具有單個電泵的混合動力車輛變速器的制造方法
【專利摘要】一種用于混合動力車輛的變速器，其包括電驅(qū)動式馬達、至少一個離合器和多個限定了齒輪組的齒輪。該變速器進一步包括單個的電驅(qū)動式泵，其與電驅(qū)動式馬達、離合器和齒輪組流體連通。單個電驅(qū)動式泵使液壓流體循環(huán)流動至離合器、齒輪組和電驅(qū)動式馬達。單個電驅(qū)動式泵使?jié)櫥X輪組和電驅(qū)動式馬達所需的全部液壓流體循環(huán)流動，使冷卻電驅(qū)動式馬達所需的全部液壓流體循環(huán)流動。該變速器不包括機械促動的油泵。
【專利說明】具有單個電泵的混合動力車輛變速器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明通常涉及一種混合動力車輛，特別涉及用于該混合動力車輛的一種變速器。
【背景技術(shù)】
[0002]很多混合動力車輛既包括發(fā)動機(例如但不局限于燒汽油或柴油燃料的內(nèi)燃發(fā)動機)，又包括由存儲在電池中的電能所驅(qū)動的電驅(qū)動式馬達。發(fā)動機或電驅(qū)動式馬達中的任一個可單獨使用或共同協(xié)作，以提供驅(qū)動扭矩來為混合動力車輛供能。來自發(fā)動機或電驅(qū)動式馬達的驅(qū)動扭矩經(jīng)過變速器，所述變速器包括齒輪組，其可操作為改變驅(qū)動扭矩的速度/扭矩比。通常，電驅(qū)動式馬達與變速器為一體，變速器包括一個或多個離合器和/或制動器，所述離合器和/或制動器用于可選擇性地將變速器的各種部件相互連接，例如但不局限于在不同的傳動比之間進行改變。電驅(qū)動式馬達、齒輪組和各種離合器和/或制動器通常要求液壓流體(即傳動液)的流動，用于那里的冷卻、潤滑和/或促動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]提供了混合動力車輛的一種變速器。該變速器包括電驅(qū)動式馬達、至少一個液壓促動式扭矩傳遞機構(gòu)和限定了齒輪組的多個齒輪。該變速器進一步包括單個電驅(qū)動式泵，其與電驅(qū)動式馬達、至少一個液壓促動式扭矩傳遞機構(gòu)和齒輪組流體連通。單個電驅(qū)動式泵使液壓流體循環(huán)流動至至少一個液壓促動式扭矩傳遞機構(gòu)、齒輪組和電驅(qū)動式馬達。該單個電驅(qū)動式泵使用于潤滑齒輪組和電驅(qū)動式馬達所需要的全部液壓流體循環(huán)流動，使用于促動至少一個液壓促動式扭矩傳遞機構(gòu)所需要的全部液壓流體循環(huán)流動，并使用于冷卻電驅(qū)動式馬達所需要的全部液壓流體循環(huán)流動。
[0004]因此,單個電驅(qū)動式泵是用來使液壓流體(即變速器油(transmission oil))循環(huán)的唯一的泵，并提供用于操作、潤滑和冷卻電驅(qū)動式馬達、液壓促動扭矩傳遞機構(gòu)(即離合器和/或制動器)和齒輪組所需要的全部液壓流體。變速器不包括由內(nèi)燃發(fā)動機或某種其他電源促動的第二機械泵，或用于循環(huán)液壓流體的任何其他的源，因此降低了變速器的制造成本。電驅(qū)動式泵可在速度和扭矩方面被控制，以僅僅提供操作、潤滑和冷卻所必須的液壓流體的量和壓力，不使用閥門調(diào)節(jié)，從而降低了變速器的損耗。
[0005]從下文中對實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式的有附圖的詳細描述可知，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢以及其他特征和優(yōu)勢是很明顯的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是混合動力車輛的示意圖。
【具體實施方式】
[0007]本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，諸如“上”、“下”、“向上”、“向下”、“頂”、“底”等術(shù)語是針對附圖的描述性的使用，不代表對本發(fā)明的范圍(其由附加的權(quán)利要求限定)的限制。
[0008]參考附圖，其中相同的附圖標記在若干幅視圖中代表相同的部分，混合動力車輛大致用20顯示。該混合動力車輛20包括發(fā)動機22和電驅(qū)動式馬達24，其每一個都被配置為提供驅(qū)動扭矩25以推動車輛。發(fā)動機22可包括但不局限于內(nèi)燃發(fā)動機，例如汽油發(fā)動機或柴油發(fā)動機。電驅(qū)動式馬達24可包括任意合適類型的、能夠提供足夠的扭矩以推動(至少部分地推動)混合動力車輛20的電動馬達?；旌蟿恿囕v20可由發(fā)動機22或電驅(qū)動式馬達24 (單獨地或二者彼此聯(lián)合)提供動力。另外，盡管圖中僅僅描述和顯示了單個的電驅(qū)動式馬達24，但是應(yīng)該理解的是，混合動力車輛20可包括多個電驅(qū)動式馬達24，其單獨地或彼此聯(lián)合地運行。
[0009]混合動力車輛20包括變速器26。該變速器26與發(fā)動機22聯(lián)接，并被配置為接收來自發(fā)動機22的輸出扭矩。變速器26包括多個限定了齒輪組28的齒輪。該齒輪組28可操作為限定不同的傳動比，以改變發(fā)動機22的輸出的速度/扭矩比，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的。變速器26可進一步包括至少一個扭矩傳遞機構(gòu)30，例如離合器或制動器，其可以選擇性地接合，以在變速器26的不同的傳動比之間或在變速器26的不同操作模式之間進行改變，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的。扭矩傳遞機構(gòu)30由液壓促動，以與變速器26的各種部件轉(zhuǎn)動地連接或斷開。
[0010]電驅(qū)動式馬達24與變速器26聯(lián)接或與其整合。變速器26和(更具體地)齒輪組28被配置為接收來自電驅(qū)動式馬達24的輸出扭矩。如本領(lǐng)域所知，變速器26可選擇性地使電驅(qū)動式馬達24和發(fā)動機22相互連接，以提供不同的操作模式。
[0011]變速器26包括單個的電驅(qū)動式泵32。該電驅(qū)動式泵32被設(shè)置為與電驅(qū)動式馬達24、液壓促動式扭矩傳遞機構(gòu)30和齒輪組28流體連通。電驅(qū)動式泵32將液壓流體(即變速器26的油)從變速器26的油槽48抽吸，穿過過濾器50，使該液壓流體循環(huán)至至少一個液壓促動式扭矩傳遞機構(gòu)30、齒輪組28和電驅(qū)動式馬達24。電驅(qū)動式泵32使用于潤滑齒輪組28和電驅(qū)動式馬達24所需的全部液壓流體循環(huán)流動，使促動至少一個液壓促動式扭矩傳遞機構(gòu)30所需要的全部液壓流體循環(huán)流動，并使用于冷卻電驅(qū)動式馬達24所需的全部液壓流體循環(huán)流動。該電驅(qū)動式泵32是變速器26的唯一一個流體泵。變速器26不包括非電動力的泵。更具體來說，變速器26不包括由發(fā)動機22或任何其他功率源供能的機械驅(qū)動式液壓泵。
[0012]當發(fā)動機22或電驅(qū)動式馬達24正在運行以為車輛產(chǎn)生驅(qū)動扭矩時，電驅(qū)動式泵32被用來使液壓流體循環(huán)流動。因此，該電驅(qū)動式泵32被用于:當發(fā)動機22正在運行以為車輛提供全部的驅(qū)動扭矩時、當電驅(qū)動式馬達24正在運行以為車輛提供全部的驅(qū)動扭矩時、以及當發(fā)動機22和電驅(qū)動式馬達24正在同時協(xié)作運行以為車輛提供驅(qū)動扭矩時，使液壓流體穿過變速器26循環(huán)流動。
[0013]電泵馬達34與電驅(qū)動式泵32聯(lián)接。電泵馬達34將扭矩輸出提供至電驅(qū)動式泵32，以為電驅(qū)動式泵32供能。電泵馬達34由電源36 (例如但不局限于電池)供能。應(yīng)該理解的是，電泵馬達34與電驅(qū)動式馬達24是分開的。這樣，電泵馬達34可不接合電驅(qū)動式馬達24而被操作。
[0014]電泵馬達34可包括馬達控制器38。馬達控制器38被操作為改變電泵馬達34的扭矩輸出。電泵馬達34的扭矩輸出被改變，以控制電驅(qū)動式泵32的出口流體壓力，從而控制循環(huán)流動穿過變速器26的液壓流體的流體壓力。馬達控制器38可包括任何能夠控制電泵馬達34的速度和/或扭矩的裝置，且可被變速器26的控制模塊所控制。
[0015]可選地，變速器26可進一步包括壓力調(diào)節(jié)閥40。壓力調(diào)節(jié)閥40被設(shè)置為與電驅(qū)動式泵32的流體輸出部流體連通。壓力調(diào)節(jié)閥40調(diào)節(jié)或控制通過電驅(qū)動式泵32而循環(huán)流動的液壓流體的流體壓力。壓力調(diào)節(jié)閥40可與用于電泵馬達34的馬達控制器38協(xié)作使用或替代后者使用，以調(diào)節(jié)液壓流體的壓力。壓力調(diào)節(jié)閥40可包括任何合適類型和/或配置的、能夠控制或限制來自電驅(qū)動式泵32的輸出流體壓力的閥門。
[0016]變速器26可進一步包括離合器控制閥42，其用于每一個液壓促動式扭矩傳遞機構(gòu)30。每個離合器控制閥42被設(shè)置為與液壓促動式扭矩傳遞機構(gòu)30中的一個和電驅(qū)動式泵32流體連通。每個離合器控制閥42控制流向其各自的液壓促動式扭矩傳遞機構(gòu)30的流體，以控制液壓促動式扭矩傳遞機構(gòu)30的促動。離合器控制閥42可包括任何類型和/或配置的閥門，該閥門適合控制流向液壓促動式扭矩傳遞機構(gòu)30的液壓流體的流動。
[0017]變速器26可進一步包括馬達冷卻控制閥44。該馬達冷卻控制閥44被設(shè)置為與電驅(qū)動式泵32和電驅(qū)動式馬達24流體連通。馬達冷卻控制閥44控制流向電驅(qū)動式馬達24的冷卻回路的流體，并從而控制電驅(qū)動式馬達24的冷卻。馬達冷卻控制閥44可包括任何類型和/或配置的閥門，該閥門適合控制流向電驅(qū)動式馬達24的冷卻回路的液壓流體的流動。
[0018]變速器26可進一步包括潤滑油控制閥46。潤滑油控制閥46與電驅(qū)動式泵32、電驅(qū)動式馬達24和齒輪組28流體連通。潤滑控制閥46控制流向電驅(qū)動式馬達24和齒輪組28的潤滑油回路的液壓流體，其用于潤滑電驅(qū)動式馬達24和/或齒輪組28的不同部件。潤滑油控制閥46可包括任何類型和/或配置的閥門，該閥門適合用于控制流向電驅(qū)動式馬達24和齒輪組28的潤滑油回路的液壓流體的流動。
[0019]電驅(qū)動式泵32可被用于減小變速器26中的損失，從而使變速器26更有效率并更適用于混合動力車輛20。馬達控制器38可用于調(diào)節(jié)泵32的速度，以僅提供變速器26內(nèi)的部件的冷卻、潤滑和運行所必須的流體量。在這種情況下，液壓回路不需要壓力調(diào)節(jié)閥40的作用或存在，并消除了通過閥門以讓多余的液壓流體流通回到泵32或油槽48的入口的方式進行調(diào)節(jié)時的能量損失。離合器控制閥42可交替地與馬達冷卻閥44和潤滑油控制閥46作用，允許泵32將高壓的液壓流體提供至液壓促動式扭矩傳遞機構(gòu)30，以及將低壓的液壓流體提供至馬達24和齒輪組28。在這種情況下，從泵送液壓流體(其用于冷卻和潤滑)至足以促動液壓促動式扭矩傳遞機構(gòu)30的壓力的過程中消除了能量損失。
[0020]該詳細描述和附圖或圖形是對本發(fā)明的支持和描述，但本發(fā)明的保護范圍僅由權(quán)利要求限定。盡管已經(jīng)對執(zhí)行本發(fā)明的較佳模式進行了詳盡的描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可得知在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的用來實施本發(fā)明的許多替換設(shè)計和實施例。
【權(quán)利要求】
1.一種用于混合動力車輛的變速器，該變速器包括: 電驅(qū)動式馬達； 至少一個液壓促動式扭矩傳遞機構(gòu)； 限定了齒輪組的多個齒輪；和 單個電驅(qū)動式泵，其與電驅(qū)動式馬達、至少一個液壓促動式扭矩傳遞機構(gòu)和齒輪組流體連通，并被配置為使液壓流體循環(huán)流動到至少一個液壓促動式扭矩傳遞機構(gòu)、齒輪組和電驅(qū)動式馬達； 其中所述單個電驅(qū)動式泵使用于潤滑齒輪組和電驅(qū)動式馬達所需的全部液壓流體循環(huán)流動、使用于促動至少一個液壓促動式扭矩傳遞機構(gòu)所需的全部液壓流體循環(huán)流動，并使用于冷卻電驅(qū)動式馬達所需的全部液壓流體循環(huán)流動。
2.如權(quán)利要求1所述的變速器，其進一步包括電泵馬達，該電泵馬達與所述單個電驅(qū)動式泵聯(lián)接，并被配置成為所述單個電驅(qū)動式泵提供扭矩輸出，以為所述單個電驅(qū)動式泵供能。
3.如權(quán)利要求2所述的變速器，其中電泵馬達包括馬達控制器，以改變電泵馬達的扭矩輸出，以控制通過單個電驅(qū)動式泵而循環(huán)流動的液壓流體的流體壓力。
4.如權(quán)利要求1所述的變速器，進一步包括至少一個離合器控制閥，其中所述至少一個離合器控制閥中的每一個被設(shè)置為與所述至少一個液壓促動式扭矩傳遞機構(gòu)中的一個和所述單個電驅(qū)動式泵流體連通，且被配置為控制所述至少一個液壓促動式扭矩傳遞機構(gòu)的促動。
5.如權(quán)利要求1所述的變速器，進一步包括馬達冷卻控制閥，其與所述單個電驅(qū)動式泵和電驅(qū)動式馬達流體連通，且被配置為用來控制電驅(qū)動式馬達的冷卻。
6.如權(quán)利要求1所述的變速器，進一步包括潤滑油控制閥，其與所述單個電驅(qū)動式泵、電驅(qū)動式馬達和齒輪組流體連通，且被配置為用來控制電驅(qū)動式馬達和齒輪組的潤滑。
7.如權(quán)利要求1所述的變速器，進一步包括壓力調(diào)節(jié)閥，其與所述單個電驅(qū)動式泵流體連通，且被配置為調(diào)整通過所述單個電驅(qū)動式泵使而循環(huán)流動的液壓流體的流體壓力。
8.如權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于沒有非電力供能的泵。
9.如權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于沒有由內(nèi)燃發(fā)動機供能的機械驅(qū)動式液壓栗。
10.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中電泵馬達與電驅(qū)動式馬達是分開的。
【文檔編號】B60K6/54GK103522890SQ201310273223
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月2日
【發(fā)明者】A.G.霍爾默斯, J.齊貝, N.舍尼克, K.M.杜根 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司