[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

说明书

一种与具有发动机的车辆一起使用的混合动力变速器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。混合动力变速器包括构造成用于与发动机连接的发动机连接构件、构造成选择性地用作电机的电机/发电机单元、变速器齿轮装置以及与变速器齿轮装置连接的变速器输入构件。扭矩传递装置是可控制的，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，并且起动器齿轮组包括行星齿轮组，其以动力流的方式定位在发动机连接构件和电机之间。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。

技术领域

本主题公开涉及一种具有基于齿轮的起动器的混合动力变速器，所述起动器与电机一起使用，该电机可操作来为该变速器提供动力并且可连接至发动机。

背景技术

一种类型的混合动力变速器是可以由发动机以及与能量存储装置连接的电机/发电机驱动的变速器。设计混合动力总成的关键目标是在各种操作模式下能够实现较高的操作效率，以满足各种车辆操作条件。通常，提供纯电动操作模式(即，其中车辆仅由电机供电)和纯发动机操作模式。还可以提供一种混合操作模式，其中发动机和电机都增加功率。期望在进行各种操作模式以最有效地满足车辆动力需求的同时保持模式之间的平滑过渡的效率。

因此，期望提供一种混合动力变速器，其具有与电机一起使用的改进的起动器，并且可连接至发动机以为变速器提供动力并能够实现操作模式之间的平滑过渡。

发明内容

在一个示例性实施例中，公开了一种混合动力变速器，其用于具有发动机的车辆。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。变速器包括构造成用于与发动机连接的发动机连接构件、构造成选择性地用作电机的电机/发电机单元、变速器齿轮装置，以及与变速器齿轮装置连接的变速器输入构件、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，以及起动器齿轮组，该起动器齿轮组包括定位在发动机连接构件和电机之间的动力流中的行星齿轮组。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。

在混合动力变速器的另一示例性实施例中，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锁定发动机连接构件和变速器输入构件以当车辆以混合动力模式运行时在发动机开启时一起旋转。

在混合动力变速器的又一实施例中，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并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。当发动机起动时，发动机连接构件已经在旋转，并且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。

在混合动力变速器的另一实施例中，当发动机开始从全电动模式过渡到混合动力模式以平滑过渡时，发动机连接构件以大约怠速或更低的转速旋转。

在混合动力变速器的又一实施例中，制动器被构造为当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发动机连接构件释放。

在混合动力变速器的另一示例性实施例中，行星齿轮组包括与制动器可释放地连接并且与变速器输入构件可操作地连接的环形齿轮。行星齿轮组还包括与发动机连接构件刚性连接并且与环形齿轮可操作地连接的托架，并且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来自变速器输入构件上游的扭矩传递到太阳齿轮和发动机连接构件，当发动机关闭且车辆通过电机向变速器输入构件提供扭矩以纯电动模式运行时。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使发动机连接构件旋转，从而在为混合动力模式起动发动机时降低发动机扭矩。

在混合动力变速器的又一示例性实施例中，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发动机连接构件与电机可操作地连接以允许电机起动发动机。