混合动力车辆的制作方法

本公开涉及混合动力车辆和混合动力车辆动力传动系统配置。

背景技术：

混合动力车辆可以利用多个动力源在混合动力车辆的动力传动系统内产生动力。

技术实现要素：

一种车辆包括发动机、电机、变矩器和第一单向离合器。变矩器具有可旋转地联接到发动机的泵轮。变矩器还具有涡轮。第一单向离合器被配置成响应于涡轮转速和电机转速相等，而使涡轮和电机沿第一旋转方向联接，以将动力从涡轮传递到电机。第一单向离合器还被配置成响应于电机转速大于涡轮转速，而将涡轮与电机隔离。

一种车辆包括发动机、电机、变矩器和第一单向离合器。发动机具有曲轴。电机具有转子。变矩器具有可旋转地联接到曲轴的泵轮。变矩器还具有涡轮。第一单向离合器被配置成响应于涡轮转速和转子转速相等，使涡轮和转子沿第一方向联接，以将发动机动力从涡轮传递到转子。第一单向离合器还被配置成响应于转子转速大于涡轮转速而将涡轮和转子分离。

一种车辆包括发动机、电机、起步离合器和第一单向离合器。起步离合器具有可旋转地联接到发动机的输入端。起步离合器还具有输出端。第一单向离合器被配置成响应于输出端转速和电机转速相等，而使输出端和电机沿第一旋转方向联接，以将动力从输出端传递到电机。第一单向离合器还被配置成响应于电机转速大于输出端转速，而将输出端与电机隔离。

附图说明

图1是混合动力电动车辆的示例性动力传动系统的第一实施例的示意图；

图2是混合动力电动车辆的示例性动力传动系统的第二实施例的示意图；

图3是示例性电磁单向离合器的示意图；

图4是示例性电磁单向离合器的细节图；

图5是包括电机和变矩器的模块的横截面视图。

具体实施方式

在本文中描述了本公开的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采用各种替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能会被夸大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中公开的特定结构细节和功能细节不应被解释为限制性的，而是仅作为教导本领域技术人员以各种方式采用实施例的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解，参考附图中的任一个而示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中示出的特征组合以产生未明确地示出或描述的实施例。所示的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定应用或实施方式，可能需要根据本公开的教导对这些特征做出各种组合和修改。

参考图1，示出了根据本公开的实施例的混合动力电动车辆(hev)10的示意图。图1示出了部件之间的代表性关系。车辆内部的部件的实体布局和取向可以变化。hev10包括动力传动系统12。动力传动系统12包括驱动变速器16的发动机14，所述变速器16可以被称为模块化混合动力变速器(mht)。如下文将进一步详细描述，变速器16包括电机，诸如电动马达/发电机(m/g)18、相关联的牵引电池20、变矩器22和多级传动比自动变速器或齿轮箱24。

发动机14和m/g18两者都是hev10的驱动源，其被配置成推进hev10。发动机14通常表示动力源，其可以包括内燃发动机(诸如汽油、柴油或天然气供能的发动机)或燃料电池单元。发动机14产生发动机动力和对应的发动机扭矩，其通过变矩器22供应给m/g18。m/g18可以由多种类型的电机中的任何一种实施。例如，m/g18可以是永磁同步马达。电力电子器件按照m/g18的要求调节由电池20提供的直流电流(dc)电力，如下文将描述。例如，电力电子器件可以向m/g18提供三相交流电(ac)。

变矩器22包括输入端(即，泵轮19)、输出端(即，涡轮21)和定子23。变矩器还可以包括变矩器锁止离合器25(也称为变矩器旁通离合器)，所述变矩器锁止离合器25被配置成将泵轮19锁定到涡轮21。当接合时，锁止离合器25将泵轮19摩擦地或机械地联接到变矩器22的涡轮21，允许更有效的动力传递。在锁止离合器25的滑动状况下，泵轮19和涡轮21可以被配置成以不同的速度旋转。在锁止离合器25的锁定状况下，泵轮19和涡轮21被配置成以相同的速度旋转。变矩器22的泵轮19可以可旋转地联接到发动机14。更具体地，变矩器22的泵轮19可以可旋转地联接到发动机14的曲轴28。

第一单向离合器27可以设置在变矩器22与m/g18之间。更具体地，变矩器22的涡轮21和m/g18的转子可以各自可旋转地联接到第一单向离合器27。第一单向离合器27可以是可选择的单向离合器。在“激活状况”下，第一单向离合器27可以被配置成响应于涡轮21和m/g18(或更具体地，m/g18的转子)的旋转速度在第一旋转方向29上相等，接合并沿第一旋转方向29联接涡轮21和m/g18(或更具体地，m/g18的转子)以将由发动机14产生的动力从涡轮21传递到m/g18(或更具体地，m/g18的转子)。同样在“激活状况”下，第一单向离合器27可以被配置成响应于在第一旋转方向29上，m/g18(或更具体地，m/g18的转子)的旋转速度大于涡轮21的旋转速度，分离并将涡轮21与m/g18(或更具体地，m/g18的转子)隔离，使得不将动力从涡轮21传递到m/g18(或更具体地，m/g18的转子)。该“激活”但“分离”状态可以被称为第一单向离合器27的超越状况。在“停用状况”下，第一单向离合器27可以被配置成在涡轮21和m/g18(或更具体地，m/g18的转子)的所有旋转速度下，分离并将涡轮21与m/g18(或更具体地，m/g18的转子)隔离。

第二单向离合器31可以设置在变矩器22与m/g18之间。更具体地，变矩器22的涡轮21和m/g18的转子可以各自可旋转地联接到第二单向离合器31。第二单向离合器31可以是可选择的单向离合器。在“激活状况”下，第二单向离合器31可以被配置成响应于涡轮21和m/g18(或更具体地，m/g18的转子)的旋转速度在与第一旋转方向29相反的第二旋转方向33上相等，接合并沿第二旋转方向33联接涡轮21和m/g18(或更具体地，m/g18的转子)以将动力从m/g18(或更具体地，m/g18的转子)传递到涡轮21。同样在“激活状况”下，第二单向离合器31可以被配置成响应于在第二旋转方向33上，涡轮21的旋转速度大于m/g18(或更具体地，m/g18的转子)的旋转速度，分离并将涡轮21与m/g18(或更具体地，m/g18的转子)隔离，使得不将动力从m/g18(或更具体地，m/g18的转子)传递到涡轮21。该“激活”但“分离”状态可以被称为第二单向离合器31的超越状况。在“停用状况”下，第二单向离合器31可以被配置成在涡轮21和m/g18(或更具体地，m/g18的转子)的所有旋转速度下，分离并将涡轮21与m/g18(或更具体地，m/g18的转子)隔离。第一单向离合器27和第二单向离合器31可以统称为可选择的双向离合器。

通过第一单向离合器27或第二单向离合器31结合变矩器22或锁止离合器25(当处于滑动或锁定状态时)，动力分别从发动机14流到m/g18或从m/g18流到发动机14是可能的。因此，变矩器22经由第一单向离合器27或第二单向离合器31在曲轴28与m/g轴30之间提供液压联接。例如，第一单向离合器27可以接合，并且m/g18可以作为发电机操作，以将由曲轴28和m/g轴30提供的旋转能量转换成电能以存储在电池20中。第一单向离合器27和第二单向离合器31都可以分离，以将发动机14和变矩器22与动力传动系统12的其余部分隔离，使得m/g18可以充当hev10的唯一驱动源。m/g18的转子可以固定到延伸穿过m/g18的m/g轴30。m/g18可连续可驱动地连接到轴30，而发动机14和变矩器22仅在第一单向离合器27或第二单向离合器31接合时可驱动地连接并可旋转地联接到轴30。

当泵轮19比涡轮旋转得更快时，变矩器22将动力从泵轮19传递到涡轮21。涡轮扭矩和泵轮扭矩的量值通常取决于相对转速。当泵轮转速与涡轮转速的比足够高时，涡轮扭矩是泵轮扭矩的多倍。变矩器锁止离合器25可以作为起步离合器操作以提供平稳的车辆起步。替代地，可以在发动机14与单向离合器(即，第一单向离合器27和第二单向离合器31)之间设置起步离合器，用于不包括变矩器22的应用。

第三单向离合器35可以设置在m/g18与变速器齿轮箱24之间。更具体地，m/g18的转子(其固定到m/g轴30)和变速器输入轴32可以各自可旋转地联接到第三单向离合器35。第三单向离合器35可以是可选择的单向离合器。在“激活状况”下，第三单向离合器35可以被配置成响应于m/g18(或更具体地，m/g18的转子)和变速器输入轴32的旋转速度在第一旋转方向29上相等，接合并沿第一旋转方向29联接m/g18(或更具体地，m/g18的转子)和变速器输入轴32以将动力从m/g18(或更具体地，m/g18的转子)传递到变速器齿轮箱24。同样在“激活状况”下，第三单向离合器35可以被配置成响应于在第一旋转方向29上，变速器输入轴32的旋转速度大于m/g18(或更具体地，m/g18的转子)的旋转速度，分离并将m/g18(或更具体地，m/g18的转子)与变速器齿轮箱24隔离，使得不将动力从m/g18(或更具体地，m/g18的转子)传递到变速器齿轮箱24。该“激活”但“分离”状态可以被称为第三单向离合器35的超越状况。在“停用状况”下，第三单向离合器35可以被配置成在m/g18(或更具体地，m/g18的转子)和变速器输入轴32的所有旋转速度下，分离并将m/g18(或更具体地，m/g18的转子)与变速器齿轮箱24隔离。

第四单向离合器37可以设置在m/g18与变速器齿轮箱24之间。更具体地，m/g18的转子(其固定到m/g轴30)和变速器输入轴32可以各自可旋转地联接到第四单向离合器37。第四单向离合器37可以是可选择的单向离合器。在“激活状况”下，第四单向离合器37可以被配置成响应于m/g18(或更具体地，m/g18的转子)和变速器输入轴32的旋转速度在第二旋转方向33上相等，接合并沿第二旋转方向33联接m/g18(或更具体地，m/g18的转子)和变速器输入轴32以将动力从变速器齿轮箱24传递到m/g18(或更具体地，m/g18的转子)。同样在“激活状况”下，第四单向离合器37可以被配置成响应于在第二旋转方向33上，m/g18(或更具体地，m/g18的转子)的旋转速度大于变速器输入轴32的旋转速度，分离并将m/g18(或更具体地，m/g18的转子)与变速器齿轮箱24隔离，使得不将动力从变速器齿轮箱24传递到m/g18(或更具体地，m/g18的转子)。该“激活”但“分离”状态可以被称为第四单向离合器37的超越状况。在“停用状况”下，第四单向离合器37可以被配置成在m/g18(或更具体地，m/g18的转子)和变速器输入轴32的所有旋转速度下，分离并将m/g18(或更具体地，m/g18的转子)与变速器齿轮箱24隔离。第三单向离合器35和第四单向离合器37可以统称为可选择的双向离合器。扭转减振器39可以设置在变速器齿轮箱24和单向离合器(即，第三单向离合器35和第四单向离合器37)之间。

齿轮箱24可以包括齿轮组(未示出)，所述齿轮组通过诸如离合器和制动器(未示出)的摩擦元件的选择性接合而选择性地以不同的齿轮比放置，以便建立所期望的多个离散或分级传动比。摩擦元件通过换挡计划而为可控的，所述换挡计划连接和断开齿轮组的某些元件以控制变速器输出轴36与变速器输入轴32之间的比。基于各种车辆和环境工况，齿轮箱24通过相关联的控制器(诸如动力传动系统控制单元(pcu))而自动从一个比换到另一个比。来自发动机14和m/g18两者的动力和扭矩可以被输送到齿轮箱24并由齿轮箱24接收。然后，齿轮箱24向输出轴36提供动力传动系统输出动力和扭矩。

应当理解，液压控制的齿轮箱24仅仅是齿轮箱或变速器装置的一个示例；接受来自发动机和/或马达的输入扭矩并且接着以不同传动比向输出轴提供扭矩的任何多传动比齿轮箱与本公开的实施例一起使用是可接受的。例如，齿轮箱24可以通过自动机械(或手动)变速器(amt)实施，所述变速器包括一个或多个伺服马达以沿换挡导轨平移/旋转换挡拨叉以选择所期望的齿轮比。如本领域普通技术人员通常所理解的，amt可以用于例如具有较高扭矩要求的应用中。

如图1的代表性实施例所示，输出轴36连接到差速器40。差速器40经由连接到差速器40的相应车桥44驱动一对车轮42。差速器向每个车轮42传递大致相等的扭矩，同时诸如当车辆转弯时允许轻微的速度差异。可以使用不同类型的差速器或类似装置将扭矩从动力传动系统分配到一个或多个车轮。在一些应用中，扭矩分配可以根据例如特定的操作模式或状况而变化。

动力传动系统12还包括相关联的控制器50，诸如动力传动系统控制单元(pcu)。虽然示出为一个控制器，但是控制器50可以是更大控制系统的一部分，并且可以由整个车辆10中的各种其他控制器控制，诸如车辆系统控制器(vsc)。因此应当理解，动力传动系统控制单元50和一个或多个其他控制器可以统称为“控制器”，其响应于来自各种传感器的信号而控制各种致动器以控制诸如起动/停止发动机14、操作m/g18以提供车轮扭矩或对电池20充电、选择或计划变速器换挡等功能。控制器50可以包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信的微处理器或中央处理单元(cpu)。计算机可读存储装置或介质可以包括例如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)和保活存储器(kam)中的易失性存储装置和非易失性存储装置。kam是可以用于在cpu断电时存储各种操作变量的持久性或非易失性存储器。计算机可读存储装置或介质可以使用许多已知存储器装置中的任何一种来实施，诸如prom(可编程只读存储器)、eprom(电prom)、eeprom(电可擦除prom)、快闪存储器或能够存储数据的任何其他电、磁性、光学或组合存储器装置，其中一些代表由控制器用于控制发动机或车辆的可执行指令。

控制器经由输入/输出(i/o)接口(包括输入和输出通道)而与各种发动机/车辆传感器和致动器通信，所述接口可以实施为提供各种原始数据或信号调节、处理和/或转换、短路保护等等的单个集成接口。替代地，可以使用一个或多个专用硬件或固件芯片以在将特定信号供应到cpu之前调节和处理所述特定信号。如图1的代表性实施例中总体所示，控制器50可以向和/或从发动机14、第一单向离合器27、第二单向离合器31、第三单向离合器35，第四单向离合器37、m/g18、电池20、变速器锁止离合器25、变速器齿轮箱24、起步离合器(如果代替变矩器22使用(参见图2所述的实施例))和电力电子器件56传达信号。尽管没有明确示出，但是本领域普通技术人员将认识到可以由上文标识的每个子系统内的控制器50控制的各种功能或部件。可以使用由控制器执行的控制逻辑和/或算法直接或间接致动的参数、系统和/或部件的代表性示例包括：燃料喷射正时、速率和持续时间；节气门位置；火花塞点火正时(对于火花点火发动机)；进气/排气门正时和持续时间；前端附件驱动(fead)部件，诸如交流发电机；空调压缩机；电池充电或放电(包括确定最大充电和放电功率极限)；再生制动；m/g操作；用于起步离合器(如果代替变矩器22使用)的离合器压力；变矩器锁止离合器25；以及变速器齿轮箱24等。通过i/o接口传达输入的传感器可以用于指示例如涡轮增压器增压压力、曲轴位置(pip)、发动机旋转速度(rpm)、车轮转速(ws1、ws2)、车辆速度(vss)、冷却剂温度(ect)、进气歧管压力(map)、加速踏板位置(pps)、点火开关位置(ign)、节气门位置(tp)、空气温度(tmp)、排气氧(ego)或其他排气成分浓度或存在、进气流量(maf)、变速器挡位、比率或模式、变速器油温(tot)、变速器涡轮转速(ts)、变矩器锁止离合器25状态(tcc)、减速或换挡模式(mde)、电池温度、电压、电流或荷电状态(soc)。

由控制器50执行的控制逻辑或功能可以由一个或多个图中的流程图或类似图来表示。这些图提供了可以使用一个或多个处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等)来实施的代表性控制策略和/或逻辑。因此，所示的各种步骤或功能可以以所示顺序执行、并行地执行、或者在某些情况下省略。尽管没有总是明确示出，但是本领域普通技术人员将认识到，可以取决于所使用的特定处理策略而重复执行所示步骤或功能中的一个或多个。类似地，处理次序不一定是实现本文所述的特征和优点所必需的，而是为了易于说明和描述而提供的。控制逻辑可以主要用由基于微处理器的车辆、发动机和/或动力传动系统控制器(诸如控制器50)执行的软件实施。当然，根据具体的应用，控制逻辑可以在一个或多个控制器中的软件、硬件或软件和硬件的组合中实施。当在软件中实施时，控制逻辑可以提供在存储有数据的一个或多个计算机可读存储装置或介质中，所述数据表示由计算机执行以控制车辆或其子系统的代码或指令。计算机可读存储装置或介质可以包括多个已知物理装置中的一个或多个，所述物理装置利用电、磁性和/或光学存储装置来保存可执行指令和相关联的校准信息、操作变量等。

车辆驾驶员使用加速踏板52来提供推动车辆的所需扭矩、动力或驱动命令。通常，压下和释放加速踏板52会生成加速踏板位置信号，所述信号可以由控制器50分别解译为需要增大功率或减小功率的命令。车辆驾驶员还使用制动踏板58来提供所需的制动扭矩以使车辆减慢。通常，压下和释放制动踏板58会生成制动踏板位置信号，所述信号可以由控制器50解译为需要减小车辆速度的命令。基于来自加速器踏板52和制动踏板58的输入，控制器50命令扭矩进入发动机14、m/g18和摩擦制动器60。控制器50还控制齿轮箱24内的换挡时间，以及起步离合器(如果代替变矩器22使用)和变矩器锁止离合器25的接合或分离。起步离合器(如果代替变矩器22使用)或变矩器锁止离合器25可以在接合位置和分离位置之间的范围内进行调节。在变矩器锁止离合器25中，除了由泵轮19与涡轮21之间的液压联轴器产生的可变滑差之外，这也在变矩器22中产生可变滑差。替代地，取决于特定应用，变矩器锁止离合器25可以在不使用调制操作模式的情况下操作为锁定或断开。

为了用发动机14驱动车辆，第一单向离合器27和第三单向离合器35接合，而第二单向离合器31和第四单向离合器37可以分离，以将发动机扭矩和动力传递通过m/g18，并且然后从m/g18传递到齿轮箱24。m/g18可以通过提供额外的动力以使轴30转动来辅助发动机14。该操作模式可以被称为“混合动力模式”或“电动辅助模式”。

为了以m/g18作为唯一动力源驱动车辆，动力流保持相同，除了第一单向离合器27分离以将发动机14与动力传动系统12的其余部分隔离之外(应当注意，当m/g18作为唯一的动力源驱动车辆时，第三单向离合器35保持接合，而第二单向离合器31和第四单向离合器37可以保持分离)。在此期间，可以禁用或以其他方式关闭发动机14中的燃烧以节省燃料。牵引电池20通过线路54将存储的电能传输到可以包括例如逆变器的电力电子器件56。电力电子器件56将来自电池20的dc电压转换为将由m/g18使用的ac电压。控制器50命令电力电子器件56将来自电池20的电压转换为提供给m/g18的ac电压，以向轴30提供正扭矩或负扭矩。该操作模式可以被称为“纯电动”或“ev”操作模式。

只要第三单向离合器35接合，m/g18就可以充当马达并为动力传动系统12提供驱动力。替代地，m/g18可以充当发电机并将来自动力传动系统12的动能转换成电能以存储在电池20中。例如，当第一单向离合器27接合时，在发动机14正在为车辆10提供推进动力时，m/g18可以充当发电机。当第四单向离合器37接合时，m/g18还可以在再生制动期间充当发电机，其中来自旋转的车轮42的扭矩和旋转(或动力)能量或动力通过齿轮箱24传递回来，并且被转换成电能存储在电池20中。

电池20和m/g18还可以被配置为向一个或多个车辆附件62提供电力。车辆附件62可以包括但不限于空调系统、动力转向系统、电动加热器、娱乐系统或任何其他电动操作的系统或装置。

起动机64可以联接到发动机14(即，可以联接到发动机14的曲轴28)。起动机64可以是电动马达，其被配置成向曲轴28提供扭矩以起动发动机14。替代地，起动机64可以是集成的起动机/发电机(isg)，其作为电动马达操作以向曲轴28提供扭矩以起动发动机14，并且作为发电机或交流发电机操作(通过从发动机14接收扭矩)以提供电力来对电池(例如，辅助电池72或牵引电池20)再充电或者为车辆的各种子部件(例如，车辆附件62)供电。起动机64还可以在车辆操作期间向动力传动系统12提供额外的扭矩。起动机64可以通过离合器66、带68和一对带轮70选择性地联接到发动机。如果起动机64通过带68联接到发动机，则其可以被称为带集成式起动机-发电机(bisg)。控制器50可以被配置成将信号传输到起动机64以将起动机64作为马达或发电机来操作。控制器还可以被配置成将信号传输到离合器66，以便断开或闭合离合器66。起动机64将在离合器处于闭合状态时联接到发动机14，以及在离合器66处于断开状态时与发动机14分离。辅助电池72还可以被配置成对车辆附件62供电。

控制器50可以被配置成经由电信号接收图1中示出的各种车辆部件的各种状态或状况。可以经由输入通道将电信号从各种部件递送到控制器50。另外，从各种部件接收的电信号可以指示改变或更改车辆10的相应部件中的一个或多个的状态的请求或命令。控制器50包括被配置成(经由电信号)向各种车辆部件递送请求或命令的输出通道。控制器50包括被配置成基于各种车辆部件的请求、命令、状况或状态而生成通过输出通道递送的请求或命令的控制逻辑和/或算法。

输入通道和输出通道如图1中的虚线示出。应当理解，单一虚线可以表示进入单一元件或从单一元件出去的输入通道和输出通道两者。此外，进入一个元件的输出通道可以作为通往另一个元件的输入通道操作，并且反之亦然。

参考图2，示出了混合动力电动车辆(hev)10的替代实施例的示意图。除非本文另有说明，否则图2中描绘的替代实施例的与图1中的元件相同的元件将具有与关于图1描述的相同的结构和功能。替代实施例用起步离合器74代替变矩器22。起步离合器74设置在发动机14与单向离合器(即，第一单向离合器27和第二单向离合器31)之间。更具体地，起步离合器74的输入端76可旋转地联接到发动机14(或者具体地，起步离合器74的输入端76可旋转地固定到曲轴28或者是曲轴28的一体部分)。起步离合器74的输出端78可旋转地联接到第一单向离合器27和第二单向离合器31。输入端76和输出端78各自可以是轴。起步离合器74可以被配置成当处于断开位置时使发动机14与动力传动系统12的其余部分分离，并且当处于闭合位置时将发动机14联接到动力传动系统的其余部分。当处于闭合位置时，起步离合器74可以处于锁定状况或滑动状况。

在替代实施例中，第一单向离合器27可以设置在起步离合器74与m/g18之间。更具体地，起步离合器74的输出端78和m/g18的转子可以各自可旋转地联接到第一单向离合器27。在“激活状况”下，第一单向离合器27可以被配置成响应于起步离合器74的输出端78和m/g18(或更具体地，m/g18的转子)的旋转速度在第一旋转方向29上相等，接合并沿第一旋转方向29联接起步离合器74的输出端78和m/g18(或更具体地，m/g18的转子)以将由发动机14产生的动力从起步离合器74的输出端78传递到m/g18(或更具体地，m/g18的转子)。同样在“激活状况”下，第一单向离合器27可以被配置成响应于在第一旋转方向29上，m/g18(或更具体地，m/g18的转子)的旋转速度大于起步离合器74的输出端78的旋转速度，分离并将起步离合器74的输出端78与m/g18(或更具体地，m/g18的转子)隔离，使得不将动力从起步离合器74的输出端78传递到m/g18(或更具体地，m/g18的转子)。该“激活”但“分离”状态可以被称为第一单向离合器27的超越状况。在“停用状况”下，第一单向离合器27可以被配置成在起步离合器74的输出端78和m/g18(或更具体地，m/g18的转子)的所有旋转速度下，分离并使起步离合器74的输出端78与m/g18(或更具体地，m/g18的转子)隔离。

第二单向离合器31可以设置在起步离合器74的输出端78与m/g18之间。更具体地，起步离合器74的输出端78和m/g18的转子可以各自可旋转地联接到第二单向离合器31。在“激活状况”下，第二单向离合器31可以被配置成响应于起步离合器74的输出端78和m/g18(或更具体地，m/g18的转子)的旋转速度在第二旋转方向33上相等，接合并沿第二旋转方向33联接起步离合器74的输出端78和m/g18(或更具体地，m/g18的转子)以将动力从m/g18(或更具体地，m/g18的转子)传递到起步离合器74的输出端78。同样在“激活状况”下，第二单向离合器31可以被配置成响应于在第二旋转方向33上，起步离合器74的输出端78的旋转速度大于m/g18(或更具体地，m/g18的转子)的旋转速度，分离并将起步离合器74的输出端78与m/g18(或更具体地，m/g18的转子)隔离，使得不将动力从m/g18(或更具体地，m/g18的转子)传递到起步离合器74的输出端78。该“激活”但“分离”状态可以被称为第二单向离合器31的超越状况。在“停用状况”下，第二单向离合器31可以被配置成在起步离合器74的输出端78和m/g18(或更具体地，m/g18的转子)的所有旋转速度下，分离并将起步离合器74的输出端78与m/g18(或更具体地，m/g18的转子)隔离。

现在参考图3和图4，示意性地示出了可以结合本公开使用的摇杆单向离合器80(其可以是电磁离合器)。摇杆单向离合器80可以代表本文所述的任何单向离合器(即，第一单向离合器27、第二单向离合器31、第三单向离合器35和第四单向离合器37)。然而，应当理解，摇杆单向离合器80仅是一种可选择的单向离合器的示例，并且本文所述的单向离合器(即，第一单向离合器27、第二单向离合器31、第三单向离合器35和第四单向离合器37)可以是任何类型的单向离合器。摇杆单向离合器80包括具有凹穴84的摇杆板82，每个凹穴84包含对应的摇杆86，摇杆86可枢转地铰接在相应的凹穴84内。离合器80还包括凸轮板88，凸轮板88具有限定齿部的多个凹口90。当摇杆86相对于凹穴84枢转时，齿部可以抓住摇杆86的向内延伸部分。摇杆86被弹簧92偏置以保持在凹穴内而不会突出。在这种配置中，摇杆86与凹口90之间没有接合，并且因此在摇杆板82与凸轮板88之间没有传递动力或扭矩。图3示出了处于该停用和分离位置的离合器80(其中摇杆86缩回并且摇杆86与凹口90之间没有接合)。

凸轮板88包含线圈[未示出]，所述线圈可以选择性地通电以产生磁力并接合离合器80。响应于磁力，摇杆86克服弹簧92的偏置力从凹穴84向外枢转(即，展开)，使得摇杆86的一部分突出超过摇杆板82的径向向内的面。摇杆86的突出部分可以与凹口90接合，并且在一个旋转方向上在摇杆板82和凸轮板88之间传递扭矩。图4示出了处于该激活和接合位置的离合器80(其中摇杆86展开并且在凹口90内摇杆86与凸轮板88之间接合)。

虽然摇杆板82被示为离合器80的外座圈并且凸轮板88被示为离合器80的内座圈，但是应当理解，离合器80可以包括其他配置，例如其中凸轮板88是外座圈而摇杆板82是内座圈的配置。离合器也可以处于激活和分离位置(其中摇杆86展开，但由于凸轮板88的速度大于摇杆板82的旋转速度而使得在凹口90内摇杆86与凸轮板88之间没有接合)。在激活和分离位置，摇杆86将沿着齿部的倾斜表面滑动，与图4中所示的接合方向相反，从而产生棘轮效应。

参考图5，示出了包括m/g18和变矩器22的模块94的横截面视图。模块94包括壳体96。模块94设置在发动机14与变速器齿轮箱24之间。模块的壳体96可以直接固定到发动机14和变速器齿轮箱24的壳体。涡轮轴98可旋转地固定到涡轮21。涡轮轴98可以被认为是相对于涡轮21的单独部件，或者可以被认为是涡轮21的一体部件。第一单向离合器27和第二单向离合器31设置在涡轮轴98与轴30之间，轴30固定到m/g18的转子100。m/g18的定子102直接固定到壳体96的内壁。第三单向离合器35和第四单向离合器37设置在轴30与变速器输入轴32之间。涡轮轴98可以可旋转地固定到分隔壁104，分隔壁104设置在变矩器22与m/g18之间。更具体地，分隔壁可以限定接收轴承106的孔口，并且涡轮轴98可以经由轴承106可旋转地固定到分隔壁104。壳体96和分隔壁104可以限定流体通道108，流体通道108将液压流体从齿轮箱24输送到轴承106和涡轮轴98，以便润滑轴承并将液压流体供应到变矩器。涡轮轴98可以限定额外的流体通道110，流体通道110将液压流体从轴承106和限定在分隔壁104中的流体通道108输送到变矩器22的内部。

可能需要控制器50以基于hev10的各种状态来调整第一单向离合器27、第二单向离合器31、第三单向离合器35和第四单向离合器37的各种状态，所述hev10的各种状态可以包括发动机起动、hev10的起步(从静止位置开始加速)、对牵引电池20充电等。

在发动机14的起动期间，起动机64和/或m/g18可以用于起动发动机14。如果hev10处于静止状态且单独利用起动机64来起动发动机，则变矩器锁止离合器25(或第二实施例中的起步离合器74)将断开，并且第一单向离合器27、第二单向离合器31、第三单向离合器35和第四单向离合器37都将被停用和分离。在发动机14已经起动之后，在激活和接合第一单向离合器27之前，m/g18的转速可以与涡轮21(或第二实施例中的起步离合器74的输出端78)同步。如果hev10处于静止状态且单独利用m/g18或者利用m/g18和起动机64两者来起动发动机，则变矩器锁止离合器25(或第二实施例中的起步离合器74)将被锁定，第二单向离合器31将被激活并接合，并且第一单向离合器27、第三单向离合器35和第四单向离合器37都将被停用和分离。如果hev10在ev模式下操作并且发动机起动需要转换到hev模式或者仅发动机为hev10提供动力的“仅发动机模式”，则将单独利用起动机64来起动发动机，变矩器锁止离合器25(或第二实施例中的起步离合器74)将被断开，第三单向离合器35将被激活和接合，并且第一单向离合器27、第二单向离合器31和第四单向离合器37都将被停用和分离。在发动机14已经起动之后，在激活和接合第一单向离合器27之前，m/g18的转速可以与涡轮21(或第二实施例中的起步离合器74的输出端78)同步。在发动机14的任何起动期间变速器齿轮箱24的状态可以是空挡状况或其中变速器齿轮箱24处于任何挡位的状况。

在车辆从静止位置开始起步期间，发动机14和m/g18都可以用于向车轮42输送动力和扭矩。如果m/g18在起步期间在ev模式下为车辆供电，则变矩器锁止离合器25(或第二实施例中的起步离合器74)将被断开，第三单向离合器35将被激活和接合，并且第一单向离合器27、第二单向离合器31和第四单向离合器37都将被停用和分离。如果发动机14和m/g18在混合动力模式下为车辆提供动力或者如果在起步期间仅发动机为车辆提供动力，则变矩器锁止离合器25将被断开(或者在第二实施例中，起步离合器74将被闭合)，第一单向离合器27和第三单向离合器35将被激活和接合，并且第二单向离合器31和第四单向离合器37将被停用和分离。应当注意，在第一实施例中，在车辆起步已经发生之后，动力传动系统12的控制系统可以尽快闭合变矩器锁止离合器25以减少能量损失。还应当注意，变速器齿轮箱24在起步期间必须处于挡位中。因此，来自发动机14和/或m/g18的动力必须足以为变速器泵提供动力，以确保齿轮箱24的内部离合器保持接合，以防止变速箱24转换到空挡状况。

当车辆正在被驱动(例如，车辆处于运动中)时或者当车辆静止时，m/g18可以由发动机14操作以对电池20再充电。在所有再充电情况下，变矩器锁止离合器25可以被断开(如果需要扭矩倍增和/或加热变速器流体)或被闭合(如果需要发动机与m/g18之间的最高能量传递效率)。如果使用起步离合器74代替变矩器22，则起步离合器74在所有再充电情况下都将闭合。m/g18将提供负扭矩以对电池20再充电，但是将被控制到相对于发动机14的转速的期望转速。另外，在所有再充电情况期间，第一单向离合器27将被激活和接合，而第二单向离合器31和第四单向离合器37将被停用和分离。第三单向离合器35可以在车辆被驱动的再充电操作期间被激活和接合，并且可以在车辆静止的再充电操作期间被停用和分离。在车辆静止的再充电操作期间变速器齿轮箱24的状态可以是空挡状态或变速器齿轮箱24处于任何挡位的状态。在车辆被驱动并且电池20通过m/g18再充电的操作期间，变速器齿轮箱24将处于任何从动挡位。

在车辆运动并且正在减速的再生制动操作期间，动力和扭矩将从车轮42传递到m/g18以对电池20再充电。m/g18将在再生制动期间提供负扭矩。在再生制动期间，发动机14可以关闭或可以打开(如果需要舱室、变速器流体或催化转换器加热)。在任何再生制动操作期间，第四单向离合器37将被激活和接合，而第一单向离合器27和第三单向离合器37可以被停用和分离。如果需要发动机制动，则可以激活和接合第二单向离合器31。如果不需要发动机制动，则第二单向离合器31可以被停用和分离。在包括变矩器22的实施例中，变矩器锁止离合器25可以在再生制动期间被断开(如果需要加热变速器流体)或在再生制动期间被闭合(如果不需要加热变速器流体或者如果需要发动机制动)。在包括起步离合器74的实施例中，除非需要发动机制动，否则起步离合器74将在再生制动期间断开。否则，起步离合器74将在再生制动期间闭合。在再生制动期间，变速器齿轮箱24将处于任何从动挡位。

在变速器齿轮箱24的换挡期间，变矩器锁止离合器25(或第二实施例中的起步离合器74)将断开，第一单向离合器27和第三单向离合器35可以被激活并接合，并且第二单向离合器31和第四单向离合器37可以被停用和分离。一旦换挡完成，m/g18的速度就将被控制以与发动机14同步，并且一旦发生同步，就将闭合变矩器锁止离合器25(或第二实施例中的起步离合器74)。

应当理解，对于单向离合器，旋转方向或本文所述的任何其他部件、状态或状况的第一、第二、第三、第四等的标注可以在权利要求中重新布置，使得它们关于权利要求是按时间顺序排列。

用在说明书中的词汇是描述性词汇，而不是限制性词汇，并且应当理解，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。如前所述，各种实施例的特征可以组合以形成可能未明确描述或示出的其他实施例。虽然各种实施例可能已经被描述成就一个或多个所期望特性而言相较其他实施例或现有技术实施方式来说提供优点或是优选的，但是本领域的普通技术人员将认识到，一个或多个特征或特性可以折衷以实现期望的总体系统属性，这取决于特定应用和实施方式。因而，关于一个或多个特征被描述相较于其他实施例或现有技术实现方式不期望的实施例并非在本公开的范围之外，并且对于特定应用来说可能是期望的。

根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆具有：发动机；电机；变矩器，其具有可旋转地联接到发动机的泵轮，和涡轮；以及第一单向离合器，其被配置成响应于涡轮转速和电机转速相等，而将涡轮和电机沿第一旋转方向联接，以将动力从涡轮传递到电机，并且响应于电机转速大于涡轮转速，而将涡轮与电机隔离。

根据实施例，上述发明的特征还在于，第一单向离合器是可选择的单向离合器，其被配置成响应于被激活，响应于涡轮转速和电机转速相等，而使涡轮和电机沿第一旋转方向联接，并且响应于电机转速大于涡轮转速而将涡轮与电机隔离，以及响应于被停用，而在所有电机和涡轮转速下将涡轮与电机隔离。

根据实施例，上述发明的特征还在于，第二可选择的单向离合器，其被配置成响应于被激活，而使涡轮和电机沿与第一方向相反的第二方向联接，以将动力从电机传递到涡轮，并且在被停用时，在所有电机和涡轮转速下将涡轮与电机隔离。

根据实施例，上述发明的特征还在于，变速器齿轮箱；和第二可选择的单向离合器，其被配置成响应于被激活，而沿第一旋转方向将电机联接到变速器齿轮箱的输入端以将动力从电机传递到变速器齿轮箱，并且响应于被停用，而将电机与变速器齿轮箱隔离。

根据实施例，上述发明的特征还在于，第三可选择的单向离合器，其被配置成响应于被激活，而沿与第一方向相反的第二旋转方向将电机联接到变速器齿轮箱的输入端以将动力从变速器齿轮箱的输入端传递到电机，并且响应于被停用，而将电机与变速器齿轮箱隔离。

根据实施例，上述发明的特征还在于，设置在变速器齿轮箱的输入端与第二可选择的单向离合器之间的减振器。

根据实施例，上述发明的特征还在于，壳体，其中变矩器和电机设置在壳体内，并且其中壳体包括设置在变矩器与电机之间的分隔壁。

根据实施例，上述发明的特征还在于，分隔壁限定通道，所述通道被配置成将润滑流体引导到设置在涡轮周围的轴承。

根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆具有：发动机，其具有曲轴；电机，其具有转子；变矩器，其具有可旋转地联接到曲轴的泵轮，和涡轮；以及第一单向离合器，其被配置成响应于涡轮转速和转子转速相等，而将涡轮和转子沿第一方向联接，以将动力从涡轮传递到转子，并且响应于转子转速大于涡轮转速，而将涡轮与转子分离。

根据实施例，上述发明的特征还在于，第一单向离合器是可选择的单向离合器，其被配置成响应于被激活，响应于涡轮转速和转子转速相等，而使涡轮和转子沿第一方向联接，并且响应于转子转速大于涡轮转速而将涡轮与转子隔离，以及响应于被停用，在所有转子和涡轮转速下将涡轮与转子分离。

根据实施例，上述发明的特征还在于，第二可选择的单向离合器，其被配置成响应于被激活，而使涡轮和转子沿与第一方向相反的第二方向联接，以将动力从电机传递到涡轮，并且响应于被停用，在所有电机和涡轮转速下将涡轮与电机分离。

根据实施例，上述发明的特征还在于，变速器齿轮箱；和第二可选择的单向离合器，其被配置成响应于被激活，而沿第一方向将转子联接到变速器齿轮箱的输入端以将动力从转子传递到变速器齿轮箱，并且响应于被停用，而将转子与变速器齿轮箱分离。

根据实施例，上述发明的特征还在于，第三可选择的单向离合器，其被配置成响应于被激活，而沿与第一方向相反的第二旋转方向将转子联接到变速器齿轮箱的输入端以将动力从变速器齿轮箱的输入端传递到转子，并且响应于被停用，而将转子与变速器齿轮箱隔离。

根据实施例，上述发明的特征还在于，壳体，其中变矩器和电机设置在壳体内，并且其中壳体包括设置在变矩器与电机之间的分隔壁。

根据本发明，提供了一种车辆，所述车辆具有：发动机；电机；起步离合器，其具有可旋转地联接到发动机的输入端，和输出端；以及第一单向离合器，其被配置成响应于输出端转速和电机转速相等，而使输出端和电机沿第一旋转方向联接，以将动力从输出端传递到电机，并且响应于电机转速大于输出端转速，而将输出端与电机隔离。

根据实施例，上述发明的特征还在于，第一单向离合器是可选择的单向离合器，其被配置成响应于被激活，响应于输出端转速和电机转速相等，而使输出端和电机沿第一旋转方向联接，并且响应于电机转速大于输出端转速而将输出端与电机隔离，以及响应于被停用，在所有电机和输出端转速下将输出端与电机隔离。

根据实施例，上述发明的特征还在于，第二可选择的单向离合器，其被配置成响应于被激活，而使输出端和电机沿与第一方向相反的第二方向联接，以将动力从电机传递到输出端，并且响应于被停用，在所有电机和输出端转速下将输出端与电机隔离。

根据实施例，上述发明的特征还在于，变速器齿轮箱；和第二可选择的单向离合器，其被配置成响应于被激活，而沿第一旋转方向将电机联接到变速器齿轮箱的输入端以将动力从电机传递到变速器齿轮箱，并且响应于被停用，而将电机与变速器齿轮箱隔离。

根据实施例，上述发明的特征还在于，第三可选择的单向离合器，其被配置成响应于被激活，而沿与第一方向相反的第二旋转方向将电机联接到变速器齿轮箱的输入端以将动力从变速器齿轮箱的输入端传递到电机，并且响应于被停用，而将电机与变速器齿轮箱隔离。

根据实施例，上述发明的特征还在于，设置在变速器齿轮箱的输入端与第二可选择的单向离合器之间的减振器。