CN101264732B - 限速配件驱动系统及控制从动配件速度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种限速配件驱动系统、动力系统及控制从动配件速度的方法，该限速配件驱动系统对速度范围进行限制，发动机驱动的配件在速度范围内运行，同时维持发动机的运行速度范围。扭矩传送机构可选择性地接合，以便可操作地将发动机与配件连接起来。控制器配置成仅当监测到的发动机速度处于预定速度范围内时，才将扭矩传送机构维持于接合状态，并且当监测到的发动机速度没有处于预定范围内时，控制驱动马达驱动从动配件。同时提供的控制至少一个从动配件速度的方法可借助限速配件驱动系统而得以执行。

Description

限速配件驱动系统及控制从动配件速度的方法
技术领域
本发明涉及具有扭矩传送机构以便选择性地将发动机连接到配件的车辆配件驱动系统。本发明也涉及一种控制从动配件速度的方法。
背景技术
车辆配件，比如空调系统、动力转向系统及水泵系统典型地通过比如皮带与带轮系统而直接地由发动机曲轴所驱动。因此，配件必须能够在发动机的整个速度范围内运行，因为在传统驱动系统中，配件的运行速度与发动机速度直接地成正比例。因此，配件典型地设计成当发动机在发动机速度范围的低端运行时提供完全的能力，因为配件必须设计成在低速时提供足够的性能，比如在发动机空转时，并且在发动机运行于最大速度时能够以高速运行。在较高的发动机速度中，过量能量传输到可能不起作用的配件中。
发明内容
提供一种限速配件驱动系统，其对速度范围进行限制，一个或多个发动机驱动的配件在该速度范围内运行，同时维持发动机的运行速度范围。限速配件驱动系统包括发动机、电池及可操作地连接到电池上的驱动马达。至少一个从动配件可操作地连接到驱动马达上。扭矩传送机构可选择性地接合，以便可操作地将发动机与配件连接起来。发动机速度传感器可运行，以便监测发动机的速度。控制器可操作地连接到扭矩传送机构上，连接到发动机速度传感器上并连接到驱动马达上。控制器配置成仅仅当监测到的发动机速度处于预定速度范围内时，才将扭矩传送机构维持于接合状态，并且配置成当监测到的发动机速度没有处于预定范围内时，控制驱动马达，以便驱动从动配件。优选地，预定速度范围是基于从动配件的优化速度范围计算出的，控制器在该预定速度范围内将扭矩传送机构维持于接合状态。当控制器脱离接合扭矩传送机构的时候，控制器可控制驱动马达提供扭矩，从而使配件在配件的优化速度范围内的某个速度下由马达所驱动。优选地，限速配件驱动系统是动力系统的一部分，该动力系统包括发动机及电-机变速器。
限速配件驱动系统可以驱动多个从动配件，在这种情况下，扭矩传送机构的选择性接合可以可操作地并且潜在地以不同速度将发动机与多个配件连接起来。这可以通过皮带与带轮扭矩传输装置实现，其中不同尺寸的带轮可操作地与不同的配件连接起来。备选地，可以使用链条与链轮扭矩传输装置。
优选地，扭矩传送机构配置成用于作为超越离合器(overrunningclutch)与滞后离合器(underrunning clutch)而运行。因此，如果发动机输出部件(比如，发动机曲轴)以低于预定速度范围的速度运行，则扭矩传送机构超越，即扭矩传送机构与从动配件可操作地连接的部分的转动快于扭矩传送机构与发动机可操作地连接的部分。优选地，当发动机以高于预定速度范围的速度运行的时候，扭矩传送机构也可以作为滞后离合器而运行。在这种情况下，扭矩传送机构与发动机可操作地连接的部分的转动快于扭矩传送机构与从动配件可操作地连接的部分。
一种控制至少一个从动配件速度的方法，该方法可借助限速驱动系统而得以执行，该方法包括提供适于驱动从动配件的驱动马达及可选择性地接合以便可操作地将发动机与从动配件连接起来的扭矩传送机构。方法进一步包括监测扭矩传送机构是否处于接合状态或脱离接合状态。方法包括监测发动机速度并且将监测到的发动机速度与预定的速度范围进行比较。最后，方法包括控制驱动马达及扭矩传送机构的接合，从而如果监测到的速度处于预定范围内时，使从动配件由发动机所驱动，而如果监测到的发动机速度没有处于预定范围内时，使从动配件由驱动马达所驱动。
预定的速度范围可以从预定的最小速度到预定的最大速度，包括预定的最小速度与预定的最大速度。优选地，预定的最小速度与预定的最大速度基于优化的从动配件运行速度范围而计算出。在这种情况下，在确定最小与最大速度时，发动机与从动配件之间的扭矩传输装置(比如皮带与带轮或链条与链轮系统)的任何速度倍增或减小被考虑在内。
具有四种根据监测步骤确定的可能的不同模式。在第一种模式中，监测到的发动机速度不小于预定的最小速度，并且不大于预定的最大速度，并且扭矩传送机构处于接合状态。在该第一模式中，扭矩传送机构维持于接合状态，从而使从动配件由发动机所驱动。
在第二种模式中，监测到的发动机速度不小于预定的最小速度，并且不大于预定的最大速度，并且扭矩传送机构处于脱离接合状态。在该第二模式中，控制步骤包括接合扭矩传送机构，从而使从动配件由发动机所驱动。
在第三种模式中，监测到的发动机速度小于预定的最小速度或者大于预定的最大速度，并且扭矩传送机构处于接合状态。在该第三模式中，控制步骤包括脱离接合扭矩传送机构并且控制马达，从而使从动配件以一定速度由马达所驱动，该速度不小于预定的最小速度，并且不大于预定的最大速度。
最后，在第四种模式中，监测到的发动机速度小于预定的最小速度或者大于预定的最大速度，并且扭矩传送机构处于脱离接合状态。在该第四模式中，扭矩传送机构的脱离接合状态得以维持，并且马达被控制，从而使从动配件以一定速度由马达所驱动，该速度不小于预定的最小速度，并且不大于预定的最大速度。
因此，文中描述的限速配件驱动系统及控制方法限制了配件的最小与最大驱动速度，而没有限制发动机的运行速度范围。因此，配件的设计及尺寸可基于较小的运行速度范围(介于预定最小速度与最大速度之间，并且包括预定最小速度与最大速度)，而不是基于发动机的运行速度范围，该发动机的运行速度范围可能为非常宽泛的范围。
因此，在本发明的一方面，提供一种控制至少一个从动配件速度的方法，包括：提供适于驱动所述至少一个从动配件的驱动马达；提供可选择性地接合以便可操作地将发动机与所述至少一个从动配件连接起来的扭矩传送机构；监测所述扭矩传送机构是否处于接合状态或脱离接合状态；监测所述发动机的速度；将监测到的发动机速度与预定的速度范围进行比较；以及控制到所述驱动马达的动力及所述扭矩传送机构的接合，使得如果监测到的发动机速度处于所述预定的速度范围内，则所述至少一个从动配件由所述发动机所驱动，而如果监测到的发动机速度没有处于所述预定的速度范围内，则所述至少一个从动配件由所述驱动马达所驱动；其中所述预定的速度范围从预定的最小速度到预定的最大速度，包括所述预定的最小速度与所述预定的最大速度；并且所述预定的最小速度与所述预定的最大速度基于所述至少一个从动配件的优化速度范围而计算出。
进一步地，所述控制包括：如果监测到的发动机速度不小于所述预定的最小速度且不大于所述预定的最大速度并且所述扭矩传送机构处于脱离接合状态，则将所述扭矩传送机构接合，使得所述至少一个从动配件由所述发动机所驱动；如果监测到的速度小于所述预定的最小速度或大于所述预定的最大速度并且所述扭矩传送机构处于所述接合状态，则将所述扭矩传送机构脱离接合，并且控制所述马达的动力，使得所述至少一个从动配件由所述马达以不小于所述预定的最小速度且不大于所述预定的最大速度的速度所驱动；以及如果监测到的发动机速度小于所述预定的最小速度或大于所述预定的最大速度并且所述扭矩传送机构处于所述脱离接合状态，则启动所述马达，使得所述至少一个从动配件由所述马达以不小于所述预定的最小速度且不大于所述预定的最大速度的速度所驱动。
在本发明的又一方面，提供一种限速配件驱动系统，包括：发动机；电池；可操作地与所述电池连接的驱动马达；至少一个从动配件；其中所述驱动马达可操作地连接到所述至少一个从动配件上；扭矩传送机构，其可选择性地接合以便可操作地将所述发动机与所述至少一个从动配件连接；传感器，其可运行用于监测所述发动机速度；以及控制器，其可操作地连接到所述扭矩传送机构上，连接到所述发动机速度传感器上并连接到所述驱动马达上，并且配置成仅仅当监测到的发动机速度处于预定速度范围内时，才将所述扭矩传送机构维持于接合状态，且当监测到的发动机速度没有处于所述预定速度范围内时，控制所述驱动马达驱动所述从动配件；其中所述预定速度范围从预定的最小速度到预定的最大速度，包括所述预定的最小速度与所述预定的最大速度；并且所述预定的最小速度与所述预定的最大速度基于所述至少一个从动配件的优化速度范围而计算出。
在本发明又一方面的限速配件驱动系统中，所述发动机适于可操作地连接到混合变速器上；其中所述电池也适于启动所述混合变速器。
在本发明又一方面的限速配件驱动系统中，所述至少一个从动配件包括多个从动配件；且其中所述扭矩传送机构的选择性接合可操作地以不同的相对速度将所述发动机与所述多个从动配件连接起来。
在本发明又一方面的限速配件驱动系统中，当所述扭矩传送机构接合的时候，扭矩传输装置可操作地将所述发动机与所述多个从动配件连接起来，并且也可操作地将所述驱动马达与所述多个发动机配件连接起来。
在本发明又一方面的限速配件驱动系统中，所述扭矩传输装置包括多个借助环带而可操作地连接起来的带轮。
在本发明又一方面的限速配件驱动系统中，所述扭矩传输装置包括多个借助循环链条而可操作地连接起来的链轮。
在本发明又一方面的限速配件驱动系统中，所述扭矩传送机构配置成用于作为超越离合器与滞后离合器而运行。
在本发明又一方面的限速配件驱动系统中，进一步包括：第二传感器，其可运行用于监测所述扭矩传送机构是处于接合状态还是脱离接合状态。
在本发明的再一方面，提供一种动力系统，包括：机电变速器，其包括至少一个马达/发电机及可与所述至少一个马达/发电机连接的变速器齿轮装置；发动机，其可运行用于为所述变速器提供动力；电池，其可操作地与所述至少一个马达/发电机连接，以便为其提供动力，或者自其接收动力；可操作地与所述电池连接的驱动马达；至少一个从动配件；其中所述驱动马达可操作地连接到所述至少一个从动配件上；扭矩传送机构，其可选择性地接合以便可操作地将所述发动机与所述至少一个从动配件连接起来；传感器，其可运行用于监测所述发动机的速度；以及控制器，其可操作地连接到所述扭矩传送机构上，连接到所述发动机速度传感器上并连接到所述驱动马达上，并且其配置成仅仅当监测到的发动机速度处于预定速度范围内时，才将所述扭矩传送机构维持于接合状态，且当监测到的发动机速度没有处于所述预定速度范围内时，控制所述驱动马达驱动所述从动配件；其中所述预定速度范围从预定的最小速度到预定的最大速度，包括所述预定的最小速度与所述预定的最大速度；并且所述预定的最小速度与所述预定的最大速度基于所述至少一个从动配件的优化速度范围而计算出。
当结合附图，并从用于实施发明的最佳模式的以下详细描述出发，本发明的上述特征与优点及其它特征与优点将变得十分清楚。
附图说明
图1为具有在本发明范围内的限速配件驱动系统的车辆的示意性说明；及
图2为流程图，展示了控制至少一个从动配件速度的方法。
具体实施方式
参考附图，其中类似的标号指的是类似的构件。图1中示意性地展示了车辆10。车辆10具有用于驱动车辆10的车轮(图未示)的动力系统12。动力系统12包括可操作地连接到变速器18的变速器输入部件16上的发动机14。变速器18以不同的速度比为输出部件19提供动力。在该实施例中，变速器18为分别具有第一与第二马达/发电机20、22的混合电-机变速器，马达/发电机20、22既可作为马达使用，又可作为发电机使用。第一马达/发电机20与发动机14之间形成分离式输入装置，因为两者都连接到第一齿轮装置24的不同元件上。第二马达/发电机22形成分离式输出装置，因为其连接到第二齿轮装置26的一个元件上。马达/发电机20、22通过接收来自电源30比如电池的动力而作为马达使用。控制器32通过动力转换器模块34而可操作地连接到电池30上。动力转换器模块34包括分离的动力转换器，一个可操作地连接到马达/发电机20上，一个可操作地连接到马达/发电机22上，一个可操作地连接到驱动马达70上(如下文所讨论)。控制器32促使动力转换器模块34为马达/发电机20、22中的一个或两个提供接收自电池30的动力，从而使马达/发电机20、22可以通过对应的齿轮装置24、26而提供扭矩。如果马达/发电机20、22将作为发电机使用，则控制器32控制它们接收来自对应齿轮装置24、26的动力。那些熟悉本领域的技术人员将容易地理解混合变速器的功能性运行。应当理解：虽然展示了混合电性可变变速器，也可以在本发明范围内使用非混合的手动或自动变速器。
限速配件驱动系统40允许发动机14选择性地驱动多个配件：配件42、配件44及配件46。配件可包括但不限于动力转向泵、水泵及空调压缩机。出于解释目的，第一配件42为动力转向泵，第二配件44为水泵，而第三配件为空调压缩机。
限速配件驱动系统40包括扭矩传送机构48，其优选地为转动摩擦离合器。扭矩传送机构48可在控制器32的控制下借助液压、电或其它连通装置而选择性地接合，以便将发动机14的曲轴50与配件驱动轴52连接起来。为了共同转动，可转动部件54与配件驱动轴52连接起来。扭矩传送装置53与可转动部件54连接起来，从而使可转动部件54的转动驱动配件42、44和46。扭矩传送装置53包括可转动部件56、58和60，其为了共同转动而分别与配件42、44和46的驱动轴62、64、和66连接起来。环形转动传输装置68将可转动部件54与可转动部件56、58和60连接起来，从而使可转动部件54的转动可以通过转动传输装置68而导致其它可转动部件56、58和60的转动。在本发明范围内，可转动部件54、56、58和60可以为带轮，而转动传输装置68可以为环带。备选地，在本发明范围内，可转动部件54、56、58和60可以为链轮，而转动传输装置68可以为链条。应当理解：可转动部件54、56、58和60可以具有不同的径向尺寸，从而使转动传输装置以不同的相对速度导致对应的驱动轴62、64和66的转动。
限速配件驱动系统40也包括电驱动马达70，其可操作地通过电驱动马达轴72及可转动部件74而连接到配件42、44和46上，可转动部件74也可操作地通过转动传输装置68而连接到可转动部件56、58和60上。控制器32借助另一个包含于动力转换器模块34内的动力转换器而控制电驱动马达70的运行，命令电驱动马达70随着可转动部件74的转动而自由地旋转，或者命令电驱动马达70提供扭矩以便驱动可转动部件74。特别地，控制器32配置成具有存储的算法，该算法在接合状态与脱离接合状态之间控制扭矩传送装置68的接合状态，在接合状态中，发动机14可借助扭矩传送装置53而驱动配件42、44、46，在脱离接合状态中，控制器借助电驱动马达70而驱动配件42、44、46，从而使电驱动马达70作为借助扭矩传送装置53而提供扭矩的马达。
限速配件驱动系统40包括可操作地连接到发动机曲轴50上并且连接到控制器32(将传感器78与控制器32连接起来的传输导体，为清晰起见，在附图中没有展示)上的传感器78。传感器78感应曲轴50的速度并且将此信息提供给控制器32。限速配件驱动系统40也包括可操作地连接到控制器32上并且连接到配件驱动轴52上的传感器80，配件驱动轴52使控制器32能够确定扭矩传送机构48是处于接合状态还是处于脱离接合状态。比如，传感器80可以为与配件驱动轴52连接起来的应力仪。
参考图2，控制器内的算法根据展示于图2流程图中的方法100而控制限速配件驱动系统40。方法100包括步骤102，即提供适于驱动至少一个配件的驱动马达。方法还包括步骤104，即提供扭矩传送机构，扭矩传送机构可选择性地接合以便将发动机与配件可操作地连接起来。方法100进一步包括步骤106，即监测发动机速度。在步骤106之后，方法100包括步骤108，即将监测到的发动机速度与预定的速度范围进行比较。其优选地包括确定发动机速度是否大于或等于预定的最小速度，并且也确定发动机速度是否小于或等于预定的最大速度。预定的最小速度与预定的最大速度可基于一个配件或多个配件的优化运行速度。比如，第一、第二和第三配件42、44和46的优化运行速度范围可存储于控制器32内。控制器32使用具有最大下限最小速度的配件来确定最小速度。控制器32可以使用具有最小上限最大速度的配件来确定最大速度。基于步骤108中的确定情况，在步骤109中，控制器32控制到驱动马达72的动力及扭矩传送机构48的接合，从而如果发动机速度处于预定速度范围内，则使配件42、44和46由发动机14所驱动，而如果监测到的发动机速度没有处于预定速度范围内，则使配件42、44和46由驱动马达70所驱动。
如果在步骤108中确定发动机速度处于预定范围内，那么步骤109包括步骤110A，在该步骤中，控制器32确定扭矩传送机构48是否接合。如果扭矩传送机构48接合，那么扭矩传送机构48继续维持于接合状态，因为这是驱动配件42、44和46的最优化方式。方法100然后在步骤108中继续监测发动机速度。然而，如果在步骤110A中确定扭矩传送机构48没有接合，那么方法100移动到步骤114中，即将扭矩传送机构48接合。接合的步骤114因此发生于运行状态的第一模式中，其中发动机14确定为处于预定的速度范围内，从而使控制器32允许发动机14驱动配件42、44和46。方法100然后在步骤108中继续监测发动机速度。
如果在步骤108中确定监测到的发动机速度没有处于预定范围内，那么步骤109包括步骤110B(可与步骤110A比较)，即确定扭矩传送机构48是否接合。如果扭矩传送机构48确定为接合，那么方法100包括在步骤116中将扭矩传送机构48脱离接合，并且在步骤118中启动马达70，从而使马达70以一定速度驱动配件42、44和46，该速度处于配件42、44和46的优选范围内。如果在步骤108中，取而代之，监测到的发动机速度没有处于预定范围内并且在步骤110B中确定扭矩传送机构48没有接合，那么方法100直接进行到步骤118中，在该步骤中，控制器32控制着马达70的动力，从而在优化速度范围内驱动配件。
因此，在运行状态的第一模式中，在该模式中，发动机速度处于预定范围内，在步骤108中，控制器32将确定发动机速度处于预定范围内(即其大于或等于预定的最小速度，并且小于或等于预定的最大速度)。在该例子中，如果扭矩传送机构48通过步骤114而脱离接合，那么步骤110A将引起扭矩传送机构48的接合，或者如果扭矩传送机构48已经接合，那么将扭矩传送机构48维持于接合状态中，从而使发动机14借助扭矩传送装置53而驱动配件42、44和46。
在运行状态的第二模式中，在该模式中，监测到的发动机速度为零，比如当发动机关闭并且车辆10由马达/发电机20、22所启动的时候，方法100在步骤108中确定发动机速度小于预定的最小速度。在步骤110B中，方法100确定扭矩传送机构48是否接合，并且如果它接合，则在步骤116中将扭矩传送机构48脱离接合。然后方法100在步骤118中控制着马达70的动力，从而使马达70驱动配件42、44和46。
在第三运行模式中，在步骤106中监测到的发动机速度为非零值，并且小于预定的最小速度。在该例子中，在步骤108之后，控制器将移动到步骤110B中，并且在步骤116中将扭矩传送机构48脱离接合，或者直接移动到步骤118中(如果扭矩传送机构48没有接合)，从而使动力由马达70所提供，以便以优化范围内的速度驱动配件42、44和46。
最后，在第四运行模式中，在步骤106中监测到的发动机速度大于预定的最大速度。在步骤108中，方法100将移动到步骤110B中，并且如果扭矩传送机构48接合，它将在步骤116中脱离接合，而不管扭矩传送机构是否在步骤110B中确定为接合，在步骤118中，动力将由马达70所提供，以便在配件42、44和46的优化范围内驱动配件42、44和46。
虽然已详细地描述了用于实施本发明的最佳模式，在附加权利要求的范围内，那些熟悉与本发明相关的领域的技术人员将认识到多种用于实施本发明的备选设计与实施例。

Claims (11)

1.一种控制至少一个从动配件速度的方法，包括：
提供适于驱动所述至少一个从动配件的驱动马达；
提供可选择性地接合以便可操作地将发动机与所述至少一个从动配件连接起来的扭矩传送机构；
监测所述扭矩传送机构是否处于接合状态或脱离接合状态；
监测所述发动机的速度；
将监测到的发动机速度与预定的速度范围进行比较；以及
控制到所述驱动马达的动力及所述扭矩传送机构的接合，使得如果监测到的发动机速度处于所述预定的速度范围内，则所述至少一个从动配件由所述发动机所驱动，而如果监测到的发动机速度没有处于所述预定的速度范围内，则所述至少一个从动配件由所述驱动马达所驱动；
其中所述预定的速度范围从预定的最小速度到预定的最大速度，包括所述预定的最小速度与所述预定的最大速度；并且所述预定的最小速度与所述预定的最大速度基于所述至少一个从动配件的优化速度范围而计算出。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制包括：
如果监测到的发动机速度不小于所述预定的最小速度且不大于所述预定的最大速度并且所述扭矩传送机构处于脱离接合状态，则将所述扭矩传送机构接合，使得所述至少一个从动配件由所述发动机所驱动；
如果监测到的速度小于所述预定的最小速度或大于所述预定的最大速度并且所述扭矩传送机构处于所述接合状态，则将所述扭矩传送机构脱离接合，并且控制所述马达的动力，使得所述至少一个从动配件由所述马达以不小于所述预定的最小速度且不大于所述预定的最大速度的速度所驱动；以及
如果监测到的发动机速度小于所述预定的最小速度或大于所述预定的最大速度并且所述扭矩传送机构处于所述脱离接合状态，则启动所述马达，使得所述至少一个从动配件由所述马达以不小于所述预定的最小速度且不大于所述预定的最大速度的速度所驱动。
3.一种限速配件驱动系统，包括：
发动机；
电池；
可操作地与所述电池连接的驱动马达；
至少一个从动配件；其中所述驱动马达可操作地连接到所述至少一个从动配件上；
扭矩传送机构，其可选择性地接合以便可操作地将所述发动机与所述至少一个从动配件连接；
传感器，其可运行用于监测所述发动机速度；以及
控制器，其可操作地连接到所述扭矩传送机构上，连接到所述发动机速度传感器上并连接到所述驱动马达上，并且配置成仅仅当监测到的发动机速度处于预定速度范围内时，才将所述扭矩传送机构维持于接合状态，且当监测到的发动机速度没有处于所述预定速度范围内时，控制所述驱动马达驱动所述从动配件；
其中所述预定速度范围从预定的最小速度到预定的最大速度，包括所述预定的最小速度与所述预定的最大速度；并且所述预定的最小速度与所述预定的最大速度基于所述至少一个从动配件的优化速度范围而计算出。
4.如权利要求3所述的限速配件驱动系统，其特征在于，所述发动机适于可操作地连接到混合变速器上；其中所述电池也适于启动所述混合变速器。
5.如权利要求3所述的限速配件驱动系统，其特征在于，所述至少一个从动配件包括多个从动配件；且其中所述扭矩传送机构的选择性接合可操作地以不同的相对速度将所述发动机与所述多个从动配件连接起来。
6.如权利要求3所述的限速配件驱动系统，其特征在于，当所述扭矩传送机构接合的时候，扭矩传输装置可操作地将所述发动机与所述多个从动配件连接起来，并且也可操作地将所述驱动马达与所述多个发动机配件连接起来。
7.如权利要求6所述的限速配件驱动系统，其特征在于，所述扭矩传输装置包括多个借助环带而可操作地连接起来的带轮。
8.如权利要求6所述的限速配件驱动系统，其特征在于，所述扭矩传输装置包括多个借助循环链条而可操作地连接起来的链轮。
9.如权利要求3所述的限速配件驱动系统，其特征在于，所述扭矩传送机构配置成用于作为超越离合器与滞后离合器而运行。
10.如权利要求3所述的限速配件驱动系统，其特征在于，进一步包括：
第二传感器，其可运行用于监测所述扭矩传送机构是处于接合状态还是脱离接合状态。
11.一种动力系统，包括：
机电变速器，其包括至少一个马达/发电机及可与所述至少一个马达/发电机连接的变速器齿轮装置；
发动机，其可运行用于为所述变速器提供动力；
电池，其可操作地与所述至少一个马达/发电机连接，以便为其提供动力，或者自其接收动力；
可操作地与所述电池连接的驱动马达；
至少一个从动配件；其中所述驱动马达可操作地连接到所述至少一个从动配件上；
扭矩传送机构，其可选择性地接合以便可操作地将所述发动机与所述至少一个从动配件连接起来；
传感器，其可运行用于监测所述发动机的速度；以及
控制器，其可操作地连接到所述扭矩传送机构上，连接到所述发动机速度传感器上并连接到所述驱动马达上，并且其配置成仅仅当监测到的发动机速度处于预定速度范围内时，才将所述扭矩传送机构维持于接合状态，且当监测到的发动机速度没有处于所述预定速度范围内时，控制所述驱动马达驱动所述从动配件；
其中所述预定速度范围从预定的最小速度到预定的最大速度，包括所述预定的最小速度与所述预定的最大速度；并且所述预定的最小速度与所述预定的最大速度基于所述至少一个从动配件的优化速度范围而计算出。
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7753147B2 (en) * 2007-01-31 2010-07-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicle drive system, power management device, and method for managing power
CA2680889A1 (en) * 2007-03-20 2008-09-25 Litens Automotive Partnership Starter and accessory drive system and method for hybrid drive vehicles
US7953539B2 (en) * 2007-04-04 2011-05-31 GM Global Technology Operations LLC Torque split strategy for a belt alternator starter (BAS) hybrid
JP4311754B2 (ja) * 2007-06-21 2009-08-12 三菱電機株式会社 車両用駆動装置
US20090000836A1 (en) * 2007-06-30 2009-01-01 Paul Harriman Kydd Balanced Belt or Chain Drive for Electric Hybrid Vehicle Conversion
US8770327B2 (en) * 2009-12-18 2014-07-08 Ud Trucks Corporation Accessory drive mechanism for hybrid vehicle
US8833324B2 (en) * 2010-10-01 2014-09-16 Cummins Inc. Inertia assisted engine cranking
US9132725B2 (en) * 2011-05-09 2015-09-15 Cummins Inc. Vehicle and hybrid drive system
GB2493747A (en) * 2011-08-17 2013-02-20 Gm Global Tech Operations Inc A method for operating a hybrid powertrain
CN102490587A (zh) * 2011-12-12 2012-06-13 上海中科深江电动车辆有限公司 具有高可靠性的混联式混合动力总成
US8939240B2 (en) 2013-03-01 2015-01-27 Paccar Inc Engine accessory drive system
JP2014180987A (ja) * 2013-03-21 2014-09-29 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンとモータジェネレータとのハイブリッドシステム
DE112015001558B4 (de) * 2014-03-31 2024-03-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebssystem synchronisierter Zusatzeinheiten mit optimiertem Wechseln zwischen Antriebsquellen des Antriebssystems
US10207710B1 (en) * 2014-06-25 2019-02-19 Kurt Daims Steering and braking systems for a coasting motor vehicle
US10543735B2 (en) 2016-12-14 2020-01-28 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Hybrid commercial vehicle thermal management using dynamic heat generator
US10479180B2 (en) 2016-12-14 2019-11-19 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
US10343677B2 (en) * 2016-12-14 2019-07-09 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
US10630137B2 (en) 2016-12-14 2020-04-21 Bendix Commerical Vehicle Systems Llc Front end motor-generator system and modular generator drive apparatus
US10363923B2 (en) 2016-12-14 2019-07-30 Bendix Commercial Vehicle Systems, Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
US10532647B2 (en) 2016-12-14 2020-01-14 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
US10486690B2 (en) 2016-12-14 2019-11-26 Bendix Commerical Vehicle Systems, Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
US10308240B2 (en) 2016-12-14 2019-06-04 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
US10640103B2 (en) 2016-12-14 2020-05-05 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
US10220830B2 (en) 2016-12-14 2019-03-05 Bendix Commercial Vehicle Systems Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
US11807112B2 (en) 2016-12-14 2023-11-07 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method
DE102017206615A1 (de) * 2017-04-20 2018-10-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybridantriebsstrang für ein Hybridfahrzeug
US11376943B1 (en) * 2021-08-13 2022-07-05 Oshkosh Defense, Llc Electrified military vehicle

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5635805A (en) * 1994-06-29 1997-06-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
US5942862A (en) * 1995-05-19 1999-08-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power output apparatus and method of controlling the same
US6048288A (en) * 1997-11-18 2000-04-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power train system for a vehicle and method for operating same
US6537175B1 (en) * 2000-10-10 2003-03-25 Michael W. Blood Power system
US6793059B2 (en) * 2002-03-15 2004-09-21 Nissan Motor Co., Ltd. Auxiliary machine drive system of automatic engine stop-restart system equipped automotive vehicle
US20070049455A1 (en) * 2005-08-31 2007-03-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Drive assembly and motor vehicle equipped with drive assembly

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4066589B2 (ja) * 2000-03-06 2008-03-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のアイドリングストップ制御装置およびこれを備える車両
JP2002371877A (ja) * 2001-06-14 2002-12-26 Toyota Motor Corp 車載内燃機関の自動停止制御装置
JP3810345B2 (ja) * 2002-06-04 2006-08-16 三菱電機株式会社 車両用伝動制御装置
DE10357608B4 (de) * 2003-12-10 2015-11-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Nebenaggregatezug eines Kfz-Verbrennungsmotors und Verfahren zur Steuerung eines Nebenaggregatezuges
US7506711B2 (en) * 2006-01-17 2009-03-24 Gm Global Technology Operations, Inc. Accessory drive system and method for a hybrid vehicle with an electric variable transmission
JP4190556B2 (ja) * 2006-11-08 2008-12-03 トヨタ自動車株式会社 車両、車両の制御装置および車両の制御方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5635805A (en) * 1994-06-29 1997-06-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
US5942862A (en) * 1995-05-19 1999-08-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power output apparatus and method of controlling the same
US6048288A (en) * 1997-11-18 2000-04-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power train system for a vehicle and method for operating same
US6537175B1 (en) * 2000-10-10 2003-03-25 Michael W. Blood Power system
US6793059B2 (en) * 2002-03-15 2004-09-21 Nissan Motor Co., Ltd. Auxiliary machine drive system of automatic engine stop-restart system equipped automotive vehicle
US20070049455A1 (en) * 2005-08-31 2007-03-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Drive assembly and motor vehicle equipped with drive assembly

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Publication number Publication date
US7695400B2 (en) 2010-04-13
DE102008013438B4 (de) 2011-02-17
US20080228351A1 (en) 2008-09-18
DE102008013438A1 (de) 2008-10-16
CN101264732A (zh) 2008-09-17

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