[发明专利]具有模块化结构的电动可变变速器

说明书

技术领域

本发明涉及具有大致相同的马达模块的变速器，每个马 达模块具有马达/发电机、行星齿轮组和旋转型离合器。

背景技术

电动可变变速器通常具有连接到行星齿轮组的不同构件 上的输入构件、输出构件和两个电动马达/发电机。包括离合器允许一 个或多个电动可变操作模式、固定速度比模式和仅电动(蓄电池供电) 模式。电动可变变速器可以许多方式改进车辆燃料经济性，主要通过 使用马达/发电机中的一个或两个以用于车辆制动和使用再生能量来 在发动机关闭的情况下给车辆提供电动力。在怠速时、在减速和制动 期间以及在低速或轻负载操作期间发动机可以关闭以消除由于发动 机拖拽引起的效率损失。在这些发动机关闭期间使用经由再生制动捕 获的制动能量(或者在发动机操作期间产生的电能)。在以发动机运 行模式操作期间，发动机扭矩或功率的瞬时需求由马达/发电机补充， 以允许较小的发动机，而不降低车辆性能。此外，电动可变模式可允 许发动机针对给定的功率需求在最佳效率点处或附近操作。

将两个马达/发电机、行星齿轮组和实现期望操作模式所 需的多个扭矩传递机构封装在一起同时满足其他应用尺寸限制并实 现相对简单的组件要求是有挑战的。此外，虽然电动可变变速器如今 被大规模生产，但是他们仅安装在如今制造的车辆总数中的非常小比 例内，从而设计和工具成本与其他类型的变速器的这些成本相比就更 为重要。

发明内容

提供一种具有大致相同的马达模块的电动可变变速器， 以简化组件并实现购买和试验马达模块的规模经济。变速器包括优选 以前轮驱动配置设置的输入构件和输出构件，所述输入构件具有旋转 轴线。第一和第二马达模块封装在变速器壳体中，操作性地连接所述 输入构件和输出构件，且围绕所述旋转轴线同轴布置。每个马达模块 包括具有转子的相应马达/发电机，所述转子可围绕旋转轴线旋转且限 定转子腔。行星齿轮组封装在所述腔内，且具有第一、第二和第三构 件。转子轮毂支撑转子，并具有在转子轮毂的相对端处的第一和第二 环状端部、以及环状中间部，所述环状中间部被连接到行星齿轮组的 第一构件以共同旋转。可选择性接合的旋转型离合器封装在所述腔内 且与转子轮毂连接。每个相应马达模块的马达/发电机、行星齿轮组、 转子轮毂和旋转型离合器相对于彼此大致相同地设置在每个马达模 块中，使得马达模块大致相同。

每个马达模块还可包括连接到变速器壳体的相应固定支 撑件和与固定支撑件选择性地接合的相应固定型离合器。固定支撑件 和固定型离合器相对于相应马达模块的马达/发电机、行星齿轮组、转 子轮毂和旋转型离合器大致相同地布置在相应转子腔外部。

变速器可包括互连构件，所述互连构件与旋转轴线同轴 且连续地连接第一和第二马达模块的行星齿轮组的第二构件以便共 同旋转。在一些实施例中，可设置第一和第二可旋转轮毂，每个可旋 转轮毂与旋转轴线同轴。第一可旋转轮毂与第二马达模块的第三构件 连续连接以共同旋转。可设置第三行星齿轮组，所述第三行星齿轮组 具有与互连构件连接以共同旋转的第一构件、和与输出构件连接以共 同旋转的第二构件。第二可旋转轮毂与第三行星齿轮组的第三构件连 续连接以共同旋转。第一马达模块的旋转型离合器可选择性地接合， 以使得第一马达模块的转子轮毂与第一可旋转轮毂连接以共同旋转。 第二马达模块的旋转型离合器可选择性地接合，以使得第二马达模块 的转子轮毂与第二可旋转轮毂连接以共同旋转。

优选地，行星齿轮组轴向地封装在第一环状端部和环状 中间部之间，且旋转型离合器封装在中间部和第二环状端部之间。

所述马达模块在变速器壳体内彼此靠近设置。所述马达 模块在部件类型、部件相对于彼此的布置和部件尺寸方面大致相同， 这些方面对于加工来说是最重要的。如果马达模块相同，可以仅仅保 留相同马达模块的一种存货，且然后在组装变速器时可以从一种存货 中选择第一和第二马达模块两者。此外，如果模块大致相同，仅需要 对一种模块进行耐用性试验，从而最小化试验成本。

本发明的上述特征和益处、以及其它特征和益处从用于 实现本发明的最佳模式的以下详细描述结合附图显而易见。

附图说明

图1是电动可变变速器的第一实施例的截面和符号图的 示意性图示；

图2是电动可变变速器的第二实施例的截面和符号图的 示意性图示；和