用于车辆动力传动系的变矩器的整合离合器系统

摘要

公开一种具有TC壳体的流体动力的变矩器(TC)。叶轮设置在TC壳体中且连接到发动机输出轴。涡轮机设置在TC壳体且经由TC输出轴连接到变速器输入轴。变矩器离合器(TCC)设置在TC壳体中且且联接到TC输出轴，且被选择性地促动，将叶轮到TC输出轴。缓冲器设置在TC壳体中且联接到TCC，且对通过TCC传递的振动进行缓冲。断开装置设置在TC壳体中前期联接到缓冲组件和TC输出轴，且在传输正扭矩时将涡轮机连接到TC输出轴或缓冲器，且在传输负扭矩时将涡轮机和TC输出轴或缓冲器断开。

权利要求

1.一种用于操作性地将机动车辆的发动机与功率变速器连接的流体动力变矩器组件，所述发动机具有发动机输出轴，且所述变速器具有变速器输入轴，所述变矩器组件包括：变矩器壳体，具有内部流体腔室；

叶轮，具有在流体腔室中可旋转的叶轮叶片，所述叶轮配置为操作性地连接到发动机输出轴；

涡轮机，具有在流体腔室中可旋转的涡轮机叶片，所述涡轮机配置为经由变矩器输出轴操作性地连接到变速器输入轴；

变矩器离合器，设置在所述变矩器壳体中且联接到所述变矩器输出轴，所述变矩器离合器能被选择性地促动，以将所述叶轮锁定到所述变矩器输出轴；

缓冲组件，设置在所述变矩器壳体中且联接到所述变矩器离合器，所述缓冲组件配置为对通过所述变矩器离合器传递的振动进行缓冲；和断开装置，设置在所述变矩器壳体中且联接到所述缓冲组件和所述变矩器输出轴，所述断开装置是单向离合器，所述单向离合器包括同中心的内轨道、外轨道以及使所述内轨道可旋转地联接到所述外轨道的多个滚子、楔块、爪或支柱、或多个滚子、楔块、爪、支柱的任何组合，所述内轨道与缓冲器组件的缓冲器支脚或缓冲器凸缘整体地形成以用于与所述缓冲组件共同旋转，外轨道被固定以用于与所述涡轮机叶片共同旋转，断开装置配置为在扭矩沿第一方向从所述涡轮机传输到所述变矩器输出轴或缓冲组件时，提供所述涡轮机和所述变矩器输出轴或所述缓冲组件之间的连接，且配置为在扭矩逆转成第二方向时将所述涡轮机和所述变矩器输出轴或缓冲组件之间的连接脱开。

2.如权利要求1所述的变矩器组件，其中，所述断开装置是无源离合机构或有源离合机构。

3.如权利要求1所述的变矩器组件，其中，所述内轨道被固定以用于与所述变矩器输出轴共同旋转。

4.如权利要求3所述的变矩器组件，其中，所述缓冲组件包括压靠多个弹簧元件的所述缓冲器支脚。

5.如权利要求3所述的变矩器组件，其中，所述内轨道花键连接到所述变矩器输出轴。

6.如权利要求1所述的变矩器组件，其中，所述涡轮机叶片从涡轮机壳突出，且其中，所述外轨道经由铆钉刚性联接到所述涡轮机壳。

7.如权利要求3所述的变矩器组件，其中，所述内轨道被固定以用于与所述变矩器离合器的离合器板共同旋转。

说明书

用于车辆动力传动系的变矩器的整合离合器系统

技术领域

[0001] 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

[0002] 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。

[0003] 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。

[0004] 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。变矩器可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。

[0005] 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)，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。

[0006] 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，例如以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

[0007] 本文公开了具有整合断开装置的车辆变矩器，用于制造这种变矩器的方法和使用这种变矩器的方法，和具有流体动力变矩器的机动车辆，所述流体动力变矩器具有整合的断开装置，用于操作性地从内燃发动机脱开。通过例子的方式，且不是限制性的，单向离合器((one-way clutch:OWC)形式的新颖的发动机断开装置封装在变矩器(TC)壳体中且与变矩器离合器(TCC)和扭动缓冲组件整合。OWC可以设置为平行于TCC，联接到涡轮机壳且联接到扭动缓冲组件的缓冲器支脚。为了利用现有的封装空间，OWC可以定位在定子和TCC的离合器板之间。替换的构造可以将OWC设置为与TCC串行，插置在TCC和扭动缓冲组件之间。OWC可以是无源离合机构，例如单向自由旋转楔块或棘轮离合器，或可以是有源离合机构，例如电促动的单向离合器或液压促动的单向离合器(HOWC)。

[0008] 至少一些公开内容的优点包括改进发动机的断开能力，以避免在发动机“停止和起动”(S/S)期间和再生制动期间操作的发动机带来的损失。这些特征可最有效地用于但是并不限于自动变速器(AT)航行(即发动机关闭期间高速车辆惯性运动)和用于P2/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，以最小的额外成本和没有额外的动力传动系封装空间的情况下实现额外燃料经济性。所提出的概念也有助于在发动机重新起动期间降低变速器延迟，同时在对驾驶质量有极小影响的情况下确保平稳转变。

[0009] 本发明的一些方面涉及用于机动车辆动力传动系的变矩器组件。例如，所公开的是一种流体动力变矩器，用于将发动机与机动车辆的功率变速器操作性地连接。变矩器组件包括具有内部流体腔室的变矩器(TC)壳体。具有在流体腔室中可旋转的叶轮叶片的叶轮配置为操作性地连接到发动机输出轴。具有在流体腔室中可旋转的涡轮机叶片的涡轮机配置为经由TC输出轴操作性地连接到变速器输入轴。TC组件还包括设置在TC壳体中的且联接到TC输出轴的变矩器离合器(TCC)。TCC选择性地促动，以将叶轮锁定到TC输出轴。缓冲组件设置在TC壳体中且联接到TCC。该缓冲组件配置为对通过TCC传递的振动进行缓冲。设置在TC壳体中的断开装置联接到缓冲组件和TC输出轴。断开装置配置为在正扭矩从涡轮机传输到TC输出轴或缓冲器时将涡轮机连接到TC输出轴或缓冲器。断开装置还配置为在变矩器逆转其方向时将涡轮机从TC输出轴断开。

[0010] 本发明的其他方面涉及具有变矩器组件的机动车辆，所述变矩器组件具有整合的发动机断开装置。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具有内燃发动机和多速功率变速器的车辆动力传动系，内燃发动机具有发动机输出轴，多速功率变速器具有变速器输入和输出轴。一种最终驱动系统将变速器输出轴连接到前部和/或后部驱动车轮。变矩器组件操作性地将内燃发动机连接到功率变速器。

[0011] 在前述例子中的变矩器组件包括具有在内部限定流体腔室的变矩器(TC)壳体。叶轮包括在流体腔室中可旋转的叶轮叶片。叶轮还包括泵壳，其经由前覆盖件操作性地连接到发动机输出轴。涡轮机包括在流体腔室中可旋转的涡轮机叶片。涡轮机还包括涡轮机壳，其经由TC输出轴操作性地连接到变速器输入轴。设置在TC壳体中的变矩器离合器(TCC)包括联接到TC输出轴的离合器板。TCC选择性地促动以将泵壳锁定到TC输出轴。设置在TC壳体中的扭动缓冲组件联接到TCC。缓冲组件配置为对通过TCC传递的振动进行缓冲。无源类型的单向离合器(OWC)设置在TC壳体中且联接到缓冲组件和TC输出轴。在正扭矩从涡轮机传输到TC输出轴或缓冲器时OWC自动地将涡轮机壳连接到TC输出轴或缓冲器；在扭矩逆转其方向时OWC自动地将涡轮机壳从TC输出轴断开。

[0012] 根据本发明的其他方面，提出使用制造机动车辆变矩器的方法和使用机动车辆变矩器的方法。例如，公开一种用于构造流体动力变矩器组件的方法，所述组件操作性地将发动机与机动车辆的功率变速器连接。方法包括：将具有叶轮叶片的叶轮附接到具有内部流体腔室的变矩器(TC)壳体，使得叶轮叶片在流体腔室中可旋转，叶轮配置为操作性地连接到发动机输出轴；将具有涡轮机叶片的涡轮机附接到TC壳体，使得涡轮机叶片在流体腔室中可旋转，涡轮机配置为经由TC输出轴操作性地连接到变速器输入轴；将变矩器离合器(TCC)附接到TC壳体中的TC输出轴，TCC被选择性地促动，以将叶轮锁定到TC输出轴；将缓冲组件附接到TC壳体中的TCC，缓冲组件配置为对通过TCC传递的振动进行缓冲；和将断开装置附接到缓冲组件和在TC壳体中的TC输出轴。断开装置配置为在正扭矩从涡轮机传输到TC输出轴或缓冲器时将涡轮机连接到TC输出轴或缓冲器。断开装置还配置为在变矩器逆转其方向时将涡轮机从TC输出轴断开。

[0013] 根据一个方面，本发明提出一种用于操作性地将机动车辆的发动机与功率变速器连接的流体动力变矩器组件，所述发动机具有发动机输出轴，且所述变速器具有变速器输入轴，所述变矩器组件包括：

[0014] 变矩器壳体，具有内部流体腔室；

[0015] 叶轮，具有在流体腔室中可旋转的叶轮叶片，所述叶轮配置为操作性地连接到发动机输出轴；

[0016] 涡轮机，具有在流体腔室中可旋转的涡轮机叶片，所述涡轮机配置为经由变矩器输出轴操作性地连接到变速器输入轴；

[0017] 变矩器离合器，设置在所述变矩器壳体中且联接到所述变矩器输出轴，所述变矩器离合器能被选择性地促动，以将所述叶轮锁定到所述变矩器输出轴；

[0018] 缓冲组件，设置在所述变矩器壳体中且联接到所述变矩器离合器，所述缓冲组件配置为对通过所述变矩器离合器传递的振动进行缓冲；和

[0019] 断开装置，设置在所述变矩器壳体中且联接到所述缓冲组件和所述变矩器输出轴，所述断开装置配置为在扭矩沿第一方向从所述涡轮机传输到所述变矩器输出轴或缓冲器时，提供所述涡轮机和所述变矩器输出轴或所述缓冲组件之间的连接，且配置为在扭矩逆转成第二方向时将所述涡轮机和所述变矩器输出轴或缓冲器之间的连接脱开。

[0020] 可选地，其中，所述断开装置是无源离合机构或有源离合机构。

[0021] 可选地，其中，所述断开装置是单向离合器。

[0022] 可选地，其中，所述单向离合器包括同中心的内轨道和外轨道，所述内轨道被固定以用于与所述变矩器输出轴或所述缓冲组件共同旋转。

[0023] 可选地，其中，所述缓冲组件包括压靠多个弹簧元件的缓冲器支脚，所述内轨道与所述缓冲器支脚或缓冲器凸缘整体地形成。

[0024] 可选地，其中，所述内轨道花键连接到所述变矩器输出轴。

[0025] 可选地，其中，所述外轨道被固定以用于与所述涡轮机叶片共同旋转。

[0026] 可选地，其中，所述涡轮机叶片从涡轮机壳突出，且其中，所述外轨道经由铆钉刚性联接到所述涡轮机壳。

[0027] 可选地，其中，所述内轨道被固定以用于与所述变矩器离合器的离合器板共同旋转。

[0028] 可选地，其中，所述单向离合器进一步包括使所述内轨道可旋转地联接到所述外轨道的多个滚子、楔块、爪或支柱、或其任何组合。

[0029] 可选地，变矩器组件进一步包括定子，设置在流体腔室中且插置在叶轮叶片和涡轮机叶片之间，其中断开装置设置在变矩器壳体，所述变矩器壳体定位在定子和变矩器离合器的离合器板之间。

[0030] 根据另一方面，本发明提出一种机动车辆，包括：

[0031] 内燃发动机，具有发动机输出轴；

[0032] 多速功率变速器，具有变速器输入和输出轴；

[0033] 最终驱动系统，将变速器输出轴连接到多个驱动车轮；和

[0034] 变矩器组件，操作性地将内燃发动机与功率变速器连接，变矩器组件包括：

[0035] 变矩器(TC)壳体，在内部限定流体腔室；

[0036] 叶轮，具有在流体腔室中可旋转的叶片，叶轮包括泵壳，所述泵壳经由前覆盖件操作性地连接到发动机输出轴；

[0037] 涡轮机，具有在流体腔室中可旋转的涡轮机叶片，涡轮机包括涡轮机壳，所述涡轮机壳经由TC输出轴操作性地连接到变速器输入轴；

[0038] 变矩器离合器(TCC)，设置在TC壳体中，TCC包括联接到TC输出轴的离合器板，TCC选择性地驱动以将泵壳锁定到TC输出轴；

[0039] 扭动缓冲组件，设置在TC壳体中且联接到TCC，缓冲组件配置为对通过TCC传递的振动进行缓冲；和

[0040] 无源类型单向离合器(OWC)，设置在TC壳体中且联接到缓冲组件或TC输出轴，OWC被配置为在正扭矩从涡轮机传输到TC输出轴或缓冲器时自动地将涡轮机壳连接到TC输出轴或缓冲器，且配置为在扭矩扭转方向时自动地将涡轮机壳从TC输出轴或缓冲器断开。

[0041] 根据又一方面，提出一种构造流体动力变矩器组件的方法，所述方法配置为操作性地将发动机与机动车辆的功率变速器连接，发动机具有发动机输出轴，且变速器具有变速器输入轴，方法包括：

[0042] 将具有叶轮叶片的叶轮附接到具有内部流体腔室的变矩器(TC)壳体，使得叶轮叶片在流体腔室中可旋转，叶轮被配置为操作性地连接到发动机输出轴；

[0043] 将具有涡轮机叶片的涡轮机附接到TC壳体，使得涡轮机叶片在流体腔室中可旋转，涡轮机配置为经由TC输出轴操作性地连接到变速器输入轴；

[0044] 将变矩器离合器(TCC)附接到TC壳体中的TC输出轴，TCC被选择性地促动，以将叶轮锁定到TC输出轴；

[0045] 将缓冲组件附接到TC壳体中的TCC，缓冲组件配置为对通过TCC传递的振动进行缓冲；和

[0046] 将断开装置附接到TC壳体中的缓冲组件和TC输出轴，断开装置配置为在扭矩沿第一方向从涡轮机传输到TC输出轴或缓冲器时将涡轮机连接到TC输出轴或缓冲组件，且配置为在扭矩逆转第二方向时将涡轮机从TC输出轴或缓冲器断开。

[0047] 可选地，其中，断开装置是无源离合机构或有源离合机构。

[0048] 可选地，其中，断开装置是单向离合器(OWC)。

[0049] 可选地，其中，OWC包括同中心内和外轨道，内轨道被固定以用于与TC输出轴或缓冲组件共同旋转。

[0050] 可选地，其中，外轨道被固定以用于与涡轮机叶片共同旋转。

[0051] 可选地，其中，OWC进一步包括可旋转地将内轨道联接到外轨道的多个滚子。

[0052] 可选地，其中，缓冲组件包括缓冲器支脚，内轨道与缓冲器支脚或缓冲器凸缘整体地形成。

[0053] 可选地，方法进一步包括将定子设置在流体腔室中插置在叶轮叶片和涡轮机叶片之间，其中断开装置设置在TC壳体，所述TC壳体定位在定子和TCC的离合器板之间。

[0054] 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

[0055] 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。

[0056] 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，显示了具有整合的断开装置的代表性变矩器。

[0057] 图3是具有图2的整合断开装置的变矩器的示意性方块图。

[0058] 图4是根据本发明其他方面的具有整合断开装置的变矩器的示意性方块图。

[0059] 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

[0060] 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。

[0061] 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。

[0062] 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。

[0063] 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。

[0064] 图2是代表性的变矩器组件18的一部分的截面侧视图。流体动力的变矩器组件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、和扭动缓冲组件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、金属惰性气体电弧焊、激光焊接等牢固地附接到发动机侧、前覆盖件33，使得在它们之间形成做功液压流体腔室35。柔性板(未示出)连接到从前覆盖件33突出的周向间隔开的凸柱32，例如经由螺栓34，以驱动地将环形壳体前覆盖件33连接到发动机14，使得旋转功率可在它们之间来回传递。

[0065] 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的旋转。从曲轴15经由环形壳体前覆盖件33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以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(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。

[0066] 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超越(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24，例如通过多个铆钉47，且例如通过具有花键接口51的单向离合器60接合TC输出轴46。

[0067] 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。

[0068] 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，且还选择性地帮助第一和第二电动机/发电机组件B1、B2在起动和关停操作期间消除发动机压缩脉冲。

[0069] 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附接、固定或延伸自离合器板52(例如通过钎焊、机械紧固件、铆钉等)。如上所述，发动机侧前覆盖件33通过柔性板和曲轴引导件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。

[0070] 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33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空腔43)而运动。在锁止离合器28完全接合时(即在摩擦材料36和前覆盖件33的表面37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，而没有合成的与液压流体13的操作相关的效率损失。

[0071] 继续参考图2，前覆盖件33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和扭动缓冲组件30。缓冲器支脚54在基部部分处例如通过OWC60附接或连结到涡轮机壳45，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33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，扭动缓冲组件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。

[0072] 发动机断开装置封装在TC壳体31、33中，用于操作性地将流体动力的变矩器18从内燃发动机14脱开，所述TC壳体31、33与变矩器离合器(TCC)28和扭动缓冲组件30整合。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无源(passive)离合机构，但是还可以想到，装置采取有源(active)离合机构的构造。与图2示出的例子相应地，断开装置是无源单向离合器(OWC)机构60，其直接联接到缓冲组件30和TC输出轴46。为了利用TC壳体中现有的封装空间，OWC 60可夹在定子26和TCC 28的离合器板52之间，例如在近端止推轴承36附近，同时与TC输出轴46同中心地安装且被环形缓冲器凸缘42围绕。通过该架构，OWC 60设置为与TCC 28和扭动缓冲组件30并行功率流动连通，且与定子22和涡轮机24串行功率流动连通，如见图3。在图3中，还可以将TCC 28和扭动缓冲组件30的顺序逆转，使得TCC 28在缓冲组件30的下游。图3的另一可选变化例是将第二扭动缓冲组件30置于将TCC 28、扭动缓冲组件30、和连接到功率变速器12的节点的下游。作为另一选择，第二扭动缓冲组件30可以插置在OWC 60和定子/涡轮机22、24之间。以同样的方式，第二扭动缓冲组件30可以插置在OWC 60与将TCC 28、扭动缓冲组件30和OWC 60连接到功率变速器12的节点之间。替换的构造可以将OWC 60设置为仅与TCC 28并行功率流动连通，且与涡轮机24和缓冲器30串行功率流动连通，如见图4。还可以修改图4和将OWC 60置于定子/涡轮机22、24的上游，插置在所示节点和定子/涡轮机
22、24之间。在该例子中，OWC外轨道64可以刚性固定到涡轮机24，且内轨道62联接到TCC离合器板52。上述可选构造的任何组合和子组合也被认为是本发明的一部分。

[0073] 在正扭矩从涡轮机传输到TC输出轴时，OWC 60断开装置用于自动地操作性地将涡轮机24连接(或“锁定”)到TC输出轴46。相反地，在扭矩逆转方向时，OWC 60用于自动地操作性地将涡轮机24从TC输出轴46断开(或“超越运转(overrun)”)。在图2所示的例子中，OWC分别包括同中心的内和外环形轨道62和64。内轨道62固定到TC输出轴46，例如经由花键接口51，用于与之共同旋转。同样，内轨道62也固定到缓冲组件30，例如经由缓冲器支脚54，用于与之共同旋转。对于至少一些实施例，缓冲器支脚54和内轨道62可与单件单独结构整体地形成。相反，OWC外轨道64固定到涡轮机叶片29，例如通过经由铆钉47刚性联接到涡轮机壳
39，用于与之共同旋转。多个周向间隔开的滚子66设置在OWC 60的内和外轨道62、64之间且与之可旋转地联接。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。

[0074] 在正扭矩运行模式期间(如图3的箭头58所示)，例如在汽车10从停车信号灯加速且经低档位顺序进行换挡，TCC 28打开且OWC 60同时锁定，使得涡轮机24机械地联接到TC输出轴46。为了正扭矩期间的引导连接和打滑控制，TCC 28被促动且OWC 60保持锁定，使得发动机14通过前覆盖件33和离合器板52机械地联接到TC输出轴46。为了发动机重新起动(例如后航行(post sailing)、电子巡航(E-cruising)、电子起步(E-launch)等)，在相关涡轮机速度与变速器输入速度同步时，TCC 28打开且OWC 60自动地锁定在期望发动机速度，而扭动缓冲组件28在重新起动期间对发动机的扭动进行缓冲。OWC 60简化发动机重新起动期间对发动机-变速器同步的控制，因为与在发动机重新起动且加速到期望速度时必须被持续控制以使得发动机输出和变速器输入适当地同步的标准摩擦离合器不同，图2的OWC 60是无源(passive)装置，其自动地联接驱动和驱动元件，以使得在没有持续ECU控制的情况下进行这种无缝转变。

[0075] 在零扭矩运行模式期间，例如在汽车10航行或用于再生制动操作时，TCC 28打开且OWC 60同时自由转动。如此，发动机14操作性地从变速器12断开，以确保驱动系统扭矩不传递回到发动机14。在负扭矩运行模式(如图3的箭头68所示)期间，例如用于发动机制动操作，TCC 28被促动而OWC 60同时自由转动。这允许减速中的发动机联接到最终驱动部且附随地使得最终驱动车轮减速。

[0076] 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。

[0077] 相关申请的交叉引用和优先权要求

[0078] 本申请要求于2016年5月13日提交的美国临时专利申请No.62/335,909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。