33。在控制单元13控制单级行星齿轮30的制动器Brk和离合器Clt各自的接合状态以及脱离状态的状态下，单级行星齿轮30允许或者禁止发动机11的驱动力向输入轴41传送，并且选择性地选择两级变速之一。另外，根据本实施例，离合器Clt是一种干式离合器，以离合器Clt外周侧处于开放状态这样一种方式，将离合器Clt布置于单级行星齿轮30处。
太阳齿轮31大致布置于单级行星齿轮30的中央。太阳齿轮31是相对于曲轴11a的旋转轴可旋转且共轴支撑的外齿轮。环形齿轮32由单级行星齿轮30的壳体可旋转支撑。环形齿轮32是相对于太阳齿轮31共轴布置的内齿轮。齿轮架33相对于太阳齿轮31可旋转且共轴支撑。齿轮架33可旋转方式支撑多个小齿轮33a。各小齿轮33a与太阳齿轮31和环形齿轮32啮合，并且在自转的同时围绕太阳齿轮31转动。
根据本实施例，太阳齿轮31与发动机11的曲轴11a连接，以作为第一构件。由制动器Brk的接合及脱离允许及禁止环形齿轮32旋转。环形齿轮32作为第二构件。基于离合器Clt的接合与脱离，使齿轮架33可相对于作为第一构件的太阳齿轮31连接以及分离。齿轮架33作为第三构件。齿轮架33与变速机构40的输入轴41连接。
基于齿轮31、32和33a之间的齿数差，单级行星齿轮30以预定齿轮速比执行变速操作。例如，使制动器Brk进入接合状态以禁止环形齿轮32旋转，并且使离合器Clt进入脱离状态。于是，将发动机11的驱动力从太阳齿轮31经由小齿轮33a传送至齿轮架33。也就是，如图3中实线所示，单级行星齿轮30使发动机11转速减小，并将减小后的转速传送至变速机构40。另一方面，使制动器Brk进入脱离状态以允许环形齿轮32旋转，并且使离合器Clt进入接合状态以使太阳齿轮31与齿轮架33彼此连接。结果，将发动机11的驱动力从曲轴11a直接传送至齿轮架33。也就是，如图3中点划线所示，将发动机11的转数(即转速)完全传送至变速机构40。
变速机构40包括：输入轴41，其与作为单级行星齿轮30第三构件的齿轮架33连接；输出轴42，其与混合动力车1的驱动轮连接；以及多个齿轮组，其使输入轴41的转速改变，并且将得到的转速传送至输出轴42。根据本实施例，变速机构40包括以三级前进变速向输出轴42传送输入轴41转速用的三个齿轮组、以及倒挡驱动用的一个齿轮组。
输入轴41形成为轴状，并且由变速器壳体可旋转方式支撑。如图1所示，用于各变速的输入齿轮51、52、53和用于倒挡驱动的输入齿轮(倒挡输入齿轮)54沿输入轴41轴向布置。具体而言，用于第一速的输入齿轮(即第一输入齿轮)51、用于第二速的输入齿轮(即第二输入齿轮)52、以及倒挡输入齿轮54整体方式固定于输入轴41外周面。此外，用于第三速的输入齿轮(即第三输入齿轮)53由输入轴41经由轴承件诸如滚针轴承可移动方式支撑。利用下文说明的第一同步机构81，第三输入齿轮53可相对于输入轴41接合及脱离。输入轴41经由单级行星齿轮30与发动机11的曲轴11a连接，以输入或接收发动机11的驱动力。
输出轴42形成为轴状，并且由变速器壳体可旋转方式支撑。如图1所示，用于各变速的输出齿轮61至输出齿轮63、用于倒挡驱动的输出齿轮(倒挡输出齿轮)64、以及末级输出齿轮65沿输出轴42轴向布置。具体而言，用于第一速的输出齿轮(即第一输出齿轮)61、用于第二速的输出齿轮(即第二输出齿轮)62、以及用于第三速的输出齿轮(即第三输出齿轮)63由输出轴42经由轴承件诸如滚针轴承可移动方式支撑。倒挡输出齿轮64形成于第二同步机构82(下文说明)的第二移位齿轮82b外周面。末级输出齿轮65与差速器的末级齿轮72相啮合，以向变速机构40外部输出减小后的转速。
变速机构40包括用于各变速的上述第一输入齿轮51至第三输入齿轮53和第一输出齿轮61至第三输出齿轮63、倒挡输入齿轮54、以及倒挡输出齿轮64。也就是，变速机构40包括四个齿轮组。第一输入齿轮51至第三输入齿轮53总是与第一输出齿轮61至第三输出齿轮64分别啮合。在变速机构40的四个齿轮组之中，构成第三齿轮组的第三输入齿轮53和第三输出齿轮63布置成在输入轴41的轴向(即作为输入轴方向的图1中左右方向)离发动机11最远，如图1所示。另外，第三齿轮组规定为变速机构40中的最小减速比，并且是最高速段(第三速)。由用于第三速的第三输入齿轮53和第三输出齿轮63构成的齿轮组作为最小减速比齿轮组。
变速机构40进一步包括设置于输入轴41处的第一同步机构81、设置于输出轴42处的第二同步机构82、以及设置于输出轴42处的第三同步机构83。第一同步机构81使设置第一同步机构81的输入轴41的旋转与可移动方式设置于输入轴41的第三输入齿轮53的旋转同步，从而使输入轴41与第三输入齿轮53连接。另外，第二同步机构82使设置第二同步机构82的输出轴42的旋转与可移动方式设置于输出轴42的第一输出齿轮61或第二输出齿轮62的旋转同步，从而使输出轴42与第一输出齿轮61或第二输出齿轮62连接。此外，第三同步机构83使设置第三同步机构83的输出轴43的旋转与可移动方式设置于输出轴42处的第三输出齿轮63的旋转同步，从而使输出轴42与第三输出齿轮63连接。第一同步机构81包括：整体安装于输入轴41的第一连接齿轮81a；以及第一移位齿轮81b，其与第一连接齿轮81a相啮合以在输入轴41的轴向可相对移动。在使第一移位齿轮81b于输入轴41轴向(图1中左右方向)移位时，选择性地使第一连接齿轮81a与第三输入齿轮53的同步齿轮部啮合。因为第一同步机构81的这种操作，使第三输入齿轮53可相对于输入轴41在连接状态与分离状态之间切换。
按照相同方式，第二同步机构82包括第二连接齿轮82a和第二移位齿轮82b，以及，第三同步机构83包括第三连接齿轮83a和第三移位齿轮83b。在使第二移位齿轮82b于输出轴42轴向移动时，第二同步机构82使第一输出齿轮61或第二输出齿轮62相对于输出轴42可选择性地连接。因为第二同步机构82的这种操作，第一输出齿轮61和第二输出齿轮62的每一个均可相对于输出轴42在连接状态与分离状态之间切换。另外，在使第三移位齿轮83b在输出轴42的轴向移动时，第三同步机构83使第三输出齿轮63相对于输出轴42可选择性地连接。因为第三同步机构83的这种操作，第三输出齿轮63可相对于输出轴42在连接状态与分离状态之间切换。
变速机构40还包括倒挡齿轮系，其中形成倒档齿轮组的倒挡输入齿轮54和倒挡输出齿轮64与反转齿轮74啮合。另外，如上所述，倒挡输出齿轮64形成于第二同步机构82中第二移位齿轮82b的外周面。据此，倒档齿轮系相对于输出轴42可实质上接合及脱离。根据上述倒挡齿轮系，在确定换挡位置处于倒车挡的情况下，使反转齿轮74向输入轴41移动，以使反转齿轮74与倒档齿轮组啮合。因此，由倒挡齿轮系使输入轴41的转速改变。另外，由反转齿轮74使输入轴41的旋转反向，并将得到的旋转传送至输出轴42。
变速器20构造成，使得输出轴42与电动机12的旋转轴12a平行布置。另外，在输入轴41的轴向，电动机12布置在发动机11与最小减速比齿轮组(实现第三速的齿轮组)之间。也就是，相对于经由中间齿轮71与电动机12连接的第三输出齿轮63，在图1中左右方向，电动机12布置在更靠近于发动机11一侧。
下面，参照图4至图8，说明在混合动力车1驱动的情况下变速器20的操作。根据本实施例的变速器20，单级行星齿轮30执行两级变速(即低速和高速)，而变速机构40执行三级变速(即第一速、第二速和第三速)。结果，总体上可得到六级前进变速(第一速至第六速)。此外，在实现倒挡驱动的情况下，借助于单级行星齿轮30的变速操作，总体上可得到两级倒挡变速。通过使单级行星齿轮30的制动器Brk和离合器Clt各自进入接合状态或者脱离状态，并且使变速机构40的第一同步机构81至第三同步机构83相对于对应的输入轴41或输出轴42进入连接状态或分离状态，可切换并选择六级前进变速和两级倒挡变速。
根据由单级行星齿轮30和变速机构40得到的六级前进变速，基于制动器Brk和离合器Clt各自的接合及脱离，由单级行星齿轮30的变速操作执行第一速与第二速之间的变换。具体而言，在由变速器20得到第一速的情况下，由处于接合状态的制动器Brk限制环形齿轮32旋转，并且使离合器Clt处于脱离状态，如图4中组合方式7所示。在由变速器20得到第二速的情况下，使制动器Brk处于脱离状态以允许环形齿轮32旋转，并且由处于接合状态的离合器Clt使太阳齿轮31与齿轮架33互相连接，如图4中组合方式8所示。
在第一速与第二速之间换挡时，使第一同步机构81(“(Min)”)与第三同步机构83(“(Mot)”)的接合与脱离的关系对换。这是为了减少由变速机构40执行换挡至第三速或更高速时可能发生的驱动力传送断开。另外，在同步机构81和83都与对应轴即输入轴41和输出轴42连接的状态下，将发动机11的驱动力传送至输出轴42。因此，制动器Brk与离合器Clt之间接合状态与脱离状态的互换，与变速器20中第一速与第二速之间的换挡无关。
如图4所示，除了发动机11和电动机12二者都作为驱动源的HV驱动模式之外，在EG驱动模式下驱动混合动力车1，只有发动机11作为驱动源。此外，在EV驱动模式下(图4中的组合方式4至组合方式6)驱动混合动力车1，其中，发动机11停止，只有电动机12作为驱动源。在EV驱动模式下，制动器Brk和离合器Clt各自都处于脱离状态，因而，避免处于停止状态的发动机11与输入轴41连接。
在混合动力车1中，由变速器20选择性地得到不同驱动模式。此外，在输入轴41或输出轴42处，选择性地使电动机12的驱动力与发动机11的驱动力组合。另外，由控制单元13控制电动机12使其在驱动状态与再生状态之间切换，在驱动状态下电动机12产生驱动力，在再生状态下由混合动力车1驱动轮所传送的旋转力使电动机12发电从而对例如蓄电池进行充电。
在发动机11停止的状态下使混合动力车1开动的情况中，按图4中组合方式4所示控制各部件的接合/脱离状态。结果，将电动机12的驱动力经由第一齿轮组(第一输入齿轮51和第一输出齿轮61)以第一速传送至输出轴42。为了在混合动力车1处于EV驱动模式时以第一速起动发动机11，使制动器Brk从脱离状态进入接合状态，以禁止环形齿轮32旋转，如图4中组合方式7所示。于是，使单级行星齿轮30进入低速状态。如图5所示，将电动机12的驱动力传送至发动机11以代替起动机，从而，使曲轴11a旋转并起动发动机11。据此，将发动机11和电动机12二者的驱动力都传送至驱动轮，从而得到混合动力车1的HV驱动模式。
在使混合动力车1从第一速换挡至第二速的情况下，在使离合器Clt从脱离状态进入接合状态时，使制动器Brk从接合状态进入脱离状态。于是，使单级行星齿轮30进入高速状态，从而，得到第二速的HV驱动模式，如图6所示。在单级行星齿轮30中，因为制动器Brk和离合器Clt的平顺接合与脱离，在没有发动机11驱动力断开的情况下实现变速(即低速状态与高速状态之间的切换)。此外，即使在单级行星齿轮30执行变速操作时，也将电动机12的驱动力传送至驱动轮，从而，抑制了与变速操作相关的驱动力断开。
通过接收单级行星齿轮30换挡至高速状态的信号输出，混合动力车1的控制单元13确认变速器20中建立第二速。于是，一旦第二速建立得到确认，控制单元13控制第一同步机构81和第三同步机构83各自的接合/脱离状态，使得电动机12的驱动力传送至输出轴42。具体而言，如图4中组合方式8所示，第一同步机构81使输入轴41和第三输入齿轮53进入分离状态，而第三同步机构83使输出轴42和第三输出齿轮63进入连接状态。于是，如图7所示，电动机12向输出轴42传送其驱动力，从而，以第二速在HV驱动模式辅助发动机11的驱动。
接着，在混合动力车1从第二速换档至第三速时，在使离合器Clt从接合状态进入脱离状态，同时，使制动器Brk从脱离状态进入接合状态。具体而言，使行星齿轮30进入低速状态，如图4中组合方式9所示。另外，第二同步机构82使输出轴42与第一输出齿轮61进入分离状态，并且使输出轴42与第二输出齿轮62进入连接状态。于是，如图8所示，电动机12向输出轴42传送其驱动力，从而，以第三速在HV驱动模式下辅助发动机11的驱动。
根据涉及变速机构40操作在内的变速操作，因为同步机构81和同步机构83使对应的轴41和轴42与对应的齿轮53和齿轮63进入连接状态或分离状态，可以使发动机11驱动力的传送断开或中断。另外，在输入轴41处使电动机12的驱动力与发动机11的驱动力组合的情况下，使驱动力向驱动轮的传送断开。此时，根据本实施例的变速器20，在执行涉及变速机构40操作的变速操作之前，将电动机12的驱动力传送至输出轴42。据此，即使在使发动机11驱动力传送中断时，也可将变速器20总体的驱动力传送至驱动轮，从而，使驱动力断开减少。按照与从第一速到第三速的变速相同的方式，在从第三速到第六速的变速中，同样使驱动力的断开减少。
混合动力车1中具有上述构造的变速器20包括单级行星齿轮30、以及具有多个齿轮组的变速机构40，单级行星齿轮30通过第一构件至第三构件(即太阳齿轮31、环形齿轮32和齿轮架33)的操作，将发动机11的转速改变为两种速度(低速和高速)。借助于离合器Clt和制动器Brk各自的接合/脱离状态，单级行星齿轮30改变发动机11的转速。因此，因为制动器Brk和离合器Clt的平稳接合/脱离，单级行星齿轮30可在一种变速与另一种变速之间切换，而不会断开驱动力。因此，当变速器20经由单级行星齿轮30执行变速操作时，可避免内燃机(发动机11)驱动力传送的断开。
在这样的状态下驱动混合动力车1，其中由变速机构40使输入轴41的转速改变然后将其传送至输出轴42，从而改变从发动机11传送至驱动轮的转速。在混合动力车1的上述驱动中，变速器20使最小减速比齿轮组的齿轮即第三输入齿轮53和第三输出齿轮63相对于输入轴41和输出轴42选择性地接合或脱离，使得电动机12的驱动力直接传送至输出轴42。据此，在变速器20的全部六级前进变速中，由变速机构40执行变速操作时可能出现的驱动力断开得以减少。
将单级行星齿轮30的变速数量与变速机构40的变速数量相乘，得到变速器20的变速数量。因此，根据本实施例的变速器20，改善了齿轮速比的设计自由度。将发动机11、电动机12、以及驱动轮选择性地连接以及分离，从而有效地执行借助于电动机12对发动机11起动和发动机11驱动力的辅助、电动机12的驱动和再生。根据本实施例的变速器20，减少了变速器20执行变速操作时驱动力传送的断开，从而，提高了混合动力车1的驱动性能。
此外，根据本实施例的变速器20，借助于离合器Clt和制动器Brk各自的平稳接合与脱离，得到单级行星齿轮30变速状态的切换，实现第一速与第二速之间的切换。此时，在最小减速比齿轮组的齿轮中，在利用第三同步机构83使第三输出齿轮63与输出轴42分离的同时，利用第一同步机构81使第三输入齿轮53与输入轴41连接。所以，在第一速，利用输入轴41和第一齿轮组(第一输入齿轮51和第一输出齿轮61)，将电动机12的驱动力传送至输出轴42。结果，在使电动机12的驱动力(转速)减小并且传送至驱动轮的同时，使混合动力车1以第一速适当地开动。然后，在没有驱动力传送断开的情况下，将变速平稳地换挡至第二速。一旦第二速的建立得到确认，将电动机12的驱动力直接传送至输出轴42。因此，可靠地减少了在变速机构40处执行换挡至第三速或更高速时可能出现的驱动力传送断开。
在单级行星齿轮30中，使太阳齿轮31与发动机11的曲轴11a连接，从而作为第一构件，而环形齿轮32作为第二构件，因而，由制动器Brk的脱离或接合，允许或禁止环形齿轮32旋转。另外，齿轮架33作为第三构件，以由离合器Clt的接合或脱离使齿轮架33相对于太阳齿轮31接合或脱离。据此，借助于制动器Brk和离合器Clt可实现变速操作，以及，与变速机构40结合，可得到更多数量的变速。另外，得到了在变速操作时可避免驱动力断开的变速器20。
此外，根据上述构造，在例如HV驱动模式下驱动混合动力车1时，在由制动器Brk限制环形齿轮32旋转的情况下，举例说，电动机12的转数变得小于发动机11的转数，如图2所示。因此，电动机12的过度旋转受到限制。另外，单级行星齿轮30的齿轮速比相对较大，使得可以容易地规定各自具有适当齿轮速比的多种变速。可以提高齿轮速比的设计自由度。此外，因为离合器Clt的外周开放，可以由空气有效地使离合器Clt冷却，从而，获得比湿式离合器成本低的干式离合器。
变速机构40的三个齿轮组之中的最小减速比齿轮组(即第三输入齿轮53和第三输出齿轮63)布置成在输入轴41的方向离发动机11最远，并且使最小减速比齿轮组与电动机12连接。所以，均为混合动力车1中相对较大部件的发动机11和电动机12布置成彼此相距较远。因此，改进了混合动力车1中驱动源和变速器20的安装性。另外，根据本实施例，三个齿轮组在变速机构40轴向并排布置。因此，与变速机构具有六个齿轮组的周知混合动力车相比，使轴向长度缩短。在混合动力车1中使变速器20整体尺寸减小，并且使装备有变速器20的混合动力车1相应地减重。
根据上述实施例，设置有倒档齿轮系，使得反转齿轮74与由输入轴41和输出轴42支撑的倒档齿轮组的齿轮(倒挡输入齿轮54和倒挡输出齿轮64)啮合。所以，变速器20控制混合动力车1，以由从发动机11输出的驱动力向后驱动混合动力车1。例如，无论用于运转电动机12的蓄电池剩余电量如何，都使车辆可靠地向后驱动。
混合动力车1的变速器20布置成，使得输出轴42与电动机12的旋转轴平行，并且，在轴向上将电动机12布置于发动机11与最小减速比齿轮组(第三输入齿轮53和第三输出齿轮63)之间。因此，使包括电动机12在内的变速器20轴向长度确实地缩短。改进了驱动源和变速器20在混合动力车1中的安装性。
[第一实施例的变化例]
根据上述第一实施例，单级行星齿轮30构造成，使得离合器Clt布置成在轴向相对于变速机构40更靠近于发动机11，如图2所示。可选择地，离合器Clt可以布置成在轴向相对于发动机11更靠近于变速机构40，如图9所示。根据这种构造，因为按照与第一实施例中相同的方式，太阳齿轮31作为第一构件，环形齿轮32作为第二构件，以及，齿轮架33作为第三构件，可以实现与第一实施例相同的效果。因此，太阳齿轮31、环形齿轮32、以及齿轮架33相对于各转速的关系与图3中所示的关系相同。
在变速器20的操作中，在发动机11停止的状态下使混合动力车1开动，之后，按混合动力车1的EV驱动模式驱动发动机11。可选择地，在混合动力车1停止即混合动力车1开动之前的状态下，也可以使发动机11起动。具体而言，如图4中由组合方式2所示控制各部件，使得电动机12的驱动力传送至曲轴11a。此时，即使在使离合器Clt和制动器Brk的接合/脱离状态互换的情况下，也就是，使离合器Clt进入脱离状态，同时使制动器Brk进入接合状态，在此情况下，仍然可传送电动机12的驱动力。然而，在环形齿轮32旋转受到制动器Brk限制的情况下，如图3中实线所示，曲轴11a的转速变得大于输入轴41的转数。也就是，可能出现摇动(cranking)，从而，增大电动机12的负荷。所以，期望使离合器Clt处于接合状态，使得输入轴41的转数与曲轴11a的转数彼此相等。
据此，在混合动力车1开动之前使发动机11起动的情况下，可以控制第一同步机构81和第三同步机构83各自的接合/脱离状态，使得在混合动力车1开动时，将电动机12的驱动力直接传送至输出轴42。结果，使变速机构40中从电动机12到驱动轮的啮合齿轮数量减少，从而，改善传送效率。然而，在使电动机12转速减小时要求用高驱动力使车辆加速的情况下，可以将电动机12的驱动力传送至输入轴41，在输入轴41处使电动机12的驱动力与发动机11的驱动力组合。
[第二实施例]
下面，参照图10至图12，说明根据第二实施例的混合动力车101和变速器210。第二实施例与第一实施例的主要不同在于变速器120的单级行星齿轮130的第一构件至第三构件、以及变速机构140中所包括的齿轮组数量。第二实施例的其他结构与第一实施例的大致相同。所以，省略对相同结构的说明，仅对不同结构进行说明。
混合动力车101主要包括发动机11、电动机12、控制单元13和变速器120。基于来自例如控制单元13的控制信号，变速器120将从作为驱动源的发动机11和电动机12各自输出的驱动力传送至驱动轮。如图10所示，变速器120包括单级行星齿轮130和变速机构140。根据本实施例，由单级行星齿轮130执行两级变速(即得到两级变速)，且由变速机构140执行两级变速(即得到两级变速)，因而，总共执行四级变速(即得到四级前进变速)。
如图11所示，单级行星齿轮130具有一种行星齿轮机构，其包括太阳齿轮31、环形齿轮32、以及齿轮架33。根据第二实施例，由制动器Brk的脱离或接合允许或禁止太阳齿轮31旋转。太阳齿轮31作为第二构件。环形齿轮32与发动机11的曲轴11a连接，以作为第一构件。基于离合器Clt的接合及脱离，使齿轮架33可相对于作为第一构件的太阳齿轮31连接及分离。齿轮架33作为第三构件。齿轮架33与变速机构40的输入轴41连接。
根据具有上述构造的单级行星齿轮130，使发动机11的转速减小，并将得到的转速传送至变速机构140，如图12中实线所示。在使制动器Brk进入脱离状态以允许太阳齿轮31旋转、同时使离合器Clt进入接合状态以使环形齿轮32与齿轮架33互相连接的情况下，将发动机11的驱动力从曲轴11a直接传送至齿轮架33。也就是，如图12中点划线所示，将发动机11的转数(即转速)完全传送至变速机构140。
变速机构140包括：输入轴41，其与作为单级行星齿轮30第三构件的齿轮架33连接；输出轴42，其与混合动力车101的驱动轮连接；以及多个齿轮组，其使输入轴41的转速改变，并将得到的转速传送至输出轴42。根据本实施例，变速机构140包括两个齿轮组，用于以两级前进变速将输入轴41的转速传送至输出轴42。
如图10所示，用于各变速的输入齿轮51和输入齿轮52沿输入轴41轴向布置。具体而言，用于第一速的输入齿轮(即第一输入齿轮)51整体地固定于输入轴41外周面。用于第二速的输入齿轮(即第二输入齿轮)52由输入轴41经由轴承件诸如滚针轴承可移动方式支撑。利用第一同步机构81，使第二输入齿轮52可相对于输入轴41接合及脱离。如图10所示，第一输出齿轮61和第二输出齿轮62、以及末级输出齿轮65沿输出轴42轴向布置。第一输出齿轮61和第二输出齿轮62由输出轴42经由轴承件诸如滚针轴承可移动方式支撑。利用第二同步机构82，使第一输出齿轮61和第二输出齿轮62可相对于输出轴42接合及脱离。
变速机构140包括由第一输入齿轮51和第二输入齿轮52、以及第一输出齿轮61和第二输出齿轮62构成的两个齿轮组。第一输入齿轮51和第二输入齿轮52总是与第一输出齿轮61和第二输出齿轮62分别啮合。此时，由第二输入齿轮52和第二输出齿轮62构成的齿轮组布置成在输入轴41轴向离发动机11最远。另外，上述齿轮组规定为变速机构140中的最小齿轮速比，并且是最高速段(第二速)。此外，该齿轮组的第二输出齿轮62经由中间齿轮71与电动机12连接。由用于第二速的第二输入齿轮52和第二输出齿轮62构成的齿轮组作为最小减速比齿轮组。
变速机构140包括设置于输入轴41处的第一同步机构81、以及设置于输出轴42处的第二同步机构82。第一同步机构81使设置第一同步机构81的输入轴41的旋转与可移动方式设置于输入轴41的第二输入齿轮52的旋转同步，从而使输入轴41与第二输入齿轮52连接。另外，第二同步机构82使设置第二同步机构82的输出轴42的旋转与可移动方式设置于输出轴42的第一输出齿轮61或第二输出齿轮62的旋转同步，从而使输出轴42与第一输出齿轮61或第二输出齿轮62连接。在使第一同步机构81的第一移位齿轮81b于输入轴41轴向移位时，选择性地使第一同步机构81的第一连接齿轮81a与第二输入齿轮52的同步齿轮部啮合。因为第一同步机构81的这种操作，使第二输入齿轮52可相对于输入轴41在连接状态与分离状态之间切换。按照相同方式，在使第二同步机构82的第二移位齿轮82b于输出轴42轴向移位时，选择性地使第二同步机构82与第一输出齿轮61或第二输出齿轮62连接。
下面说明在混合动力车101驱动的情况下变速器120的操作。根据本实施例的变速器120，单级行星齿轮130执行两级变速(即低速和高速)，而变速机构140执行两级变速(即第一速和第二速)。结果，总体上可得到四级前进变速(第一速至第四速)。
基于单级行星齿轮130中制动器Brk和离合器Clt各自的接合与脱离、以及变速机构140中各同步机构81和同步机构82的接合与脱离，得到上述四级前进变速。与第一实施例相比，在第二实施例中没有设置第三齿轮组和用于倒挡驱动的齿轮组。因此，在第二实施例中得到由图4中组合方式1至组合方式4、组合方式6至组合方式8、组合方式11、以及组合方式12所代表的变速状态。在混合动力车101执行从第一速至第二速的变速操作的情况下，由控制单元控制的单级行星齿轮130以及同步机构81和82的操作与第一实施例中的大致相同，因此，省略其说明。
根据第二实施例，在向后驱动混合动力车101的情况下，电动机12的旋转方向与电动机12用于向前驱动混合动力车101的方向相反(即反向转动)，从而，将用于倒挡驱动的旋转(反向旋转)传送至驱动轮。也就是，借助于控制单元13的控制，第一同步机构81使第二输入齿轮52与输入轴41连接，同时第二同步机构82使第一输出齿轮61与输出轴42连接。此时，第二输出齿轮62不与输出轴42连接，而是由输出轴42松动地或可移动地支撑。另外，此时，使单级行星齿轮130的制动器Brk和离合器Clt都进入脱离状态，使得发动机11与输入轴41不相连接。于是，在电动机12反向旋转的情况下，将电动机12的驱动力经由用于第二速的第二齿轮组传送至输入轴41。再由用于第一速的第一齿轮组使驱动力即电动机12的转速减小，并将减小后的转速传送至输出轴42。据此，驱动轮反向旋转，以向后驱动车辆。
可选择地，借助于控制单元13的控制，第二同步机构82使第二输出齿轮62与输出轴42连接。此时，第二输入齿轮52和第一输出齿轮61未与输入轴41和输出轴42分别连接，而是由输入轴41和输出轴42松动地或可移动地支撑。于是，当电动机12反向旋转时，将电动机12的驱动力直接传送至输出轴42。据此，驱动轮反向旋转，以向后驱动车辆。
根据第二实施例，按照与第一实施例相同的方式，混合动力车101由变速器120选择性地实现不同驱动模式。另外，在输入轴41或输出轴42处，选择性地使电动机12的驱动力与发动机11的驱动力组合。此外，由控制单元13控制电动机12，以使其进入产生驱动力的驱动状态、以及利用从混合动力车101驱动轮传送来的旋转而发电的再生状态。
具有上述构造的混合动力车101变速器120包括由两个齿轮组构成的变速机构140。另外，电动机12与用于第二速的齿轮组连接，该齿轮组在变速机构140中布置成离发动机11最远。所以，均为混合动力车101中相对较大部件的发动机11和电动机12布置成彼此远离。因此，改进了混合动力车101中驱动源和变速器120的安装性。另外，根据本实施例，两个齿轮组在变速机构140的轴向并排布置。因此，与变速机构具有例如六个齿轮组的周知混合动力车相比，使轴向长度缩短。在混合动力车101中使变速器120整体尺寸减小，并且，使装备有变速器120的混合动力车101相应地减重。
另外，按照与第一实施例的变速器20相同的方式，第二实施例的变速器120以这样一种方式构造，使得电动机12与规定为最小齿轮速比的最小减速比齿轮组连接。据此，电动机12与变速机构140中用于最高速段的齿轮组连接。由多个齿轮组中的任意一个齿轮组使电动机12输出的转速改变，从而，适当地辅助发动机11的驱动。结果，除了使变速器120尺寸减小之外，还可以实现燃料消耗的改善，并且实现混合动力车101驱动时换挡数量的减少。
此外，变速机构140中用于倒挡驱动的挡位由最小减速比齿轮组(第二输入齿轮52和第二输出齿轮62)与电动机12反向旋转结合来实现。据此，前进挡和倒车挡二者都使用与电动机12连接的最小减速比齿轮组。向后驱动混合动力车101，而在变速机构140中没有倒挡驱动用挡位(齿轮组)。据此，使混合动力车101中变速器120的部件数量整体减少。
[第二实施例的变化例]
根据第二实施例，单级行星齿轮130构造成，使得离合器Clt布置成在轴向相对于变速机构140更靠近于发动机11，如图11所示。可选择地，离合器Clt可以布置成在轴向相对于发动机11更靠近于变速机构40，如图13所示。根据这种构造，因为按照与第二实施例中相同的方式，太阳齿轮31作为第二构件，环形齿轮32作为第一构件，以及齿轮架33作为第三构件，可以实现与第二实施例相同的效果。因此，太阳齿轮31、环形齿轮32、以及齿轮架33相对于各转速的关系与图12中所示的关系相同。
根据上述第一实施例和第二实施例，在混合动力车1、101的变速器20、120中，假定于EV驱动模式下使混合动力车1开动，由单级行星齿轮30、130执行从第一速到第二速的切换，以使从第一速换挡至第二速时可能出现的驱动力传送断开得以减少。另一方面，与第一实施例的变化例中一样，在起动混合动力车1、101之前使发动机11起动的情况下，例如，即使在发动机11起动之后由变速机构40、140执行该变速操作时，也使驱动力传送的断开减少。根据这种结构，可以由变速机构40、140执行从第一速到第二速的切换。
根据上述的第一实施例和第二实施例，假定在EV驱动模式下使混合动力车1开动，为了减少驱动力传送断开，在确认第二速建立之后，规定将电动机12的驱动力直接传送至输出轴42的时机。可选择地，上述时机可以适当地改变，并将其规定为发动机11的起动得到确认且发动机11的转数(即转速)达到预定值时的时刻、车速达到预定值时的时刻等。然而，因为从第二速建立到请求建立第三速之间的时间段不确定，考虑到确保起动车辆时的驱动力以及可靠地预防驱动力断开，理想的是，将上述时刻规定为第二速建立得到确认时的时刻。
根据上述第一实施例，单级行星齿轮30的太阳齿轮31、环状齿轮32、以及齿轮架33分别作为第一构件、第二构件、以及第三构件。另外，根据上述第二实施例，单级行星齿轮130的太阳齿轮31、环状齿轮32、以及齿轮架33作为第二构件、第一构件、以及第三构件。可选择地，如图14所示，太阳齿轮31可以作为第三构件，环形齿轮32可以作为第二构件，而齿轮架33可以作为第一构件。根据具有这种构造的单级行星齿轮30、130，在由制动器Brk禁止环形齿轮32旋转的状态下，使发动机11的转速增大，并且，将得到的增大后转速传送至与太阳齿轮31相连接的变速机构40、140，如图15中虚线所示。
此外，如图16所示，太阳齿轮31可以作为第二构件，环形齿轮32可以作为第三构件，而齿轮架33可以作为第一构件。根据具有这种构造的单级行星齿轮30、130，在由制动器Brk禁止太阳齿轮31旋转的状态下，使发动机11的转速增大，并且，将得到的增大后转速传送至与环形齿轮32相连接的变速机构40、140，如图17中虚线所示。据此，无论单级行星齿轮30、130的哪个部件作为第一构件、第二构件、或者第三构件，都得到了变速操作。在使制动器Brk进入脱离状态、并且使离合器Clt进入接合状态的情况下，如图15和图17中点划线所示，将发动机11的驱动力完全传送至变速机构40、140(即传送相同转速)。然而，根据上述构造，因为将发动机11的相同转速或增大的转速传送至变速机构40、140，考虑到与作为减速器的变速机构40、140的关系，具有第一实施例和第二实施例中各自构造的单级行星齿轮30、130是合适的。
根据上述第一实施例和第二实施例，多个齿轮组之中最小减速比齿轮组布置成在输入轴41的轴向离发动机11最远。通过将各自作为混合动力车1、101中相对较大部件的发动机11和电动机12布置成彼此远离，改进了驱动源和变速器20、120在混合动力车1、101中的安装性。可选择地，除最小减速比齿轮组之外的任何一个齿轮组都可以布置成在输入轴41的轴向离发动机11最远。根据这种构造，实现了执行变速操作时驱动力断开的减少。因为各部件在车辆中的安装位置受到限制，并且要求缩小尺寸和/或较高的安装性，根据各第一实施例和第二实施例各自的构造是适当的。
此外，在变速器20、120中，经由中间齿轮71，使电动机12与变速机构40的第三输出齿轮63连接、或者与变速机构140的第二输出齿轮62连接。也就是，在用于最高速段的齿轮组之中，使电动机12与由输出轴42支撑的输出齿轮连接。可选择地，在用于最高速段的齿轮组之中，可以使电动机12与由输入轴41支撑的输入齿轮连接。结果，即使以最高速段驱动混合动力车1、101时，也借助于变速机构40、140使电动机12输出的转速改变。然而，此时，考虑到改善以最高速段驱动车辆时的传动装置效率，理想的是，使电动机12与上述齿轮组中的输出齿轮连接。
此外，根据上述的第一实施例和第二实施例，在混合动力车1、101的变速器20、120中，将电动机12于输入轴41轴向布置在发动机11与最小减速比齿轮组之间。可选择地，变速器20、120可以构造成，使得电动机12在输入轴41的轴向远离发动机11布置。根据这种构造，由变速器20、120的操作可以得到相同的效果。然而，考虑到使包括电动机12在内的轴向长度缩短，第一实施例或第二实施例的构造是合适的。

Claims (10)

1.一种变速器(20、120)，用于包括内燃机(11)和电动机(12)各自作为驱动源的混合动力车(1、101)，所述变速器(20、120)包括：
单级行星齿轮(30、130)，其包括：第一构件(31、32、33)，其与所述内燃机(11)的输出轴(11a)连接；第二构件(31、32、33)，由制动器(Brk)的接合及脱离，允许及禁止该第二构件(31、32、33)旋转；以及，第三构件(31、32、33)，由离合器(Clt)的接合与脱离使所述第三构件(31、32、33)可相对于所述第一构件(31、32、33)连接及分离；以及
变速机构(40、140)，其包括：输入轴(41)，其与所述第三构件(31、32、33)连接；输出轴(42)，其与所述混合动力车(1、101)的驱动轮连接；以及多个齿轮组(51、52、53、54、61、62、63、64)，其构造成改变所述输入轴(41)的转速，并且将转速传送至所述输出轴(42)，所述多个齿轮组(51、52、53、54、61、62、63、64)包括在所述多个齿轮组(51、52、53、54、61、62、63、64)之中规定为最小减速比的最小减速比齿轮组(53、63／52、62)，所述最小减速比齿轮组(53、63／52、62)包括由所述输入轴(41)和所述输出轴(42)分别支撑以使其可接合及脱离的齿轮(53、63)，所述最小减速比齿轮组(53、63／52、62)中的一个齿轮(63／62)与所述电动机(12)连接。
2.根据权利要求1所述的变速器(20、120)，其中，所述单级行星齿轮(30、130)和所述变速机构(40、140)建立多个前进变速，基于所述制动器(Brk)和所述离合器(Clt)各自的接合与脱离，由所述单级行星齿轮(30、130)的变速操作执行所述多个前进变速中从第一速到第二速的切换，以及，其中，所述最小减速比齿轮组(53、63／52、62)的所述齿轮(53、63)相对于所述输入轴(41)和所述输出轴(42)选择性地接合及脱离，使得在以所述第一速驱动所述混合动力车的情况下，将所述电动机(12)的驱动力经由用于所述第一速的齿轮组(51、61)传送至所述输出轴(42)，并且使得在确认所述第二速建立的情况下，将所述电动机(12)的驱动力传送至所述输出轴(42)。
3.根据权利要求1或者权利要求2所述的变速器(20、120)，其中，所述第一构件是所述单级行星齿轮(30、130)的太阳齿轮(31)、环形齿轮(32)、以及齿轮架(33)中的任意一个，所述第二构件是所述太阳齿轮(31)和所述环形齿轮(32)中未规定为所述第一构件的任意一个，以及，所述第三构件是所述太阳齿轮(31)、所述环形齿轮(32)、以及所述齿轮架(33)中未规定为所述第一构件也未规定为所述第二构件的一个。
4.根据权利要求3所述的变速器(20、120)，其中，所述第一构件是所述太阳齿轮(31)和所述环形齿轮(32)中的一个，所述第二构件是所述太阳齿轮(31)和所述环形齿轮(32)中的另一个，以及，所述第三构件是所述齿轮架(33)。
5.根据权利要求3所述的变速器(20、120)，其中，所述第一构件是所述太阳齿轮(31)，所述第二构件是所述环形齿轮(32)，以及，所述第三构件是所述齿轮架(33)。
6.根据权利要求5所述的变速器(20、120)，其中，所述离合器(Clt)是干式离合器。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的变速器(20、120)，其中，所述变速机构(40、140)包括两个或三个所述齿轮组，所述齿轮组以两级前进变速或三级前进变速使所述输入轴(41)的转速改变以传送至所述输出轴(42)，所述两个齿轮组或所述三个齿轮组中的所述最小减速比齿轮组(53、63／52、62)布置成在所述输入轴(41)的轴向离所述内燃机(11)最远。
8.根据权利要求7所述的变速器(20)，其中，所述多个齿轮组(51、52、53、54、61、62、63、64)包括用于倒挡驱动并具有齿轮(54、64)的齿轮组，以及，所述变速机构中倒挡驱动用挡位由倒挡驱动用齿轮系得到，在所述倒挡驱动用齿轮系中，所述倒挡驱动用齿轮组的齿轮(54、64)由所述输入轴(41)和所述输出轴(42)分别支撑，以及，所述倒挡驱动用齿轮组构造成与反转齿轮(74)啮合，所述倒挡驱动用齿轮系可相对于所述输入轴(41)和所述输出轴(42)中的至少一个接合及脱离。
9.根据权利要求7所述的变速器(120)，其中，倒挡变速由所述电动机(12)的反转以及所述最小减速比齿轮组(52、62)得到。
10.根据权利要求7所述的变速器(20、120)，其中，所述电动机(12)布置成，使得所述电动机(12)的旋转轴与所述变速机构(40、140)的所述输出轴(42)平行，以及，将所述电动机(12)于所述输出轴(42)的轴向布置在所述内燃机(11)与所述最小减速比齿轮组(53、63／52、62)之间。
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Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3230416B2 (ja) * 1995-07-14 2001-11-19 日本鋼管株式会社 製鋼スラグの水蒸気エージング処理方法
GB201111868D0 (en) 2011-07-11 2011-08-24 Xtrac Ltd 4-shaft gearbox for hybrid vehicle
ITTO20120565A1 (it) 2012-06-26 2013-12-27 Oerlikon Graziano Spa Trasmissione ibrida per veicolo a motore
ITBO20120363A1 (it) 2012-07-03 2014-01-04 Ferrari Spa Trasmissione manuale automatica per una vettura ibrida provvista di un motore a combustione interna e di una macchina elettrica
CN103185127A (zh) * 2013-02-27 2013-07-03 崔莹泉 分体式变速器主动轴
CN103185111A (zh) * 2013-02-27 2013-07-03 崔莹泉 一种灵活传动变速器
CN103148172A (zh) * 2013-02-27 2013-06-12 崔莹泉 一种两轴式动力耦合变速器
FR3005610A1 (fr) * 2013-05-14 2014-11-21 Renault Sa Systeme doubleur de gamme pour boite de vitesses automatique
CN103335070A (zh) * 2013-07-25 2013-10-02 郑浩 一种简易两轴式动力耦合变速器
JP2015116953A (ja) * 2013-12-19 2015-06-25 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の駆動装置
CN104742721B (zh) * 2013-12-30 2017-12-22 联合汽车电子有限公司 一种采用双离合器的混合动力系统及其实现方法
EP3109111B1 (en) * 2014-02-20 2019-08-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Vehicle hybrid system
DE102014212071B4 (de) * 2014-06-24 2022-02-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebsstrang für ein Fahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs
CN106143102B (zh) * 2014-11-18 2019-07-16 上海汽车集团股份有限公司 车辆混合动力驱动系统及其变速器
JP2016196198A (ja) * 2015-04-02 2016-11-24 アイシン精機株式会社 ハイブリッド車両用駆動装置
DE102015121157A1 (de) 2015-12-04 2017-06-08 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Hybrid-Antriebsstrang
DE102015016939A1 (de) * 2015-12-24 2017-06-29 Daimler Ag Antriebsstrangvorrichtung mit einem Elektromotor
DE102016204586B4 (de) * 2016-03-18 2022-02-03 Audi Ag Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug
JP2017171258A (ja) * 2016-03-25 2017-09-28 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ハイブリッド駆動装置
JP6634615B2 (ja) * 2016-06-28 2020-01-22 ジヤトコ株式会社 車両用変速機
JP6733431B2 (ja) * 2016-08-31 2020-07-29 いすゞ自動車株式会社 変速機
DE102016221058B4 (de) * 2016-10-26 2019-05-09 Audi Ag Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug
CN106541817A (zh) * 2016-10-27 2017-03-29 湖州伊立机械有限公司 一种多动力源耦合及传动装置
DE102016221305A1 (de) * 2016-10-28 2018-05-03 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebsstrang für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit dem Antriebsstrang
RU2653106C1 (ru) * 2016-11-29 2018-05-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) Гибридная трансмиссия с простым планетарным механизмом
CN106740051B (zh) * 2016-12-19 2017-11-03 广州市新域动力技术有限公司 电子制动钳式三速多模单电机混合动力系统
CN106931094B (zh) * 2017-01-23 2023-02-17 蓝黛科技集团股份有限公司 一种变速装置
CN106696673B (zh) * 2017-01-23 2023-02-21 蓝黛科技集团股份有限公司 一种混合动力车辆变速结构
CN109263459A (zh) * 2017-07-17 2019-01-25 舍弗勒技术股份两合公司 混合动力汽车的动力总成及混合动力汽车
CN107487172A (zh) * 2017-09-15 2017-12-19 联合汽车电子有限公司 用于汽车的电动助力装置以及混合动力系统
KR102529391B1 (ko) * 2018-06-14 2023-05-04 현대자동차 주식회사 차량용 변속장치
CN109058398B (zh) * 2018-09-28 2024-01-02 陕西法士特齿轮有限责任公司 一种商用车十一档变速器
CN109854688A (zh) * 2018-12-14 2019-06-07 辛集市宇泰机械有限公司 汽车变速箱
CN109720192B (zh) * 2019-01-16 2021-07-20 江苏大学 一种装载机用多模式切换动力传动装置
DE102019001001B3 (de) * 2019-02-11 2020-06-18 Daimler Ag Hybridantriebsvorrichtung
CN109878320A (zh) * 2019-03-21 2019-06-14 力帆实业(集团)股份有限公司 一种基于amt的汽车混合动力结构
CN110466341B (zh) * 2019-07-30 2023-11-14 麦格纳动力总成(江西)有限公司 混合动力变速器及混合动力驱动系统
CN110525192B (zh) * 2019-08-19 2023-04-07 韶关市广控机械传动技术有限公司 一种混合动力变速系统
CN114194019A (zh) * 2020-09-02 2022-03-18 上海汽车集团股份有限公司 一种混合动力变速箱、混合动力传动系统和车辆
CN112193048B (zh) * 2020-10-23 2022-05-24 东风汽车集团有限公司 一种混合动力车辆的多模式驱动系统
CN112477580B (zh) * 2020-12-04 2021-11-16 浙江吉利控股集团有限公司 一种动力传递装置、动力总成及车辆
WO2022138072A1 (ja) * 2020-12-25 2022-06-30 株式会社アイシン 車両用駆動装置
CN112895878A (zh) * 2021-03-26 2021-06-04 重庆青山工业有限责任公司 纵置双电机混合动力传动装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002114063A (ja) * 2000-07-28 2002-04-16 Aisin Seiki Co Ltd ハイブリッド車両用動力伝達装置
EP1201479A2 (en) * 2000-10-26 2002-05-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus and method for vehicular engine start control
EP1205330A2 (en) * 2000-11-13 2002-05-15 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control device of transmission for hybrid vehicle
CN1886280A (zh) * 2003-11-26 2006-12-27 爱信精机株式会社 车辆的驱动机构
KR20080035765A (ko) * 2006-10-20 2008-04-24 현대자동차주식회사 차량의 하이브리드 시스템 구조

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11141665A (ja) * 1997-11-07 1999-05-25 Kyowa Gokin Kk 自動車用変速機
FR2821137B1 (fr) * 2001-02-19 2004-05-28 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de transmission de mouvement pour vehicules a propulsion hybride
JP2003021170A (ja) * 2001-07-06 2003-01-24 Hitachi Unisia Automotive Ltd 電磁クラッチ装置および動力伝達装置
JP3499852B2 (ja) * 2001-12-03 2004-02-23 本田技研工業株式会社 動力伝達機構
KR100838205B1 (ko) * 2003-05-08 2008-06-13 디티아이 그룹 비.브이. 자동차용 트랜스미션 시스템
DE102007055706A1 (de) * 2007-12-05 2009-06-10 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum verschleißfreien Bremsen bei einem ein elektrodynamisches Antriebssystem aufweisenden Fahrzeug
US20110239820A1 (en) * 2008-12-18 2011-10-06 Honda Motor Co., Ltd Power transmission device for hybrid vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002114063A (ja) * 2000-07-28 2002-04-16 Aisin Seiki Co Ltd ハイブリッド車両用動力伝達装置
EP1201479A2 (en) * 2000-10-26 2002-05-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus and method for vehicular engine start control
EP1205330A2 (en) * 2000-11-13 2002-05-15 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control device of transmission for hybrid vehicle
CN1886280A (zh) * 2003-11-26 2006-12-27 爱信精机株式会社 车辆的驱动机构
KR20080035765A (ko) * 2006-10-20 2008-04-24 현대자동차주식회사 차량의 하이브리드 시스템 구조

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