[发明专利]混合动力传动系和其控制方法

说明书

技术领域

本技术一般包括具有电扭矩转换器和变速器的动力传动系统。

背景技术

双离合变速器通常具有双输入离合器或双输出离合器，其在离合器进入可用速比时以滑动的方式交替接合和分离以交替地把扭矩从输入构件传输至变速器的不同的副轴。这种起步离合器具有固有的热和旋转损失。

单一马达混合动力通常需要离合器至离合器的切换（即涉及能量损失的切换），该切换与旋转损失和泵功率需求相关联。双马达混合动力变速器可允许同步切换，但是通常较昂贵且难于封装。

发明内容

提供一种动力传动系统，其具有包括电马达/发电机的电扭矩转换器，以及具有第一构件、第二构件和第三构件的差速齿轮组。该动力传动系统包括副轴变速器，其具有连接至第一构件的第一输入构件、连接至第二构件的第二输入构件，且具有多个可选择性接合的扭矩传输机构，其每个都可选择性地接合以建立通过该变速器的各个不同速比。提供至少一个控制器，且马达/发电机被连接以与第三构件一起旋转且被控制器控制以建立第三构件的速度，该速度允许扭矩传输机构的同步接合和分离，以从各个速比的一个切换至各个速比中的递次的一个。还提供控制具有副轴变速器和电扭矩转换器的动力传动系统以提供同步切换的方法。

如这里使用的，“一起旋转”表示被连接为以相同的速度旋转。“同步切换”是一个扭矩传输机构的分离（其建立一个速比）同时另一个扭矩传输机构的接合（其建立不同的速比）。由于动力传动系统被配置为允许同步切换，扭矩传输机构可为齿式离合器，其内在地具有低能量损失。

在一个实施例中，仅一个马达/发电机被使用，且同步切换消除了与具有盘式离合器的单一马达混合动力装置相关联的旋转损失和泵功率需求。通过仅一个马达/发电机，仅一组功率电子装置（即控制器和功率逆变器）是必须的。附加地，马达/发电机可替换地为低扭矩设计。在另一实施例中，第二马达/发电机被添加，使得甚至在仅电操作模式中也能同步切换。在具有两个马达/发电机的实施例中，包括在电扭矩转换器中的马达/发电机被轴向地封装在发动机和变速器之间，最小化了封装空间要求。

动力传动系统由此允许副轴变速器实现同步切换且是对具有其内在高损失起步的双离合副轴变速器的有效替代。没有与双离合器副轴变速器相关联的摩擦损失和热损失，马达/发电机可被控制以作为发电机运行，将变速器中的旋转机械能转换为储存在电池中的能量，而不是将该能量作为摩擦和损失的热量浪费掉。

当结合附图时，从下面的用于执行本技术的一些最佳方式和其它实施例的具体描述可容易地明白本技术的上述特征和优点，以及其它特征和优点。

附图说明

图1是动力传动系统的第一实施例的示意性部分横截面侧视图，其具有副轴变速器和电扭矩转换器，该电扭矩转换器具有行星齿轮组和马达/发电机；

图2是图1的动力传动系统的杆图形式的示意图；

图3是动力传动系统的第二实施例的示意性部分横截面侧视图，其具有副轴变速器和电扭矩转换器，该电扭矩转换器具有行星齿轮组和第一马达/发电机，且还具有第二马达/发电机；以及

图4是图3的动力传动系统的杆图形式的示意图。

具体实施方式

参考附图，其中相似的参考标记在多个视图中指代相似的部件，图1示出了动力传动系统10，其包括发动机12、电扭矩转换器14和副轴变速器16。如这里讨论的，动力传动系统10可被用于在递次速比之间建立具有仅一个较低扭矩马达/发电机和同步切换的多个变速比。

变速器16包括第一输入轴18和第二输入轴20。第二输入轴20被配置为套筒轴，从而其与第一输入轴18同心。第一输入轴18可被称为第一输入构件，第二输入轴20可被称为第二输入构件。第一副轴22和第二副轴24被设置为彼此且与输入轴18、20大致平行。

变速器16包括多个相互啮合齿轮。齿轮26和28被安装为与第一输入轴18一起旋转且被称为第一组输入齿轮。齿轮30、32被安装为与第二输入轴20一起旋转且被称为第二组输入齿轮。齿轮34、36和38是第一组副轴齿轮，且每个都被安装为绕第一副轴22旋转，且可被选择性地连接以与第一副轴22一起旋转，如这里所述。齿轮40、42和44是第二组副轴齿轮，且每个都被安装为绕第二副轴24旋转，且可被选择性地连接以与第二副轴24一起旋转，如这里所述。