[发明专利]混合动力变速器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年12月9日提交的韩国专利申请第10-2011-0131882号的优先权，该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

本发明一般而言涉及混合动力变速器，更特别地，涉及适合从发动机和马达中的每一个传递动力从而驱动车轮的变速器结构。

背景技术

一般而言，混合动力车辆为使用两种或更多种能源的车辆，且多数用于使用化石燃料的现有发动机和使用电能的至少一个马达的结合，尽管取决于许多能源的结合可使用各种其它方法。

根据发动机和/或马达是否操作，混合动力车辆可实现仅有马达驱动的电动车辆（EV）模式、由发动机和马达两者驱动的混合电动车辆（HEV）模式和仅由发动机驱动的仅发动机模式。而且，在车辆的怠速停止过程中和减速过程中，混合动力车辆可使用车辆中的动能操作发电机，而不是以常规摩擦制动来浪费能量。因此，与传统车辆相比，混合动力车辆能够通过再生制动降低燃料消耗而提高燃料效率，其中产生的电能被储存在电池中然后被再利用以驱动车辆等。

大量混合动力变速器用于这种混合动力车辆，其中有图1中所示的仅使用单个马达的变速器。

特别地，自动变速器500（其中省略了传统的扭矩变换器）通过摩擦离合器502连接至发动机504，且马达506连接至自动变速器500的输入轴。可选择地，自动变速器500可被传统的连续可变变速器（CVT）等代替。

在上述混合动力变速器中，可在车辆起动过程中使用马达506进行EV模式驱动，然后在高于预定值的车辆速度下，启动发动机504并接合摩擦离合器502从而能够通过发动机504和马达506之间的扭矩分布而提高加速能力和燃料效率。而且，在制动过程中，制动能量可通过马达506被回收为电能，从而提高燃料效率。此外，与使用两个马达的其它传统的混合动力变速器结构相比，由于仅使用一个马达，可在节省成本方面取得显著优势。

然而，具有这种结构的混合动力变速器具有某些问题。例如，当启动发动机之后接合离合器时可导致撞击。而且，当电池的充电量不足或马达容量较小时，即当需要连续使用发动机扭矩低速爬坡时，混合动力变速器的性能将会降低。性能的降低包括由于离合器的滑动而导致的撞击，速度控制的不稳定性或离合器的热劣化。此外，由于发动机力的输入轴和马达力的输入轴相同，马达的最佳效率操作点（其中马达具有比发动机更高的每分钟转数）的使用会被限制，因此不能充分实现燃料效率的提高。

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混合动力变速器，其具有单个马达而不具有扭矩变换器从而降低了成本。可使用马达从而提供车辆的平稳起动并发电。可消除由扭矩变换器和摩擦离合器导致的滑动。可进行再生制动以提高车辆的燃料效率。可通过马达进行加速过程中的扭矩辅助从而提高车辆的驾驶性能。来自发动机的动力输入路径和来自马达的动力输入路径可被设为彼此不同，从而使用马达的最佳效率操作点而不受限于特定的发动机每分钟转数，使得燃料效率最大化。

本申请的各个方面提供一种混合动力变速器，包括：第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组由连接至输入元件的复合行星齿轮系、马达/发电机和第一离合器组成，并具有四个或更多个旋转元件；和第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组连接至输出元件OUTPUT且具有四个或更多个旋转元件，其中所述第一行星齿轮组的第一旋转元件通常或选择性地连接至所述输入元件，所述第一离合器被安装成选择性地停止所述第一行星齿轮组PGS1的第三旋转元件的旋转，且所述第一行星齿轮组PGS1的第四旋转元件通常或选择性地连接至所述马达/发电机MG。

所述第一行星齿轮组PGS1的第二旋转元件可选择性地连接至第二行星齿轮组PGS2的两个或更多个旋转元件，所述两个或更多个旋转元件不选择性地连接至所述输出元件OUTPUT。所述第一行星齿轮组PGS1的第二旋转元件可通过离合器选择性地连接至第二行星齿轮组PGS2的两个或更多个旋转元件，所述两个或更多个旋转元件不选择性地连接至所述输出元件OUTPUT。