一种混合动力系包括控制单元，其调节能量存储装置和电动机／发电机之间的电功率交换，以便通过电动机／发电机导致有选择的扭矩产生，其还用于控制扭矩传输机构的接合。控制单元构造为使扭矩传输机构处于滑动接合以起动车辆，从而消除发动机扭矩和电动机／发电机扭矩之间或者发动机扭矩和输出构件处扭矩之间的固定关系。还提供了一种操作混合动力车辆动力系的方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混合动力系和操作该混合动力系的方法。
技术介绍
混合电动可变动力系包括发动机和变速器，变速器接收来自发动机和一个或多个电动机/发电机的功率流。混合电动可变变速器具有差速齿轮组，来自发动机的功率和来自电动机/发电机的功率流过差速齿轮组的不同构件。混合电动可变变速器包括扭矩传输机构，该扭矩传输机构可以不同的接合方案受控制，以便提供工作模式的组合，这些工作模式包括电动可变范围和固定传动比。当固定传动比在某些情况下提供最大扭矩性能和最大燃料经济性时，例如持续的高速巡航，电动可变范围通常提供平稳操作。固定传动比通常通过将电动机/发电机和发动机直接连接在一起来提供优秀的变速器输出扭矩和车辆加速器。但是，在第一固定传动比下工作通常具有对应于发动机怠速的下限和对应于发动机低速的低输出扭矩。相反，在电动可变模式下起动通常要求一个电动机/发电机提供发动机反作用扭矩，因而相比电动机和输出之间的直接连接，不能帮助输出扭矩达到最大扭矩。
技术实现思路
电动可变动力系设置有变速器，该变速器能以并联摩擦起动模式起动车辆，在该模式中扭矩传输机构以受控的滑动方式工作，以允许输出构件处发动机扭矩和电动机/发动机扭矩的有利组合。变速器中差速齿轮装置另外要求和确定的发动机扭矩与电动机/发动机扭矩的比值不受限制。在本专利技术的范围内，混合动力系包括控制单元，其调节能量存储装置例如电池和电动机/发电机之间的电功率交换，以便通过电动机/发电机导致有选择的扭矩产生，控制单元还控制变速器中扭矩传输机构的接合，构造为接合建立固定速比所必需的扭矩传输机构，同时一个或多个扭矩传输机构处于滑动接合。处于滑动接合的扭矩传输机构可以是将差速齿轮组的任意两个构件彼此连接的扭矩传输机构，连接变速器输入构件和差速齿轮组一个构件的扭矩传输机构、或者连接差速齿轮组和输出构件(直接连接或者通过使差速齿轮组一个构件接地)的扭矩传输机构。在包括第一和第二电动机/发电机的混合电控可变变速器中，如果滑动扭矩传输机构使一个电动机/发电机与输出构件处于滑动关系，使另一个电动机/发电机与输出构件处于非滑动关系，如果电功率存储装置在它的预定最大功率极限内工作，在电动机/发电机到达它的最大扭矩能力之前，控制单元使电功率流到与输出构件处于非滑动关系的电动机/发电机。在那点上，控制单元构造为使电功率流到与输出构件处于滑动关系的电动机/发电机。因而，管理扭矩流，从而以不由变速器中的差速齿轮装置固定或确定的方式允许输出构件处的最大扭矩。因而，一种操作混合动力车辆动力系的方法包括通过控制单元滑动至少一个扭矩传输机构，控制单元用于控制扭矩传输机构的接合，同时滑动或者非滑动地接合在变速器的输入构件和输出构件之间建立固定速比所必需的任何其它扭矩传输机构。滑动消除发动机扭矩和电动机/发电机扭矩之间或者发动机扭矩和差速齿轮组在所述输出构件处建立的扭矩之间的固定关系。方法还包括通过控制单元控制发动机速度和电动机/发电机速度以起动车辆。如果混合动力系中出现两个电动机/发电机，则本专利技术的控制步骤包括使电功率流到与输出构件处于非滑动关系的电动机/发电机，直到该电动机/发电机到达它的最大扭矩能力且如果电功率存储装置在它的预定最大功率极限内工作。在那点上，控制单元还使电功率流到与输出构件处于滑动关系的电动机/发电机。多个扭矩传输机构的滑动还在扭矩传输机构之间分配起动过程中产生的热，基于该分配确定控制计划表。结合附图，根据下面对实施本专利技术的最佳方式的详细描述，本专利技术的上述特征和优势以及其它特征和优势将变得显而易见。附图说明 图1是双模式、组合-分离、电动-机械变速器的示意图；和 图2是用于根据本专利技术的概念操作图1所示变速器的真值表。具体实施例方式图1描述了体现本专利技术概念的动力系10的一个代表形式，通常用数字10表示。动力系10包括双模式、组合-分离、电动-机械变速器11。混合动力变速器11具有输入构件12，该输入构件本质上是轴，其被发动机14直接驱动，发动机14也是动力系10的一部分。瞬时扭矩阻尼器可并入在发动机14的输出轴18和混合动力变速器11的输入构件12之间。推荐用于该用途的瞬时扭矩阻尼器类型的一个示例已在美国专利5,009,301中详细公开，该专利公开日为1991年4月23日，专利技术人为Spitler，专利权人与本申请相同，都为General Motors公司，其全文并入此文作为参考。在所述实施例中，发动机14为矿物燃料发动机，例如柴油发动机，柴油发动机容易适合于提供在恒定转速(RPM)下输送的可用功率输出。在示例性实施例中，发动机14在起动后的大多数输入过程中能以大约6000RPM的恒定速度工作。不管发动机14通过何种方式连接变速器11的输入构件12，输入构件12可操作地连接变速器11中的行星齿轮组24。混合动力变速器11使用3个行星齿轮组24、26和28。第一行星齿轮组24具有通常指定为环形齿轮的外齿轮构件30，该外齿轮构件30限制通常指定为太阳齿轮的内齿轮构件32。若干行星齿轮构件34可旋转地安装在架36上，以致每个行星齿轮构件34啮合接合外齿轮构件30和内齿轮构件32。第二行星齿轮组26同样具有通常指定为环形齿轮的外齿轮构件38，该外齿轮构件38限制通常指定为太阳齿轮的内齿轮构件40。若干行星齿轮构件42可旋转地安装在架44上，以致每个行星齿轮42可啮合地接合外齿轮构件38和内齿轮构件40。第三行星齿轮组28同样具有通常指定为环形齿轮的外齿轮构件46，该外齿轮构件46限制通常指定为太阳齿轮的内齿轮构件48。若干行星齿轮构件50可旋转地安装在架52上，以致每个行星齿轮50可啮合地接合外齿轮构件46和内齿轮构件48。在该实施例中，行星齿轮组24的环形齿轮/太阳齿轮齿数比为65/33；行星齿轮组26的环形齿轮/太阳齿轮齿数比为65/33；行星齿轮组28的环形齿轮/太阳齿轮齿数比为94/34。应意识到如果希望，也可使用其它的齿数比，以获得不同的变速器速比。尽管所有3个行星齿轮组24、26和28凭它们自身都是“简单的”行星齿轮组，但是因为第一行星齿轮组24的内齿轮构件32连接第二行星齿轮组26的外齿轮构件38，例如通过毂衬齿轮54，所以第一和第二行星齿轮组24和26组合。连接在一起的第一行星齿轮组24的内齿轮构件32和第二行星齿轮组26的外齿轮构件38都持续连接第一电动机/发电机56。行星齿轮24和26进一步组合，因为第一行星齿轮组24的架36连接第二行星齿轮组26的架44，例如通过轴60。因此，第一和第二行星齿轮组24、26分别对应的架36和44互相连接。轴60还有选择地连接第三行星齿轮组28的架52，例如通过扭矩传输机构62，正如下文将更加详细解释的，利用扭矩传输机构62帮助选择混合动力变速器11的工作模式。第三行星齿轮组28的架52直接连接变速器输出构件64。当混合动力变速器11用于陆地车辆时，输出构件64连接车轴(未显示)，该车轴接着终止于传动构件(同样未显示)。传动构件可以是它们所用于车辆的前轮或后轮，或者它们可以是履带车辆的传动齿轮。第二行星齿轮组26的内齿轮构件40连接第三行星齿轮组28的内齿轮构件48，例如通过限制轴60的套筒轴66。第三行星齿轮组28的外齿轮构件46通过扭本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于车辆的混合动力系，包括： 发动机； 用于接收来自所述发动机功率的输入构件； 用于输送来自变速器功率的输出构件； 可操作地连接在所述输入构件和所述输出构件之间的电动机／发电机； 可操作地连接在所述输入构件和所述输出构件之间的差速齿轮组，其具有第一、第二和第三构件，功率分别从所述发动机和所述电动机／发动机通过所述差速齿轮组的不同构件流到所述输出构件，以致所述变速器是电动可变变速器； 在所述输入构件和所述输出构件之间有选择接合和断开的扭矩传输机构，其用于在所述发动机和所述电动机／发动机之一和所述输出构件之间传输功率，所述扭矩传输机构的非滑动接合在所述输入构件和所述输出构件之间至少部分建立固定速比； 电功率存储装置，其用于与所述电动机／发电机交换电功率； 控制单元，其用于调节所述能量存储装置和所述电动机／发电机之间的电功率交换，以便通过所述电动机／发电机导致有选择的扭矩产生，其还用于控制所述扭矩传输机构的接合；以及其中所述控制单元构造为使所述扭矩传输机构处于滑动接合，以便起动车辆。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AG霍尔姆斯，MR施米德特，D克莱门，LT尼茨，GI金曼，AH希普，GA哈巴德，BM康伦，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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