[发明专利]带有发动机输入离合器的混合动力系以及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在发动机和变速器的输入元件之间具有输 入离合器的混合动力系。

背景技术

混合动力系包括发动机、对推进有用的一个或多个马达和为 马达提供动力的储能装置。一种混合动力系是包括电动机/发电机和作为 储能装置的电池的混合电动动力系。另一种混合动力系是例如液力混合 的流体混合动力系，利用一个或多个液力马达和作为储能装置的流体蓄 能器。

特殊种类的混合电动动力系使用组合了一个或多个差动齿 轮组的电动无级变速器。来自发动机和/或来自电动机/发电机的动力流 过差动齿轮组的不同元件。控制器可以以不同的接合策略控制转矩传递 机构来提供运行方式的组合，包括电动无级和固定传动比方式。

在传统车辆中，经常由发动机曲轴驱动车辆附件，例如变速 器泵、空调压缩机和动力转向泵。对于混合动力车辆，因为在某些行车 条件下有意停止发动机，为这些车辆附件提供动力的替代方式是必需 的。例如，有时这些附件配有单个电动机或共用电动机来运行一些附件。

发明内容

理想的是从发动机或从已经配置在混合动力系中的一个或 多个马达为车辆附件的提供交替操作，同时还为没有转动发动机的车辆 的推进和启动没有独立的起动电动机和电池的发动机作准备。

混合动力系具有发动机、至少一个可操作用于推进的马达、 向该马达提供动力的储能装置和带有输入元件的机械变速器，该输入元 件运转连接到马达和车辆附件。该动力系还具有输入离合器，该输入离 合器是可分离的以便允许该变速器输入元件独立于发动机转速而转动， 以及向否则由发动机转矩驱动的车辆附件提供动力，同时仍旧允许利用 通过变速器输入元件提供的马达动力来启动发动机。

特别地，在本发明范围内的动力系的一个实施例包括带有输 入离合器的混合型机电变速器，该输入离合器通过例如弹簧的偏压元件 偏压到接合状态。驱动机构可操作地连接到控制器并可被驱动为选择性 地克服偏压元件的偏压力来分离输入离合器，因此将发动机与变速器分 开。车辆附件可操作地连接到输入元件并且在输入离合器分离时通过由 电动机/发电机提供的转矩由输入元件的转动进行驱动。该驱动机构可能 是液动的并且车辆附件可能是提供用于驱动该驱动机构液压压力的泵。 替换地，该驱动机构可能是例如螺线管的电驱动器。不论哪种情况，液 压蓄能器可操作地连接在泵和驱动机构之间以便存储液压压力(即能 量)，其可控制为维持到输入离合器和其他转矩传递机构的液压压力， 并且当输入元件没有转动因而该泵没有操作时，用于一般润滑和变速器 的冷却需求。

提供一种控制混合动力车辆动力系的方法，包括在输入离合 器偏压到接合位置的情况下通过一个或多个电动机/发电机的转矩启动 发动机。在发动机启动后的某一点，确定在无需发动机的情况下通过电 动机/发电机更有效地满足车辆运行条件，并且该方法包括分离输入离合 器以便分开发动机和输入元件(由此与变速器分开)，因此仅仅通过电 动机/发电机向输出元件和可操作地连接到输入元件的所有车辆附件提 供转矩。提供第二离合器，在这里也被称为电动机-连接离合器或锁止离 合器，并且第二离合器有选择地接合以便以纯电动驱动方式在输出元件 处组合电动机/发电机两者的转矩。

如果稍后确定要求发动机动力满足施加于动力系的驾驶员 要求，则该方法提供两个可供选择的方法来重启发动机。首先，通过利 用电动机/发电机的转矩来使输入元件减速然后通过滑动输入离合器来 逐步重启发动机而重启发动机(如果泵由输入元件驱动，假设使输入元 件减速影响了泵的输出，液压蓄能器也可用来帮助变速器的液力要求)。 替换地，输入元件可以通过来自电动机/发电机的转矩停止(而不是仅仅 减速)。在输入元件停止时，可以通过利用存储在液压蓄能器中的能量 维持动力系中的液压压力(包括将输入离合器维持在分离状态所必需的 液压压力，假设使用了液压驱动的驱动机构)。在输入元件停止时，输 入离合器接合并且随后通过电动机/发电机提供转矩来转动输入元件和 重启发动机。