[发明专利]具有分离式离合器的混合动力变速器及其起动发动机方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有电动机的混合动力变速器，所述电动机可操作以驱动变速器并可连接到发动机上。

背景技术

一种混合动力变速器为可由发动机以及与能量存储装置连接的电动机/发电机驱动的变速器。设计混合动力系统的关键目的在于能够在各种操作模式下高效率操作，以满足各种车辆操作条件。通常，提供仅电能操作模式(即，其中车辆仅由电动机驱动)和仅发动机操作模式。还可提供发动机和电动机均添加动力的混合动力操作模式。期望各种操作模式中的处理效率最佳地满足车辆动力需求，同时保持模式之间平滑的转变。

发明内容

提供了一种混合动力变速器，包括构造为与发动机持续连接的发动机连接构件。所述变速器还包括电动机和扭矩传递装置，其中所述电动机可为电动机/发电机，所述扭矩传递装置可操作为将扭矩从所述电动机传递到与变速器传动装置连接的变速器输入构件，其中所述变速器输入构件在功率流中处在变速器传动装置的上游。当部件在其它部件之前接收施加的扭矩时，其在功率流中处在其它部件的“上游”。所述扭矩传递装置在所述变速器输入构件与动力装置(即所述电动机和所述发动机)之间提供可控制的连接，以实现操作模式之间的平滑转变。可使用阻尼机构将所述发动机与所述扭矩传递装置相连，以隔离发动机震动。所述变速器传动装置可为没有任何附加电动机的机械传动装置，使得所述混合动力变速器为“单电动机”混合，即上述电动机是用来驱动所述变速器的唯一电动机。所述电动机可为电动机/发电机，也可操作为发电机以将旋转扭矩有选择地转换为存储的电能。

所述扭矩传递装置为联接设备，其在不同实施例中可为不同的形式。在许多实施例中，所述扭矩传递装置为流体联接装置，例如变扭器，包括变扭器锁止离合器。在其它实施例中，所述扭矩传递装置为起动离合器，可为可通过加压传动流体接合的湿式离合器或例如用在手动变速器中的干式离合器。起动离合器可比变扭器更加紧凑，使变速器的轴向长度最小。如本文所使用的，“干式离合器”为不在离合分界面使用传动流体的离合器，而“湿式离合器”利用传动流体接合并润滑和冷却离合分界面。

分离式离合器可有选择地接合，以将所述发动机连接构件与所述电动机可操作地连接，从而允许所述电动机起动所述发动机，例如在交通灯处停车之后。所述分离式离合器允许所述发动机在不用来驱动所述变速器时断开，从而使可能因发动机重量的阻力产生的附加损失最小。在本文所示的所有实施例中，所述分离式离合器可通过所述阻尼机构连接到所述发动机连接构件上，或者可直接连接到所述发动机连接构件上，绕过所述阻尼机构。

所述变速器的许多实施例包括与所述分离式离合器并联布置的单向离合器。也就是说，所述单向离合器具有可与所述发动机连接构件持续地连接以随其旋转的第一可旋转构件和与所述电动机持续地连接以随其旋转的第二可旋转构件。所述单向离合器构造成在所述第二可旋转构件旋转得比所述第一可旋转构件快时超越。因此，当所述发动机驱动所述变速器时，所述单向离合器承受扭矩，在所述电动机用于起动所述发动机之后允许所述分离式离合器分离。当所述电动机驱动所述变速器，并且所述发动机停机或以比所述电动机低的速度驱动所述发动机连接构件时，所述单向离合器超越。

变速器泵可与所述电动机连接以随其旋转，使得不管所述发动机连接构件是否旋转，所述泵都可由所述电动机驱动。因此，在发动机起动/停机期间，无需辅助油泵来传动油压力，减少了部件和质量。

特定的流体输送设备设置成使加压流体能够从所述扭矩传递装置流动，并冷却所述电动机/发电机。例如，可设置与所述变速器输入构件的内部同轴并处于密封接合的管形构件，以与所述变速器输入构件限定用来将加压流体输送到所述扭矩传递装置的通道。另外，与所述输入构件同轴的内、外毂构件可设有所述电动机的转子，该转子支撑成随所述内毂构件旋转，并同轴地环绕定子，所述发动机与所述外毂构件可操作地连接。所述分离式离合器有选择地连接所述内、外毂构件。