[發明專利]具有三個或更多個工作模式的單一行星齒輪、單一馬達/發電機混合動力系

有效

• 申請號: 201010510982.0
• 申請日: 2010-10-15
• 公開（公告）號: CN102039809A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: A·蒂瓦里;R·吉維;A·K·阿格拉瓦爾;D·克薩文
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: B60K6/44
• 分類號: B60K6/44;B60K6/547
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 崔幼平

技術領域

本發明涉及一種混合動力系，更具體地涉及一種具有單一馬達/發電機、帶有起動機的發動機和單一行星齒輪組的混合動力系。

背景技術

用于車輛的混合動力系在不同車輛工作條件下使用不同動力源。電動-機械混合動力系通常具有例如柴油發動機或汽油發動機的內燃發動機和一個或多個馬達/發電機。不同的工作模式，例如純發動機工作模式、純電動工作模式和電可變工作模式通過在不同組合中接合制動器和/或離合器并且控制發動機和馬達/發電機來建立。多種工作模式是有利的，因為它們可用于提高燃料經濟性。然而，對于混合動力系所需的額外部件例如馬達/發電機、制動器和/或離合器等會增加整體車輛成本。

發明內容

提供一種具有最少數量部件的混合動力系但沒有犧牲可用工作模式和性能優點。例如，動力系僅具有一個行星齒輪組和一個馬達/發電機，并且仍然可以操作在純發動機模式、純電動模式和電可變模式。另外，反應扭矩在模式之間的過渡期間沒有失去。此外，例如影響馬達/發電機的故障等系統故障可被檢測并且在這種情況下動力系受到控制以保護不損害馬達/發電機。

具體地，所述混合動力系具有發動機、輸入構件、輸出構件和例如變速器殼體的靜止構件，并且包括具有第一、第二和第三構件的單一行星齒輪組。優選地，第一構件是環形齒輪構件，第二構件是行星架構件，而第三構件是太陽齒輪構件。輸入構件連接成與發動機一起轉動，而輸出構件連接成與第二構件一起轉動。單一馬達/發電機持續地連接成與第三構件一起轉動。起動機操作地連接到發動機以便起動發動機。包括了第一、第二和第三扭矩傳遞機構。第一扭矩傳遞機構能夠選擇性地接合以將輸入構件連接成與第一構件一起轉動。第二扭矩傳遞構件能夠選擇性地接合以將第一構件固接到靜止構件。第三扭矩傳遞機構能夠選擇性地接合以將第三構件固接到靜止構件。扭矩傳遞機構以不同的組合進行接合以建立純電動工作模式、純發動機工作模式和電可變工作模式。可選地，可設置第四扭矩傳遞機構以連接輸入構件和第三構件，從而在以組合方式分別與第一和第二扭矩傳遞機構接合時提供二個額外的固定齒輪比。

一個或多個控制器是可操作的，用以監控馬達/發電機的工作狀況，例如與馬達/發電機相關聯的部件的故障或馬達/發電機本身的故障。在指示這種故障的預定工作條件下，控制器中的一個將響應所監控到的工作狀況接合第三扭矩傳遞機構以制動馬達/發電機并且接合第一扭矩傳遞機構以建立純發動機工作模式。通過制動馬達/發電機并且依靠來自于發動機的動力，防止對馬達/發電機的損害。

由下面對實施本發明的最佳實施方式的詳細描述并且接合附圖，上述特征和優點以及本發明的其他特征和優點會非常清楚。

本發明還提供如下方案：

方案1、一種用于車輛的混合動力系，其包括：

發動機；

輸入構件、輸出構件和靜止構件；

具有第一構件、第二構件和第三構件的單一行星齒輪組；其中所述輸入構件連接成與所述發動機一起轉動；其中所述輸出構件連接成與所述第二構件一起轉動；

單一馬達/發電機，其持續地連接成與所述第三構件一起轉動；

起動機，其操作地連接到所述發動機以便起動所述發動機；

第一扭矩傳遞機構、第二扭矩傳遞機構和第三扭矩傳遞機構；

其中所述第一扭矩傳遞機構能夠選擇地接合以將所述輸入構件連接成與所述第一構件一起轉動；其中所述第二扭矩傳遞構件能夠選擇地接合以將所述第一構件固接到所述靜止構件；其中所述第三扭矩傳遞機構能夠選擇地接合以將所述第三構件固接到所述靜止構件；并且其中所述扭矩傳遞機構以不同的組合進行接合以建立純電動工作模式、純發動機工作模式和電可變工作模式。

方案2、如方案1所述的混合動力系，其特征在于，所述第二扭矩傳遞機構接合并且所述馬達/發電機作為馬達工作以建立所述純電動工作模式。

方案3、如方案2所述的混合動力系，其特征在于，在所述純電動模式期間能夠操作起動機以起動所述發動機，所述第一扭矩傳遞機構接合并且所述第二扭矩傳遞機構脫離以從所述純電動工作模式過渡到所述電可變工作模式，在所述電可變工作模式中，所述發動機和所述馬達/發電機在所述輸出構件處通過所述行星齒輪組提供扭矩。

方案4、如方案1所述的混合動力系，其特征在于，在所述純發動機工作模式中所述第一扭矩傳遞機構和所述第三扭矩傳遞機構接合并且所述發動機被供能以在所述輸出構件處通過行星齒輪組提供扭矩。