具体实施方式

本公开描述了用于混合动力车辆的功率分流混合动力变速驱动桥。示例性混合动力变速驱动桥可以包括至少部分地设置在发动机与第一电机(例如，发电机)之间的双链轮总成。动力传递单元(诸如行星齿轮组)可以嵌套在双链轮总成内。链条可以将动力传递单元可操作地连接到第二电机(例如，牵引马达)的从动链轮和差速器，以向车辆驱动轮提供扭矩。所提出的混合动力变速驱动桥提供了更高效率和紧凑的包装配置。在本具体实施方式的以下段落中更详细地讨论了这些和其他特征。

图1示意性地示出了混合动力车辆12的动力传动系统10。混合动力车辆12可以是例如标准混合动力(HEV)或插电式混合动力(PHEV)电动车辆。因此，混合动力车辆12除了内燃发动机之外还可以由一个或多个电机驱动。

动力传动系统10可以包括具有一个或多个推进装置16的变速驱动桥14。每个推进装置16可以用作用于为混合动力车辆12提供动力的可用驱动源。在一个实施例中，推进装置16包括内燃发动机和一个或多个电机两者。

一个或多个能量源18可以向推进装置14提供动力。能量源18可以包括燃料系统和高压牵引电池组。例如，燃料系统可以向发动机提供动力，并且高压牵引电池组可以向电机提供动力。高压牵引电池组可以包括能够输出电力以操作混合动力车辆12的各种电气负载的多个电池总成(即，电池阵列或电池单元组)。

变速驱动桥14可以另外包括用于多个动力源的动力传递机构20。被示意性地示出的动力传递机构20可以包括功率分流机构，所述功率分流机构用于在变速驱动桥14的输入轴22和输出轴24之间从多个动力源传递动力。动力传递机构20将动力传动系统输出扭矩提供给输出轴24。

输出轴24可以连接到变速驱动桥14的差速器26。差速器26经由连接到差速器26的相应车桥30来驱动一对车轮28以推进混合动力车辆12。变速驱动桥14可以被配置为前轮驱动、后轮驱动或全轮驱动平台。

图1的动力传动系统10是高度示意性的，并且不旨在限制本公开。替代地或另外，在本公开的范围内，动力传动系统10可以采用各种附加部件。另外，本公开的教导可以结合到任何类型的车辆中，包括但不限于汽车、卡车、厢式货车、运动型多功能车辆(SUV)、船、飞机等。

图2示意性地示出了可以由诸如图1的混合动力车辆12之类的电动化车辆采用的示例性变速驱动桥32。在一个实施例中，变速驱动桥32是适合在HEV或PHEV内使用的功率分流混合动力变速驱动桥。

变速驱动桥32可以采用第一驱动系统和第二驱动系统来为车辆的驱动轮提供动力。第一驱动系统可以包括发动机34与发电机36(即，第一电机)的组合，并且第二驱动系统可以包括由牵引电池组(未示出)提供动力的至少牵引马达38(即，第二电机)。在所示示例中，第二驱动系统被认为是变速驱动桥32的电驱动系统。第一驱动系统和第二驱动系统被配置为产生扭矩以驱动一组或多组车辆驱动轮。动力可以经由半轴40和42传送到车辆驱动轮。

发电机36可以包括容纳在定子39内的转子37。转子37可以相对于定子39旋转。

牵引马达38也可以包括容纳在定子43内的转子41。转子41可以相对于定子43旋转。

动力可以经由发动机34的输入轴44机械地接收，所述发动机在一个实施例中是内燃发动机。发电机36可以通过诸如行星齿轮组之类的动力传递单元46连接到输入轴44。当然，其他类型的动力传递单元(包括其他齿轮组和变速器齿轮箱)可以用于将发动机34的输入轴44可操作地连接到发电机36。

在一个实施例中，动力传递单元46是行星齿轮组，所述行星齿轮组包括环形齿轮48、中心齿轮50、行星齿轮52和行星架54。行星齿轮52由行星架54支撑，所述行星架与输入轴44一致地旋转，并且所述行星齿轮与环形齿轮48和中心齿轮50两者啮合以建立动力传递单元46的齿轮比。

中心齿轮50可以固定地联接到发电机36，使得发电机36可以由发动机34通过动力传递单元46来驱动以将动能转换成电能。发电机36可以替代地用作马达以将电能转换成动能，由此将扭矩输出到连接到动力传递单元46(即，通过中心齿轮50)的轴56。因为发电机36可操作地连接到发动机34，所以发动机34的转速可以由发电机36控制。

减振器总成45可以任选地位于发动机34与动力传递单元46之间。减振器总成45可以包括扭转弹簧或能够吸收源自发动机34的振动力的任何其他机械装置。减振器总成45可以被包装在变速驱动桥32的壳体55的内部或外部。在一个实施例中，变速驱动桥32的除了发动机34之外的大多数部件被包装在壳体55内。

动力传递单元46可以嵌套在双链轮总成58内。双链轮总成58可以轴向地设置在发动机34与发电机36之间。然而，也可以预期双链轮总成58的其他包装配置，例如包括其中双链轮总成58的至少一部分位于发电机36的与发动机34相对的一侧上的那些配置(参见图5)。

双链轮总成58可以包括第一链轮部分60和第二链轮部分62，所述第一链轮部分和所述第二链轮部分各自被支撑以围绕延伸穿过发动机34和发电机36的第一中心纵向轴线65旋转。动力传递单元46的环形齿轮48可以固定地联接到双链轮总成58的第二链轮部分62。

在一个实施例中，动力传递单元46嵌套在双链轮总成58的第二链轮部分62内。例如，第二链轮部分60可以包括外周壁74和后壁76。外周壁74在后壁76的前方延伸以建立凹部78。动力传递单元46可以容纳在凹部78内。

第一链轮部分60可以从第二链轮部分62的后壁76沿朝向发电机36的方向延伸。在一个实施例中，第一链轮部分60的外径D1可以小于第二链轮部分62的外径D2。

第一链轮部分60和第二链轮部分62中的每一者包括突起80，诸如齿或嵌齿，以用于可操作地接合链条(参见特征66和72)、轨道或其他穿孔的凹入部件。第一链轮部分60的突起80可以从外周壁82径向向外延伸，并且第二链轮部分62的突起80可以从外周壁74径向向外延伸。

双链轮总成58的第一链轮部分60可以通过第一链条66可操作地连接到变速驱动桥32的最终驱动链轮64。最终驱动链轮64可以可操作地连接到差速器68。因此，第一链条66被配置为将扭矩从发动机34传递到差速器68，以用于通过半轴40、42向车辆驱动轮提供牵引力。

牵引马达38也可以单独或与发动机34结合采用，以通过将扭矩输出到动力传递单元46来驱动车辆驱动轮。例如，牵引马达38的从动链轮70可以通过第二链条72可操作地连接到双链轮总成58的第二链轮部分62。来自牵引马达38的扭矩可以从牵引马达38传递通过第二链条72，然后通过第一链条66，然后传递到差速器68，以用于经由半轴40、42向车辆驱动轮提供牵引。

在一个实施例中，第一链条66和第二链条72是高效链条。因此，与齿轮传动装置相比，第一链条66和第二链条72可以递送减少的噪声、振动和粗糙性。可以基于各种设计标准来平衡第一链条66和第二链条72的链条节距、宽度以及其他设计特征，以在变速驱动桥32内实现高效的动力传输。

可以限定变速驱动桥32的各个链轮对之间的比率。在一个实施例中，各个链轮对的比率可以在约2.5:1和约5:1之间。该比率范围可以适用于第二链轮部分62与第一链轮部分60之间、第二链轮部分62与从动链轮70之间以及最终驱动链轮64与第一链轮部分60之间的比率。

因为牵引马达38通过第一链条66和第二链条72可操作地连接到差速器68，所以不需要单独的齿轮组来实现变速驱动桥32内的全电力推进。因此，仅需要单个行星齿轮组来通过变速驱动桥32传递扭矩。因此，与现有的功率分流混合动力变速驱动桥设计相比，示例性变速驱动桥32体现了更紧凑的包装配置。

现在主要参考图3，变速驱动桥32可以体现三轴配置。例如，第一中心纵向轴线65可以延伸穿过发动机34和发电机36，第二中心纵向轴线84可以延伸穿过牵引马达38，并且第三中心纵向轴线86可以延伸穿过差速器68。在一个实施例中，第二中心纵向轴线84可以沿第一方向偏离第一中心纵向轴线65，并且第三中心纵向轴线86可以沿第二方向偏离第一中心纵向轴线65。结合第一链条66和第二链条72的使用，三轴配置可以实现高效紧凑的功率分流混合动力动力设计。

图4示意性地示出了另一个示例性变速驱动桥132。变速驱动桥132类似于上述变速驱动桥32。然而，在该实施例中，变速驱动桥132另外包括致动器190，所述致动器被配置用于将变速驱动桥132在功率分流配置与串联配置之间切换。在功率分流配置中，车辆的驱动轮可以同时由发动机134和牵引马达138提供动力，而在串联配置中，车辆的驱动轮仅由发动机134通过发电机136提供动力。串联配置可以提供改善的反向能力和低电池性能。

在该实施例中，动力传递单元146的环形齿轮148与双链轮总成158的第二链轮部分162分开。第二链轮部分162可以包括凹槽192，所述凹槽容纳可操作地连接到致动器190的齿轮194。齿轮194可以通过致动器190在凹槽192内移动(移至图4中的左侧)，以迫使环形齿轮148与第二链轮部分162接合，由此实现功率分流配置。替代地，齿轮194可以通过致动器190在凹槽192内移动(移至图4中的右侧)，以迫使环形齿轮148与第二链轮部分162脱离接合，从而实现串联配置。

本公开的示例性混合动力变速驱动桥采用独特的双链轮总成来容置单个行星齿轮组。双链轮总成与链条的结合使得牵引马达能够可操作地连接到变速驱动桥的主减速器，而无需任何附加的齿轮组。因此，仅需要单个行星齿轮组来将扭矩传递到车辆驱动轮。因此，与现有的功率分流混合动力变速驱动桥设计相比，本公开的示例性混合动力变速驱动桥提供了更紧凑的包装配置。

尽管不同的非限制性实施例被示出为具有特定的部件或步骤，但是本公开的实施例不限于那些特定组合。将来自非限制性实施例中的任一个的部件或特征中的一些与来自其他非限制性实施例中的任一个的特征或部件结合使用是可能的。

应当理解，相同的附图标记在全部若干附图中表示相应或类似的元件。应当理解，尽管在这些示例性实施例中公开和示出了特定的部件布置，但是其他布置也可受益于本公开的教导。

前面的描述应被解释为说明性的而非具有任何限制意义。本领域普通技术人员将理解，在本公开的范围内可出现一些修改。出于这些原因，应研究所附权利要求来确定本公开的真实范围和内容。