CN101244693B - 车辆驱动系统、功率管理装置和用于管理功率的方法 - Google Patents

车辆驱动系统、功率管理装置和用于管理功率的方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种用于具有发动机的混合功率车辆的功率分配系统。该功率分配系统包括电动机/发电机、包括第一附属设备车辆辅助驱动系统和功率分配设备。所述功率分配设备包括具有第一轴的第一功率传递元件，所述第一轴构造成在向所述发动机提供功率或从所述发动机接收功率。所述功率分配设备还包括具有第二轴的第二功率传递元件，所述第二轴构造成在向所述电动机/发电机提供功率或从所述电动机/发电机接收功率。所述功率分配设备还包括具有第三轴的第三功率传递元件，所述第三轴构造成在向所述辅助驱动系统提供功率，以驱动所述第一附属设备。所述功率分配设备还包括第一离合器和第二离合器。

Description

车辆驱动系统、功率管理装置和用于管理功率的方法
技术领域
本公开涉及车辆功率分配系统，尤其涉及用于在发动机、电动机/发电机和辅助驱动系统之间传递功率的车辆功率分配系统。
背景技术
当前车辆利用辅助驱动系统向车辆附属设备(例如，空调系统、功率转向系统、功率制动、交流发电机和泵(例如，油、冷却液等))提供功率。辅助驱动系统包括通过一个或多个滑轮连接到发动机的传动带。当前车辆的问题在于，功率无法有效地传递到附属设备上。当前的辅助驱动系统在整个发动机运行速度范围上提供充足的功率来操作辅助设备。发动机可在从如500RPM(每分钟转数)至8000RPM的速度运行，辅助驱动系统的滑轮运行于与发动机速度直接成比例的速度。为了在整个发动机运行速度之上向车辆附属设备提供充足的功率，发动机速度相对于附属驱动系统滑轮速度的比选择为固定比，使得附属驱动系统可分配足以将附属设备运行于最低发动机速度的功率。然而，通过选择其比值，使得发动机提供足以将附属设备运行于最低发动机速度的功率，发动机构造为提供过多的功率，以使附属设备在更高的发动机速度，从而车辆消耗了过多的能量。
在当前的混合功率车辆中，发动机在选一的条件下关闭(例如，当车辆制动时或者当车辆驻车时)，以降低发动机的燃料消耗。当发动机关闭时，混合功率车辆利用电动机给附属设备提供功率。当前混合功率车辆的问题在于，在所有的运行条件下都利用电动机给附属设备提供功率。由于将发动机的机械能转换为电能、将电能在电池中存储为化学能、再将电池的化学能转换为电能然后转换回机械能来驱动附属设备的低往返效率，这样效率低下。另外，该方法增加了具有功率分配系统的车辆的车辆成本，其中功率分配系统通过直接传递发动机产生的转动能量来驱动附属设备。
因此，需要一种能够更加有效地给车辆附属设备分配功率并降低车辆成本的功率分配系统。
发明内容
这里公开了一种根据本公开具体实施例的具有发动机的混合功率车辆的功率分配系统。该功率分配系统包括电动机/发电机、包括第一附属设备车辆辅助驱动系统和功率分配设备。所述功率分配设备与所述发动机、所述电动机/发电机和所述车辆辅助驱动系统可操作地联接。所述功率分配设备包括具有第一轴的第一功率传递元件，所述第一轴构造成在向所述发动机提供功率或从所述发动机接收功率。所述功率分配设备还包括具有第二轴的第二功率传递元件，所述第二轴构造成在向所述电动机/发电机提供功率或从所述电动机/发电机接收功率。所述功率分配设备还包括具有第三轴的第三功率传递元件，所述第三轴构造成在向所述辅助驱动系统提供功率，以驱动所述第一附属设备。所述功率分配设备还包括第一离合器，其构造成将所述第一轴、第二轴和第三轴中任意两个可旋转地联接。所述功率分配设备还包括布置在所述第一功率传递元件与旋转方向上固定的壳体之间的第二离合器。所述电动机/发电机、所述发动机、或者所述电动机/发电机与所述发动机的组合可通过所述功率分配设备向所述辅助驱动系统提供功率。所述功率分配设备的所述第三轴构造成以预定速度运行，其中所述预定速度独立于所述发动机的速度。
这里公开了一种根据本公开具体实施例的用于以预定速度操作驱动车辆辅助驱动系统的轴的方法。该方法包括确定用于操作所述车辆辅助驱动系统的输入功率水平。所述方法还包括确定可用于操作所述车辆辅助驱动系统的发动机输出功率水平。如果所述车辆辅助驱动系统输入功率水平大于所述发动机输出功率水平，那么所述方法包括确定用于操作电动机/发电机的电动功率水平。如果所述车辆辅助驱动系统输入功率水平小于所述发动机输出功率水平，那么所述方法包括确定用于操作电动机/发电机的发电功率水平。
附图说明
图1为根据本公开具体实施例的功率传递系统的示意图；
图2为示出图1中功率传递系统的功率传递装置：发动机功率传递元件、电动机/发电机功率传递元件和辅助功率传递元件的相对速度的杆图；
图3为根据另一具体实施例的另一功率传递系统的示意图；
图4为根据另一具体实施例的另一功率传递系统的示意图；
图5为根据另一具体实施例的另一功率传递系统的示意图；
图6为根据另一具体实施例的另一功率传递系统的示意图；以及
图7为根据另一具体实施例的另一功率传递系统的示意图。
具体实施方式
现在描述根据具体实施例的混合功率车辆的功率分配系统。所述功率分配系统包括功率分配设备。所述功率分配设备包括发动机功率传递元件、电动机/发电机功率传递元件和辅助功率传递元件。
各功率传动元件构造成与其它功率传递元件相连，以便在车辆的各种运行条件期间在车辆中传递所需量的功率。具体地，各功率传递元件构造成传递转动功率。所述术语转动功率应当包括装置的旋转运动产生的所有功率(例如，包括扭矩和角速度的功率)。因此，功率传递元件可包括所有能够传递这种功率的元件。
在具体实施例中，功率传递元件包括通过一个或多个齿轮连接的轴。但是，在可选具体实施例中，轴可通过辊子、链轮、滑轮、转轮等彼此连接。功率传递元件可直接连接，例如，功率传递元件可通过摩擦接触或齿轮啮合来传递功率。另外，功率传递元件可通过中间元件(例如，通过链条、滑轮等)连接。另外，各功率传递元件可通过场(例如，通过磁场等)连接。另外，各功率传递元件可通过耦合来连接。
发动机功率传递元件包括第一轴。所述第一轴构造成向发动机传递功率和从发动机接收功率。电动机/发电机功率传递元件包括第二轴。所述第二轴构造成向电动机/发电机传递功率和从电动机/发电机接收功率。辅助功率传递元件包括第三轴。所述第三轴构造成向附属设备传递功率和从附属设备接收功率。
功率分配设备构造成独立于发动机的速度，以预定速度向车辆辅助驱动系统传递功率。当发动机关闭时，或者当发动机以任意运行速度运转时(例如，在从0至8000RPM的运行速度)，功率分配系统可以预定速度向车辆附属设备传递功率。另外，功率分配系统可向电动机/发电机传递功率，并且电动机/发电机可将功率存储在电池中以备将来应用。
功率分配系统可具有几个为各种运行状况选择的构造。功率传递元件、附属设备和电动机/发电机可与发动机分开布置，以减小总的发动机长度，从而减小发动机舱空间的大小。
参考图1，示出了典型的功率分配系统10。该系统10包括功率分配设备12、发动机驱动系统14、电动机/发电机16和辅助驱动系统18。
功率分配设备12设置成在发动机驱动系统14、电动机/发电机16和辅助驱动系统18之间有选择地传递功率。功率分配设备12包括发动机功率传递元件30、电动机/发电机功率传递元件32、辅助功率传递元件34、离合器36(这里也称为第一离合器)、单向离合器38(这也称为第二离合器)和壳体40。
发动机功率传递元件30包括多个行星齿轮44和行星架轴46。行星架轴46包括中轴，该中轴具有从其延伸的臂元件。行星齿轮44可旋转地联接到臂元件上，使得每个行星齿轮都包括从行星架轴的轴线偏离的轴线。行星齿轮“可旋转地联接”，使得行星齿轮可独立于行星架轴旋转，从而允许各行星齿轮在其自己的轴线上旋转，同时允许行星架轴绕着行星架轴的轴线旋转。
电动机/发电机功率传递元件32包括中心齿轮50和中心齿轮轴52。中心齿轮50持续地联接到中心齿轮轴52上。如这里所使用的，术语“持续地”联接指的是元件的联接，其中在运转期间，元件具有相同的转速。
辅助功率传递元件34包括齿圈60和齿圈轴62。齿圈60持续地联接到齿圈轴62上，使得齿圈轴62与齿圈60一起旋转。
离合器36构造成有选择地锁止齿圈轴62和行星架轴46。当离合器36接合时，齿圈轴62和齿圈轴46被旋转方向上锁止。这里所用的旋转方向上锁止用来表示锁止为齿轮以相同的速度旋转。另外，当离合器36啮合时，中心齿轮轴也将以与齿圈轴62和行星架轴46相同的速度旋转。在可选的具体实施例中，离合器可旋转方向上锁止三个轴中的任意两个或全部三个轴，其中锁止至少两个轴将使全部三个轴都以相同的速度旋转(即，齿圈轴、行星架轴和中心齿轮轴之间的为1∶1∶1)。当离合器不接合时，如本领域的技术人员所公知的，齿圈轴、行星架轴和中心齿轮轴的相对速度依赖于齿圈与中心齿轮的齿数比。齿圈与中心齿轮齿数比通常在1.5∶1至3.0∶1的范围内。另外，可在功率分配系统12中各种位置布置其它齿轮、滑轮或变扭元件，以在系统12的组件之间提供的扭矩水平。最终的扭矩传递比随着齿圈、行星齿轮和中心齿轮之间的齿数比以及由于齿轮、滑轮等的其它比率根据公知关系变化。
单向离合器38通过将行星架固定在壳体40上，允许行星架轴46沿第二方向旋转，而阻抗行星架轴46沿第二方向旋转。从而单向离合器38只允许发动机驱动系统的曲轴72沿第二方向旋转，而防止曲轴72沿第一方向旋转。尽管离合器38描述为“单向”离合器，但是应当理解，在可选具体实施例中，离合器38还可为双向离合器，其中所述双向离合器可在所选运行状况期间有选择地接合或分离行星架轴46，以防止所述行星架轴46的旋转。
发动机驱动系统14设置为从一系列内部燃烧反应产生转动能量。发动机驱动系统包括内燃机70、曲轴72、曲轴滑轮74、传动带76和发动机驱动滑轮78。
发动机70可产生所选的功率水平，以提供足以在各种速度和运行条件下操作车辆的功率。另外，车辆可在所选运行条件下关闭发动机，以燃料、排放或噪声。特别地，当车辆减速时或车辆停止时，车辆可关闭发动机。在具体实施例中，发动机14为汽油机。在可选实施例中，系统可包括可使用其它燃料的发动机。例如，发动机可为柴油机或构造成依靠其它替代燃烧(例如，酒精、其它碳氢化合物等)的发动机。发动机可操作地联接到曲轴72上。曲轴72构造成响应于发动机燃烧室内膨胀的气体而旋转。
曲轴滑轮74联接到曲轴72上，使得曲轴滑轮74与曲轴72一起旋转。发动机驱动滑轮78连接到行星架轴46上，使得驱动滑轮78与行星架轴46一起旋转。
发动机驱动滑轮78通过传动带76连接到曲轴滑轮74上，使得可在曲轴滑轮与发动机驱动滑轮之间传递转动能量。
电动机/发电机16构造成运行于电动模式和发电模式。当电动机/发电机16运行于电动模式时，存储在如电池(未示出)中的电能通过电动机/发电机转换为提供给中心齿轮轴52的旋转机械能。当电动机/发电机16运行于发电模式时，中心齿轮轴52提供的转动能量转换为存储在电池中的电能，以备将来应用。
控制器(未示出)电联接到电动机/发电机16。所述控制器可为能够提供用于建立电动机/发电机16是否运行于电动模式或发电模式的装置、以及用于通过控制电动机/发电机16中电压和电流而控制中心齿轮轴52的转速的装置的任意装置。控制器基于输入信号确定运行模式和所需的中心齿轮轴52的旋转方向和速度，其中输入信号可包括发动机状态(即，关闭、起动或运行)、发动机曲轴72的转速、行星架轴46的转速、中心齿轮轴52的转速、行星齿轮轴62的转速、离合器36的状态(即，接合或分离)和单向离合器38的状态(即，接合或分离)。在其它具体实施例中，控制器可利用其它输入信号来优化功率分配系统的性能。这些其它信号可包括用在控制发动机运行中的信号(例如，发动机控制模块(ECM)利用的信号)。
当发动机的输出功率水平大于用来驱动车辆和操作辅助驱动系统的输入功率水平时，控制器将电动机/发电机16设为发电模式。另外，控制器控制电动机/发电机的操作，使得中心齿轮轴52的转速保持在所需的水平(例如，将附属设备以最高水平的能量效率水平运行、同时提供适当功能的转速)。
当电动机/发电机16处于电动模式时，电动机/发电机16从电池接收电能。电池提供的电流可给电动机供电，以转动中心齿轮轴52。控制器可控制电能，从而控制中心齿轮轴的转速。通过控制中心齿轮轴的转速，控制器可控制供给到功率分配设备12的能量大小超过供给到发动机14的功率，从而控制驱动辅助驱动系统18的齿圈轴62的转速。
在辅助驱动系统运行期间，操作辅助驱动系统的输入功率水平可变化，附属设备和各附属设备使用的功率水平基于此操作。例如，输入功率水平可包括从1马力至10马力的功率水平。传感器可检测辅助驱动系统的运行速度，并将表示辅助驱动系统速度的信号发送到控制器。可选择地，从发动机输出(例如，曲轴)速度、电动机速度(例如，相位控制信号)和齿圈、中心齿轮及行星齿轮之间的已知齿轮比关系，可知辅助驱动系统速度。然后，控制器改变电动机/发电机的功率输入水平或功率输出水平，以便根据附属设备变化的功率需求保持驱动系统的转速。
辅助驱动系统18包括辅助驱动滑轮80、第一附属设备82、第二附属设备84、第一辅助滑轮86、第二辅助滑轮88和传动带90。
辅助驱动滑轮80联接到齿圈轴62，使得辅助驱动滑轮80与齿圈轴62一起转动。辅助驱动滑轮80通过传动带90可操作地联接到第一辅助滑轮86和第二辅助滑轮88，使得在辅助驱动滑轮80与辅助滑轮86和88之间传递转动能量。
第一附属设备82和第二附属设备84每个都可为任意形式的车辆附属设备，包括空调系统、功率转向系统、功率制动系统、交流发电机和泵(例如，水泵、油泵、冷却液泵等)等附属设备。尽管所示辅助驱动系统18包括两个附属设备80和82，但是应当理解，典型辅助驱动系统18可只包括一个附属设备或者不只两个附属设备。在另一具体实施例中，辅助驱动系统包括空调系统、功率转向系统、功率制动系统、油泵和冷却液泵。附属设备82包括构造为从第一辅助滑轮86接收转动能量的轴，第二附属设备84包括构造为从第二辅助滑轮88接收转动能量的轴。
如上所述，功率分配系统12可在不同的操作情况下分配不同的功率，以使车辆的能量效率最大化。另外，功率分配系统12可依据各种操作状况，从发动机、电动机/发电机、或者从发动机和电动机/发电机两者向附属设备传送功率。另外，功率分配系统可从发动机向电动机/发电机传送功率(例如，给电池充电)，或者功率分配系统可从电动机/发电机向发动机传送功率(例如，起动发动机)。另外，车辆可控制功率分配，使得辅助滑轮以恒定速度转动，从而在各种车辆运行状况期间可将功率有效地传递到车辆附属设备。表1中示出了功率分配系统的操作模式。在表1中，MG表示电动机/发电机16，PTM表示功率传递元件。
表1
操作模式 附属设备PTM34的速度 发动机PTM30的速度 电动机/发电机PTM32的速度 离合器38 离合器36
1发动机关闭/MG驱动附属设备 ＝所选速度水平 关 电动-反向旋转 开 关
2.低发动机速度/发动机&MG驱动附属设备 ＝所选速度水平 开(低速) 电动-反向旋转 关 关
3.中间发动机速度/发动机驱动附属设备 ＝所选速度水平 开(中速) 发电-正向旋转 关 关
4.高发动机速度/发动机驱动附属设备 ＝所选速度水平 开(高速) 发电-正向旋转 关 关
5.高发动机速度/发动机驱动附属设备&MG ＝发动机速度 开(高速) 关-正向旋转 关 开
6.发动机关闭/MG起动发动机 ＝发动机速度 关 电动 关 开
在操作模式1中，发动机关闭，并且电动机/发电机向附属设备提供功率。离合器38接合，使得电动机/发电机的转动能量无法传递到发动机，从而防止了发动机沿第一(向后)方向运行。离合器36分离，以允许在电动机/发电机与辅助驱动系统之间传递功率，其中所述辅助驱动系统利用功率分配设备12中所选的传动比。
在操作模式2中，发动机以低速运行，并且发动机和电动机/发电机向附属设备提供功率。离合器38分离。离合器36分离，以允许在电动机/发电机与辅助驱动系统之间传递功率，其中所述辅助驱动系统利用功率分配设备12中所选的传动比。
在操作模式3中，发动机以中速运行，并且发动机向附属设备提供功率。另外，发动机产生的一部分转动能量传递到电动机/发电机，转换为电能。电流由车辆负载使用，或存储在电池中。离合器38分离。离合器36分离，以允许在电动机/发电机与辅助驱动系统之间传递功率，其中所述辅助驱动系统利用功率分配设备12中所选的传动比。在该模式中，附属设备速度控制为大于发动机速度。
在操作模式4中，发动机以高速运行，并且发动机向附属设备提供功率。另外，发动机产生的一部分转动能量传递到电动机/发电机，转换为电能。电流由车辆负载使用，或存储在电池中。离合器38分离。离合器36分离，以允许在电动机/发电机与辅助驱动系统之间传递功率，其中所述辅助驱动系统利用功率分配设备12中所选的传动比。在该模式中，附属设备速度控制为小于发动机速度。
在操作模式5中，发动机附属设备提供功率。另外，电动机/发电机可控制为或者自由转动(即，既不是电动，也不发电)，或者发电。离合器38分离。离合器36接合，以锁止行星齿轮组，引起齿圈轴62、行星架轴46和中心齿轮轴52一起旋转，允许功率从发动机传递到电动机/发电机和辅助驱动系统。
在操作模式6中，发动机起初是关闭的，并且利用电动机/发电机起动发动机。功率分配设备12从电动机/发电机向发动机传递转动能量。在开始内部燃烧之前，发动机以所选的速度旋转。离合器36接合，使得中心齿轮、行星架和齿圈之间的传动比为1∶1∶1，从而以所选的起动速度驱动发动机。功率分配设备12还从电动机/发电机向辅助驱动系统传递功率，以驱动附属设备。
参考图2，杆图示出了发动机功率传递元件30、电动机/发电机功率传递元件32、辅助功率传递元件34的相对速度。齿圈与中心齿轮的齿数比为1.6∶1。在操作模式1-4和6中，辅助驱动系统以由电动机/发电机控制的速度运行。控制器接收表示发动机速度的信号或者表示辅助驱动速度的信号，并控制电动机/发电机，以将辅助驱动系统保持在所选的速度。所选的辅助驱动系统速度可选择成，附属设备可以最优的能量效率运行。在具体实施例中，所选速度为约500-7000转每分，更具体地为约1000-3000转每分，再具体地为约1500转每分。本领域的技术人员应当认识到，差速(行星齿轮)传动布置和齿轮组齿数比可适当地选择为符合具体应用。
现在参考图1和3-7，示出了具体的功率产生系统10、100、120、140、150和160。如下面表2中所概述的，行星齿轮系统可利用各种附属设备、发动机和电动机/发电机之间传递功率。其结构可选择为使在组件之间的扭矩传递最优和/或使车辆内的空间最优。对于各种名的齿圈与中心齿轮给出了具体的齿数比。
表2
图(样本齿圈/中心齿轮齿数比) 附属设备 发动机 电动机/发电机 离合器2 离合器1
1(R/S＝1.6) 齿圈 行星架 中心齿轮 行星架 齿圈-行星架
3(R/S＝1.6) 中心齿轮 行星架 齿圈 行星架 中心齿轮-行星架
4(R/S＝2.6) 行星架 齿圈 中心齿轮 齿圈 齿圈-行星架
5(R/S＝1.6) 齿圈 行星架 中心齿轮 行星架 齿圈-行星架
6(R/S＝1.6) 中心齿轮 行星架 齿圈 行星架 中心齿轮-行星架
7(R1/S1＝1.6，R2/S2＝2.0) 齿圈 行星架 中心齿轮 行星架 齿圈-行星架
参考图3，示出了功率分配系统100的具体实施例。功率分配系统100包括功率分配设备102、发动机驱动系统14、电动机/发电机16和辅助驱动系统18。
功率分配系统102为行星齿轮系统，包括中心齿轮、中心齿轮轴52、行星齿轮架、行星架轴46、齿圈和齿圈轴62。中心齿轮轴52通过辅助驱动滑轮联接到辅助驱动系统。行星齿轮架轴46通过发动机驱动系统滑轮联接到发动机驱动系统。齿圈通过齿圈轴62联接到电动机/发电机。该功率分配系统布置允许在发动机高速运行期间，电动机/发电机的速度低于功率分配系统10的速度。
参考图4，示出了功率分配系统120的具体实施例。功率分配系统120包括功率分配设备122、发动机驱动系统14、电动机/发电机16和辅助驱动系统18。
功率分配系统122为行星齿轮系统，包括中心齿轮、中心齿轮轴52、行星齿轮架、行星架轴46、齿圈和齿圈轴62。中心齿轮轴52电动机/发电机。行星齿轮架轴46通过辅助驱动系统滑轮联接到辅助驱动系统18。齿圈通过发动机驱动系统滑轮联接到发动机驱动系统。该功率分配系统布置允许在发动机高速运行期间，选择的实际传动比产生的电动机/发电机速度低于功率分配系统10和100的速度。
参考图5，示出了功率分配系统140的具体实施例。功率分配系统140包括功率分配设备12、发动机驱动系统14、电动机/发电机16和辅助驱动系统18。功率分配系统140还包括布置在中心齿轮轴52与电动机/发电机轴之间的滑轮系统142。该滑轮系统142构造成增加或降低电动机/发电机与功率传递系统之间传递的扭矩。
参考图6，示出了功率分配系统150的具体实施例。功率分配系统150包括功率分配设备102、发动机驱动系统14、电动机/发电机16和辅助驱动系统18。功率分配系统150还包括布置在齿圈轴62与电动机/发电机轴之间的齿轮系统152。齿轮系统152构造成增加或降低在电动机/发电机与功率传递系统之间传递的扭矩。尽管功率传递系统140和150示出了布置在电动机/发电机与功率分配设备之间的扭矩转换装置，但是应当理解，在其它具体实施例中，扭矩转换装置可布置在功率分配系统中的其它位置(例如，在发动机与功率分配设备之间和辅助驱动系统与功率分配设备之间)。
参考图7，示出了功率分配系统160的具体实施例。功率分配系统160包括功率分配设备162、第二行星齿轮系统164、发动机驱动系统14、电动机/发电机16、辅助驱动系统18和单向离合器166，其中第二行星齿轮系统164构造成增加在电动机/发电机与功率传递系统之间传递的扭矩。
功率分配系统162基本上类似于图5的功率分配设备12。但是，功率分配设备162并不包括单向离合器38。相反，单向离合器166有选择地联接到发动机驱动系统14的发动机驱动滑轮78。当接合时，单向离合器166允许发动机驱动滑轮78沿第二方向旋转，同时防止发动机驱动滑轮78沿第一方向旋转。从而，单向离合器166只允许曲轴72沿第二方向旋转，而防止曲轴72沿第一方向旋转。尽管离合器166描述为“单向”离合器，但是应当理解，在可选具体实施例中，离合器166也可为双向离合器，其中在选定的操作条件下双向离合器接合，以防止曲轴72沿第二方向旋转。
尽管在本发明前面的详细说明中已经描述了各种具体实施例，但是应当理解，还存在很多其它变形。还应当理解，这些具体实施例只是实例，并不是以任何方式限制本发明的范围、应用或结构。前面详细的说明给本领域的技术人员提供了实现本发明具体实施例的方便路径。应当理解，在不脱离由附属权利要求限定的本发明范围的情况下，在具体实施例所述的元件功能和布置中可做出各种变化。

Claims (20)

1.一种用于具有发动机的混合功率车辆的功率分配系统，该功率分配系统包括：
电动机/发电机；
车辆辅助驱动系统，其包括第一附属设备；
功率分配设备，其与所述发动机、所述电动机/发电机和所述车辆辅助驱动系统可操作地联接，所述功率分配设备包括：
第一功率传递元件，其包括第一轴，所述第一轴构造成向所述发动机提供功率或从所述发动机接收功率；
第二功率传递元件，其包括第二轴，所述第二轴构造成向所述电动机/发电机提供功率或从所述电动机/发电机接收功率；
第三功率传递元件，其包括第三轴，所述第三轴构造成向所述辅助驱动系统提供功率，以驱动所述第一附属设备；
其特征在于，所述功率分配设备还包括第一离合器，其构造成将所述第一轴、第二轴和第三轴中任意两个可旋转地联接；
其中所述电动机/发电机、所述发动机、或者所述电动机/发电机与所述发动机的组合可通过所述功率分配设备向所述辅助驱动系统提供功率；并且
其中所述功率分配设备的所述第三轴构造成以预定速度运行，其中所述预定速度独立于所述发动机的速度。
2.如权利要求1所述的功率分配系统，其中所述车辆辅助驱动系统还包括第二车辆附属设备。
3.如权利要求2所述的功率分配系统，其中功率通过与传动带可操作地联接的滑轮传递到所述第一和第二车辆附属设备，所述传动带从所述第三轴接收功率。
4.如权利要求1所述的功率分配系统，其中所述第一附属设备包括空调、功率转向系统、功率制动系统、油泵或冷却液泵。
5.如权利要求1所述的功率分配系统，还包括第二离合器，所述第二离合器构造成防止功率沿第一方向从所述功率分配设备传递到所述发动机。
6.如权利要求5所述的功率分配系统，其中所述第二离合器构造成接合所述第一功率传递元件，以防止功率沿所述第一方向传递到所述发动机。
7.如权利要求1所述的功率分配系统，其中功率以0.1马力至10马力的预定功率水平传递到所述辅助驱动系统。
8.如权利要求1所述的功率分配系统，其中当所述发动机以从0至7000转每分的速度运行时，所述第三轴构造成以从500至6000转每分的速度旋转。
9.如权利要求1所述的功率分配系统，其中所述功率分配设备包括第一行星齿轮系统。
10.如权利要求9所述的功率分配系统，其中所述第一功率传递元件包括行星齿轮架，所述第二功率传递元件包括中心齿轮，所述第三功率传递元件包括齿圈。
11.如权利要求10所述的功率分配系统，还包括第二行星齿轮系统，其构造成改变在所述电动机/发电机与所述功率分配设备的所述第二功率传递元件之间的扭矩水平，所述第二行星齿轮系统包括持续地连接到所述第二轴的第二齿圈、和持续地连接到第四轴的第二中心齿轮，所述第四轴构造成向所述电动机/发电机传递功率或从所述电动机/发电机接收功率。
12.如权利要求10所述的功率分配系统，其中所述齿圈与所述中心齿轮的齿数比从约1.5至约3.0∶1。
13.如权利要求9所述的功率分配系统，其中所述第一功率传递元件包括行星齿轮架，所述第二功率传递元件包括中心齿轮，所述第三功率传递元件包括齿圈。
14.如权利要求9所述的功率分配系统，其中所述第一功率传递元件包括齿圈，所述第二功率传递元件包括中心齿轮，所述第三功率传递元件包括行星齿轮架。
15.如权利要求1所述的功率分配系统，其中在所述功率分配设备与所述发动机、所述电动机/发电机或所述辅助驱动系统之间布置第一扭矩转换装置。
16.如权利要求15所述的功率分配系统，其中在所述功率分配设备与所述发动机、所述电动机/发电机或所述辅助驱动系统之间布置第二扭矩转换装置。
17.如权利要求15所述的功率分配系统，其中所述扭矩转换装置包括齿轮系统。
18.如权利要求15所述的功率分配系统，其中所述扭矩转换装置包括第二行星齿轮系统。
19.如权利要求15所述的功率分配系统，其中所述扭矩转换装置包括传动带和滑轮系统。
20.一种用于以预定速度操作轴的方法，所述轴驱动车辆辅助驱动系统，所述方法包括：
确定用于操作所述车辆辅助驱动系统的输入功率水平；
确定可用于操作所述车辆辅助驱动系统的发动机输出功率水平；以及
如果所述车辆辅助驱动系统输入功率水平大于所述发动机输出功率水平，那么确定用于操作电动机/发电机的电动功率水平；
如果所述车辆辅助驱动系统输入功率水平小于所述发动机输出功率水平，那么确定用于操作电动机/发电机的发电功率水平。
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