專利名稱：強(qiáng)混合動(dòng)力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及汽車的混合動(dòng)力系統(tǒng)，更具體涉及包括單個(gè)電機(jī)/發(fā)電機(jī)的強(qiáng) 混合動(dòng)力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
許多車輛現(xiàn)在包括混合動(dòng)力系系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)和多速變速器。發(fā)動(dòng)機(jī) 通常包括內(nèi)燃機(jī)，并且產(chǎn)生扭矩，扭矩通過變速器傳遞到車輪。變速器通過允許發(fā)動(dòng)機(jī) 在數(shù)倍于其扭矩范圍內(nèi)工作而增加了車輛的整體工作范圍。混合動(dòng)力系系統(tǒng)包括設(shè)置在 發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間的耦連系統(tǒng)。耦連系統(tǒng)放大(即增加)了由發(fā)動(dòng)機(jī)提供的扭矩。耦連系統(tǒng)會(huì)以多種方式改善車輛燃料效率。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)可在怠速時(shí)、在減速 和制動(dòng)過程中以及在低速或輕負(fù)荷工作過程中被關(guān)閉以消除由于發(fā)動(dòng)機(jī)阻力產(chǎn)生的效率 損失。在這些發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉期間使用捕獲的制動(dòng)能量(通過再生制動(dòng))或者由在發(fā)動(dòng)機(jī)工 作期間中用作發(fā)電機(jī)的電機(jī)存儲(chǔ)的能量。在以發(fā)動(dòng)機(jī)開動(dòng)、電動(dòng)模式工作期間對(duì)于發(fā)動(dòng) 機(jī)扭矩或者動(dòng)力的瞬時(shí)需求由電機(jī)補(bǔ)充，這允許減少發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸而無需明顯降低車輛性 能。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)可在針對(duì)給定動(dòng)力需求的最優(yōu)效率點(diǎn)或其附近工作。電機(jī)/發(fā)電機(jī)能 夠在制動(dòng)過程中捕獲車輛動(dòng)能，這用來保持電機(jī)關(guān)閉更長(zhǎng)時(shí)間、補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩或動(dòng)力 并且/或者在較低發(fā)動(dòng)機(jī)速度下工作、或者補(bǔ)充附件動(dòng)力供應(yīng)。此外，電機(jī)/發(fā)電機(jī)在 附件動(dòng)力產(chǎn)生方面非常高效，并且來自電池的電能用作可用的扭矩存儲(chǔ)，從而允許在相 對(duì)低的變速器速比數(shù)下工作。

發(fā)明內(nèi)容
提供了 一種車輛動(dòng)力系。該動(dòng)力系包括發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器。發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造成用于提 供扭矩。耦連系統(tǒng)互連發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器。耦連系統(tǒng)包括耦連到發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入軸。輸入 軸構(gòu)造成用于從發(fā)動(dòng)機(jī)接收扭矩。耦連系統(tǒng)還包括發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器，其選擇性地互連 發(fā)動(dòng)機(jī)和輸入軸。發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器能夠在接合位置和脫離位置之間移動(dòng)。接合位置構(gòu) 造成用于選擇性地連接輸入軸和發(fā)動(dòng)機(jī)以將扭矩從發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到輸入軸。脫離位置構(gòu)造 成用于將輸入軸從發(fā)動(dòng)機(jī)選擇性地分離以防止在發(fā)動(dòng)機(jī)和輸入軸之間傳遞扭矩。耦連系 統(tǒng)還包括耦連到輸入軸的電機(jī)/發(fā)電機(jī)。電機(jī)構(gòu)造成用于向輸入軸供應(yīng)扭矩而傳遞到發(fā) 動(dòng)機(jī)和變速器中的至少一個(gè)，并且構(gòu)造成用于從輸入軸接收扭矩用于產(chǎn)生電能。耦連系 統(tǒng)還包括互連輸入軸和變速器的流體耦連器。流體耦連器構(gòu)造成用于將扭矩從輸入軸傳 遞到變速器。耦連系統(tǒng)還包括變速器流體泵。變速器流體泵耦連到輸入軸，并且能夠響 應(yīng)來自輸入軸的扭矩操作。變速器流體泵在預(yù)定壓力下向發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器和變速器供 應(yīng)流體壓力。動(dòng)力系在第一工作狀態(tài)、第二工作狀態(tài)和第三工作狀態(tài)下工作。在第一工 作狀態(tài)下電機(jī)/發(fā)電機(jī)向輸入軸供應(yīng)扭矩以操作變速器流體泵。在第二工作狀態(tài)下發(fā)動(dòng) 機(jī)向輸入軸供應(yīng)扭矩以操作變速器流體泵。在第三工作狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)/發(fā)電機(jī)均 向輸入軸供應(yīng)扭矩以操作變速器流體泵。
在本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于具有發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的車輛的耦連系 統(tǒng)。該耦連系統(tǒng)包括輸入軸。輸入軸構(gòu)造成用于從發(fā)動(dòng)機(jī)接收扭矩。耦連系統(tǒng)還包括耦 連到輸入軸的電機(jī)/發(fā)電機(jī)。電機(jī)/發(fā)電機(jī)構(gòu)造成用于向輸入軸供應(yīng)扭矩而傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī) 和變速器中的至少一個(gè)，或者還構(gòu)造成用于從輸入軸接收扭矩以產(chǎn)生電能。發(fā)動(dòng)機(jī)分離 離合器連接到輸入軸。發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器能夠在接合位置和脫離位置之間移動(dòng)。接合位 置構(gòu)造成用于選擇性地連接輸入軸和發(fā)動(dòng)機(jī)以將扭矩從發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到輸入軸。脫離位置 構(gòu)造成用于將輸入軸從發(fā)動(dòng)機(jī)選擇性地分離以防止在發(fā)動(dòng)機(jī)和輸入軸之間傳遞扭矩。流 體耦連器連接到輸入軸。流體耦連器構(gòu)造成用于將扭矩從輸入軸傳遞到變速器。變速器 流體泵耦連到輸入軸。變速器流體泵從輸入軸接收扭矩，并且構(gòu)造成響應(yīng)通過輸入軸傳 遞的扭矩在預(yù)定壓力下將流體壓力供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器。在本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于車輛的變速器。該變速器包括具有鐘形 部和齒輪部的殼體。耦連系統(tǒng)設(shè)置在殼體的鐘形部之內(nèi)。耦連系統(tǒng)構(gòu)造成用于耦連到車 輛的發(fā)動(dòng)機(jī)。耦連系統(tǒng)包括輸入軸，輸入軸構(gòu)造成用于接收來自發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩。耦連系 統(tǒng)還包括構(gòu)造成用于選擇性地互連輸入軸和發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器。發(fā)動(dòng)機(jī)分離離 合器能夠在接合位置和脫離位置之間移動(dòng)。接合位置構(gòu)造成用于選擇性地連接輸入軸和 發(fā)動(dòng)機(jī)以在發(fā)動(dòng)機(jī)和輸入軸之間傳遞扭矩。脫離位置構(gòu)造成用于將輸入軸從發(fā)動(dòng)機(jī)選擇 性地分離以防止在發(fā)動(dòng)機(jī)和輸入軸之間傳遞扭矩。耦連系統(tǒng)還包括耦連到輸入軸的電機(jī)/ 發(fā)電機(jī)。電機(jī)/發(fā)電機(jī)構(gòu)造成用于將扭矩供應(yīng)到輸入軸而傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器中的至 少一個(gè)，并且構(gòu)造成用于從輸入軸接收扭矩以產(chǎn)生電能。耦連系統(tǒng)還包括流體耦連器， 其構(gòu)造成用于互連輸入軸和變速器而將扭矩從輸入軸傳遞到變速器。耦連系統(tǒng)還包括耦 連到輸入軸的變速器流體泵。變速器流體泵能夠響應(yīng)來自輸入軸的扭矩工作而在預(yù)定壓 力下將流體壓力供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器和變速器。發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器的接合位置是發(fā) 動(dòng)機(jī)分離離合器的默認(rèn)位置。因此，耦連系統(tǒng)選擇性地耦連到發(fā)動(dòng)機(jī)以允許在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間選擇性地 接合/脫離。由此，在耦連系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，車輛能夠通過脫離耦連系統(tǒng)而作為標(biāo)準(zhǔn)車 輛(即沒有耦連系統(tǒng)的車輛)工作。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)和耦連系統(tǒng)的電機(jī)均直接耦連到變速 器流體泵，由此使得耦連系統(tǒng)不需要再包括輔助電機(jī)和變速器流體泵。在耦連系統(tǒng)中去 除輔助電機(jī)和變速器流體泵通過減少耦連系統(tǒng)中的工作部件的數(shù)量而降低了耦連系統(tǒng)產(chǎn) 生故障的可能性。本發(fā)明涉及下述技術(shù)方案。1、一種用于車輛的動(dòng)力系，所述動(dòng)力系包括構(gòu)造成供應(yīng)扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)；變速器；以及互連所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述變速器的耦連系統(tǒng)，所述耦連系統(tǒng)包括耦連到所述發(fā)動(dòng)機(jī)并且構(gòu)造成用于接收來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩的輸入軸；發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器，其選擇性地互連所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸入軸，并且能夠在接 合位置和脫離位置之間移動(dòng)，其中所述接合位置構(gòu)造成用于選擇性地連接所述輸入軸和 所述發(fā)動(dòng)機(jī)以將扭矩從所述發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到所述輸入軸，而所述脫離位置構(gòu)造成用于將所 述輸入軸從所述發(fā)動(dòng)機(jī)選擇性地分離以防止在所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸入軸之間傳遞扭矩；
耦連到所述輸入軸的電機(jī)/發(fā)電機(jī)，其構(gòu)造成用于向所述輸入軸供應(yīng)扭矩而傳 遞到所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述變速器中的至少一個(gè)，并且從所述輸入軸接收扭矩用于產(chǎn)生電 能；互連所述輸入軸和所述變速器的流體耦連器，其構(gòu)造成用于將扭矩從所述輸入 軸傳遞到所述變速器；以及變速器流體泵，其耦連到所述輸入軸，并且能夠響應(yīng)來自所述輸入軸的扭矩操 作，以在預(yù)定壓力下向變速器供應(yīng)流體壓力；其中在第一工作狀態(tài)下所述電機(jī)/發(fā)電機(jī)向所述輸入軸供應(yīng)扭矩以操作所述變 速器流體泵，在第二工作狀態(tài)下所述發(fā)動(dòng)機(jī)向所述輸入軸供應(yīng)扭矩以操作所述變速器流 體泵，并且在第三工作狀態(tài)下所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述電機(jī)/發(fā)電機(jī)均向所述輸入軸供應(yīng)扭矩 以操作所述變速器流體泵。2、如方案1所述的動(dòng)力系，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器包括默認(rèn)位置，其中所 述默認(rèn)位置是所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器的所述接合位置和所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器的所述脫 離位置中的一個(gè)。3、如方案2所述的動(dòng)力系，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器與所述變速器流體泵流 體連通，并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器能夠響應(yīng)由所述變速器流體泵供應(yīng)的流體壓力移出 所述默認(rèn)位置。4、如方案1所述的動(dòng)力系，其中所述耦連系統(tǒng)還包括互連所述流體耦連器和所 述變速器的輸出軸。5、如方案4所述的動(dòng)力系，其中所述耦連系統(tǒng)還包括互連所述輸入軸和所述 輸出軸并且能夠在鎖止位置和解鎖位置之間移動(dòng)的鎖止離合器，其中所述流體耦連器在 所述鎖止離合器處于所述鎖止位置時(shí)鎖止以阻止所述輸入軸和所述輸出軸之間的相對(duì)移 動(dòng)，并且所述流體耦連器在所述鎖止離合器處于解鎖位置時(shí)釋放以允許所述輸入軸和所 述輸出軸之間的相對(duì)移動(dòng)。6、如方案1所述的動(dòng)力系，其中所述耦連系統(tǒng)還包括互連所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸 入軸的單向離合器，其構(gòu)造成用于將扭矩從所述發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到所述變速器而不能從所述 輸入軸傳遞到所述發(fā)動(dòng)機(jī)。7、如方案6所述的動(dòng)力系，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器和所述單向離合器彼此 平行設(shè)置。8、如方案1所述的動(dòng)力系，其中所述耦連系統(tǒng)還包括互連所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸 入軸的扭矩限制裝置，其構(gòu)造成用于將所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸入軸之間的扭矩傳遞限制為 低于預(yù)定水平。9、一種用于包括發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的車輛的耦連系統(tǒng)，所述耦連系統(tǒng)包括輸入軸，其構(gòu)造成用于從所述發(fā)動(dòng)機(jī)接收扭矩；耦連到所述輸入軸的電機(jī)/發(fā)電機(jī)，所述電機(jī)/發(fā)電機(jī)構(gòu)造成用于向所述輸入軸 供應(yīng)扭矩而傳遞到所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述變速器中的至少一個(gè)或者從所述輸入軸接收扭矩以 產(chǎn)生電能；連接到所述輸入軸的發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器能夠在接合位 置和脫離位置之間移動(dòng)，其中所述接合位置構(gòu)造成用于選擇性地連接所述輸入軸和所述發(fā)動(dòng)機(jī)以將扭矩從所述發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到所述輸入軸，而所述脫離位置構(gòu)造成用于將所述輸 入軸從所述發(fā)動(dòng)機(jī)選擇性地分離以防止在所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸入軸之間傳遞扭矩；連接到所述輸入軸的流體耦連器，所述流體耦連器構(gòu)造成用于將扭矩從所述輸 入軸傳遞到所述變速器；以及耦連到所述輸入軸以用于從所述輸入軸接收扭矩的變速器流體泵，并且所述變 速器流體泵構(gòu)造成響應(yīng)通過所述輸入軸傳遞的扭矩在預(yù)定壓力下將流體壓力供應(yīng)到變速器。10、如方案9所述的耦連系統(tǒng)，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器包括默認(rèn)位置，其 中所述默認(rèn)位置是所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器的所述接合位置和所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器的所 述脫離位置中的一個(gè)。11、如方案10所述的耦連系統(tǒng)，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器與所述變速器流體 泵流體連通，并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器能夠響應(yīng)由所述變速器流體泵供應(yīng)的流體壓力 移出所述默認(rèn)位置。12、如方案9所述的耦連系統(tǒng)，還包括構(gòu)造成用于互連所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸入 軸的單向離合器，所述單向離合器用于將扭矩從所述發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到所述變速器并且防止 扭矩從所述電機(jī)/發(fā)電機(jī)傳遞到所述發(fā)動(dòng)機(jī)。13、如方案12所述的耦連系統(tǒng)，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器和所述單向離合器 彼此平行設(shè)置。14、如方案9所述的耦連系統(tǒng)，還包括構(gòu)造成用于互連所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸入 軸的扭矩限制裝置，所述扭矩限制裝置用于將所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸入軸之間的扭矩傳遞 限制為低于預(yù)定水平。15、一種用于車輛的變速器，所述變速器包括包括鐘形部和齒輪部的殼體；設(shè)置在所述殼體的所述鐘形部之內(nèi)的耦連系統(tǒng)，所述耦連系統(tǒng)構(gòu)造成用于耦連 到車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述耦連系統(tǒng)包括輸入軸，其構(gòu)造成用于接收來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩；發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器，其構(gòu)造成用于選擇性地互連所述輸入軸和所述發(fā)動(dòng)機(jī)并且 能夠在接合位置和脫離位置之間移動(dòng)，其中所述接合位置構(gòu)造成用于選擇性地連接所述 輸入軸和所述發(fā)動(dòng)機(jī)以在所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸入軸之間傳遞扭矩，而所述脫離位置構(gòu)造 成用于將所述輸入軸從所述發(fā)動(dòng)機(jī)選擇性地分離以防止在所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸入軸之間 傳遞扭矩；耦連到所述輸入軸的電機(jī)/發(fā)電機(jī)，所述電機(jī)/發(fā)電機(jī)構(gòu)造成用于將扭矩供應(yīng)到 所述輸入軸而傳遞到所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述變速器中的至少一個(gè)，并且從所述輸入軸接收扭 矩以產(chǎn)生電能；流體耦連器，其構(gòu)造成用于互連所述輸入軸和所述變速器從而將扭矩從所述輸 入軸傳遞到所述變速器；以及耦連到所述輸入軸的變速器流體泵，所述變速器流體泵能夠響應(yīng)來自所述輸入 軸的扭矩操作而在預(yù)定壓力下將流體壓力供應(yīng)到所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器和所述變速器；其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器包括默認(rèn)位置，所述默認(rèn)位置是所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器的所述接合位置和所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器的脫離位置中的一個(gè)。16、如方案15所述的變速器，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器與所述變速器流體泵 流體連通，并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器能夠響應(yīng)由所述變速器流體泵供應(yīng)的流體壓力移 出所述默認(rèn)位置。17、如方案15所述的變速器，其中所述耦連系統(tǒng)還包括單向離合器，所述單向 離合器構(gòu)造成用于互連所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸入軸以允許扭矩從所述發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到所述變 速器，并且防止扭矩從所述電機(jī)傳遞到所述發(fā)動(dòng)機(jī)。18、如方案17所述的變速器，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器和所述單向離合器彼 此平行設(shè)置。19、如方案18所述的變速器，其中所述耦連系統(tǒng)還包括構(gòu)造成用于互連所述發(fā) 動(dòng)機(jī)和所述輸入軸的扭矩限制裝置，所述扭矩限制裝置用于將所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸入軸 之間的扭矩傳遞限制為低于預(yù)定水平。通過下面對(duì)實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施方式的詳細(xì)描述并結(jié)合附圖，上述特征和優(yōu) 點(diǎn)以及本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將非常清楚。


圖1是變速器的示意性立體圖。圖2是示出車輛動(dòng)力系中的耦連系統(tǒng)的第一實(shí)施方式的示意圖。圖3是示出車輛動(dòng)力系中的耦連系統(tǒng)的第二實(shí)施方式的示意圖。
具體實(shí)施例方式參考附圖，其中在所有數(shù)個(gè)視圖中，類似的附圖標(biāo)記指代相對(duì)應(yīng)的部件，車輛 的動(dòng)力系總體上標(biāo)示為20。動(dòng)力系20包括發(fā)動(dòng)機(jī)22、耦連系統(tǒng)24和變速器26。動(dòng)力 系20產(chǎn)生扭矩并且將扭矩傳遞到一個(gè)或多個(gè)車輪。發(fā)動(dòng)機(jī)22構(gòu)造成供應(yīng)扭矩。根據(jù)動(dòng)力系20的工作狀態(tài)，如下面更詳細(xì)所述， 發(fā)動(dòng)機(jī)22可供應(yīng)操作車輛所需的所有扭矩，或者僅供應(yīng)操作車輛所需的部分扭矩。發(fā)動(dòng) 機(jī)22優(yōu)選包括內(nèi)燃機(jī)。然而，應(yīng)當(dāng)理解，發(fā)動(dòng)機(jī)22可包括能夠提供足以為車輛提供動(dòng) 力的扭矩的一些其他類型的發(fā)動(dòng)機(jī)。變速器26構(gòu)造成接收扭矩并且將扭矩傳遞到至少一個(gè)車輪。變速器26優(yōu)選包 括多速自動(dòng)變速器26，多速自動(dòng)變速器包括多個(gè)行星齒輪組、離合器、帶等，這在本領(lǐng) 域是眾所周知的。變速器26通過允許發(fā)動(dòng)機(jī)22在數(shù)倍于其扭矩范圍內(nèi)工作而增加了車 輛的總工作范圍。雖然描述為多速自動(dòng)變速器，然而應(yīng)當(dāng)理解，變速器26可包括這里沒 有示出或描述的一些其他類型的變速器，這些變速器能夠?qū)⑴ぞ貍鬟f到車輪，并且適于 與耦連系統(tǒng)24 —起使用?，F(xiàn)在參考圖1，變速器26包括殼體28。殼體28包括鐘形部30和齒輪部32。 齒輪部32容納了變速器26的行星齒輪組、離合器、帶等。優(yōu)選地，鐘形部30容納耦連 系統(tǒng)24，即耦連系統(tǒng)24是變速器26的一部分。然而，應(yīng)當(dāng)理解，耦連系統(tǒng)24可獨(dú)立于 變速器26并且設(shè)置在殼體28的鐘形部30的外部、處于發(fā)動(dòng)機(jī)22和變速器26之間。參考圖2，圖中示出了耦連系統(tǒng)24的第一實(shí)施方式。耦連系統(tǒng)24互連發(fā)動(dòng)機(jī)22和變速器26。更具體地，耦連系統(tǒng)24互連發(fā)動(dòng)機(jī)22和變速器26的齒輪部32。耦連 系統(tǒng)24可用來以獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)22或者與發(fā)動(dòng)機(jī)22相結(jié)合的方式向變速器26提供扭矩， 這在下面有更詳細(xì)的描述。耦連系統(tǒng)24包括輸入軸34。輸入軸34耦連到發(fā)動(dòng)機(jī)22，并且構(gòu)造成從發(fā)動(dòng)機(jī) 22接收扭矩。發(fā)動(dòng)機(jī)22可以任何合適方式耦連到輸入軸34。耦連系統(tǒng)24可包括阻尼 器36，阻尼器36構(gòu)造成用于減輕輸入軸34中來自發(fā)動(dòng)機(jī)22的振動(dòng)。阻尼器36鄰近發(fā) 動(dòng)機(jī)22設(shè)置并且可包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任何合適的阻尼器36。耦連系統(tǒng)24包括耦連到電池40的電機(jī)38。電機(jī)38可以任何合適方式耦連到電 池40。電機(jī)38包括發(fā)電機(jī)42，因此在下文中稱為電機(jī)/發(fā)電機(jī)38。因此，電機(jī)/發(fā) 電機(jī)38能夠進(jìn)行操作而產(chǎn)生扭矩，并且作為第二種選擇能夠作為發(fā)電機(jī)42進(jìn)行操作而產(chǎn) 生電能，電能被存儲(chǔ)在電池40中，這是眾所周知的。電機(jī)/發(fā)電機(jī)38是單個(gè)的工作單 元，即電機(jī)38和發(fā)電機(jī)42是組合的而非獨(dú)立的部件。電機(jī)/發(fā)電機(jī)38使用存儲(chǔ)在電池 40內(nèi)的電能產(chǎn)生扭矩以操作車輛。另外，電機(jī)/發(fā)電機(jī)38接收扭矩而產(chǎn)生存儲(chǔ)于電池 40內(nèi)的電能。電機(jī)/發(fā)電機(jī)38耦連到輸入軸34，并且構(gòu)造成用于向輸入軸34供應(yīng)扭矩。電 機(jī)/發(fā)電機(jī)38可以任何合適方式耦連到輸入軸34。因此，輸入軸34可僅從發(fā)動(dòng)機(jī)22、 僅從電機(jī)/發(fā)電機(jī)38、或者從發(fā)動(dòng)機(jī)22和電機(jī)/發(fā)電機(jī)38接收扭矩。從電機(jī)/發(fā)電機(jī) 38供應(yīng)到輸入軸34的扭矩傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)22和變速器26中的至少一個(gè)。電機(jī)/發(fā)電機(jī) 38的發(fā)電機(jī)42還構(gòu)造成從輸入軸34接收扭矩。應(yīng)當(dāng)理解，電機(jī)/發(fā)電機(jī)38從輸入軸 34接收扭矩以產(chǎn)生電能，更具體地，電機(jī)/發(fā)電機(jī)38的發(fā)電機(jī)42從輸入軸34接收扭矩 以產(chǎn)生電能。耦連系統(tǒng)24包括發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器44。發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器44選擇性地互連發(fā) 動(dòng)機(jī)22和輸入軸34。發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器44能夠在接合位置和脫離位置之間移動(dòng)。接合 位置構(gòu)造成用于選擇性地連接輸入軸34和發(fā)動(dòng)機(jī)22以將扭矩從發(fā)動(dòng)機(jī)22傳遞到輸入軸 34。脫離位置構(gòu)造成用于將輸入軸34從發(fā)動(dòng)機(jī)22選擇性地分離以防止在發(fā)動(dòng)機(jī)22和輸 入軸34之間傳遞扭矩。因此，動(dòng)力系20的工作狀態(tài)通過在接合位置和脫離位置之間改 變發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器44而改變。發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器44可包括彈簧加載離合器，或者這 里未示出或描述的其他類型的能夠選擇性地連接和脫離發(fā)動(dòng)機(jī)22與輸入軸34的離合器。變速器26包括變速器流體泵46。變速器流體泵46優(yōu)選設(shè)置在變速器殼體28 內(nèi)，但是作為第二中選擇也可以設(shè)置在變速器殼體28外部。變速器流體泵46耦連到輸 入軸34，并且能夠響應(yīng)來自輸入軸34的扭矩進(jìn)行操作。因此，變速器流體泵46能夠響 應(yīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)22供應(yīng)的扭矩、由電機(jī)/發(fā)電機(jī)38供應(yīng)的扭矩或者由發(fā)動(dòng)機(jī)22和電機(jī)/發(fā) 電機(jī)38兩者供應(yīng)的扭矩進(jìn)行操作。變速器流體泵46以預(yù)定的流體壓力將流體供應(yīng)到變 速器26以使得變速器發(fā)揮合適的功能。發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器44可包括液壓致動(dòng)離合器。如此，發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器44可 與變速器流體泵46流體連通，其中發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器44能夠響應(yīng)由變速器流體泵46供 應(yīng)的流體壓力移動(dòng)到脫離位置。這樣，變速器流體泵46將流體以預(yù)定流體壓力供應(yīng)到發(fā) 動(dòng)機(jī)分離離合器44以在脫離位置和接合位置之間致動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器44。因此，發(fā)動(dòng) 機(jī)分離離合器44能夠操作以僅在發(fā)動(dòng)機(jī)22和/或電機(jī)/發(fā)電機(jī)38中的一個(gè)將扭矩供應(yīng)到輸入軸34以致動(dòng)變速器流體泵46時(shí)移動(dòng)到脫離位置。耦連系統(tǒng)24還包括互連輸入軸34和變速器26的流體耦連器48。流體耦連器 48構(gòu)造成將扭矩從輸入軸34傳遞到變速器26。更具體地，耦連系統(tǒng)24包括互連流體耦 連器48和變速器26的輸出軸50，而流體耦連器48互連輸入軸34和輸出軸50。輸出軸 50耦連到變速器26的齒輪部32以將扭矩供應(yīng)到齒輪部32。直到輸出軸50被帶動(dòng)到與輸 入軸34相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速之前，流體耦連器48允許在輸入軸34和輸出軸50之間的相對(duì)移動(dòng)， 即滑移。耦連系統(tǒng)24還包括一個(gè)互連輸入軸34和輸出軸50的鎖止離合器52。鎖止離 合器52可在鎖止位置和解鎖位置之間移動(dòng)。當(dāng)鎖止離合器52處于鎖止位置時(shí)流體耦連 器48被鎖止以阻止輸入軸34和輸出軸50之間的相對(duì)移動(dòng)。當(dāng)鎖止離合器52處于解鎖 位置時(shí)流體耦連器48被釋放以允許輸入軸34和輸出軸50之間的相對(duì)移動(dòng)。一旦輸出軸 50被帶動(dòng)到與輸入軸34相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速，鎖止離合器52就鎖止流體耦連器48以防止輸入軸 34和輸出軸50之間的滑移以改善燃料效率。耦連系統(tǒng)24還可包括互連發(fā)動(dòng)機(jī)22和輸入軸34的單向離合器54。單向離合 器54構(gòu)造成允許扭矩從發(fā)動(dòng)機(jī)22傳遞到變速器26，但不允許扭矩從電機(jī)/發(fā)電機(jī)38傳 遞到發(fā)動(dòng)機(jī)22。由此，單向離合器54設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)22和電機(jī)/發(fā)電機(jī)38之間。換言 之，單向離合器54僅將扭矩從發(fā)動(dòng)機(jī)22傳遞到動(dòng)力系20，不允許扭矩被傳遞回發(fā)動(dòng)機(jī) 22。發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器44和單向離合器54彼此平行設(shè)置。由此，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)分離離 合器44處于脫離位置時(shí)，單向離合器54和發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器44均構(gòu)造成不允許將扭矩 傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)22，由此將耦連系統(tǒng)24的電機(jī)/發(fā)電機(jī)38從發(fā)動(dòng)機(jī)22脫離。然而，發(fā)動(dòng) 機(jī)22仍然耦連到輸入軸34以將扭矩通過單向離合器54供應(yīng)到輸入軸34。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)分離 離合器44處于接合位置時(shí)，輸入軸34可將扭矩通過發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器44傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī) 22，例如用以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，如下所述。優(yōu)選地，但不是必須地，在耦連系統(tǒng)24的第一實(shí)施方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器 44的脫離位置是發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器44的默認(rèn)位置，即脫離位置是發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器44在 沒有改變到接合位置的信號(hào)時(shí)默認(rèn)的位置。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器44的默認(rèn)位置保證 了扭矩不能傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)22，但仍然允許扭矩通過單向離合器54從發(fā)動(dòng)機(jī)22傳遞到輸入 軸34。由此，發(fā)動(dòng)機(jī)22在默認(rèn)狀態(tài)下從耦連系統(tǒng)24脫離以保證發(fā)動(dòng)機(jī)22可在耦連系統(tǒng) 24故障時(shí)用于為車輛提供動(dòng)力。耦連系統(tǒng)24還可包括互連發(fā)動(dòng)機(jī)22和輸入軸34的扭矩限制裝置56。扭矩限制 裝置56構(gòu)造成將發(fā)動(dòng)機(jī)22和輸入軸34之間的扭矩傳遞限制為低于預(yù)定水平。因此，如 果來自發(fā)動(dòng)機(jī)22的扭矩超過預(yù)定水平，扭矩限制裝置56開始滑移，即限制扭矩傳遞到輸 入軸34。扭矩限制裝置56可包括彈簧加載離合器，或者這里沒有示出或描述的能夠?qū)⑴?矩傳遞限制在預(yù)定水平之下的一些其他裝置。動(dòng)力系20在第一工作狀態(tài)、第二工作狀態(tài)和第三工作狀態(tài)下工作。在第一工作 狀態(tài)，僅僅電機(jī)/發(fā)電機(jī)38向輸入軸34供應(yīng)扭矩而操作變速器流體泵46。在第二工作 狀態(tài)，僅僅發(fā)動(dòng)機(jī)22向輸入軸34供應(yīng)扭矩而操作變速器流體泵46。在第三工作狀態(tài)， 發(fā)動(dòng)機(jī)22和電機(jī)/發(fā)電機(jī)38均向輸入軸34供應(yīng)扭矩而操作變速器流體泵46。當(dāng)動(dòng)力系20在第二工作狀態(tài)下工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)22還可將扭矩供應(yīng)到輸入軸34以操作電機(jī)/發(fā) 電機(jī)38的發(fā)電機(jī)42而產(chǎn)生電能。第一工作狀態(tài)一般與正常的初始啟動(dòng)以及低于預(yù)定速度或扭矩需求的車輛工作 相關(guān)聯(lián)。在第一工作狀態(tài)，電機(jī)/發(fā)電機(jī)38產(chǎn)生扭矩并且將扭矩供應(yīng)到輸入軸34，并且 發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器44處于脫離位置。輸入軸34將扭矩供應(yīng)到變速器流體泵46，變速器 流體泵46為變速器流體加壓。來自電機(jī)/發(fā)電機(jī)38的扭矩從電機(jī)/發(fā)電機(jī)38經(jīng)過輸入 軸34、經(jīng)過流體耦連器48進(jìn)入輸出軸50，并隨后進(jìn)入變速器26。一旦輸出軸50和輸入 軸34在相當(dāng)?shù)乃俣认鹿ぷ?，鎖止離合器52可被接合以鎖定流體耦連器48以阻止輸入軸 34和輸出軸50之間的相對(duì)滑移。發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器44的脫離位置和單向離合器54不將 扭矩傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)22。第二工作狀態(tài)一般與耦連系統(tǒng)24的故障相關(guān)聯(lián)，在這種情況中發(fā)動(dòng)機(jī)22繞過耦 連系統(tǒng)24為車輛提供所有動(dòng)力。在第二工作狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)22產(chǎn)生扭矩并且將扭矩供應(yīng) 到輸入軸34。輸入軸34將扭矩傳遞過扭矩限制裝置56、阻尼器36和單向離合器54而 為變速器流體泵46供應(yīng)扭矩以致動(dòng)變速器流體泵46。變速器流體泵46將變速器流體加 壓到足夠的壓力以操作變速器26。來自發(fā)動(dòng)機(jī)22的扭矩通過輸入軸34、通過流體耦連 器48進(jìn)入輸出軸50，并隨后進(jìn)入變速器26。一旦輸出軸50和輸入軸34以相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速 操作，鎖止離合器52就被接合以鎖定流體耦連器48以阻止輸入軸34和輸出軸50之間的 相對(duì)滑移。如果發(fā)動(dòng)機(jī)22包括內(nèi)燃機(jī)22，那么發(fā)動(dòng)機(jī)22需要包括標(biāo)準(zhǔn)的12伏啟動(dòng)器或 者類似裝置以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)22從而在第二工作狀態(tài)下操作動(dòng)力系20。當(dāng)處于第二工作狀態(tài)時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解，電機(jī)/發(fā)電機(jī)38可從發(fā)動(dòng)機(jī)22接收扭矩以 操作電機(jī)/發(fā)電機(jī)38的發(fā)電機(jī)42，由此產(chǎn)生電能并且為電池40充電。第三工作狀態(tài)一般與高于預(yù)定速度或扭矩需求的車輛工作相關(guān)聯(lián)。在第三工作 狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)22是扭矩的主要供應(yīng)源，而電機(jī)/發(fā)電機(jī)38增加扭矩以補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)22， 從而滿足各種高速和/或高扭矩驅(qū)動(dòng)狀況。動(dòng)力系20在達(dá)到第一工作狀態(tài)的上限時(shí)就進(jìn) 入第三工作狀態(tài)，即車輛在第一工作狀態(tài)下開始啟動(dòng)并且正常工作，隨后當(dāng)耦連系統(tǒng)24 不再能通過自身為動(dòng)力系20供應(yīng)足夠的扭矩時(shí)進(jìn)入第三工作狀態(tài)。假定動(dòng)力系20在第一工作狀態(tài)下工作，電機(jī)/發(fā)電機(jī)38向輸入軸34供應(yīng)扭矩， 這致動(dòng)變速器流體泵46。當(dāng)接收到允許扭矩傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)22的信號(hào)時(shí)，變速器流體泵46 將加壓流體供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器44以將發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器44移動(dòng)到接合位置。通 過發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器44進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)22的扭矩轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲軸。在發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲 軸達(dá)到足夠的轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火并且開始工作。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)22工作，扭矩通過單向離 合器54從發(fā)動(dòng)機(jī)22流向輸入軸34。在發(fā)動(dòng)機(jī)22點(diǎn)火并且處于工作狀態(tài)之后，發(fā)動(dòng)機(jī)分 離離合器44優(yōu)選地但并非必須地移回脫離位置。在第三工作狀態(tài)，電機(jī)/發(fā)電機(jī)38被 選擇性地用來補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)22。當(dāng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)38不需要為動(dòng)力系20供應(yīng)額外扭矩時(shí)， 電機(jī)/發(fā)電機(jī)38的發(fā)電機(jī)42可被接合以產(chǎn)生電能而為電池40充電?，F(xiàn)在參考圖3，耦連系統(tǒng)的第二實(shí)施方式大致以124示出。在耦連系統(tǒng)124的第 二實(shí)施方式的整個(gè)描述和圖3中，用來描述與耦連系統(tǒng)24的第一實(shí)施方式的特征類似的 耦連系統(tǒng)124的第二實(shí)施方式的特征的附圖標(biāo)記是同一附圖標(biāo)記增加100。例如，在耦連 系統(tǒng)24的第一實(shí)施方式中由附圖標(biāo)記38標(biāo)示的電機(jī)在耦連系統(tǒng)124的第二實(shí)施方式中由附圖標(biāo)記138標(biāo)示。耦連系統(tǒng)124的第二實(shí)施方式包括輸入軸134。輸入軸134耦連到發(fā)動(dòng)機(jī)122， 并且構(gòu)造成從發(fā)動(dòng)機(jī)122接收扭矩。發(fā)動(dòng)機(jī)122可以任何合適方式耦連到輸入軸134。 耦連系統(tǒng)124的第二實(shí)施方式可包括阻尼器136，阻尼器136構(gòu)造成用于減輕輸入軸134 中來自發(fā)動(dòng)機(jī)122的振動(dòng)。阻尼器136鄰近發(fā)動(dòng)機(jī)122設(shè)置并且可包括本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員已知的任何合適的阻尼器136。耦連系統(tǒng)124的第二實(shí)施方式包括耦連到電池140的電機(jī)138。電機(jī)138可以任 何合適方式耦連到電池140。電機(jī)138包括發(fā)電機(jī)142，因此在下文中稱為電機(jī)/發(fā)電機(jī) 138。因此，電機(jī)/發(fā)電機(jī)138能夠作為電機(jī)進(jìn)行操作而產(chǎn)生扭矩，并且能夠可選地作為 發(fā)電機(jī)進(jìn)行操作而產(chǎn)生電能，電能被存儲(chǔ)在電池140中，這是眾所周知的。電機(jī)/發(fā)電 機(jī)138是單個(gè)的工作單元，即電機(jī)138和發(fā)電機(jī)142是組合的而非獨(dú)立的部件。電機(jī)/ 發(fā)電機(jī)138使用存儲(chǔ)在電池140內(nèi)的電能產(chǎn)生扭矩以操作車輛。另外，電機(jī)/發(fā)電機(jī)138 接收扭矩而產(chǎn)生存儲(chǔ)于電池140內(nèi)的電能。電機(jī)/發(fā)電機(jī)138耦連到輸入軸134，并且構(gòu)造成用于向輸入軸134供應(yīng)扭矩。 電機(jī)/發(fā)電機(jī)138可以任何合適方式耦連到輸入軸134。因此，輸入軸134可僅從發(fā)動(dòng) 機(jī)122、僅從電機(jī)/發(fā)電機(jī)138、或者從發(fā)動(dòng)機(jī)122和電機(jī)/發(fā)電機(jī)138接收扭矩。從電 機(jī)/發(fā)電機(jī)138供應(yīng)到輸入軸134的扭矩傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)122和變速器126中的至少一個(gè)。 電機(jī)/發(fā)電機(jī)138的發(fā)電機(jī)142還構(gòu)造成從輸入軸134接收扭矩。應(yīng)當(dāng)理解，電機(jī)/發(fā) 電機(jī)138從輸入軸134接收扭矩以產(chǎn)生電能，更具體地，電機(jī)/發(fā)電機(jī)138的發(fā)電機(jī)142 從輸入軸134接收扭矩以產(chǎn)生電能。耦連系統(tǒng)124的第二實(shí)施方式包括發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144。發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器 144選擇性地互連發(fā)動(dòng)機(jī)122和輸入軸134。發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144能夠在接合位置和脫 離位置之間移動(dòng)。接合位置構(gòu)造成用于選擇性地連接輸入軸134和發(fā)動(dòng)機(jī)122以將扭矩 從發(fā)動(dòng)機(jī)122傳遞到輸入軸134。脫離位置構(gòu)造成用于將輸入軸134從發(fā)動(dòng)機(jī)122選擇性 地脫離以防止在發(fā)動(dòng)機(jī)122和輸入軸134之間傳遞扭矩。因此，動(dòng)力系120的工作狀態(tài) 通過在接合位置和脫離位置之間改變發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144而改變。發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器 144可包括彈簧加載離合器，或者這里未示出或描述的其他類型的能夠選擇性地連接和脫 離發(fā)動(dòng)機(jī)122與輸入軸134的離合器。變速器126包括變速器流體泵146。變速器流體泵146優(yōu)選設(shè)置在變速器殼體 (在圖1中由附圖標(biāo)記28標(biāo)示)內(nèi)，但是作為第二中選擇也可以設(shè)置在變速器殼體28外 部。變速器流體泵146耦連到輸入軸134，并且能夠響應(yīng)來自輸入軸134的扭矩進(jìn)行操 作。因此，變速器流體泵146能夠響應(yīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)122供應(yīng)的扭矩、由電機(jī)/發(fā)電機(jī)138供 應(yīng)的扭矩或者由發(fā)動(dòng)機(jī)122和電機(jī)/發(fā)電機(jī)138兩者供應(yīng)的扭矩進(jìn)行操作。變速器流體 泵146以預(yù)定的流體壓力將流體供應(yīng)到變速器126以使得變速器126能發(fā)揮合適的功能。發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144可包括液壓致動(dòng)離合器。如此，發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144可 與變速器流體泵146流體連通，其中發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144能夠響應(yīng)由變速器流體泵146 供應(yīng)的流體壓力移動(dòng)到脫離位置。這樣，變速器流體泵146將流體以預(yù)定流體壓力供應(yīng) 到發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144以在脫離位置和接合位置之間致動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144。因 此，發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144能夠操作而僅在發(fā)動(dòng)機(jī)122和/或電機(jī)/發(fā)電機(jī)138中的一個(gè)將扭矩供應(yīng)到輸入軸134以致動(dòng)變速器流體泵146時(shí)移動(dòng)到脫離位置。優(yōu)選地，發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144的接合位置是發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144的默認(rèn)位 置，即接合位置是發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144在沒有改變到脫離位置的信號(hào)時(shí)默認(rèn)的位置。 因此，發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144的默認(rèn)位置保證了發(fā)動(dòng)機(jī)122在耦連系統(tǒng)故障情況下耦連到 變速器126。由此，車輛在耦連系統(tǒng)124故障時(shí)能夠作為標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)燃機(jī)車輛工作。耦連系統(tǒng)124的第二實(shí)施方式還包括互連輸入軸134和變速器126的流體耦連器 148。流體耦連器148構(gòu)造成將扭矩從輸入軸134傳遞到變速器126。更具體地，耦連系 統(tǒng)124包括互連流體耦連器148和變速器126的輸出軸150，而流體耦連器148互連輸入 軸134和輸出軸150。輸出軸150耦連到變速器126的齒輪部32以將扭矩供應(yīng)到齒輪部 32。直到輸出軸150被帶動(dòng)到與輸入軸134相同的轉(zhuǎn)速之前，流體耦連器148允許在輸 入軸134和輸出軸150之間的相對(duì)移動(dòng)，即滑移。耦連系統(tǒng)124的第二實(shí)施方式還包括一個(gè)互連輸入軸134和輸出軸150的鎖止離 合器152。鎖止離合器152可在鎖止位置和解鎖位置之間移動(dòng)。鎖止位置鎖止流體耦連 器48以阻止輸入軸134和輸出軸150之間的相對(duì)移動(dòng)。解鎖位置釋放流體耦連器148以 允許輸入軸134和輸出軸150之間的相對(duì)移動(dòng)。一旦輸出軸150被帶動(dòng)到與輸入軸134 相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速，鎖止離合器152就鎖止流體耦連器148以防止輸入軸134和輸出軸150之間 的滑移以改善燃料效率。包括圖3所示耦連系統(tǒng)124的第二實(shí)施方式的動(dòng)力系120在第一工作狀態(tài)、第二 工作狀態(tài)和第三工作狀態(tài)下工作。在第一工作狀態(tài)，僅僅電機(jī)/發(fā)電機(jī)138向輸入軸134 供應(yīng)扭矩而操作變速器流體泵146。在第二工作狀態(tài)，僅僅發(fā)動(dòng)機(jī)122向輸入軸134供應(yīng) 扭矩而操作變速器流體泵146。在第三工作狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)122和電機(jī)/發(fā)電機(jī)138均向輸 入軸134供應(yīng)扭矩而操作變速器流體泵146。當(dāng)動(dòng)力系120在第二工作狀態(tài)下工作時(shí)， 發(fā)動(dòng)機(jī)122還可將扭矩供應(yīng)到輸入軸134以操作電機(jī)/發(fā)電機(jī)138的發(fā)電機(jī)142而產(chǎn)生電 能。第一工作狀態(tài)一般與正常的初始啟動(dòng)以及低于預(yù)定速度或扭矩需求的車輛工作 相關(guān)聯(lián)。在第一工作狀態(tài)，電機(jī)/發(fā)電機(jī)138產(chǎn)生扭矩并且將扭矩供應(yīng)到輸入軸134，并 且發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144處于接合位置。輸入軸134將扭矩供應(yīng)到變速器流體泵146，變 速器流體泵146為變速器流體加壓，并且將加壓流體供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144。加壓 流體將發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144從默認(rèn)的接合位置移動(dòng)到脫離位置以將發(fā)動(dòng)機(jī)122從輸入軸 134和電機(jī)/發(fā)電機(jī)138脫離。來自電機(jī)/發(fā)電機(jī)138的扭矩從電機(jī)/發(fā)電機(jī)138經(jīng)過 輸入軸134、經(jīng)過流體耦連器148進(jìn)入輸出軸150，并隨后進(jìn)入變速器126。一旦輸出軸 150和輸入軸134在相當(dāng)?shù)乃俣认鹿ぷ?，鎖止離合器152可被接合以鎖止流體耦連器148 以阻止輸入軸134和輸出軸150之間的相對(duì)滑移。第二工作狀態(tài)一般與耦連系統(tǒng)124的故障相關(guān)聯(lián)，在此情況下發(fā)動(dòng)機(jī)122繞過耦 連系統(tǒng)124為車輛提供所有動(dòng)力。在第二工作狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144處于默認(rèn)接 合位置。發(fā)動(dòng)機(jī)122產(chǎn)生扭矩并且將扭矩通過發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144供應(yīng)到輸入軸134。 輸入軸134將扭矩通過阻尼器136傳遞而為變速器流體泵146供應(yīng)扭矩以致動(dòng)變速器流體 泵146。變速器流體泵146將變速器流體加壓到足夠的壓力以操作變速器126。來自發(fā) 動(dòng)機(jī)122的扭矩通過輸入軸134、通過流體耦連器148進(jìn)入輸出軸150，并隨后進(jìn)入變速器126。一旦輸出軸150和輸入軸134以相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速操作，鎖止離合器152就可被接合以 鎖止流體耦連器148以阻止輸入軸134和輸出軸150之間的相對(duì)滑移。如果發(fā)動(dòng)機(jī)122 包括內(nèi)燃機(jī)122，那么發(fā)動(dòng)機(jī)122需要包括標(biāo)準(zhǔn)的12伏啟動(dòng)器或者類似裝置以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī) 122，從而在第二工作狀態(tài)下操作動(dòng)力系120。當(dāng)處于第二工作狀態(tài)時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解，電機(jī)/發(fā)電機(jī)138可從發(fā)動(dòng)機(jī)122接收扭矩 以操作電機(jī)/發(fā)電機(jī)138的發(fā)電機(jī)142，由此產(chǎn)生電能并且為電池140充電。第三工作狀態(tài)一般與高于預(yù)定速度或扭矩需求的車輛工作相關(guān)聯(lián)。在第三工作 狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)122是扭矩的主要供應(yīng)源，而電機(jī)/發(fā)電機(jī)138增加扭矩以補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī) 122，從而滿足各種高速和/或高扭矩驅(qū)動(dòng)狀況。第三工作狀態(tài)通常、但非必須在動(dòng)力系 20達(dá)到第一工作狀態(tài)的上限后開始，即車輛在第一工作狀態(tài)下開始啟動(dòng)并且正常工作， 隨后當(dāng)耦連系統(tǒng)124不再能通過自身為動(dòng)力系120供應(yīng)足夠的扭矩時(shí)進(jìn)入第三工作狀態(tài)。假定動(dòng)力系120在第一工作狀態(tài)下工作而發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144處于脫離位置， 電機(jī)/發(fā)電機(jī)138向輸入軸134供應(yīng)扭矩，這致動(dòng)變速器流體泵146。變速器流體泵146 將加壓流體供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144以將發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144移動(dòng)到接合位置，從 而允許扭矩傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)122。通過發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)122的扭矩轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā) 動(dòng)機(jī)122的曲軸。在發(fā)動(dòng)機(jī)122的曲軸達(dá)到足夠的轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)122點(diǎn)火并且開始工 作。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)122工作，扭矩通過保持在默認(rèn)的接合位置的發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器144從 發(fā)動(dòng)機(jī)122流向輸入軸134。在第三工作狀態(tài)，電機(jī)/發(fā)電機(jī)138被選擇性地用來補(bǔ)充發(fā) 動(dòng)機(jī)122。當(dāng)電機(jī)/發(fā)電機(jī)138不需要為動(dòng)力系120供應(yīng)額外扭矩時(shí)，電機(jī)/發(fā)電機(jī)138 的發(fā)電機(jī)142可被接合以產(chǎn)生電能而為電池140充電。雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了用于實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施方式，熟悉本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域的 技術(shù)人員將會(huì)設(shè)想處于所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的用于實(shí)施本發(fā)明的多種可選設(shè)計(jì)和實(shí)施方 式。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的動(dòng)力系，所述動(dòng)力系包括 構(gòu)造成供應(yīng)扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)；變速器；以及互連所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述變速器的耦連系統(tǒng)，所述耦連系統(tǒng)包括 耦連到所述發(fā)動(dòng)機(jī)并且構(gòu)造成用于接收來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩的輸入軸； 發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器，其選擇性地互連所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸入軸，并且能夠在接合位 置和脫離位置之間移動(dòng)，其中所述接合位置構(gòu)造成用于選擇性地連接所述輸入軸和所述 發(fā)動(dòng)機(jī)以將扭矩從所述發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到所述輸入軸，而所述脫離位置構(gòu)造成用于將所述輸 入軸從所述發(fā)動(dòng)機(jī)選擇性地分離以防止在所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸入軸之間傳遞扭矩；耦連到所述輸入軸的電機(jī)/發(fā)電機(jī)，其構(gòu)造成用于向所述輸入軸供應(yīng)扭矩而傳遞到 所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述變速器中的至少一個(gè)，并且從所述輸入軸接收扭矩用于產(chǎn)生電能；互連所述輸入軸和所述變速器的流體耦連器，其構(gòu)造成用于將扭矩從所述輸入軸傳 遞到所述變速器；以及變速器流體泵，其耦連到所述輸入軸，并且能夠響應(yīng)來自所述輸入軸的扭矩操作， 以在預(yù)定壓力下向變速器供應(yīng)流體壓力；其中在第一工作狀態(tài)下所述電機(jī)/發(fā)電機(jī)向所述輸入軸供應(yīng)扭矩以操作所述變速 器流體泵，在第二工作狀態(tài)下所述發(fā)動(dòng)機(jī)向所述輸入軸供應(yīng)扭矩以操作所述變速器流體 泵，并且在第三工作狀態(tài)下所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述電機(jī)/發(fā)電機(jī)均向所述輸入軸供應(yīng)扭矩以 操作所述變速器流體泵。
2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力系，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器包括默認(rèn)位置，其中所述 默認(rèn)位置是所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器的所述接合位置和所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器的所述脫離 位置中的一個(gè)。
3.如權(quán)利要求2所述的動(dòng)力系，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器與所述變速器流體泵流體 連通，并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器能夠響應(yīng)由所述變速器流體泵供應(yīng)的流體壓力移出所 述默認(rèn)位置。
4.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力系，其中所述耦連系統(tǒng)還包括互連所述流體耦連器和所述 變速器的輸出軸。
5.如權(quán)利要求4所述的動(dòng)力系，其中所述耦連系統(tǒng)還包括互連所述輸入軸和所述輸出 軸并且能夠在鎖止位置和解鎖位置之間移動(dòng)的鎖止離合器，其中所述流體耦連器在所述 鎖止離合器處于所述鎖止位置時(shí)鎖止以阻止所述輸入軸和所述輸出軸之間的相對(duì)移動(dòng)， 并且所述流體耦連器在所述鎖止離合器處于解鎖位置時(shí)釋放以允許所述輸入軸和所述輸 出軸之間的相對(duì)移動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力系，其中所述耦連系統(tǒng)還包括互連所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸入 軸的單向離合器，其構(gòu)造成用于將扭矩從所述發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到所述變速器而不能從所述輸 入軸傳遞到所述發(fā)動(dòng)機(jī)。
7.如權(quán)利要求6所述的動(dòng)力系，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器和所述單向離合器彼此平 行設(shè)置。
8.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)力系，其中所述耦連系統(tǒng)還包括互連所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸入 軸的扭矩限制裝置，其構(gòu)造成用于將所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸入軸之間的扭矩傳遞限制為低于預(yù)定水平。
9.一種用于包括發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的車輛的耦連系統(tǒng)，所述耦連系統(tǒng)包括 輸入軸，其構(gòu)造成用于從所述發(fā)動(dòng)機(jī)接收扭矩；耦連到所述輸入軸的電機(jī)/發(fā)電機(jī)，所述電機(jī)/發(fā)電機(jī)構(gòu)造成用于向所述輸入軸供應(yīng) 扭矩而傳遞到所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述變速器中的至少一個(gè)或者從所述輸入軸接收扭矩以產(chǎn)生 電能；連接到所述輸入軸的發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器能夠在接合位置和 脫離位置之間移動(dòng)，其中所述接合位置構(gòu)造成用于選擇性地連接所述輸入軸和所述發(fā)動(dòng) 機(jī)以將扭矩從所述發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到所述輸入軸，而所述脫離位置構(gòu)造成用于將所述輸入軸 從所述發(fā)動(dòng)機(jī)選擇性地分離以防止在所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸入軸之間傳遞扭矩；連接到所述輸入軸的流體耦連器，所述流體耦連器構(gòu)造成用于將扭矩從所述輸入軸 傳遞到所述變速器；以及耦連到所述輸入軸以用于從所述輸入軸接收扭矩的變速器流體泵，并且所述變速器 流體泵構(gòu)造成響應(yīng)通過所述輸入軸傳遞的扭矩在預(yù)定壓力下將流體壓力供應(yīng)到變速器。
10.—種用于車輛的變速器，所述變速器包括 包括鐘形部和齒輪部的殼體；設(shè)置在所述殼體的所述鐘形部之內(nèi)的耦連系統(tǒng)，所述耦連系統(tǒng)構(gòu)造成用于耦連到車 輛的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述耦連系統(tǒng)包括輸入軸，其構(gòu)造成用于接收來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩；發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器，其構(gòu)造成用于選擇性地互連所述輸入軸和所述發(fā)動(dòng)機(jī)并且能夠 在接合位置和脫離位置之間移動(dòng)，其中所述接合位置構(gòu)造成用于選擇性地連接所述輸入 軸和所述發(fā)動(dòng)機(jī)以在所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸入軸之間傳遞扭矩，而所述脫離位置構(gòu)造成用 于將所述輸入軸從所述發(fā)動(dòng)機(jī)選擇性地分離以防止在所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述輸入軸之間傳遞 扭矩；耦連到所述輸入軸的電機(jī)/發(fā)電機(jī)，所述電機(jī)/發(fā)電機(jī)構(gòu)造成用于將扭矩供應(yīng)到所述 輸入軸而傳遞到所述發(fā)動(dòng)機(jī)和所述變速器中的至少一個(gè)，并且從所述輸入軸接收扭矩以 產(chǎn)生電能；流體耦連器，其構(gòu)造成用于互連所述輸入軸和所述變速器從而將扭矩從所述輸入軸 傳遞到所述變速器；以及耦連到所述輸入軸的變速器流體泵，所述變速器流體泵能夠響應(yīng)來自所述輸入軸的 扭矩操作而在預(yù)定壓力下將流體壓力供應(yīng)到所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器和所述變速器；其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器包括默認(rèn)位置，所述默認(rèn)位置是所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器 的所述接合位置和所述發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器的脫離位置中的一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及強(qiáng)混合動(dòng)力系統(tǒng)，具體而言一種用于車輛的動(dòng)力系包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器以及耦連發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的耦連系統(tǒng)。耦連系統(tǒng)包括電機(jī)/發(fā)電機(jī)。電機(jī)/發(fā)電機(jī)耦連到輸入軸。發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器互連發(fā)動(dòng)機(jī)和輸入軸。流體耦連器互連輸入軸和變速器。發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器能夠在接合位置和脫離位置之間移動(dòng)以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并且/或者將電機(jī)/發(fā)電機(jī)從發(fā)動(dòng)機(jī)分離。發(fā)動(dòng)機(jī)分離離合器包括將電機(jī)/發(fā)電機(jī)從發(fā)動(dòng)機(jī)分離的默認(rèn)位置。
文檔編號(hào)F16H57/02GK102019845SQ20101028279
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者H·索烏爾, R·L·梅蘭森, S·H·斯威爾斯, T·辛赫, V·M·羅西斯 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司