專利名稱：混合動力系中可選擇的單向離合器操作的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于控制混合動力系的系統(tǒng)和方法。
背景技術：
在該部分中的聲明僅提供與本發(fā)明相關的背景信息，并且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術。動力系包括提供扭矩以使軸旋轉(zhuǎn)的扭矩產(chǎn)生裝置?；旌蟿恿ο道弥辽賰蓚€扭矩產(chǎn)生裝置?；旌蟿恿ο党３０ɡ门ぞ禺a(chǎn)生裝置的許多方法，例如包括如下方法選擇扭矩產(chǎn)生裝置以驅(qū)動變速器輸入軸、改變驅(qū)動軸的扭矩產(chǎn)生裝置、選擇多個扭矩產(chǎn)生裝置以同時驅(qū)動軸、利用一個扭矩產(chǎn)生裝置以驅(qū)動另一扭矩產(chǎn)生裝置、將扭矩產(chǎn)生裝置固接 (ground)、和允許軸自由旋轉(zhuǎn)或空轉(zhuǎn)。行星齒輪組在本領域中是已知為包括三個齒輪或齒輪組的機構(gòu)。根據(jù)一種示例性構(gòu)造，太陽齒輪位于行星齒輪組的中心，齒圈與太陽齒輪同心定位，并且三個行星齒輪在行星齒輪中每個的齒與太陽齒輪和齒圈的齒持續(xù)接觸的情況下在太陽齒輪與齒圈之間旋轉(zhuǎn)。 三個行星齒輪是行星齒輪的示例性數(shù)量。該三個行星齒輪可通過允許所有行星齒輪單獨旋轉(zhuǎn)的行星齒輪架連接，但當圍繞行星齒輪組的軸線驅(qū)動行星齒輪時，行星齒輪驅(qū)動行星齒輪架，由此向連接至行星齒輪架的軸供應扭矩。反過來同樣如此，可向行星齒輪架施加扭矩，由此驅(qū)動行星齒輪組的其他齒輪中的一個或兩者。向一個齒輪或齒輪組施加的扭矩被傳遞至其余的齒輪?？上騼蓚€齒輪或齒輪組施加扭矩，以驅(qū)動第三齒輪或齒輪組。行星齒輪組可構(gòu)造成通過各種齒輪和齒輪組選擇性地接收和傳送扭矩。本領域已知的離合器裝置可選擇性地連接和分離動力系內(nèi)的各種軸。因此，一種離合器構(gòu)造中的內(nèi)燃發(fā)動機可通過齒圈向行星齒輪組提供扭矩，并且在離合器轉(zhuǎn)換之后，相同的發(fā)動機可通過行星齒輪組的行星齒輪向行星齒輪組提供扭矩。離合器可用于將行星齒輪組中的齒圈或太陽齒輪固接。例如，在示例性構(gòu)造中，電動機可通過太陽齒輪向行星齒輪組提供扭矩，并且變速器輸入軸可連接至行星齒輪。如果允許齒圈自由旋轉(zhuǎn)或空轉(zhuǎn)，需要可忽略的扭矩使齒圈旋轉(zhuǎn)，則行星齒輪可原地旋轉(zhuǎn)，而沒有大致將扭矩通過行星齒輪架提供給變速器輸入軸。如果相同的構(gòu)造改為包括將齒圈固接的離合器，以防止齒圈轉(zhuǎn)動，則通過太陽齒輪提供的扭矩圍繞太陽齒輪驅(qū)動行星齒輪，并向變速器輸入軸提供扭矩。基于通過行星齒輪組的扭矩傳送方向，空轉(zhuǎn)可能是可期望的。例如，假定上述具有電動機驅(qū)動太陽齒輪的實施例，在實施例在車輛內(nèi)運轉(zhuǎn)的情況下，當車輛沿街道行駛時，電機可向變速器輸入軸提供推進力。然而，在變速器輸入軸用于加速電動機的情況下，當車輛開始經(jīng)過下坡坡道時，作用在車輛上的包括將車輛拉下山的重力的力的凈差額可使作用在行星齒輪組上的扭矩的方向逆反。作用在電機上的這種扭矩可能是不合需要的，并且當檢測到這種扭矩時，可釋放將齒圈固接的離合器，使得由變速器輸入軸施加的扭矩可耗散于空轉(zhuǎn)的齒圈而不是施加于電動機。已知通過輸入軸利用旋轉(zhuǎn)輸入扭矩以驅(qū)動變速器輸入軸的動力系利用變速器，以改變描述輸入與輸出的關系的檔位狀態(tài)。動力系內(nèi)以上裝置的操作需要管理表示到上述發(fā)動機、電機和變速器輸入軸或動力傳動系統(tǒng)的連接的許多扭矩承載軸或裝置。還已知在變速器內(nèi)利用行星齒輪組和離合器裝置，以提供許多檔位狀態(tài)，在該許多檔位狀態(tài)內(nèi)，可基于接合和脫離的離合器的構(gòu)造和扭矩通過行星齒輪組內(nèi)的各種齒輪和齒輪組的傳送來操作變速器。一種示例性的變速器包括產(chǎn)生倒檔狀態(tài)和八個前進檔狀態(tài)的四個行星齒輪組，并利用五個離合器以在各種檔位狀態(tài)之間選擇。如以上相對于在各種混合方法之間選擇的行星齒輪組所描述，變速器行星齒輪組中的齒輪取決于變速器的期望操作或期望的檔位狀態(tài)可包括固接的齒輪或被設定成空轉(zhuǎn)的齒輪?？筛鶕?jù)本領域已知的許多實施例操作離合器。根據(jù)一種已知的方法，可利用液壓壓力以致動離合器。在與基于液壓壓力選擇性地施加力的活塞結(jié)合利用液壓壓力的示例性離合器中，由一對離合器控制的狀態(tài)之間的示例性換檔需要卸載一個離合器，以允許先前聯(lián)接的兩根軸彼此自由旋轉(zhuǎn)，隨后加載另一離合器，以聯(lián)接先前分離或相對于彼此自由旋轉(zhuǎn)的兩根軸。這樣的液壓致動離合器裝置常常包括被彈簧加載至默認的去聯(lián)接 (decoupled)位置的離合器片，并且向相關的活塞施加的液壓壓力施加克服彈簧的偏壓的壓力，以使所述片達到聯(lián)接位置。

發(fā)明內(nèi)容
一種混合動力系包括多個扭矩產(chǎn)生裝置、變速器輸入軸和將扭矩產(chǎn)生裝置連接至變速器輸入軸的行星齒輪組。一種控制動力系的方法包括監(jiān)測動力系的期望構(gòu)造；以及基于動力系的期望構(gòu)造使用可選擇的單向離合器選擇性地將行星齒輪組的齒輪固接。本發(fā)明還提供如下方案
1.控制動力系的方法，所述動力系包括多個扭矩產(chǎn)生裝置、變速器輸入軸和將所述扭矩產(chǎn)生裝置連接至所述變速器輸入軸的行星齒輪組，所述方法包括 監(jiān)測所述動力系的期望的構(gòu)造；以及
基于所述動力系的期望的構(gòu)造通過可選擇的單向離合器將所述行星齒輪組的齒輪選擇地固接。2.根據(jù)方案1所述的方法，其特征在于，監(jiān)測所述動力系的期望的構(gòu)造包括監(jiān)測所述動力系的期望的檔位狀態(tài)。3.根據(jù)方案2所述的方法，其特征在于，所述動力系的期望的構(gòu)造還包括電動機的操作方向。4.根據(jù)方案2所述的方法，其特征在于，所述動力系的期望的構(gòu)造還包括發(fā)動機制動。5.根據(jù)方案2所述的方法，其特征在于，所述動力系的期望的構(gòu)造還包括再生制動。6.根據(jù)方案1所述的方法，其特征在于，監(jiān)測所述動力系的期望的構(gòu)造包括監(jiān)測所述多個扭矩產(chǎn)生裝置期望的操作。7.根據(jù)方案1所述的方法，其特征在于，還包括 監(jiān)測期望的檔位狀態(tài)；以及
通過第二可選擇的單向離合器將變速器裝置內(nèi)的第二行星齒輪組的齒輪選擇性地固接。8.控制動力系的系統(tǒng)，所述動力系包括多個扭矩產(chǎn)生裝置、行星齒輪組和變速器輸入軸，所述系統(tǒng)包括
所述行星齒輪組在所述扭矩產(chǎn)生裝置與所述變速器輸入軸之間傳遞扭矩； 將所述行星齒輪組的齒輪選擇地固接的可選擇的單向離合器；以及控制模塊
監(jiān)測所述動力系的期望的操作；
基于所述動力系的期望的操作確定所述可選擇的單向離合器的期望的設定；以及基于所述可選擇的單向離合器的期望的設定控制所述可選擇的單向離合器。9.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可選擇的單向離合器包括選自由斜撐式離合器、肘桿式離合器、滾柱式離合器、二極管式離合器和棘輪式離合器構(gòu)成的組的離合器10.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，其特征在于，控制所述可選擇的單向離合器包括控制選自由所述離合器的液壓致動和所述離合器的電子致動組成的組的致動。11.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個扭矩產(chǎn)生裝置包括 內(nèi)燃發(fā)動機；以及
電動機。12.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，其特征在于，確定所述可選擇的單向離合器的期望的設定包括在所述可選擇的單向離合器沿一個方向鎖定和沿第二方向空轉(zhuǎn)與所述可選擇的單向離合器沿所述第一方向和所述第二方向鎖定之間選擇。13.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，其特征在于，確定所述可選擇的單向離合器的期望的設定包括在所述可選擇的單向離合器沿第一方向和第二方向空轉(zhuǎn)、沿所述第一方向鎖定和沿所述第二方向空轉(zhuǎn)、沿所述第二方向鎖定和沿所述第一方向空轉(zhuǎn)、以及沿所述第一方向和所述第二方向鎖定之間選擇。14.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括變速器，所述變速器包括第二可選擇的單向離合器；以及
所述控制模塊還 監(jiān)測期望的檔位狀態(tài)；
確定所述第二可選擇的單向離合器的期望的設定；以及
基于所述第二可選擇的單向離合器的期望的設定控制所述第二可選擇的單向離合器。15.根據(jù)方案14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個扭矩產(chǎn)生裝置包括電動機； 其中所述控制模塊還監(jiān)測電動機的操作方向；以及
其中控制所述第二可選擇的單向離合器還基于所述電動機的操作方向。16.根據(jù)方案14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊還監(jiān)測再生模式的操作；以及
其中控制所述第二可選擇的單向離合器還基于所述再生模式的操作。17.根據(jù)方案14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊還監(jiān)測發(fā)動機制動模式的操作；以及
其中控制所述第二可選擇的單向離合器還基于所述發(fā)動機制動模式的操作方向。
18.根據(jù)方案14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述變速器包括具有四個行星齒輪組的八個前進檔的變速器。19.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可選擇的單向離合器包括雙模式可選擇的單向離合器。20.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可選擇的單向離合器包括三模式可選擇的單向離合器。


現(xiàn)在將參考附圖示例性地描述一個或多個實施例，附圖中
圖1示意性地圖示根據(jù)本發(fā)明的包括行星齒輪組和相關可選擇地操作的離合器的示例性混合動力系；
圖2示意性地圖示根據(jù)本發(fā)明的包括SOWC的示例性混合動力系，其包括選擇性地將多個扭矩產(chǎn)生裝置連接至變速器輸入軸的行星齒輪組和相關可選擇地操作的離合器；以及
圖3示意性地圖示根據(jù)本發(fā)明的包括行星齒輪組和相關的離合器的示例性混合動力系，其包括定位成允許牽引扭矩沿可選擇的鎖定方向的傳送和變速器輸入軸沿可選擇的空轉(zhuǎn)方向的去聯(lián)接旋轉(zhuǎn)的可選擇的單向離合器。
具體實施例方式現(xiàn)在參考其中顯示僅為了圖示某些示例性實施例而不是為了限制所述示例性實施例的附圖，圖1示意性地圖示根據(jù)本發(fā)明的示例性混合動力系，其包括選擇性地將多個扭矩產(chǎn)生裝置連接至變速器輸入軸的行星齒輪組和相關可選擇地操作的離合器。描繪了混合動力系100，其包括供應發(fā)動機扭矩Te的輸入軸110 ；供應電機扭矩Tm的電機軸120 ；變速器輸入軸130，其包括變速器輸入扭矩T1 ；和行星齒輪組150。額外地描繪了變矩器140。 額外地描繪了扭矩傳送軸180和185。行星齒輪組150包括示例性的齒輪IM和156以及行星齒輪155。齒輪IM和156包括太陽齒輪和齒圈。在圖1的非限制性的示例性描繪中， 齒輪154為齒圈，而齒輪156為太陽齒輪。三個離合器被描繪成包括離合器A160、離合器 B165和離合器C175。如所描繪地，離合器A160、離合器B165和離合器C175包括被致動至聯(lián)接位置以鎖定相關的軸或者被致動至去聯(lián)接位置以允許相關的軸彼此自由旋轉(zhuǎn)的離合器。離合器A160、離合器B165和離合器C175的示例性實施例包括液壓致動的離合器，如上所述。本領域中已知動力系中的液壓離合器的控制方法。控制到離合器的壓力，以便將離合器從鎖定位置致動至解鎖位置。在某些實施例中，在離合器中可控制中間位置或滑移位置?？刂频揭簤弘x合器的壓力的許多方法是已知的并且在此將不詳細描述。離合器的操作可通過描述取決于動力系期望的操作的各種離合器狀態(tài)的換檔表來表示。表1描述了離合器A、B和C的示例性操作，如圖1所描繪。表 權利要求
1.控制動力系的方法，所述動力系包括多個扭矩產(chǎn)生裝置、變速器輸入軸和將所述扭矩產(chǎn)生裝置連接至所述變速器輸入軸的行星齒輪組，所述方法包括監(jiān)測所述動力系的期望的構(gòu)造；以及基于所述動力系的期望的構(gòu)造通過可選擇的單向離合器將所述行星齒輪組的齒輪選擇地固接。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，監(jiān)測所述動力系的期望的構(gòu)造包括監(jiān)測所述動力系的期望的檔位狀態(tài)。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述動力系的期望的構(gòu)造還包括電動機的操作方向。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述動力系的期望的構(gòu)造還包括發(fā)動機制動。
5.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述動力系的期望的構(gòu)造還包括再生制動。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，監(jiān)測所述動力系的期望的構(gòu)造包括監(jiān)測所述多個扭矩產(chǎn)生裝置期望的操作。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括 監(jiān)測期望的檔位狀態(tài)；以及通過第二可選擇的單向離合器將變速器裝置內(nèi)的第二行星齒輪組的齒輪選擇性地固接。
8.控制動力系的系統(tǒng)，所述動力系包括多個扭矩產(chǎn)生裝置、行星齒輪組和變速器輸入軸，所述系統(tǒng)包括所述行星齒輪組在所述扭矩產(chǎn)生裝置與所述變速器輸入軸之間傳遞扭矩； 將所述行星齒輪組的齒輪選擇地固接的可選擇的單向離合器；以及控制模塊監(jiān)測所述動力系的期望的操作；基于所述動力系的期望的操作確定所述可選擇的單向離合器的期望的設定；以及基于所述可選擇的單向離合器的期望的設定控制所述可選擇的單向離合器。
9.根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，確定所述可選擇的單向離合器的期望的設定包括在所述可選擇的單向離合器沿一個方向鎖定和沿第二方向空轉(zhuǎn)與所述可選擇的單向離合器沿所述第一方向和所述第二方向鎖定之間選擇。
10.根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括變速器，所述變速器包括第二可選擇的單向離合器；以及所述控制模塊還 監(jiān)測期望的檔位狀態(tài)；確定所述第二可選擇的單向離合器的期望的設定；以及基于所述第二可選擇的單向離合器的期望的設定控制所述第二可選擇的單向離合器。
全文摘要
本發(fā)明涉及混合動力系中可選擇的單向離合器操作，具體地，一種混合動力系包括多個扭矩產(chǎn)生裝置、變速器輸入軸和將扭矩產(chǎn)生裝置連接至變速器輸入軸的行星齒輪組。一種控制動力系的方法包括監(jiān)測動力系的期望的構(gòu)造；以及基于動力系的期望的構(gòu)造通過可選擇的單向離合器選擇性地將行星齒輪組的齒輪固接。
文檔編號B60K6/387GK102529680SQ20111038949
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權日2010年11月30日
發(fā)明者C.J.李, F.薩米, L.D.迪默, S.W.黑琴拉特 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司