混合动力车辆动力传动系统的制作方法

本发明涉及混合动力车辆动力传动系统。

背景技术：

混合动力车辆动力传动系统可输送扭矩以经由活塞发动机或电机推进车辆。电机可有益于减少在车辆从零速或低速到较高速度的启动期间的车辆燃料消耗。当要求较高扭矩需求以增加车辆的行驶范围时，可激活活塞发动机。然而，在牵引马达能够提供几乎与所需的一样多的扭矩的情况期间操作活塞发动机是不可取的，因为活塞发动机比牵引马达效率低。另外，尽管提供额外的电机以增加传动系扭矩并延迟活塞发动机起动是可行的，但额外的电机的成本可过高。此外，当结合多个扭矩源时，提供平滑的动力传动系统扭矩可越来越困难。

技术实现要素：

发明人在这里已经意识到上述缺点并开发了混合动力车辆动力传动系统，其包括：活塞发动机；电机；沿活塞发动机的排气通道定位的涡轮发动机；以及机械地耦接到活塞发动机、电机和涡轮发动机的行星齿轮组。

通过结合来自电机、活塞发动机以及涡轮发动机的扭矩并经由行星齿轮组输送扭矩，提供以下技术结果是可行的：提供各种水平的动力传动系统扭矩。另外，扭矩可以平滑渐进的方式提供，而不必必须提供复杂的离合器扭矩控制。此外，涡轮发动机可被结合为涡轮增压器的部分以减少系统成本和复杂性。

本描述可提供若干优点。具体地，该方法可提供来自多个扭矩源的平滑的动力传动系统扭矩。此外，该方法可提供额外水平的动力传动系统扭矩产生。另外，该方法可消除对于复杂的离合器控制算法的需要。

当单独或结合附图，根据下面的详细描述，本描述的上述优点和其它优点，以及特征将显而易见。

应该理解，上述发明内容经提供是为以简化的形式引入在详细描述中进一步描述的概念选择。其并不为了识别所要求保护的主题的关键或必要的特征，所要求保护的主题的范围通过随附的权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上述或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出发动机的示意性描述；

图2A至图2B示出包括行星齿轮组的实例动力传动系统配置；

图3和图4示出用于图2A和图2B中所示的动力传动系统的实例行星齿轮组；且

图5是用于操作动力传动系统的实例方法。

具体实施方式

本描述涉及操作混合动力车辆。混合动力车辆可包括如图1中所示的活塞发动机。活塞发动机可被结合到如图2A和图2B中所示的动力传动系统中以向车轮提供扭矩。动力传动系统可包括用于结合来自多个扭矩源的扭矩的行星齿轮组，如图3和图4所示。图5示出用于操作动力传动系统的方法。

参考图1，包括多个汽缸30的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制。发动机10可为米勒循环发动机，其中压缩空气被提供到发动机进气歧管44且其中进气门在下止点进气冲程后关闭以使得在发动机的压缩冲程期间汽缸内容的一部分被排出到进气歧管44。发动机10包括汽缸30，汽缸30包括在汽缸30中的活塞(未示出)并被连接到曲轴40。曲轴40选择性地供应扭矩到车轮(未示出)。汽缸30被示出经由各自的进气门和排气门(未示出)与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可由凸轮(未示出)操作。

燃料喷射器68被示出经安置以直接喷射燃料到燃烧室30中，这被本领域技术人员称为直接喷射。燃料喷射器68与来自控制器12的脉冲宽度成比例地输送燃料。燃料通过包括燃料箱(未示出)、燃料泵(未示出)和燃料轨166的燃料系统被输送到燃料喷射器68。

响应于由控制器12提供的信号的脉冲宽度，点火系统81供应电能到火花塞88。每个火花塞88可独立于其余的火花塞操作。

进气歧管44被示出与可选的电子节气门62连通，所述可选的电子节气门62调整节流板64的位置以控制来自进气增压室46的气流。压缩机162从进气口42抽吸空气以供应增压室46。排气使经由轴161耦接到压缩机162的涡轮机164旋转。在一些实例中，可提供增压空气冷却器且压缩机162可经由马达或曲轴40而不是涡轮机164被驱动。涡轮机164可包括可变叶片使得当叶片处于打开位置时排气可经过涡轮机164从而供应很少的能量来旋转涡轮机164。当叶片处于关闭位置时排气可经过涡轮机164并在涡轮机164上赋予增加的力。

当燃料经由火花塞88点燃时汽缸30内开始燃烧。在一些实例中，宽域排气氧(UEGO)传感器126可被耦接到排放设备70(例如，三元催化剂)上游的排气歧管48。在其它实例中，UEGO传感器可位于一个或多个排气后处理设备的下游。另外，在一些实例中，UEGO传感器可由具有NOx感测元件和氧感测元件二者的NOx传感器替代。此外，氧传感器125安置在排放设备70的下游。

排气再循环(EGR)可经由EGR阀158被提供到发动机。可选择性地打开和关闭EGR阀158以当进气歧管压力小于排气歧管压力时允许排气从排气歧管48流到进气歧管44。

压缩空气可经由后涡轮增压气流控制阀167和通道169从压缩机162供应到涡轮机164下游和排放设备70上游的位置处的排气通道165。排气通道165将排气从排气歧管48运送到大气。

系统还包括燃料喷射器123，其用于将燃料喷射到排气通道165中以用于在涡轮机164内燃烧，这允许涡轮机164作为涡轮发动机操作。响应于排放系统组件(例如，涡轮机164的叶片)的温度大于组件退化阈值温度或响应于扭矩需求(例如，驾驶员需求扭矩)，燃料经由喷射器123喷射。当激活喷射器123时，发动机10可以以稀的最大扭矩(例如，(LBT)，一种富含化学计量的最稀的发动机空气-燃料比，其在发动机速度、负载和爆震限制火花正时处产生最大发动机扭矩)操作。

可替换地，燃料可经由喷射器123喷射，而发动机10没有激活。此外，经过后涡轮增压气流控制阀167的气流可经调整以在排放设备70上游和涡轮机164下游的排气通道165中提供化学计量的排气混合物。在一个实例中，基于喷射到发动机10的燃料、喷射到排气通道165的燃料和经过发动机10的气流，经过后涡轮增压气流控制阀167的气流被调整到开环位置。响应于后排放控制设备氧传感器125，进一步调整阀167的开环位置。

例如，如果氧传感器125指示富的排气，后涡轮增压气流控制阀167开口量增加以在氧传感器125处提供化学计量的排气。这样，提供图1的系统用于降低排气组件温度，同时提供较高的催化剂效率和/或将涡轮机164操作作为涡轮发动机。

图1的系统也包括前涡轮增压气流控制阀171。阀171选择性地允许空气从增压室46流到排气通道165。压缩机162可以以比排气通道165中的排气压力更高的压力对空气加压。在一个实例中，阀171的开环开口量基于所需求的涡轮发动机扭矩。另外，响应于氧传感器126的输出，调整阀171的位置，以在涡轮机164的入口处提供所需的空气-燃料比。

图1的系统也可包括排气通道165中可选的额外的火花塞66和挡板阀122。火花塞66可被激活以点燃经由燃料喷射器123和前涡轮增压气流控制阀171提供到膨胀室129的燃料和空气混合物。点燃的空气和燃料在涡轮机164中膨胀以向图3和图4中详细示出的车辆动力传动系统提供扭矩。

响应于驾驶员需求扭矩或在包括但不限于巡航控制和最大功率模式的选择模式中，可操作涡轮机164。在巡航控制模式中，可操作涡轮机164同时发动机10停止旋转。涡轮机164可在巡航模式中以选定的车辆速度激活，涡轮机164在所述选定的车辆速度以大于阈值效率操作。在最大功率模式期间，涡轮机164可激活以增大发动机功率，从而增加传动系输出。涡轮机164可通过在涡轮机164上游供应燃料和/或空气被激活为涡轮发动机。膨胀室129中的富排气可在存在通过阀171供应的空气的情况下燃烧并在涡轮机164中膨胀。

挡板阀122减少过度的排气背压和流进增压室46中的回流的可能性。膨胀室129允许排气膨胀使得空气可以以较低增压压力从增压室46进入膨胀室129。在排气通道165中不包括火花塞的系统中，空气和燃料排气混合物可经由延迟发动机火花正时来点燃。另外，在一些实例中，不参与汽缸30内燃烧的新鲜空气可在进气门和排气门重叠期间(例如，吹扫)经过汽缸30使得可省略阀171。

在涡轮机164通过点燃膨胀室129中的空气和燃料混合物来激活的模式期间，富排气被提供到涡轮机164。前涡轮增压气流控制阀171基于涡轮机速度和驾驶员需求扭矩打开以向涡轮机164提供所需气流。经由喷射器123喷射的燃料也可基于涡轮机速度和驾驶员需求扭矩。

控制器12在图1中示出为常规的微型计算机，其包括微型处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读(非暂时性)存储器(ROM)106、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110，以及常规的数据总线。控制器12被示出从耦接到发动机10的传感器接收各种信号，除之前讨论的那些信号之外，还包括：来自温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；耦接到加速器踏板130用于感测由驾驶员132调整的加速器位置的位置传感器134；来自耦接到进气歧管44的压力传感器120的发动机歧管压力(MAP)的测量值；来自压力传感器122的增压压力；来自氧传感器126的排气氧浓度；以及来自传感器58的节气门位置的测量值。也可感测大气压(未示出传感器)以用于通过控制器12处理。

在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程，和排气冲程。在汽缸30的进气冲程期间，通常排气门关闭且进气门打开。空气经由进气歧管44被引入汽缸30中且活塞移动到汽缸的底部以便增加汽缸30内的容积。活塞靠近汽缸的底部且在其冲程末端的位置(例如，当汽缸30处于其最大容积时)通常被本领域技术人员成为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门和排气门关闭。汽缸30中的活塞朝向汽缸盖移动以便压缩汽缸30内的空气。活塞在其冲程末端并最接近汽缸盖的点(例如，当汽缸30处于其最小容积时)通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在以下称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室中。在一些实例中，燃料可在单一汽缸循环期间被多次喷射到汽缸。在以下称为点火的过程中，喷射的燃料通过火花塞88点燃，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀气体将活塞推回到BDC。曲轴40将活塞移动转换为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门打开以将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管48，且活塞返回到TDC。注意的是，上述仅作为实例描述，且进气门和排气门打开和/或关闭正时可改变，以便提供正或负气门重叠、迟的进气门关闭，或各种其它实例。另外，在一些实例中，可使用二冲程循环而不是四冲程循环。

经过发动机10的气流始于进气42并前进到压缩机162。空气退出压缩机162，在前进到进气歧管44之前进入增压室46。在参与燃烧之后作为排气排出之前，空气然后流经汽缸30。排气在前进到涡轮机164之前进入排气歧管48。排气离开涡轮机164并在释放到大气之前进入排放设备70。因此，进气42基于经过发动机10的流动的方向位于排放设备70的上游。

如果图1的系统以其中排放系统组件(例如，涡轮机164的叶片)的温度大于组件退化阈值温度的较高速度和负载操作，发动机从利用化学计量的空气-燃料比操作发动机转换到利用富化学计量的空气和燃料混合物操作发动机，从而降低排放系统组件的温度。组件退化阈值温度表示其中如果排放系统组件高于组件退化阈值温度达预定时间量可出现排气组件退化的温度。富发动机空气-燃料比增加发动机外的热传递并降低燃烧温度。响应于排放系统组件(例如，涡轮机164的叶片)的温度大于组件退化阈值温度，打开后涡轮增压气流控制阀。在一个实例中，基于发动机燃料流量、发动机空气质量流量以及喷射到排气通道165的燃料量，经过后涡轮增压气流控制阀167的气流被命令到开环位置。然后响应于氧传感器125调整开环阀位置以提供进入排放控制设备70的化学计量的排气。

现在参考图2A，示出第一实例动力传动系统200A。设备和机械连接经由实线示出。电连接经由虚线示出。

图1的发动机10被示出带有与涡轮机164流体连通的排气歧管48。发动机10还被示出在图3所示的行星齿轮362处机械地耦接到行星齿轮组201A以使得发动机扭矩可被传递到行星齿轮组201A。涡轮机164机械地耦接到行星齿轮组201A。涡轮机164机械地耦接到图3所示的行星齿轮304以使得涡轮机164可传递扭矩到行星齿轮组201A。马达/发电机220被示出机械地耦接到图3所示的中心齿轮(sun gear)302，以使得当涡轮机164作为涡轮发动机操作时，马达/发电机220可从涡轮机164接收功率。马达/发电机220可旋转中心齿轮302以向行星齿轮组201A提供扭矩。马达/发电机220还被示出与电能存储设备210电连通。

第二马达/发电机202被示出在图3所示的中心齿轮360处机械地耦接到行星齿轮组201A以使得来自第二马达/发电机202的扭矩可被供应到行星齿轮组201A。第二马达/发电机202与电存储设备210电连通。牵引马达250被示出经由齿轮组290机械地耦接到动力传动系统200A和行星齿轮组201A。牵引马达250也与电存储设备210电连通。行星齿轮组200A和牵引马达250经由轴231输送扭矩到车轮。因此，行星齿轮组200A允许活塞发动机10、涡轮发动机164、第一马达/发电机220以及第二马达/发电机202机械地耦接而不需要离合器。然而，在一些实例中，马达/发电机中的至少一个可被选择性地离合联接到动力传动系统200A。

现在参考图2B，示出第二实例动力传动系统200B。设备和机械连接经由实线示出。电连接经由虚线示出。

图1的发动机10被示出带有与涡轮机164流体连通的排气歧管48。发动机10还被示出在图4所示的行星齿轮404处机械地耦接到行星齿轮组201B以使得发动机扭矩可传递到行星齿轮组201B。涡轮机164机械地耦接到行星齿轮组201B。涡轮机164机械地耦接到图4所示的行星齿轮430以使得涡轮机164可传递扭矩到行星齿轮组201B。马达/发电机220被示出机械地耦接到图4所示的环形齿轮440以使得当涡轮机164作为涡轮发动机操作时马达/发电机220可从涡轮机164接收功率。马达/发电机220可向环形齿轮440提供扭矩以向行星齿轮组201B提供扭矩。马达/发电机220也被示出与电能存储设备210电连通。

第二马达/发电机202被示出在图4所示的中心齿轮402处机械地耦接到行星齿轮组201B以使得来自第二马达/发电机202的扭矩可被供应到行星齿轮组201B。第二马达/发电机202与电存储设备210电连通。马达/发电机202可向行星齿轮402提供扭矩以向行星齿轮组201B提供扭矩。牵引马达250被示出经由齿轮组290机械地耦接到动力传动系统200B和行星齿轮组201B。牵引马达250也与电存储设备210电连通。行星齿轮组201B和牵引马达250经由轴231输送扭矩到车轮。因此，行星齿轮组201B允许活塞发动机10、涡轮发动机164、第一马达/发电机220以及第二马达/发电机202机械地耦接而不需要离合器。然而，在一些实例中，马达/发电机中的至少一个可选择性地离合联接到动力传动系统200B。此外，尽管涡轮机扭矩可经过图4的齿轮430传递且活塞扭矩经由齿轮组404传递，但是提供经过齿轮430的涡轮机扭矩和经过齿轮组404的活塞扭矩也是可行的。

现在参考图3，示出实例行星齿轮组201A的平面图。包括外齿320和内齿322的第一外环形齿轮310环绕多个行星齿轮304和中心齿轮302。环形齿轮310可旋转，而中心齿轮302静止不动。相反地，中心齿轮302可旋转，而环形齿轮310保持静止不动。第一外环形齿轮310经由齿320和380机械地接合第二环形齿轮370以使得扭矩可在第一外环形齿轮310和第二外环形齿轮370之间传递。

包括外齿380和内齿382的第二外环形齿轮370环绕多个行星齿轮362和中心齿轮360。环形齿轮370可旋转，而中心齿轮360静止不动。相反地，中心齿轮360可旋转，而环形齿轮370保持静止不动。齿轮350可将扭矩从行星齿轮组201A直接传递到混合动力车辆动力传动系统牵引马达和车轮。

应该注意的是，第一外环形齿轮310的直径可大于或小于第二外环形齿轮370的直径。

如利用图2A所讨论且如图2A所示，行星齿轮304直接耦接到涡轮发动机164。第一中心齿轮302直接机械地耦接到第一发电机且第二中心齿轮直接机械地耦接到第二发电机。行星齿轮362直接机械耦接到图1的活塞发动机10。

现在参考图4，示出另一实例行星齿轮组201B的平面图。包括外齿412和内齿414的第一外环形齿轮410环绕多个行星齿轮404和中心齿轮402。环形齿轮410可旋转，而中心齿轮402静止不动。相反地，中心齿轮402可旋转，而环形齿轮410保持静止不动。第一外环形齿轮410经由外齿412机械地接合第二组行星齿轮430以使得扭矩可在第一外环形齿轮410和第二组行星齿轮430之间传递。

包括外齿442和内齿444的第二外环形齿轮440环绕行星齿轮430、第一环形齿轮410、行星齿轮404和中心齿轮402。扭矩经由齿轮420从行星齿轮组210B传递到混合动力车辆动力传动系统牵引马达和车轮。

如利用图2B所讨论且如图2B所示，行星齿轮404直接耦接到活塞发动机10。第一中心齿轮402直接机械地耦接到第二发电机。行星齿轮403直接机械地耦接到图1所示的涡轮发电机164。第二外环形齿轮440直接机械地耦接到第一发电机。

因此，图1至图4的系统提供了混合动力车辆动力传动系统，其包括：发动机；电机；沿发动机的排气通道定位的涡轮发电机；以及机械地耦接到发动机、电机和涡轮发电机的行星齿轮组。混合动力车辆动力传动系统包括其中行星齿轮组包括两个中心齿轮和两个环形齿轮。混合动力车辆动力传动系统包括其中行星齿轮组包括一个中心齿轮和两个环形齿轮的实际总数量。混合动力车辆动力传动系统还包括机械地链接车轮到行星齿轮组的环形齿轮的齿轮。混合动力车辆动力传动系统包括其中电机为牵引马达，且还包括第一发电机，所述发电机机械地耦接到行星齿轮组。混合动力车辆动力传动系统还包括第二发电机，所述第二发电机机械地耦接到行星齿轮组。混合动力车辆动力传动系统还包括沿涡轮发电机上游的排气通道安置的燃料源和点火源。

图1至图4的系统也提供了混合动力车辆动力传动系统，其包括：发动机；电机；沿发动机的排气通道定位的涡轮发电机；以及机械地耦接到发动机、电机和涡轮发电机的行星齿轮组，所述行星齿轮组包括至少一个中心齿轮和两个环形齿轮。混合动力车辆动力传动系统还包括第二中心齿轮。混合动力车辆动力传动系统包括其中两个环形齿轮中的第一环形齿轮与两个环形齿轮中的第二环形齿轮直接机械接触。混合动力车辆动力传动系统包括其中两个环形齿轮中的第一环形齿轮不与两个环形齿轮中的第二环形齿轮机械接触。混合动力车辆动力传动系统包括其中第一环形齿轮被第二环形齿轮环绕。混合动力车辆动力传动系统还包括多个行星齿轮。混合动力车辆动力传动系统包括其中多个行星齿轮的至少一部分与两个环形齿轮直接机械接触。

现在参考图5，示出用于操作车辆动力传动系统的方法。图5的方法可作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令包括在图1至图4的系统中。另外，图5的方法的部分可为在物理世界中由控制器采取的动作以转变车辆工况。

在502处，方法500确定车辆工况。车辆工况可包括但不限于车辆速度、驾驶员需求扭矩、电池荷电状态、发动机速度、发动机负载、发动机燃料量，和发动机空气量、牵引马达速度、第一发电机速度，以及第二发电机速度。车辆工况可经由从车辆传感器和致动器接收数据的控制器确定。在确定工况之后，方法500前进到504。

在504处，方法500确定所需的动力传动系统扭矩。在一个实例中，所需的动力传动系统扭矩为所需的车轮扭矩。另外，所需的动力传动系统扭矩可包括扭矩以操作一个或两个发电机从而对电能存储设备充电。在其它实例中，所需的动力传动系统扭矩为行星齿轮组(例如，如图2A和图2B中所示的201A或201B)的扭矩输出的量。所需的动力传动系统扭矩可基于驾驶员需求扭矩，且驾驶员需求扭矩基于加速器踏板位置和车辆速度。例如，可基于经由车辆速度和加速器踏板位置编索引的表格或函数确定40N-m的动力传动系统扭矩将被输入到行星齿轮组中以推进车辆。在确定所需的动力传动系统扭矩之后，方法500前进到506。

在506处，方法500判断所需的动力传动系统扭矩是否可仅通过牵引马达来满足。牵引马达扭矩可为电池荷电状态和牵引马达速度的函数。在一个实例中，电池荷电状态和牵引马达速度用于为表格或函数编索引，考虑到目前的牵引马达速度和电池荷电状态，所述表格或函数输出最大牵引马达扭矩的值。如果所需的动力传动系统扭矩可仅通过牵引马达来满足，答案为是，且方法500前进到508。否则，答案为否且方法500前进到510。

在508处，方法500操作牵引马达作为输送到动力传动系统以推进车辆的正扭矩的唯一来源。牵引马达可经由图2A所示的能量存储设备210被供应提供所需的动力传动系统扭矩的电压和电流。牵引马达供应扭矩到车轮且方法500退出。

在510处，方法500判断所需的动力传动系统扭矩是否仅通过牵引马达和涡轮发动机(例如，涡轮机164)来满足。牵引马达扭矩可为电池荷电状态和牵引马达速度的函数，同时牵引马达扭矩可为供应到涡轮发动机的空气和燃料的量的函数。在一个实例中，电池荷电状态和牵引马达速度用于为表格或函数编索引，考虑到目前的牵引马达速度和电池荷电状态，所述表格或函数输出最大牵引马达扭矩的值。同样地，用于目前的涡轮机工况的最大气流和燃料流可用于为输出最大涡轮发动机扭矩的表格或函数编索引。如果所需的动力传动系统扭矩可仅通过牵引马达和涡轮发动机来满足，答案为是，且方法500前进到512。否则，答案为否，且方法500前进到514。

在512处，方法500停用活塞发动机并激活牵引马达和涡轮发动机。活塞发动机可通过停止向活塞发动机的燃料流和火花被停用。另外，涡轮发动机可通过允许涡轮发动机上游的发动机排气系统中的燃料和空气流来激活。发动机排气系统中的空气-燃料混合物可经由来自火花塞的火花燃烧。通过允许电压和电流从电能存储设备到牵引马达来激活牵引马达。牵引马达和涡轮发动机被命令到两个扭矩水平，当添加时，所述两个扭矩水平在行星齿轮组的输出处或在车轮处提供所需的动力传动系统扭矩。扭矩经由传递涡轮机扭矩经过如图2A和图2B所示的行星齿轮组被提供到动力传动系统。在512后，方法500前进到退出。

在514处，方法500起动并激活活塞发动机。在激活时活塞发动机燃烧空气和燃料。另外，在激活时发动机可向动力传动系统提供正扭矩。

在516处，方法500判断所需的动力传动系统扭矩是否可仅通过牵引马达和活塞发动机来满足。牵引马达扭矩可为电池荷电状态和牵引马达速度的函数，同时牵引马达扭矩可为供应到涡轮发动机的空气和燃料的量的函数。在一个实例中，电池荷电状态和牵引马达速度用于为表格或函数编索引，考虑到目前的牵引马达速度和电池荷电状态，所述表格或函数输出最大牵引马达扭矩的值。类似地，用于目前的发动机速度的最大气流和燃料流可用于为输出最大活塞发动机扭矩的表格或函数编索引。如果所需的动力传动系统扭矩可仅通过牵引马达和活塞发动机来满足，答案为是，且方法500前进到520。否则，答案为否，且方法500前进到518。

在520处，方法500响应于所需动力传动系统扭矩选择性地操作牵引马达来增大活塞发动机扭矩。如果所需的动力传动系统扭矩不是最大值，可仅激活活塞发动机。如果所需的动力传动系统扭矩为较高值，发动机和牵引马达都可向动力传动系统提供扭矩。通过停止到涡轮发电机的空气和燃料流来停用涡轮发电机。活塞发动机扭矩和牵引马达各提供所需的动力传动系统扭矩的一部分以使得当活塞发动机扭矩被添加到牵引马达扭矩时，结果为所需的动力传动系统扭矩。活塞发动机扭矩被输入到行星齿轮组。在牵引马达和活塞发动机提供所需的动力传动系统扭矩之后，方法500前进到退出。

在518处，方法500激活牵引马达和涡轮发动机以使得活塞发动机、涡轮发动机和牵引马达是活跃的。涡轮发动机、活塞发动机和牵引马达各提供所需的动力传动系统扭矩的至少一部分。活塞发动机扭矩、涡轮发动机扭矩，和牵引马达扭矩添加到所需的动力传动系统扭矩。活塞发动机扭矩和涡轮发动机扭矩被输入到行星齿轮组且然后与牵引马达扭矩结合以提供所需的动力传动系统扭矩。在提供所需的动力传动系统扭矩之后方法500前进到退出。

图5的方法提供了混合动力车辆动力传动系统操作方法，其包括：在行星齿轮组中结合电机、活塞发动机和沿活塞发动机的排气通道安置的涡轮发动机的扭矩；并将扭矩从行星齿轮组传递到车轮。混合动力车辆操作方法还包括从传感器接收输入到控制器，并响应于来自传感器的输入，选择性地激活电机、活塞发动机和涡轮发电机中的一个或多个。混合动力车辆操作方法包括其中电机直接机械地耦接到行星齿轮组的环形齿轮。混合动力车辆操作方法包括其中活塞发动机直接机械地耦接到行星齿轮组的行星齿轮。混合动力车辆操作方法包括其中涡轮发动机直接机械地耦接到行星齿轮组的行星齿轮。混合动力车辆操作方法还包括响应于驾驶员需求扭矩，选择性地激活和停用电机、活塞发动机和涡轮发动机。

如本领域普通技术人员所理解的那样，图5所述的方法可表示任何数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。正因如此，所示的各种步骤或功能可按照所示顺序，并行，或在一些情况下省略地执行。同样地，处理次序不是实现本文所述的目标、特征和优点必须要求的，而是为了便于说明和描述而提供。另外，本文所述的方法可为在物理世界中通过控制器采取的动作和控制器内的指令的组合。本文所公开的控制方法和程序的至少部分可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中且可通过包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器，和其它发动机硬件执行。虽然未明确示出，本领域普通技术人员将意识到所示步骤、方法或功能的一个或多个可根据正使用的特定策略重复执行。

描述到此结束。本领域技术人员通过阅读其将想到不偏离本描述的精神和范围的情况下的许多变体和修改。例如，以天然气、汽油、柴油，或可替换的燃料配置操作的单一汽缸、I2、I3、I4、I5、V6、V8、V10、V12以及V16发动机可通过使用本描述而获益。