專利名稱：具有分離式離合器的混合動(dòng)力變速器及其起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有電動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力變速器，所述電動(dòng)機(jī)可操作以驅(qū)動(dòng)變速器并可
連接到發(fā)動(dòng)機(jī)上。
背景技術(shù)：
—種混合動(dòng)力變速器為可由發(fā)動(dòng)機(jī)以及與能量存儲(chǔ)裝置連接的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī) 驅(qū)動(dòng)的變速器。設(shè)計(jì)混合動(dòng)力系統(tǒng)的關(guān)鍵目的在于能夠在各種操作模式下高效率操作，以 滿足各種車輛操作條件。通常，提供僅電能操作模式(即，其中車輛僅由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng))和僅 發(fā)動(dòng)機(jī)操作模式。還可提供發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)均添加動(dòng)力的混合動(dòng)力操作模式。期望各種操 作模式中的處理效率最佳地滿足車輛動(dòng)力需求，同時(shí)保持模式之間平滑的轉(zhuǎn)變。

發(fā)明內(nèi)容
提供了一種混合動(dòng)力變速器，包括構(gòu)造為與發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)連接的發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件。 所述變速器還包括電動(dòng)機(jī)和扭矩傳遞裝置，其中所述電動(dòng)機(jī)可為電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，所述扭 矩傳遞裝置可操作為將扭矩從所述電動(dòng)機(jī)傳遞到與變速器傳動(dòng)裝置連接的變速器輸入構(gòu) 件，其中所述變速器輸入構(gòu)件在功率流中處在變速器傳動(dòng)裝置的上游。當(dāng)部件在其它部件 之前接收施加的扭矩時(shí)，其在功率流中處在其它部件的"上游"。所述扭矩傳遞裝置在所述 變速器輸入構(gòu)件與動(dòng)力裝置(即所述電動(dòng)機(jī)和所述發(fā)動(dòng)機(jī))之間提供可控制的連接，以實(shí) 現(xiàn)操作模式之間的平滑轉(zhuǎn)變?？墒褂米枘釞C(jī)構(gòu)將所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述扭矩傳遞裝置相連，以 隔離發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)。所述變速器傳動(dòng)裝置可為沒(méi)有任何附加電動(dòng)機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)裝置，使得所 述混合動(dòng)力變速器為"單電動(dòng)機(jī)"混合，即上述電動(dòng)機(jī)是用來(lái)驅(qū)動(dòng)所述變速器的唯一電動(dòng) 機(jī)。所述電動(dòng)機(jī)可為電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，也可操作為發(fā)電機(jī)以將旋轉(zhuǎn)扭矩有選擇地轉(zhuǎn)換為存 儲(chǔ)的電能。 所述扭矩傳遞裝置為聯(lián)接設(shè)備，其在不同實(shí)施例中可為不同的形式。在許多實(shí)施 例中，所述扭矩傳遞裝置為流體聯(lián)接裝置，例如變扭器，包括變扭器鎖止離合器。在其它實(shí) 施例中，所述扭矩傳遞裝置為起動(dòng)離合器，可為可通過(guò)加壓傳動(dòng)流體接合的濕式離合器或 例如用在手動(dòng)變速器中的干式離合器。起動(dòng)離合器可比變扭器更加緊湊，使變速器的軸向 長(zhǎng)度最小。如本文所使用的，"干式離合器"為不在離合分界面使用傳動(dòng)流體的離合器，而 "濕式離合器"利用傳動(dòng)流體接合并潤(rùn)滑和冷卻離合分界面。 分離式離合器可有選擇地接合，以將所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件與所述電動(dòng)機(jī)可操作地 連接，從而允許所述電動(dòng)機(jī)起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)，例如在交通燈處停車之后。所述分離式離合器 允許所述發(fā)動(dòng)機(jī)在不用來(lái)驅(qū)動(dòng)所述變速器時(shí)斷開(kāi)，從而使可能因發(fā)動(dòng)機(jī)重量的阻力產(chǎn)生的 附加損失最小。在本文所示的所有實(shí)施例中，所述分離式離合器可通過(guò)所述阻尼機(jī)構(gòu)連接 到所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件上，或者可直接連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件上，繞過(guò)所述阻尼機(jī)構(gòu)。
所述變速器的許多實(shí)施例包括與所述分離式離合器并聯(lián)布置的單向離合器。也就 是說(shuō)，所述單向離合器具有可與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件持續(xù)地連接以隨其旋轉(zhuǎn)的第一可旋轉(zhuǎn)
4CN 101712275 A
構(gòu)件和與所述電動(dòng)機(jī)持續(xù)地連接以隨其旋轉(zhuǎn)的第二可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。所述單向離合器構(gòu)造成在 所述第二可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件旋轉(zhuǎn)得比所述第一可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件快時(shí)超越。因此，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所 述變速器時(shí)，所述單向離合器承受扭矩，在所述電動(dòng)機(jī)用于起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)之后允許所述 分離式離合器分離。當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述變速器，并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)或以比所述電動(dòng) 機(jī)低的速度驅(qū)動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件時(shí)，所述單向離合器超越。 變速器泵可與所述電動(dòng)機(jī)連接以隨其旋轉(zhuǎn)，使得不管所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件是否旋 轉(zhuǎn)，所述泵都可由所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)/停機(jī)期間，無(wú)需輔助油泵來(lái)傳動(dòng) 油壓力，減少了部件和質(zhì)量。 特定的流體輸送設(shè)備設(shè)置成使加壓流體能夠從所述扭矩傳遞裝置流動(dòng)，并冷卻所 述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)。例如，可設(shè)置與所述變速器輸入構(gòu)件的內(nèi)部同軸并處于密封接合的管 形構(gòu)件，以與所述變速器輸入構(gòu)件限定用來(lái)將加壓流體輸送到所述扭矩傳遞裝置的通道。 另外，與所述輸入構(gòu)件同軸的內(nèi)、外轂構(gòu)件可設(shè)有所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子支撐成隨所述 內(nèi)轂構(gòu)件旋轉(zhuǎn)，并同軸地環(huán)繞定子，所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述外轂構(gòu)件可操作地連接。所述分離式 離合器有選擇地連接所述內(nèi)、外轂構(gòu)件。 還提供了一種起動(dòng)與上述混合動(dòng)力變速器相連的發(fā)動(dòng)機(jī)的方法。所述方法包括從 電池向所述電動(dòng)機(jī)提供存儲(chǔ)的電能，從而運(yùn)行與所述電動(dòng)機(jī)相連的變速器泵，以加壓傳動(dòng) 油(本文也稱為傳動(dòng)流體)。然后通過(guò)所述加壓流體接合變速器傳動(dòng)裝置中的所選比率離 合器，并通過(guò)所述電動(dòng)機(jī)經(jīng)由扭矩傳遞裝置驅(qū)動(dòng)所述變速器。監(jiān)測(cè)所述電池的電量水平，并 且當(dāng)監(jiān)測(cè)的電池電量水平降至預(yù)定水平時(shí)，接合所述電動(dòng)機(jī)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)之間的分離式離 合器，從而允許所述電動(dòng)機(jī)起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)。在許多變速器實(shí)施例中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度至少為 電動(dòng)機(jī)速度時(shí)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)與所述分離式離合器并聯(lián)布置的單向離合器和通過(guò)所述扭 矩傳遞裝置自動(dòng)地傳遞扭矩至所述變速器傳動(dòng)裝置。當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)速度大于所述發(fā)動(dòng)機(jī)速 度時(shí)，所述單向離合器超越。當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)所述單向離合器傳遞扭矩時(shí)，那么所述分離 式離合器分離。 結(jié)合附圖，從下面實(shí)施本發(fā)明最佳模式的詳細(xì)描述可容易地清楚本發(fā)明的上述特 征和優(yōu)點(diǎn)及其它特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1為包括混合動(dòng)力變速器第一實(shí)施例的混合動(dòng)力系統(tǒng)第一實(shí)施例的示意圖； 圖2為包括混合動(dòng)力變速器第二實(shí)施例的混合動(dòng)力系統(tǒng)第二實(shí)施例的示意圖； 圖3為包括混合動(dòng)力變速器第三實(shí)施例的混合動(dòng)力系統(tǒng)第三實(shí)施例的一部分的 示意圖； 圖4為包括混合動(dòng)力變速器第四實(shí)施例的混合動(dòng)力系統(tǒng)第四實(shí)施例的一部分的 示意圖； 圖5為包括混合動(dòng)力變速器第五實(shí)施例的混合動(dòng)力系統(tǒng)第五實(shí)施例的一部分的 示意圖； 圖6為包括混合動(dòng)力變速器第六實(shí)施例的混合動(dòng)力系統(tǒng)第六實(shí)施例的一部分的 示意圖； 圖7為包括混合動(dòng)力變速器第七實(shí)施例的混合動(dòng)力系統(tǒng)第七實(shí)施例的一部分的
5示意圖； 圖8為包括混合動(dòng)力變速器第八實(shí)施例的混合動(dòng)力系統(tǒng)第八實(shí)施例的一部分的 示意圖； 圖9為包括混合動(dòng)力變速器第九實(shí)施例的混合動(dòng)力系統(tǒng)第九實(shí)施例的一部分的 示意圖；以及 圖10為包括混合動(dòng)力變速器第十實(shí)施例的混合動(dòng)力系統(tǒng)第十實(shí)施例的一部分的 示意圖。
具體實(shí)施例方式
參考附圖，其中所有附圖中相同的附圖標(biāo)記指代相同的部件，圖1示出了混合動(dòng) 力系統(tǒng)IO，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)12，該發(fā)動(dòng)機(jī)12連接到混合動(dòng)力變速器16的發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件14， 使得發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件14與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出構(gòu)件(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸)共同旋轉(zhuǎn)?；旌蟿?dòng)力變速 器16包括電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)20，其與發(fā)動(dòng)機(jī)12和變速器輸入構(gòu)件22可操作地連接，如本文 所述。發(fā)動(dòng)機(jī)12還可操作地連接到變速器輸入構(gòu)件22上，如下面進(jìn)一步描述的。
可使用各種操作模式來(lái)通過(guò)變速器傳動(dòng)裝置26從變速器輸入構(gòu)件22向變速器輸 出構(gòu)件24提供扭矩。變速器傳動(dòng)裝置26包括若干變速器齒輪(這里為互連行星齒輪組 28、30、32、34的形式)和可有選擇地接合的比率離合器36、38、40、42、44 (包括固定式和旋 轉(zhuǎn)式離合器)，所述離合器通過(guò)加壓傳動(dòng)流體以多種組合接合，以在變速器輸入構(gòu)件22與 變速器輸出構(gòu)件24之間提供多種傳動(dòng)比。盡管圖1中為示意性目的示出了特定的變速器 傳動(dòng)裝置26，但在本發(fā)明所要求的范圍內(nèi)，在變速器輸入構(gòu)件22與變速器輸出構(gòu)件24之間 可連接許多種變速器傳動(dòng)裝置。例如，變速器傳動(dòng)裝置可替代為具有互相嚙合的齒輪的中 間軸布置，或者具有互相嚙合的齒輪、具有更少或更多的可有選擇地接合的離合器的行星 齒輪組的組合。 發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件14與變速器輸出構(gòu)件24之間的整個(gè)混合動(dòng)力變速器16被包含 在一個(gè)或多個(gè)互相連接的外殼或殼體中(僅以不完整的方式示出，例如固定構(gòu)件46)。圖中 為清楚起見(jiàn)，圖1中僅在發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件14、變速器輸入構(gòu)件22和變速器輸出構(gòu)件24上方 示出混合動(dòng)力變速器16的部件，但是許多部件基本是關(guān)于這些構(gòu)件對(duì)稱的，如本領(lǐng)域的技 術(shù)人員所理解的。 電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)20包括固接于固定構(gòu)件46 (例如變速器殼體)的定子45。電動(dòng) 機(jī)/發(fā)電機(jī)20的轉(zhuǎn)子48可繞著中間軸50且與中間軸50同心地旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)轉(zhuǎn)子轂72與 中間軸50相連。定子45可從能量存儲(chǔ)裝置，例如電池52，接收電能或向其提供電能。電子 控制器54與電池52和功率變換器56信號(hào)連接，所述功率變換器56還與定子45電連接。 控制器54響應(yīng)于多種輸入信號(hào)，該輸入信號(hào)包括車輛速度、操作員需求、電池52的充電水 平以及發(fā)動(dòng)機(jī)12提供的動(dòng)力，以便通過(guò)變換器56調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)20與電池52之間 功率流，所述變換器56在電池52提供的或利用的直流電與定子45提供的或利用的交流電 之間轉(zhuǎn)換。電池52的充電水平由任意數(shù)量個(gè)已知指示器來(lái)監(jiān)測(cè)，例如通過(guò)電壓計(jì)監(jiān)測(cè)電池 電壓和/或監(jiān)測(cè)電池充電電流。 用來(lái)使傳動(dòng)流體(用于致動(dòng)比率離合器36、38、40、42和44并冷卻和潤(rùn)滑整個(gè)變 速器16)增壓的主變速器泵60通過(guò)中間軸50與轉(zhuǎn)子48連接以與其共同旋轉(zhuǎn)。因此，無(wú)論發(fā)動(dòng)機(jī)12是起動(dòng)還是停止，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)20都驅(qū)動(dòng)變速器泵60。 單向離合器62連接在發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件14與中間軸50之間。單向離合器62包括 可與阻尼機(jī)構(gòu)66的輸出側(cè)一起旋轉(zhuǎn)的第一可旋轉(zhuǎn)元件64。阻尼機(jī)構(gòu)66可以是扭轉(zhuǎn)彈簧， 但不限于扭轉(zhuǎn)彈簧。阻尼機(jī)構(gòu)66的輸入側(cè)與發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件14連接。阻尼機(jī)構(gòu)66將發(fā) 動(dòng)機(jī)12的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)與中間軸50及混合動(dòng)力變速器16的其它部分隔離開(kāi)。
單向離合器62包括與中間軸50連接以一起旋轉(zhuǎn)的第二可旋轉(zhuǎn)元件68。單向離 合器62構(gòu)造成如果第二可旋轉(zhuǎn)元件68和中間軸50旋轉(zhuǎn)得比第一可旋轉(zhuǎn)元件64快則超越 (即，當(dāng)轉(zhuǎn)子48旋轉(zhuǎn)得比發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件14快時(shí)，單向離合器62超越(即，不傳遞扭矩的 自由輪))。當(dāng)?shù)谝豢尚D(zhuǎn)元件64以比第二可旋轉(zhuǎn)元件68快或相同的速度旋轉(zhuǎn)時(shí)(即，當(dāng) 發(fā)動(dòng)機(jī)12和發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件14旋轉(zhuǎn)得比轉(zhuǎn)子48快時(shí))，單向離合器62接合(即，鎖止第 一可旋轉(zhuǎn)元件64以與第二可旋轉(zhuǎn)元件68共同旋轉(zhuǎn))，以將扭矩從第一可旋轉(zhuǎn)元件64傳遞 到第二可旋轉(zhuǎn)元件68。多種單向離合器可容易地用于執(zhí)行所述功能。 單向離合器62與可有選擇地接合的分離式離合器70并聯(lián)連接。分離式離合器 70可接合以將發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件14與轉(zhuǎn)子48和中間軸50連接(通過(guò)轉(zhuǎn)子轂72)從而共同 旋轉(zhuǎn)。因此，如同單向離合器62，分離式離合器70可接合，以將扭矩從發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件14 傳遞到中間軸50 ;因此，由于單向離合器62和分離式離合器70每個(gè)都可接合成連接到相 同的兩個(gè)部件，所以它們稱為彼此"并聯(lián)"。如下面進(jìn)一步所述，在本發(fā)明所要求的范圍內(nèi)， 分離式離合器70可為干式或濕式離合器。扭矩傳遞裝置74可接合以將扭矩從中間軸50 傳遞到變速器輸入構(gòu)件22，在該實(shí)施例中，所述扭矩傳遞裝置74為可有選擇地接合的離合 器，其可為濕式離合器或干式離合器，稱為車輛起動(dòng)離合器。扭矩傳遞裝置74不接合時(shí)，變 速器輸入構(gòu)件22和變速器傳動(dòng)裝置26不從電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)20或發(fā)動(dòng)機(jī)12接收扭矩。扭 矩傳遞裝置74可為以受控打滑接合的濕式摩擦離合器，從而能夠使功率流平滑地轉(zhuǎn)變?？?選地，扭矩傳遞裝置74可為干式離合器，類似于手動(dòng)變速器換檔離合器。
具有彼此并聯(lián)連接的單向離合器62和分離式離合器70的混合動(dòng)力變速器16在 功率流中處在電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)20和變速器傳動(dòng)裝置26的上游，但是在功率流中處在發(fā)動(dòng) 機(jī)連接構(gòu)件14的下游(即，在功率流中處在發(fā)動(dòng)機(jī)12與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)20之間，也在發(fā) 動(dòng)機(jī)與變速器傳動(dòng)裝置26之間)，混合動(dòng)力變速器16可根據(jù)允許電動(dòng)機(jī)20在發(fā)動(dòng)機(jī)12停 止(例如在信號(hào)燈處停止)之后重起發(fā)動(dòng)機(jī)12的方法來(lái)控制。具體地，當(dāng)控制器54的車 輛輸入(例如來(lái)自加速踏板)指示需要起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)12時(shí)，電池52存儲(chǔ)的電能通過(guò)變換器 56引導(dǎo)至電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)20以給電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)20供能使其作為電動(dòng)機(jī)。因此，與轉(zhuǎn)子 48連接以共同旋轉(zhuǎn)的變速器泵60被驅(qū)動(dòng)以加壓傳動(dòng)流體。在此期間，分離式離合器70并 不接合。因此，當(dāng)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)20驅(qū)動(dòng)變速器16時(shí)，并沒(méi)有扭矩從電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)20 用于轉(zhuǎn)動(dòng)上游的動(dòng)力系統(tǒng)部件，例如發(fā)動(dòng)機(jī)12，使附加損失最小。如本文所使用的，當(dāng)變速 器16中的部件在其它部件之前接收發(fā)動(dòng)機(jī)12施加到發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件14上的扭矩時(shí)，該部 件(例如軸)相對(duì)于其它部件處在功率流中的"上游"。類似地，當(dāng)變速器16中的部件在其 它部件之后接收發(fā)動(dòng)機(jī)12施加到發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件14上的扭矩時(shí)，該部件相對(duì)于其它部件 處在功率流中的"下游"。 控制器54發(fā)送電信號(hào)至電液壓閥體(未示出)，以引導(dǎo)加壓流體至比率離合器 36、38、40、42、44中所選擇的離合器，從而接合該離合器。然后，扭矩傳遞裝置74接合以建立從電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)20到變速器輸入構(gòu)件22并通過(guò)變速器傳動(dòng)裝置26至變速器輸出構(gòu) 件24的扭矩傳遞。在電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)20提供動(dòng)力時(shí)監(jiān)測(cè)電池52的電量水平。當(dāng)監(jiān)測(cè)的 電池電量水平降低至預(yù)定水平時(shí)接合電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)20與發(fā)動(dòng)機(jī)12之間的分離式離合器 70，從而將扭矩從電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)20傳遞至發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件14并起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)12 與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)20的連接增大了電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)20上的扭矩載荷，使電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī) 20慢下來(lái)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)12的速度升高時(shí)，單向離合器62接合，并自動(dòng)地通過(guò)接合的扭矩傳遞 裝置74、變速器輸入構(gòu)件22和變速器傳動(dòng)裝置26傳遞扭矩至變速器輸出構(gòu)件24。然后， 分離式離合器70分離，單向離合器62承受發(fā)動(dòng)機(jī)12的所有扭矩。 電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)20可操作為發(fā)電機(jī)，以根據(jù)需要使中間軸50慢下來(lái)，例如在制動(dòng) 期間。當(dāng)電池52被完全充電時(shí)，分離式離合器70還可用于提供制動(dòng)。該方法還可用于下 述其它實(shí)施例，被稍稍修改為具有形式為變扭器的流體聯(lián)接裝置的那些實(shí)施例，帶有變扭 器離合器，如關(guān)于圖2實(shí)施例所述的，這是因?yàn)樽兣て鞯牧黧w聯(lián)接裝置連續(xù)地傳遞扭矩且 不需要通過(guò)控制器來(lái)接合，但是變扭器離合器可通過(guò)控制器接合而繞過(guò)流體聯(lián)接裝置。
第二實(shí)施例 參考圖2，混合動(dòng)力系統(tǒng)110的第二實(shí)施例包括發(fā)動(dòng)機(jī)112，該發(fā)動(dòng)機(jī)112連接到 混合動(dòng)力變速器116的發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件114，使得發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件114與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出構(gòu)件 (例如發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸)共同旋轉(zhuǎn)?；旌蟿?dòng)力變速器116包括與發(fā)動(dòng)機(jī)112和變速器輸入構(gòu)件 122可操作地連接的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)120，如本文所述。能量存儲(chǔ)裝置(例如電池(未示 出))通過(guò)控制器和功率變換器(未示出)從電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的定子145接收電能或向其 提供電能，如參考圖1的相同部件所描述的和本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的。發(fā)動(dòng)機(jī)112還 可操作地連接到變速器輸入構(gòu)件122上，如下面進(jìn)一步描述的?？墒褂酶鞣N操作模式來(lái)通 過(guò)變速器傳動(dòng)裝置126從變速器輸入構(gòu)件122向變速器輸出構(gòu)件124提供扭矩，為示意性 目的所示的變速器傳動(dòng)裝置126與圖1中變速器傳動(dòng)裝置26相同，但是示出了所有各種機(jī) 械傳動(dòng)齒輪和離合器裝置。 變速器116包括以關(guān)于圖1中相同組件(分離式離合器70、阻尼器66和單向離合 器62)所述相同的方式布置和操作的分離式離合器170、阻尼器166和單向離合器162。變 速器116與圖1的變速器16的不同在于扭矩傳遞裝置174為包括流體聯(lián)接裝置175和可 有選擇接合的變扭器鎖止離合器177(而不是圖1的可有選擇接合的濕式或干式摩擦離合 器74)的變扭器。變扭器174的流體聯(lián)接裝置175包括泵部分180，該泵部分180被連接用 于主變速器泵160的旋轉(zhuǎn)并與中間軸150連接，所述中間軸150還與轉(zhuǎn)子148連接。因此， 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)112停止時(shí)，泵160可被電動(dòng)機(jī)120驅(qū)動(dòng)。流體聯(lián)接裝置175的渦輪部分182與 變速器輸入構(gòu)件122連接以隨其旋轉(zhuǎn)，并由泵部分180驅(qū)動(dòng)。定子部分184固接到固定構(gòu) 件146，例如變扭器殼體或變速器殼體。 混合動(dòng)力系統(tǒng)110可操作以根據(jù)參考圖1所述的方法從靜止驅(qū)動(dòng)變速器116并起 動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)112，其中分離式離合器170和單向離合器162以與圖1中的分離式離合器70和單 向離合器62相同的方式操作，分離式離合器170在電動(dòng)機(jī)電量降低至預(yù)定水平之后接合， 然后在發(fā)動(dòng)機(jī)112起動(dòng)并且單向離合器162傳遞扭矩之后分離。但是，因?yàn)槭褂米兣て?74 來(lái)替代起動(dòng)離合器(即，扭矩傳遞裝置74)，所以在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)112之前使用電動(dòng)機(jī)120來(lái) 從靜止起動(dòng)變速器116時(shí)，流體聯(lián)接裝置175在比通常的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速度(例如，每分鐘600轉(zhuǎn))低的等價(jià)速度下并不向變速器輸入構(gòu)件122傳遞非常大的扭矩。但是，變速器 泵160提供適當(dāng)?shù)膲毫?，以便在這種速度接合變速器傳動(dòng)裝置126的所選比率離合器。變 扭器離合器177不在該速度接合，以允許扭矩加乘效果和液壓隔絕通過(guò)流體部分175的振 動(dòng)(減震)。 一旦通過(guò)流體聯(lián)接裝置175獲得非常大的扭矩傳遞，那么變扭離合器177就接 合以鎖止和繞過(guò)流體聯(lián)接裝置175，提供從電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)120到變速器輸入構(gòu)件122的直 接扭矩傳遞，并消除與通過(guò)流體聯(lián)接裝置傳遞扭矩相關(guān)的損失。
第三實(shí)施例 參考圖3，混合動(dòng)力系統(tǒng)210的第三實(shí)施例示出了具有發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件214和變速 器輸入構(gòu)件222的混合動(dòng)力變速器216的一部分。發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)以與參考圖1的動(dòng)力 系統(tǒng)相同的形式連接到發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件214上，并可操作地連接到變速器傳動(dòng)裝置(未示 出，但是與變速器輸入構(gòu)件222相連)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不向變速器216供以動(dòng)力時(shí)，變速器泵260 由電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)220驅(qū)動(dòng)。形式為起動(dòng)離合器274的扭矩傳遞裝置可有選擇地接合，以 將扭矩從電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)220和/或發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到變速器輸入構(gòu)件222。單向離合器262 和發(fā)動(dòng)機(jī)分離式離合器270在發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件214與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)220之間并聯(lián)連接， 如圖1中的實(shí)施例那樣。分離式離合器270通過(guò)阻尼機(jī)構(gòu)266將電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)220連接 到發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件214，而不是如圖1的實(shí)施例中直接連接到發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件。
第四實(shí)施例 參考圖4，混合動(dòng)力系統(tǒng)310的第四實(shí)施例示出了具有發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件314和變速 器輸入構(gòu)件322的混合動(dòng)力變速器316的一部分。發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)以與參考圖2的動(dòng)力 系統(tǒng)相同的形式可操作地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件314上，并可操作地連接到變速器傳動(dòng)裝 置(未示出，但是與變速器輸入構(gòu)件322相連)。扭矩傳遞裝置374為變扭器，包括可以與 參考圖2中相同組件所述的相同方式操作的流體聯(lián)接裝置375和可有選擇地接合的變扭器 鎖止離合器377。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不向變速器316供給動(dòng)力時(shí)，變速器泵360由電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī) 320通過(guò)流體聯(lián)接裝置375來(lái)驅(qū)動(dòng)。單向離合器362和發(fā)動(dòng)機(jī)分離式離合器370在發(fā)動(dòng)機(jī) 連接構(gòu)件314與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)320之間并聯(lián)連接，如圖2中的實(shí)施例那樣。分離式離合 器370通過(guò)阻尼機(jī)構(gòu)366將電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)320連接到發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件314上，而不是如 圖2中的實(shí)施例直接連接到發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件。
第五實(shí)施例 參考圖5，混合動(dòng)力系統(tǒng)410的第五實(shí)施例示出了具有發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件414和變速 器輸入構(gòu)件422的混合動(dòng)力變速器416的一部分。發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)以與參考圖4的動(dòng)力 系統(tǒng)相同的形式可操作地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件414上，并可操作地連接到變速器傳動(dòng)裝 置(未示出，但是與變速器輸入構(gòu)件422相連)。扭矩傳遞裝置474為變扭器，包括可以與 參考圖4中相同組件所述的相同方式操作的流體聯(lián)接裝置475和可有選擇地接合的變扭器 鎖止離合器477。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不向變速器416供以動(dòng)力時(shí)，變速器泵460由電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī) 420來(lái)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)420包括轉(zhuǎn)子448和定子445A，其中定子445A固接到固定構(gòu) 件例如變速器殼體446。 單向離合器462和發(fā)動(dòng)機(jī)分離式離合器470在發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件414(通過(guò)阻尼機(jī) 構(gòu)466)與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)420之間并聯(lián)連接，如圖4中的實(shí)施例。分離式離合器470通過(guò) 阻尼機(jī)構(gòu)466并通過(guò)流體聯(lián)接裝置475的泵部分480將電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)420連接到發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件414上。 如圖所示，分離式離合器470為可通過(guò)機(jī)電致動(dòng)器486接合以將阻尼機(jī)構(gòu)466的 阻尼側(cè)467與中間軸450相連(以及通過(guò)變扭器流體聯(lián)接裝置475 (或在變扭器離合器477 接合時(shí)通過(guò)變扭器離合器477)與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)420和變速器輸入構(gòu)件422相連)的干 式離合器?？蛇x地，如果發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)隔離要求不是很關(guān)鍵，那么分離式離合器470可被修改 成直接連接在電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件414之間，如圖2中的實(shí)施例。商業(yè)上可 獲得的各類干式離合器都可用作分離式離合器470，例如電粒子離合器、電磁離合器或由馬 達(dá)驅(qū)動(dòng)的蝸輪。變速器416具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，包括可通過(guò)變扭器474獲得起動(dòng)時(shí)的扭矩加倍。 此外，由于可獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)通過(guò)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)420來(lái)驅(qū)動(dòng)主油泵460，所以當(dāng)發(fā)動(dòng) 機(jī)不旋轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)需輔助變速器油泵。
第六實(shí)施例 參考圖6，混合動(dòng)力系統(tǒng)510的第六實(shí)施例示出了具有發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件514和變速 器輸入構(gòu)件522的混合動(dòng)力變速器516的一部分。發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)以與參考圖3的動(dòng)力 系統(tǒng)相同的形式可操作地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件514上，并可操作地連接到變速器傳動(dòng)裝 置(未示出)。扭矩傳遞裝置574為濕式摩擦離合器，當(dāng)干式分離式離合器570接合或當(dāng)單 向離合器562傳遞扭矩時(shí)，扭矩傳遞裝置574可有選擇地接合，以從電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)520 (包 括轉(zhuǎn)子544和定子545)及從發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件514傳遞扭矩。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不向變速器516提 供動(dòng)力時(shí)，變速器泵560由電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)520來(lái)驅(qū)動(dòng)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)向變速器516提供動(dòng)力 則由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)變速器泵560 。 單向離合器562和發(fā)動(dòng)機(jī)分離式離合器570在發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件514(單向離合器 和發(fā)動(dòng)機(jī)分離式離合器通過(guò)阻尼機(jī)構(gòu)566連接到其上)與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)520之間并聯(lián)連 接，如圖3中的實(shí)施例。如果電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)520的轉(zhuǎn)子544的速度比發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件514 的速度快，則單向離合器562通過(guò)超越以與圖1中單向離合器62相同的方式操作，如果發(fā) 動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件514旋轉(zhuǎn)得比電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)520快，則單向離合器562將扭矩從發(fā)動(dòng)機(jī)連 接構(gòu)件514傳遞到中間軸550。 如圖所示，分離式離合器570為可通過(guò)機(jī)電致動(dòng)器586接合以將阻尼機(jī)構(gòu)566的 阻尼側(cè)567與中間軸550相連的干式離合器。可選地，如果發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)隔離要求不是很關(guān) 鍵，那么分離式離合器570可被修改成直接連接到發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件514，如圖2中的實(shí)施例。 商業(yè)上可獲得的各類干式離合器都可用作分離式離合器570，例如電粒子離合器、電磁離合 器或由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的蝸輪。變速器516具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，由于可獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)通 過(guò)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)520來(lái)驅(qū)動(dòng)主油泵560，所以當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不旋轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)需輔助變速器油泵。傳 動(dòng)油如箭頭A所示通過(guò)中空管狀輸入構(gòu)件522導(dǎo)入作用腔588以移動(dòng)作用活塞590，使得 扭矩傳遞裝置574接合。加壓的傳動(dòng)油在變速器輸入構(gòu)件522與固定至殼體并環(huán)繞變速器 輸入構(gòu)件的一部分的固定管狀構(gòu)件592之間形成的環(huán)形通道中引導(dǎo)，如箭頭B所示，以冷卻 扭矩傳遞裝置574，再通過(guò)管狀構(gòu)件592與中間軸550之間形成的環(huán)形通道返回到變速器 油殼。使用單獨(dú)的環(huán)繞定子的水冷系統(tǒng)(未示出)來(lái)冷卻定子。與利用變扭器的變速器相 比，可減小變速器516的總長(zhǎng)度。
第七實(shí)施例 參考圖7，混合動(dòng)力系統(tǒng)610的第七實(shí)施例示出了混合動(dòng)力變速器616在發(fā)動(dòng)機(jī)連
10接構(gòu)件614與變速器輸入構(gòu)件622之間的部分。發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)可操作地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件614上，并可操作地連接到變速器傳動(dòng)裝置(未示出)。在該實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件與電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)620之間沒(méi)有單向離合器。外轂構(gòu)件(也稱為外殼構(gòu)件)693可與變速器輸入構(gòu)件622共軸地隨著阻尼器666的阻尼側(cè)667旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)620的轉(zhuǎn)子644安裝到內(nèi)轂構(gòu)件(也稱為內(nèi)殼構(gòu)件)695上，該內(nèi)轂構(gòu)件與變速器輸入構(gòu)件622共軸地隨著轉(zhuǎn)子644旋轉(zhuǎn)。定子645在轉(zhuǎn)子644徑向內(nèi)側(cè)安裝到固定定子軸，該固定定子軸與變速器殼體(未示出)相連。扭矩傳遞裝置674為濕式摩擦離合器，其可有選擇地接合以將扭矩從電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)620傳遞到變速器輸入構(gòu)件622。濕式分離式離合器670在接合時(shí)可有選擇地接合以將扭矩從外殼構(gòu)件693傳遞到內(nèi)殼構(gòu)件695，或者反之亦然。分離式離合器670與濕式離合器扭矩傳遞裝置674串聯(lián)連接。因?yàn)闆](méi)有單向離合器，所以當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)變速器616時(shí)分離式離合器670保持接合。軸承696允許不通過(guò)離合器彼此連接的相鄰部件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不向驅(qū)動(dòng)變速器616供以動(dòng)力時(shí)，變速器泵660由電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)620來(lái)驅(qū)動(dòng)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)向變速器616供以動(dòng)力則由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)變速器泵660。
如圖所示，分離式離合器670為可通過(guò)活塞697響應(yīng)于加壓傳動(dòng)油而接合的濕式離合器，所述加壓傳動(dòng)油通過(guò)管形構(gòu)件698內(nèi)變速器輸入構(gòu)件622的中心被供給。設(shè)置通過(guò)外殼構(gòu)件的另一條通道637，以允許油到達(dá)作用腔699，如箭頭C所示。內(nèi)管形構(gòu)件698通過(guò)兩端上的密封671相對(duì)于變速器輸入構(gòu)件622密封，以產(chǎn)生油流通道，加壓油通過(guò)該通道流向濕式離合器扭矩傳遞裝置674的作用腔673，如箭頭D所示。提供通過(guò)轂650的內(nèi)孔639，以使流體通向作用腔673，其中轂650支撐內(nèi)殼構(gòu)件695。 加壓流體還在形成于固定管形構(gòu)件692與變速器輸入構(gòu)件622之間的環(huán)形通道內(nèi)被引導(dǎo)，如箭頭E所示，然后徑向向外流向轉(zhuǎn)子644和回流向低壓油殼區(qū)域，如箭頭F所示。內(nèi)殼構(gòu)件695如孔677所示被打孔，其中只標(biāo)記了 一些孔677。這允許冷卻油向外流向內(nèi)殼構(gòu)件695與外殼構(gòu)件693之間的腔室。其它冷卻油通過(guò)分離式離合器670片經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)孔641從分離式離合器670的作用腔699流至該腔室。當(dāng)內(nèi)外殼構(gòu)件695、693之間存在相對(duì)轉(zhuǎn)速時(shí)，該腔室中的流體將處在比油殼流體高的壓力水平，從而通過(guò)殼構(gòu)件693、695之間的排油通路并經(jīng)過(guò)軸承696至油殼而流回到油殼，如箭頭G所示。如同其它實(shí)施例，由于可獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)而通過(guò)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)620來(lái)驅(qū)動(dòng)主油泵660，所以無(wú)需輔助傳動(dòng)油泵。另外，電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)620封裝在變速器殼體646中(只部分地示出)，使得傳動(dòng)油可用于冷卻定子645，避免了水冷系統(tǒng)的需求。與利用變扭器的變速器相比，可減小變速器616的總長(zhǎng)度。
第八實(shí)施例 圖8示出了混合動(dòng)力系統(tǒng)710的一部分，包括混合動(dòng)力變速器716的一部分(變速器傳動(dòng)裝置和輸出構(gòu)件未示出)。動(dòng)力系統(tǒng)710和變速器716與圖7的動(dòng)力系統(tǒng)610和變速器616相同，不同的是用來(lái)將扭矩從電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)720傳遞到變速器輸入構(gòu)件722的扭矩傳遞裝置是具有流體聯(lián)接裝置775和帶作用活塞的濕式變扭器離合器777的變扭器774，以替代濕式離合器扭矩傳遞裝置674。內(nèi)殼構(gòu)件795可隨著轉(zhuǎn)子744旋轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)阻尼機(jī)構(gòu)766與外殼構(gòu)件793連接并且不驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件714時(shí)，所述轉(zhuǎn)子744還驅(qū)動(dòng)主變速器泵760。濕式分離式離合器770可接合，以將扭矩從轉(zhuǎn)子744和內(nèi)殼構(gòu)件795傳遞到外殼構(gòu)件793，從而傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件714以起動(dòng)連接到其上的發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)電
11動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)720也通過(guò)變扭器774向變速器輸入構(gòu)件722提供扭矩以將車輛從停止起動(dòng)。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)與變速器輸入構(gòu)件之間沒(méi)有操作連接單向離合器，所以當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)向變速器716供以動(dòng)力時(shí)分離式離合器770保持接合。用于離合器接合和冷卻的加壓流體路徑與關(guān)于變速器616描述的相同。
第九實(shí)施例 圖9示出了混合動(dòng)力系統(tǒng)810的一部分，包括混合動(dòng)力變速器816的一部分(變速器傳動(dòng)裝置和輸出構(gòu)件未示出)。除了含有單向離合器862以便在連接到發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件814的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)得比電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)820的轉(zhuǎn)子844快時(shí)將扭矩從外殼構(gòu)件893傳遞到內(nèi)殼構(gòu)件895之外，動(dòng)力系統(tǒng)810和變速器816與圖8的動(dòng)力系統(tǒng)710和變速器716相同。在這種情形下，外殼構(gòu)件893——包括其用作單向離合器862的第一可旋轉(zhuǎn)元件864的轂部分——與用作單向離合器862的第二可旋轉(zhuǎn)元件的內(nèi)殼構(gòu)件895的轂部分868鎖止在一起，以通過(guò)單向離合器傳遞扭矩。當(dāng)轉(zhuǎn)子844提供扭矩使得內(nèi)殼構(gòu)件895旋轉(zhuǎn)得比外殼構(gòu)件893快時(shí)，例如當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)且電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)820通過(guò)變扭器874的流體聯(lián)接裝置875將變速器816從靜止驅(qū)動(dòng)時(shí)，所述單向離合器超越。在此期間，主變速器泵860由電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)820驅(qū)動(dòng)。例如，當(dāng)與定子845連接的電池的電量變低時(shí)，分離式離合器870可接合，以將扭矩從內(nèi)殼構(gòu)件895傳遞到外殼構(gòu)件893以起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。在發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到比轉(zhuǎn)子844快的速度之后，單向離合器862將承受發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件814和阻尼機(jī)構(gòu)866提供給外殼構(gòu)件893、通過(guò)單向離合器862提供給內(nèi)殼構(gòu)件895、通過(guò)變扭器874 (或者通過(guò)流體聯(lián)接裝置875或通過(guò)可接合以繞過(guò)流體聯(lián)接裝置875以傳遞扭矩同時(shí)使旋轉(zhuǎn)損失最小的變扭器鎖止離合器877)提供給變速器輸入構(gòu)件822的扭矩，允許分離式離合器870分離。在此期間，泵860將由單向離合器862通過(guò)內(nèi)殼構(gòu)件895驅(qū)動(dòng)，泵860安裝在內(nèi)殼構(gòu)件895上。因此，由于在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)變速器816時(shí)單向離合器862承受發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，所以分離式離合器870的尺寸可比圖8的分離式離合器770小。用于離合器接合和冷卻的加壓流體路徑與關(guān)于變速器616描述的相同。
第十實(shí)施例 圖10示出了混合動(dòng)力系統(tǒng)910的一部分，包括混合動(dòng)力變速器916的一部分(變速器傳動(dòng)裝置和輸出構(gòu)件未示出)。除了使用濕式離合器扭矩傳遞裝置974(替代具有流體聯(lián)接裝置875和變扭器離合器877的變扭器874)來(lái)將扭矩從內(nèi)殼構(gòu)件995傳遞到變速器輸入構(gòu)件922之外，動(dòng)力系統(tǒng)910和變速器916與圖9的動(dòng)力系統(tǒng)810和變速器816相同。與發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)連接并通過(guò)阻尼機(jī)構(gòu)966連接到外殼構(gòu)件993的發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件914、分離式離合器970、單向離合器962、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)920和主變速器泵960布置和操作如參考圖9的相同部件所述。 盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了實(shí)施本發(fā)明的最佳模式，但是本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)實(shí)施本發(fā)明的各種可選設(shè)計(jì)和實(shí)施方式。
權(quán)利要求
一種用于與發(fā)動(dòng)機(jī)一起使用的混合動(dòng)力變速器，包括發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件，其構(gòu)造為與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接；電動(dòng)機(jī)；變速器傳動(dòng)裝置；變速器輸入構(gòu)件，其與所述變速器傳動(dòng)裝置相連；扭矩傳遞裝置，其可控制成將扭矩從所述電動(dòng)機(jī)傳遞到所述變速器輸入構(gòu)件，所述變速器輸入構(gòu)件在功率流中處在機(jī)械變速器傳動(dòng)裝置的上游；以及分離式離合器，其可有選擇地接合以將所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件與所述電動(dòng)機(jī)操作地連接，從而允許所述電動(dòng)機(jī)起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)。
2. 如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力變速器，還包括單向離合器，其具有與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件持續(xù)地連接以隨其旋轉(zhuǎn)的第一可旋轉(zhuǎn)元件 和與所述電動(dòng)機(jī)持續(xù)地連接以隨其旋轉(zhuǎn)的第二可旋轉(zhuǎn)元件，所述單向離合器構(gòu)造成在所述 第二可旋轉(zhuǎn)元件旋轉(zhuǎn)得比所述第一可旋轉(zhuǎn)元件快時(shí)超越；其中所述分離式離合器與所述單向離合器并聯(lián)布置；從而當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述變速 器時(shí)所述單向離合器承受扭矩，當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述變速器時(shí)，所述單向離合器超越。
3. 如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力變速器，其中所述扭矩傳遞裝置為流體聯(lián)接裝置。
4. 如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力變速器，其中所述扭矩傳遞裝置為將所述電動(dòng)機(jī)與所 述變速器輸入構(gòu)件直接連接的離合器；并且所述混合動(dòng)力變速器不包括流體聯(lián)接裝置。
5. 如權(quán)利要求4所述的混合動(dòng)力變速器，其中所述扭矩傳遞裝置為濕式離合器。
6. 如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力變速器，其中所述分離式離合器為干式機(jī)電致動(dòng)離合器。
7. 如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力變速器，其中所述分離式離合器為可通過(guò)加壓傳動(dòng)流 體有選擇地接合的濕式離合器。
8. 如權(quán)利要求7所述的混合動(dòng)力變速器，其中所述輸入構(gòu)件為中空的；并且該混合動(dòng) 力變速器還包括管形構(gòu)件，該管形構(gòu)件與所述變速器輸入構(gòu)件共軸且在所述變速器輸入構(gòu)件的內(nèi)部， 并與所述變速器輸入構(gòu)件密封以與其限定用于向所述扭矩傳遞裝置輸送加壓傳動(dòng)流體的 通道。
9. 如權(quán)利要求l所述的混合動(dòng)力變速器，還包括與所述輸入構(gòu)件共軸的內(nèi)、外轂構(gòu)件；其中所述電動(dòng)機(jī)包括轉(zhuǎn)子和定子；其中所述轉(zhuǎn) 子與所述定子同軸并環(huán)繞所述定子，并支撐在所述內(nèi)轂構(gòu)件上以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；其中所述發(fā)動(dòng) 機(jī)與所述外轂構(gòu)件操作地連接；并且其中所述分離式離合器的選擇性接合連接了所述內(nèi)、 外轂構(gòu)件。
10. 如權(quán)利要求9所述的混合動(dòng)力變速器，其中所述內(nèi)轂構(gòu)件被鉆孔以允許傳動(dòng)油流 過(guò)所述電動(dòng)機(jī)和扭矩傳遞裝置來(lái)對(duì)其進(jìn)行冷卻和潤(rùn)滑。
11. 如權(quán)利要求l所述的混合動(dòng)力變速器，還包括 將所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述扭矩傳遞裝置連接的阻尼機(jī)構(gòu)。
12. 如權(quán)利要求11所述的混合動(dòng)力變速器，其中所述分離式離合器將所述電動(dòng)機(jī)連接 到所述阻尼機(jī)構(gòu)，從而將所述電動(dòng)機(jī)操作地連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件上。
13. 如權(quán)利要求11所述的混合動(dòng)力變速器，其中所述分離式離合器將所述電動(dòng)機(jī)與所 述發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件連接以共同旋轉(zhuǎn)，并繞過(guò)所述阻尼機(jī)構(gòu)。
14. 如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力變速器，其中所述電動(dòng)機(jī)可控制成操作為發(fā)電機(jī)。
15. 如權(quán)利要求l所述的混合動(dòng)力變速器，還包括與所述電動(dòng)機(jī)持續(xù)地操作連接并由所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的變速器泵。
16. 如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力變速器，其中所述變速器的特征在于，沒(méi)有任何其它 電動(dòng)機(jī)與機(jī)械變速器傳動(dòng)裝置操作地連接。
17. 如權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力變速器，其中不同于通過(guò)所述扭矩傳遞裝置傳遞扭 矩到所述變速器傳動(dòng)裝置，所述電動(dòng)機(jī)并不操作地連接為將扭矩傳遞到所述變速器傳動(dòng)裝置。
18. —種用于與發(fā)動(dòng)機(jī)一起使用的混合動(dòng)力變速器，包括 發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件，其構(gòu)造為與所述發(fā)動(dòng)機(jī)相連；電動(dòng)機(jī)；機(jī)械變速器傳動(dòng)裝置； 變速器輸入構(gòu)件；流體聯(lián)接裝置，其可操作成將扭矩從所述電動(dòng)機(jī)傳遞到所述變速器輸入構(gòu)件，所述變 速器輸入構(gòu)件在功率流中處在所述變速器傳動(dòng)裝置的上游；以及分離式離合器，其可有選擇地接合，以將所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件與所述電動(dòng)機(jī)操作地連接，從而允許所述電動(dòng)機(jī)起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)；單向離合器，其具有與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件持續(xù)地連接以隨其旋轉(zhuǎn)的第一可旋轉(zhuǎn)元件 和與所述電動(dòng)機(jī)持續(xù)地連接以隨其旋轉(zhuǎn)的第二可旋轉(zhuǎn)元件，所述單向離合器構(gòu)造成在所述 第二可旋轉(zhuǎn)元件旋轉(zhuǎn)得比所述第一可旋轉(zhuǎn)元件快時(shí)超越；其中所述分離式離合器與所述單向離合器并聯(lián)布置；從而當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述變速 器時(shí)所述單向離合器承受扭矩，當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述變速器時(shí)，所述單向離合器超越；阻尼機(jī)構(gòu)，其將所述發(fā)動(dòng)機(jī)與流體聯(lián)接裝置連接；禾口變速器泵，其與所述流體聯(lián)接裝置持續(xù)地操作連接并由所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
19. 一種用于起動(dòng)與混合動(dòng)力變速器相連的發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括從與電動(dòng)機(jī)相連的電池向所述電動(dòng)機(jī)提供存儲(chǔ)的電能，以運(yùn)行與所述電動(dòng)機(jī)相連的變 速器泵，從而加壓流體；利用所述加壓流體接合與變速器傳動(dòng)裝置相連的所選比率離合器； 通過(guò)所述電動(dòng)機(jī)經(jīng)由扭矩傳遞裝置驅(qū)動(dòng)所述變速器； 監(jiān)測(cè)所述電池的電量水平；以及當(dāng)監(jiān)測(cè)的電量水平降至預(yù)定水平時(shí)，接合所述電動(dòng)機(jī)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)之間的分離式離合 器，從而起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度至少為電動(dòng)機(jī)速度時(shí)，所述發(fā)動(dòng)機(jī) 通過(guò)與所述分離式離合器并聯(lián)布置的單向離合器并通過(guò)所述扭矩傳遞裝置將扭矩傳遞到 所述變速器傳動(dòng)裝置；其中當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)速度大于所述發(fā)動(dòng)機(jī)速度時(shí)，所述單向離合器超 越；并且該方法還包括當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞扭矩通過(guò)所述單向離合器時(shí)，分離所述分離式離合器。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有分離式離合器的混合動(dòng)力變速器及其起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)方法?；旌蟿?dòng)力變速器設(shè)有電動(dòng)機(jī)，扭矩傳遞裝置可操作為將扭矩從電動(dòng)機(jī)傳遞到變速器輸入構(gòu)件，變速器輸入構(gòu)件在功率流中處在變速器傳動(dòng)裝置的上游。扭矩傳遞裝置可為流體聯(lián)接裝置，例如變扭器，包括變扭器鎖止離合器。在其它實(shí)施例中，扭矩傳遞裝置為起動(dòng)離合器，可為可通過(guò)加壓傳動(dòng)流體接合的濕式離合器或例如用在手動(dòng)變速器中的干式離合器。分離式離合器有選擇地接合，以將發(fā)動(dòng)機(jī)連接構(gòu)件與電動(dòng)機(jī)操作地連接，從而允許電動(dòng)機(jī)例如在停機(jī)之后來(lái)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。變速器的許多實(shí)施例包括與分離式離合器并聯(lián)布置的單向離合器。還提供了一種起動(dòng)使用這種變速器的發(fā)動(dòng)機(jī)的方法。
文檔編號(hào)B60K6/36GK101712275SQ200910179509
公開(kāi)日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月6日
發(fā)明者A·G·霍爾姆斯, J·M·馬圭爾, N·舍內(nèi)克, S·H·斯維爾斯 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司