CN109707818A - 用于车辆的动力传动设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的动力传动设备。动力传动设备包括三个同心输入轴，不受旋转干涉地设置在三个输入轴中的第一个的外圆周圆周上的传动轴，以及与第一输入轴平行设置的中心轴。该动力传动设备还包括固定变速器，该固定变速器根据设置在第二输入轴和第三输入轴、传动轴和中心轴之间的三个变速齿轮系的各个传动比，选择性地转换输入扭矩。动力传动设备还包括复合变速器，该复合变速器包括一个行星齿轮组，该行星齿轮组具有固定地连接到传动轴的一侧的太阳齿轮。

Description

用于车辆的动力传动设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月25日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2017-0139145的韩国专利申请的优先权权益，其全部内容通过引用被并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的动力传动设备。更具体地，本发明涉及一种用于车辆的动力传动设备，其能够使用一个同步器和一个行星齿轮组来实现多个固定的挡位，并且通过另外设置一个电动机/发电机使得能够以电动车辆(EV)模式或并联式混合动力模式行驶。

背景技术

汽车中的环境友好型技术是未来汽车行业赖以生存的关键，汽车制造商已经尽全力开发环境友好型汽车，以达到环境和燃料消耗的规定。

未来车辆技术的示例可以包括使用电能的电动车辆(EV)和混合动力车辆(HEV)以及具有改进的效率和便利性的双离合器变速器(DCT)。

本背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解。申请人指出，本部分可能包含本申请之前可用的信息。然而，通过提供部分，申请人不承认本部分中包含的任何信息构成现有技术。

发明内容

DCT包括自动变速器中的两个离合器装置和基本手动变速器的齿轮系，DCT使用两个离合器将从发动机输入的扭矩选择性地传递到两个输入轴，并使用上述齿轮系转换扭矩，并且输出转换的扭矩。

为了紧凑地实施5个或更多挡位的高挡位变速器而尝试了DCT，并且通过由控制器控制两个离合器和同步装置，DCT已经被实施为使得驾驶员不需要手动换挡的自动手动变速器(AMT)。

因此，根据多挡位的实施，由于诸如以下的优点：动力传递效率优于行星齿轮式自动变速器，并且易于更换和增加部件，DCT可以符合多挡位的实施效率和燃料消耗规定的重要性，因此DCT一直很突出。

本发明致力于提供一种用于车辆的动力传动设备，其具有使用一个同步器和一个行星齿轮组实现多个固定挡位的优点，并且通过另外设置一个电动机/发电机使得能够以电动车辆模式或并联式混合动力模式行驶。

此外，本发明致力于提供一种用于车辆的动力传动设备，其具有通过减少部件数量来简化内部构造，通过最小化重量来改善燃料消耗并且通过仅使用一个同步器通过减小体积来改善可安装性。

本发明的实施例提供了一种用于车辆的动力传动设备，其包括第一输入轴，固定地连接到发动机的输出侧；第二输入轴，由空心轴形成，并被不受旋转干涉地设置在第一输入轴的外圆周上以与第一输入轴重叠，并且通过第一离合器选择性地连接到第一输入轴；第三输入轴，由空心轴形成，并被不受旋转干涉地设置在所述第二输入轴的外圆周上以与所述第二输入轴重叠，并且通过第二离合器选择性地连接到第一输入轴；传动轴，被不受旋转干涉地设置在第一输入轴的外圆周上并对应于第二输入轴的前侧；中心轴，其在所述中心轴与第一输入轴隔开预定间隔的状态下与所述第一输入轴平行地设置；固定变速器，根据设置在所述第二输入轴和所述第三输入轴、传动轴、以及中心轴之间并且各自具有外部地彼此连接的驱动齿轮和从动齿轮的三个变速齿轮系的各个传动比，选择性地转换输入扭矩，并且通过中心轴和传动轴输出转换的扭矩；复合变速器，包括一个行星齿轮组，行星齿轮组具有固定地连接到传动轴的一侧的太阳齿轮；行星架，通过第三离合器选择性地连接到第一输入轴；以及环形齿轮，选择性地连接到中心轴，以转换输入扭矩并输出转换的扭矩；输出轴，在输出轴以预定间隔与第一输入轴间隔开的状态下，输出轴与第一输入轴平行地设置，并将从复合变速器传递的扭矩输出到最终减速齿轮。

第一离合器和第二离合器、固定变速器和复合变速器以复合变速器、固定变速器、第二离合器和第一离合器的顺序设置在发动机之后。

三个变速齿轮系可以包括：第一变速齿轮系，包括：固定地连接到传动轴的第一驱动齿轮和固定地连接到中心轴并外部地连接到第一驱动齿轮的第一从动齿轮；第二变速齿轮系，包括：被不受旋转干涉地设置在第二输入轴的外圆周上的第二驱动齿轮，固定地连接到中心轴的第二从动齿轮，以及将第二驱动齿轮和第二从动齿轮外部地连接到彼此的惰齿轮；和第三变速齿轮系，包括：固定地连接到第三输入轴的第三驱动齿轮和固定地连接到中心轴并且外部地连接到第三驱动齿轮的第三从动齿轮。

第一驱动齿轮和第二驱动齿轮通过同步器选择性地同步连接到第二输入轴。

第一变速齿轮系具有用于前进第二速度和前进第四速度的传动比，第二变速齿轮系具有用于前进第六速度和倒车的传动比，第三变速齿轮系具有用于前进第一速度和前进第五速度的传动比。

在所述复合变速器中，行星齿轮组的太阳齿轮固定连接到传动轴，行星齿轮组的行星齿轮架选择性地连接到所述第一输入轴，行星齿轮组的环形齿轮在其外圆周上具有与其一体的中心输出齿轮，并且中心输出齿轮外部地连接在中心驱动齿轮和输出轴上的中心输入齿轮之间，其中中心驱动齿轮被不受旋转干涉地设置在中心轴上并且通过第四离合器选择性地连接到所述中心轴。

复合变速器可将通过中心轴上的中心驱动齿轮选择性传递的扭矩通过环形齿轮上的中心输出齿轮输出到输出轴上的中心输入齿轮，并且可转换从第一输入轴选择性地输入到所述行星架的扭矩和从固定变速器转换并经由传动轴输入到太阳齿轮的扭矩，并将转换的扭矩通过中心输出齿轮输出到输出轴上的中心输入齿轮。

行星齿轮组是单个小齿轮行星齿轮组。

电动机/发电机被串联连接到所述第一输入轴，并通过发动机离合器被选择性地连接到发动机的输出侧。

传动轴通过制动器选择性地连接到变速器壳体。

第一变速齿轮系具有用于前进第二速度和前进第四速度的传动比，第二变速齿轮系具有用于前进第七速度和倒车的传动比，第三变速齿轮系具有用于前进第一速度和前进第五速度的传动比。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的用于车辆的动力传动设备的配置图。

图2是根据本发明的第一实施例的用于车辆的动力传动设备的换挡操作表。

图3是根据本发明的第二实施例的用于车辆的动力传动设备的配置图。

图4是根据本发明的第二实施例的用于车辆的动力传动设备的换挡操作表。

图5是根据本发明的第三实施例的用于车辆的动力传动设备的配置图。

图6是根据本发明的第三实施例的用于车辆的动力传动设备的换挡操作表。

图7是根据本发明的第四实施例的用于车辆的动力传动设备的配置图。

图8是根据本发明的第四实施例的用于车辆的动力传动设备的换挡操作表。

具体实施方式

以下将参考附图更全面地描述本发明的实施例。如本领域技术人员将认识到的，所描述的实施例可以以各种不同的方式进行修改，所有这些均不脱离本发明的精神或范围。

整个说明书中将使用相似的附图标记来描述相同或相似的部分。

在下面的描述中，因为部件的名称彼此相同，因此将部件的名称划分为第一，第二等是为了区分名称，但其顺序不受特别限制。

在实施例中，当两个构件(元件)与轴固定连接时，两个构件一起移动并且以相同的角速度围绕旋转轴线旋转。在实施例中，当构件固定连接到变速器壳体时，该构件固定到变速器壳体并且不绕变速器的旋转轴线旋转。在实施例中，当两个构件彼此固定连接并且当两个构件中的一个固定连接到变速器壳体时，两个固定连接构件被固定到变速器壳体并且不绕变速器的旋转轴线旋转。在实施例中，术语“固定连接”与术语“固定到”可互换。

在实施例中，当两个构件“选择性地连接”时，两个构件可操作为(1)彼此接合(固定连接)以一起移动/旋转以用于变速器的操作或者可操作为(2)不彼此接合并且独立移动以用于变速器的另一操作。在实施例中，术语“选择性地连接”与术语“连接或断开”可互换。在实施例中，当构件接合到变速器壳体时，该构件被固定到变速器壳体，并且不围绕变速器的旋转轴线旋转。

在实施例中，当两个构件使用同步器被“同步连接”时，在同步器操作为接合/同步两个构件时，两个构件可操作为(1)以相同的角速度一起旋转或者在同步器不操作为接合/同步两个构件时，两个构件可操作为(2)以两个不同的角速度旋转。

在实施例中，当离合器操作时，离合器接合对应于该离合器的两个可旋转构件(轴)，使得构件以相同的角速度一起旋转。

图1是根据本发明的第一实施例的用于车辆的动力传动设备的配置图。

参考图1，根据本发明第一实施例的用于车辆的动力传动设备包括第一输入轴IS1、第二输入轴IS2、第三输入轴IS3、传动轴TMS、中心轴CS、固定变速器FT、复合变速器CT和输出轴OS。

因此，在作为动力源的发动机ENG的扭矩在固定变速器FT中被转换的情况下，复合变速器CT通过从固定变速器FT传递的被转换的扭矩和从发动机ENG选择性传递的扭矩之间的补偿操作以减小或增加的传动比来转换扭矩，并输出转换的扭矩，从而实现六个前进速度和一个倒退速度。

作为动力源的发动机ENG，可以使用诸如使用化石燃料的现有的汽油发动机、柴油发动机等各种公知的发动机。

从发动机ENG产生的扭矩经由第一输入轴IS1通过车辆的动力传动设备被输入，并且第一输入轴IS1的扭矩通过第三离合器CL3的选择性操作被传递至复合变速器CT，同时通过第一离合器CL1和第二离合器和CL2的选择性操作，经由第二输入轴IS2和第三输入轴IS3输入到固定变速器FT。

另外，为了如上所述的扭矩流动的目的，复合变速器CT、固定变速器FT、第二离合器CL2和第一离合器CL1顺序地设置在发动机ENG之后。

第一输入轴IS1直接连接到发动机ENG的输出侧，以将发动机ENG的扭矩选择性地传递到复合变速器CT。

第二输入轴IS2由空心轴形成，其被不受旋转干涉地设置在第一输入轴IS1的外圆周上，并且通过被设置在第一输入轴IS1的后端部处的第一离合器CL1连接到第一输入轴IS1以选择性地将发动机ENG的扭矩传递到固定变速器FT。

第三输入轴IS3由空心轴形成，其被不受旋转干涉地设置在第二输入轴IS2的外圆周上，并且通过被设置在第二输入轴IS1的后端部处的第二离合器CL2连接到第一输入轴IS以选择性地将发动机ENG的扭矩传递到复合变速器CT。

传动轴TMS被不受旋转干涉地设置在第一输入轴IS1的外圆周上，并且对应于第二输入轴IS2的前侧。

另外，中心轴CS在其与第一输入轴IS1间隔开预定距离的状态下与第一输入轴IS1平行地设置。

中心驱动齿轮CDG被不受旋转干涉地设置在中心轴CS上，并且通过第四离合器CL4选择性地连接到中心轴CS。

固定变速器FT包括设置在第二输入轴IS2和第三输入轴IS3、传动轴TMS和中心轴CS之间的第一变速齿轮系G1、第二变速齿轮系G2和第三变速齿轮系G3，并且各自的驱动齿轮和从动齿轮的外部地彼此连接，并且根据各个变速齿轮系G1、G2和G3的各个传动比选择性地转换扭矩，并通过中心轴CS和传动轴TMS输出转换的扭矩。

第一变速齿轮系G1包括第一驱动齿轮D1和第一从动齿轮P1，其中第一驱动齿轮D1与不受旋转干涉地设置在第一输入轴IS1的外圆周上的传动轴TMS固定地一体形成，第一从动齿轮P1与中心轴CS固定地一体形成并被外部地连接到第一驱动齿轮D1。

第二变速齿轮系G2包括第二驱动齿轮D2、第二从动齿轮P2、以及惰齿轮IDG，其中第二驱动齿轮D2不受旋转干涉地设置在第二输入轴IS2的外圆周上，第二从动齿轮P2与中心轴CS固定地一体形成，惰齿轮IDG被配置在设置在第二驱动齿轮D2和第二从动齿轮P2之间的惰齿轮轴IDS上并外部地连接到第二驱动齿轮D2和第二从动齿轮P2中的每一个。

这里，同步器SL设置在第一驱动齿轮D1和第二驱动齿轮D2之间，以选择性地将第一驱动齿轮D1和第二驱动齿轮D2同步连接到第二输入轴IS2。

第三变速齿轮系G3包括第三驱动齿轮D3和第三从动齿轮P3，其中第三驱动齿轮D3与第三输入轴IS3固定地一体形成，第三从动齿轮P3与中心轴CS一体形成形成并且外部地连接到第三驱动齿轮D3。

如上所述，固定变速器FT被配置为包括三个变速齿轮系G1、G2和G3的含义是可以实现三个固定挡位，并且形成三个变速齿轮系G1、G2和G3的各个驱动齿轮和从动齿轮的传动比可根据变速器所需的设计条件而改变。

在本发明的第一实施例中，以下实例通过示例的方式被示出：第一变速齿轮系G1具有用于前进第二速度和前进第四速度的挡位的传动比，第二变速齿轮系G2具有用于前进第六速度和倒车的挡位的传动比，以及第三变速齿轮系G3具有用于前进第一速度和前进第五速度的挡位的传动比。

因此，接收并转换第二输入轴IS2的扭矩的第一变速齿轮系G1、第二变速齿轮G2可以实现前进第二速度、前进第四速度、前进第六速度的偶数挡位以及倒车挡位Re，接收并转换第三输入轴IS3的扭矩的第三变速齿轮系G3可以实现前进第一速度和前进第五速度的奇数挡位。

通过如上所述的配置，在固定变速器FT中，通过三个变速齿轮系G1、G2和G3而转换的扭矩经由两条路径被输出到复合变速器CT。这里，两条路径中的一条是通过中心轴CS的路径，而另一条路径是通过传动轴TMS的路径。

这里，由于同步器SL是已知的部件，因此将省略对其的详细描述，同步器SL中使用的套筒SLE包括已知的单独的致动器，并且致动器在由变速器控制单元控制的同时执行换挡。

复合变速器CT设置在发动机ENG与固定变速器FT之间，并且包括具有太阳齿轮S的一个行星齿轮组PG，该太阳齿轮S与传动轴TMS的一侧固定地连接以输入扭矩并输出转换后的扭矩。

作为单个小齿轮行星齿轮组的行星齿轮组PG包括太阳齿轮S、行星架PC以及环形齿轮R，其中环形齿轮R固定地连接到不受旋转干涉地设置在第一输入轴IS1上的传动轴TMS的前端，行星架PC可旋转地支撑与太阳齿轮S外啮合的多个小齿轮，环形齿轮R与多个小齿轮内啮合。

即，太阳齿轮S固定连接到传动轴TMS，行星架PC通过第三离合器CL3选择性地连接到第一输入轴IS1，并且环形齿轮R在其外圆周上具有与其一体的中心输出齿轮COG。

这里，中心输出齿轮COG外部地连接到中心轴CS上的中心驱动齿轮CDG，并且外部地连接到与输出轴OS固定连接的中心输入齿轮CIG。

输出轴OS在其与第一输入轴IS1以预定距离间隔开的状态下，与第一输入轴IS1平行地设置，并且具有在其一侧固定地形成的并且外部地与中心输出齿轮COG连接的中心输入齿轮CIG，以将从复合变速器CT传递的扭矩输出到最终减速齿轮FSDG。

即，输出轴OS具有在其一端处与输出轴OS一体形成的最终输出齿轮OG，并且最终输出齿轮OG外部地连接到差速器DIFF的最终减速齿轮FSDG。

这里，第三离合器CL3设置为选择性地将第一输入轴IS1和行星架PC彼此连接，并且第四离合器CL4设置为选择性地将中心轴CS和中心驱动齿轮CDG彼此连接。

通过上述配置，复合变速器CT可以将从中心轴CS上的中心驱动齿轮CDG传递的扭矩输出到输出轴OS上的中心输出齿轮COG。

另外，在复合变速器CT中，在没有从固定变速器FT向复合变速器CT输入扭矩的状态下，在发动机ENG的扭矩通过第三离合器CL3的操作经由行星齿轮架PC被输入到复合变速器CT，使得第四离合器CL4被控制成操作的情况下，行星齿轮组PG、第一变速齿轮系G1和中心轴CS形成一个具有闭合回路形式的动力传递路径，使得扭矩可以互补地操作并且根据第一变速齿轮系G1的传动比和中心驱动齿轮CDG与中心输出齿轮COG之间的传动比而复合地转换，然后被输出。

另外，在通过第三离合器CL3的操作控制经由行星架PC输入发动机ENG的扭矩的状态下，也可以根据太阳齿轮的旋转状态(正转、固定、反转等)通过差动操作来转换并输出扭矩。

这里，作为摩擦机构的第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3和第四离合器C4是由液压控制装置供应的液压来操作的液压摩擦联接单元，并且主要是多板湿式液压摩擦联接单元，但是可以是可根据从诸如多片干式离合器的电子控制设备供应的电信号来操作的联接单元。

图2是根据本发明的第一实施例的用于车辆动力传动设备的换挡操作表，将参照图2对换挡过程进行说明。

[倒挡]

在倒车挡位REV中，如图2所示，第二驱动齿轮D2和第二输入轴IS2通过同步器SL的套筒SLE彼此同步地连接，并且操作第一离合器CL1和第四离合器CL4。

因此，发动机ENG的扭矩通过第一输入轴IS1、第一离合器CL1、第二输入轴IS2、第二驱动齿轮D2、惰齿轮IDG、第二从动齿轮P2、中心轴CS、第四离合器CL4、中心驱动齿轮CDG、中心输出齿轮COG、中心输入齿轮CIG、输出轴OS以及反向旋转的最终输出齿轮OG被输出到差速器DIFF的最终减速齿轮FSDG，从而进行倒车行驶。

[前进第一速度]

在前进第一速度FD1中，如图2所示，在同步器SL的套筒SLE处于空挡位置的状态下操作第二离合器CL2和第四离合器CL4。

因此，发动机ENG的扭矩通过第一输入轴IS1、第二离合器CL2、第三输入轴IS3、第三驱动齿轮D3、第三从动齿轮P3、第三从动齿轮P3、中心轴CS、第四离合器CL4、中心驱动齿轮CDG、中心输出齿轮COG、中心输入齿轮CIG、输出轴OS以及最终输出齿轮OG被传递到差速器DIFF的最终减速齿轮FSDG，从而进行前进第一速度行驶。

[前进第二速度]

在前进第二速度FD1中，如图2所示，第一驱动齿轮D1和第二输入轴IS2通过同步器SL的套筒SLE彼此同步连接，并且操作第一离合器CL1和第四离合器CL4。

因此，发动机ENG的扭矩通过第一输入轴IS1、第一离合器CL1、第二输入轴IS2、第一驱动齿轮D1、第一从动齿轮P1、中心轴CS、第四离合器CL4、中心驱动齿轮CDG、中心输出齿轮COG、中心输入齿轮CIG、输出轴OS以及最终输出齿轮OG被传递到差速器DIFF的最终减速齿轮FSDG，从而进行前进第二速度行驶。

[前进第三速度]

在前进第三速度FD3中，如图2所示，在同步器SL的套筒SLE处于空挡位置的状态下操作第三离合器CL3和第四离合器CL4。

因此，在发动机ENG的扭矩通过第一输入轴IS1和第三离合器CL3被直接输入到构成复合变速器CT的行星齿轮组PG的行星架PC的状态下，中心驱动齿轮CDG和中心轴CS通过第四离合器CL4的操作彼此同步连接。

在这种情况下，在行星齿轮组PG中，在将发动机的扭矩输入到行星架PC的状态下，根据中心输出齿轮COG与中心驱动齿轮CDG之间的传动比和第一驱动齿轮D1与第一从动齿轮P1之间的传动比，扭矩被互补地操作并且组合输出，然后通过输出轴OS的最终输出齿轮OG被传递到差速器DIFF的最终减速齿轮FSDG，从而进行前进第三速度行驶。

[前进第四速度]

在前进第四速度FD4中，如图2所示，第一驱动齿轮D1和第二输入轴IS2通过同步器SL的套筒SLE彼此同步连接，并操作第一离合器CL1和第三离合器CL3。

因此，发动机ENG的扭矩的一部分通过第一输入轴IS1、第一离合器CL1、第二输入轴IS2、第一驱动齿轮D1以及传动轴TMS被输入到行星齿轮组PG的太阳齿轮S，并且发动机ENG的扭矩中的其余部分通过第一输入轴IS1和第三离合器CL3被输入到行星齿轮组PG的行星架PC。

在这种情况下，整个行星齿轮组PG成为一体旋转的状态。因此，输入扭矩被直接(as it is)输出到中心输出齿轮COG，然后通过中心输入齿轮CIG、输出轴OS和最终输出齿轮OG被传递到差速器DIFF的最终减速齿轮FSDG，从而进行前进第四速度行驶。

[前进第五速度]

在前进第五速度FD5中，如图2所示，在同步器SL的套筒SLE处于空挡位置的状态下操作第二离合器CL2和第三离合器CL3。

因此，发动机ENG的扭矩的一部分通过第一输入轴IS1、第二离合器CL2、第三输入轴IS3、第三驱动齿轮D3、第三从动齿轮P3、中心轴CS、第一驱动齿轮P1、第一驱动齿轮D1和传动轴TMS而减小，然后被输入到构成复合变速器CT的行星齿轮组PG的太阳齿轮S，而发动机ENG的扭矩的其余部分通过第一输入轴IS1和第三离合器CL3被直接输入到构成复合变速器CT的行星齿轮组PG的行星架PC。

在这种情况下，在复合变速器CT的行星齿轮组SG中，由于具有不同转速的扭矩被输入到太阳齿轮S和行星架PC，所以扭矩根据转速之间的差异而增加，然后通过与环形齿轮R一体形成的中心输出齿轮COG、中心输入齿轮CIG、输出轴OS和最终输出齿轮OG而被输出到差速器DIFF的最终减速齿轮FSDG，从而进行前进第五速度行驶。

[前进第六速度]

在前进第六速度FD6中，如图2所示，第二驱动齿轮D2和第二输入轴IS2通过同步器SL的套筒SLE彼此同步地连接，并操作第一离合器CL1和第三离合器CL3。

因此，发动机ENG的扭矩中的一部分通过第一输入轴IS1、第一离合器CL1、第二输入轴IS2、第二驱动齿轮D2、惰齿轮IDG、第二从动齿轮P2传递，然后使中心轴CS正向旋转，使中心轴CS正向旋转的扭矩通过第一从动齿轮P1和反向旋转的第一驱动齿轮D1被输入到构成复合变速器CT的行星齿轮组PG的太阳齿轮S，并且发动机ENG的扭矩中的其余部分通过正向旋转的第一输入轴IS1和第三离合器CL3被直接输入到构成复合变速器CT的行星齿轮组PG的行星架PC。

在这种情况下，在复合变速器CT的行星齿轮组PG中，通过反向旋转的太阳齿轮S和正向旋转的行星架PC，扭矩被显著增大，然后通过与环形齿轮R一体形成的中心输出齿轮COG、中心输入齿轮CIG、输出轴OS和最终输出齿轮OG被输出到差速器DIFF的最终减速齿轮FSDG，使得进行最高前进挡位，即进行前进第六速度行驶。

在如上所述的换挡过程的描述中，仅描述了各个挡位的当前操作状态，并且当执行到更高挡位的顺序换挡时，与下一个更高挡位相关联的同步器可以被预先操作，并且当执行到更低挡位的顺序换挡时，则可以预先操作与下一个较低的挡位相关联的同步器。

图3是根据本发明的第二实施例的用于车辆的动力传动设备的配置图。

参考图3，在本发明的第二实施例中，与第一实施例相比，作为辅助动力源的电动机/发电机MG被附加地设置从而能够以并联混合动力模式以及电动车辆(EV)模式行驶。

电动机/发电机MG用作公知的电动机和发电机，并被配置为包括固定到变速器壳体H上的定子ST，以及在径向方向上被可旋转地支撑在定子ST内的转子RT。

电动机/发电机MG被设置在发动机ENG和行星齿轮组PG之间，使得转子RT固定地连接到第一输入轴IS1，发动机离合器ECL被设置在第一输入轴IS1与发动机ENG的输出侧之间。

因此，当驾驶员通过发动机ENG的扭矩驱动车辆时，发动机离合器ECL被控制为操作。在这种情况下，电动机/发电机MG通过扭矩辅助能够实现在并联混合动力模式下的行驶。

另外，当驾驶员通过电动机/发电机MG的扭矩以EV模式驱动车辆时，在发动机离合器ECL的操作被释放的状态下，可以仅通过电动机/发电机MG的扭矩来驱动车辆。

图4是根据本发明的第二实施例的用于车辆的动力传动设备的换挡操作表，将参照图4说明换挡过程。

参考图4，在本发明的第二实施例中，发动机离合器ECL通过发动机ENG的驱动在六个前进速度和一个倒车速度的固定挡位中被操作，从而执行与第一实施例相同的换挡过程，并且将省略对其详细描述。在这种情况下，能够实现通过电动机/发电机MG驱动的扭矩辅助，从而能够以并联混合动力模式驾驶车辆。

另外，在EV模式下，动力源从发动机ENG变为电动机/发电机MG，但六个前进速度和一个倒退速度的换挡过程与第一实施例相同，因此将省略对其的详细说明。

图5是根据本发明的第三实施例的用于车辆的动力传动设备的配置图。

参考图5，在本发明的第三实施例中，与第一实施例相比，可以通过第一制动器BK将传动轴TMS选择性地连接到变速器壳体H来实现七个前进速度和一个倒车速度的挡位。

因此，本发明的第三实施例的用于车辆的动力传动设备与第一实施例的动力传动设备的不同之处在于，增加了第一制动器BK，并且第二驱动齿轮D2和第二从动齿轮P2变为第六速度/倒车驱动和从动齿轮6/Re以及第七速度/倒车驱动和从动齿轮7/Re。

图6是根据本发明的第三实施例的用于车辆的动力传动设备的换挡操作表，并且将参照图6描述换挡过程。

[倒车]

在倒车挡位REV中，如图6所示，第二驱动齿轮D2和第二输入轴IS2通过同步器SL的套筒SLE彼此同步地连接，并操作第一离合器CL1和第四离合器CL4。

因此，发动机ENG的扭矩通过第一输入轴IS1、第一离合器CL1、第二输入轴IS2、第二驱动齿轮D2、惰齿轮IDG、第二从动齿轮P2、中心轴CS、第四离合器CL4、中心驱动齿轮CDG、中心输出齿轮COG、中央输入齿轮CIG、输出轴OS、反转方向的最终输出齿轮OG被输出到差速器DIFF的最终减速齿轮FSDG，从而进行倒车行驶。

[前进第一速度]

在前进第一速度FD1中，如图6所示，在同步器SL的套筒SLE处于空挡位置的状态下操作第二离合器CL2和第四离合器CL4。

因此，发动机ENG的扭矩通过第一输入轴IS1、第二离合器CL2、第三输入轴IS3、第三驱动齿轮D3、第三从动齿轮P3、中心轴CS、第四离合器CL4、中心驱动齿轮CDG、中心输出齿轮COG、中心输入齿轮CIG、输出轴OS以及最终输出齿轮OG被传递到差速器DIFF的最终减速齿轮FSDG，从而进行前进第一速度行驶。

[前进第二速度]

在前进第二速度FD1中，如图6所示，第一驱动齿轮D1和第二输入轴IS2通过同步器SL的套筒SLE彼此同步连接，并且操作第一离合器CL1和第四离合器CL4。

因此，发动机ENG的扭矩通过第一输入轴IS1、第一离合器CL1、第二输入轴IS2、第一驱动齿轮D1、第一从动齿轮P1、中心轴CS、第四离合器CL4、中心驱动齿轮CDG、中心输出齿轮COG、中心输入齿轮CIG、输出轴OS以及最终输出齿轮OG被传递到差速器DIFF的最终减速齿轮FSDG，从而进行前进第二速度行驶。

[前进第三速度]

在前进第三速度FD3中，如图6所示，在同步器SL的套筒SLE处于空挡位置的状态下操作第三离合器CL3和第四离合器CL4。

因此，在发动机ENG的扭矩通过第一输入轴IS1和第三离合器CL3被直接输入到构成复合变速器CT的行星齿轮组PG的行星架PC的状态下，中心驱动齿轮CDG和中心轴CS通过第四离合器CL4的操作彼此同步连接。

在这种情况下，在行星齿轮组PG中，在将发动机的扭矩输入到行星架PC的状态下，根据中心输出齿轮COG与中心驱动齿轮CDG之间的传动比和第一驱动齿轮D1与第一从动齿轮P1之间的传动比，扭矩被互补地操作并且组合输出，然后通过输出轴OS的最终输出齿轮OG被传递到差速器DIFF的最终减速齿轮FSDG，从而进行前进第三速度行驶。

[前进第四速度]

在前进第四速度FD4中，如图6所示，第一驱动齿轮D1和第二输入轴IS2通过同步器SL的套筒SLE彼此同步连接，并操作第一离合器CL1和第三离合器CL3。

因此，发动机ENG的扭矩的一部分通过第一输入轴IS1、第一离合器CL1、第二输入轴IS2、第一驱动齿轮D1以及传动轴TMS被输入到行星齿轮组PG的太阳齿轮S，并且发动机ENG的扭矩中的其余部分通过第一输入轴IS1和第三离合器CL3被输入到行星齿轮组PG的行星架PC。

在这种情况下，整个行星齿轮组PG成为一体旋转的状态。因此，输入扭矩被直接输出到中心输出齿轮COG，然后通过中心输入齿轮CIG、输出轴OS和最终输出齿轮OG被传递到差速器DIFF的最终减速齿轮FSDG，从而进行前进第四速度行驶。

[前进第五速度]

在前进第五速度FD5中，如图6所示，在同步器SL的套筒SLE处于空挡位置的状态下操作第二离合器CL2和第三离合器CL3。

因此，发动机ENG的扭矩的一部分通过第一输入轴IS1、第二离合器CL2、第三输入轴IS3、第三驱动齿轮D3、第三从动齿轮P3、中心轴CS、第一驱动齿轮P1、第一驱动齿轮D1和传动轴TMS而减小，然后被输入到构成复合变速器CT的行星齿轮组PG的太阳齿轮S，而发动机ENG的扭矩的其余部分通过第一输入轴IS1和第三离合器CL3被直接输入到构成复合变速器CT的行星齿轮组PG的行星架PC。

在这种情况下，在复合变速器CT的行星齿轮组SG中，由于具有不同转速的扭矩被输入到太阳齿轮S和行星架PC，所以扭矩根据转速之间的差异而增加，然后通过与环形齿轮R一体形成的中心输出齿轮COG、中心输入齿轮CIG、输出轴OS和最终输出齿轮OG而被输出到差速器DIFF的最终减速齿轮FSDG，从而进行前进第五速度行驶。

[前进第六速度]

在前进第六速度FD6中，如图6所示，在同步器SL的套筒SLE处于空挡位置的状态下操作第三离合器CL3和第一制动器BK。

因此，在行星齿轮组SG中，在通过第三离合器CL3的操作将发动机的扭矩直接输入到行星架PC的状态下，太阳齿轮S通过第一个制动器BK的操作被用作固定元件。因此，扭矩将增加，然后通过与环形齿轮R一体形成的中心输出齿轮COG、中心输入齿轮CIG、输出轴OS和最终输出齿轮OG被输出到差速器DIFF的最终减速齿轮FSDG，使得进行前进第六速度行驶。

[前进第七速度]

在前进第七速度FD7中，如图6所示，第二驱动齿轮D2和第二输入轴IS2通过同步器SL的套筒SLE彼此同步连接，并操作第一离合器CL1和第三离合器CL3。

因此，发动机ENG的扭矩中的一部分通过第一离合器CL1、第二输入轴IS2、第二驱动齿轮D2、惰齿轮(IDG)、第二从动齿轮P2传递，然后使中心轴CS正向旋转，使中心轴CS正向旋转的扭矩通过第一从动齿轮P1和反向旋转的第一驱动齿轮D1被输入到构成复合变速器CT的行星齿轮组PG的太阳齿轮S，并且发动机ENG的扭矩中的其余部分通过正向旋转的第一输入轴IS1和第三离合器CL3被直接输入到构成复合变速器CT的行星齿轮组PG的行星架PC。

在这种情况下，在复合变速器CT的行星齿轮组PG中，通过反向旋转的太阳齿轮S和正向旋转的行星架PC，扭矩被显著增大，然后通过与环形齿轮R一体形成的中心输出齿轮COG、中心输入齿轮CIG、输出轴OS和最终输出齿轮OG被输出到差速器DIFF的最终减速齿轮FSDG，使得进行最高前进挡位，即进行前进第七速度行驶。

在根据本发明的第三实施例的用于车辆的动力传动设备中，前进第一速度至前进第五速度的换挡过程与第一实施例相同，并增加新的前进第六速度的换挡过程，使得第一实施例的前进第六速度变为前进第七速度，从而能够改善前进第七速度和倒车第一速度的挡位。

图7是根据本发明的第四实施例所涉及的车辆用动力传动设备的结构图。

参考图7，在本发明的第四实施例中，作为辅助动力源的电动机/发电机MG被附加地设置从而能够以并联混合动力模式以及电动车辆(EV)模式行驶。

电动机/发电机MG用作公知的电动机和发电机，并被配置为包括固定到变速器壳体H上的定子ST，以及在径向方向上被可旋转地支撑在定子ST内的转子RT。

电动机/发电机MG被设置在发动机ENG和行星齿轮组PG之间，使得转子RT固定地连接到第一输入轴IS1，发动机离合器ECL被设置在第一输入轴IS1与发动机ENG的输出侧之间。

因此，当驾驶员通过发动机ENG的扭矩驱动车辆时，发动机离合器ECL被控制为操作。在这种情况下，电动机/发电机MG通过扭矩辅助能够实现在并联混合动力模式下的行驶。

另外，当驾驶员通过电动机/发电机MG的扭矩以EV模式驱动车辆时，在发动机离合器ECL的操作被释放的状态下，可以仅通过电动机/发电机MG的扭矩来驱动车辆。

图8是本发明的第四实施例的用于车辆的动力传动设备的换挡操作表，将参照图8说明换挡过程。

参考图8，在本发明的第四实施例中，发动机离合器ECL通过发动机ENG的驱动在七个前进速度和一个倒车速度的固定挡位中被操作，从而执行与第三实施例相同的换挡过程，并且将省略对其详细描述。在这种情况下，能够实现通过电动机/发电机MG驱动的扭矩辅助，从而能够以并联混合动力模式驾驶车辆。

另外，在EV模式下，动力源从发动机ENG变为电动机/发电机MG，但七个前进速度和一个倒车速度的换挡过程与第三实施例相同，因此将省略对其的详细说明。

如上所述，在根据本发明实施例的用于车辆的动力传动设备中，可以使用一个同步器SL和一个行星齿轮组PG来实现至少六个或更多个前进速度和一个倒车速度的挡位，这样可以实现更多的挡位以改善燃料消耗。

此外，在本发明的实施例中，仅使用一个同步器，使得可以通过减少部件的数量来简化内部结构，可以通过最小化重量来改善燃料消耗，并且可以通过减小体积来改进可安装性。

另外，根据本发明的实施例的用于车辆的动力传动设备，一个电动机/发电机被附加地设置在基本配置中，以能够在EV模式和并联混合动力模式下进行驱动。

尽管已经结合某些实施例描述了本发明，但是应该理解的是，本发明不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖包括权利要求的精神和范围内的各种修改和等同设置。

Claims (12)

1.一种用于车辆的动力传动设备，包括：

第一输入轴，固定地连接到发动机的输出侧；

第二输入轴，由空心轴形成，并被不受旋转干涉地设置在所述第一输入轴的外圆周上以与所述第一输入轴重叠，并且通过第一离合器选择性地连接到所述第一输入轴；

第三输入轴，由空心轴形成，并被不受旋转干涉地设置在所述第二输入轴的外圆周上以与所述第二输入轴重叠，并且通过第二离合器选择性地连接到所述第一输入轴；

传动轴，被不受旋转干涉地设置在所述第一输入轴的外圆周上并对应于所述第二输入轴的前侧；

中心轴，所述中心轴在所述中心轴与所述第一输入轴隔开预定间隔的状态下与所述第一输入轴平行地设置；

固定变速器，根据设置在所述第二输入轴和所述第三输入轴、所述传动轴、以及所述中心轴之间并且各自具有外部地彼此连接的驱动齿轮和从动齿轮的三个变速齿轮系的各个传动比选择性地转换输入扭矩，并且通过所述中心轴和所述传动轴输出转换的扭矩；

复合变速器，所述复合变速器包括一个行星齿轮组，所述行星齿轮组具有：太阳齿轮，固定地连接到所述传动轴的一侧；行星架，通过第三离合器选择性地连接到所述第一输入轴；以及环形齿轮，选择性地连接到所述中心轴以转换输入扭矩并输出转换的扭矩；

输出轴，在所述输出轴以预定间隔与所述第一输入轴间隔开的状态下，所述输出轴与所述第一输入轴平行地设置，并将从所述复合变速器传递的所述扭矩输出到最终减速齿轮。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传动设备，其中：

所述第一离合器和所述第二离合器、所述固定变速器和所述复合变速器以所述复合变速器、所述固定变速器、所述第二离合器和所述第一离合器的顺序设置在所述发动机之后。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传动设备，其中：

三个变速齿轮系包括：

第一变速齿轮系，包括：固定地连接到所述传动轴的第一驱动齿轮和固定地连接到所述中心轴并外部地连接到所述第一驱动齿轮的第一从动齿轮；

第二变速齿轮系，包括：不受旋转干涉地设置在所述第二输入轴的外圆周上的第二驱动齿轮、固定地连接到所述中心轴的第二从动齿轮以及将所述第二驱动齿轮和所述第二从动齿轮外部地连接到彼此的惰齿轮；以及

第三变速齿轮系，包括：固定地连接到所述第三输入轴的第三驱动齿轮和固定地连接到所述中心轴并且外部地连接到所述第三驱动齿轮的第三从动齿轮。

4.根据权利要求3所述的用于车辆的动力传动设备，其中：

所述第一驱动齿轮和所述第二驱动齿轮通过同步器选择性地同步连接到所述第二输入轴。

5.根据权利要求3所述的用于车辆的动力传动设备，其中：

所述第一变速齿轮系具有用于前进第二速度和前进第四速度的传动比，

所述第二变速齿轮系具有用于前进第六速度和倒车的传动比，

所述第三变速齿轮系具有用于前进第一速度和前进第五速度的传动比。

6.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传动设备，其中：

在所述复合变速器中，

所述行星齿轮组的太阳齿轮固定连接到所述传动轴，所述行星齿轮组的行星齿轮架选择性地连接到所述第一输入轴，并且所述行星齿轮组的环形齿轮在所述环形齿轮的外圆周上具有与所述环形齿轮一体的中心输出齿轮，并且

所述中心输出齿轮外部地连接在中心驱动齿轮和所述输出轴上的中心输入齿轮之间，其中所述中心驱动齿轮被不受旋转干涉地设置在所述中心轴上并且通过第四离合器选择性地连接到所述中心轴。

7.根据权利要求6所述的用于车辆的动力传动设备，其中：

所述复合变速器将通过所述中心轴上的所述中心驱动齿轮选择性传递的扭矩通过所述环形齿轮上的所述中心输出齿轮输出到所述输出轴上的所述中心输入齿轮，

所述复合变速器转换从所述第一输入轴选择性地输入到所述行星架的扭矩和从所述固定变速器转换并经由所述传动轴输入到所述太阳齿轮的扭矩，并将转换的扭矩通过所述中心输出齿轮输出到所述输出轴上的所述中心输入齿轮。

8.根据权利要求6所述的用于车辆的动力传动设备，其中：

所述行星齿轮组是单个小齿轮行星齿轮组。

9.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传动设备，其中：

电动机/发电机被串联连接到所述第一输入轴，并通过发动机离合器被选择性地连接到所述发动机的输出侧。

10.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传动设备，其中：

所述传动轴通过制动器选择性地连接到变速器壳体。

11.根据权利要求10所述的用于车辆的动力传动设备，其中：

所述第一变速齿轮系具有用于前进第二速度和前进第四速度的传动比，

所述第二变速齿轮系具有用于前进第七速度和倒车的传动比，

所述第三变速齿轮系具有用于前进第一速度和前进第五速度的传动比。

12.根据权利要求10所述的用于车辆的动力传动设备，其中：

电动机/发电机被串联连接到所述第一输入轴，并通过发动机离合器选择性地连接到所述发动机的输出侧。