辅助动力的储存和传递的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开内容涉及向车辆传动系和其他机器提供辅助动力。
【背景技术】
[0002]车辆和其他平台的设计有时可以包括动力需求和成本空间考虑之间的权衡。在一些构造中，为了以适当的价格制造具有合理的传动系极限数据的车辆或其他平台，可以使用不提供完全最优的瞬时动力响应的发动机。例如，可以为作业车辆提供通常能够(例如，通过向传动系提供适当的速度和扭矩)满足车辆在期望的稳定状态操作期间的动力需求的发动机。然而，在诸如车辆加速、车辆负载突然增大等的特定的瞬时事件期间，此种发动机可能提供次最优性能。例如，操作人员可能由于发动机而经历扭矩(或速度)指令和全指令扭矩(或速度)的传输之间的滞后，或者发动机可能全力地争取提供全指令扭矩(或速度)。
【发明内容】
[0003]公开了用于提供辅助动力储存和传递的一种传动系和车辆。根据本发明的一个方面，动力转动装置可以接收来自发动机或车辆的其他部件的动力，并且可以将动力提供到储能装置。辅助动力装置可以接收来自储能装置的动力并且经由单向动力传递装置将动力提供到辅助动力联接装置。辅助动力联接装置可以将来自辅助动力装置的动力，也就是由单向动力传递装置所接收的动力，提供到曲柄轴或车辆的其他部件。
[0004]在一些实施例中，动力转换装置和辅助动力装置可以包括连续可变动力源，如电机或液压机器。储能装置可以包括电能储存装置、液压蓄能器或机械能储存装置。单向动力传递装置可以包括超越离合器，如机械二极管或楔块离合器。辅助动力联接装置可以包括多个齿轮，诸如行星齿轮组。
[0005]在以下的附图和说明中提及了一个或多个实施例的细节。从说明、附图和权利要求中其他特征和优点将变得显而易见。
【附图说明】
[0006]图1是根据本公开内容的可以包括辅助动力系统的示例车辆的立体图；
[0007]图2是图1的示例车辆的示例传动系的示意图；
[0008]图3是图1的示例车辆的另一示例传动系的示意图；
[0009]图4是图1的示例车辆的又一示例传动系的示意图；以及
[0010]图5是图4的传动系的多个方面的详细示意图；
[0011]图6是包含在图3的传动系中的楔块离合器的剖视图；以及
[0012]图7是包含在图4的传动系中的机械二极管的剖视图。
[0013]各个附图中类似的附图标记表示类似的元件。
【具体实施方式】
[0014]下文描述了公开的传动系(或车辆)的一个或多个实施例，如在上文简短描述的附图的视图中示出的那样。本领域的技术人员可以想到对示例性实施例的各种修改。
[0015]如在本文中使用的那样，“之间”可以被用于指代动力传递元件的特定次序或顺序，而不是指元件的物理定位或布置。例如，如果动力经由离合装置被传递到输出部件，那么不管发动机和输出部件是否位于离合装置的物理上相对的两侧，都可以认为离合装置是位于发动机和输出部件之间。
[0016]类似地，如在本文中使用的那样，“上游”和“下游”可以被用于指代相对于通过各个部件的(或者被各个部件控制的)动力流的相对位置。例如，如果动力被从发动机传递到曲柄轴，然后经由离合装置被传递到动力轴传动装置，那么此种离合装置可以被认为是位于发动机下游和传动装置上游(因此，位于发动机和离合装置之间)。类似地，此种传动装置可以被认为位于发动机和离合装置两者的下游，并且位于接收来自传动装置(例如，差动动力输出(ΡΤ0)轴等)的动力的各个部件的上游。
[0017]还如在本文中使用的那样，“直接”或“直接地”可以被用于指示在不需要将动力转换到其他形式的中间变换的情况下两个系统元件之间的动力传递。例如，如果在不要通过连续可变动力源(CVP)而将动力转换为其他形式的情况下(例如在不需要通过发动机或液压栗而将动力转换为电能或液压能的情况下)，经由多个轴、离合器和齿轮(例如，各种正齿轮、锥齿轮、集合齿轮(summing gear)或其他齿轮)而传递动力，那么动力可以被认为通过发动机被“直接地”传递到输出部件。在一些构造中，通过扭矩变换器而流体地传递转动动力可以为认为是“直接的”。
[0018]相反地，如果动力的一部分在传递期间被转换为其他形式，那么动力不能被认为是“直接地”在两个系统元件之间传递。例如，如果发动机动力的一部分通过CVP被转换为不同的形式，即使该部分之后被转换为转动动力(例如，通过另一 CVP)并且然后与未被转换的发动机动力重新组合(例如，通过集合行星齿轮或其他集合组件)，该动力也不能认为是在发动机和输出部件之间被“直接地”传递。
[0019]如上所述，在多种车辆或其他平台中，现有的发动机和传动系构造响应于瞬时事件可能体现出不期望的性能。例如，在一些情况下，当操作人员指示(或者按情况以其他方式要求)轮速或扭矩增大时，那么在达到期望的速度或扭矩之前可能发生不期望的滞后。在一些实施例中，车辆或其他平台甚至可能不能完成指示的(或以其他方式要求的)轮速或扭矩。这些缺陷例如可能由相关的发动机所导致，该发动机缺少有效地解决上述的瞬时事件的必要动力性能。因此，提供响应于瞬时车辆(或其他平台)事件而用于储存和传递辅助动力的系统可能是有用的。(以下的各种示例可以特别地解决车辆应用中的问题。但是应当理解，其他应用也是可能的。)
[0020]在一些实施例中，例如，来自车辆的动力的一部分可以被转移以被储存在储能装置中。该被转移的动力可以引自发动机自身或者引自车辆的各种其他部件。例如，齿轮式连接装置可以被设置有接收来自发动机的动力的曲柄轴，来自发动机的动力的一部分经由该曲柄轴可以被转移以被储存在储能装置中。类似地，连接装置可以被设置有再生制动或其他系统，由此动力可以额外地(或可选地)被转移到储能装置。
[0021]能量可以以包括电能、液压能(即，被储存的压力)或机械能等的各种形式被储存在储能装置中。因此，储能装置和相关的控制设备可以采用包括电的(例如，电池组件)、液压(例如，液压蓄能器)或机械(例如，飞轮组件)等各种形式。在一些实施例中，动力转换装置可以接收来自发动机(或其他车辆组件)的机械动力，并且将该动力转换为可储存的形式。例如，发动机或液压栗形式的CVP可以接收来自发动机(或其他车辆部件)的机械动力，并且将该动力转换为电能形式或液压形式。类似地，用于动力的机械能储存装置的动力转换装置可以将接收的动力转换为适当的机械形式。例如，用于飞轮储能装置的动力转换装置可以接收来自发动机(或其他车辆部件)的机械动力，并且将接收的动力转换为用于飞轮的适当的高速机械转动。
[0022]当车辆遇到瞬时需求(或者在各种其他情况下)时，则来自储能装置的能量可以被释放，从而向车辆提供辅助动力(即，除了由发动机所提供的动力之外)。例如，一旦操作人员指示高扭矩操作，那么能量可以从储能装置传递到传动系的下游部件，从而减少指示的扭矩的传递过程中的任何滞后或者其他缺陷。
[0023]在一些实施例中，通过用于将动力从储存形式转换到适当的机械动力的一个或多个中间辅助动力装置，可以传递来自储能装置的能量。例如，在以电的形式或液压形式将能量储存在储能装置中的情况下，用作马达或液压马达的电机可以将储存的能量转换为机械动力。类似地，当以机械形式储存能量时，可以发生适当的机械转换。例如，与飞轮储能装置配对的辅助动力装置可以接收来自飞轮的机械动力并且将接收的动力转换为低速的机械转动。
[0024]为了在辅助动力装置和传动系的下游部件之间提供较低损失的联接，也可以提供辅助动力联接装置和单向动力传递装置。辅助动力联接装置可以采用各种形式，以视情况而用于组合来自辅助动力源和发动机的动力。例如，连接到曲柄轴或其他传动系部件的集合齿轮组或其他齿轮组可以接收来自发动机和辅助动力源两者的能量，并且将组合的动力输出提供到传动系的下游部件。在一些实施例中，可以使用行星齿轮组来集合来自发动机和辅助动力源两者的能量。
[0025]单向动