机动车辆的动力传动系统

摘要

本发明涉及一种机动车辆动力传动系统，所述动力传动系统包括带轴(12)的热力发动机(10)，具有带中心轮(34)和齿冠(46)的发动机周转轮系(24)的变速传动装置(14)，以及通过传输路径(96，98)连接到轮轴(16)的行星齿轮架(54)，所述中心轮(34)和所述齿冠(46)每者通过受命令控制的耦联器(26，28)连接到所述热力发动机(10)的轴(12)并通过单向自动耦联器(30，32)连接到车辆固定部分(44)。根据本发明，所述动力传动系统包括将行星齿轮架(54)连接到所述传输路径的单向自动耦联器(64)。

权利要求

1.一种机动车辆动力传动系统，所述动力传动系统包括带轴(12)的热力发动机(10)，具有带中心轮(34)和齿冠(46)的发动机周转轮系(24)的变速传动装置(14)，以及通过传输路径(96，98)连接到轮轴(16)的行星齿轮架(54),所述中心轮(34)和所述齿冠(46)每者通过受命令控制的耦联器(26，28)连接到所述热力发动机(10)的轴(12)并通过单向自动耦联器(30，32)连接到车辆固定部分(44)，其特征在于，所述动力传动系统包括将行星齿轮架(54)连接到所述传输路径的单向自动耦联器(64)。

2.根据权利要求1所述的动力传动系统，其中所述传动系统包括将发动机周转轮系(24)连接到轮轴的另一周转轮系(74)，其特征在于，所述单向自动耦联器(64)被安置在行星齿轮架(54)和与所述另一周转轮系(74)的齿带(70)相啮合的齿环(68)之间。

3.根据权利要求2所述的动力传动系统，其特征在于，所述齿带(70)由另一周转轮系统(74)的齿冠(72)承载。

4.根据权利要求1所述的动力传动系统，其中所述传动系统包括将发动机周转轮系(24)连接到轮轴的另一周转系统(74)，其特征在于，所述单向自动耦联器(64)被安置在与行星齿轮架(54)承载的齿带(148)相啮合的齿冠(146)与所述另一周转轮系(74)的带(80)之间。

5.根据权利要求4所述的动力传动系统，其特征在于，所述齿带(148)由发动机周转轮系(24)的行星齿轮架(54)承载。

6.根据前面权利要求其中一项所述的动力传动系统，其特征在于，所述单向自动耦联器(64)为自由轮。

7.根据权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，所述耦联器(26，28)包括由控制部件(140，145)操控的同步器。

8.根据权利要求7所述的动力传动系统，其特征在于，所述控制部件包括平移连接两个同步器(26，28)的单一控制器(140)。

9.根据权利要求7或8所述的动力传动系统，其特征在于，其中一个同步器为双作用同步器(26)。

10.一种机动车辆，其特征在于，所述机动车辆包括根据权利要求1至9其中一项所述的动力传动系统。

说明书

机动车辆的动力传动系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种驱动机动车辆的动力传动系统，和更具体地涉及混合动力型车辆的动力传动系统。

背景技术

[0002] 如已知的，这种类型的车辆包括动力传动系统，如牵引/推进驱动模式，该动力传动系统单独或结合地使用具有变速装置的热力发动机和主动/从动机构，其中热力发动机通常为内燃机式，主动/从动机构如被连接到电源的旋转电机，电源如一个或多个蓄电器或电池。

[0003] 这种结合能够优化车辆性能，以及减少大气污染物排放水平并降低燃料消耗水平。

[0004] 因此，如在城市中，当希望用大速度范围内的大扭力驱动车辆并限制废气和噪音的生成时，优选使用电机驱动车辆行驶。

[0005] 反之，当需要使用高驱动力和长续驶里程时，使用热力发动机来驱动车辆。

[0006] 如从该申请人的法国专利申请N°2 955 165已知，机动车辆的动力传动系统包括具有被连接到变速传动装置的轴的热力发动机，变速传动装置具有带中心轮和齿冠的发动机周转轮系，中心轮和齿冠被分别通过耦联器连接到可控操作部和通过单向自动耦联器连接到车辆固定部分，以及通过传输路径将速度变化传输到车辆发动机轮轴的行星齿轮架，传输路径具有的构件被包括在行星齿轮架和轮轴之间且该传输路径能够保证轴与轮轴之间的动力联接。

[0007] 如在该申请人的法国专利申请N°2 962 697中描述的，为在通过电机驱动车辆时提高变速性能，申请人将发动机另一周转轮系关联到前述文件的变速传动装置，另一周转轮系将发动机周转轮系连接到车辆发动机轮轴移动传输路径。在该配置中，传输路径还具有被包括于另一周转轮系统行星齿轮架轴与轮轴之间的全部构件。

[0008] 尽管令人满意，但该变速装置具有被忽略的缺点。

[0009] 事实上，例如从档位2换到档位3进行变速时，另一周转轮系齿冠的旋转规定发动机周转轮系行星齿轮架的转速，这需要精确控制内燃机的转速，以限制在换档位时必会造成的发动机周转轮系的轴之间的转速差。

[0010] 发动机周转轮系行星齿轮架所规定的旋转将使用周转轮系耦接组件，导致它们劣化，甚至导致它们断裂并致使动力传动系统停用。

发明内容

[0011] 得益于发动机周转轮系行星齿轮架可在另一周转轮系运行时刻被解耦接的变速传动装置，本发明可克服前述缺点。

[0012] 为此，本发明涉及一种机动车辆动力传动系统，该动力传动系统具有带轴的热力发动机，变速传动装置包括带中心轮和齿冠的发动机周转轮系，中心轮和齿冠被分别通过耦联器连接到可控操作部和通过单向自动耦联器连接到车辆固定部分，以及通过传输路径连接到轮轴的行星齿轮架，该动力传动系统的特征在于该其包括单向自动耦联器，该耦联器将行星齿轮架连接到所述的传输路径。

[0013] 该传动系统可包括将发动机周转轮系连接到轮轴的另一周转轮系，并且单向耦联器被安置在行星齿轮架和与另一周转轮系齿带相啮合的齿环之间。

[0014] 该齿带可由另一周转轮系统的齿冠所承载。

[0015] 该传动系统可包括将发动机周转轮系连接到轮轴的另一周转系统，并且单向耦联器可被安置在与行星齿轮架承载的齿带相啮合的齿冠和另一周转轮系的带之间。

[0016] 该齿带可由发动机周转轮系的行星齿轮架承载。

[0017] 该单向耦联器可为自由轮。

[0018] 该耦联器可包括由控制部件操控的同步器。

[0019] 该控制部件可包括平移连接两个同步器的单一控制器。

[0020] 其中一个同步器可为双作用同步器。

[0021] 本发明还涉及机动车辆，该机动车辆包括如前面所述的动力传动系统。

附图说明

[0022] 通过阅读接下来仅以举例而非限制性方式给出的描述和附图，本发明的其它特征和优点将变得明显：

[0023] -图1示出本发明应用于混合动力车辆时的动力传动系统的原理图，和[0024] -图2示意性示出图1动力传动系统的变化形式。

具体实施方式

[0025] 在图1中，动力传动系统包括尤其为内燃机的热力发动机10，内燃机的热力发动机10带有在此处出自发动机曲轴的发动机轴12，该动力传动系统还包括变速传动装置14和发动机轮轴16，发动机轮轴16能便利地通过差速器桥20驱动车辆主动轮18。

[0026] 发动机轴12还具有从动轴功能，但出于简化详细描述的原因，该轴将被命名为发动机轴，以与传动装置的其它轴相区别。

[0027] 在该动力传动系统应用于混合动力车辆时，主动/从动机构22被关联于该传动系统。

[0028] 在接下来的实施例中，主动/从动机构为电机，被作为驱动车轮的电动机或作为产生电流源的从动机构，该电流源尤其用于为电池充电。

[0029] 需要注意的是，此处可使用任何其它类型的主动/从动机构，如液压或气动机构。

[0030] 变速传动装置14包括周转轮系24，该周转轮系24在接下来的描述中被命名为发动机周转轮系，该周转轮系24带有两个操作控制联轴器26、28和此处为自由轮30、32的两个单向自动联轴器。

[0031] 该发动机周转轮系24包括行星齿轮34，行星齿轮34带有外齿带36并由固定安装在中空轴38即中心轮轴上的凸缘承载，该中控轴38围绕发动机轴12自由旋转但相对该发动机轴平移固定。在其自由端40邻近处，该轴由动力传动系统固定部分44所承载的轴承42支撑通过自由轮30，将该自由轮命名为中心自由轮。

[0032] 该传动系统还包括带内齿环48的齿冠46，内齿环48被安置在中星轮中心处且由被连接到中空轴50即齿冠轴的连接板承载，中空轴50围绕发动机轴12自由旋转但相对该发动机轴平移固定。通过轴50，该齿冠被自由轮32连接到动力传动系统固定部分44，该自由轮32被命名为齿冠自由轮，与自由端52相隔一定距离安置。

[0033] 需要注意的是，两个自由轮30和32被安置的方式使得齿冠46和中心轮34仅在相同方向上，且优先与发动机轴12转向相同的方向上转动。

[0034] 最后，有利地，该发动机周转轮系包括具有三个行星齿轮56的行星齿轮架54，这些行星齿轮具有外齿轮形状，彼此之间以相同间隔角(此处为120°)安置且与齿冠和中心轮相啮合。

[0035] 为此，齿冠环48、中心轮带36和行星齿轮56位于相同平面上、此处位于参照图1的垂直平面上。

[0036] 该行星齿轮分别由水平轴58承载并可在该水平轴58上自由旋转但平移固定。该行星齿轮轴由被连接到管状轴承62、即行星齿轮架轴承的垂直侧壁60承载，管状轴承62围绕中心轮轴38自由旋转。

[0037] 该行星齿轮架另外承载有单向自动耦联器64，此处为自由轮形状，被命名为行星齿轮架自由轮。

[0038] 该自由轮按压在自侧壁60建立的内环66上和设置有外轮齿的外环68上。

[0039] 这样，该自由轮64被安置的方式使得当行星齿轮架在热力发动机方向上转动时，行星齿轮架驱动外环68旋转。当外环68在热力发动机方向上旋转时，该外环68不会向行星齿轮架传输转矩。

[0040] 外轮齿与带70相啮合配合，带70由另一附加周转轮系74的齿冠72承载，该另一附加周转轮系74在接下来的描述中被命名为机构周转轮系统，该另一附加周转轮系74被安置在几乎平行于发动机轴12的轴76上且由动力传动系统固定部分44的轴承78支撑。

[0041] 齿冠还具有内齿驱动带80，由被固定在围绕轴76的管状轴承82上的凸缘承载。

[0042] 有利地，驱动带与具有三个行星齿轮86的行星齿轮架84相配合，行星齿轮86为带外轮齿的轮状，由行星齿轮轴88承载并以彼此间相同角度间隔(此处为120°)安置，且与齿冠72的驱动带80的轮齿相啮合。行星齿轮轴88由被固定在围绕轴76的管状轴承90上连接板承载。

[0043] 行星齿轮还与中心轮92相啮合配合，该中心轮与轴76旋转连接，该中心轮包括外齿带94且由凸缘承载。

[0044] 需要注意的是，如同热力发动机周转轮系24，齿冠72的带80、中心轮齿带94和行星齿轮86位于相同平面上，在图1中，位于一垂直平面上。

[0045] 行星齿轮架的凸缘还包括外齿带96，与被连接到发动机轮轴16的另一齿轮98相啮合，并在机构周转轮系统与轮轴之间形成移动传输路径。

[0046] 轴76固定承载与电机22的转子102相配合的另一齿轮100，此处通过齿形带或链条相配合。

[0047] 机构周转轮系74还具有带可控操作部104的耦联器，能够将承载带70和80的齿冠72抑或连接到轴76的固定齿轮100，抑或连接到动力传动系统的固定部分44。

[0048] 有利地，该耦联器能够在控制部件106的作用下，抑或与固定齿轮100，抑或与动力传动系统的固定部分44一同实施空档位置和两个联耦位置。

[0049] 从仅以举例方式的图1更清楚地示出，中心轮和齿冠的中空轴分别通过同步器形式的耦联器连接到发动机轴。

[0050] 其中一个同步器28为被容置在面对齿冠50的中空轴自由端的轴12上的单作用同步器。另一同步器26为被容置在轴12上的双作用同步器，轴12位于发动机周转轮系24和发动机10之间。

[0051] 如已知的，单作用同步器28包括外齿紧固轴套108，紧固轴套108承载具有内齿112的滑动齿轮110和优选为摩擦式的同步锥形环114。

[0052] 紧固轴套108被相对轴12旋转和平移地连接，通过该轴套以同心方式承载同步环。通过内轮齿112与轴套外轮的配合，滑动齿轮110与轴套旋转地连接，该滑动齿轮能在轴套上滑动。

[0053] 为了耦联轴12和齿冠中空轴50，该齿冠中空轴50承载摩擦锥面116和设齿圆柱轴承118。

[0054] 双作用同步器26包括在轴12上平移固定但自由旋转的外齿紧固轴套120，由轴套承载且具有与滑动齿轮垂直中央轴轴向对称的两个内齿轴承124、126的双滑动齿轮122，和两个同步锥形环128、130，同步锥形环128、130被安置在轴套两侧并彼此同轴。

[0055] 该同步器26适于一方面与由固定在轴12上的连接板承载的摩擦锥形面132和设齿圆柱轴承134相配合，另一方面与承载摩擦锥形面136和设齿圆柱轴承138的中心轮中空轴38相配合。

[0056] 有利地，仅使用唯一控制部件140操控两个同步器26、28，以使两个滑动齿轮在相同方向上和在相同行程上同时移动。

[0057] 以举例的方式，该唯一控制部件140可为连接滑动齿轮操控机构144的连接件142，操控机构144大体为叉形形状。

[0058] 为了配置图1所示的空档，发动机轴12即未与中心轮中空轴相耦联亦未与齿冠中空轴54相耦联。由此为了让发动机轴自由转动。

[0059] 为此，同步器28是未致动的，以实施在发动机轴12与齿冠中空轴50之间的耦联。同步器26仅通过双滑动齿轮的设齿轴承126与中心轮轴38的设齿圆柱轴承138连接。锥形环128和双滑动齿离的设齿轴承124不与摩擦锥形面132和由发动机轴承载的设齿圆柱轴承
134相连接。

[0060] 由此，轴12的旋转未被传输至双滑动齿轮122并且该发动机轴可自由转动。

[0061] 为了换到档位1，单一控制部件140控制两个滑动齿轮122、110在自右向左的方向上同时移动，以到达发动机轴12旋转驱动中心轮中空轴38但不驱动齿冠中空轴50的位置。在该位置，双滑动齿轮122的锥形环和设齿轴承126保持与摩擦锥形面和中心轮设齿圆柱轴承38相连接，并且滑动齿轮122的锥形环128和设齿轴承124与由发动机轴12承载的摩擦锥形面132和中心轮设齿圆柱轴承134旋转连接。

[0062] 于是，通过滑动齿轮122同时与由轴12承载的设齿圆柱轴承134和中心轮轴设齿圆柱轴承138的连接，轴12的旋转被传输至中心轮中空轴38。

[0063] 中心轮的旋转驱动行星齿轮56旋转然后驱动行星齿轮架54。行星齿轮架的旋转接下来经过自由轮64、环68和带70传输到机构周转轮系统的齿冠72，该齿冠能够经过传动系统和轮轴16之间的移动传输路径将旋转移动传输至行星齿轮架84和轮轴。

[0064] 对于档位3，部件140控制两个滑动齿轮122、110总是在自右向左的方向上同时移动，以到达发动机轴12同时旋转驱动中心轮中空轴38和齿冠中空轴50的位置。

[0065] 在该位置上，同步器26的双滑动齿轮122移动但总是保持与发动机轴12和中心轮中空轴38相连接。在该移动过程中，滑动齿轮110的锥形环114和内轮齿112与齿冠中空轴50的摩擦锥形面116和设齿圆柱轴承118相接触。

[0066] 在该配置中，热力发动机10的轴12的旋转驱动齿冠46以及中心轮34旋转，并因此驱动行星齿轮架54旋转。行星齿轮架的旋转接下来经过自由轮64、环68和带70传输至机构周转轮系统的齿冠72，该齿冠能够经过传动系统和轮轴16之间的移动传输路径将旋转移动传输至行星齿轮架84和轮轴。

[0067] 为了换到档位2，控制部件140在自右向左的方向上同时移动两个滑动齿轮122、110，以到达发动机轴12仅旋转驱动齿冠中空轴50的位置上。

[0068] 为了实施该驱动，同步器26的滑动齿轮122移动，但仅与摩察锥形面和由发动机轴12承载的设齿圆柱轴承保持旋转连接，滑动齿轮122的锥形环和设齿轴承与摩擦锥形面和中心轮轴40的设齿圆柱轴承相分离。

[0069] 对于该档位，同步器通过其滑动齿轮110保持与齿冠中空轴旋转连接。

[0070] 于是，热力发动机10的轴12的旋转可驱动齿冠4旋转6，该齿冠46旋转驱动行星齿轮56然后旋转驱动行星齿轮架54。如前面描述的档位，所述行星齿轮架的旋转接下来通过自由轮64自环68和带70传输至机构周转轮系齿冠72，齿冠72将旋转移动通过传动系统和轮轴16之间的移动传输路径传输至行星齿轮架84和轮轴。

[0071] 自由轮的使用使得易于从档位1换到档位3、从档位3换到档位1、从档位2换到档位3和从档位3换到档位2。由于该自由轮能够将另一周转轮系与发动机周转轮系脱离，行星齿轮架不会冒在不期望方向上转动的风险。一方面这能够使得在良好条件下使用同步器，以使它们只需克服发动机周转轮的惯性，另一方面限制了控制真空发动机转速的应力。

[0072] 图2的变化形式与图1的区别在于自由轮的特别安置，该自由轮被安置在另一传动系统齿冠上。如图1所示在发动机周转轮系统行星齿轮架上，或如图2所示在另一传动系统齿冠上，自由轮的安置可被用于此类型的全部传动系统，无论是具有带单作用或双作用同步器的传动系统，或是单次或分开控制的传动系统，甚至是具有离合器的传动系统。

[0073] 使用由另一控制部件145操控的两个单作用同步器不改变不同的档位转换。

[0074] 对于档位1，轴12通过同步器26连接到中心轮中空轴38，对于档位3，轴12通过同步器26保持与中心轮中空轴38的连接并通过同步器28与齿冠中空轴50相连接，以及对于档位2，仅齿冠中空轴50保持与轴12相连接，而中心轮中空轴38通过同步器26与发动机轴12脱离。

[0075] 对于自由轮64，其被安置在与外齿带148相啮合的外齿齿冠146之间，外齿带148由行星齿轮架54的侧壁60承载。该自由轮还与机构周转轮系统齿冠72的带80的光滑周面相配合。

[0076] 变速传动系统装置的运行是以与图1描述的相关方式相类似的方式进行。