专利名称：具有可选择连接到发动机、马达/发电机和变速器的混合传动系统的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及机动车的动力传动，具体涉及具有多个与发动机、多级比变速器和與虫马ii/发电机结合的扭矩传送装置的混合传动装置。
技术背景传统的机动车包括传动系(有时候叫做驱动系)，其一般包括发动机、多级 比变速器和主减速器(例如，驱动轴、差速^l和车轮)。混合型传动一皿用内 燃机(ice)和一个或者多个马ii/发电机单元来单独驱动车辆或者联合驱动车 辆，例如从发动机或者马齿发电机输出的功率通过多级比变速器的行星齿轮传 送到车辆的主M3I器，在噪声和/#气排放最为主要考虑因素的地方，车辆仅 采用电驱动是最佳的，但是在需要的功率输出大于马齿发电机装置的时候，车 辆采用仅由发动机驱动是最佳的。采用混合传动的车辆(被统称为混合动力车)特别适合于经常发生大量走走停停的城市中。在城市行进中，混合动力既具有ice的优势还具有马齿发电 机的优势来改善燃油经济性和排放。例如，许多混合动力车允许发动机在停车 的时候完全关闭来减A 燃油消耗。此外，在一些混合动力中电动驱动可以用于 发动机启动禾卩/或者ffl加速。更多的， 一些混合动力，使用制动回收电力对 内部的电力储存装置(即电池或者类似部件)进行再充电。在制动能量回收中，车载的控制器，诸如中央控制单元(cpu)或者电控 单元(ecu)监视混合动力传动。当糊开始下坡和/或糊开始制动的时候， 控制器将马齿发电机的电极翻转，其将阻抗，的旋转来提供制动力。有效地， 车辆向前的动量(动能)转化为电能(M电磁感应)，然后传送到电池组进行 储存。由制动回收的电能可以随后用于驱动车辆或者给车辆附件供电，并提供 进一步改善的燃油经济性。混合动力通常适用于道路运输，例如公路驾驶，其中电动马齿发电机单元 可以用于在大功率输出条件下帮助驱动车辆，诸如在加速和爬坡的时候。电动 马齿发电机单元可以通常在发动机操作中止的时候提供推进力。当混合动力提供了相对于传统车辆的明显改善燃油经济性的可能的时候， 由于其相对较高的成*/收益率导致了市场渗透受到了限制。发展混合动力技术 来减少成本和改进燃油经济性就变得十分相关。混合车辆的两个主要成本因素 是某些混合传动部件的容量和复杂性，以及实现某些系统的需求而所需的马齿 发电机的大小和数量。发明内容这里假设一系列混合动力传送系统具有选择性可连接的发动机、马齿发电 机和，器。随后描述的混合动力系统由于减少了附加功率损失、发动机启动 冲击、增加了独立和配合使用发动机驱动和电驱动的灵活性而具有改进的M 经济性。此外，这里所述的混合动力系统通常由于使用单独的牵弓l马齿发电机、 具有使用现有的传统多级变速器并允许一些电动 附件的减少来具有改进的 成*/收益率。这种混合动力系统包括发动机、可操作连接到主M器的并不连续连接到 发动机的多级变速器、可操作连接到第一能量储存装置和第一控制器并不连续 连接到发动机或者 器的马齿发电机、与各种组合相配合的至少三个扭矩传 递装置，理想的是两个或者三个，来可以选择的使得发动机、马齿发电机和变 速器互相连接。三个扭矩传递装置中的第一个可操作地连接到变速器上，而第 二个扭矩传递装置可操作地连接到变速器，第三个扭矩传递^S可操作地连接到马ii/发电机。三个扭矩传递體互相之间可操作:tikii接。第一和第二扭矩传递^g在操作中可以选择性地连接发动机和，器使得 能量可以在其间转换。类似地，第一和第三扭矩传递装置在操作中可以选择性 iik^接发动机和马齿发电机从而使得能量可以在其间转换。最终，第二和第三 扭矩传递^S在操作中可以选择性地连接变速器和马齿发电机使得能量可以在 其间转换。所有三个扭矩传递装置的接合允许在发动机、马齿发电机和变速器 之间进行能量转换。根据本发明的优选实施例，此处描述的混合动力传动仅仅具有一个马齿 发电机。此外，进一步ttt第一、第二和第三扭矩传递，每个都具有可选择 接合的离合器。可选择接合的离合器可以被液压驱动或者电磁驱动，可以是摩 擦型的、液力型的(例如液力联轴节或者液力魏器)、磁力流变或者电流变液 型等等。进一步想到的，作为本发明的优选实施例的一部分，第一储存装置可以构 造为向马齿发电机传递能量或者从马齿发电机接收能量。理想地，控制器构造 为调整马齿发电机的理想模式和输出。根据本发明的第一可替代实施例，混合动力传动系统包括可操作连接到第 三离合器的并且不连接到发动机或变速器的输送泵。这样，第三离合器 是 弹簧操作液压分离离合器，构造为允许马齿发电机可以在发动机停止或者起步 的时候向传送泵提供动力。传送泵可操作地连接到第一、第二和第三离合器并 构造为可选择性地被发动机、马齿发电机和/或者^I器驱动。作为进一步的替 换，第三离合器可以采用其他的方法来使用，例如电磁方式或者机电方式。通 常第一可替代实施例的混合动力传动，包括一个或者多个汽车附件，其可操 作连接至悌一、第二或者第三扭矩传送装置来允许附件由发动机、马齿发电机 驱动，或者由二者驱动。根据本发明的第二替换实施例，混合动力系通常包括发动机启动系统，其 可操作连接到发动机并设置为向其传送能量并从其接收能量。理想地，发动机 启动系统包括交流发电tl/起动器、第二能量储存装置和第二控制器，其中第二 控制器可操作连接所述的交流发电丰il/起动器到第二能量储存装置。第二控制器 设置为控制交流发电^l/起动器的理想模式和输出。本发明的第二替换实施例的 混合系 包括一个或者多个车辆附件，其可操作连接到发动机和发动机启动 系统来允许附件可以被发动机、发动机系统来驱动或者由二者驱动。上述的特征和优势以及其他本发明的特征和优势结合附图可以从随后的执 行本发明的最佳模式以及优选实施例的具体描述中清楚的获得。
附图1是显示根据本发明的第一i腿实施例的具有与发动机、单独马齿 发电机、变速器和可以选择的发动机启动系结合的三个扭矩传递装置的混合动 力系的示意图；禾口附图2是显示根据本发明的替换实施例的具有与发动机、单独马齿发电机、变速器和可以选择的发动机启动系结合的三个扭矩传递装置的混合动力系的示 意图。
具体实施方式
参考附图，其中相同的附图标记在不同的视图中表示相同的或者类似的部件。附图1是4 传动系统的图，根据本发明整体表示为10。附图1中的混合动力系10包括可以重复启动的发动机12、马齿发电机单元14、连接到混合动 力车的主减速器18的多级^S器16、表示为11的可选择发动机启动系统。在 显示的实施例中，发动机12可以是任何发动机，例如是二冲程柴油机或者是四 冲程汽油机，只要其容易适合以典型的每射中转数(RPM)传递提供适合的功 率输出。发郝t2^a为ftM^TO方式^ffi^^^mttt^ttftwi24向曲轴皮带轮22来传送能量。可以认识的是，将发动机可操作连接到曲轴皮带轮 22的输出轴并不需要必须是曲柄轴24，而可以是构造为从发动机12到曲轴皮 带轮22传送动力的另外传递轴(未示出)。传动带32将曲轴皮带轮22连接到 一个或者多个附件轮34，而附件轮34 ^都可操作iik^接到多个，附件36 中的单独每一个。换句话说，来自发动机12的能量从曲柄轴24经由传动带32 通过曲轴皮带轮22和附件轮34来驱动各种车辆附件36。可以由发动机12驱动 的车辆附件的类型包括，这里仅仅是剩列，压縮机，例如气压制动器压縮机或 者加热、通风和空调(HVAC)压缩机，液压泵，以及用于动力方向盘、水泵和 真空泵的压縮机。特别地，各种输入和输出皮带轮以及这里所描述的相应的皮 带可以由连接轴、链和链轮齿、或者是互相啮合齿轮在不脱离本发明的范围内 进行替换。继续参照附图l，马齿发电机14包括马齿发电机输出元件，例如转子46、 定子48。马齿发电机14的定子48固定(或者置地)在静止元件50上，例如 ^!箱、底盘或者车身上。马齿发电机14 构造为可选择性地作为马达或者 发电机操作，能够将电能转换为机械能，也能将机械能转换为电能。例如，马 ii/发电机14构造为从第一能量储存装置42接收能量和/或传送能量到第一能量 储存體42，例如电池、燃料电池、电容器、飞總等。这样，马齿发电机14 在将制动回收能量储存在第一能量储存，42中的过程中伏选为发电机。进一 步，马齿发电机14构造为传送能量到 器16和发动机12并从变速器16和 发动机12接收能量，这将在随后进行详细介绍。马齿发电机14通常构造为在 发动机12不提供能量的时候(处于关闭状态)向变速器16传送能量。此外， 马ii/发电机14可以关闭来减小旋转阻力和造成的附加损失来改善燃油经济性。马齿发电机14可操作连接到第一控制器40 (例如通过电缆、光纤、无线电频率或者其他无线技术等等)雜制马齿发电机14的操作。第一控帝ij器40， 如附图1例举实施例中所示的基于微型计算机的电控单元(ECU)，包括可以编 程的数字计算机52，其具有程j^诸存器54，为了提供马齿发电机14的希望模 式和输出而设置为接收信息和分配控制信号，还包括发动机12，魏器16，和 第一离合器26，第二离合器28，第三离合器30。 M例举的方式，第一控制器 40控制马齿发电机14的操作来产生储存在第一电能储存装置42中的电能，或 絲《鹏^t^紛倚主 1^措传递驢。％^顿付通常可识敝 制附加到发动机12的育g量输出。马齿发电机14通常可以被附加控制启动发动 机12或者转动发动机曲轴24来当发动机12停机的时候驱动附件36。通常i^ 由第一控制器40来收集数据，例如传动速度、扭矩、？鹏等等，并分配控制信 号、繊和整体集合为信号Sl的信号，来提供例如^I器16的希望传动模式 和离合器操作。M器16设置为从发动机12禾口/或马齿发电机14操作并分配能量到主减 速器18，这样设置来驱动具有传动系统10的混合车辆(未示)。魏器16體 为操作和控制从主 器18至l冯齿发电机14的能翻于自动能量回收。多级 器16可以使传统的手动或者自动 器、差速或者无级变速器、双离合器 或者电动无机变速器等等。虽然没有在附图1中显示，应当理解的是，主减速 期18可以包括任意已知的特征，例如，前驱(FWD)、后驱(RED)、四驱(4WD) 或者全驱(AWD)。瞬时扭矩补徵未示出)可以在发动机12和^3I器16之间实 现。根据附图1 ，发动机12通常优选可操作连接到可选的发动机启动系统11 ， 这里在典型实施例中由交流发电板起动机20、第二控制器41和第二能量储存 装置43限定。第二控制器41和第二能量储存装置43除了由特殊的说明之外， 与附图l中的第一控制器40和第一能量储存装置42各自起到相同作用。如在 下面详细描述的那样，交流发电^V起动机20优选在发动机12起步的时候^g 为起动机，以及作为交流发电机来给第二能量储存驢43再充电。交流发电机 /起动机20 在发动机12处于停机的时候，例如当主减速器18单独由交流电 源(例如，马齿发电机14)提供能量的时候为了节约燃料而驱动附件36，这样 附件36处于完全操作状态。同样对于马齿发电机14，交流发电ln;起动机20 雌i體为附加到发动机12的输出功率上。虽然附图l中没有显示，操作启动系统ll可以替换为传统的起动器、皮带起动器或者类^l几构。如附图1所示，交流发电Ul/起动机20具有转子56旋转地与起动机皮带38 连接，定子58固定连接到静止元件50。交流发电抓起动机20通常可操作连接 至U第二控制器化如附图1所示在典型实施例中为基于电控单元(ECU)的微 型计穀几，包括具有可以分配控制信号来提供交流发电lH/起动机20的期望模式 和输出的程m诸存器55 (与第一控制器40同样)的可编程数字计算机53。举 f^，第二^m4HSftK流^fefVS^r2^K^^A发^42^WR 量并因此产生储存在第二电能储存装置43中的电能，来将电能转移到发动机 12，禾口/或将能量转移到附件36。与第一控制器40對以，第二控制器41可以设 置为收集数据，例如传动速度、扭矩和Mit等等，并分配控制信号，数据和信 号被整体集合称为信号S2，鹏供^I器12的希望的^3I模式和离合飄作。ttM地，交流发电^l/起动机20设置为在发动机12重新启动的时候重新启 动发动机12并向附件36提供能量，这样附件36的操作就不会有间断。更精确 地，交流发电丰;V起动机20的转子56 M31启动轮38、皮带32和曲轴皮带轮22 连接到发动机12的曲轴24上。fflii控制交流发电板起动机20，从其输出的能 量可以转移到附件36这样附件36保持被驱动，并被转移到发动机12，这样发 动机12被驱动。随着发动机12被交流发电tV起动机20驱动，第二控制器41 可以导入发动机电火花(未示出)来重启或者转动发动机12的曲轴。可以认识的是，附图1中的可选择的发动机起动器系统ll的位置可以认为 代表了 实施例，但是并不是对其的限制。由此，可选择的发动机起动器系 统ll可以在其他不脱离本发明的范围内的位置重新布置。可以类似理解的是第 一、第二控制器40、 41和第一、第二能量储存装置42、 43可以用一个賴虫的 控制器(未示)和一个单独的能量储存器(未示)来代替。最后，除了第一和 第二控制器40、 41， 一个或者多个功率变换器(未示)， 发动机模式下(仅 有发动机驱动的模式)将直流电(DC)转换为交流电(AC)，在电源回收模式 (制动能回收或者能量储存/系统充电模式)将交流电(AC)转换为直流电(DC).。传动系统10通常包括多个扭矩传递机构，iM具有旋转型扭矩传递机构， 此处各自定义为第一、第二和第三离合器26、 28、 30。发动机12的曲轴24可 操作连接在第一离合器26上。第一离合器26依次与第二和第三离合器28、 30 连接，因此设定一个普通节点，在附图1中表示为N。第二离合器28可操作连接到魏器输入轴44，但是第三离合器30可操作连接到马齿发电机14的转子 46上。根据附图1显示的优选实施例，发动机12不连续连接到马齿发电机14或 者变速器16。类似地，马齿发电机14不连续连接到，器16。而且发动机12 ffiil第一和第二离合器26、 28可选择连接到^I器16 (和，因此，主鹏器 18上)上。类似地，发动机12通过第一和第三离合器26、 30可选择连接马齿 发龟机W。蔬，^/^WtM通过第二f^^^器器、30选#*连艘 速器16 (和，因此，主Mil器18)。第一、第in第三离合器26、 28、 30的离 合器操作(即接合和脱离)提供了各种不同的混合动力车操作模式。对于仅由发动机驱动的努两，第一和第二离合器26、 28是接合的，第三离 合器30是分离的。只有发动机接合的进程使得发动机12可以通过变速器16向 主减速期18输送能量(来驱动车辆)而不需要从马齿发电机14获得能量。优 越地，由于第三离合器30的脱离，在仅有发动机驱动中由于马ii/发电机14阻 力弓l起的附加损失有效降低了 。对于纯电动驱动和制动回收能量，第二和第三离合器28、 30是接合的，第 一离合器26是分离的。纯电动的进程使得马齿发电机14通过 器16向主减 速器18传送能量(来驱动混合动力车辆)而不需从发动机12输入能量并引起 发动机脉冲和附加损失。纯电动接合进程通常可以使得马齿发电机14通过变速 器16经过制动能量回收来回收制动能量(动能)。如下面所述，第一离合器26 可以部分或者全部接合来在纯电动驱动和制动能量回收中给附件36提供能量。对于发动机和电力混合驱动和/或制动回收，第一、第二、第三离合器26、 28、 30都是接合的。发动机和电力混合驱动的方式使得发动机12和马ii/发电 机14都ffia变速箱16向主减速期18传送能量(来驱动混合车辆)。发动机和 电力混合驱动的方式提供了较高的加速性能并通爐优化从第一能量储存體 42 (S51马齿发电机14)和发动机12的能量输出而改进效率。应当理解的是， 发动机12可以将能量传送到马ii/发电机14在发动机-电动驱动模式下来给第一 能量充电系统42充电。对于从纯电动驱动到发动机-电动i^驱动，附图1中的发动机12可以通 过马齿发电机14来启动(即舰可以控制地接合第一离合器26)或者如上所 述由选择性的发动机启动系统11来启动。随后，发动机12的速度增加到^！器输入轴44的速度，同时第一离合器26被接合。从发动机-电动齢驱动到执 fi^屯发动机驱动模式的转换，混合传动系IO仅仅需要可控制地脱开与第三离合 器30的接合。对于从纯发动机驱动到发动机-电动联合驱动，马齿发电机14的速度增加 以与发动机12的皿基本一致，并且第三离合器30被接合。对于发动机-电动 i^驱动到纯电力驱动的转换中，混合传动系IO仅需要可控制地脱开与第一离 合器26的接合。在本发明说明的范围内，"离合器接合"是指完全接合或者部分接合。部分 接合是指足够的压力施加到离合器上允许扭矩进行传送，但是离合器继续滑动 并不锁止到完全接合状态。总之，部分接合允许旋转部件的速度达到逐步的同 步(SA相同速度)而没有不希望的扭矩扰动，两个部件突然同步的时候可能 会发生这样的情况。为了实现特定期望的瞬间动力性能需要部分离合離合。例如，在纯发动 机ffi启动的时候(从零皿启动)，第一或者第二离合器26、 28 (或者二者) 可以是部分接合的来允许在发动机曲轴24和^I器输入轴44之间存在滑动， 同时第三离合器30是完全分离的。第一离合器26的部分接合允许发动机12来 没有延迟的从零速度平滑启动汽车。类似的，对于电动发动机启动，第二和第 三离合器28、 30是完全接合的，第一离合器26是部分接合的来允许其间存在 滑动。第一离合器26的部分接合允许马齿发电机14来在不将导致的扭矩脉冲 传送至恸力传动系统的情况下从零速度来转动发动机12曲柄。对于纯电动启动， 第二和第三离合器28、 30是完全接合的，第一离合器26是完全分离的。这里提供的离合器操作被控制来实现对于动力传动系统最小剌激的平滑转换。在附图1中的混合传动系10中的第一、第二、第三离合器26、 28、 30的 设置，三个离合器26、 28、 30与一个单独的马齿发电机14的独特联合，以及 上述的接合方式由于减小了附加损失、减小了发动机启动冲击和增加了纯发动 机启动、纯电动和发动机电动驱动的灵活性而改善了燃油经济性(甚至提供了 更好的燃油经济性)。现在来看附图2，其中相同的附图标记与附图1 一样表示相同或者类似的 部件，根据本发明的替换实施例具有混合动力传动系，整体显示为100。附图2 的混合动力传动系100包括可以重复启动的发动机12、马达发电机14、连接到混合动力车的主减速器18的多级 器16和可选择发动机启动系统111 。如下翻每详细余诚的那样，附图2显示了与附图1中先前描述的混合动力传动系10功能對以的单独实施例，但是在其他之中包括各种扭矩传送部件和附件的设置的翅。因此，附图2的部分可以认为是等同于附图1中的各自部分，具有相 同的附图标记，除非有其他特殊的说明。类似附图1中的混合传动系10，混合传动系100包括多个扭矩传递机构， iJt^采用旋转型扭矩传递装置，这里各自定义为第一、第二第三离合器126、 128、 130。第一、第二、第三离合器126、 128、 130例如可以皿择接合的离 合器。发动机12的曲轴24可操作连接在第一离合器126上。第一离合器126 依次与第二和第三离合器128、 130连接，因此设定一^W通节点，在附图2中 表示为N2。第二离合器128可操作连接到 器输入轴44，但是第三离合器 130可操作连接到马齿发电机14的转子46上。仍然参照附图2，发动机12不连续连接到马齿发电机14或者变速器16。 类似的，马齿发电机14不连续连接到变速器16。而且发动机12通过第一和第 二离合器126、 128可选择连接到变速器16 (和，因此，主减速器18上)上。 對以的，发动机12 fflil第一和第三离合器126、 130可选择连接马ii/发电机14。 最后，马齿发电机14通过第二和第三离合器128、 130选择性连接 器16(和， 因此，主减速器18)。图2中的第一、第二和第三离合器126、 128、 130的离合 器操作(即接合和脱离)提供了各种不同的混合动力车的操作模式(未示)。与附图1中的实施例相比，附图2所示的附件34选择性地从普通的节点 N2到全部三个离合器126、 128、 130驱动。换句话说，能量可以从发动机12、 马齿发电机14、 ^!器16或者三者的混合传送到附件36。节点N2操作性地 连接到驱动皮带轮122。皮带132连接驱动皮带轮122和一个或者多个附件轮 34，而附件轮34齡都可操作连接至眵个汽车附件36中的每一个。当第一离 合器126接合的时候，从发动机12而来的动力可以M皮带132从曲轴24转 换到驱动皮带轮122和附件轮34来驱动各种糊附件36。對以地，当第三离合 器130接合的时候，从马齿发电机14而来的能量可以M皮带132从转子46 转送到驱动皮带轮122和附件轮34来驱动各种，附件36。对于纯电动驱动和律恸能量回收，第二和第三离合器128、 130是接合的， 第一离合器126是分离的。附图2所示的纯电动接合方式允许马齿发电机14来传递能量到驱动皮带轮122和变速器输入轴44，并且因此在不需要从发动机 12输入能量并且也不会引起发动机脉冲和附力顿失的情况下来驱动附件36和 主M器18 (来驱动混合车辆)。纯电动接合方式允许马齿发电机14通过 器16经过可回收的制动来回收制动能量。此外，依据^I器16的输AiM， 第二离合器128可以部分接合来保证附件36被马齿发电机14以足够的速度来 驱动。换句话说，滑动允许在第二离合器128具有速度差，允许即使当车辆处 于低速或者完全停止的时候能将从马ii/发电机14来的能量从变速器16改变方 向来以选择的速度驱动附件36。可以替换的，当车 止的时候，附图2中的 第一和第二离合器126、 128可以分离，同时第三离合器130完全接合来从马达 /发电机14驱动附件36。对于纯发动机驱动，第一和第二离合器126、 128是接合的，第三离合器 130是分离的。附图2的纯发动机接合方式允许发动机12向驱动皮带轮122和 ^!器输入轴44传送能量，因此不需要马齿发电机14的能量来驱动附件36 和主减速器18 (来驱动混合动力车辆)。优越地，通过分离的第三离合器130， 由马ii/发电机14的阻力噪声的附加损失有效减小了。对于发动机电动混合驱动和/或制动能量回收，第一、第二和第三离合器 126、 128、 130都是接合的。附图2的发动机电动混合驱动方式允许发动机12 和马齿发电机14传递能量到附件(ffl31驱动皮带轮122)和主减速器18 (舰变速器16)。类似附图l，附图2的发动机电动混合驱动方式由于M:从能量储存装置42 (通过马齿发电机14)和发动机12的能量的最优化具有较高的加速 性能和改善的效率。对于制动能量回收，第二禾嗨三离合器128、 130是接合的， 第一离合器126是分离的。对于从纯电动驱动到发动机电动混合驱动的转换，发动机12是由马齿发 电机14启动的(M31可控接合第一离合器126)。可以替换的，发动机12可以 由选择的发动机启动系统lll可操作的连接来启动。随后，发动机12的逸度增 加到变速器输入轴44的速度，第一离合器126同时完全接合。对于从发动机电 动混合驱动至赎现纯发动机驱动，附图2中的混^5力力传动系100仅需要可控 制地分离第三离合器130。可选择的发动机启动系统lll可以是传统的起动机、 皮带起动机、皮带交流发电机起动机或者對以部件。对于从纯发动机驱动到发动机电动混合驱动的转换，马ii/发电机14的速度与发动机12的速度同时显著增加，第三离合器130接合。对于从发动机电动 混合驱动到实现纯电动驱动，附图2中的混合动力传动系100仅需要可控制分 离第一离合器126。亍，地，附图2中的混合动力传动系统100通常包括传输泵120，其可操 作连接节点N2并连接到第一、第二、第三离合器126、 128、 130。在这个例子 中，第三离合器130 ttiM用弹簧操作并且、ffi分离的离合器。结果，附图2 所示的离合器布置允许 器泵120在没有发动机12或者皿器16施加液压 的情况下来被驱动。例如，在发动机关闭或者启动的时候，第三离合器130弹 性偏置到接合状态，允许马齿发电机14将能量传递给传输泵120。由此，混合 动力传动系统100减少了对于单独的电动驱动的辅助，器泵(未示)的需要， 该泵通常用于混合动力车辆来当发动机启动的主泵(未示)不旋转的时候来提 供液压。虽然没有显示，但是第三离合器130可以采用替换的方法进行应用， 例如电磁方式、机电方式或者类似方式。虽然对于实现本发明的最佳的方式在这里做了详细说明，但是那些本发明 所属的技术领域的熟知本领域技术的人员可以看出各种在发明权利要求限定的 范围内的实现本发明的替换设计和实施例。
权利要求
1、传动系统，包括发动机；变速器，可操作连接到主减速器和不连续连接到所述发动机。马达/发电机，与所述发动机和所述的变速器具有不连续连接的特征；第一、第二和第三扭矩传递装置，每个都各自可操作地连接到所述的发动机、马达/发电机和变速器中的一个，并设置为与所述发动机、马达/发电机和变速器中的两个或者三个接合，以选择性地连接所述发动机、马达/发电机和变速器并在其间传递能量。
2、 如权利要求1所述的传动系统，其中所述的第一和第二扭矩传递装置在 操作中可以选择性地连接至,述的发动机和所述 器来在其间传递能量。
3、 如权利要求2所述的传动系统，其中所述的第一和第三扭矩传递装置在 操作中可以选择性地连接到所述的发动机和所述马ii/发电机来在其间传递能
4、 如权利要求3所述的传动系统，其中所述的第二和第三扭矩传递装置在 操作中可以选择性地连接到所述的变速器和所述马ii/发电机来在其间传递能
5、 如权利要求4所述的传动系统，进一步包括第一能量储存驢，其可操作iik3i接至U所述马齿发电机，并设置为传递能 量至ij所述马ii/发电机和^^f述马齿发电机接收能量。
6、 如权利要求5所述的传动系统，进一步包括第一控制器，其可操作连接到所述马齿发电机，所述控制器體为控制所 述马齿发电机的期望模式和输出。
7、 如权利要求6所述的传动系统，其中，所述第一、第二和第三扭矩传递装置*都是可选择接合的离合器。
8、 如权利要求7所述的传动系统，其中，所述传动系统具有不舰一个马齿发电机的特征。
9、 如权利要求8所述的传动系统，进一步包括魏器泵，可操作连接至断述第三离合器并不连续连接到所述发动机或所述 器，其中所述第三离合器可操作地允许所述马ii/发电机来给所述变速器泵提供能量。
10、 如权利要求9所述的传动系统，其中所述第三离合器是弹簧式离合器，设置为允许所述马3i/发电机在发动机停机和启动中来向所述变速器泵提供能
11、 如权利要求8所述的传动系统，进一步包括发动机启动系统，可操作连接到所述发动机并设置为向所述发动机传递动 力和从所述发动机接收动力。
12、 如权利要求ll所述的传动系统，其中所述发动机启动系统包括交流发 电W起动机、第二能量储存装置和第二控制器，第二控制器可操作地将所述交 流发电救起动f鹏接到所述第二能量储备装置，所述第二控制器i體为控律i術 述交流发电板起动机的期望模式和输出。
13、 混合动力传动系统包括发动机-,^Jt器，其可操作连接到主减速器和不连续连接至,述发动机； 第一能量储存驢；马齿发电机，其可操作连接到所述第一能量储存装置并且不连续连接至, 述发动机或所述变速器，所述马齿发电机设置为向所述第一能量储存装置传递能量并从所述第一能量储存^g接收能量；第一扭矩传递體，其可操作连接到所述发动机；第二扭矩传递装置，其可操作连接到所述变速器，其中所述第一和第二扭 矩传递装置在操作中可以选择性连接所述发动机和所述变速器并在其间传递能 量；禾口第三扭矩传递装置，其可操作连接到所述马齿发电机，其中所述第一和第 三扭矩传递装置在操作中可以选择性地连接所述发动机和所述马齿发电机并在 其间传递能量，其中所述第二和第三扭矩传递装置在操作中可以选择性地连接 所述变速器和所述马齿发电机并在其间传递能量，其中所述第一、第二和第三 扭矩传递體在操作中可以选择性i鹏接所述发动机、所述变速器和所述马齿 发电机并在其间传递能量。
14、 如权利要求13所述的混合传动系统，其中所述混合传动系统具有不超过一个马达/发电机的特征。
15、如权利要求14所述的混合传动系统，进一步包括；第一控制器，其可操作连接到所述马齿发电机，所述控制器體为控制所 述马齿发电机的期望模式和输出。
16、如权利要求15所述的混合传动系统，其中所述第一、第二和第三扭矩 传递装置^都是可选择接合的离合器。
17、 如权禾腰求16所述的混合传动系统，进一步包括 发动机启动系统，其可操作连接至IJ所述发动机和设置为向所述发动机传递能量。
18、 如权利要求17所述的混合传动系统，进一步包括 至少一个附件，其可操作连接到所述发动机和所述发动机启动系统，来允许所述至少一个附件来由所述发动机、所述发动机启动系统或者由二者一起驱动。
19、 如权利要求17所述的混合传动系统，进一步包括变速器泵可操作连接到所述的第一、第二和第三离合器并不连续连接到所 述发动机、所述马ii/发电机或者所述变速器，并设置为可以由至少一个所述发 动机、马齿发电机和变速器选择驱动。
20、 如权利要求17所述的混合传动系统，其中所述第三离合器是弹簧式离 合器，设置为允许所述马齿发电机在发动机停机和启动的过程中向所述变速器 泵提供能量。
21、 如权禾腰求18所述的混合传动系统，进一步包括 至少一个附件，其可操作连接到所第一、第二和第三扭矩传递装置来允许所,少一个附件来由所述发动机、所述马齿发电m^者由二者一起驱动。
22、 混合动力车辆的传动系统，包括 内燃机；多级 器，其可操作连接到主 器和并不连续连接到所述发动机； 能量储存装置；制虫的马齿发电机，其可操作连接到所述能量储存體并不连续连接至IJ所 述发动机或者所述 器，所述马齿发电机设置为向所述能量储存^S传递能 量和从所述肖糧储存装置接收能量；控制器，其可操作连接到所述马齿发电机并设置为控制所述马齿发电机的 期望模式和输出；第一离合器，其可操作连接到所述的发动机；第二离合器，其可操作连接到所述第一离合器和所述 器，其中所述第 一和第二离合器在操作中可以选择性地连接所述发动机和变速器并在其间传递 动力；和第三离合器，其可操作连接到所述第一和第二离合器和所述马齿发电机， 其中所述第一和第三离合器在操作中可以选择性连接所述发动机和所述马齿发 电机并在其间传递能量，其中所述第二和第三离合器在操作中可以选择性地连 接^I器和所述马齿发电机并在其间传递能量，其中所述第一、第二和第三离 合驗操作中可以选择性地连接所述变速器、发动机和马齿发电机并在其间传 递能量。
全文摘要
本发明涉及具有可选择连接到发动机、马达/发电机和变速器的混合传动系统。其中混合传动系统包括发动机、连接到主减速器和并不连续连接到发动机的多级变速器、连接到能量储存装置的单独马达/发电机、并不连续连接到发动机或者减速器的控制器、以及三个离合器。第一离合器连接到发动机，第二离合器连接到变速器和第一离合器，第三离合器连接到马达/发电机和第一和第二离合器。第一和第二离合器在操作中可以选择性地连接发动机和变速器；第一和第三离合器在操作中可以选择性地连接发动机和马达/发电机；第二和第三离合器在操作中可以选择性地连接变速器和马达/发电机；三个离合器在操作中可以选择性地连接发动机、变速器和马达/发电机来在其间传递能量。发动机启动系统可以连接到发动机来向发动机传递能量和从发动机接收能量。
文档编号B60K6/36GK101407171SQ20081017692
公开日2009年4月15日 申请日期2008年10月10日 优先权日2007年10月11日
发明者P·B·乌索罗, S·H·斯威尔斯 申请人:通用汽车环球科技运作公司