CN105730440B - 用于交通工具的动力传动系 - Google Patents

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Abstract

一种动力传动系，包括在打开状态和闭合状态之间可转变的第一开关装置，打开状态将第一能量存储装置与电动机‑发电机和辅助电系统中的一个断开，且闭合状态将第一能量存储装置与电动机‑发电机和辅助电系统中的一个连接。第二开关装置在打开状态和闭合状态之间可转变，打开状态将第二能量存储装置与电动机‑发电机和辅助电系统中的一个断开，且闭合状态将第二能量存储装置与电动机‑发电机和辅助电系统中的一个连接。第三开关装置在打开状态和闭合状态之间可转变，打开状态将辅助电系统与电动机‑发电机和第一和第二能量存储装置中的一个断开，闭合状态将辅助电系统连接到电动机‑发电机和第一和第二能量存储装置中的一个。

Description

用于交通工具的动力传动系
技术领域
本发明涉及用于交通工具的动力传动系。
背景技术
交通工具可包括联接到变速器和最终驱动部的内燃发动机，以旋转使得交通工具运动的轮子。为了起动非混合动力交通工具的发动机，起动器马达可被赋能，其使得发动机的曲轴旋转并起动发动机。
混合动力电动交通工具利用电动机-发电机和内燃发动机以提供减小的燃料消耗和排放物。一类混合动力电动交通工具利用带传动的交流发电机起动器(BAS)。BAS利用通常通过传动带和带轮系统联接到发动机曲轴的电动机-发电机。在制动器于有停车灯的情况下被释放时电动机-发电机可重新起动发动机且电动机-发电机可在再生制动期间被发动机旋转。这类混合动力交通工具利用独立于电动机-发电机的起动器马达，以在发动机已经关闭了很长时间段时起动发动机。起动器马达电动机-发电机分别运行，即不可与彼此联接。
BAS可与第一能量存储装置电连通。交通工具可具有电系统，其使得各种交通工具附件运行，例如头灯、HVAC装置、辅助电动机和娱乐系统部件。离开BAS的任何电流在电流可到达电系统之前被送到第一能量存储装置，且由此电系统不直接被BAS提供功率。
发明内容
提供一种用于车辆的动力传动系。动力传动系包括发动机、和可联接到发动机的电动机-发电机。起动器机构还可联接到发动机。动力传动系进一步包括与电动机-发电机电连通的辅助电系统。第一能量存储装置设置为与电动机-发电机和辅助电系统成电并联关系。第一开关装置选择性地在第一打开状态和第一闭合状态之间可转变。在设置于第一打开状态时，第一开关装置将第一能量存储装置与电动机-发电机和辅助电系统中的至少一个电断开。在设置于第一闭合状态时，第一开关装置将第一能量存储装置电连接到电动机-发电机和辅助电系统中的至少一个。电动机-发电机和辅助电系统之间的电连通独立于处于第一打开状态和第一闭合状态的第一开关装置。第二能量存储装置设置为与第一能量存储装置、电动机-发电机和辅助电系统成电并联关系。第二开关装置在第二打开状态和第二闭合状态之间选择性地可转变。在设置于第二打开状态时，第二开关装置将第二能量存储装置与电动机-发电机和辅助电系统中的至少一个电断开。在设置于第二闭合状态时，第二开关装置将第二能量存储装置电连接到电动机-发电机和辅助电系统中的至少一个。电动机-发电机和辅助电系统之间的电连通独立于处于第二打开状态和第二闭合状态的第二开关装置。第三开关装置设置为与电动机-发电机和辅助电系统成电串联关系。第三开关装置沿电总线设置在电动机-发电机、第一能量存储装置和第二能量存储装置下游。第三开关装置沿电总线设置在辅助电系统上游。第三开关装置在第三打开状态和第三闭合状态之间选择性地可转变。在设置于第三打开状态时，第三开关装置将辅助电系统与电动机-发电机、第一能量存储装置和第二能量存储装置中的至少一个电断开。在设置于第三闭合状态时，第三开关装置将辅助电系统与电动机-发电机、第一能量存储装置，和第二能量存储装置中的至少一个电连接。
还提供一种控制车辆动力传动系的方法。方法包括选择用于动力传动系的期望运行模式。通过控制器感测第一能量存储装置和第二能量存储装置每一个的电荷状态。通过控制器识别第一能量存储装置或第二能量存储装置中之任一的故障，使得第一能量存储装置或第二能量存储装置中被识别的那个不可用于提供能量。限定第一能量存储装置或第二能量存储装置中被识别的不可用于提供能量的那个为不可用能量存储装置。将第一能量存储装置和第二能量存储装置中未被识别的可用于提供能量的另一个限定为可用能量存储装置。通过控制器将多个开关装置中的至少一个定位在用于断开电连通的相应打开状态或用于连接电连通的相应闭合状态，以将不可用能量存储装置隔离和通过可用能量存储装置提供选择的运行模式。
本发明提供一种用于车辆的动力传动系，该动力传动系包括:发动机；电动机-发电机，能联接到发动机；起动器机构，能联接到发动机；辅助电系统，与电动机-发电机电连通；第一能量存储装置，设置为与电动机-发电机和辅助电系统成电并联关系；第一开关装置，选择性地在第一打开状态和第一闭合状态之间可转变，第一打开状态将第一能量存储装置与电动机-发电机和辅助电系统中的至少一个断开，且第一闭合状态将第一能量存储装置电连接到电动机-发电机和辅助电系统中的至少一个，电动机-发电机和辅助电系统之间的电连通独立于处于第一打开状态和第一闭合状态的第一开关装置；第二能量存储装置，设置为与第一能量存储装置、电动机-发电机和辅助电系统成电并联关系；第二开关装置，选择性地在第二打开状态和第二闭合状态之间可转变，第二打开状态将第二能量存储装置与电动机-发电机和辅助电系统中的至少一个断开，且第二闭合状态将第二能量存储装置电连接到电动机-发电机和辅助电系统中的至少一个，电动机-发电机和辅助电系统之间的电连通独立于处于第二打开和闭合状态的第二开关装置；第三开关装置，设置为与电动机-发电机和辅助电系统成电串联关系，沿电总线设置在电动机-发电机、第一能量存储装置和第二能量存储装置下游，且其中第三开关装置沿电总线设置在辅助电系统上游；和其中第三开关装置选择性地在第三打开状态和第三闭合状态之间可转变，第三打开状态将辅助电系统与电动机-发电机、第一能量存储装置和第二能量存储装置中的至少一个电断开，且第三闭合状态将辅助电系统与电动机-发电机、第一能量存储装置和第二能量存储装置中的至少一个电连接。
在所述的动力传动系中，第一能量存储装置设置在电总线和电气地之间，且第一开关装置设置在第一能量存储装置和电总线之间，使得在第一开关装置处于第一闭合状态中时第一能量存储装置与电总线直接电连通。
在所述的动力传动系中，第二能量存储装置设置在电总线和电气地之间，且第二开关装置设置在第二能量存储装置和电总线之间，使得在第二开关装置处于第二闭合状态中时第二能量存储装置与电总线直接电连通。
在所述的动力传动系中，第一能量存储装置是高电压能量存储装置，且第二能量存储装置是低电压能量存储装置，该低电压能量存储装置与辅助电系统电连通。
在所述的动力传动系中，第一能量存储装置和第二能量存储装置每一个在相似的额定电压下运行。
在所述的动力传动系中，第一能量存储装置和第二能量存储装置每一个在额定12伏特下运行。
所述的动力传动系进一步包括选择性地在第四打开状态和第四闭合状态之间可转变的第四开关装置，第四打开状态将第一能量存储装置与辅助电系统电断开，且第四闭合状态将第一能量存储装置电连接到辅助电系统，使得通过第四开关装置在第一能量存储装置和辅助电系统之间实现的电连通独立于处于第一打开状态和第一闭合状态的第一开关装置。
在所述的动力传动系中，第四开关装置在设置于第一能量存储装置和第一开关装置之间的第一电连接部处电连接到第一能量存储装置。
所述的动力传动系进一步包括选择性地在第五打开状态和第五闭合状态之间可转变的第五开关装置，第五打开状态将第二能量存储装置与辅助电系统电断开，且第五闭合状态将第二能量存储装置电连接到辅助电系统，使得通过第五开关装置在第二能量存储装置和辅助电系统之间实现的电连通独立于处于第二打开状态和第二闭合状态的第二开关装置。
在所述的动力传动系中，第五开关装置在设置于第二能量存储装置和第二开关装置之间的第二电连接部处电连接到第二能量存储装置。
本发明通过一种控制交通工具的动力传动系的方法，方法包括：选择用于动力传动系的期望运行模式；通过控制器感测第一能量存储装置和第二能量存储装置每一个的电荷状态；通过控制器识别第一能量存储装置或第二能量存储装置中之任一的故障，使得第一能量存储装置或第二能量存储装置中被识别的那个不可用于提供能量；将第一能量存储装置或第二能量存储装置中被识别的不可用于提供能量的那个限定为不可用能量存储装置；将第一能量存储装置和第二能量存储装置中未被识别的可用于提供能量的那个限定为可用能量存储装置；和通过控制器将第一开关装置、第二开关装置、第三开关装置、第四开关装置或第五开关装置中的至少一个定位到用于断开电连通的相应打开状态、或连接电连通的相应闭合状态，以将不可用能量存储装置隔离和通过可用能量存储装置提供所选择的运行模式。
所述的方法中动力传动系包括：发动机；电动机-发电机，可联接到发动机；起动器机构，可联接到发动机；且辅助电系统，与电动机-发电机电连通；其中第一能量存储装置，设置为与电动机-发电机和辅助电系统成电并联关系；其中第二能量存储装置，设置为与第一能量存储装置、电动机-发电机和辅助电系统为电并联关系；其中第一开关装置，选择性地在第一打开状态和第一闭合状态之间可转变，第一打开状态将第一能量存储装置与电动机-发电机和辅助电系统中的至少一个断开，且第一闭合状态将第一能量存储装置电连接到电动机-发电机和辅助电系统中的至少一个，电动机-发电机和辅助电系统之间的电连通独立于处于第一打开状态和第一闭合状态的第一开关装置；
其中第一能量存储装置设置在电总线和电气地之间，且第一开关装置设置在第一能量存储装置和电总线之间，使得在第一开关装置处于第一闭合状态中时第一能量存储装置与电总线直接电连通；
其中第二开关装置，选择性地在第二打开状态和第二闭合状态之间可转变，第二打开状态将第二能量存储装置与电动机-发电机和辅助电系统中的至少一个断开，且第二闭合状态将第二能量存储装置电连接到电动机-发电机和辅助电系统中的至少一个，电动机-发电机和辅助电系统之间的电连通独立于处于第二打开和闭合状态的第二开关装置；其中第二能量存储装置设置在电总线和电气地之间，且第二开关装置设置在第二能量存储装置和电总线之间，使得在第二开关装置处于第二闭合状态中时第二能量存储装置与电总线直接电连通；其中第三开关装置，设置为与电动机-发电机和辅助电系统成电串联关系，沿电总线设置在电动机-发电机、第一能量存储装置和第二能量存储装置下游，且其中第三开关装置沿电总线设置在辅助电系统上游；其中第三开关装置选择性地在第三打开状态和第三闭合状态之间可转变，第三打开状态将辅助电系统与电动机-发电机、第一能量存储装置和第二能量存储装置中的至少一个电断开，且第三闭合状态将辅助电系统与电动机-发电机、第一能量存储装置和第二能量存储装置中的至少一个电连接；其中第四开关装置在第四打开状态和第四闭合状态之间可转变，第四打开状态将第一能量存储装置与辅助电系统电断开，且第四闭合状态将第一能量存储装置电连接到辅助电系统，使得通过第四开关装置实现的第一能量存储装置和辅助电系统之间的电连通独立于处于第一打开状态和第一闭合状态的第一开关装置；其中第四开关装置在设置于第一能量存储装置和第一开关装置之间的第一电连接部处电连接到第一能量存储装置；其中第五开关装置选择性地在第五打开状态和第五闭合状态之间可转变，第五打开状态将第二能量存储装置与辅助电系统电断开，且第五闭合状态将第二能量存储装置电连接到辅助电系统，使得通过第五开关装置在第二能量存储装置和辅助电系统之间实现的电连通独立于处于第二打开状态和第二闭合状态的第二开关装置；和其中第五开关装置在设置于第二能量存储装置和第一开关装置之间的第二电连接部处电连接到第二能量存储装置。
所述的方法中将第一能量存储装置或第二能量存储装置中被识别为不可用于提供能量的那个限定为不可用能量存储装置进一步限定为，将第一能量存储装置限定为不可用能量存储装置，且其中第一能量存储装置和第二能量存储装置未被识别的可用于提供能量的另一个限定为可用能量存储装置进一步限定为，将第二能量存储装置限定为可用能量存储装置。
所述的方法中将多个开关装置定位为通过可用能量存储装置提供所选择运行模式包括，将第一开关装置定位到第一打开状态，且将第四开关装置定位到第四打开状态，以隔离第一能量存储装置。
所述的方法中将多个开关装置定位为通过可用能量存储装置提供所选择运行模式包括，在所选择运行模式包括发动机起动模式或充电模式中的一个时将第二开关装置定位到第二闭合状态。
所述的方法中将多个开关装置定位为通过可用能量存储装置提供所选择运行模式包括，在所选择运行模式不包括发动机起动模式或充电模式中之一时将第二开关装置定位到第二打开状态。
所述的方法中将多个开关装置定位为通过可用能量存储装置提供所选择运行模式包括，将第三开关装置定位到第三闭合状态和将第五开关装置定位到第五打开状态，以用从电动机发电机而来的能量为辅助电系统提供功率。
所述的方法中将多个开关装置定位为通过可用能量存储装置提供所选择运行模式包括，将第三开关装置定位到第三打开状态和将第五开关装置定位到第五闭合状态，以用从第二能量存储装置而来的能量为辅助电系统提供功率。
所述的方法中将第一能量存储装置或第二能量存储装置中被识别为不可用于提供能量的那个限定为不可用能量存储装置进一步限定为，将第二能量存储装置限定为不可用能量存储装置，且其中第一能量存储装置和第二能量存储装置中未被识别的可用于提供能量的另一个限定为可用能量存储装置进一步限定为，将第一能量存储装置限定为可用能量存储装置。
所述的方法中将多个开关装置定位为通过可用能量存储装置提供所选择运行模式包括，将第二开关装置定位到第二打开状态，且将第五开关装置定位到第五打开状态，以隔离第二能量存储装置。
所述的方法中将多个开关装置定位为通过可用能量存储装置提供所选择运行模式包括，在所选择运行模式包括发动机起动模式或充电模式中的一个时将第一开关装置定位到第一闭合状态。
所述的方法中将多个开关装置定位为通过可用能量存储装置提供所选择运行模式包括，在所选择运行模式不包括发动机起动模式或充电模式中之一时将第一开关装置定位到第一打开状态。
所述的方法中将多个开关装置定位为通过可用能量存储装置提供所选择运行模式包括，将第三开关装置定位到第三闭合状态和将第四开关装置定位到第四打开状态，以用从电动机发电机而来的能量为辅助电系统提供功率。
所述的方法中将多个开关装置定位为通过可用能量存储装置提供所选择运行模式包括，将第三开关装置定位到第三打开状态和将第四开关装置定位到第四闭合状态，以用从第一能量存储装置而来的能量为辅助电系统提供功率。
本发明提供一种用于车辆的动力传动系，该动力传动系包括:发动机；电动机-发电机，可联接到发动机；起动器电动机，可联接发动机；辅助电系统，与电动机-发电机电连通；第一能量存储装置，设置为与电动机-发电机、起动器电动机、和辅助电系统成电并联关系；第一开关装置，选择性地在第一打开状态和第一闭合状态之间可转变，第一打开状态将第一能量存储装置与电动机-发电机、起动器电动机和辅助电系统中的至少一个断开，且第一闭合状态将第一能量存储装置电连接到电动机-发电机、起动器电动机、和辅助电系统中的至少一个，电动机-发电机和辅助电系统之间的电连通独立于处于第一打开状态和第一闭合状态的第一开关装置；第二能量存储装置，设置为与第一能量存储装置、电动机-发电机、起动器电动机和辅助电系统成电并联关系；第二开关装置，选择性地在第二打开状态和第二闭合状态之间可转变，第二打开状态将第二能量存储装置与电动机-发电机、起动器电动机和辅助电系统中的至少一个断开，且第二闭合状态将第二能量存储装置电连接到电动机-发电机、起动器电动机和辅助电系统中的至少一个，电动机-发电机和辅助电系统之间的电连通独立于处于第二打开和闭合状态的第二开关装置；第三开关装置，设置为与电动机-发电机和辅助电系统成电串联关系，沿电总线设置在电动机-发电机、第一能量存储装置和第二能量存储装置下游，且其中第三开关装置沿电总线设置在辅助电系统上游；和其中第三开关装置选择性地在第三打开状态和第三闭合状态之间可转变，第三打开状态将辅助电系统与电动机-发电机、第一能量存储装置和第二能量存储装置中的至少一个电断开，且第三闭合状态将辅助电系统与电动机-发电机、第一能量存储装置和第二能量存储装置中的至少一个电连接。
在所述的动力传动系中第一能量存储装置设置在电总线和电气地之间，且第一开关装置设置在第一能量存储装置和电总线之间，使得在第一开关装置处于第一闭合状态中时第一能量存储装置与电总线直接电连通。
在所述的动力传动系中第二能量存储装置设置在电总线和电气地之间，且第二开关装置设置在第二能量存储装置和电总线之间，使得在第二开关装置处于第二闭合状态中时第二能量存储装置与电总线直接电连通。
在所述的动力传动系中第一能量存储装置是高电压能量存储装置，且第二能量存储装置是低电压能量存储装置，该低电压能量存储装置与辅助电系统电连通。
在所述的动力传动系中第一能量存储装置和第二能量存储装置每一个在相似的额定电压下运行。
在所述的动力传动系中第一能量存储装置和第二能量存储装置每一个在额定12伏特下运行。
所述的动力传动系进一步包括选择性地在第四打开状态和第四闭合状态之间可转变的第四开关装置，第四打开状态将第一能量存储装置与辅助电系统电断开，且第四闭合状态将第一能量存储装置电连接到辅助电系统，使得通过第四开关装置实现的第一能量存储装置和辅助电系统之间的电连通独立于处于第一打开状态和第一闭合状态的第一开关装置。
在所述的动力传动系中第四开关装置在设置于第一能量存储装置和第一开关装置之间的第一电连接部处电连接到第一能量存储装置。
所述的动力传动系进一步包括选择性地在第五打开状态和第五闭合状态之间可转变的第五开关装置，第五打开状态将第二能量存储装置与辅助电系统电断开，且第五闭合状态将第二能量存储装置电连接到辅助电系统，使得通过第五开关装置在第二能量存储装置和辅助电系统之间实现的电连通独立于处于第二打开状态和第二闭合状态的第二开关装置。
在所述的动力传动系中第五开关装置在设置于第二能量存储装置和第一开关装置之间的第二电连接部处电连接到第二能量存储装置。
附图中的详细的描述和显示是对本发明的支持和描述，而本发明的范围仅通过权利要求限定。尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。
附图说明
图1是包括动力传动系的交通工具的示意图，动力传动系具有起动器机构的第一实施例。
图2是交通工具的示意图，显示了起动器机构的第二实施例。
图3是交通工具的示意图，显示了起动器机构的第三实施例。
具体实施方式
参见附图，其中相同的附图标记几幅图中指示相同的部件，交通工具通常在10示出。用于交通工具10的动力传动系12F、12G、12H的多个实施例通常在图中示出。可利用动力传动系12F、12G、12H的交通工具10可以是机动车辆，例如轿车、卡车等。应理解交通工具10可替换地是非汽车交通工具，例如农场车辆、海上交通工具、航空交通工具等。
通常，如图所示，用于本文实施例每一个的动力传动系12F、12G、12H 可包括彼此可联接的发动机14、变速器16和最终驱动部18，以让车辆10 的车轮20旋转，以推进车辆10。发动机14可包括输出构件22或曲轴22，其可联接到变速器16的输入构件24。变速器16可包括齿轮结构和一个或多个离合器，扭矩通过所述离合器从发动机14的输出构件22传递到变速器16 的输入构件24，随后传递到最终驱动部18并输出到轮子20，以让交通工具 10运动。轮子20可以是交通工具10的前轮或后轮。前轮和/或后轮20可被动力传动系12F、12G、12H提供功率。
每一个实施例的动力传动系12F、12G、12H(如图1-3所示)包括如上所述的发动机14。例如，发动机14可以是内燃发动机。发动机14可包括壳体26和至少部分地设置在壳体26内部的曲轴22。曲轴22可绕纵向轴线28 旋转。在附图中，仅出于展示的目的，曲轴22被示意性地显示而没有任何具体特征，且应理解曲轴22可具有与发动机14的其他部件协作的各种构造。发动机14还可包括汽缸体、一个或多个连接杆、活塞、阀等，这些将不被进一步描述。应理解发动机14可被设计为依赖汽油、柴油燃料等运行。
继续参考图1-3，每一个实施例的动力传动系12F、12G、12H可包括环齿轮30。在一些实施例中，环齿轮30设置在壳体26外部。环齿轮30附接到曲轴22的第一末端32，使得环齿轮30和曲轴22绕纵向轴线28一致地旋转。简单地说，环齿轮30和曲轴22可作为一个单元绕纵向轴线28旋转。
另外，每一个实施例的动力传动系12F、12G、12H(见图1-3)可包括可旋转元件34，例如曲轴带轮34，其可绕纵向轴线28旋转。在一些实施例中，曲轴带轮34设置在发动机14的壳体26外部。曲轴带轮34可联接到曲轴22的第二末端36，使得曲轴带轮34和曲轴22可绕纵向轴线28一致地旋转。具体地，“可联接”可包括在曲轴带轮34通过另一机构的运行而直接联接到曲轴22或间接地联接到曲轴22时的情况，例如通过离合，如在后文进一步描述的。通常，曲轴22的第一和第二末端32、36沿纵向轴线28彼此间隔开。应理解一个或多个轴承可旋转地支撑曲轴22。还应理解可旋转元件 34可以是链轮等，代替带轮。
进而，每一个实施例的动力传动系12F、12G、12H(见图1-3)包括可联接到发动机14的电动机-发电机38。例如，电动机-发电机38可联接到发动机14的壳体26的外部和/或被发动机14附近的任何合适部件支撑。电动机-发电机38可通过任何合适方法支撑，例如紧固件、支架、托架等。电动机-发电机38可运行为电动机或发电机。动力传动系12F、12G、12H可被称为混合动力传动系，因为动力传动系12F、12G、12H利用电动机-发电机 38，所述电动机-发电机38可有助于降低交通工具10的燃料消耗和排放物。例如，在一些实施例中，电动机-发电机38可被用作电动机，以起动发动机 14，或用作扭矩辅助，其为曲轴22提供扭矩以在交通工具10运动时有助于推进交通工具10(利用下文描述的环状可旋转装置58)。作为另一例子，电动机-发电机38可被用作发电机以产生电流，即电力，或为第一能量存储装置40和/或第二能量存储装置42充电，如在后文进一步描述的。在电动机- 发电机38产生电流/电力时，电流可驱动交通工具10的各种辅助装置，其也在后文进一步描述。
一种合适的电动机-发电机38是无刷电动机-发电机。另外，电动机-发电机38可以是交流(AC)电动机-发电机或任何其他合适电动机-发电机。例如，至少对于图1和2的动力传动系12F、12G的实施例来说，从AC电动机-发电机38输出的扭矩可为约15.0牛顿米(Nm)到约25.0Nm。作为另一例子，至少对于图1和2的动力传动系12F、12G实施例来说，从AC电动机-发电机38输出的扭矩可为约15.0Nm到约20.0Nm。用于图1、2和3 实施例的电动机-发电机38提供减小的最大扭矩要求，(如与背景技术中描述的BAS比较)，其允许电动机-发电机38的质量尺寸减小且还允许电动机- 发电机38的减小功率需求。应理解从电动机-发电机38输出的扭矩可为并非如上所述的值。例如,对于图3所示实施例的动力传动系12H，从AC电动机-发电机38输出的扭矩可大于25.0Nm。
如图所示，电动机-发电机38可包括电动机/发电机轴44，其可绕第一轴线46旋转。在一些运行中，在电动机/发电机轴44旋转时，扭矩可传递到曲轴24，如在后文进一步描述的。进而，电动机/发电机轴44不沿第一轴线 46运动。另外，第一轴线46与纵向轴线28间隔开。在一些实施例中，第一轴线46和纵向轴线28彼此间隔开且基本上平行于彼此。因此，电动机/发电机轴44和曲轴22彼此偏开。应理解，电动机/发电机轴44可被分为多于一个的部件，例如适应一个或多个离合器的运行等的多于一个的部件。
继续参考图1-3，电动机-发电机38可包括可旋转元件48，例如电动机/ 发电机带轮48，其可在电动机-发电机38的第一端50附近联接到电动机/发电机轴44。具体地，电动机/发电机带轮48可设置在电动机-发电机38的第一端50外部。电动机/发电机带轮48还可绕第一轴线46旋转。对于某些操作，电动机/发电机轴44和电动机/发电机带轮48可一致地绕第一轴线46旋转。在其他操作中，电动机/发电机轴44和电动机/发电机带轮48不一致地旋转，即分别旋转，或一个旋转而另一个保持静止(不旋转)。“可联接”可包括通过另一机构的运行(例如离合)在电动机/发电机带轮48直接联接到电动机/发电机轴44或间接地联接到电动机/发电机轴44时的情况，如在后文进一步描述。
在一些实施例中，电动机/发电机轴44可延伸到电动机-发电机38的第二端52以外。通常，电动机-发电机38的第一和第二端50、52沿第一轴线 46彼此间隔开。具体地，电动机-发电机38可包括具有第一端和第二端50、 52的壳体。因此，电动机/发电机轴44至少部分地设置在电动机-发电机38 的壳体中。应理解一个或多个轴承可旋转地支撑电动机/发电机轴44。还应理解可旋转元件48可以是链轮等，代替带轮。
这些动力传动系12F、12G、12H的实施例每一个的电动机-发电机38 包括定子和与定子间隔开的转子。转子附接到电动机/发电机轴44使得转子和电动机/发电机轴44绕第一轴线46相对于定子一致地旋转。简单地说，转子和电动机/发电机轴44作为单元可绕第一轴线46旋转而定子保持静止。定子与第一和/或第二能量存储装置40、42电连通(electricalcommunication)。例如，在电动机-发电机38用作电动机时，存储在第一和/或第二能量存储装置40、42中的电流可供应到定子/转子，以使得转子旋转且最终起动用于图 1和2的实施例的发动机14，且在一些情况下可起动用于图3实施例的发动机14。作为另一例子，对于本文所有实施例，在电动机-发电机38用作发电机时，来自绕第一轴线46旋转的转子的扭矩被转换成电流，电流可存储在第一和/或第二能量存储装置40、42中，用于以后使用。
电动机-发电机38可运行在各种模式，以执行各种功能。例如，电动机 -发电机38可运行在发电模式，以通过让电动机-发电机38的转子相对于电动机-发电机38的定子旋转而产生电流。简单地说，在发电模式下电动机- 发电机38可运行为发电机。发电模式可在交通工具10正在以一定的速度行驶且不对交通工具10制动/减速时发生。作为另一例子，电动机-发电机38 可运行于扭矩辅助模式，以提供扭矩到交通工具10的轮子20(利用如下所述的环状可旋转装置58)。简单地说，在扭矩辅助模式时电动机-发电机38 可运行为电动机。作为又一例子，通过让电动机-发电机38的转子相对于电动机-发电机38的定子旋转而电动机-发电机38可运行为再生制动模式，以在交通工具10的制动(即减速)期间产生电流。简单地说，在再生制动模式时电动机-发电机38可运行为发电机。
参见图1-3，这些实施例每一个的电动机-发电机38还可包括电装置，其可包括集成功率逆变器54。定子可与集成功率逆变器54电连通，且集成功率逆变器54可选择性地与第一和/或第二能量存储装置40、42电连通。集成功率逆变器54可将通过第一和/或第二能量存储装置40、42提供的直流 (DC)转换为交流(AC)，以为电动机-发电机38提供功率，以用作电动机。进而，在电动机-发电机38用作发电机时，集成功率逆变器54可将AC转换为DC，以存储在第一和/或第二能量存储装置40、42中。另外，集成功率逆变器54可将AC转换为DC以将电流供应到辅助电系统56。还有，集成功率逆变器54可将AC转换为DC，以选择性地为第一和/或第二能量存储装置40、42供应电流。通常，集成功率逆变器54可与定子电连通，以将电动机-发电机38运行为电动机或发电机。电动机-发电机38可包括其他电装置，例如一个或多个传感器(例如检测电动机/发电机轴44位置的电动机位置传感器)、控制器、用于冷却电部件的风扇等。进而，集成功率逆变器可包括一个或多个电刷、一个或多个电刷保持器、在使用绕组磁场机器(wound field machine)时的磁场控制(field control)电子装置等。
继续参考图1-3，动力传动系12F、12G、12H的每一个实施例进一步包括环状可旋转装置58，即不具有端部的装置，且绕曲轴带轮34和电动机/ 发电机带轮48设置。具体地，环状可旋转装置58绕曲轴带轮34和电动机/ 发电机带轮48设置，以在曲轴带轮34和电动机/发电机带轮48之间传递旋转运动。换句话说，环状可旋转装置58绕曲轴带轮34和电动机/发电机带轮 48设置，以选择性地在曲轴22和电动机/发电机轴44之间传递扭矩。例如，在某些运行中，通过环状可旋转装置58让电动机/发电机带轮48旋转可相应地让电动机/发电机轴44等旋转。
在一些实施例中，环状可旋转装置58是传动带。传动带可以是肋状传动带、平坦传动带或任何其他合适配置。电动机-发电机38可通过环状可旋转装置58联接到发动机14。具体地，电动机-发电机38可通过环状可旋转装置58和带轮34、48联接到发动机14的曲轴22。在一些实施例中，环状可旋转装置58可以是链(代替传动带)，且链轮(代替带轮34、48)可与链一起利用。
参见附图，每一个实施例的动力传动系12F、12G、12H还包括可联接到发动机14的起动器机构60。起动器机构60可以具有各种构造。起动器机构60可以是如图1所示的一种构造。替换地，起动器机构60可以是如图2 所示的另一配置。在另一替换例中，起动器机构60可以是如图3所示的另一配置。用于每一个实施例的起动器机构60可包括第一起动器齿轮76且起动器机构60的每一个配置在下文详细描述。起动器机构60可通过第一起动器齿轮76与环齿轮30的接合联接到发动机14，如下文所述。进而，电动机 -发电机38可通过起动器机构60联接到发动机14。
进而，每一个实施例的动力传动系12F、12G、12H可包括与电动机-发电机38电连通的辅助电系统56。辅助电系统56可包括交通工具10的一个或多个附属装置。例如，辅助电系统56可包括头灯、HVAC装置、辅助电动机、娱乐系统部件等。在一些实施例中，集成功率逆变器54与辅助电系统56电连通，以将通过电动机-发电机38产生的AC转换为DC。因此，DC 可被辅助电系统56利用以为各种附件提供功率。
继续参考图1-3，每一个实施例的动力传动系12F、12G、12H包括第一能量存储装置40，其设置为与电动机-发电机38和辅助电系统56成电并联关系。换句话说，第一能量存储装置40设置为与电动机-发电机38和辅助电系统56为并联电路结构。第一能量存储装置40可以是任何合适电池或可存储电流用于以后使用的其他装置。
每一个实施例的动力传动系12F、12G、12H还包括第一开关装置62，其可选择性地在第一打开状态和第一闭合状态之间转变，第一打开状态能将第一能量存储装置40与电动机-发电机38和辅助电系统56中的至少一个电断开，且第一闭合状态能将第一能量存储装置40电连接到电动机-发电机38 和辅助电系统56中的至少一个。因此，电动机-发电机38和辅助电系统56 之间的电连通独立于处于第一打开和闭合状态的第一开关装置62。因此，第一开关装置62的位置不与电动机-发电机38和辅助电系统56之间的电连通干涉。换句话说，电动机-发电机38和辅助电系统56可独立于第一开关装置62处于何种状态而彼此电连通。第一能量存储装置62设置在电总线63 和电气地65之间，且第一开关装置62设置在第一能量存储装置62和电总线63，使得在第一开关装置62处于第一闭合状态时第一能量存储装置62 与电总线63直接电连通。电总线63可以是高电压DC总线和/或低电压DC 总线。
本文使用的短语“至少一个”应该理解为包括非排他的含义“或”，即电动机-发电机38或辅助电系统56中的至少一个。因此，在一些实施例中，第一能量存储装置40与电动机-发电机38或辅助电系统56电连通。在其他实施例中，第一能量存储装置40与电动机-发电机38和辅助电系统56两者电连通。
通常，对于动力传动系12F、12G、12H的实施例，第一开关装置62用于选择性地阻挡电流流动到第一能量存储装置40。在第一开关装置62处于第一闭合状态时，到第一能量存储装置40的电路完成或闭合，且电流可从第一能量存储装置40流动或流动到第一能量存储装置40。在第一开关装置 62处于第一打开状态时，电路被分离或打开且电流不能流动到第一能量存储装置40或从第一能量存储装置40流动。第一打开状态在图中被显示为实线且第一闭合状态在图中被显示为虚线。
用于动力传动系12F、12G、12H的所有这些实施例的第一开关装置62 可以是单向阻挡开关或双向阻挡开关。在一种构造中，第一开关装置62是固态开关。第一开关装置62可以是双态开关、接触开关、继电器开关等。仅出于展示的目的，第一开关装置62示意性地显示在图中且不应该被认为是任何具体类型的开关。
用于图1、2和3实施例的动力传动系12F、12G、12H包括第二能量存储装置42，所述第二能量存储装置42设置为与第一能量存储装置40、电动机-发电机38和辅助电系统56成电并联关系。换句话说，第二能量存储装置42设置为与电动机-发电机38和辅助电系统56为并联电路结构。
通常，第一能量存储装置40是高电压能量存储装置，且第二能量存储装置42是低电压能量存储装置，其与辅助电系统56电连通。第一能量存储装置40用于选择性地供应电流/电压到电动机-发电机38，且第二能量存储装置42用于选择性地供应电流/电压到辅助电系统56。第一能量存储装置40 和第二能量存储装置42可以是任何合适电池或可存储用于以后使用的电流或能量其他装置。一个非限制性的例子是，高电压能量存储装置可以是48 伏特DC电池且低电压能量存储装置可以是12伏特DC电池。另一非限制性例子是，高电压能量存储装置可以是24-48伏特DC多单元可充电锂离子电池或超级电容器，而低电压能量存储装置可以是12伏特DC铅酸或锂离子电池。作为又一例子，第一和第二能量存储装置40、42可具有基本上相同的电压水平。
进而，图1、2和3所示的动力传动系12F、12G和12H的实施例包括第二开关装置68，所述第二开关装置选择性地在第二打开状态和第二闭合状态之间可转变，第二打开状态能将第二能量存储装置42与电动机-发电机38 和辅助电系统56中的至少一个电断开，且第二闭合状态能将第二能量存储装置42电连接到电动机-发电机38和辅助电系统56中的至少一个。电动机 -发电机38和辅助电系统56之间的电连通独立于处于第二打开和闭合状态的第二开关装置68。因此，第二开关装置68的位置不与电动机-发电机38 和辅助电系统56之间的电连通干涉。换句话说，电动机-发电机38和辅助电系统56可独立于第二开关装置68处于何种状态而彼此电连通。第二能量存储装置42设置在电总线63和电气地65之间，且第二开关装置68设置在第二能量存储装置42和电总线63之间，使得在第二开关装置68处于第二闭合状态时第二能量存储装置42直接与电总线63电连通。因此，由于第一和第二开关装置62、68的位置，电流可选择性地彼此独立地从第一和第二能量存储装置40、42流动/流动到第一和第二能量存储装置40、42。
如上所述，短语“至少一个”应该被理解为包括非排他的含义“或”，即电动机-发电机38或辅助电系统56中的至少一个。因此，在一些实施例中，第二能量存储装置42与电动机-发电机38或辅助电系统56电连通。在其他实施例中，第二能量存储装置42与电动机-发电机38和辅助电系统56 两者电连通。
通常，第二开关装置68用于选择性地阻挡电流流动到第二能量存储装置42。在第二开关装置68处于第二闭合状态时，到第二能量存储装置42 的电路完成或闭合且电流可从第二能量存储装置42流动或流动到第二能量存储装置42。在第二开关装置68处于第二打开状态时，电路分离或打开且电流不能流动到第二能量存储装置42或从第二能量存储装置42流动。第二打开状态在图1、2和3中显示为实线且第二闭合状态在图1、2和3中显示为虚线。
第二开关装置68可以是单向阻挡开关或双向阻挡开关。在一种构造中，第二开关装置68是固态开关。第二开关装置68可以是双态开关、接触开关、继电器开关等。仅出于展示的目的，第一开关装置68示意性地显示在图中且不应该被认为是任何具体开关。
每一个实施例的动力传动系12F、12G、12H包括沿电总线63设置在电动机-发电机38、第一能量存储装置40、和第二能量存储装置42下游的第三开关装置64。进而，在这些实施例中，第三开关装置64沿电总线63设置在辅助电系统56的上游。如本文使用的“下游”是指沿电总线63从电动机 -发电机38朝向辅助电系统56流动的方向。如本文使用的“上游”是与下游相反的方向，且通常被描述为沿电总线63从辅助电系统56朝向电动机- 发电机38流动的方向。在每一个图中箭头66指向下游方向。应理解上游方向与箭头66相反。通常，第三开关装置64设置为与电动机-发电机38和辅助电系统56成串联关系或串联电路结构。第三开关装置可以是双态开关、接触开关、继电器开关等。
每一个实施例的动力传动系12F、12G、12H包括第四开关装置110。第四开关装置110选择性地在第四打开状态和第四闭合状态之间可转变。在设置于第四打开状态时，第四开关装置110可操作为将第一能量存储装置40 与辅助电系统56电断开。在设置于第四闭合状态时，第四开关装置114可操作为将第一能量存储装置40与辅助电系统56电连接。第一能量存储装置 40和辅助电系统56之间通过第四开关装置110实现的电连通独立于处于第一打开状态或第一闭合状态的第一开关装置62。第四开关装置110在第一能量存储装置40和第一开关装置62之间设置的第一电连接点112电连接到第一能量存储装置40。第四开关装置110可以是双态开关、接触开关、继电器开关、单向阻挡开关等。
每一个实施例的动力传动系12F、12G、12H包括第五开关装置114。第五开关装置114选择性地在第五打开状态和第五闭合状态之间可转变。在设置于第五打开状态时，第五开关装置114可操作为将第二能量存储装置40 与辅助电系统56电断开。在设置于第五闭合状态时，第五开关装置114可操作为将第二能量存储装置42与辅助电系统56电连接。第二能量存储装置 42和辅助电系统56之间通过第五开关装置114实现的电连通独立于处于第二打开状态和第二闭合状态的第二开关装置68。第五开关装置114在第二能量存储装置42和第二开关装置68之间设置的第二电连接点116电连接到第二能量存储装置42。第五开关装置114可以是双态开关、接触开关、继电器开关、单向阻挡开关等。
在图1和2的实施例12F、12G中，电动机-发电机38可包括电动机/发电机离合器70，所述电动机/发电机离合器选择性地断开电动机/发电机带轮 48和电动机/发电机轴44之间的旋转。电动机/发电机带轮48可通过电动机 /发电机离合器70的选择性运行而联接到电动机/发电机轴44。因此，电动机/发电机带轮48通过电动机/发电机离合器70的运行而选择性地联接到电动机/发电机轴44。电动机/发电机离合器70可设置在电动机/发电机带轮48 附近或在电动机-发电机38的第一端50附近。电动机/发电机离合器70的促动允许电动机-发电机38的各种运行，而不通过环状可旋转装置58在曲轴带轮34和电动机/发电机带轮48之间传递旋转。电动机/发电机离合器70可包括螺线管72，以选择性地促动电动机/发电机离合器70。应理解电动机/ 发电机离合器70可以是任何合适类型的离合器。
转到图1的动力传动系12F的实施例，电动机-发电机38和起动器机构 60选择性地彼此齿轮连接，以起动发动机14。具体地，电动机-发电机38 和起动器机构60选择性地彼此齿轮连接，以从电动机-发电机38通过起动器机构60传递扭矩到曲轴22，以起动发动机14。电动机-发电机38和起动器机构60可以各种配置彼此齿轮连接，且图1是一种合适配置的例子。在该实施例中，起动器机构60可包括选择性地接合环齿轮30的第一起动器齿轮76，以让环齿轮30和曲轴22选择性地旋转，以起动发动机14。具体地，起动器机构60不包括让第一起动器齿轮76旋转的单独的电动机。代替地，第一起动器齿轮76的旋转通过电动机-发电机38提供，以起动发动机14。换句话说，电动机-发电机38可运行为电动机，以让第一起动器齿轮76旋转，以起动发动机14。因此，对于发动机14的所有起动(对于图1的实施例)，无论是短时间段(例如在发动机14已经在停止灯光处关闭等)或延长的时间段(例如在发动机14已经关闭整夜等)，电动机-发电机38都运行为让第一起动器齿轮76旋转，以起动发动机14。
继续参考图1的实施例，电动机-发电机38可包括附接到电动机/发电机轴44末端的电动机/发电机齿轮78，使得电动机/发电机齿轮78和电动机/ 发电机轴44可绕第一轴线46一致地旋转。通常，电动机/发电机齿轮78可设置在电动机-发电机38的第二端52外部。如上所述，电动机/发电机带轮 48可设置在电动机-发电机38的第一端50外部。因此，电动机/发电机带轮 48设置在电动机-发电机38的一个端部附近且电动机/发电机齿轮78设置在电动机-发电机38的另一端部附近。例如，电动机/发电机带轮48和电动机/ 发电机齿轮78可在电动机-发电机38的相反端部处彼此间隔开。
进而，在图1和2的实施例中，起动器机构60可包括可联接到电动机/ 发电机齿轮78的第二起动器齿轮80，使得起动器机构60和电动机-发电机 38选择性地彼此齿轮连接，以通过第一起动器齿轮76从电动机/发电机轴44 传递扭矩。第二起动器齿轮80可来回运动，以选择性地接合电动机/发电机齿轮78，以选择性地将来自电动机/发电机轴44的旋转传递到起动器机构60。类似地，第一起动器齿轮76可来回运动以选择性地接合环齿轮30，以选择性地将来自电动机/发电机轴44的旋转传递到第一起动器齿轮76。
另外，图1的起动器机构60可包括第一轴82，第一起动器齿轮76与之附接。在该实施例中，第一轴82和第一起动器齿轮76可绕第二轴线84一致地旋转。通常，第一和第二轴线46、84可彼此间隔开且基本上彼此平行。此外，在该实施例中，第一轴82和第一起动器齿轮76沿第二轴线84一致地运动。换句话说，第一轴82和第一起动器齿轮76作为一个单元可绕第二轴线84旋转和沿第二轴线84运动。在该实施例中，电动机/发电机轴44和第一轴82彼此偏开。应理解，一个或多个轴承可旋转地支撑第一轴82。
继续参考图1的实施例，起动器机构60还可包括第二轴86，第二起动器齿轮80与之附接。在该实施例中，第二轴86和第二起动器齿轮80可绕第二轴线84一致地旋转。另外，在该实施例中，第二轴86和第二起动器齿轮80可沿第二轴线84一致地运动。换句话说，第二轴86和第二起动器齿轮80作为一个单元可绕第二轴线84旋转和沿第二轴线84运动。第一和第二起动器齿轮76、80可沿第二轴线84沿相反方向运动，且由此，第一和第二轴82、86可相应地沿相反方向运动。
第一轴82从起动器机构60的第一端88向外延伸且第二轴86从起动器机构60的第二端90向外延伸。具体地，起动器机构60可包括具有第一端和第二端88、90的壳体。因此，第一起动器齿轮76可设置在起动器机构60 的第一端88外部且第二起动器齿轮80可设置在起动器机构60的第二端90 外部。简单地说，第一起动器齿轮76设置在起动器机构60的一个端部附近且第二起动器齿轮80设置在起动器机构60的另一端部附近。例如，第一和第二起动器齿轮76、80可在起动器机构60的相反端部处彼此间隔开。
在电动机-发电机38被促动以起动发动机14时，第一和第二起动器齿轮76、80运动为分别与环齿轮30和电动机/发电机齿轮78接合，这由此使得第一和第二轴82、86、第一和第二起动器齿轮76、80、电动机/发电机轴 44和电动机/发电机齿轮78同时发生旋转，以让环齿轮30和曲轴22旋转，以起动发动机14。在第一起动器齿轮76接合环齿轮30且第二起动器齿轮 80接合电动机/发电机齿轮78时，扭矩从电动机/发电机轴44通过第一和第二起动器齿轮76、80、和相应轴82、86和环齿轮30传递到曲轴22，以起动发动机14。在该实施例中，电动机/发电机轴44和第二轴86彼此偏开，而第一和第二轴82、86沿第二轴线84彼此间隔开。换句话说，第一和第二轴82、86可沿第二轴线84同中心。
起动器机构60还可包括联接到第一和第二轴82、86的在第一和第二起动器齿轮76、80之间的中间轴，使得中间轴可旋转地将第一和第二轴82、 86联接在一起。换句话说，在第一和第二轴82、86沿第二轴线84来回运动时第一和第二轴82、86保持与中间轴接合。中间轴可以具有任何合适构造，以允许第一和第二轴82、86沿第二轴线84运动，同时还可旋转地将第一和第二轴82、86联接在一起。例如，第一和第二轴82、86可沿第二轴线84 在中间轴中运动，且中间轴和第一和第二轴82、86可键合或具有彼此协作的任何其他合适构造。应理解，一个或多个轴承可旋转地支撑第二轴86和/ 或中间轴。第一起动器齿轮76可通过各种轴的接合和/或如上所述齿轮的选择性接合联接到电动机/发电机轴44。
在一些实施例中，第一和第二起动器齿轮76、80可串接运动。因此，例如，在第二起动器齿轮80运动为接合电动机/发电机齿轮78之前第一起动器齿轮76可运动为接合环齿轮30，且替换地，在第一起动器齿轮76运动为接合环齿轮30之前第二起动器齿轮80可运动为接合电动机/发电机齿轮78。在其他实施例中，第一和第二起动器齿轮76、80可同时地运动为分别与环齿轮30和电动机/发电机齿轮78接合。
继续参考图1，起动器机构60还可包括至少一个直线促动器92。对于图1的实施例，利用多个直线促动器92A、92B。直线促动器92A可选择性地被赋能，以让第一起动器齿轮76沿第二轴线84运动。直线促动器92A可以是各种构造，且非限制性的例子可包括螺线管、驱动球螺钉机构电动机、形状记忆合金促动器、电致动聚合物促动器等。对于形状记忆合金促动器，选择性地对材料(例如合金)赋能可改变材料的形状，其使得第一起动器齿轮76沿第二轴线84运动。对于电致动聚合物促动器，选择性地为材料(例如聚合物)赋能可改变材料的形状，以让第一起动器齿轮76沿第二轴线84 运动。
利用螺线管的例子在下文详细描述直线促动器92A的操作。通常，螺线管可用于让第一起动器齿轮76沿第二轴线84运动。螺线管可设置在起动器机构60的内部、外部或部分在外部，或可在任何其他合适位置。对于图1，一个螺线管(例如直线促动器92A)可用于选择性地让第一轴82和第一起动器齿轮76运动，且另一螺线管(例如直线促动器92B)可用于选择性地让第二轴86和第二起动器齿轮80运动。
螺线管可包括被选择性地磁化的线圈和在线圈被磁化时被吸引到线圈的芯部。在芯部联接到第一起动器齿轮76时，芯部被选择性地吸引到线圈。在芯部被吸引到线圈时，第一起动器齿轮76可运动为接合环齿轮30。因此，线圈保持静止而芯部选择性地可运动。应理解，螺线管可以是并非如上所述的构造。例如，线圈可关于第二轴线84同中心或偏心，或线圈可设置在一侧。芯部可用铁磁体材料形成或在线圈被磁化时可吸引到线圈的任何其他合适材料形成。
进而，对于直线促动器92的螺线管构造，起动器机构60可包括至少一个返回机构，以让第一起动器齿轮76向回沿第二轴线84运动。例如，在螺线管被赋能时，第一起动器齿轮76可运动为接合环齿轮30，且在螺线管不被赋能时，返回机构可让第一起动器齿轮76运动以脱开与环齿轮30的接合。
返回机构可包括偏压构件，以将第一起动器齿轮76向回沿第二轴线84 偏压。偏压构件可以是螺旋弹簧或让第一起动器齿轮76运动的任何其他合适偏压构件。应理解，一个或多个肩部可联接到第一起动器齿轮76且在起动器机构60内部，以为偏压构件提供反作用表面，以让第一起动器齿轮76 向回沿第二轴线84运动。还应理解，返回机构可替换地被电子促动。
起动器机构60的另一合适构造可以是单个轴，所述单个轴具有附接到一个端部的第一起动器齿轮76和附接到另一端部的第二起动器齿轮80。换句话说，两个分开的轴82、86(如上所述)被消除且利用单个轴，且在该构造中，可利用一个直线促动器92。在起动器机构60的另一合适构造下，第二起动器齿轮80可保持与电动机/发电机齿轮78接合，同时仅第一起动器齿轮76能沿第二轴线84来回运动；和在该实施例中，可利用一个直线促动器 92。起动器机构60的另一合适构造是消除了第二起动器齿轮80且仅利用第一起动器齿轮76，第一起动器齿轮76可运动为与电动机/发电机齿轮78和环齿轮30两者接合和脱开；和在该构造下，可利用一个直线促动器92。在起动器机构60的另一构造中，消除电动机/发电机齿轮78、第二轴86和第二起动器齿轮80，而第一轴82和电动机/发电机轴44彼此同中心，且第一起动器齿轮76沿电动机/发电机轴44运动，以接合和脱开环齿轮30。对于这些其他实施例，第一起动器齿轮76可通过各种轴和/或齿轮的选择性/持续接合而联接到电动机/发电机轴44。进而，对于所有实施例，“可联接”可包括各种部件的选择性联接和/或各种部件的持续联接。
具体参见图2的动力传动系12G的实施例，起动器机构60被进一步限定为起动器离合器74。在该实施例中，电动机/发电机离合器70可设置在电动机/发电机带轮48和起动器离合器74之间，以选择性地断开电动机/发电机带轮48和电动机/发电机轴44之间的旋转。起动器离合器74可包括螺线管75，以选择性地促动起动器离合器74。应理解，起动器离合器74可以是单向离合器、液压离合器、机电离合器或任何其他合适类型离合器。起动器离合器74可用在一个能量存储装置40的实施例中或两个能量存储装置40、 42的实施例中。
进而，在该实施例中(图2)、起动器机构60可包括可联接到起动器离合器74的第一起动器齿轮76。第一起动器齿轮76可通过起动器离合器74 的选择性运行联接到起动器离合器74。第一起动器齿轮76持续接合环齿轮 30，以在起动发动机14时让环齿轮30和曲轴22旋转。第一起动器齿轮76 可附接到轴77，使得第一起动器齿轮76和轴77可一致地旋转。起动器离合器74设置在电动机-发电机38和第一起动器齿轮76之间，以选择性地断开第一起动器齿轮76和电动机-发电机38之间的旋转。起动器离合器74设置在电动机-发电机38和第一起动器齿轮76之间，以选择性地从电动机-发电机38通过第一起动器齿轮76和环齿轮30传递扭矩到曲轴22。例如，起动器离合器74可设置在电动机-发电机38的第二端52附近。因此，电动机/ 发电机带轮48设置在电动机-发电机38的一个端部附近且起动器离合器74 设置在电动机-发电机38的另一端部附近。具体地，起动器离合器74可设置在电动机/发电机轴44和轴77之间。起动器离合器74可联接到电动机/ 发电机轴44，以从电动机/发电机轴44通过第一起动器齿轮76和环齿轮30 选择性地传递扭矩到曲轴22。因此，电动机/发电机轴44和第一起动器齿轮 76通过起动器离合器74的运行而选择性地彼此联接。
起动器离合器74的促动将电动机/发电机轴44的旋转与第一起动器齿轮 76连接，其又使得环齿轮30旋转，以使得曲轴22旋转，以起动发动机14。如此，扭矩从旋转的电动机/发电机轴44通过第一起动器齿轮76和环齿轮 30传递到曲轴22，以起动发动机14。一旦发动机14被起动，则起动器离合器74将电动机/发电机轴44的旋转和第一起动器齿轮76断开，使得电动机/ 发电机轴44可独立于第一起动器齿轮76运行。在该实施例中，起动器离合器74不包括分开的电动机，以使得第一起动器齿轮76旋转，以起动发动机 14。代替地，在起动器离合器74被促动时，第一起动器齿轮76的旋转通过电动机-发电机38提供。换句话说，在起动器离合器74被促动时，电动机- 发电机38可运行为电动机，以让第一起动器齿轮76旋转，以起动发动机14。因此，对于发动机14的所有起动(对于图2的实施例)，无论是短时间(例如在发动机14已经在停止灯光处关闭等)或很长的时间(例如在发动机14 已经关闭整夜等)，电动机-发电机38都运行为让第一起动器齿轮76旋转，以起动发动机14。
转到图3的实施例的动力传动系12H，起动器机构60独立于电动机-发电机38运行，以选择性地起动发动机14。换句话说，电动机-发电机38不辅助起动器机构60以起动发动机14，且由此，起动器机构60可专门起动发动机14。换句话说，起动器机构60不利用电动机-发电机38作为电动机以让第一起动器齿轮76旋转。通常，在该实施例中可消除电动机/发电机离合器70。在发动机14已经关闭很长时间(例如整夜)或关闭短暂时间(例如在停止灯处关闭等)时，起动器机构60起动发动机14。作为其他实施例，电动机-发电机38通过环状可旋转装置58而不通过起动器机构60联接到发动机14。
对于如图3所示的动力传动系12H的实施例，如果电动机-发电机38通过环状可旋转装置58而具有足够扭矩输出和足够的机械优势，则电动机-发电机38可起动(或辅助起动)发动机14，例如在停止灯处重新起动。因此，通常在图3的实施例中，电动机-发电机38运行为扭矩辅助或发电机。在电动机-发电机38处于扭矩辅助模式时，电动机-发电机38可运行为电动机以为轮子20提供额外扭矩。进而，电动机-发电机38可在发电模式或再生制动模式下运行为发电机。
继续参考图3的实施例，起动器机构60可包括电动机94和可与环齿轮 30接合的第一起动器齿轮76，以选择性地让环齿轮30旋转以向曲轴22传递扭矩。第一起动器齿轮76联接到起动器机构60的电动机94，使得电动机 94选择性地让第一起动器齿轮76旋转。因此，起动器机构60独立于电动机 -发电机38运行。
起动器机构60可包括直线促动器92A，以让第一起动器齿轮76沿第二轴线84运动为与环齿轮30接合或脱开接合。因此，在第一起动器齿轮76 接合环齿轮30时起动器机构60联接到发动机14。直线促动器92A可具有各种构造，且非限制性例子可包括螺线管、驱动球-螺钉机构的电动机、形状记忆合金促动器、电致动聚合物促动器等。对于形状记忆合金促动器，选择性地对材料(例如合金)赋能可改变材料的形状，其使得第一起动器齿轮 76沿第二轴线84运动。对于电致动聚合物促动器，选择性地为材料(例如聚合物)赋能可改变材料的形状，以让第一起动器齿轮76沿第二轴线84运动。起动器机构60可以进一步包括旋转促动器92B，其可操作为接合第一起动器齿轮76绕第二轴线84的旋转。旋转促动器92B例如可以包括开关或螺线管。
每一个实施例的12F、12G、12H可进一步包括控制器96，其可以是电子控制模块的一部分，其与交通工具10的各种部件通信。通常，控制器96 为交通工具10的各种部件发出信号，以选择性地运行，各种部件中的一些在下文描述。应理解可利用多于一个的控制器96。
控制器96包括处理器98和存储器100，在其上记录了用于与电动机- 发电机38、起动器机构60、第一和/或第二能量存储装置40、42、第一、第二、第三、第四和/或第五开关装置62、64、68、110、114通信的指令。控制器96配置为经由处理器98执行来自存储器100的指令。例如，控制器96 可以是主机或分布式系统，例如数字计算机或微电脑这样的计算机，用作车辆控制模块，和/或用作具有处理器的比例–积分–微分(PID)控制器装置，和例如存储器100，其是实体的非瞬时计算机可读存储器，例如只读存储器 (ROM)或闪速存储器。控制器96还可具有随机访问存储器(RAM)、电可擦写可编程只读存储器(EEPROM)、高速时钟、模拟-数字(A/D)和/或数字-模拟(D/A)电路，和任何所需的输入/输出电路和相关的装置，以及任何所需信号调节和/或信号缓冲电路。因此，控制器96可包括监测和控制电动机- 发电机38、起动器机构60、第一、第二、第三、第四和/或第五开关装置62、 64、68、110、114所必要的所有软件、硬件、存储器100、算法、连接、传感器等。进而，控制器96可包括监测第一和/或第二能量存储装置40、42 所必要的所有软件、硬件、存储器100、算法、连接、传感器等。如此，控制方法可实施为与控制器96相关的软件或固件。应理解，控制器96还可包括能从各种传感器分析数据、比较数据、做出控制和监测电动机-发电机38、起动器机构60、第一，第二，第三，第四，和/或第五开关装置62、64、68、 110、114以及监测第一和/或第二能量存储装置40、42所需的必要决定的任何装置。
对于图1-3的实施例，控制器96与电动机-发电机38、起动器机构60、第一开关装置62、第二开关装置68、第三开关装置64、第四开关装置110 和第五开关装置114通信，以选择性地让电动机-发电机38、起动器机构60、第一开关装置62、第二开关装置68、第三开关装置64、第四开关装置110 和第五开关装置114运行。对于所有这些实施例，控制器96选择性地对不同开关装置62、64、68、110、114发出信号，以建立打开状态或闭合状态中之任一。另外，控制器96可以向起动器机构60的促动器(例如92A、92B) 或电动机/发电机离合器70发出信号，以建立被促动位置或未促动位置，以实现期望运行，例如发电模式，扭矩辅助模式，再生制动模式，冷-发动机起动模式，自动-发动机起动模式，等。
进而，控制器96可与第一能量存储装置40通信。在第一开关装置62 处于第一闭合状态时，电流可流入第一能量存储装置40或流出第一能量存储装置40，且控制器96可监测第一能量存储装置40中的电流量。另外，控制器96可与集成功率逆变器54通信。
控制器96还与第二能量存储装置42通信，且与第二开关装置68通信，以为第二开关装置68发送信号，以建立第二打开状态和第二闭合状态中之一。因此，取决于期望的运行，控制器96向第二开关装置68发出信号以进入第二打开状态和第二闭合状态中之一。在第二开关装置68处于第二闭合状态时，电流可流入第二能量存储装置42或流出第二能量存储装置42，且控制器96可监测第二能量存储装置42中的电流量。
用于图1-3实施例的控制器96从第一能量存储装置40接收电流。具体地，独立于第一开关装置62所处的状态，控制器96保持与第一能量存储装置40电连通。换句话说，与控制器96的电连接设置在第一能量存储装置40 和第一开关装置62之间，使得电流可持续流动到控制器96，而不受第一开关装置62所处状态的影响。
动力传动系12F、12G、12H的不同实施例的架构允许动力传动系提供几个不同运行模式，即使第一能量存储装置40或第二能量存储装置42中之一不可用也可以。由于动力传动系12F、12G、12H的独特架构，发动机14 可通过从第一能量存储装置40或第二能量存储装置42提供的功率起动。进一步地，由于通过第四开关装置110和第五开关装置114提供的连接，甚至在自动起动期间也可以对辅助电系统进行负载电压稳定化(laod voltagestabilization)。
还如上提供了控制动力传动系12F、12G、12H的方法。方法包括选择用于动力传动系12F、12G、12H的期望运行模式。期望运行模式可以包括但不限于发动机空转关闭模式、键起动模式、自动起动模式、扭矩辅助模式、再生模式、自动停止模式、航行模式、充电模式。如上所述模式中的每一个可以包括几个不同的变化。不同的可能模式在下表给出，以及给出了进入/ 离开相应模式所需的情况，和不同开关装置和促动器的位置。
一旦选择期望运行模式，则控制器96可以感测第一能量存储装置40和第二能量存储装置42每一个的电荷状态。控制器96还可以感测环境温度和 /或第一和第二能量存储装置42s的温度。控制器96使用与电荷状态和第一和第二能量存储装置42s每一个的温度有关的感测信息，以确定和/或识别第一能量存储装置40或第二能量存储装置42中之一中故障的存在。第一能量存储装置40或第二能量存储装置42中的故障在本文分别被限定为使得第一能量存储装置40或第二能量存储装置42不能为动力传动系12F、12G、12H 提供能量的任何事件。例如，因为能量存储装置低于可接受的电荷状态，所以可以识别故障。
如果控制器96未识别出第一能量存储装置40或第二能量存储装置42 有故障，则控制器96可以以正常方式控制动力传动系12F、12G、12H，如下表所示。然而，如果控制器96识别出第一能量存储装置40或第二能量存储装置42有故障，则控制器96可以将第一能量存储装置40或第二能量存储装置42中不能提供能量的那个限定为不可用能量存储装置。控制器96还可以将第一能量存储装置40和第二能量存储装置42中可用于提供能量的另一未识别的那个限定为可用能量存储装置。例如，如果控制器96确定第一能量存储装置40有故障，则控制器96将第一能量存储装置40限定为不可用能量存储装置且将第二能量存储装置42限定为可用能量存储装置。替换地，如果控制器96确定第二能量存储装置42有故障，则控制器96将第二能量存储装置42限定为不可用能量存储装置，且将第一能量存储装置40限定为可用能量存储装置。
一旦控制器96已经限定不可用能量存储装置和可用能量存储装置，则控制器96向不同开关装置和/或促动器发出信号，以让开关装置和促动器运动到其用于具体所选择运行模式的所需位置。控制器96将不同开关装置定位到其所需打开状态或闭合状态，以隔离不可用能量存储装置，且为动力传动系12F、12G、12H提供功率，以用从可用能量存储装置而来的能量实现所选择运行模式。
例如，如果控制器96确定第一能量存储装置40有故障，则控制器96 将第一能量存储装置40限定为不可用能量存储装置且将第二能量存储装置 42限定为可用能量存储装置。控制器96随后发出信号以将第一开关装置62 定位到第一打开状态且将第四开关装置110定位到第四打开状态。将第一开关装置62和第四开关装置110定位到其相应打开状态使得第一能量存储装置40(即不可用能量存储装置)隔离。一旦不可用能量存储装置被隔离，则控制器96为其余开关装置发出信号以将能量引导到驱动系统的所需部件以用于所选择运行模式。例如，在所选择运行模式包括发动机14的起动模式或用于为第二能量存储装置42充电的充电模式中之一时，控制器96发出信号以将第二开关装置68定位到第二闭合状态，由此将第二能量存储装置42 与起动器机构和/或电动机发电机连接。在所选择运行模式不包括发动机14 的起动模式或用于为第二能量存储装置42充电的充电模式中之一时，控制器96发出信号以将第二开关装置68定位到第二打开状态，以将第二能量存储装置42与电动机-发电机电断开。为了在第一能量存储装置40为不可用能量存储装置时向辅助电系统提供功率，控制器96用从电动机-发电机或从第二能量存储装置42而来的功率为辅助电系统提供功率。为了用从电动机- 发电机而来的功率向辅助电系统提供功率，控制器96发出信号以将第三开关装置64定位到第三闭合状态和将第五开关装置114定位到第五打开状态，由此将第二能量存储装置42与辅助电系统隔离和将电动机-发电机连接到辅助电系统。为了用从第二能量存储装置42而来的功率向辅助电系统提供功率，控制器发出信号以将第三开关装置64定位到第三打开状态和将第五开关装置114定位到第五闭合状态，由此将第二能量存储装置42与辅助电系统连接，和将辅助电系统与电动机-发电机隔离。
在另一例子中，如果控制器96确定第二能量存储装置42有故障，则控制器96将第二能量存储装置42限定为不可用能量存储装置和将第一能量存储装置40限定为可用能量存储装置。控制器96随后发出信号以将第二开关装置68定位到第二打开状态且将第五开关装置114定位到第五打开状态。将第二开关装置68和第五开关装置114定位到其相应打开状态使得第二能量存储装置42(即不可用能量存储装置)隔离。一旦不可用能量存储装置被隔离，则控制器96为其余开关装置发出信号以将能量引导到驱动系统的所需部件，以用于所选择运行模式。例如，在所选择运行模式包括发动机14 的起动模式或用于为第一能量存储装置40充电的充电模式中之一时，控制器96发出信号以将第一开关装置62定位到第一闭合状态，由此将第一能量存储装置40与起动器机构和/或电动机发电机连接。在所选择运行模式不包括发动机14的起动模式或用于为第一能量存储装置40充电的充电模式中之一时，控制器96发出信号以将第一开关装置62定位到第一打开状态，以将第一能量存储装置40与电动机-发电机电断开。为了在第二能量存储装置42 为不可用能量存储装置时向辅助电系统提供功率，控制器96用从电动机-发电机或从第一能量存储装置40而来的功率为辅助电系统提供功率。为了用从电动机-发电机而来的功率向辅助电系统提供功率，控制器96发出信号以将第三开关装置64定位到第三闭合状态和将第四开关装置110定位到第四打开状态，由此将第一能量存储装置40与辅助电系统隔离和将电动机-发电机连接到辅助电系统。为了用从第一能量存储装置40而来的功率向辅助电系统提供功率，控制器发出信号以将第三开关装置64定位到第三打开状态和将第四开关装置110定位到第四闭合状态，由此将第一能量存储装置40 与辅助电系统连接，和将辅助电系统与电动机-发电机隔离。
另外，如上所述的动力传动系12F、12G、12H的架构允许第二能量存储装置42为第一能量存储装置40充电。例如，如果第一能量存储装置40 的电荷状态低于起动发动机14所需的临界值，且如果第二能量存储装置42 的温度低于预定值，从而使得第二能量存储装置42不能提供足够的功率以起动发动机14，则第一开关装置62和第二开关装置68可以分别定位到第一闭合状态和第二闭合状态一段时间，以允许第二能量存储装置42有时间为第一能量存储装置40进行涓流充电。一旦第一能量存储装置40被充电到足以提供功率以起动发动机14的电荷状态，控制器96可以将开关装置定位到其适当的位置以用于所选择的起动模式。
第一开关装置62、第二开关装置68、和第三开关装置64的不同运行模式和位置如下所示。另外，表格显示了用于操作起动器机构的起动器机构的第一促动器和第二促动器的位置，和电动机/发电机离合器70的位置。第一促动器和第二促动器例如可以包括图1和3所示和参考其相应实施例如上所述的直线促动器92A和92B。替换地，第一促动器和第二促动器可以被认为是用于控制如图2所示的动力传动系12G实施例的目的的单个促动器。在下表中，第一开关装置62通过标记为S1的列代表，第二开关装置68通过标记为S2的列代表，第三开关装置64通过标记为S3的列代表，第一促动器通过标记为A1的列代表，第二促动器通过标记为A2的列代表，且电动机/ 发电机离合器70通过标记为A3的列代表。在下表中，“0”表示将电连通断开和/或促动器不接合的打开状态，且“1”表示电连通被连接和/或促动器被接合的闭合状态。标记为“正常运行”的行提供了在第一能量存储装置40 和第二能量存储装置42可用于按期望为系统提供能量时用于具体运行模式的标准运行位置。标记为“ESS1NA”的行提供了在第一能量存储装置40 不可用(即有故障)时用于具体运行模式的运行位置。标记为“ESS2 NA”的行提供了在第二能量存储装置42不可用(即有故障)时用于具体运行模式的运行位置。
进入/离开下表所示具体运行模式所必需的动力传动系12F、12G、12H 的情况和/或需求在标记为“进入/离开的条件”的列中提供。如果控制器96 确定满足这些情况，则控制器96为各种开关装置和促动器发出信号以进入下表所示的其相应位置。
在发动机关闭模式中时，第一开关装置S1(62)、第二开关装置S2(68)、第三开关装置S3(64)、第一促动器A1(92A)、第二促动器A2(92B)和第三促动器A3(70)保持关闭，使得从第一能量存储装置40或第二能量存储装置42不获取电流。
在发动机空转关闭1模式中时，在钥匙转到RUN位置时第一促动器A1 (92A)和第二促动器A2(92B)保持接合，使得发动机14可以被电动机- 发电机38起动。辅助电系统56通过第一能量存储装置40提供功率，这取决于第一能量存储装置40的电荷状态。仅在第一能量存储装置40可用于供应功率时发动机空转关闭1模式可用。
在发动机空转关闭2模式中时，在钥匙转到RUN位置时第一促动器A1 (92A)和第二促动器A2(92B)保持接合，使得发动机14可以被电动机- 发电机38起动。辅助电系统56通过第二能量存储装置42提供功率，这取决于第二能量存储装置42的电荷状态。仅在第二能量存储装置42可用于供应功率时发动机空转关闭2模式可用。
在钥匙起动1模式中，在钥匙转到RUN位置时，且在环境温度小于临界冷曲轴起动(ColdCrank)温度时，用从第二能量存储装置42供应的能量使用电动机-发电机38来对发动机14进行曲轴起动(crank)。仅在第二能量存储装置42可用时钥匙起动1模式可用。
在钥匙起动2模式中，在钥匙转到RUN位置时，环境温度大于临界冷曲轴起动温度，且在第一能量存储装置40的电荷状态大于ESS1冷曲轴起动下限时，通过从第一能量存储装置40供应的能量使用电动机-发电机38以对发动机14进行曲轴起动。仅在第一能量存储装置40可用时钥匙起动2模式可用。
在自动起动1模式中，在环境温度小于自动起动温度极限，且在第一能量存储装置40的电荷状态大于ESS1自动起动下限时，通过接合第一促动器 A1(92A)和第二促动器A2(92B)经由曲轴22使用电动机-发电机38重新起动发动机14。从第一能量存储装置40而来的功率提供给电动机-发电机38。仅在第一能量存储装置40和第二能量存储装置42可用时自动起动1模式可用。
在自动起动2模式中，在环境温度小于自动起动温度极限，第一能量存储装置40的电荷状态小于ESS1自动起动下限且第二能量存储装置42的电荷状态大于ESS2自动起动下限时，通过接合第一促动器A1(92A)和第二促动器A2(92B)经由曲轴22使用电动机-发电机38重新起动发动机14。从第二能量存储装置42而来的功率提供给电动机-发电机38。仅在第一能量存储装置40和第二能量存储装置42可用时自动起动2模式可用。
在自动起动3模式中，在环境温度大于自动起动温度极限且第一能量存储装置40的电荷状态大于ESS1自动起动下限时，通过接合第三促动器A3 (电动机/发电机离合器70)经环状可旋转装置58使用电动机-发电机38重新起动发动机14。从第一能量存储装置40而来的功率提供给电动机-发电机 38。仅在第一能量存储装置40和第二能量存储装置42可用时自动起动3模式可用。
在自动起动4模式中，在环境温度大于自动起动温度极限，第一能量存储装置40的电荷状态小于ESS1自动起动下限，且第二能量存储装置42的电荷状态大于ESS2自动起动下限时，通过接合第三促动器A3(电动机/发电机70)经由环状可旋转装置58使用电动机-发电机38重新起动发动机14。从第二能量存储装置42而来的功率提供给电动机-发电机38。仅在第一能量存储装置40和第二能量存储装置42可用时自动起动4模式可用。
在扭矩辅助模式中，在第一能量存储装置40的电荷状态大于临界扭矩辅助电荷水平时，使用通过第一能量存储装置40供应的能量在交通工具加速期间通过电动机-发电机38提供发动机扭矩辅助。仅在第一能量存储装置 40可用时扭矩辅助模式可应用。
在再生1模式中时，在交通工具巡航(coasting)期间，通过用电动机- 发电机38为第一能量存储装置40和第二能量存储装置42充电而捕获再生能量。电动机-发电机38在最大电压极限下运行于发电模式。仅在第一能量存储装置40和第二能量存储装置42的电荷状态分别低于再生上限ESS1和再生上限ESS2且在第一能量存储装置40和第二能量存储装置42之间的电压差小于差极限时再生1模式可用时再生1模式可应用。在第一能量存储装置40不可用时再生1模式不可应用。
在再生2模式中时，在交通工具巡航(coasting)期间，通过用电动机- 发电机38为第一能量存储装置40充电而捕获再生能量。电动机-发电机38 在最大电压极限下运行于发电模式。仅在第一能量存储装置40和第二能量存储装置42的电荷状态分别低于再生上限ESS1和再生上限ESS2再生2时，且在第一能量存储装置40和第二能量存储装置42之间的电压差大于差极限时再生2模式可应用。在第一能量存储装置40不可用时再生2模式不可应用。
在再生3模式中时，在交通工具巡航期间，通过用电动机-发电机38为第二能量存储装置42充电而捕获再生能量。电动机-发电机38在最大电压极限下运行于发电模式。仅在第一能量存储装置40的电荷状态大于再生上限ESS1且第二能量存储装置42的电荷状态小于再生上限ESS2时再生3模式可应用。在第二能量存储装置42不可用时再生3模式不可用。
在再生4模式中时，在交通工具巡航期间，通过用电动机-发电机38为第一能量存储装置40充电而捕获再生能量。电动机-发电机38在最大电压极限下运行于发电模式。仅在第一能量存储装置40的电荷状态小于再生上限ESS1且第二能量存储装置42的电荷状态大于再生上限ESS2时再生4模式可应用。在第一能量存储装置40不可用时再生4模式不可用。
在再生5模式中，在第一能量存储装置40的电荷状态大于再生上限 ESS1且第二能量存储装置42的电荷状态大于再生上限ESS2时，第一能量存储装置40和第二能量存储装置42不能在交通工具巡航期间被进一步充电。在再生5模式中，再生能量用于通过电动机-发电机38为辅助电系统56提供能量。
在自动停止1模式时，在第一能量存储装置40的电荷状态大于ESS1 放电下限的情况下，第一能量存储装置40为附属负载供应能量。仅在第一能量存储装置40和第二能量存储装置42两者可用时自动停止1模式可应用。
在自动停止2模式时，在第一能量存储装置40的电荷状态大于ESS1 放电下限且第一能量存储装置40的电荷状态低于ESS1放电下限的情况下，第二能量存储装置42提供附件负荷(accessory load)。仅在第一能量存储装置40和第二能量存储装置42两者可用时自动停止2模式可应用。
在离开自动停止模式中，在第一能量存储装置40的电荷状态小于ESS1 放电下限，且第二能量存储装置42的电荷状态小于ESS2放电下限，则离开自动停止1模式或自动停止2模式。仅在第一能量存储装置40和第二能量存储装置42两者可用时离开自动停止模式可应用。
在i-航行(i-Sailing)1模式，在第一能量存储系统40的电荷状态大于 ESS1放电下限的情况下，第一能量存储装置40将附件负荷供应到辅助电系统56。仅在第一能量存储装置40和第二能量存储装置42两者可用时i-航行 1模式可应用。
在i-航行2模式时，在第一能量存储系统40的电荷状态小于ESS1放电下限，且第二能量存储装置42的电荷状态大于ESS2放电下限时，第二能量存储装置40将附件负荷供应到辅助电系统56。仅在第一能量存储装置40 和第二能量存储装置42两者可用时i-航行2模式可应用。
在离开i-航行模式中，在第一能量存储装置40的电荷状态小于ESS1放电下限，且第二能量存储装置42的电荷状态小于ESS2放电下限时，离开i- 航行1模式或i-航行2模式。仅在第一能量存储装置40和第二能量存储装置42两者可用时离开i-航行模式可应用。
仅在第一能量存储装置40和第二能量存储装置42两者可用时航行故障容限1模式可应用。
仅在第一能量存储装置40和第二能量存储装置42两者可用时航行故障容限2模式可应用。
在充电模式中，在第一能量存储装置40的电荷状态小于ESS1最小SOC 极限，且第二能量存储装置42的电荷状态小于ESS2最小SOC极限时，第一开关装置S1(62)和第二开关装置S2(68)同时闭合，使得第一能量存储装置40和第二能量存储装置42两者通过运行在发电模式的电动机-发电机38充电。
仅在第一能量存储装置40和第二能量存储装置42两者可用时意图改变 _齿轮模式可应用。
仅在第一能量存储装置40和第二能量存储装置42两者可用时意图改变 _传动带模式可应用。
在跳充(Jump_Charging)模式中，在第一能量存储装置40的电荷状态小于ESS1起动下限时，且环境温度小于起动下限温度临界值时，第一能量存储装置40或第二能量存储装置42都不能成功地起动发动机14。在跳充模式下，第一开关装置S1(62)和第二开关装置S2(28)闭合预定长度的时间，以允许第一能量存储装置40为第二能量存储装置42充电到足以使发动机14起动的水平。使用从第二能量存储装置42而来的能量通过电动机-发电机38起动发动机14。仅在第一能量存储装置40和第二能量存储装置42 两者可用时跳充模式可应用。
在上表中，在相应表的“进入/离开的条件”列中所用的以下术语如下限定。
SOC1＝第一能量存储装置40的现有电荷状态。
SOC2＝第二能量存储装置42的现有电荷状态。
ESS1放电下限＝用于放电的第一能量存储装置40的电荷状态的下限。
ESS2放电下限＝用于放电的第二能量存储装置42的电荷状态的下限。
温度＝环境温度。
临界冷曲轴起动＝冷曲轴起动温度临界极限，在该极限以下第一能量存储装置40将不能成功地对发动机14进行曲轴起动。
ESS1冷曲轴起动下限＝第一能量存储装置40的电荷状态的下限，在该下限以下第一能量存储装置40将不能成功地对发动机14进行冷曲轴起动。
ESS1自动起动下限＝第一能量存储装置40的电荷状态的下限，在该下限以下第一能量存储装置40将不能在自动停止事件之后成功地对发动机14 进行曲轴起动。
ESS2自动起动下限＝第二能量存储装置42的电荷状态的下限，在该下限以下第二能量存储装置42将不能在自动停止事件之后成功地对发动机14 进行曲轴起动。
临界扭矩辅助＝第一能量存储装置40的电荷状态的下限，低于该下限第一能量存储装置40将不能为发动机14提供扭矩辅助。
再生上限ESS1＝再生事件期间第一能量存储装置40的电荷状态的充电极限。
再生上限ESS2＝再生事件期间第二能量存储装置42的电荷状态的充电极限。
VESS1＝第一能量存储装置40的内部电压。
VESS2＝第二能量存储装置42的内部电压。
ε＝在并联连接时第一能量存储装置40和第二能量存储装置42的内部电压之间差的临界值。
ESS2失效＝使得第二能量存储装置不可用的第二能量存储装置的内部情况和/或故障。
ESS1失效＝使得第一能量存储装置不可用的第一能量存储装置的内部情况和/或故障。
ESS1最小SOC极限＝在所有情况下在第一能量存储装置40上所要保持的最小电荷状态水平。
ESS2最小SOC极限＝在所有情况下在第二能量存储装置42上所要保持的最小电荷状态水平
通过起动器机构重新起动＝在自动停止事件之后，通过起动器机构60重新起动发动机14。这通过将第一螺线管A1和第二螺线管A2接合而实现。在采用分开的起动器单元(与电动机-发电机38分开的电动机)的系统中，发动机14通过起动器电动机起动且在起动器电动机中第一和第二螺线管A1、 A2是双串式螺线管(duel tandem solenoids)。在仅采用电动机-发电机38(经由起动器机构60联接到曲轴22)的系统中，发动机14通过电动机-发电机38起动，且第一和第二螺线管A1、A2是起动器机构60的一部分。
通过传动带重新起动＝自动停止事件之后，通过接合电动机/发电机离合器70通过环状可旋转装置58重新起动发动机14。
SOC1<ESS1起动下限＝在所有情况下在第一能量存储装置40所要保持的最小电荷状态水平。
尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。进而，附图所示的实施例或本发明说明书提到的各种实施例的特点不应被理解为是彼此独立的实施例。相反，实施例的一个例子中所述的每一个特点可以与其他实施例的一个或多个其他期望特点组合，形成并未参考附图所述的其他实施例因而，这种其他实施例落入所附权利要求的范围。

Claims (10)

1.一种用于车辆的动力传动系，该动力传动系包括:
发动机；
电动机-发电机，能联接到发动机；
起动器机构，能联接到发动机；
辅助电系统，与电动机-发电机电连通；
第一能量存储装置，设置为与电动机-发电机和辅助电系统成电并联关系；
第一开关装置，选择性地在第一打开状态和第一闭合状态之间可转变，第一打开状态将第一能量存储装置从电动机-发电机和辅助电系统中的至少一个断开，且第一闭合状态将第一能量存储装置电连接到电动机-发电机和辅助电系统中的至少一个，电动机-发电机和辅助电系统之间的电连通独立于第一开关装置处于第一打开状态或第一闭合状态；
第二能量存储装置，设置为与第一能量存储装置、电动机-发电机和辅助电系统成电并联关系；
第二开关装置，选择性地在第二打开状态和第二闭合状态之间可转变，第二打开状态将第二能量存储装置从电动机-发电机和辅助电系统中的至少一个断开，且第二闭合状态将第二能量存储装置电连接到电动机-发电机和辅助电系统中的至少一个，电动机-发电机和辅助电系统之间的电连通独立于第二开关装置处于第二打开状态或第二闭合状态；
第三开关装置，设置为与电动机-发电机和辅助电系统成电串联关系，沿电总线设置在电动机-发电机、第一能量存储装置和第二能量存储装置下游，且其中第三开关装置沿电总线设置在辅助电系统上游；和
其中第三开关装置选择性地在第三打开状态和第三闭合状态之间可转变，第三打开状态将辅助电系统从电动机-发电机、第一能量存储装置和第二能量存储装置中的至少一个电断开，且第三闭合状态将辅助电系统电连接到电动机-发电机、第一能量存储装置和第二能量存储装置中的至少一个。
2.如权利要求1所述的动力传动系，其中第一能量存储装置设置在电总线和电气地之间，且第一开关装置设置在第一能量存储装置和电总线之间，使得在第一开关装置处于第一闭合状态中时第一能量存储装置与电总线直接电连通。
3.如权利要求2所述的动力传动系，其中第二能量存储装置设置在电总线和电气地之间，且第二开关装置设置在第二能量存储装置和电总线之间，使得在第二开关装置处于第二闭合状态中时第二能量存储装置与电总线直接电连通。
4.如权利要求1所述的动力传动系，其中第一能量存储装置是高电压能量存储装置，且第二能量存储装置是低电压能量存储装置，该低电压能量存储装置与辅助电系统电连通。
5.如权利要求1所述的动力传动系，其中第一能量存储装置和第二能量存储装置每一个在相似的额定电压下运行。
6.如权利要求5所述的动力传动系，其中第一能量存储装置和第二能量存储装置每一个在额定12伏特下运行。
7.如权利要求3所述的动力传动系，进一步包括选择性地在第四打开状态和第四闭合状态之间可转变的第四开关装置，第四打开状态将第一能量存储装置与辅助电系统电断开，且第四闭合状态将第一能量存储装置电连接到辅助电系统，使得通过第四开关装置在第一能量存储装置和辅助电系统之间实现的电连通独立于处于第一打开状态和第一闭合状态的第一开关装置。
8.如权利要求7所述的动力传动系，其中第四开关装置在设置于第一能量存储装置和第一开关装置之间的第一电连接部处电连接到第一能量存储装置。
9.如权利要求3所述的动力传动系，进一步包括选择性地在第五打开状态和第五闭合状态之间可转变的第五开关装置，第五打开状态将第二能量存储装置与辅助电系统电断开，且第五闭合状态将第二能量存储装置电连接到辅助电系统，使得通过第五开关装置在第二能量存储装置和辅助电系统之间实现的电连通独立于处于第二打开状态和第二闭合状态的第二开关装置。
10.如权利要求7所述的动力传动系，其中第五开关装置在设置于第二能量存储装置和第二开关装置之间的第二电连接部处电连接到第二能量存储装置。
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