[发明专利]用于汽车的混合动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种变速器。本发明还涉及一种用于汽车的包括至少一个内燃机和至少一个电机的混合动力系统。

背景技术

上述类型的变速器例如由EP0434525A1公开。在这种已知的包括五个切换元件（它们选择性的成对接合在变速器输入轴和变速器输出轴之间产生不同传动比）的变速器中实现六个前进挡和一个倒挡。

本申请人的专利申请DE102010028026还公开了一种包括一个内燃机和多个电机的混合动力系统。在该混合动力系统中使用具有分变速器的齿轮变速器，所述分变速器分别具有一个可切换的挡位。除了同轴的驱动端和从动端时的一个直接挡外，存在于分变速器中的可切换的挡位分别仅由一个单变速器、例如一个圆柱齿轮对或一个行星齿轮传动机构产生。据此，具有同轴从动端的十一挡中间轴式变速器为十一个挡需要至少十一个形式为十一个圆柱齿轮对的单变速器。

发明内容

因此本发明的任务是借助一种多挡变速器减小上述类型的混合动力系统所需的构造耗费。

按本发明，该任务借助一种变速器解决，其包括一个变速器输入轴和一个变速器输出轴和三个位于变速器输入轴和具有两个单行星齿轮组的主齿轮组之间的功率路径，所述主齿轮组具有按转速顺序被称为第一、第二、第三和第四轴的四个轴，在这三个功率路径中，第一功率路径具有第一固定传动比、第二功率路径具有第二固定传动比，并且第三功率路径具有第三固定传动比，第三固定传动比小于第二固定传动比并且第二固定传动比小于第一固定传动比，至少一个电机与主齿轮组的所述四个轴中的至少一个轴连接，第一轴能通过第一切换元件与第一功率路径连接并且能通过第二切换元件与第三功率路径连接，第二轴能通过第三切换元件与第一功率路径连接并且能通过第四切换元件与第三功率路径连接，第三轴与变速器输出轴永久连接并且第四轴能通过第五切换元件与第二功率路径连接并且能通过第六切换元件固定。

本发明解决方案的特征主要在于显著减小和简化的结构，因此也可实现整体重量和所需安装空间方面的优化。每两个切换元件可借助一个双作用的致动器交替地操作。在此第一切换元件的闭合可引起第二切换元件的打开。所有在本文中提到的切换元件可优选构造为形锁合的切换元件、例如牙嵌式切换元件、尤其是牙嵌式离合器或牙嵌式制动器。按本发明的变速器的另一优点在于可实现速比间隔（速比间隔以相邻速比的比值表示）的渐减的变化。速比间隔渐减的变化是指速比间隔随着挡位升高而变小。此外所使用的切换元件不需要同步装置，因为切换元件的同步能通过电机和内燃机在无负载状态中进行。此外电机可用作转速传感器（求解器）。在此在驱动端和从动端上能通过电机上始终确定的转速在挡位传动路线之内和之外避免行星齿轮组上不确定的转速状态。此外在借助内燃机行驶时动力换挡也能通过电机进行。

所使用的行星齿轮传动机构优选构造为负传动比行星齿轮组。单级的负传动比行星齿轮组包括太阳轮、齿圈和行星架，行星齿轮可旋转地支承在行星架上，行星齿轮分别与太阳轮和齿圈啮合。由此，齿圈在行星架固定时具有与太阳轮相反的旋转方向。与此相反，单级的正传动比行星齿轮组包括太阳轮、齿圈和行星架，内侧和外侧的行星齿轮可旋转地支承在行星架上，所有内侧的行星齿轮与太阳轮啮合并且所有外侧的行星齿轮与齿圈啮合，并且每个内侧的行星齿轮与各一个外侧的行星齿轮啮合。由此，齿圈在行星架固定时具有与太阳轮相同的旋转方向。但按本发明，当替换行星架和齿圈连接并且同时行星齿轮组固定传动比的值与作为负传动比行星齿轮组的实施方式相比增加1时，负传动比行星齿轮组也可被正传动比行星齿轮组代替。

本发明的一种通过电机起动、开动、倒转、助力、回收以及动力换挡的特别有利的方案规定，电机永久或能接通和断开地、直接或通过传动机构连接到主齿轮组的第一轴上。另一优点可在于，无需单独的倒挡。