CN103511615B - 用于车辆的动力传输装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于车辆的动力传输装置，其包括：电辅助驱动单元；包括行星齿轮组的扭矩变换设备，所述行星齿轮组具有连接至所述电辅助驱动单元的第一旋转元件、连接至发动机的第二旋转元件和作为输出元件操作的第三旋转元件；输入设备，其包括第一输入轴和第二输入轴，所述第一输入轴通过一个离合器连接至所述第三旋转元件并在其上具有输入齿轮，所述第二输入轴在不发生旋转干涉的条件下与所述第一输入轴同轴，所述第二输入轴通过另一离合器连接至所述第二旋转元件并在其上具有输入齿轮；直接联接设备，其选择性地连接所述扭矩变换设备的第一、第二和第三旋转元件中的两个旋转元件以使扭矩变换设备变为直接联接状态；以及速度输出设备。

Description

用于车辆的动力传输装置
相关申请的交叉引用
本申请要求分别于2012年6月18日和2013年5月9日提交的韩国专利申请第10-2012-0065142号和第10-2013-0052734号的优先权，上述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，其可以实现平滑的起动和换档，并可以改进燃料经济性和加速性能，这是由于将电辅助驱动单元和扭矩变换设备添加至双离合器动力传输装置。
背景技术
环保车辆的技术是非常重要的技术，依靠该技术未来汽车产业才可以生存。车辆制造商集中于环保车辆的发展，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)，以及提高效率和便利性的双离合器变速器(DCT)。
此外，车辆制造商促进对于动力传输系统的效率的优化，以便符合国家的废气排放规定并且提高燃料消耗性能。为了提高动力传输系统的效率，车辆制造商试图将怠速停止和起动(ISG)系统以及再生制动系统引入实际使用中。
当车辆停止时ISG系统停止发动机，而当车辆开始行进时ISG系统重新起动发动机。当车辆制动时，再生制动系统利用车辆的动能而操作发电机，代替通过摩擦制动车辆，在此刻，再生制动系统在电池中储存产生的电能，并且当车辆行进时重新使用电能。
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各种方式组合。典型地，混合电动车辆使用通过矿物燃料驱动的汽油发动机或柴油发动机，以及通过电能驱动的电动机/发电机。
此外，应用于混合电动车辆的变速器的一个实例为DCT。根据DCT，两个离合器应用于手动变速器布局。因此，可以提高效率和便利性。
换言之，DCT通过利用两个离合器交替地获得奇数速度和偶数速度。交替地获得奇数速度和偶数速度的机构提高了换档感受，以便解决传统手动变速器(MT)和自动手动变速器(AMT)的问题。
但是，DCT具有下述问题，在起动时由于离合器滑动可能发生离合器损坏和能量损失、在坡道起步中由于离合器滑动而导致发生过度的向后滚动，可能无法保证安全性、由于离合器的热容量导致换档时间控制为较短，可能使得相比于自动变速器产生强烈的换档冲击。
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
本发明的各个方面提供一种用于车辆的动力传输装置，其具有如下优点：通过将电辅助驱动单元和扭矩变换设备添加至双离合动力传输装置而实现平滑起动和换档，通过允许再生制动而改进燃料经济性，并当加速时通过使用电动机/发电机的扭矩而改进加速性能。
根据本发明的一个方面的用于车辆的动力传输装置可以包括：电辅助驱动单元，所述电辅助驱动单元作为电动机或发电机工作；扭矩变换设备，所述扭矩变换设备包括具有第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件的行星齿轮组，其中所述第一旋转元件连接至所述电辅助驱动单元，所述第二旋转元件连接至发动机，所述第三旋转元件作为输出元件工作；输入设备，所述输入设备包括第一输入轴和第二输入轴，所述第一输入轴通过一个离合器选择性地连接至所述第三旋转元件，并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，所述第二输入轴在不与所述第一输入轴发生旋转干涉的条件下与所述第一输入轴同轴地设置，所述第二输入轴通过另一离合器选择性地连接至所述第二旋转元件，并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；直接联接设备，所述直接联接设备选择性地连接所述扭矩变换设备的所述第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件中的两个旋转元件，从而使所述扭矩变换设备变为直接联接状态；以及速度输出设备，所述速度输出设备变换所述输入设备的扭矩并输出所述经变换的扭矩。
所述速度输出设备可以包括与所述第一输入轴和第二输入轴平行设置的第一输出轴和第二输出轴，以及与所述第一输入轴和第二输入轴上的所述输入齿轮啮合的多个速度齿轮，所述多个速度齿轮选择性地通过设置在所述第一输出轴和第二输出轴上的同步模块而以可操作方式连接至所述第一输出轴或所述第二输出轴。
所述第一输入轴可以为空心轴，所述第二输入轴可以同轴地穿透所述第一输入轴。
所述电辅助驱动单元可以包括：连接至所述扭矩变换设备的所述第一旋转元件的转子；和包围所述转子并固定至变速器外壳的定子。
所述扭矩变换设备可以为单小齿轮行星齿轮组，其中所述第一旋转元件为太阳轮，所述第二旋转元件为内齿圈，所述第三旋转元件为行星架。
所述一个离合器可以设置在所述行星架和所述第一输入轴之间，所述另一离合器可以设置在所述内齿圈和所述第二输入轴之间。
所述直接联接设备可以为设置在所述第一旋转元件和所述第二旋转元件之间的第三离合器。
所述直接联接设备可以为设置在所述第一旋转元件和所述第三旋转元件之间的第三离合器。
所述直接联接设备可以为设置在所述第二旋转元件和所述第三旋转元件之间的第三离合器。
所述扭矩变换设备可以为单小齿轮行星齿轮组，其中所述第一旋转元件为内齿圈，所述第二旋转元件为太阳轮，所述第三旋转元件为行星架。
所述一个离合器可以设置在所述行星架和所述第一输入轴之间，所述另一离合器可以设置在所述太阳轮和所述第二输入轴之间。
所述直接联接设备可以为设置在所述第一旋转元件和所述第二旋转元件之间的第三离合器。
所述直接联接设备可以为设置在所述第一旋转元件和所述第三旋转元件之间的第三离合器。
所述直接联接设备可以为设置在所述第二旋转元件和所述第三旋转元件之间的第三离合器。
所述扭矩变换设备可以为双小齿轮行星齿轮组，其中所述第一旋转元件为太阳轮，所述第二旋转元件为行星架，所述第三旋转元件为内齿圈。
所述一个离合器可以设置在所述内齿圈和所述第一输入轴之间，所述另一离合器可以设置在所述行星架和所述第二输入轴之间。
所述直接联接设备可以为设置在所述第一旋转元件和所述第二旋转元件之间的第三离合器。
所述直接联接设备可以为设置在所述第一旋转元件和所述第三旋转元件之间的第三离合器。
所述直接联接设备可以为设置在所述第二旋转元件和所述第三旋转元件之间的第三离合器。
所述扭矩变换设备可以为双小齿轮行星齿轮组，其中所述第一旋转元件为行星架，所述第二旋转元件为太阳轮，所述第三旋转元件为内齿圈。
所述一个离合器可以设置在所述内齿圈和所述第一输入轴之间，所述另一离合器可以设置在所述太阳轮和所述第二输入轴之间。
所述直接联接设备可以为设置在所述第一旋转元件和所述第二旋转元件之间的第三离合器。
所述直接联接设备可以为设置在所述第一旋转元件和所述第三旋转元件之间的第三离合器。
所述直接联接设备可以为设置在所述第二旋转元件和所述第三旋转元件之间的第三离合器。
固定地设置在所述第一输入轴上的所述至少一个输入齿轮可以包括在第二前进速度或倒档速度下工作的第一输入齿轮以及在第四前进速度或第六前进速度下工作的第二输入齿轮，其中所述第一输入齿轮和第二输入齿轮从所述第一输入轴的前侧至后侧以指定顺序设置。
固定地设置在所述第二输入轴上的所述至少一个输入齿轮可以包括在第五前进速度下工作的第三输入齿轮、在第一前进速度下工作的第四输入齿轮、在第七前进速度下工作的第五输入齿轮以及在第三前进速度下工作的第六输入齿轮，其中所述第三输入齿轮、第四输入齿轮、第五输入齿轮和第六输入齿轮从所述第二输入轴的前侧至后侧以指定顺序设置。
所述速度输出设备可以包括：第一速度输出单元，所述第一速度输出单元包括与所述第一输入轴和第二输入轴平行设置的第一输出轴以及设置在所述第一输出轴上的第一同步模块和第二同步模块，所述第一速度输出单元通过所述第一同步模块和第二同步模块的选择性操作而将四个速度齿轮选择性地连接至所述第一输出轴，并且以四个速度输出扭矩；第二速度输出单元，所述第二速度输出单元包括与所述第一输入轴和第二输入轴平行设置的第二输出轴以及设置在所述第二输出轴上的第三同步模块和第四同步模块，所述第二速度输出单元通过所述第三同步模块和第四同步模块的选择性操作而将另外四个速度齿轮选择性地连接至所述第二输出轴，并且以另外四个速度输出扭矩；以及倒档速度输出单元，所述倒档速度输出单元包括倒档速度轴和设置在所述倒档速度轴上的惰轮，所述惰轮与所述第二输入轴上的多个输入齿轮中的任意一个输入齿轮以及所述第二输出轴上的多个速度齿轮中的任意一个速度齿轮啮合。
所述第一同步模块可以将与所述第一输入齿轮啮合的第二速度齿轮或与所述第二输入齿轮啮合的所述第六速度齿轮选择性地连接至所述第一轴，所述第二同步模块可以将与所述第四输入齿轮啮合的所述第一速度齿轮或与所述第六输入齿轮啮合的所述第三速度齿轮选择性地连接至所述第一轴，所述第三同步模块可以将与所述第一输入齿轮啮合的所述倒档速度齿轮或与所述第二输入齿轮啮合的所述第四速度齿轮选择性的连接至所述第二轴，并且所述第四同步模块可以将与所述第三输入齿轮啮合的第五速度齿轮或与所述第五输入齿轮啮合的所述第七速度齿轮选择性地连接至所述第二轴。
根据本发明的动力传输装置，其中所述惰轮包括与所述第一输入齿轮啮合的大直径齿轮和与所述倒档速度齿轮啮合的小直径齿轮。
本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点将在纳入本文的附图以及随后与附图一起用于解释本发明的某些原理的具体实施方式中显现或更详细地阐明。
附图说明
图1为根据本发明的用于车辆的示例性动力传输装置的示意图。
图2为图1的动力传输装置的操作图。
图3为根据本发明的用于车辆的示例性动力传输装置的示意图。
图4为图3的动力传输装置的示意图。
图5为根据本发明的用于车辆的示例性动力传输装置的示意图。
图6为图5的动力传输装置的操作图。
图7为根据本发明的用于车辆的示例性动力传输装置的示意图。
图8为根据本发明的用于车辆的示例性动力传输装置的示意图。
图9为根据本发明的用于车辆的示例性动力传输装置的示意图。
图10为根据本发明的用于车辆的示例性动力传输装置的示意图。
图11为根据本发明的用于车辆的示例性动力传输装置的示意图。
图12为根据本发明的用于车辆的示例性动力传输装置的示意图。
图13为根据本发明的用于车辆的示例性动力传输装置的示意图。
图14为根据本发明的用于车辆的示例性动力传输装置的示意图。
具体实施方式
现在将详细提及本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例示意在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当理解，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选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
对于解释各个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组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为根据本发明的各个实施方案的用于车辆的动力传输装置的示意图。
参考图1，根据本发明的各个实施方案的动力传输装置包括电辅助驱动单元2、扭矩变换设备PG、输入设备8和10、可变连接设备CL1和CL2、直接联接设备CL3、速度输出设备OUT1、OUT2和REOUT。
电辅助驱动单元包括用于常规电动车辆中的电动机/发电机(MG)2，该电动机/发电机2包括转子4和定子6从而同时起到电动机和发电机的作用。
转子4连接至扭矩变换设备的任意一个旋转元件，定子6固定至变速器外壳H。
扭矩变换设备包括行星齿轮组PG。在本发明的各个实施方案中，具有三个旋转元件的单小齿轮行星齿轮组用作扭矩变换设备。
三个旋转元件为由太阳轮S构成的第一旋转元件N1、由内齿圈R构成的第二旋转元件N2和由行星架PC构成的第三旋转元件N3。
第一旋转元件N1连接至转子4从而接收转子4的扭矩或将扭矩传输至转子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，从而作为输入元件工作。
第三旋转元件N3作为输出元件工作，将扭矩传输至速度输出设备。
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为空心轴，输入轴8的前端部分选择性地连接至扭矩变换设备的第三旋转元件N3。第二输入轴10插置于第一输入轴8中并与第一输入轴8不发生旋转干涉。第二输入轴10的前端部分选择性地连接至扭矩变换设备的第二旋转元件N2。
第一和第二输入齿轮G1和G2以预定的距离设置在第一输入轴8上。
第三、第四、第五和第六输入齿轮G3、G4、G5和G6以预定距离设置在第二输入轴10上。第三、第四、第五和第六输入齿轮G3、G4、G5和G6设置在穿过第一输入轴8的第二输入轴10的后部，并从第二输入轴10的前侧至后侧以第三、第四、第五和第六输入齿轮G3、G4、G5和G6的顺序设置。
第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七输入齿轮G1、G2、G3、G4、G5、G6和G7输入齿轮在每个速度下工作。即，第一输入齿轮G1在第二前进速度和倒档速度下工作，第二输入齿轮G2在第四前进速度和第六前进速度下工作，第三输入齿轮G3在第五前进速度下工作，第四输入齿轮G4在第一前进速度下工作，第五输入齿轮G5在第七前进速度下工作，第六输入齿轮G6在第三前进速度工作。
此外，用于偶数速度和倒档速度的输入齿轮设置在第一输入轴8上，用于奇数速度的输入齿轮设置在第二输入轴10上。
可变连接设备包括第一离合器CL1和第二离合器CL2。
第一离合器CL1设置在第二输入轴10和第二旋转元件N2之间，并将扭矩变换设备的扭矩选择性地传输转至第二输入轴10。
第二离合器CL2设置在第一输入轴8和第三旋转元件N3之间，并将扭矩变换设备的扭矩选择性地传输转至第一输入轴8。
直接联接设备由第三离合器CL3构成，并将发动机ENG的输出轴OS选择性地连接至第一旋转元件N1。
即，作为直接联接设备的第三离合器CL3将扭矩变换设备的第一旋转元件N1和第二旋转元件N2连接。因此，如果第三离合器CL3工作，第一和第二旋转元件N1和N2整体地旋转，行星齿轮组PG变为直接联接状态。
第一、第二和第三离合器CL1、CL2和CL3可以为常规的湿式多片离合器，并通过液压控制系统控制。此外，第一、第二和第三离合器CL1、CL2和CL3也可以为干式多片离合器。
速度输出设备适用于从每个输入齿轮接收扭矩、变换扭矩并输出经变换的扭矩。速度输出设备包括以预定距离间隔设置并与第一和第二输入轴8和10平行的第一和第二速度输出单元OUT1和OUT2以及倒档速度输出单元REOUT。
第一速度输出单元OUT1包括：与第一和第二输入轴8和10间隔设置并平行的第一输出轴12；第一、第二、第三和第六速度齿轮D1、D2、D3和D6；设置在第一输出轴12上并将第二速度齿轮D2或第六速度齿轮D6选择性地连接至第一输出轴12的第一同步模块SL1；以及设置在第一输出轴12上并将第一速度齿轮D1或第三速度齿轮D3选择性地连接至第一输出轴12的第二同步模块SL2。
第二速度齿轮D2与第一输入齿轮G1啮合，第六速度齿轮D6与第二输入齿轮G2啮合。
第一速度齿轮D1与第四输入齿轮G4啮合，第三速度齿轮D3与第六输入齿轮G6啮合。
此外，通过第一速度输出单元OUT1变换的扭矩通过安装在第一输出轴12的前端部分或后端部分处的第一输出齿轮被传输至常规差动设备。
第二输出单元OUT2包括：与第一和第二输入轴8和10间隔设置并平行的第二输出轴14；倒档速度齿轮RG以及第四、第五和第七速度齿轮D4、D5和D7；设置在第二输出轴14上并将倒档速度齿轮RG或第四速度齿轮D4选择性地连接至第二输出轴14的第三同步模块SL3；以及设置在第二输出轴14上并将第五速度齿轮D5或第七速度齿轮D7选择性地连接至第二输出轴14的第四同步模块SL4。
倒档速度齿轮RG与倒档速度输出单元REOUT的惰轮ID啮合，第四速度齿轮D4与第二输入齿轮G2啮合。
第五速度齿轮D5与第三输入齿轮G3啮合，第七速度齿轮D7与第五输入齿轮G5啮合。
此外，通过第二速度输出单元OUT2变换的扭矩通过安装在第二输出轴14的前端部分或后端部分处的第二输出齿轮被传输至常规差动装置。
倒档速度输出单元包括倒档速度轴16和惰轮ID。惰轮ID包括设置在倒档速度轴16上的大直径齿轮18和小直径齿轮20。
倒档速度轴16与第一和第二输出轴12和14平行设置，大直径齿轮18与第一输入齿轮G1啮合，小直径齿轮20与倒档速度齿轮RG啮合。
因此，如果进行换档至倒档速度，第一输入齿轮G1的扭矩通过惰轮ID被传输至倒档速度齿轮RG，经改变的扭矩通过第二输出轴14的第二输出齿轮被传输至常规差动设备。在此时，输出为反转速度。
由于第一、第二、第三和第四同步模块SL1、SL2、SL3和SL4对于本领域技术人员是已知的，因此将忽略其详细说明。此外，如本领域技术人员已知的，分别应用于第一、第二、第三和第四同步模块SL1、SL2、SL3和SL4的套筒SLE1、SLE2、SLE3和SLE4通过额外的致动器操作，所述致动器通过变速器控制单元控制。
图2为图1的用于车辆的动力传输装置的操作图。
参考图2，当充电时，第一离合器CL1在奇数速度下工作，第二离合器CL2在倒档速度REV和偶数速度下工作。第一、第二、第三和第四同步模块SL1、SL2、SL3和SL4的套筒SLE1、SLE2、SLE3和SLE4而以可操作方式联接至相应速度的D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7和RG的齿轮。
空档
在空档N状态，第一输出轴12和第二速度齿轮D2通过第一同步模块SL1的套筒SLE1而以可操作方式连接，或者不操作任何同步模块。
第一输出轴12和第二速度齿轮D2在空档N状态而以可操作方式连接的原因在于车辆不在第一前进速度起动而在第二前进速度起动。
此外，当空档N状态电池充电时，操作第三离合器CL3以使扭矩变换设备在直接联接状态。在此情况下，发动机的扭矩被传输至转子4以有效地给电池充电。
倒档速度
当车辆在倒档速度REV下起动时，操作第二离合器CL2从而在第二输出轴14和倒档速度齿轮RG通过第三同步模块SL3的套筒SLE3而以可操作方式连接的状态下执行起动控制。然后，通过第三离合器CL3的工作完成换档至倒档速度REV。
第一前进速度
在第一输出轴12和第二速度齿轮D2通过第一同步模块SL1的套筒SLE1而以可操作方式连接的状态下，当车辆在D档域中起动时，车辆通过第二离合器CL2的工作而起动。
在第一输出轴12和第一速度齿轮D1通过第二同步模块SL2的套筒SLE2在车辆起动的过程中而以可操作方式连接之后，通过第一离合器CL1的工作完成换档至第一前进速度。
第二前进速度
释放在第一前进速度下工作的第一离合器CL1并在第二前进速度下控制第二同步模块SL2的套筒SLE2以移动至空档位置。然后，如果第三离合器CL3工作，完成换档至第二前进速度。
第三前进速度
释放在第二前进速度下工作的第三离合器CL3，第一输出轴12和第三速度齿轮D3通过第二同步模块SL2的套筒SLE2在第三前进速度下而以可操作方式连接。然后，如果第一离合器CL1工作，完成换档至第三前进速度。
此时，第一输出轴12和第二速度齿轮D2通过第一同步模块SL1的套筒SLE1而以可操作方式连接，但其对换档没有任何影响。
第四前进速度
释放在第三前进速度下工作的第一离合器CL1，在第四前进速度下控制第一同步模块SL1的套筒SLE1和第二同步模块SL2的套筒SLE2以移动至它们的空档位置。然后，如果第二输出轴14和第四速度齿轮D4通过第三同步模块SL3的套筒SLE3而以可操作方式连接，第三离合器CL3工作，完成换档至第四前进速度。
第五前进速度
释放在第四前进速度下工作的第三离合器CL3，第二输出轴14和第五速度齿轮D5通过第四同步模块SL4的套筒SLE4在第五前进速度下而以可操作方式连接。然后，如果第一离合器CL1工作，完成换档至第五前进速度。
此时，第二输出轴14和第四速度齿轮D4通过第三同步模块SL3的套筒SLE3而以可操作方式连接，但其对换档没有任何影响。
第六前进速度
释放在第五前进速度下工作的第一离合器CL1，在第六前进速度下控制第三同步模块SL3的套筒SLE3和第四同步模块SL4的套筒SLE4以移动至它们的空档位置。然后，如果第一输出轴12和第六速度齿轮D6通过第一同步模块SL1的套筒SLE1而以可操作方式连接，第三离合器CL3工作，完成换档至第六前进速度。
第七前进速度
释放在第六前进速度下工作的第三离合器CL3，第二输出轴14和第七速度齿轮D7通过第四同步模块SL4的套筒SLE4在第七前进速度下而以可操作方式连接。然后，如果第一离合器CL1工作，完成换档至第七前进速度。
此时，第一输出轴12和第六速度齿轮D6通过第一同步模块SL1的套筒SLE1而以可操作方式连接，但其对换档没有任何影响。
此外，如果作为电辅助驱动单元的电动机/发电机2在第三离合器CL3没有操作的状态下驱动，扭矩变换设备根据电动机/发电机2和发动机ENG的旋转速度改变并输出扭矩。
当车辆以第一前进速度和倒档速度运行时如果操作作为电辅助驱动单元的电动机/发电机2，再生制动是可能的。
根据本发明的各个实施方案，通过使用作为电辅助驱动单元的电动机/发电机和作为扭矩变换设备的行星齿轮组实现起动和换档。因此，可以实现平滑起动和换档。
由于可以最小化离合器滑移，且再生制动在减速时是可能的，可以改进燃料经济型。
此外，由于作为电辅助驱动单元的电动机/发电机在加速时协助扭矩，可以改进加速性能。
图3为根据本发明的第二个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，第三离合器CL3用于使作为扭矩变换设备的行星齿轮组PG变为直接联接状态，第三离合器CL3设置在根据本发明的第二个示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置中的第一旋转元件N1和第三旋转元件N3之间。
因此，本发明的第二个示例性实施方案相比于第一个示例性实施方案具有不同的第三离合器CL3的位置，但第二个示例性实施方案的功能和其他组件与第一个示例性实施方案的功能和其他组件相同。因此，将省略其详细描述。
图4为根据本发明的第三个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，第三离合器CL3用于使作为扭矩变换设备的行星齿轮组PG变为直接联接状态，第三离合器CL3设置在根据本发明的第三个示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置中的第二旋转元件N2和第三旋转元件N3之间。
因此，本发明的第三个示例性实施方案相比于第一个示例性实施方案具有不同的第三离合器CL3的位置，但第三个示例性实施方案的功能和其他组件与第一个示例性实施方案的功能和其他组件相同。因此，将省略其详细描述。
图5为根据本发明的第四个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，根据本发明的第四个示例性实施方案的动力传输装置包括电辅助驱动单元2、扭矩变换设备PG、输入设备8和10、可变连接设备CL1和CL2、直接联接设备CL3、速度输出设备OUT1、OUT2和REOUT。
由于根据本发明的第四个示例性实施方案的动力传输装置类似于根据本发明的第一个示例性实施方案的动力传输装置，将描述第一个和第四个示例性实施方案之间的区别。
扭矩变换设备包括行星齿轮组PG。在本发明的第四个示例性实施方案中，具有三个旋转元件的单小齿轮行星齿轮组用作扭矩变换设备。
三个旋转元件为由内齿圈R构成的第一旋转元件N1、由太阳轮S构成的第二旋转元件N2和由行星架PC构成的第三旋转元件N3。
可变连接设备包括第一离合器CL1和第二离合器CL2。
第一离合器CL1设置在第一输入轴8和第三旋转元件N3之间，并将扭矩变换设备的扭矩选择性地传输转至第一输入轴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，并将扭矩变换设备的扭矩选择性地传输转至第二输入轴10。
直接联接设备由第三离合器CL3构成，并将连接至电动机/发电机2的转子4的第一旋转元件N1选择性地连接至第二旋转元件N2，第二旋转元件N2连接至发动机ENG的输出轴OS。
图6为根据本发明的第四个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，第一离合器CL1在倒档速度和偶数速度下工作，第二离合器CL2在奇数速度下工作。
空档
在空档N状态，第一输出轴12和第二速度齿轮D2通过第一同步模块SL1的套筒SLE1而以可操作方式连接，或者不操作任何同步模块。
第一输出轴12和第二速度齿轮D2在空档N状态而以可操作方式连接的原因在于车辆不在第一前进速度起动而在第二前进速度起动。
此外，当空档N状态电池充电时，操作第三离合器CL3以使扭矩变换设备在直接联接状态。在此情况下，发动机的扭矩被传输至转子4以有效地给电池充电。
倒档速度
当车辆在倒档速度REV下起动时，操作第一离合器CL1从而在第二输出轴14和倒档速度齿轮RG通过第三同步模块SL3的套筒SLE3而以可操作方式连接的状态下执行起动控制。然后，通过第三离合器CL3的工作完成换档至倒档速度REV。
第一前进速度
在第一输出轴12和第二速度齿轮D2通过第一同步模块SL1的套筒SLE1而以可操作方式连接的状态下，当车辆在D档域中起动时，车辆通过第一离合器CL1的工作起动。
在第一输出轴12和第一速度齿轮D1通过第二同步模块SL2的套筒SLE2在车辆起动的过程中而以可操作方式连接之后，通过第二离合器CL2的工作完成换档至第一前进速度。
第二前进速度
释放在第一前进速度下工作的第二离合器CL2并控制第二同步模块SL2的套筒SLE2以在第二前进速度下移动下至空档位置。然后，如果第三离合器CL3工作，完成换档至第二前进速度。
第三前进速度
释放在第二前进速度下工作的第三离合器CL3，第一输出轴12和第三速度齿轮D3通过第二同步模块SL2的套筒SLE2在第三前进速度下而以可操作方式连接。然后，如果第二离合器CL2工作，完成换档至第二前进速度。
此时，第一输出轴12和第二速度齿轮D2通过第一同步模块SL1的套筒SLE1而以可操作方式连接，但其对换档没有任何影响。
第四前进速度
释放在第三前进速度下工作的第二离合器CL2，在第四前进速度下控制第一同步模块SL1的套筒SLE1和第二同步模块SL2的套筒SLE2以移动至它们的空档位置。然后，如果第二输出轴14和第四速度齿轮D4通过第三同步模块SL3的套筒SLE3而以可操作方式连接，第三离合器CL3工作，完成换档至第四前进速度。
第五前进速度
释放在第四前进速度下工作的第三离合器CL3，第二输出轴14和第五速度齿轮D5通过第四同步模块SL4的套筒SLE4在第五前进速度下而以可操作方式连接。然后，如果第二离合器CL2工作，完成换档至第五前进速度。
此时，第二输出轴14和第四速度齿轮D4通过第三同步模块SL3的套筒SLE3而以可操作方式连接，但其对换档没有任何影响。
第六前进速度
释放在第五前进速度下工作的第二离合器CL2，在第六前进速度下控制第三同步模块SL3的套筒SLE3和第四同步模块SL4的套筒SLE4以移动至它们的空档位置。然后，如果第一输出轴12和第六速度齿轮D6通过第一同步模块SL1的套筒SLE1而以可操作方式连接，第三离合器CL3工作，完成换档至第六前进速度。
第七前进速度
释放在第六前进速度下工作的第三离合器CL3，第二输出轴14和第七速度齿轮D7通过第四同步模块SL4的套筒SLE4在第七前进速度下而以可操作方式连接。然后，如果第二离合器CL2工作，完成换档至第七前进速度。
此时，第一输出轴12和第六速度齿轮D6通过第一同步模块SL1的套筒SLE1而以可操作方式连接，但其对换档没有任何影响。
图7为根据本发明的第五个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7，第三离合器CL3设置在根据本发明的第五个示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置中的第一旋转元件N1和第三旋转元件N3之间。
因为第五个示例性实施方案的功能和组件除了第三离合器CL3的位置之外与第四个示例性实施方案的功能和组件相同，所以将省略其详细描述。
图8为根据本发明的第六个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8，第三离合器CL3设置在根据本发明的第六个示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置中的第二旋转元件N2和第三旋转元件N3之间。
因为第六个示例性实施方案的功能和组件除了第三离合器CL3的位置之外与第四个示例性实施方案的功能和组件相同，所以将省略其详细描述。
图9为根据本发明的第七个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9，行星齿轮组PG为根据本发明的第七个示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置中的双小齿轮行星齿轮组。
因此，太阳轮S为第一旋转元件N1，行星架PC为第二旋转元件N2，内齿圈R为第三旋转元件N3。
此外，根据本发明的第七个示例性实施方案，第三离合器CL3设置在第一旋转元件N1和第二旋转元件N2之间。
因为第七个示例性实施方案的功能和组件除了行星齿轮组PG的类型和第三离合器CL3的位置之外与第四个示例性实施方案的功能和组件相同，所以将省略其详细描述。
图10为根据本发明的第八个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10，行星齿轮组PG为根据本发明的第八个示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置中的双小齿轮行星齿轮组。
因此，太阳轮S为第一旋转元件N1，行星架PC为第二旋转元件N2，内齿圈R为第三旋转元件N3。
此外，根据本发明的第八个示例性实施方案，第三离合器CL3设置在第一旋转元件N1和第三旋转元件N3之间。
因为第八个示例性实施方案的功能和组件除了行星齿轮组PG的类型和第三离合器CL3的位置之外与第四个示例性实施方案的功能和组件相同，所以将省略其详细描述。
图11为根据本发明的第九个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10，行星齿轮组PG为根据本发明的第九个示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置中的双小齿轮行星齿轮组。
因此，太阳轮S为第一旋转元件N1，行星架PC为第二旋转元件N2，内齿圈R为第三旋转元件N3。
此外，根据本发明的第九个示例性实施方案，第三离合器CL3设置在第二旋转元件N2和第三旋转元件N3之间。
因为第九个示例性实施方案的功能和组件除了行星齿轮组PG的类型和第三离合器CL3的位置之外与第四个示例性实施方案的功能和组件相同，所以将省略其详细描述。
图12为根据本发明的第十个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12，行星齿轮组PG为根据本发明的第十个示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置中的双小齿轮行星齿轮组。
因此，行星架PC为第一旋转元件N1，太阳轮S为第二旋转元件N2，内齿圈R为第三旋转元件N3。
此外，根据本发明的第十个示例性实施方案，第三离合器CL3设置在第一旋转元件N1和第二旋转元件N2之间。
因为第十个示例性实施方案的功能和组件除了行星齿轮组PG的类型和第三离合器CL3的位置之外与第四个示例性实施方案的功能和组件相同，所以将省略其详细描述。
图13为根据本发明的第十一个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13，行星齿轮组PG为根据本发明的第十一个示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置中的双小齿轮行星齿轮组。
因此，行星架PC为第一旋转元件N1，太阳轮S为第二旋转元件N2，内齿圈R为第三旋转元件N3。
此外，根据本发明的第十一个示例性实施方案，第三离合器CL3设置在第一旋转元件N1和第三旋转元件N3之间。
因为第十一个示例性实施方案的功能和组件除了行星齿轮组PG的类型和第三离合器CL3的位置之外与第四个示例性实施方案的功能和组件相同，所以将省略其详细描述。
图14为根据本发明的第十二个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14，行星齿轮组PG为根据本发明的第十二个示例性实施方案的用于车辆的动力传输装置中的双小齿轮行星齿轮组。
因此，行星架PC为第一旋转元件N1，太阳轮S为第二旋转元件N2，内齿圈R为第三旋转元件N3。
此外，根据本发明的第十二个示例性实施方案，第三离合器CL3设置在第二旋转元件N2和第三旋转元件N3之间。
因为第十二个示例性实施方案的功能和组件除了行星齿轮组PG的类型和第三离合器CL3的位置之外与第四个示例性实施方案的功能和组件相同，所以将省略其详细描述。
根据本发明的各个实施方案，通过使用作为电辅助驱动单元的电动机/发电机和作为扭矩变换设备的行星齿轮组实现起动和换档。因此，可以实现平滑起动和换档。
由于可以最小化离合器滑移，且再生制动在减速时是可能的，可以改进燃料经济型。
此外，由于作为电辅助驱动单元的电动机/发电机在加速时协助扭矩，可以改进加速性能。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语上或下、前或后、内或外等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。它们并不会毫无遗漏，也不会将本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。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它们的实际应用，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的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同方案加以限定。

Claims (28)

1.一种用于车辆的动力传输装置，其包括：
电辅助驱动单元，所述电辅助驱动单元作为电动机或发电机工作；
扭矩变换设备，所述扭矩变换设备包括具有第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件的行星齿轮组，其中所述第一旋转元件连接至所述电辅助驱动单元，所述第二旋转元件连接至发动机，所述第三旋转元件作为输出元件工作；
输入设备，所述输入设备包括第一输入轴和第二输入轴，所述第一输入轴通过一个离合器选择性地连接至所述第三旋转元件，并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，所述第二输入轴在不与所述第一输入轴发生旋转干涉的条件下与所述第一输入轴同轴地设置，所述第二输入轴通过另一离合器选择性地连接至所述第二旋转元件，并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；
直接联接设备，所述直接联接设备选择性地连接所述扭矩变换设备的所述第一旋转元件、第二旋转元件和第三旋转元件中的两个旋转元件，以使所述扭矩变换设备变为直接联接状态；以及
速度输出设备，所述速度输出设备变换所述输入设备的扭矩并输出经变换的扭矩。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述速度输出设备包括与所述第一输入轴和第二输入轴平行设置的第一输出轴和第二输出轴，以及与所述第一输入轴和第二输入轴上的所述输入齿轮啮合的多个速度齿轮，所述多个速度齿轮选择性地通过设置在所述第一输出轴和第二输出轴上的同步模块而以可操作方式连接至所述第一输出轴或所述第二输出轴。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述第一输入轴为空心轴，所述第二输入轴同轴地穿过所述第一输入轴。
4.根据权利要求2所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述电辅助驱动单元包括：
连接至所述扭矩变换设备的所述第一旋转元件的转子；和
包围所述转子并固定至变速器外壳的定子。
5.根据权利要求2所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述扭矩变换设备为单小齿轮行星齿轮组，所述第一旋转元件为太阳轮，所述第二旋转元件为内齿圈，所述第三旋转元件为行星架。
6.根据权利要求5所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述一个离合器设置在所述行星架和所述第一输入轴之间，所述另一离合器设置在所述内齿圈和所述第二输入轴之间。
7.根据权利要求6所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述直接联接设备为设置在所述第一旋转元件和所述第二旋转元件之间的第三离合器。
8.根据权利要求6所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述直接联接设备为设置在所述第一旋转元件和所述第三旋转元件之间的第三离合器。
9.根据权利要求6所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述直接联接设备为设置在所述第二旋转元件和所述第三旋转元件之间的第三离合器。
10.根据权利要求2所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述扭矩变换设备为单小齿轮行星齿轮组，所述第一旋转元件为内齿圈，所述第二旋转元件为太阳轮，所述第三旋转元件为行星架。
11.根据权利要求10所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述一个离合器设置在所述行星架和所述第一输入轴之间，所述另一离合器设置在所述太阳轮和所述第二输入轴之间。
12.根据权利要求11所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述直接联接设备为设置在所述第一旋转元件和所述第二旋转元件之间的第三离合器。
13.根据权利要求11所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述直接联接设备为设置在所述第一旋转元件和所述第三旋转元件之间的第三离合器。
14.根据权利要求11所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述直接联接设备为设置在所述第二旋转元件和所述第三旋转元件之间的第三离合器。
15.根据权利要求2所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述扭矩变换设备为双小齿轮行星齿轮组，所述第一旋转元件为太阳轮，所述第二旋转元件为行星架，所述第三旋转元件为内齿圈。
16.根据权利要求15所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述一个离合器设置在所述内齿圈和所述第一输入轴之间，所述另一离合器设置在所述行星架和所述第二输入轴之间。
17.根据权利要求16所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述直接联接设备为设置在所述第一旋转元件和所述第二旋转元件之间的第三离合器。
18.根据权利要求16所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述直接联接设备为设置在所述第一旋转元件和所述第三旋转元件之间的第三离合器。
19.根据权利要求16所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述直接联接设备为设置在所述第二旋转元件和所述第三旋转元件之间的第三离合器。
20.根据权利要求2所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述扭矩变换设备为双小齿轮行星齿轮组，所述第一旋转元件为行星架，所述第二旋转元件为太阳轮，所述第三旋转元件为内齿圈。
21.根据权利要求20所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述一个离合器设置在所述内齿圈和所述第一输入轴之间，所述另一离合器设置在所述太阳轮和所述第二输入轴之间。
22.根据权利要求21所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述直接联接设备为设置在所述第一旋转元件和所述第二旋转元件之间的第三离合器。
23.根据权利要求21所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述直接联接设备为设置在所述第一旋转元件和所述第三旋转元件之间的第三离合器。
24.根据权利要求21所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述直接联接设备为设置在所述第二旋转元件和所述第三旋转元件之间的第三离合器。
25.根据权利要求2所述的用于车辆的动力传输装置，其中固定地设置在所述第一输入轴上的所述至少一个输入齿轮包括：在第二前进速度或倒档速度下工作的第一输入齿轮以及在第四前进速度或第六前进速度下工作的第二输入齿轮，所述第一输入齿轮和第二输入齿轮从所述第一输入轴的前侧至后侧以指定顺序设置，并且
其中固定地设置在所述第二输入轴上的所述至少一个输入齿轮包括：在第五前进速度下工作的第三输入齿轮、在第一前进速度下工作的第四输入齿轮、在第七前进速度下工作的第五输入齿轮以及在第三前进速度下工作的第六输入齿轮，所述第三输入齿轮、第四输入齿轮、第五输入齿轮和第六输入齿轮从所述第二输入轴的前侧至后侧以指定的顺序设置。
26.根据权利要求25所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述速度输出设备包括：
第一速度输出单元，所述第一速度输出单元包括与所述第一输入轴和第二输入轴平行设置的第一输出轴以及设置在所述第一输出轴上的第一同步模块和第二同步模块，所述第一速度输出单元通过所述第一同步模块和第二同步模块的选择性工作而将四个速度齿轮选择性地连接至所述第一输出轴，并且以四个速度输出扭矩；
第二速度输出单元，所述第二速度输出单元包括与所述第一输入轴和第二输入轴平行设置的第二输出轴，以及设置在所述第二输出轴上的第三同步模块和第四同步模块，所述第二速度输出单元通过所述第三同步模块和第四同步模块的选择性工作而将另外四个速度齿轮选择性地连接至所述第二输出轴，并且以另外四个速度输出扭矩；以及
倒档速度输出单元，所述倒档速度输出单元包括倒档速度轴和设置在所述倒档速度轴上的惰轮，所述惰轮与所述第二输入轴上的多个输入齿轮中的任意一个输入齿轮以及所述第二输出轴上的多个速度齿轮中的任意一个速度齿轮啮合。
27.根据权利要求26所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述第一同步模块将与所述第一输入齿轮啮合的第二速度齿轮或与所述第二输入齿轮啮合的第六速度齿轮选择性地连接至第一轴，
所述第二同步模块将与所述第四输入齿轮啮合的第一速度齿轮或与所述第六输入齿轮啮合的第三速度齿轮选择性地连接至所述第一轴，
所述第三同步模块将与所述第一输入齿轮啮合的倒档速度齿轮或与所述第二输入齿轮啮合的第四速度齿轮选择性地连接至第二轴，并且
所述第四同步模块将与所述第三输入齿轮啮合的第五速度齿轮或与所述第五输入齿轮啮合的第七速度齿轮选择性地连接至所述第二轴。
28.根据权利要求27所述的用于车辆的动力传输装置，其中所述惰轮包括与所述第一输入齿轮啮合的大直径齿轮以及与所述倒档速度齿轮啮合的小直径齿轮。
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