混合動力系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[0001]發(fā)明背景
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及使用發(fā)動機和旋轉(zhuǎn)機械作為動力源的混合動力車輛的混合動力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]一個這種已知的混合動力系統(tǒng)包括發(fā)動機、兩個旋轉(zhuǎn)機械(例如，電動機)和動力分配裝置(即，行星齒輪單元)。在該混合動力系統(tǒng)中，發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)軸、第一旋轉(zhuǎn)機械的旋轉(zhuǎn)軸、第二旋轉(zhuǎn)機械的旋轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動輪連接到動力分配裝置的對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)元件。例如，在以下日本專利申請公報N0.2008-120234(JP 2008-120234A)中說明的混合動力系統(tǒng)中，在發(fā)動機和動力分配裝置之間布置有能夠作為變速單元操作的行星齒輪單元。該變速單元包括連接到發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)元件和連接到動力分配裝置的旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)元件。動力分配裝置的旋轉(zhuǎn)元件是除了連接到第一旋轉(zhuǎn)機械的旋轉(zhuǎn)軸、第二旋轉(zhuǎn)機械的旋轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)元件以外的旋轉(zhuǎn)元件。此外，JP 2008-120234 A中說明的混合動力系統(tǒng)設(shè)有接合裝置(即，切換裝置)，其通過將變速裝置在能夠差動旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)和不能差動旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)之間切換來改變變速裝置的速比。在日本專利申請公報N0.2008-120234( JP 2008-120234 A)和日本專利申請公報N0.2008-265600(JP 2008-265600 A)中說明的混合動力系統(tǒng)設(shè)有離合器(即，固定元件)，其固定發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)軸。借助該混合動力系統(tǒng)，車輛能夠通過接合該離合器和使發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)停止而使用第一旋轉(zhuǎn)機械和第二旋轉(zhuǎn)機械二者的動力來行駛。因此，在該混合動力系統(tǒng)中，根據(jù)所需驅(qū)動力通過控制發(fā)動機、第一旋轉(zhuǎn)機械、第二旋轉(zhuǎn)機械和離合器來選取用于行駛的動力源。而且，就JP 2008-265600 A中的混合動力系統(tǒng)而言，當通過第一旋轉(zhuǎn)機械和第二旋轉(zhuǎn)機械二者的動力行駛時，第一旋轉(zhuǎn)機械和第二旋轉(zhuǎn)機械的轉(zhuǎn)矩分配根據(jù)第一旋轉(zhuǎn)機械和第二旋轉(zhuǎn)機械二者的效率來確定。
[0004]就采用縱向安裝發(fā)動機的布局的車輛例如FR(前置發(fā)動機、后輪驅(qū)動)車輛而言，諸如變速器的動力傳遞設(shè)備由在地板下方的車身地板通道遮蓋。車身地板通道是車身地板的通道部分。因此，當具有例如JP 2008-120234 A中所述的結(jié)構(gòu)的混合動力系統(tǒng)被安裝在這種類型的車輛中時，第一旋轉(zhuǎn)機械、第二旋轉(zhuǎn)機械、變速裝置、動力分配裝置、接合裝置等全部布置在該車身地板通道的下面。這里，車身地板通道的尺寸通常朝向車輛后側(cè)變得越來越小，從而匹配變速器的殼體的形狀。因此，當安裝這種混合動力系統(tǒng)時，期望的是在這些部件之中具有較大直徑的第一旋轉(zhuǎn)機械在車身地板通道中靠近車輛的前部布置。然而，就該混合動力系統(tǒng)而言，液壓致動的接合裝置由于該第一旋轉(zhuǎn)機械的布置而不得不布置成比第一旋轉(zhuǎn)機械離車輛后部更遠，所以難以布置將液壓壓力供給到該接合裝置的油道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因而，本發(fā)明提供一種當旋轉(zhuǎn)機械靠近車輛前側(cè)布置時能夠?qū)⒁簤簤毫┙o到接合裝置的混合動力系統(tǒng)。
[0006]為了實現(xiàn)該目的，本發(fā)明的一個方面涉及一種混合動力系統(tǒng)，所述混合動力系統(tǒng)包括:發(fā)動機;旋轉(zhuǎn)機械;切換裝置，所述切換裝置具有輸入軸，所述輸入軸連接到發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)軸;差動裝置，所述差動裝置具有能夠差動地旋轉(zhuǎn)的多個差動旋轉(zhuǎn)元件，所述多個差動旋轉(zhuǎn)元件包括第一差動旋轉(zhuǎn)元件和第二差動旋轉(zhuǎn)元件，切換裝置的輸出軸連接到所述第一差動旋轉(zhuǎn)元件，旋轉(zhuǎn)機械的旋轉(zhuǎn)軸連接到所述第二差動旋轉(zhuǎn)元件;第一接合裝置，所述第一接合裝置構(gòu)造成切換所述切換裝置，第一接合裝置構(gòu)造成由液壓壓力致動，第一接合裝置包括第一油腔，旋轉(zhuǎn)機械布置在第一接合裝置和發(fā)動機之間;殼體，所述殼體內(nèi)容納有旋轉(zhuǎn)機械、切換裝置、差動裝置和第一接合裝置，殼體連接到發(fā)動機，并且殼體在發(fā)動機側(cè)具有開口；和蓋壁，所述蓋壁覆蓋開口，工作油經(jīng)由蓋壁供給到第一油腔。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的混合動力系統(tǒng)即使在旋轉(zhuǎn)機械靠近發(fā)動機布置并且接合裝置布置在比旋轉(zhuǎn)機械離發(fā)動機更遠的位置時也能夠?qū)⒐ぷ饔徒?jīng)由插置于發(fā)動機和旋轉(zhuǎn)機械之間的蓋壁供給到用于變速裝置的接合裝置。
【附圖說明】
[0008]以下將參照【附圖說明】本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)點以及技術(shù)和工業(yè)意義，在附圖中相同的附圖標記指示相同的元件，并且其中:
[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明的混合動力系統(tǒng)的一個示例性實施例的結(jié)構(gòu)的梗概圖；
[0010]圖2是示例性實施例的混合動力系統(tǒng)的殼體內(nèi)的結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0011]圖3是根據(jù)本發(fā)明的混合動力系統(tǒng)的輸入/輸出關(guān)系圖；
[0012]圖4是根據(jù)本發(fā)明的混合動力系統(tǒng)的離合器和制動器操作圖表的視圖；
[0013]圖5是根據(jù)單電機EV模式的共線圖；
[0014]圖6是根據(jù)雙電機EV模式的共線圖；
[0015]圖7是根據(jù)HV高模式的共線圖；
[0016]圖8是根據(jù)HV低模式的共線圖；
[0017]圖9是示出了EV行駛范圍和HV行駛范圍的視圖；
[0018]圖10是圖2中的離合器和制動器的放大圖；
[0019]圖11是根據(jù)本發(fā)明的混合動力系統(tǒng)的第一修改示例的結(jié)構(gòu)的梗概圖；
[0020]圖12是根據(jù)本發(fā)明的混合動力系統(tǒng)的第二修改示例的結(jié)構(gòu)的梗概圖；
[0021]圖13是示例性實施例的混合動力系統(tǒng)的殼體內(nèi)的結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0022]圖14是圖13中的制動器的放大圖；
[0023]圖15是圖13中的離合器的放大圖；
[0024]圖16是根據(jù)本發(fā)明的混合動力系統(tǒng)的第三修改示例的結(jié)構(gòu)的梗概圖；
[0025]圖17是根據(jù)本發(fā)明的混合動力系統(tǒng)的第四修改示例的結(jié)構(gòu)的梗概圖；和
[0026]圖18是根據(jù)本發(fā)明的混合動力系統(tǒng)的第五修改示例的結(jié)構(gòu)的梗概圖。
【具體實施方式】
[0027]以下，將參照附圖詳細地說明根據(jù)本發(fā)明的混合動力系統(tǒng)的示例性實施例。本發(fā)明并不受這些示例性實施例的限制。
[0028]現(xiàn)在將參照圖1至圖10說明根據(jù)本發(fā)明的混合動力系統(tǒng)的示例性實施例。[0029 ]這個示例性實施例的混合動力系統(tǒng)在圖1和圖2中由附圖標記1-1指示。
[0030]混合動力系統(tǒng)1-1包括作為動力源的發(fā)動機ENG、第一旋轉(zhuǎn)機械MG1、和第二旋轉(zhuǎn)機械MG2。第一旋轉(zhuǎn)機械MGl和第二旋轉(zhuǎn)機械MG2是電動發(fā)電機。另外，混合動力系統(tǒng)1-1設(shè)有動力傳遞設(shè)備，所述動力傳遞設(shè)備能夠在這些動力源之間傳遞動力，并且也能夠在這些動力源中的每一個與驅(qū)動輪W之間傳遞動力。該動力傳遞設(shè)備包括變速裝置20和差動裝置30，所述變速裝置20和差動裝置30被串聯(lián)地連接在一起。
[0031]該混合動力系統(tǒng)1-1被安裝在采用縱向安裝發(fā)動機E NG的布局的車輛(例如F R車輛)中。因此，該混合動力系統(tǒng)1-1是單軸線的系統(tǒng)，在所述單軸線的系統(tǒng)中，發(fā)動機旋轉(zhuǎn)軸
11、第一旋轉(zhuǎn)機械MGl的旋轉(zhuǎn)軸(以下稱為“MG1旋轉(zhuǎn)軸”)12、第二旋轉(zhuǎn)機械MG2的旋轉(zhuǎn)軸(以下稱為“MG2旋轉(zhuǎn)軸”)13、變速裝置20的旋轉(zhuǎn)軸線中心和差動裝置30的旋轉(zhuǎn)軸線中心全部布置在同一軸線上。在該混合動力系統(tǒng)1-1中，發(fā)動機ENG、第一旋轉(zhuǎn)機械MG 1、變速裝置20、差動裝置30和第二旋轉(zhuǎn)機械MG2全部從車輛前側(cè)按順序布置在同一軸線上。雖然在圖2中未示出，但是發(fā)動機ENG布置在繪制圖2的紙張的左側(cè)上，并且第二旋轉(zhuǎn)機械MG2布置在繪制圖2的紙張的右側(cè)上。
[0032]發(fā)動機ENG是從發(fā)動機旋轉(zhuǎn)軸11輸出機械動力(即，發(fā)動機轉(zhuǎn)矩)的諸如內(nèi)燃機或外燃機的發(fā)動機。該發(fā)動機ENG的操作由電子控制單元(以下稱為“發(fā)動機ECU”)1I控制。
[0033]第一旋轉(zhuǎn)機械MGl是電動發(fā)電機，其起到電動機和發(fā)電機二者的功能并且產(chǎn)生被輸出到MGl旋轉(zhuǎn)軸12的輸出轉(zhuǎn)矩(以下稱為“MG1轉(zhuǎn)矩”)。第二旋轉(zhuǎn)機械MG2是類似的，并且產(chǎn)生被輸出到MG2旋轉(zhuǎn)軸13的輸出轉(zhuǎn)矩(以下稱為“MG2轉(zhuǎn)矩”)。這些第一旋轉(zhuǎn)機械MG I和第二旋轉(zhuǎn)機械MG2的操作由圖3中所示的電子控制單元(以下稱為“MG ECU”)102控制。
[0034]變速裝置20具有第一動力傳遞元件和第二動力傳遞元件，所述第一動力傳遞元件將動力傳遞到發(fā)動機ENG和從發(fā)動機ENG傳遞動力，所述第二動力傳遞元件將動力傳遞到差動裝置30和從差動裝置30傳遞動力。該變速裝置20能夠改變輸入到這些動力傳遞元件中的一個的轉(zhuǎn)速并且將轉(zhuǎn)速經(jīng)過改變的旋轉(zhuǎn)傳遞到另一個動力傳遞元件。
[0035]這里說明的變速裝置20包括行星齒輪單元。這里示出的行星齒輪單元是單小齒輪型的行星齒輪單元，并且包括作為能夠差動地旋轉(zhuǎn)的多個旋轉(zhuǎn)元件(以下稱為“變速旋轉(zhuǎn)元件”)的太陽齒輪S1、齒圈R1、多個小齒輪Pl和托架Cl。在該變速裝置20中，太陽齒輪S1、齒圈Rl和托架Cl中的一個連接到發(fā)動機ENG，并且其余兩者中的一個連接到差動裝置30。在這個示例中，發(fā)動機旋轉(zhuǎn)軸11和托架Cl經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸21相連，從而能夠一起作為一個單元旋轉(zhuǎn)。因此，這里，托架Cl或托架Cl的旋轉(zhuǎn)軸21是上述第一動力傳遞元件。而且，在這個示例性實施例中，差動裝置30經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸22連接到齒圈Rl。齒圈Rl或齒圈Rl的旋轉(zhuǎn)軸22是上述第二動力傳遞元件，并且連接到該差動裝置30的差動旋轉(zhuǎn)元件中的一個差動旋轉(zhuǎn)元件，以便能夠與該一個差動旋轉(zhuǎn)元件一起作為一個單元旋轉(zhuǎn)。差動裝置30的這個差動旋轉(zhuǎn)元件是后面將說明的托架C2。
[0036]混合動力系統(tǒng)1-1設(shè)有換擋控制設(shè)備，所述換擋控制設(shè)備操作變速裝置20(S卩，使變速裝置20換擋)。該換擋控制設(shè)備用于改變變速裝置20的速比或速度。換擋控制設(shè)備也用于在能夠傳遞動力的狀態(tài)和空檔狀態(tài)之間切換，這將在后面進行說明。更具體地，該換擋控制設(shè)備包括兩個接合裝置，所述兩個接合裝置調(diào)節(jié)變速裝置20中的預(yù)定的變速旋轉(zhuǎn)元件的停止狀態(tài)或旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。在這個示例中，作為接合裝置，提供離合器CLl和制動器BKl。
[0037]離合器CLl是液壓致動的離合器設(shè)備，其調(diào)節(jié)太陽齒輪SI和托架Cl之間的連接/斷開狀態(tài)。該離合器CLl具有第一接合構(gòu)件和第二接合構(gòu)件，所述第一接合構(gòu)件與太陽齒輪SI一起作為一個單元旋轉(zhuǎn)，所述第二接合構(gòu)件與托架Cl 一起作為一個單元旋轉(zhuǎn)。該離合器CLl是摩擦接合式離合器，根據(jù)后面將說明的由HV ECU 100執(zhí)行的控制，能夠使該離合器CLl處于釋放狀態(tài)、部分接