本發(fā)明總體包括裝有具有端口的交流發(fā)電機（portedlinearalternator）組件。

背景技術：
車輛設計者力圖通過高燃料效率的發(fā)動機或其他動力源驅動車輛。期望實現(xiàn)低燃料排放、以低成本燃料運轉并且具有相對低復雜性的發(fā)動機。

技術實現(xiàn)要素：
提供一種線性交流發(fā)電機組件，其包括限定汽缸的汽缸體。汽缸體具有入口端口、排放端口和燃料端口，流體在入口端口處進入汽缸，流體在排放端口處從汽缸排出，流體通過燃料端口選擇性地供給到汽缸以進行燃燒。多個可激勵線圈圍繞汽缸。第一和第二活塞容納在汽缸內?；钊谴判缘幕蚩纱呕摹ｋ娮涌刂破鞑僮鞯剡B接到線圈，并且配置為選擇性地激勵線圈中的不同線圈，以由此令第一和第二活塞在汽缸內不對稱地運動，線圈的激勵和燃料的燃燒由此建立四沖程工作循環(huán)，該四沖程工作循環(huán)產生壓縮氣體和電能中的至少一種。四沖程工作循環(huán)可被改變，來適應所需功率的變化，由此在考慮效率的情況下平衡所需的輸出功率。當結合附圖時，通過下面用于實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式的詳細描述，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點以及其他特征和優(yōu)點變得顯而易見。附圖說明圖1是具有將軸驅動并且提供電能的具有端口的線性交流發(fā)電機組件的動力傳動系的示意性局部剖視圖。圖2是配置為提供具有四個工作汽缸的帶有端口的線性交流發(fā)電機組件的汽缸體的示意性平面視圖。圖3是圖1的具有端口的線性交流發(fā)電機組件的示意性局部剖視圖，其中活塞遵循第一個四沖程工作循環(huán)的進氣沖程定位。圖4是圖1的具有端口的線性交流發(fā)電機組件的示意性局部剖視圖，其中活塞遵循壓縮沖程定位。圖5是圖1的具有端口的線性交流發(fā)電機組件的示意性局部剖視圖，其中活塞遵循膨脹沖程定位。圖6是圖1的具有端口的線性交流發(fā)電機組件的示意性局部剖視圖，其中活塞遵循排氣沖程定位。圖7是圖1的具有端口的線性交流發(fā)電機組件的示意性局部剖視圖，其中活塞運動到復位位置。圖8是圖1的具有端口的線性交流發(fā)電機組件的示意性局部剖視圖，其中活塞遵循替代的四沖程工作循環(huán)的縮短的進氣沖程定位。圖9是圖1的具有端口的線性交流發(fā)電機組件的示意性局部剖視圖，其中活塞遵循壓縮沖程定位。圖10是圖1的具有端口的線性交流發(fā)電機組件的示意性局部剖視圖，其中活塞遵循膨脹沖程定位。圖11是圖1的具有端口的線性交流發(fā)電機組件的示意性局部剖視圖，其中活塞遵循排氣沖程定位。圖12是圖1的具有端口的線性交流發(fā)電機組件的示意性局部剖視圖，其中活塞運動到復位位置。圖13是圖1的具有端口的線性交流發(fā)電機組件的示意性局部剖視圖，其中活塞遵循幾何上欠膨脹（geometricallyunder-expanded）替代四沖程工作循環(huán)的進氣沖程定位。圖14是圖1的具有端口的線性交流發(fā)電機組件的示意性局部剖視圖，其中活塞遵循壓縮沖程定位。圖15是圖1的具有端口的線性交流發(fā)電機組件的示意性局部剖視圖，其中活塞遵循幾何上欠膨脹的膨脹沖程定位。圖16是圖1的具有端口的線性交流發(fā)電機組件的示意性局部剖視圖，其中活塞遵循排氣沖程定位。圖17是圖1的具有端口的線性交流發(fā)電機組件的示意性局部剖視圖，其中活塞運動到復位位置。圖18是圖1的帶有具有端口的線性交流發(fā)電機組件的車輛的示意性局部剖視圖。具體實施方式參照附圖，其中，貫穿若干幅附圖，相似的附圖標記指代相似的部件，圖1顯示了動力傳動系10，其包括線性交流發(fā)電機組件12，并且可任選地包括操作地連接到線性交流發(fā)電機組件12以轉動軸16的渦輪機14。線性交流發(fā)電機組件12還操作地連接到電能裝置18，用于提供或接收電能。該線性交流發(fā)電機組件12通過本文所述的電子控制器20控制，以提供可變的四沖程工作循環(huán)。具體地，控制器20分別通過電線束25A、25B、25C、25D、25E、25F、25G和25H控制傳送到線圈21A、21B、21C、21D、21E、21F、21G和21H的電功率。電線束25A-25H可每一個具有兩條輸送線，以通過線圈提供電流。電能裝置18可以是例如電池等能量存儲裝置，其根據(jù)需要提供電能到線圈?？刂破?0可具有一體的功率逆變器，其將從能量存儲裝置18提供到線圈21A-21H的電流轉變?yōu)槊}沖或交流電流形式。在本文所述的實施例中，電能裝置18被稱為能量存儲裝置18。線圈21A-21H沿汽缸24的長度彼此間隔開，在相對于入口端口32、排放端口44并且取決于活塞26、28長度的特定位置處。線圈21A-21H定位成使得，當一個或多個線圈由控制器20根據(jù)存儲在控制器20中的處理器23中的算法被選擇性地激勵時，活塞26、28將根據(jù)所選的四沖程工作循環(huán)來運動。四沖程工作循環(huán)中的至少一個可被改變以調節(jié)該循環(huán)，從而符合所需的能量輸出需求。即，活塞26、28可被控制為在圓柱體24內不對稱地運動，并且進氣沖程或排氣沖程可改變。如本文所用，當在一個沖程過程中汽缸24中的活塞26與活塞28運動不同的距離時，活塞26、28“不對稱地”運動。當輸出功率命令變化時，四沖程工作循環(huán)可改變，從其中進氣和壓縮沖程在幾何上比膨脹和排氣沖程更小的循環(huán)（即關于圖8到12所述的Atkinson或Miller循環(huán)）改變到具有幾何上相似的進氣、壓縮、膨脹和排氣沖程的循環(huán)（即關于圖3到圖7所述的Otto或Diesel循環(huán)）。另外，如果輸出能量為被引導到渦輪機14以轉動軸16的壓縮氣體的形式，則控制器20可改變循環(huán)，以提供在幾何上進氣和壓縮沖程比膨脹和排氣沖程更大的循環(huán)（即關于圖13-17所述的欠膨脹的膨脹沖程），由此確保排出到渦輪機的壓縮氣體的壓力足以轉動軸。實際上，膨脹沖程可被控制，以使電輸出功率恰好足以保持線性交流發(fā)電機12運行，以使最大排氣壓力被保留以在軸16處做功，并且動力傳動系10的所有功輸出將可得自該軸。圖1的線性交流發(fā)電機組件12包括汽缸體22，其限定汽缸24。第一磁性或可磁化活塞26和第二磁性或可磁化活塞28被容納在汽缸24內?；钊?6、28可被永久磁化，或可包含能被磁化的材料，例如鐵磁性材料?；钊?6、28被稱為“自由”活塞，因為其沒有被機械地連接到可能影響其在汽缸24內的運動的活塞桿或其他部件。替代地，活塞26、28經受線圈21A-21H的激勵方案而可運動到汽缸24內的任何位置?；钊?6、28被稱為“相對的（opposing）”活塞，因為汽缸的工作體積在活塞26、28之間。由于活塞26和28為磁性或可磁化的，因此，當線圈21A-21H中的任一個被激勵時，如果線圈21A-21H中的被激勵的一個被至少部分緊在活塞26或28的徑向外側，或活塞26或28在被激勵線圈21A-21H的預定附近范圍內，磁場被形成，所述磁場可作用在活塞26或28上。圖1中，線圈21A-21H顯示為圍繞汽缸24。汽缸體22可具有足夠的厚度，以使線圈21A-21H被嵌入汽缸體22中。圖1僅顯示了一個汽缸24。汽缸體22可容納多個汽缸24。例如，圖2顯示了容納布置以形成四方形的四個汽缸24的汽缸體122。由于線性交流發(fā)電機組件12可在沒有曲軸的情況下并且沒有控制流體進出汽缸24的入口和出口閥的情況下提供軸能量，因此多個汽缸24可沿不同方位布置，而無需將活塞連接到曲軸或使凸輪軸覆蓋任何閥。每一個汽缸24將具有單獨的一組活塞26、28，并且四沖程工作循環(huán)在每一個汽缸24內進行。汽缸體22限定汽缸壁30，其具有多個入口端口32，流體可通過所述入口端口從流體源提供到汽缸24。在一個實施例中，流體可以是空氣。圖1中，流體顯示被導向通過通道34到入口端口32。流體被通過流體入口36從流體源提供，如由箭頭A所示，并且被導向到壓縮機38，然后通過通道40到換熱器42，如由箭頭B所示，并且在通道34上導向到入口32，如由箭頭C所示。換熱器42可以是中間冷卻器，以提高流體的裝填密度（chargedensity）。汽缸壁30還具有多個排放端口44，其在圖1中顯示為被第二活塞28阻擋。當排放端口44被打開時，流體可如由箭頭D所示流動通過通道46，到達渦輪機14。根據(jù)汽缸24中進行的四沖程工作循環(huán)，流體可在其離開排放端口44時至少部分地被壓縮，以使其在渦輪機14中膨脹，使渦輪機14轉動軸16，從而產生軸功。如果需要，可提供換熱器47，使得可以從沿箭頭E方向由渦輪機14排出的流體提取熱（在流體最終通過排氣管49沿箭頭F直接排出到大氣或排出到排氣系統(tǒng)之前）。如果從A到B以及從D到E的壓力比足夠，則換熱器42和47可組合以形成再生器的同流換熱器，以提高動力傳動系10的熱效率。如果具有端口的線性交流發(fā)電機組件12和動力傳動系10被包括在機動車輛上，則可使用傳統(tǒng)的排氣處理系統(tǒng)，傳統(tǒng)的排氣處理系統(tǒng)可包括如催化轉換器（未示出）或排氣再循環(huán)路徑（未示出）這樣的部件，以試圖降低通過排氣管49排出的任何排氣中的一定量的預定化合物。替代地，控制器20可控制活塞26、28，以使排出的流體不維持足夠的壓縮，而是利用活塞26、28的運動產生電能，所述電能可傳送到電能裝置18。即，控制器20可具有電開關組，以當活塞26、28在該循環(huán)的膨脹沖程過程中經過線圈21A-21H中的相應的一個時，使電流從線圈21A-21H中所選的一個流動到能量存儲裝置18。汽缸24具有大體上居中的燃料端口50，其定位在入口端口32和排放端口44之間。燃料端口50與燃料源（例如圖18的燃料源61）和燃料噴射器（其可選擇性地被控制以噴射燃料到汽缸24中）流體連通?？蛇x的火花端口52也居中地位于入口端口32和排放端口44之間。如果活塞26、28可選地可根據(jù)使用需要火花點燃的燃料類型的四沖程工作循環(huán)控制，則提供火花端口52。例如，如果燃料為汽油，則提供火花端口52，并且控制器20可根據(jù)Otto循環(huán)或替代的火花點燃四沖程工作循環(huán)控制活塞26、28。如果燃料為柴油燃料，則火花端口52不需要提供，并且四沖程工作循環(huán)可以是Diesel循環(huán)或替代地是壓燃循環(huán)。圖3-6顯示了正被控制以根據(jù)四沖程工作循環(huán)運動的活塞，該四沖程工作循環(huán)在火花點燃燃料情況下為Otto循環(huán)，在壓燃燃料情況下為Diesel循環(huán)?？刂破?0和能量存儲裝置18僅在圖7中顯示，但是在圖3-6中示出的部分中也可操作地連接到線圈21A-21H。圖3顯示了定位在進氣沖程結束處的活塞26、28，圖4顯示了定位在壓縮沖程結束處的活塞26、28，圖5顯示了定位在膨脹沖程結束處的活塞26、28，并且圖6顯示了定位在排氣沖程結束處的活塞26、28。圖7顯示了在重復圖3-6的四沖程工作循環(huán)之前，被控制以運動到復位位置的活塞26、28。圖7顯示了遵循第五沖程定位在復位位置中的活塞26、28，在第五沖程中，活塞26、28從圖6的排氣位置運動到復位位置。在圖6的位置和圖7的位置之間的活塞運動不是工作循環(huán)的一部分。即，流體的所有功通過圖3-6的進氣、壓縮、膨脹和排氣沖程做出。如本文所用，“Otto”循環(huán)為其中進氣沖程配置為與膨脹沖程對稱的循環(huán)。即，活塞26、28被控制為在圖3中進氣沖程結束處、在圖5中膨脹沖程結束處間隔開，使得在圖3的進氣沖程結束處與圖4的壓縮沖程相比較的汽缸26、28之間的體積差基本上等于圖5的在膨脹沖程結束處與圖4的壓縮沖程相比較的汽缸之間的體積差?！癉iesel”循環(huán)為具有與Otto循環(huán)相同的四沖程工作循環(huán)的循環(huán)，但是膨脹是因為燃料壓燃，并且理論上，為燃料被噴射并且與汽缸中的空氣混合時燃料的恒定壓力燃燒，而不是燃料的火花點燃，其理論上為已經與汽缸中的空氣混合的燃料的恒定體積燃燒。在圖3-6中所示的四沖程工作循環(huán)中，汽缸26、28開始于圖7的起始位置中，其中入口端口32被活塞26阻擋。活塞26、28通過激勵線圈21B，21C和21D被設置在圖7的起始位置中?；钊?6、28然后通過由提供到線圈21A，21B，21E和21F的電流建立的磁場按照進氣沖程運動。該磁場產生力，所述力將活塞26向外偏置到在入口端口32和汽缸24的第一端壁56之間的位置，以打開入口端口32。由提供給線圈21G的電流建立的磁場沿相反方向向外將活塞28偏置到燃料端口50和與第一端壁56相對的第二端壁58之間的約一半的位置，以完全覆蓋排放端口44。排放端口44距離燃料端口50比活塞28的密封環(huán)60更遠，以使提供到汽缸24的在活塞26、28之間的部分的工作流體不可在進氣沖程過程中通過排放端口44排放。在工作流體在圖3的進氣沖程過程中通過入口端口32提供之后，控制器20控制到線圈的電功率流，以使僅線圈21C，21D，21E，21F被激勵，并且活塞26、28因此從圖3中的位置運動到圖4中的位置，形成壓縮沖程。提供到線圈21C，21D的電流產生磁場，該磁場使活塞26朝向汽缸24的中部運動，以使活塞26的密封環(huán)62在入口端口32和燃料端口50之間。電功率被提供到線圈21E，21F，以產生磁場，使得活塞28朝向汽缸24的中部運動，其中密封環(huán)60在排放端口44和燃料端口50之間。在壓縮沖程的結束處，活塞26、28處于圖4中所示的位置，并且入口端口32和排放端口44從活塞26、28之間的工作體積被阻擋。燃料被使用連接在端口50處的燃料噴射器噴射到工作體積中。如果燃料為柴油燃料，則燃料被主要在壓縮沖程的結束處噴射。如果燃料為汽油而不是柴油燃料，則燃料被在進氣沖程的結束處噴射，并且火花通過在火花端口52處的火花塞在壓縮沖程結束處產生。燃料-流體混合物在壓縮沖程結束處燃燒，向外朝向相應的端壁56，58驅動活塞26、28，并且在膨脹沖程過程中，利用來自存儲裝置18的電能，線圈的激勵被同時從沿行進方向偏置活塞26、28改變到與行進方向相反地偏置活塞，產生用于存儲裝置18的電能，以使線圈21C、21D、21E和21F在膨脹沖程的開始處仍被激勵?；钊?6、28因而按照膨脹沖程從圖4中的位置運動到圖5中的位置，在圖5中的位置中，入口端口32由活塞26阻擋，并且排放端口44被打開。圖3和圖5的比較示出，在圖3的進氣沖程結束處活塞26、28之間的體積基本上等于在圖5的膨脹沖程結束處活塞26、28之間的體積。在膨脹沖程之后，控制器20將激勵的線圈轉換到僅線圈21E，21F和21G，以將活塞26、28運動到圖6中排氣沖程中所示的位置?；钊?6朝向活塞28運動到緊鄰排放端口44，并且活塞28運動朝向活塞26，將流體推出排放端口44，并且停止在其中活塞28阻擋排放端口44的位置處?；钊?6、28然后在四沖程工作循環(huán)完成時運動到圖7的復位位置。僅線圈21B，21C和21D被激勵以將活塞26、28運動到圖7的位置中，在該位置中，入口端口32由活塞26阻擋。另外的未燃燒工作流體可然后被提供給汽缸24，并且該循環(huán)重復，以活塞26、28運動到圖3中所示的位置開始作為進氣沖程。在一個實施例中，活塞26或汽缸24可配置為使得一些燃燒過的流體經過活塞26逸出到汽缸24的在活塞26和端壁56之間的末端部分57中，如圖5中所示。例如，線性槽可被形成在活塞26中，或汽缸體22可形成有圍繞活塞26從汽缸24的中部延伸到末端部分57的通道或凹部。在末端部分57中的被捕集氣體將提供具有彈回效果的緩沖，迫使活塞26在圖5的膨脹沖程結束處朝向圖6的排氣位置運動，因而減小線圈21E，21F運動活塞26所需的電功率。末端部分57可被稱為活塞26外側（即活塞26的非燃燒反向側）的捕集氣體的“反彈空間”。可在活塞28外側，在活塞28和端壁58之間提供相似的末端部分或反彈空間。圖3-6的四沖程工作循環(huán)非常有效，因為在沒有曲柄或閥機構的情況下，摩擦損耗被最小化。而且，由于可獲得平衡的燃燒，因此任何排氣處理可按照傳統(tǒng)的車輛排氣處理方法進行。即，進氣沖程（排放端口44在該過程中可被覆蓋）與排氣沖程（入口端口32在該過程中可被覆蓋）允許進入排氣中的混合空氣的量被限制和控制，使得在火花點燃的情況下傳統(tǒng)的催化轉化器可非常有效地操作。而且，排氣的壓力可基本上高于進氣的壓力，這允許由排氣渦輪機產生更大量的可用功。線性交流發(fā)電機組件12還直接可適用于期望的輸出的改變，從而通過圖8-12中所示的Atkinson或Miller循環(huán)的燃料效率平衡由圖3-6的Otto或Diesel循環(huán)提供的功率。即，線性交流發(fā)電機12可根據(jù)可變四沖程工作循環(huán)來控制。圖8中，該循環(huán)的進氣沖程被縮短或減少，如與活塞26、28在圖3的進氣沖程結束處的位置相比較明顯地。即，不是像圖4的Otto或Diesel循環(huán)中那樣激勵線圈21A，21B和21G，而是僅線圈21A，21B和21F被激勵?；钊?8因此在圖8的進氣沖程中更靠近汽缸24的中部。控制器20在圖9-11的壓縮、膨脹和排氣沖程以及圖12的復位沖程中以根據(jù)關于圖4-7中所述的相同的模式激勵線圈21A-21F。圖8-11的四沖程工作循環(huán)與圖3-6的四沖程工作循環(huán)不同之處在于，圖8的進氣沖程被縮短。與圖3-6的工作循環(huán)相比較，壓縮比率在圖8-11的工作循環(huán)中保持恒定，因為活塞26、28在圖9中的壓縮沖程結束處比在圖4中更靠近在一起。隨著活塞26、28從圖9的位置運動到圖10的位置，這導致更大的膨脹比率（即在膨脹沖程結束處（圖10）活塞26、28之間的體積除以在膨脹沖程開始處（圖9）活塞26、28之間的體積），導致比當活塞26、28被從圖4的位置運動到圖5的位置時活塞26、28之間體積的更大的變化。圖10顯示了比在圖8中存在的更大的活塞26、28之間體積。增大的膨脹比率與更大的燃料經濟性相關聯(lián)，但是提供比圖3-7的Otto或Diesel循環(huán)更小的功率，因為所用的空氣和燃料量被通過更短的進氣沖程以及來自軸16的更低的功率輸出降低，因為被傳送到渦輪機14的工作流體的壓力被降低。例如，如果線性交流發(fā)電機12被安裝在具有渦輪機14的動力傳動系10中，并且通過各個傳感器提供給控制器20的工況表明在軸16處需要較小的扭矩，則控制器20可將交流發(fā)電機12的四沖程工作循環(huán)從圖3-7的循環(huán)改變到圖8-11的循環(huán)。替代地，控制器20可根據(jù)圖3-7的循環(huán)繼續(xù)操作，但是控制線圈21A-21H使活塞26、28中的一些功被轉變?yōu)榇鎯υ陔姶鎯ρb置18中的電能。而且，如果線性交流發(fā)電機組件12被操作地連接到渦輪機14，如圖1中所示，則在膨脹沖程之后流體的一些壓力可通過將膨脹沖程控制為相對于進氣沖程被縮短而來維持。這可被稱為具有幾何上欠膨脹的膨脹沖程的四沖程工作循環(huán)。該四沖程工作循環(huán)示出在圖13-16中，其中圖17中示出活塞26、28的復位位置。圖13-16的四沖程工作循環(huán)是不對稱的，因為進氣沖程（即活塞26、28從圖17的位置運動到圖13的位置）比膨脹沖程（即活塞26、28從圖14的位置運動到圖15的位置）更長，其中活塞26被控制為在圖15中所示的膨脹沖程結束處比在圖5的Otto或Diesel循環(huán)中或圖10的Atkinson或Miller循環(huán)中更靠近汽缸24的中部定位。為了實現(xiàn)縮短的膨脹沖程，控制器20激勵線圈21C，21D，21E和21F，但是使用線圈21C和21D保持活塞26的位置，而不是產生電功率。在更短的膨脹沖程情況下，在從圖15到圖16的排氣沖程中通過排放端口44排出的工作流體可然后被導向到渦輪機14，其中至少一些能量保留來在渦輪機14處膨脹，以轉動軸16。替代的欠膨脹四沖程工作循環(huán)通過縮短膨脹沖程產生，以僅提供足夠來保持活塞-汽缸裝置以極少或無凈輸出功率運行的功率，并且將高壓排氣傳送用于在渦輪機14中膨脹以產生軸功。線性交流發(fā)電機組件12可因而作為純線性交流發(fā)電機操作，僅產生電功率，或作為氣體產生線性交流發(fā)電機，產生熱的高壓氣體，用于在軸渦輪機14或其他輸出裝置中膨脹。圖18顯示了線性交流發(fā)電機組件12作為車輛70的動力傳動系10中的原動機的一種應用。燃料供給61通過燃料泵63供給燃料到燃料端口50處的燃燒噴射器64?；鸹ㄈ?6被安裝在火花端口52處。圖1中所述的具有線性交流發(fā)電機組件12的動力傳動系10被擴展為包括支撐車輪71A，71B的驅動軸72A，72B，該驅動軸72A，72B經過第一齒輪機構74、行星齒輪組80和第二齒輪機構75通過線性交流發(fā)電機組件12經由電動機/發(fā)電機76或通過渦輪機14經由軸16驅動。車輛70為混合動力電動車輛，因為電動機/發(fā)電機76被用作第二動力源。電動機/發(fā)電機76被通過行星齒輪組80連接到齒輪機構74，以驅動驅動軸72A，72B。驅動軸72A，72B大體以相同的速度旋轉，但是差速器73允許軸72A，72B之間由于車輪71A，71B的滑移造成的速度差。車輪71A，71B每一個支撐相應的輪胎83A，83B。行星齒輪組80具有被稱為第一構件的太陽齒輪構件82、被稱為第二構件的托架構件86和被稱為第三構件的齒環(huán)構件84。小齒輪87可由托架構件86旋轉支撐，并且與太陽齒輪構件82和齒環(huán)構件84嚙合。電動機/發(fā)動機76具有可旋轉轉子77，和固接到固定構件79（例如殼體）的固定定子78。定子繞組81通過電纜67A，67B，67C操作地連接到控制器20，并且在控制器20的控制下使用存儲在能量存儲裝置18中的電能接收電流。替代地，電動機/發(fā)動機76可通過控制器20控制以用作發(fā)電機，在該情況下，定子79在控制器20的控制下提供電流到能量存儲裝置18?？刂破?0可包括一體的功率逆變器，以將由能量存儲裝置提供的直流轉變?yōu)轵寗佣ㄗ?9所需的交流電流，并且將從定子提供的交流電流轉變?yōu)橹绷麟娏?，該直流電流將要轉變?yōu)殡娔懿⑶乙噪娔艽鎯υ诖鎯ρb置18中。齒輪機構74包括連接用以隨軸16旋轉的第一齒輪90，與第一齒輪90嚙合并且連接以與托架86共同旋轉（即以與托架86相同的速度旋轉）的第二齒輪92。齒輪機構75具有連接以隨齒環(huán)構件84旋轉并且與第二齒輪96嚙合的第一齒輪94，所述第二齒輪96連接以隨曲軸軸72A，72B旋轉。齒輪94為套筒類型、環(huán)形齒輪，允許將齒輪92連接到托架86的軸通過齒輪94。由渦輪機14驅動、并且最終由線性交流發(fā)電機組件10的汽缸24中的四沖程工作循環(huán)驅動的軸16操作地連接到托架構件86。驅動軸72A，72B通過齒輪機構75操作地連接到齒環(huán)構件84。電動機/發(fā)電機76和線性交流發(fā)電機組件12因而可操作，以通過行星齒輪組80在車輛驅動軸72A，72B處提供可變速度驅動?？刂破?8可接收指示車輛工況的輸入信號19，所述工況包括在驅動軸72A，72B處的命令扭矩，所述信號例如可由車輛油門踏板位置傳感器提供。根據(jù)輸入信號91，控制器20可改變線性交流發(fā)電機組件12的四沖程工作循環(huán)，在軸16處產生更多或更少的軸功?？刂破?0可還控制電動機/發(fā)電機76的操作，以根據(jù)需要通過作為電動機或發(fā)動機操作電動機/發(fā)動機76而提供平衡扭矩，同時控制器20組合（combine）去往或來自線性交流發(fā)電機12、電動機/發(fā)動機76和能量存儲裝置18的電功率，其組合方式使得在驅動軸72A，72B處有效地產生命令扭矩。電動機/發(fā)電機76也可被控制以根據(jù)需要通過行星齒輪組80和齒輪機構75改變從軸16到驅動軸72A，72B的速度比。這允許線性交流發(fā)電機組件12被控制以根據(jù)燃料效率操作四沖程工作循環(huán)（例如Atkinson或Miller循環(huán)），其中由電動機/發(fā)電機76根據(jù)需要提供附加的扭矩要求。電動機/發(fā)電機76也可被控制為作為發(fā)電機操作，以通過將驅動軸72A，72B處的扭矩轉變?yōu)樵谀芰看鎯ρb置18中存儲的電能來捕獲再生制動能量。線性交流發(fā)電機組件12在混合動力電動機10中的使用因而能夠在低排放和有效燃燒的情況下實現(xiàn)所需輸出扭矩的靈活有效的傳送。雖然已經詳細描述了用于實現(xiàn)本發(fā)明的很多方面的最佳模式，但是本發(fā)明相關技術領域的技術人員將意識到在所附權利要求范圍內的用于實踐本發(fā)明的各個替代方面。