[发明专利]混合动力系中可选择的单向离合器操作

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制混合动力系的系统和方法。

背景技术

在该部分中的声明仅提供与本发明相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

动力系包括提供扭矩以使轴旋转的扭矩产生装置。混合动力系利用至少两个扭矩产生装置。混合动力系常常包括利用扭矩产生装置的许多方法，例如包括如下方法：选择扭矩产生装置以驱动变速器输入轴、改变驱动轴的扭矩产生装置、选择多个扭矩产生装置以同时驱动轴、利用一个扭矩产生装置以驱动另一扭矩产生装置、将扭矩产生装置固接（ground）、和允许轴自由旋转或空转。

行星齿轮组在本领域中是已知为包括三个齿轮或齿轮组的机构。根据一种示例性构造，太阳齿轮位于行星齿轮组的中心，齿圈与太阳齿轮同心定位，并且三个行星齿轮在行星齿轮中每个的齿与太阳齿轮和齿圈的齿持续接触的情况下在太阳齿轮与齿圈之间旋转。三个行星齿轮是行星齿轮的示例性数量。该三个行星齿轮可通过允许所有行星齿轮单独旋转的行星齿轮架连接，但当围绕行星齿轮组的轴线驱动行星齿轮时，行星齿轮驱动行星齿轮架，由此向连接至行星齿轮架的轴供应扭矩。反过来同样如此，可向行星齿轮架施加扭矩，由此驱动行星齿轮组的其他齿轮中的一个或两者。向一个齿轮或齿轮组施加的扭矩被传递至其余的齿轮。可向两个齿轮或齿轮组施加扭矩，以驱动第三齿轮或齿轮组。

行星齿轮组可构造成通过各种齿轮和齿轮组选择性地接收和传送扭矩。本领域已知的离合器装置可选择性地连接和分离动力系内的各种轴。因此，一种离合器构造中的内燃发动机可通过齿圈向行星齿轮组提供扭矩，并且在离合器转换之后，相同的发动机可通过行星齿轮组的行星齿轮向行星齿轮组提供扭矩。

离合器可用于将行星齿轮组中的齿圈或太阳齿轮固接。例如，在示例性构造中，电动机可通过太阳齿轮向行星齿轮组提供扭矩，并且变速器输入轴可连接至行星齿轮。如果允许齿圈自由旋转或空转，需要可忽略的扭矩使齿圈旋转，则行星齿轮可原地旋转，而没有大致将扭矩通过行星齿轮架提供给变速器输入轴。如果相同的构造改为包括将齿圈固接的离合器，以防止齿圈转动，则通过太阳齿轮提供的扭矩围绕太阳齿轮驱动行星齿轮，并向变速器输入轴提供扭矩。

基于通过行星齿轮组的扭矩传送方向，空转可能是可期望的。例如，假定上述具有电动机驱动太阳齿轮的实施例，在实施例在车辆内运转的情况下，当车辆沿街道行驶时，电机可向变速器输入轴提供推进力。然而，在变速器输入轴用于加速电动机的情况下，当车辆开始经过下坡坡道时，作用在车辆上的包括将车辆拉下山的重力的力的净差额可使作用在行星齿轮组上的扭矩的方向逆反。作用在电机上的这种扭矩可能是不合需要的，并且当检测到这种扭矩时，可释放将齿圈固接的离合器，使得由变速器输入轴施加的扭矩可耗散于空转的齿圈而不是施加于电动机。

已知通过输入轴利用旋转输入扭矩以驱动变速器输入轴的动力系利用变速器，以改变描述输入与输出的关系的档位状态。动力系内以上装置的操作需要管理表示到上述发动机、电机和变速器输入轴或动力传动系统的连接的许多扭矩承载轴或装置。还已知在变速器内利用行星齿轮组和离合器装置，以提供许多档位状态，在该许多档位状态内，可基于接合和脱离的离合器的构造和扭矩通过行星齿轮组内的各种齿轮和齿轮组的传送来操作变速器。一种示例性的变速器包括产生倒档状态和八个前进档状态的四个行星齿轮组，并利用五个离合器以在各种档位状态之间选择。如以上相对于在各种混合方法之间选择的行星齿轮组所描述，变速器行星齿轮组中的齿轮取决于变速器的期望操作或期望的档位状态可包括固接的齿轮或被设定成空转的齿轮。

可根据本领域已知的许多实施例操作离合器。根据一种已知的方法，可利用液压压力以致动离合器。在与基于液压压力选择性地施加力的活塞结合利用液压压力的示例性离合器中，由一对离合器控制的状态之间的示例性换档需要卸载一个离合器，以允许先前联接的两根轴彼此自由旋转，随后加载另一离合器，以联接先前分离或相对于彼此自由旋转的两根轴。这样的液压致动离合器装置常常包括被弹簧加载至默认的去联接（decoupled）位置的离合器片，并且向相关的活塞施加的液压压力施加克服弹簧的偏压的压力，以使所述片达到联接位置。

发明内容

一种混合动力系包括多个扭矩产生装置、变速器输入轴和将扭矩产生装置连接至变速器输入轴的行星齿轮组。一种控制动力系的方法包括：监测动力系的期望构造；以及基于动力系的期望构造使用可选择的单向离合器选择性地将行星齿轮组的齿轮固接。

本发明还提供如下方案：