CN101318459B - 带有发动机输入离合器的混合动力系以及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及带有发动机输入离合器的混合动力系以及控制方法。提供一种动力系，具有输入离合器，该输入离合器可分离以便允许变速器输入元件借助马达动力独立于发动机转速而转动，并提供备选方式来为由否则发动机转矩驱动的车辆附件提供动力，同时仍旧允许马达启动发动机。提供具有输入离合器并联组合的动力系以及这种动力系的控制方法，该输入离合器包括摩擦输入离合器和可选择的单向离合器。控制混合动力汽车动力系的另一种方法包括在输入离合器偏压在接合位置的的情况下通过马达的转矩启动发动机。如果在不运行发动机的情况下可更有效地满足车辆操作条件，输入离合器分离，因此仅仅通过马达向输出元件和可操作地连接到输入元件的车辆附件提供转矩。

Description

带有发动机输入离合器的混合动力系以及控制方法
技术领域
本发明涉及一种在发动机和变速器的输入元件之间具有输入离合器的混合动力系。
背景技术
混合动力系包括发动机、对推进有用的一个或多个马达和为马达提供动力的储能装置。一种混合动力系是包括电动机/发电机和作为储能装置的电池的混合电动动力系。另一种混合动力系是例如液力混合的流体混合动力系，利用一个或多个液力马达和作为储能装置的流体蓄能器。
特殊种类的混合电动动力系使用组合了一个或多个差动齿轮组的电动无级变速器。来自发动机和/或来自电动机/发电机的动力流过差动齿轮组的不同元件。控制器可以以不同的接合策略控制转矩传递机构来提供运行方式的组合，包括电动无级和固定传动比方式。
在传统车辆中，经常由发动机曲轴驱动车辆附件，例如变速器泵、空调压缩机和动力转向泵。对于混合动力车辆，因为在某些行车条件下有意停止发动机，为这些车辆附件提供动力的替代方式是必需的。例如，有时这些附件配有单个电动机或共用电动机来运行一些附件。
发明内容
理想的是从发动机或从已经配置在混合动力系中的一个或多个马达为车辆附件的提供交替操作，同时还为没有转动发动机的车辆的推进和启动没有独立的起动电动机和电池的发动机作准备。
混合动力系具有发动机、至少一个可操作用于推进的马达、向该马达提供动力的储能装置和带有输入元件的机械变速器，该输入元件运转连接到马达和车辆附件。该动力系还具有输入离合器，该输入离合器是可分离的以便允许该变速器输入元件独立于发动机转速而转动，以及向否则由发动机转矩驱动的车辆附件提供动力，同时仍旧允许利用通过变速器输入元件提供的马达动力来启动发动机。
特别地，在本发明范围内的动力系的一个实施例包括带有输入离合器的混合型机电变速器，该输入离合器通过例如弹簧的偏压元件偏压到接合状态。驱动机构可操作地连接到控制器并可被驱动为选择性地克服偏压元件的偏压力来分离输入离合器，因此将发动机与变速器分开。车辆附件可操作地连接到输入元件并且在输入离合器分离时通过由电动机/发电机提供的转矩由输入元件的转动进行驱动。该驱动机构可能是液动的并且车辆附件可能是提供用于驱动该驱动机构液压压力的泵。替换地，该驱动机构可能是例如螺线管的电驱动器。不论哪种情况，液压蓄能器可操作地连接在泵和驱动机构之间以便存储液压压力(即能量)，其可控制为维持到输入离合器和其他转矩传递机构的液压压力，并且当输入元件没有转动因而该泵没有操作时，用于一般润滑和变速器的冷却需求。
提供一种控制混合动力车辆动力系的方法，包括在输入离合器偏压到接合位置的情况下通过一个或多个电动机/发电机的转矩启动发动机。在发动机启动后的某一点，确定在无需发动机的情况下通过电动机/发电机更有效地满足车辆运行条件，并且该方法包括分离输入离合器以便分开发动机和输入元件(由此与变速器分开)，因此仅仅通过电动机/发电机向输出元件和可操作地连接到输入元件的所有车辆附件提供转矩。提供第二离合器，在这里也被称为电动机-连接离合器或锁止离合器，并且第二离合器有选择地接合以便以纯电动驱动方式在输出元件处组合电动机/发电机两者的转矩。
如果稍后确定要求发动机动力满足施加于动力系的驾驶员要求，则该方法提供两个可供选择的方法来重启发动机。首先，通过利用电动机/发电机的转矩来使输入元件减速然后通过滑动输入离合器来逐步重启发动机而重启发动机(如果泵由输入元件驱动，假设使输入元件减速影响了泵的输出，液压蓄能器也可用来帮助变速器的液力要求)。替换地，输入元件可以通过来自电动机/发电机的转矩停止(而不是仅仅减速)。在输入元件停止时，可以通过利用存储在液压蓄能器中的能量维持动力系中的液压压力(包括将输入离合器维持在分离状态所必需的液压压力，假设使用了液压驱动的驱动机构)。在输入元件停止时，输入离合器接合并且随后通过电动机/发电机提供转矩来转动输入元件和重启发动机。
在本发明的另一个实施例中，混合动力系包括发动机、具有可操作地连接到发动机的输入元件的变速器、用于递送来自变速器的动力的输出元件、可操作地连接到输入元件和输入元件并能向输出元件提供转矩用于车辆推进的电动机。储能装置向马达提供或从其接收动力。马达可能是电动机/发电机而储能装置是电池。替换地，马达可能是液力马达而储能装置是蓄能器。该动力系进一步包括第一输入离合器和第二输入离合器，第一输入离合器也被称为摩擦离合器，通过摩擦起作用并通过驱动器操作，第二输入离合器并联于第一输入离合器起作用并且在特定状态下仅仅沿一个方向传递转矩(例如单向离合器或可选择的单向离合器)。摩擦离合器可能用来启动发动机，而单向离合器可以在发动机运行时传送来自发动机的大部分发动机转矩。此外，如果单向离合器是可以提供状态选择的可选择单向离合器，该状态选择包括沿任一旋转方向传递转矩的锁定状态或向发动机传送转矩的相反状态，那么其可被用于在输入元件同时从静止状态开始时启动发动机，因此能够接合摩擦离合器(即第一输入离合器)来传送转矩以便只有在输入元件与发动机固定元件一起转动(和通过马达推进)时重启发动机。很清楚，为清楚起见，在此单向离合器的论述指的是发动机和输入元件的转动一直处于前进方向，但是本领域的普通技术人员可以将该发明构成为包括逆向转动的操作。
替换地，单向离合器(即第二输入离合器)仅仅具有一个状态(即仅仅能够从发动机传送转矩)。在那种情况下，当输入元件基本上静止时，例如离心离合器的第三输入离合器用来将转矩从输入元件传递到发动机来启动发动机，因而在输入元件以较高速度转动时，由于离心力而自动地分离。
通常，用于冷启动发动机的转矩大体地为由运转发动机产生的最大转矩的一半，而用于重启发动机的转矩大体地为最大发动机转矩的1/4。因此第一和第二输入离合器的并联组合(以及选择性地第三输入离合器)减少摩擦离合器上的最大载荷并减少了必须用来运行摩擦离合器的驱动力。与更大容量摩擦离合器相比，减少的驱动力更容易提供和精密控制运转平稳的发动机启动。
第一输入离合器可以是通过驱动器选择性接合的摩擦离合器或通过弹簧或其它偏压元件接合(即，通常处于接合位置)并通过驱动器分离的摩擦离合器。该驱动器可以是液压或电的。如果摩擦离合器通过弹簧接合并通过液压驱动器分离，如上所述的操作和控制方法可应用于假设具有第一输入(摩擦)离合器和第二输入离合器的实施例。
当与伴随的附图结合时，根据驱动本发明的最优方式的详细说明，本发明的上述特征和优势以及其它特征和优势是显而易见的。
附图说明
图1是本发明范围内动力系的示例性实施例的示意图，包括电动无级变速器和通过弹簧偏压到接合位置的输入离合器；
图2是本发明范围内动力系的另一个示例性实施例的示意图，包括具有摩擦输入离合器和单向输入离合器并联组合的混合动力系；和
图3是图示了控停止力系的方法的流程图。
具体实施方式
在图1中描述了实施本发明概念的动力系的一个代表性形式，并总的由数字10表示。动力系10包括双模式、复合-分配的机电变速器11。应当理解，在本发明的范围内也可使用机电变速器的许多其它实施例。混合变速器11具有输入元件12，该输入元件具有轴的性质并可由也是动力系10一部分的发动机14直接驱动。在所描述的实施例中，发动机14可以是矿物燃料发动机，例如内燃机或柴油机。
混合变速器11使用三个行星齿轮组24、26和28，其在此一起被称为齿轮传动机构。第一行星齿轮组24具有通常被称为齿圈的外部齿轮元件30，其围绕通常被称为中心齿轮的内部齿轮元件32。多个行星齿轮元件34转动安装在行星架36上，因此每个行星齿轮元件34啮合外部齿轮元件30和内部齿轮元件32。输入元件12可操作地连接到位于变速器11中的行星齿轮组24的外部齿轮元件30。
第二行星齿轮组26也具有通常被称为齿圈的外部齿轮元件38，其围绕通常被称为中心齿轮的内部齿轮元件40。多个行星齿轮42转动安装在行星架44上，因此每个行星齿轮42啮合外部齿轮38和内部齿轮40。
第三行星齿轮组28也具有通常被称为齿圈的外部齿轮元件46，其围绕通常被称为中心齿轮的内部齿轮元件48。多个行星齿轮50转动安装在行星架52上，因此每个行星齿轮50啮合外部齿轮46和内部齿轮48。
虽然全部三个行星齿轮组24、26和28本身是″简单的″行星齿轮组，因为第一行星齿轮组24的内部齿轮元件32例如通过毂元件54结合到第二行星齿轮组26的外部齿轮元件38，第一和第二行星齿轮组24和26相复合。结合的第一行星齿轮组24的内部齿轮元件32和第二行星齿轮组26的外部齿轮元件38连续连接到第一电动机/发电机56。
因为第一行星齿轮组24的行星架36例如通过轴60结合到第二行星齿轮组26的行星架44，行星齿轮组24和26进一步复合。因而，第一和第二行星齿轮组24和26的行星架36和44被分别连接。轴60也有选择地连接到第三行星齿轮组28的行星架52，例如通过在此也被称为离合器C2的转矩传动机构62。
第三行星齿轮组28的行星架52直接连接到变速器输出元件64。当在陆地车辆中使用混合变速器11时，输出元件64可以连接到随后终止于驱动元件(也未示出)的车辆轮轴(未示出)。驱动元件可以是所用车辆的前轮或后轮，或者可以是履带车的主动齿轮。
第二行星齿轮组26的内部齿轮元件40连接到第三行星齿轮组28的内部齿轮元件48，例如通过环绕轴60的套筒轴66。套筒轴66还连续连接到第二电动机/发电机72。第三行星齿轮组28的外部齿轮元件46通过转矩传递机构70有选择地连接到由变速箱壳体68表示的地，该转矩传递机构在此还被称为离合器C1，其是固定离合器或停止器。
在此还被称为输入离合器C5的转矩传递机构71有选择地接合以便将发动机转矩从发动机输出轴18传递到输入元件12和第一行星齿轮组24；特别是从输入元件12传递到齿圈元件30。偏压元件69将离合器71偏压到接合位置。在这个实施例中，偏压元件69是弹簧；然而，可以使用其它种类偏压元件，包含具有磁性或气动施加偏压力的元件。所有行星齿轮组24、26和28以及两个电动机/发电机56和72同轴定位，例如围绕轴向配置的轴60。电动机/发电机56和72具有环形结构，该环形结构允许其环绕三个行星齿轮组24、26和28，因此行星齿轮组24、26和28径向配置在电动机/发电机56和72的内部。这个结构保证变速器11的整个封装-即圆周尺寸-最小。
在此还被称为固定离合器或停止器C3的转矩传递机构73有选择地连接中心齿轮40、48与地(即变速器壳体68)。在此被称为第二离合器、锁止离合器或电动机-连接离合器、标识为C4的转矩传递机构75在接合时是可操作的，以便通过有选择地连接中心齿轮40和行星架44而锁定行星齿轮组24、26、马达56、72和输入元件12用于作为整体共同转动。转矩传递机构62、70、71、73、75全部是摩擦离合器。
差动齿轮组26和28的两个元件可操作地连接到输出元件64用于以两个不同的速度旋转，每个速度都与输出元件64的速度成正比。特别是，离合器70的接合有选择地将中心齿轮元件40和48连接到输出元件64。中心齿轮元件40和48的速度与输出元件的速度成正比，输出元件的速度与齿轮组28的齿圈元件46和中心齿轮元件48的齿数比有关。离合器62的接合使轴60和输出元件64相连，使行星架元件36和44以与输出元件64相同的速度转动。
正如根据上述描述显而易见的，并且特别参考图1，变速器11有选择地接收来自发动机14的动力。正如现在要解释的这样，混合变速器11还通过电动机/发电机56、72中的一个和两个接收来自电存储装置74的动力。电存储装置74可以是一个或多个电池但在此被称为电池。在不改变本发明概念的情况下，可以使用能够存储电能并分配电能的其它电存储装置代替电池。
电存储装置74通过传输导体78A和78B与还被称为电子控制单元的控制器76连通。控制器76通过传输导体78C和78D与第一电动机/发电机56连通，而控制器76通过传输导体78E和78F与第二电动机/发电机72类似地连通。另外，控制器76通过传输导体78G与阀体79连通以便通过液压流体压力控制转矩传送装置62、70、71、73和75的选择性接合和分离，这也是本领域技术人员可以理解的。转矩传递机构62、70、71、73和75的选择性接合以及电动机/发电机56、72的速度和转矩控制确定变速器11的操作模式。
总的被称为81的传感器可操作地连接到转矩传递机构62、70、71、73和75以便通过总的称为78H的传输导体来为控制器76提供检测到的特性，例如离合片的温度、转矩载荷和相对速度。
主动齿轮80将输入元件12固定连接到第一行星齿轮组24的外部齿轮元件30(当输入离合器71接合时)，因此主动齿轮80从发动机14和/或电动机/发电机56和/或72接收动力。主动齿轮80啮合地接合空转齿轮82，该空转齿轮随后接合于固定到轴86一端的传动齿轮84。轴86的另一端固定到车辆附件88。在这个实施例中，车辆附件是变速器流体泵；然而，很清楚在本发明范围内，车辆附件88可以表示空调压缩机、动力转向泵或可由转动驱动的任何其它车辆附件。泵88接收来自变速器11中的机油盘的流体并将流体供给到位于阀体79中的阀，该阀受控制器76控制。在图1中出于简单清楚考虑，没有显示阀体79的细节，但是本领域技术人员容易理解这种结构。
车辆的驾驶员使用三个已知的主要设备来控制变速器11。一个主要控制装置是已知的引导控制器将变速器11配置为停车、倒退、空档或者前进驱动范围的驱动范围选择器(未示出)。第二和第三主要控制装置是指加速踏板(未示出)和制动踏板(也未示出)。通过控制器76从三个主要控制源获得的信息在下文中被称为″驾驶员要求″。控制器76还分别从第一和第二电动机/发电机56和72、发动机14和电存储装置74获得信息。响应于操作机构的动作，控制器76确定需要什么然后适当地操纵混合变速器11的选择性运行部件来正确响应驾驶员要求。选择性运行部件是发动机14，电动机/发电机56、72，阀体79中的阀和转矩传递机构62、70、71、73和75。
重申，变速器11是双模式、复合-分配的机电车辆变速器。换句话说，输出元件64通过变速器11中两个不同的可选操作布置的齿轮系来接收动力。当离合器71接合时，建立第一电动无级模式，离合器70为了″接地″到第三行星齿轮组28的外部齿轮元件46而接合。当离合器71保持接合、释放离合器70并且转矩传递机构62被同时接合以便将轴60连接到第三行星齿轮组28的行星架52时选择第二电动无级模式。
例如在此使用的″模式″是特定的可操作的机械布置，在这个实施例中通过特定的转矩传递机构62、70、71、73和75或多个的接合获得，建立传动比的连续传动比范围或者仅仅固定的传动比。在每种电动无级模式中，经过变速器的速比是通过电动机/发电机56和72的速度和转矩控制的。
假设离合器71接合，通过离合器70的接合获得第一电动无级模式。通过离合器62的接合获得第二电动无级模式。当应用另外的离合器时(即当应用两个离合器机构时)，获得固定的输入输出速比。然后电动机/发电机56、72的转动取决于由离合器限定机构的内部旋转并与输入速度成正比。电动机/发电机56和72仍旧起电动机或发电机作用；然而，它们完全独立于发动机输出动力流，从而允许两者都是电动机，两者都起发电机作用，或其任何组合。举例来说，这允许在以第一固定传动比加速的期间，发动机动力和起电动机作用从辅助推进车辆的储能装置74接收动力的两个单元相加地以通过行星齿轮组28到输出64来推进车辆。
在固定传动比操作期间，通过断开另外的离合器，变速器随时可从固定传动比模式操作转换到电动无级模式。通过控制变速器11的控制器76中的算法确定以固定传动比模式或电动无级模式操作。
当C1、C4和C5(离合器70、71和75)接合时，第一固定传动比模式属于操作的第一电动无级模式，当C1、C2和C5(离合器62、70和71)接合时，第二固定传动比范围属于操作的第一电动无级模式。当C2、C4和C5(离合器62、71和75)接合时，在操作的第二电动无级模式期间，可获得第三固定传动比范围，当C2、C3和C5(离合器62、71和73)接合时，在操作的第二电动无级模式期间，可获得第四固定传动比范围。
在如上所述的电动无级模式和固定传动比模式中，C5(离合器71)接合并且发动机14与输入元件12连接以便共同旋转。在动力系10的某些预定操作条件下，例如在高速公路巡航期间，其可能希望断开发动机14和输入元件12并仅仅使用纯电动模式中的一个或两个电动机/发电机(通过存储装置74提供动力)来提供动力。在那种情况下，驱动驱动机构来克服偏压元件69的偏压并分离离合器71。驱动机构可能是液压动作的活塞90，其通过在控制器76的控制下经由阀体79中的阀有选择地送到离合器71的流体压力是可移动的。对移动活塞90必需的流体压力从泵88传递来，假设转动输入元件12来驱动泵88。液压蓄能器91与泵88流体连通以便存储加压流体，因此当输入元件12没有转动因此没有驱动泵88时流体压力保持在动力系10中。当输入元件12没有转动并且控制器76认可某些预定状态因此确定必须分离离合器71时，控制器76控制阀体79中的阀来将流体从蓄能器91引到活塞90。蓄能器91还与另一个转矩传递机构62、70、73和75流体连通(流体连接未示于图1中)因此它们即使在输入元件12没有驱动泵88时也可通过流体压力有选择地接合和分离。
示于虚线中的电力驱动机构，例如螺线管90A是可能代替液压动作活塞90而提供的备选驱动机构。螺线管90A与控制器76信号连通用于由此接收电驱动信号。即使代替液压活塞90使用螺线管90A，蓄能器91仍旧用来向另一个转矩传递机构62、70、73和75提供液压压力，假设它们使用液压驱动的驱动机构并用于润滑和冷却变速器11。
参考图2，描述动力系110的另一个实施例，具有发动机114和具有输入元件112和输出元件164的混合变速器111。车辆附件188与输入元件112连接用于共同转动并可由输入元件112可操作地驱动。马达156可操作地连接到输入元件和输出元件164。该马达156可操作以向输出元件164提供转矩用于具有该动力系110的车辆的推进。可选的齿轮传动机构124用来在马达156和输出元件164之间提供传动比，并且包括任何种类的齿轮，例如一个或多个行星齿轮组或者副轴齿轮装置，以及选择性接合的转矩-传送装置以便获得不同的传动比。虽然未示出，齿轮传动机构还包括在输入元件112和马达156之间和/或输入元件112和附件188之间。另外，虽然只显示一个马达156，也可包括另外的马达，并且齿轮装置124类似于图1的动力系10的齿轮装置。
马达156通过控制器176可操作地连接到储能装置174。马达156可能是电动机/发电机，在这样情况下储能装置174是蓄电池。在这种实施例中，控制器176和储能装置174之间以及控制器176和马达156之间的有效连接将要通过电逆变器(未示出)。
替换地，马达156可能是液力马达(例如气动或者液压泵)，在这样情况下储能装置174是蓄能器(气动或者液压的，与流体马达类型一致)。不管马达156是电动机/发电机还是液力马达，控制器176使其在某些预定操作条件下将能量(电、液压或者气动的)存储在储能装置中而在其它预定操作条件下从储能装置接收存储的能量。
通过包括第一输入离合器171和第二输入离合器177的一个或两个并联输入离合器组合的接合，发动机输出元件118有选择地连接到输入元件112。第一个输入离合器171是摩擦离合器，该离合器有选择地接合以便连接发动机114和输入元件112。可通过偏压力或例如弹簧169的偏压元件将第一输入离合器171偏压到接合位置然后通过驱动机构190有选择地分开。驱动机构190可能是在控制器176控制下的电驱动的活塞或螺线管，或者液力驱动的活塞，如上对于图1中的活塞90(和备选活基90A)的描述。
第二输入离合器177有选择地接合以便仅仅沿一个转动方向传递转矩，即单向状态。选择性地，第二输入离合器177也可有选择地控制为接合在相反状态或锁定状态，在相反状态中能够仅仅沿转动的相反方向传送转矩，在锁定状态中能够沿转动的任一方向(即双向)传送转矩。本领域技术人员容易理解具有相反或锁定状态的可选的单向离合器的功能。
因此，运行变速器111的方法包括通过来自马达156的动力有选择地接合第一输入离合器171来启动发动机114。一旦启动，第二输入离合器177接合(以单向状态)来将转矩从发动机114传递到第一输入元件171，因此减少第一输入离合器171所传送的转矩值。由第一输入离合器171所传送的转矩的减少量允许减少对接合第一输入离合器171来说是必需的驱动力(假定不用偏压机构169来将第一输入离合器171偏压到接合位置)。
变速器111可以通过控制器176进行控制，因此当输入元件112转动时第一输入离合器171接合以重新启动发动机114，而在输入元件112没有转动时(即冷启动)，使用第二输入离合器(假设其具有相反或锁定状态)来启动发动机。例如，当控制器确定输入元件112转动并且存在保证使用发动机114来推进的预定状态时，第一输入离合器171用来重新启动发动机114。在控制器176确定发动机114应该启动并且输入元件112没有转动(即控制器176接收用于发动机114冷启动(也就是说在没有运行变速器一段时间后发动机的启动)的驱动指令)时，第二输入离合器177有选择地接合在锁定状态中，因此该离合器将转矩从输入元件传送到发动机114。或者，如果第二输入离合器不具有相反或锁定状态，希望的是具有第三输入离合器192，通过任何一个使用由输入元件112的转动产生的离心力的机械装置，在没有控制器176动作的情况下，该第三输入离合器在输入元件112没有转动时有选择地自动接合在锁定状态中，这是本领域技术人员容易理解的。例如，图2所示的第三输入离合器192是离心解锁离合器，即在输入元件112大体上静止时，其通常接合以便将输入元件112锁定到发动机输出元件118，允许来自发电机156的转矩启动发动机114，但是当输入元件112以大于某些预定最小速度的速度转动时，其由于离心力而分离，第三输入离合器192设计为在该最小速度自动分离。″大体上静止″指的是输入元件112没有转动或以极低的速度转动，该速度小于将第三输入离合器192设计为通过离心力分离的预定的最小速度。
参考图3，图示了控停止力系的方法200并在此根据图1中的动力系100进行描述。方法200包括在不同操作条件输入离合器171的接合和分离。
根据步骤204，在输入离合器71通过偏压元件69偏压到接合状态的情况下通过电动机/发电机56提供的转矩启动发动机14。根据某一速度和/或加速状态的驾驶员要求，仅仅使用来自一个或两个电动机/发电机56、72而非发动机14的转矩来为输出元件64提供动力(即纯电动模式)是更有效的。在那些状态下，方法200前进到步骤206，其中控制器76命令驱动机构(液压驱动器90或螺线管90A)驱动，从而分离离合器71以将发动机14与变速器11分开。
在发动机分开的某个位置，其他状态的驾驶员要求，例如加速，要求除来自一个或两个电动机/发电机56、72的转矩以外的来自发动机14的转矩。在这种状态下，方法200提供两个可供选择的方法重新启动发动机14。引起发动机重新启动的第一组步骤是步骤208和210(和可选择的步骤214)。根据步骤208，来自电动机/发电机56的转矩被用于使输入元件12的转速减慢。当输入元件12已经被减慢到预定速度时，然后根据步骤210，滑动离合器71来重新启动发动机14。在此使用的″滑动″离合器是仅仅部分接合的离合器，因此其以可控的速率传输转矩而不是非常突然地直接的完全接合。通过滑动离合器71，使发动机输出轴18逐渐达到变速器输入元件12的速度。
因为根据步骤208输入元件12的减慢使泵88的转动减慢，必须通过备用装置向动力系10提供液压压力。在步骤212中提供一个备选方案，其中液压蓄能器91中存储的压力用来在步骤208和210期间维持动力系10中的液压压力。在使用液压驱动的驱动器90的动力系实施例中，步骤211包括子步骤214，保持对输入离合器71的液压压力以便克服偏压元件69的偏压而保持分离状态(或者由根据步骤210的滑动量确定的部分分离状态)。
作为根据步骤208和210减缓输入元件12并滑动输入离合器71以便重新启动发动机14的备选方案，可以根据步骤216通过施加来自电动机/发电机56的转矩来完全停止输入元件12。在那种情况下，在具有液压驱动的驱动器90的动力系实施例中，方法200包括步骤212和步骤214，如上所述。根据步骤216停止输入元件之后，方法200还包括根据步骤218接合输入离合器71，然后根据步骤220通过来自电动机/发电机56的转矩开始输入元件12的转动以便通过接合的离合器71重新启动发动机14。
在步骤216中，分离输入离合器12之后，在某些操作条件下有利的是结合两个电动机/发电机56和72的转矩来转动输出元件64。根据步骤222，接合电动机-连接离合器75来锁定电动机/发电机56、72以便以相同的速度旋转，如上所述。如果也接合离合器70，使用由行星齿轮组28提供的减速比向输出元件64提供转矩。
因此，通过提供带有输入离合器71的动力系10来分离离合器71，该输入离合器71具有偏压元件69和驱动机构(活塞90或者螺线管90A)，当发动机14与输入元件12分离时车辆附件88仍旧可由电动机/发电机56和72驱动。在泵88由于停止或者缓慢的输入元件12而没有起作用时，液压蓄能器91允许提供必需的液压压力。当离合器71分离时，电动机-连接离合器75允许来自电动机/发电机56、72的结合转矩独立于发动机转速为输出元件64提供动力。
虽然根据图1的动力系10描述了方法200，应当理解的是，如果第一输入离合器171通过弹簧169偏压到接合位置并且如果驱动机构190是液压驱动器从而通过液压压力分离第一输入离合器171，可以控制图2的动力系来根据方法200运行。
尽管已经详细描述了实现本发明的最佳模式，但是本发明所属领域的技术人员会认识到落入所附权利要求范围内实现本发明的各种可选设计和实施方式。

Claims (19)

1.一种动力系，包括：
发动机；
混合动力机电变速器，具有：
输入元件，可操作地连接到所述发动机；
输出元件，用于传递来自所述变速器的动力；
齿轮传动机构，可操作地连接到所述输入元件和所述输出元件中的至少之一；
至少一个电动机/发电机，可操作地连接到所述齿轮传动机构并连接到可用于向所述至少一个电动机/发电机提供动力或从其接收动力的储能装置；和
控制器，可用于调整所述储能装置和所述至少一个电动机/发电机之间的电力交换；
至少一个车辆附件，可操作地连接到所述输入元件使得所述至少一个车辆附件由所述输入元件的转动来驱动；
可选择性接合的输入离合器，连接在所述发动机和所述输入元件之间；
偏压元件，被设置为将所述输入离合器保持在接合状态；
驱动机构，可操作地连接到所述控制器并可驱动为选择性克服所述偏压元件而分离所述输入离合器以及由此分开所述发动机和所述输入元件；并且其中当所述输入离合器分离时，所述至少一个车辆附件由所述至少一个电动机/发电机驱动。
2.如权利要求1所述的动力系，其特征在于所述至少一个电动机/发电机和所述齿轮传动机构被配置为用于至少一个电动无级操作模式。
3.如权利要求1所述的动力系，其特征在于所述至少一个车辆附件包括可操作连接到所述驱动机构的一个泵，用于提供液压压力来驱动所述驱动机构；和所述驱动机构包括液压动作的活塞。
4.如权利要求3所述的动力系，进一步包括：
液压蓄能器，可操作地连接在所述泵和所述驱动机构之间并且可控制为在所述输入元件静止时有选择地向变速器提供液压压力。
5.如权利要求1所述的动力系，其特征在于所述驱动机构是电力驱动机构。
6.一种控制如权利要求1所述的动力系的方法，包括：
通过将所述输入离合器偏压到接合位置以便连接发动机和输入元件，由马达提供的转矩来启动发动机；和
在所述启动之后并且当出现预定状态时，分离所述输入离合器由此分开发动机和输入元件，从而通过所述至少一个马达向输出元件和至少一个附件提供转矩。
7.如权利要求6所述的方法，包括：
通过所述至少一个马达使变速器输入元件减速；和
滑动输入离合器以便逐渐接合输入离合器，由此连接发动机和输入元件以便通过所述马达重新启动发动机。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于该动力系具有液压蓄能器；其中所述至少一个车辆附件是泵；其中该液压蓄能器有选择地可操作地连接到泵；并且所述方法进一步包括：
通过所述至少一个马达停止输入元件的转动；
在所述停止期间，通过液压蓄能器中所存储的能量保持动力系中的液压压力；
在输入元件停止时接合该输入离合器；和
在所述接合之后通过马达开始输入元件的转动以便重新启动该发动机。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于该液压蓄能器可操作地连接到输入离合器；并且保持动力系中液压压力包括保持对输入离合器的液压压力以便将输入离合器保持在分离状态。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于该变速器是机电变速器；其中所述至少一个马达包括第一电动机/发电机和第二电动机/发电机；该变速器包括可选择性接合以便可操作地连接第一、第二电动机/发电机与输出元件的第二离合器；并且该方法进一步包括：
接合第二离合器，因此在发动机通过分离的输入离合器保持分开时，通过两个电动机/发电机向输出元件提供转矩。
11.一种混合动力车辆动力系，包括：
发动机；
变速器，具有：
输入元件，可操作地连接到所述发动机；
输出元件，用于传递来自所述变速器的动力用于车辆推进；
马达，可操作地连接到所述输入元件和所述输出元件并能够向所述输出元件提供转矩用于车辆推进；
储能装置，能够为所述马达提供动力和从其接收动力；
第一输入离合器，通过机械摩擦有选择地传递转矩并可选择性接合以便连接所述发动机和所述输入元件；
第二输入离合器，可选择性接合以便连接所述发动机和所述输入元件；和
至少一个可操作地连接到所述输入元件的车辆附件，使得所述至少一个车辆附件由所述输入元件的转动驱动；其中当所述第一和第二输入离合器分离时，所述至少一个车辆附件由所述电动机/发电机驱动；
其中所述第一输入离合器的选择性接合允许所述马达为所述发动机提供动力来启动所述发动机；并且所述第二输入离合器的选择性接合允许所述发动机为所述变速器提供动力用于推进。
12.如权利要求11所述的混合动力车辆动力系，其特征在于所述第二输入离合器可选择性操作在锁定状态来在所述发动机和所述输入元件之间的双方向上传递转矩。
13.如权利要求11所述的混合动力车辆动力系，其特征在于所述第二输入离合器可操作在至少一个状态下，其中所述第二输入离合器可选择性接合以便仅仅沿一个旋转方向从所述发动机向所述输入元件传递转矩。
14.如权利要求13所述的混合动力车辆动力系，其特征在于所述第二输入离合器可选择性操作在相反状态下以便沿与所述一个旋转方向相反的另一个旋转方向传递转矩。
15.如权利要求13所述的混合动力车辆动力系，进一步包括配置为将所述第一输入离合器保持在接合状态的偏压元件。
16.如权利要求11所述的车辆动力系，进一步包括：
第三输入离合器，可操作地连接到所述输入元件并且在所述输入元件大体上静止时可选择性接合以便从所述马达向所述发动机传送转矩。
17.如权利要求11所述的混合动力车辆动力系，其特征在于所述马达是电动机/发电机并且所述储能装置是蓄电池。
18.一种控制根据权利要求11所述的动力系的方法，包括：
选择性接合第一输入离合器以便连接发动机和输入元件，由此通过来自马达的动力来启动发动机；和
发动机启动之后，选择性接合第二输入离合器以便将转矩从发动机传递到输入元件用于推进；其中所述第二输入离合器可选择性地作为单向离合器操作。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于第二输入离合器或第三输入离合器中的一个可选择性地操作以便将转矩从输入元件传递到发动机用于启动发动机，并且所述方法进一步包括：
确定输入元件是转动还是大体上静止；其特征在于当确定输入元件转动时，进行选择性地接合所述第一输入离合器；和
当确定输入元件大体上静止时，选择性地接合所述第二输入离合器或者第三输入离合器中的一个来启动发动机。
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