CN107366733A - 具有用于车辆动力传动系的机械二极管的发动机断开装置 - Google Patents

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Abstract

公开一种具有整合的发动机断开装置的发动机柔性板，用于制造和使用这种柔性板的方法，和具有发动机柔性板的机动车辆，所述发动机柔性板具有整合的发动机断开装置。发动机柔性板组件用于操作性地将发动机联接到液力变矩器。柔性板组件包括具有中央毂的盘状本体，所述中央毂在其前侧刚性附接到发动机输出轴，用于与之共同旋转。定位在盘状本体的后侧的断开装置包括同中心的内和外轨道。外轨道刚性附接到盘状本体，用于与之共同旋转。内轨道刚性附接TC壳体的前覆盖件，用于与之共同旋转。在发动机输出轴和TC壳体前覆盖件之间传递的扭矩逆转方向时，断开装置操作性地将发动机输出轴从TC壳体前覆盖件断开。

Description

具有用于车辆动力传动系的机械二极管的发动机断开装置
技术领域
本发明通常涉及机动车辆动力传动系。更具体地，本发明的一些方面涉及用于操作性地将变矩器与内燃发动机脱开的断开装置。
背景技术
许多可用机动车辆(例如当今的汽车)包括动力传动系，其操作为推进车辆且为车载车辆电子器件提供功率。动力传动系(其包括且有时被不当地称为驱动系统)通常包括发动机，所述发动机通过多速功率变速器向交通工具的最终驱动系统(例如后差速器、车轴和轮子)输送驱动功率。汽车通常被往复运动的活塞类型的内燃发动机(ICE)提供功率，因为其有很好的可用性和相对不贵的成本、较轻的重量和总体效率。这种发动机包括2或4冲程压缩点火式柴油发动机和4冲程火花塞点火式汽油发动机。
另一方面，混合动力车辆利用替换的动力源以推进车辆，使得在功率方面对发动机的依赖最小化且由此增加总体燃料经济性。混合动力电动车(HEV)例如并入电能和化学能，且将其转换为机械功率，以推进车辆和为车辆系统提供功率。HEV通常采用一个或多个电机(电机器)，例如电动机-发电机，其单独地或与内燃发动机协调地运行，以推进车辆。因为混合动力车辆可从并非发动机的来源获得其功率，所以在车辆被替换功率源(一个或多个)推进时，混合动力车辆中的发动机可关闭。
许多机动车辆采用液压动力变矩器，其设置在动力传动系的原动机(例如发动机)和驱动载荷(例如多速变速器)之间，以控制在它们之间的旋转扭矩的传输。常规变矩器包括联接到发动机的输出轴的叶轮，联接到变速器的输入轴的涡轮机，和插置在叶轮和涡轮机之间以调节它们各自流体腔室之间流体流动的定子。液压泵调制变矩器壳体中的液压流体压力，以从叶轮向涡轮机传输旋转能量。液压流体还可以从壳体流出，以增加打滑或操作性地将发动机曲轴从变速器输入轴脱开和使得扭矩倍增(例如用作伪减速齿轮(pseudo-reduction gear))，以消除输入和输出旋转速度之间的显著差异。
变矩器可以通常具有流体联接的典型特征，所述流体联接在车轮和变速器齿轮停止时，允许发动机向最终驱动系统传输功率以推进车辆，且允许曲轴旋转，而没有发动机失速。例如，如果发动机慢慢地旋转(例如在车辆被制动以停止或在停车信号灯处怠速时)，泵和涡轮机之间的液压压力减小，使得经过变矩器的扭矩量非常小，使得车辆可以仍然保持具有在制动踏板上的轻压力。为了使得车辆加速，泵增加内部流体压力，由此使得增加量的扭矩从叶轮通过涡轮机传递到变速器，用于使车辆起步。对于手动变速器，变矩器通常被通过脚踏板脱开和接合的、驾驶员操作的离合器所代替。
一些变矩器配备有离合器机构，其被接合以将发动机曲轴连接到变速器输入轴(此时它们的速度几乎相等)，例如避免不期望的打滑和所带来的效率损失。系统“打滑”的发生是因为叶轮相对于变矩器中的涡轮机的旋转速度固有地不同。发动机输出和变速器输入之间大的打滑百分比会影响车辆的燃料经济性；采用变矩器离合器(TCC)有助于降低发动机和变速器之间的打滑。TCC操作为机械地将在发动机输出部处的叶轮锁定到变速器的输入处的涡轮机，使得发动机的输出和变速器的输入以相同速度旋转。TCC的应用可以被电子控制器控制，以改变某些运行状态下离合器的接合力，例如，在换挡期间，以消除不期望的扭矩波动，且在期望扭矩流动中断时的瞬时时间段期间发动机速度改变。
发明内容
公开了一种具有整合的发动机断开装置的发动机柔性板、用于制造和使用这种柔性板的方法、和具有发动机柔性板的机动车辆，所述发动机柔性板操作性地经由中间断开装置与液力变矩器联接/脱开。通过例子的方式，且非限制性地，被动(passive)单向离合器(one-way clutch:OWC)或可选择单向离合器(selectable one-way clutch:SOWC)形式的新颖的发动机断开装置封装在变矩器(TC)壳体和发动机毂之间，与发动机柔性板整合。在为被动OWC或SOWC形式时，其环形内轨道刚性固定以用于与TC壳体的前覆盖件共同旋转，而环形外轨道刚性固定以用于与发动机可挠板共同旋转。该构造允许曲轴通过柔性板自动地或选择性地超越运转(overrun)TC主轴，以防止意外的发动机停转。发动机起动器可置于柔性板的外周边处，以选择性地驱动发动机曲轴，用于发动机起动。一些系统架构允许变矩器浮动以适应膨胀，而一些实施方式要求任何膨胀运动被单向离合器机构吸收。
至少一些公开内容的优点包括在惯性滑行和电动车(EV)运行模式期间改进的混合动力车辆的发动机断开能力。这些特征是最有效的，可用于但是并不限于P2/P2.5/P3/P4油电混合动力架构(P2＝电机在变速器输入侧上；P2.5＝电机在变速器上；P3＝电机在变速器输出侧上；P4＝电机直接连接到褶皱驱动部)。通过所提出的系统架构和控制方法，实现了增加的燃料经济性和延长的EV行程，具有最小的额外成本和动力传动系封装空间。
本发明的一些方面涉及用于机动车辆动力传动系的发动机断开装置。例如公开的是发动机柔性板组件，用于操作性地将发动机与机动车辆的液力变矩器联接和脱开。发动机具有发动机输出轴，而变矩器具有带前覆盖件的变矩器(TC)壳体。发动机柔性板组件包括盘状柔性板本体，具有前侧和后侧，且中央毂配置为在其前侧刚性附接到发动机输出轴，例如经由发动机毂，用于与之共同旋转。断开装置定位在盘状本体的后侧且包括同中心的内和外轨道。外轨道刚性附接到盘状本体，用于与之共同旋转。相反，内轨道配置为刚性附接到TC壳体的前覆盖件，用于与之共同旋转。替换的构造可以将外轨道与TC前覆盖件以及将内轨道与柔性板本体整体地形成或以其他方式刚性附接。在发动机输出轴和TC壳体的前覆盖件之间传递的扭矩逆转方向时，该断开装置配置为操作性地将发动机输出轴与TC壳体的前覆盖件断开。
本发明的其他方面涉及具有发动机断开装置的机动车辆。“在本文使用的机动车辆”可以包括任何相关的行驶器具平台，例如客车(内燃发动机(ICE)、混合动力、电动、燃料电池等)、商务车、工业车辆、履带式车辆、全地形车辆(ATV)、农场设备、船只、飞机等。在一个例子中，公开的机动车辆包括车辆动力传动系，具有经由多速功率变速器操作性地联接到最终驱动系统的内燃发动机。变矩器组件操作性地将内燃发动机输出轴与功率变速器输入轴连接。该变矩器组件具有带前覆盖件的变矩器(TC)壳体，所述前覆盖件连接到泵覆盖件，以协作地限定内部流体腔室。可旋转涡轮机叶片设置在该流体腔室中，与可旋转叶轮叶片并列。
车辆动力传动系还包括具有盘状本体的发动机柔性板。柔性板的盘状本体具有中央毂，所述中央毂在其前侧刚性附接到发动机毂，用于与发动机输出轴共同旋转。断开装置插置在发动机柔性板和变矩器之间。断开装置包括机械二极管，其具有同中心的内和外环形轨道。外环形轨道刚性联接到发动机柔性板组件的盘状本体，用于与之共同旋转。相反，内环形轨道刚性联接到TC壳体的前覆盖件，用于与之共同旋转。在发动机输出轴和TC壳体的前覆盖件之间传递的扭矩逆转方向时，断开装置配置为超越运转且由此操作性地将发动机输出轴从TC壳体的前覆盖件断开。
根据本发明的其他方面，提供制造马达发动机断开装置的方法和使用马达发动机断开装置的方法，所述断开装置具有机械二极管。例如，公开的方法用于构造发动机柔性板组件，用于操作性地将发动机联接到机动车辆的液力变矩器。方法包括：形成盘状柔性板本体，其具有前侧和后以及中央毂，中央毂配置为在其前侧附接到发动机输出轴，用于与之共同旋转；将断开装置定位在盘状本体的后侧，断开装置包括同中心的内和外轨道，内轨道被配置为附接到TC壳体的前覆盖件，用于与之共同旋转；和外轨道附接到盘状本体，用于与之共同旋转。在发动机输出轴和TC壳体的前覆盖件之间传递的扭矩逆转方向时该断开装置在被适当地组装时配置为操作性地将发动机输出轴与TC壳体的前覆盖件断开。附加步骤可以包括将外轨道与柔性板本体整体地形成。以同样的方式，内轨道可以与TC壳体的前覆盖件整体地形成。替换的构造可以包括将断开装置的内轨道附接到柔性板本体，和将外轨道制造为刚性附接到TC壳体前覆盖件。
本发明提出一种用于操作性地将发动机联接到机动车辆的液力变矩器的发动机柔性板组件，所述发动机具有发动机输出轴，且所述变矩器具有带前覆盖件的变矩器壳体，所述发动机柔性板组件包括：
盘状本体，具有前侧和后侧以及中央毂，所述中央毂配置为在盘状本体的前侧刚性附接到发动机输出轴、用于与之共同旋转；和
断开装置，定位在盘状本体的后侧且包括同中心的内和外轨道，内和外轨道之一刚性附接到盘状本体、用于与之共同旋转，且内和外轨道中的另一个配置为刚性附接到变矩器壳体的前覆盖件、用于与之共同旋转，
其中断开装置配置为在发动机输出轴和变矩器壳体的前覆盖件之间传递的扭矩逆转方向时操作性地将发动机输出轴从变矩器壳体的前覆盖件断开。
可选地，所述断开装置是被动促动的离合机构或选择性促动的离合机构。
可选地，所述断开装置是可选择单向离合器。
可选地，所述可选择单向离合器是多模式电促动的可选择单向离合器。
可选地，所述可选择单向离合器包括具有卷绕弹簧的电机械螺线管，所述卷绕弹簧配置为选择性地收缩，以制动可选择单向离合器的选择器板、且由此将内和外轨道锁定在一起。
可选地，所述可选择单向离合器包括插置在内和外轨道之间的多个爪部，爪部选择性地能从接合位置运动到脱开位置，以由此将发动机输出轴从前覆盖件断开。
可选地，每一个爪部布设在形成与内或外轨道中的多个凹部中的相应一个中，每一个凹部被沿轴向方向切割，以允许相应爪部轴向运动，以由此吸收变矩器壳体的膨胀运动。
可选地，断开装置是被动单向离合器。
可选地，被动单向离合器包括可旋转地将内轨道联接到外轨道的多个滚子。
可选地，外轨道与盘状本体整体地形成。
可选地，盘状本体的中央毂包括多个周向地间隔开的孔，每一个孔被配置为接收穿过其的相应螺栓，以由此将发动机柔性板组件刚性地附接到发动机输出轴。
可选地，发动机柔性板组件进一步包括一系列齿轮齿，其从盘状本体的外直径(OD)边缘突出，齿轮齿被配置为操作性地接合发动机起动器的齿轮。
本发明还提出一种机动车辆，包括：
内燃发动机，具有发动机输出轴，其刚性连接到发动机毂、用于与之共同旋转；
多速功率变速器，具有变速器输入轴；
变矩器组件，操作性地将内燃发动机输出轴与功率变速器输入轴连接，变矩器组件具有带前覆盖件的变矩器(TC)壳体，前覆盖件连接到泵覆盖件，以协作地限定内部流体腔室，涡轮机叶片和叶轮叶片设置在该流体腔室中；
发动机柔性板组件，包括具有前侧和后侧以及中央毂的盘状本体，中央毂在其前侧刚性附接到发动机毂、用于与发动机输出轴共同旋转；和
断开装置，插置在发动机柔性板组件和变矩器组件之间，断开装置包括同中心的内和外环形轨道，外环形轨道刚性联接到发动机柔性板组件的盘状本体、用于与之共同旋转，且内环形轨道刚性联接到TC壳体的前覆盖件、用于与之共同旋转，
其中断开装置配置为，在发动机输出轴和TC壳体的前覆盖件之间传输的扭矩沿第一方向时，将发动机输出轴操作性地连接到TC壳体的前覆盖件，且在扭矩逆转到第二方向时将发动机输出轴从TC壳体的前覆盖件断开。
本发明还提出一种构造用于将发动机操作性地联接到机动车辆的液力变矩器的发动机柔性板组件的方法，所述发动机具有发动机输出轴，且所述变矩器具有带前覆盖件的变矩器(TC)壳体，方法包括：
形成具有前侧和后侧以及中央毂的盘状本体，所述中央毂配置为在其前侧附接到发动机输出轴、用于与之共同旋转；
将断开装置定位在盘状本体的后侧，断开装置包括同中心的内和外轨道，内和外轨道之一被配置为附接到TC壳体的前覆盖件、用于与之共同旋转；和
将内和外轨道中的另一个附接到盘状本体、用于与之共同旋转，
其中断开装置配置为在发动机输出轴和TC壳体的前覆盖件之间传递的扭矩逆转方向时操作性地将发动机输出轴从TC壳体的前覆盖件断开。
可选地，断开装置是可选择单向离合器(SOWC)。
可选地，SOWC是多模式电促动SOWC。
可选地，SOWC包括具有卷绕弹簧的电机械螺线管，所述卷绕弹簧配置为选择性地收缩，以由此将内和外轨道锁定在一起。
可选地，断开装置是被动单向离合器(OWC)。
可选地，OWC包括可旋转地将内轨道联接到外轨道的多个滚子。
可选地，外轨道与盘状本体整体地形成。
以上内容目的不是给出本发明的每个实施例或每个方面。相反，前述内容仅仅给出了本文描述的一些新颖方面和特征的例子。在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。
附图说明
图1是根据本发明一些方面的具有动力传动系的代表性机动车辆的示意图，动力传动系具有最终驱动系统，其通过功率变速器驱动地连接到发动机。
图2是根据本发明一些方面的图1的功率变速器的一部分的截面侧视图，显示了具有整合的发动机断开装置的代表性柔性板组件。
图3是根据本发明一些方面的图1的功率变速器的一部分的截面侧视图，显示了具有整合的发动机断开装置的代表性柔性板组件。
图4A和4B是可以对应于由车载电子发动机控制器的发动机逻辑电路执行的指令的方法或算法的流程图，所述车载电子发动机控制器用于操作根据本发明一些方面的可控发动机断开装置。
本发明可做出各种修改和替换，且一些代表性实施例已经在附图中通过例子示出且将在本文详细描述。但是，应该理解，本发明的新颖方面并不限于附图中示出的具体形式。相反，本发明覆盖所有修改、等效例、排列、组合、子组合和替换例，其落入所附权利要求限定的本发明的精神和范围内。
具体实施方式
本发明以许多不同形式给出了实施例。附图显示且在本文详细描述了本发明的实施例，应理解，本发明被认为是本发明远离的解释且目的不是要将本发明的宽泛的范围限制为所示的实施例。为此，在摘要、发明内容和具体实施方式部分中公开但是未在权利要求中限定的要素和限制不用被单独或共同地通过暗示、推论等而被理解为包括在权利要求中。为了本详细描述的目的，除非特别指出：单数包括多个且反之亦然；词语“和”以及“或”是结合性的和单独性的；词语“所有”意味着“任何和所有”；词语“任何”意味着“任何和所有”；和词语“包括”和“包含”和“具有”意味着包括但不限于”。而且，近似含义的词例如“约”、“几乎”、“基本上”、“大约”等，在本文中可以是指“等于、接近或几乎等于”的含义，或为“3-5％的范围中”或“在可接受制造公差中”或是其例如任何逻辑的组合。
现在参见附图，其中相同的附图标记在几幅图中表示相同的特征，图1显示了代表性汽车的示意图，汽车在10处标出，具有P3油电混合动力传动系构造。示出的汽车10还在本文简称为“机动车辆”或“车辆”，其仅仅是一种示例性应用，本发明的新颖方面可以在其上实施。以相同的方式，用于P3油电混合动力架构的本发明原理的实施方式还应被理解为本文公开的新颖原理的示例性应用。如此，应理解，本发明的一些方面和特征可并入到其他车辆动力传动系构造且用于任何逻辑相关类型的机动车辆。最后，如图1所示的混合动力传动系架构已经被极大地简化，应理解，关于混合动力车辆的标准构造和操作的其他信息是已知的。
示例性车辆动力传动系统如图1所示，具有可重新起动的发动机14，其通过多速功率变速器12驱动地连接到最终驱动系统16。发动机14优选通过发动机曲轴15以扭矩的方式传输功率到变速器12的输入侧。变速器12又适于将从发动机14而来的功率操作并分配到最终驱动系统16，其在本文中通过差动器17和一对驱动车轮19代表，且由此推进混合动力车辆。在图1所示的例子中，发动机14可以是任何已知或在下文开发的发动机，例如2冲程或4冲程柴油机或4冲程汽油发动机，其易于将通常以每分钟转数(RPM)表示的可用功率输出。虽然未在图1中具体示出，应理解，最终驱动系统16可以包括任何已知构造，例如前轮驱动(FWD)、后轮驱动(RWD)、四轮驱动(4WD)、全轮驱动(AWD)等。
图1还显示了电-液力变速器12的选定部件，包括主壳体11，所述主壳体11分别包封第一和第二电动机/发电机组件B1和B2。这些电动机/发电机B1、B2可间接地承装在变速器12的主轴21上，优选通过一系列行星齿轮组(未示出)。电动机/发电机B1、B2通过一个或多个可选择性地接合的扭矩传递机构(例如离合器、制动器等，在本文未示出)，以让变速器输出轴20旋转。油盘或槽空间位于主壳体11的基部，且配置为提供液压流体，例如用于变速器12和其部件的变速器油(在图1的13处示出)。主壳体11覆盖变速器12的最内部件，例如电动机/发电机B1、B2、行星齿轮装置、主轴21和扭矩传递装置(出于说明性的目的描述这些部件但是并未全部示出)。另外，辅助泵25安装到输入壳体11的基部，且嵌套地固定在油盘23附近。最后，液压动力变矩器组件(通常在18处示出)操作性地定位在发动机14和变速器12之间。
图2是代表性的变矩器组件18的一部分的截面侧视图。液力变矩器组件18流体联接，用于操作性地将ICE14与功率变速器12的行星齿轮连接。变矩器组件18包括变矩器叶轮22、装有叶片的涡轮机24、定子26、锁止或旁路离合器28、和扭转缓冲组件30。为了保护这些部件，变矩器组件18被构造为具有环形壳体，其主要通过泵壳部分31限定，所述泵壳部分例如经由电子束焊接、MIG或MAG焊接、激光焊接等牢固地附接到发动机侧、前覆盖件32，使得在它们之间形成做功液压流体腔室35。发动机柔性板34连接到TC壳体前覆盖件32，例如经由单向离合器60，以通过发动机毂33将变矩器组件18驱动地连接到发动机14的曲轴15，使得旋转功率可在它们之间来回传递。
叶轮22(在本领域也称为“泵”)定位为与涡轮机24形成串行功率流动流体连通。定子26插置在叶轮22和涡轮机24之间，所述定子26选择性地改变从涡轮机24返回到叶轮22的流体流动，使得返回流体有助于而不是妨碍叶轮22的旋转。从曲轴15经由环形壳体前覆盖件32和叶轮22达到涡轮机24的发动机扭矩传输是通过流体腔室35中例如变速器油13这样的液压流体的操作而实现的。更具体地，保持在泵壳31和内遮罩37之间的叶轮叶片27的旋转使得液压流体13环向地向外朝向涡轮机24引导。在这种情况以足够的力发生以克服对旋转的惯性抵抗时，涡轮机叶片29(其与叶轮叶片27同轴取向且保持在内遮罩37和涡轮机壳39之间)开始随叶轮22旋转。离开涡轮机24的流体流动被定子26向回引导到叶轮22中。位于涡轮机24的流动离开部分和叶轮22的流动进入部分之间的定子26沿与叶轮旋转相同的方向将流体流动从涡轮机24重新引导到叶轮22，由此降低泵扭矩且造成扭矩倍增。
可旋转地支撑定子26的一对推力轴承36也被设置在变矩器组件18的壳体中。定子26通过滚子离合器40连接到定子轴38，所述滚子离合器可操作为防止定子26在低变矩器速度下旋转。在更高的变矩器速度下，液压流体13离开涡轮机24的方向改变，使得定子26不受限于(over-run)滚子离合器40且自由地在定子轴38上旋转。叶轮22固定到泵毂50，而涡轮机22可旋转地安装在TC输出轴46上。如所示的，涡轮机毂49设置在涡轮机24和TC输出轴46之间且配置为操作性地将二者联接在一起。涡轮机毂49固定到涡轮机壳39，例如通过多个铆钉47，且例如通过花键接口51接合TC输出轴46。
从根本上说，因为内燃发动机14运行在不同旋转速度下，所以会产生扭转振动(俗称为“扭动(torsional)”)。通过例子的方式，在燃料被供应到发动机14且其处于低功率时，例如在正常操作期间通过燃料节流阀(本文未示出)的接合，发动机14可以产生扭动，不期望将这种扭动传递到变速器12并进一步通过变速器12传递。此外，在发动机14未被供应燃料或在低功率下(例如在起动和/或关停操作时)，发动机活塞会产生压缩脉冲。扭动和压缩脉冲会产生合成的振动和噪声，其会被车辆的乘坐者感受到。
为了消除可能通过发动机14产生的扭动和压缩脉冲，变矩器组件18配备有扭动缓冲组件30，如图2所示。如将在下文详细描述，扭动缓冲组件30通常用于在操作期间将变速器12与通过发动机14产生的不期望扭动隔离，且还选择性地帮助一个或多个电动机/发电机组件在起动和关停操作期间消除发动机压缩脉冲。
扭动缓冲组件30包括环形缓冲器凸缘42，其具有一个或多个弹簧质点缓冲器系统(spring-mass damper system)，下文称为“SDS”且通常在44示出，该系统围绕其外周边周向地间隔开且被定位为接近其外周边。缓冲器凸缘42经由铆钉41刚性联接到锁止离合器28的离合器板52且通过钎焊、机械紧固件、成形等与之固定。发动机侧前覆盖件32如上所述通过柔性板34与曲轴导引件(未示出)之间的互连而固定到发动机曲轴15。除了操作为将通过发动机14产生的扭矩传递到变速器12，柔性板34还用于吸收推力载荷，这种推力载荷会通过变矩器18以流体动力方式产生和/或通过锁止离合器28的操作而产生。
锁止离合器28(在本文还被称为变矩器离合器(TCC))位于流体腔43内部且在涡轮机壳39附近，以提供发动机14和变速器12之间的直接驱动连接。锁止离合器28包括离合器板52，其可操作为将摩擦表面或摩擦材料48与前覆盖件32的内接触表面45摩擦接合。离合器板52可滑动支撑在TC输出轴46的近端端部上的环形离合器毂部分53处。对于至少一些构造，离合器板52响应于液压流体(即变速器油13，其从例如槽空间23这样的油源供应到流体腔43)而运动。在锁止离合器28完全接合时(即在摩擦材料48和前覆盖件32的表面45之间没有打滑时)，叶轮22摩擦联接到涡轮机24，使得两个部件作为单个单元旋转，允许发动机14有效地回避变矩器组件18且直接将功率传递到变速器12，而没有任何与液压流体13的操作相关的效率损失。
继续参考图2，前覆盖件32与环形驱动板延伸部54(在本文也称为“缓冲器支脚”)关联地运行，以在在它们之间夹住TCC28和扭转缓冲组件30。缓冲器支脚54在基部部分处例如通过涡轮机毂49和铆钉47附接或连结到涡轮机壳体，且用于机械地接合并由此促动各SMS44。缓冲器支脚54包括多个凸缘部分，在图2的55处示出，其每一个轴向延伸到缓冲器凸缘42的相应座部。在TC锁止离合器28接合(即离合器板52上的摩擦材料/表面48通过液压流体13的操作而被促动抵靠前覆盖件32的接触表面45)且开始传递扭矩(即独立于涡轮机24的增益扭矩容量)时，扭转缓冲组件30绕其中心轴线旋转。由于这种旋转运动，每一个SMS44的弹簧保持器压靠缓冲器支脚54的相应凸缘部分55，由此挤压弹簧56。作为一些非限制性例子，这种互动可用于吸收和缓冲正常启动和关停操作期间通过发动机14产生的不期望扭动。
在示出的例子中，发动机柔性板34包括盘状本体57，所述盘状本体57具有面向前的“前”侧(例如朝向发动机14指向图2的右侧)，其与面向后的“后”侧(例如朝向变速器12指向图2的左侧)相反。柔性板本体57的整合的中央毂59在其前侧刚性附接到发动机的输出轴15、用于与之共同旋转。如所示的，中央毂59形成为具有周向地间隔开的螺栓孔61；每一个孔61接收穿过其的相应柔性板螺栓(未示出)，所述螺栓与发动机毂33中的互补带内螺纹的凹孔63配合，以由此将发动机柔性板34刚性联接到发动机输出轴15。期望的是，对于至少一些实施例，用足够弹性的金属材料制造柔性板本体57，其允许柔性板34经其中心轴线弯曲，以在旋转速度改变时吸收在发动机14和变矩器18之间的运动。一系列齿轮齿62从柔性板本体57外直径(OD)边缘径向地向外突出，所述一系列齿轮齿共同限定“起动器环齿轮”，其操作性地与发动机起动器的齿轮齿63接合。
发动机断开装置被封装在发动机柔性板34和变矩器组件18之间，定位在盘状本体57的后侧，用于操作性地将液力变矩器12从内燃发动机14脱开。通过非限制性的例子，该断开装置可采取各种不同的机械二极管构造，其被设计为用于高锁定扭矩以及实际上无磨损的超越操作(overrunning operation)。尽管对于至少一些实施例优选的是断开装置包括被动地被促动的(被动)离合机构，但是还可以想到，装置采取选择性促动(主动(active))离合机构的构造。与图2示出的例子相应地，断开装置是被动单向离合器(OWC)机构60，其直接联接到TC壳体前覆盖件32和发动机柔性板34。为了利用动力传动系中现有的封装空间，OWC 60可被夹在ICE 14和变矩器18之间，嵌套在与通过TC壳体和柔性板协同限定的凹部中。通过该架构，OWC 60被置于功率变速器12和变矩器18的上游，与ICE 14成串行功率流连通。
OWC 60断开装置用于，在曲轴15和毂33之间的速度比等于或高于预设临界值速度比(正扭矩以大约0.98：1.00的比例传输)时，自动地操作性地将曲轴15和毂33连接(或“锁定”)到TC前覆盖件3和叶轮壳31。相反地，在它们之间的速度比低于上述预设临界值速度比和/或在扭矩逆转方向时，OWC 60用于自动地操作性地从叶轮22断开曲轴15(或使得曲轴15“超越(overrun)”)。在图2示出的例子中，OWC 60分别包括同中心的内和外环形轨道64和66。内轨道64被显示为与TC壳体的前覆盖件32整体地形成(但也可以以其他方式刚性与之附接)，用于与之共同旋转。相反地，外轨道66被显示为与盘状本体57整体地形成(但是也可以以其他方式刚性与之附接)，用于与之共同旋转。多个周向间隔开的滚子68设置在OWC 60的内和外轨道64、66之间且与之可旋转地联接。这些滚子68可是弹簧偏压的，例如经由各螺旋弹簧(未示出)，以允许沿第一方向相对于内轨道64超越运转(overrun)外轨道66的旋转运动，但是将两个轨道锁定，以防止沿相反方向的旋转运动。代替或除了滚子66，替换构造可以并入楔块、棘轮齿爪元件、弹簧偏压的滚子等。
图3提供了图1的变矩器组件18的截面视图，显示了具有替换的整合发动机断开装置的柔性板组件134，所述装置封装在发动机14和变矩器组件18之间。与图3示出的例子相应地，断开装置是选择性促动(主动)的可选择单向离合器(SOWC)160，直接联接到TC壳体前覆盖件132和发动机柔性板134。对于至少一些实施例，SOWC160是多模式电促动离合机构。如同图2的OWC 60，图3的SOWC 160分别包括同中心的内和外环形轨道164和166。内轨道164被显示为与TC壳体的前覆盖件132整体地形成(但是可以以其他方式刚性与之附接)，用于与之共同旋转。相反地，外轨道166被显示为与盘状本体157整体地形成(但是可以以其他方式刚性与之附接)，用于与之共同旋转。
图3的SOWC 160设置有一系列周向地间隔开的爪部168，其插置在内和外轨道164、166之间。这些爪部168可选择性地从接合位置(在该位置爪部168将内和外轨道164、166锁定在一起)运动到脱开位置(在该位置爪部168允许轨道164、166超越运转并由此将发动机输出轴15与前覆盖件132断开。通过非限制性的例子，SOWC 160包括具有卷绕弹簧172的电机械螺线管170。在电流施加到螺线管170时，卷绕弹簧172收缩，使爪部168向接合位置运动，以由此将内和外轨道164、166锁定在一起。对于至少一些实施例，爪部168每一个定位在形成于内和/或外轨道164、166中的多个凹部174中的相应一个中。每一个凹部174被切割或沿轴向方向(例如图2中的左右方向)延伸，以允许相应爪部168的轴向运动。该构造允许SOWC 160，即爪部168，在变矩器18的操作期间吸收TC壳体的任何膨胀运动。可选构造可采用液压驱动的螺线管或其他选择性促动器件。
图4A和4B展示了操作图2的OWC 60或图3的SOWC 160的一种或多种方法。在正常运行模式期间，断开装置将扭矩从发动机14传输到变矩器18。例如，在发动机关闭操作期间，断开装置的OWC超越运转。在请求发动机制动时，断开装置被切换到/切换到锁定-锁定模式，以允许在最终驱动部和发动机之间传输扭矩。对于接合-锁定模式操作，例如，方法400在图块401开始，产生“发动机制动命令打开”(手动换挡)信号。方法400进行到图块403，以确定断开装置是否在超越运转。如果断开装置在超越运转(403＝是)，则方法400行进到图块405，以使得装置(离合器)的速度同步。如果断开装置不在超越运转(403＝否)，则方法400行进到图块407，以接合锁定-锁定模式。
如果系统期望转变回到正常运行模式，则锁定-锁定模式被切换关闭，且如果发动机处于制动模式，则发动机速度必须增加以被适当地脱开。对于脱开-锁定模式操作，例如，方法400在图块409，产生“发动机制动命令OFF”信号。方法400行进到图块411，以确定断开装置(离合器)是否被加载以用于发动机制动。如果断开装置被加载(411＝是)，则方法400行进到图块413，以施加正扭矩。如果断开装置为被加载(411＝否)，则方法400行进到图块415，以脱开锁定-锁定模式。
尽管已经针对示出的实施例详细描述了本发明的一些方面，本领域技术人员应理解可以在不脱离本发明范围的情况下对本发明做出许多改变。本发明并不限于本文公开的确切构造和组成；从前述描述中得知的任何和所有修改、改变和变化在所附权利要求限定的本发明的精神和范围内。而且，本发明的原理明确包括前述要素和特征的任何和所有组合和子组合。
相关申请的交叉引用和优先权要求
本申请要求于2016年5月13日提交的美国临时专利申请No.62/335,910的利益和优先权，(其通过引用以其全部内容并入本文)且用于所有目的。

Claims (10)

1.一种用于操作性地将发动机联接到机动车辆的液力变矩器的发动机柔性板组件，所述发动机具有发动机输出轴，且所述变矩器具有带前覆盖件的变矩器壳体，所述发动机柔性板组件包括：
盘状本体，具有前侧和后侧以及中央毂，所述中央毂配置为在盘状本体的前侧刚性附接到发动机输出轴、用于与之共同旋转；和
断开装置，定位在盘状本体的后侧且包括同中心的内和外轨道，内和外轨道之一刚性附接到盘状本体、用于与之共同旋转，且内和外轨道中的另一个配置为刚性附接到变矩器壳体的前覆盖件、用于与之共同旋转，
其中断开装置配置为在发动机输出轴和变矩器壳体的前覆盖件之间传递的扭矩逆转方向时操作性地将发动机输出轴从变矩器壳体的前覆盖件断开。
2.如权利要求1所述的发动机柔性板组件，其中所述断开装置是被动促动的离合机构或选择性促动的离合机构。
3.如权利要求2所述的发动机柔性板组件，其中所述断开装置是可选择单向离合器。
4.如权利要求3所述的发动机柔性板组件，其中所述可选择单向离合器是多模式电促动的可选择单向离合器。
5.如权利要求4所述的发动机柔性板组件，其中所述可选择单向离合器包括具有卷绕弹簧的电机械螺线管，所述卷绕弹簧配置为选择性地收缩，以制动可选择单向离合器的选择器板、且由此将内和外轨道锁定在一起。
6.如权利要求3所述的发动机柔性板组件，其中所述可选择单向离合器包括插置在内和外轨道之间的多个爪部，爪部选择性地能从接合位置运动到脱开位置，以由此将发动机输出轴从前覆盖件断开。
7.如权利要求6所述的发动机柔性板组件，其中每一个爪部布设在形成与内或外轨道中的多个凹部中的相应一个中，每一个凹部被沿轴向方向切割，以允许相应爪部轴向运动，以由此吸收变矩器壳体的膨胀运动。
8.如权利要求2所述的发动机柔性板组件，其中断开装置是被动单向离合器。
9.如权利要求8所述的发动机柔性板组件，其中被动单向离合器包括可旋转地将内轨道联接到外轨道的多个滚子。
10.如权利要求8所述的发动机柔性板组件，其中外轨道与盘状本体整体地形成。
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