[发明专利]具有基于齿轮的起动器的混合动力变速器及起动方法

权利要求书

1.一种用于与具有发动机的车辆一起使用的混合动力变速器，该车辆具有其中发动机关闭的纯电动模式和其中发动机开启的混合动力模式，该混合动力变速器包括：

发动机连接构件，构造为与发动机连接；

电机/发电机单元，构造为选择性地作为电机操作；

变速器齿轮装置；

变速器输入构件，与变速器齿轮装置连接；

扭矩传递装置，可控制以将扭矩从电机传递到来自变速器齿轮装置的动力流的上游的变速器输入构件；和

起动器齿轮组，包括行星齿轮组，定位在发动机连接构件和电机之间的动力流中，该起动器齿轮组可选择性地与变速器输入构件和发动机连接构件接合。

2.根据权利要求1所述的混合动力变速器，其中：

起动器齿轮组包括断开离合器，该断开离合器可选择性地与行星齿轮组接合，以在发动机以混合动力模式操作时，当发动机开启时，锁定发动机连接构件和变速器输入构件以一起旋转。

3.根据权利要求1所述的混合动力变速器，其中：

起动器齿轮组包括制动器，该制动器可选择性地与行星齿轮组接合，以将行星齿轮组可操作地连接至变速器输入构件，使得当制动器接合时，当车辆处于纯电动模式时且在起动发动机之前，行星齿轮组开始发动机连接构件的旋转，从而当发动机起动时，发动机连接构件早已在旋转，其中当从纯电动模式过渡到混合动力模式时需要较小的扭矩来起动发动机。

4.根据权利要求3所述的混合动力变速器，其中，当发动机起动以从全电动模式过渡到混合动力模式以平滑过渡时，所述发动机连接构件以大约怠速或更低速度旋转。

5.根据权利要求4所述的混合动力变速器，其中，制动器构造成当所述发动机连接构件以大约300rpm或足以维持燃烧的发动机速度旋转时从所述发动机连接构件释放。

6.根据权利要求3所述的混合动力变速器，其中，制动器构造成当所述发动机连接构件以大约300rpm或足以维持燃烧的发动机速度旋转时从所述发动机连接构件释放。

7.根据权利要求3所述的混合动力变速器，其中，所述行星齿轮组包括环形齿轮，该环形齿轮与所述制动器可释放地连接并且与所述变速器输入构件可操作地连接，并且所述行星齿轮组包括托架，该托架与所述发动机连接构件刚性连接并且与环形齿轮可操作地连接；和

当发动机关闭并且车辆通过电机向变速器输入构件提供扭矩而以纯电动模式运行时，制动器可选择性地与环形齿轮接合，以停止环形齿轮的旋转并将扭矩从变速器输入构件的上游传递至太阳齿轮和发动机连接构件，从而在请求控制器接收输入以从纯电动模式过渡为混合动力模式时，制动器接合并导致托架在起动发动机之前初始地旋转发动机连接构件，从而当发动机起动进入混合动力模式时，发动机扭矩减小。

8.根据权利要求1所述的混合动力变速器，其中，所述起动器齿轮组包括断开离合器，该断开离合器能够选择性地接合以将所述发动机连接构件与所述电机可操作地连接以允许所述电机起动所述发动机。

9.根据权利要求8所述的混合动力变速器，其中，所述起动器齿轮组包括与所述断开离合器并联布置的单向离合器，该单向离合器连续地连接以在所述发动机连接构件旋转得快于发动机时与所述发动机连接构件一起旋转，以及单向离合器被构造为当电机旋转得快于发动机连接构件时会超速且不传递扭矩。

10.根据权利要求1所述的混合动力变速器，其中：

行星齿轮组包括托架，该托架刚性地连接以与发动机连接构件一起旋转，并且行星齿轮组包括太阳齿轮，该太阳齿轮被连续地连接以与变速器输入轴相同的速度和电机一起旋转；和

起动器齿轮组包括断开离合器，该断开离合器可选择性地与行星齿轮组接合，以在发动机开启且车辆以混合动力模式运行时锁定发动机连接构件和变速器输入构件以一起旋转，以及释放行星齿轮组并将发动机连接构件和变速器输入构件从有效连接断开，以使它们在车辆处于纯电动模式时独立旋转。