專利名稱：三模式電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有兩個(gè)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，所述傳動(dòng)裝置具有三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模式并優(yōu)選對(duì)于給定的轉(zhuǎn)矩在所述 兩個(gè)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)上需要基本上相等的最大轉(zhuǎn)矩需求。
背景技術(shù)：
電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置通常具有連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入元件和連 接到行星齒輪組的不同元件的一個(gè)或兩個(gè)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)以實(shí)現(xiàn)一或多個(gè) 電動(dòng)變速操作模式，固定傳動(dòng)比模式和純電動(dòng)模式。電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置 可以以各種方式改善車用燃料的經(jīng)濟(jì)性。例如，在減速和制動(dòng)期間，以 及在低速或輕載運(yùn)行期間所述發(fā)動(dòng)^幾在怠速關(guān)閉以減少由于發(fā)動(dòng)機(jī)阻 力導(dǎo)致的效率損失。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間由 一個(gè)作用為發(fā)電機(jī)的電機(jī)俘獲 的制動(dòng)能量(通過再生制動(dòng))或能量被在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉期間利用。在發(fā)動(dòng)機(jī) 運(yùn)行在電動(dòng)變速模式期間，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩或功率的瞬態(tài)需求由電動(dòng)/發(fā)電機(jī) 補(bǔ)充，從而允許縮小發(fā)動(dòng)機(jī)而不減少表面上的車輛性能。另外，對(duì)于給 定的動(dòng)力需求所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以運(yùn)行在所述最佳的效率點(diǎn)上或其附近。所 述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)能在制動(dòng)器期間俘獲車輛動(dòng)能，這使得發(fā)動(dòng)機(jī)能關(guān)閉更長(zhǎng) 的時(shí)間，補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩或動(dòng)力和/或在發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，或向附加 設(shè)備供電。另夕卜，在附加能量再生中所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)是很高效的且來自 電池的電力充當(dāng)可用的轉(zhuǎn)矩儲(chǔ)備從而允許在相對(duì)低的傳動(dòng)裝置數(shù)字傳 5力比下運(yùn)4亍。發(fā)明內(nèi)容
—種具有兩個(gè)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)和多個(gè)行星齒輪組的電動(dòng)變速傳電動(dòng)變速操作模式。在三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模式期間對(duì)于給定的輸入轉(zhuǎn)矩 每個(gè)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)需要的最大轉(zhuǎn)矩優(yōu)選基本上相等。這允許第一和第二電 動(dòng)/發(fā)電機(jī)基本上尺寸相等。
傳動(dòng)裝置的第一，第二和第三行星齒輪組可以分別由所述傳動(dòng)裝置的桿圖中的不同的桿表示。每個(gè)桿具有第一，第二和第三節(jié)點(diǎn)， 分別表示由所述桿表示的行星齒輪組的不同的元件。輸入元件，輸出元 件和第 一和第二電動(dòng)/發(fā)電機(jī)與不同的節(jié)點(diǎn)連接。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)以不同的 組合方式選擇性地接合以相互連接所述節(jié)點(diǎn)或?qū)⑺龉?jié)點(diǎn)與固定構(gòu)件 連接從而建立三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模式。優(yōu)選，在這些模式中所述節(jié)點(diǎn)被 互連，這樣與所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)的一個(gè)相連的節(jié)點(diǎn)與給定節(jié)點(diǎn)之間的距離 和與所述輸入元件連接的節(jié)點(diǎn)與給定節(jié)點(diǎn)之間的距離的比值在每個(gè)電 動(dòng)變速模式中是相同的。(在該比值中所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)被認(rèn)為是比在電 動(dòng)變速模式中需要更大的轉(zhuǎn)矩。)因此，在所述三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模式 期間，對(duì)于在輸入元件上給定的轉(zhuǎn)矩，需要來自一個(gè)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)的最大 轉(zhuǎn)矩基本上等于在所述三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模式期間需要來自另一個(gè)電 動(dòng)/發(fā)電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩。
優(yōu)選，在第一變速傳動(dòng)比;^莫式期間所述輸入元件和一個(gè)電動(dòng) /發(fā)電機(jī)之間的轉(zhuǎn)矩比基本上等于在第二變速傳動(dòng)比模式期間所述輸入 元件和同 一 電動(dòng)/發(fā)電機(jī)之間的轉(zhuǎn)矩比，并基本上等于在第三變速傳動(dòng)比 模式期間所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)和所述輸入元件之間的轉(zhuǎn)矩比。在所有變速傳 動(dòng)比模式中所述輸入元件和第 一 電動(dòng)/發(fā)電機(jī)之間的最大轉(zhuǎn)矩比基本上 等于在所有變速傳動(dòng)比模式中所述輸入元件和第二電動(dòng)/發(fā)電機(jī)之間的 轉(zhuǎn)矩比。
優(yōu)選，所述第一前進(jìn)電動(dòng)變速模式是輸入-分配模式，以及 所述第二和第三前進(jìn)電動(dòng)變速模式是復(fù)合-分配模式。所述復(fù)合-分配模式的特點(diǎn)在于基本上相同的傳動(dòng)比分布。
在一實(shí)施例中， 一互連元件與第一行星齒輪組的一個(gè)元件持 續(xù)連接。在所述三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模式的每個(gè)中所述第三行星齒輪組的 一個(gè)元件與所述固定構(gòu)件或所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)中的一個(gè)連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn) 動(dòng)。在所述三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模式的每個(gè)中所述第三行星齒輪組的元件 中的另一個(gè)與所述互連構(gòu)件連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)。與所述固定構(gòu)件或所述 電動(dòng)/發(fā)電機(jī)中的一個(gè)連接的所述元件和與所述互連元件連接進(jìn)而共同 轉(zhuǎn)動(dòng)的元件確定了所述第三行星齒輪組的有效傳動(dòng)比。
在另一實(shí)施例中，第一，第二和第三行星齒輪組中的每一個(gè) 能由各自的三節(jié)點(diǎn)桿表示，所述三節(jié)點(diǎn)桿具有分別表示第一，第二和第 三元件的第一，第二和第三節(jié)點(diǎn)。所述第一和第三行星齒輪組是復(fù)式行星齒輪組。第一互連元件固定地將第一桿的第二節(jié)點(diǎn)與第二桿的第一節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；第二互連元件固定地將第二桿的第二節(jié)點(diǎn)與第三桿的第二節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)。所述輸入元件與第 一行星齒輪組的第 一節(jié)點(diǎn)持續(xù)連接從而共同轉(zhuǎn)動(dòng)。所述第三行星齒輪組的第一節(jié)點(diǎn)與所述 輸出元件持續(xù)連接從而共同轉(zhuǎn)動(dòng)。第一電動(dòng)/發(fā)電機(jī)與第一桿的第三節(jié)點(diǎn) 持續(xù)連接。第二電動(dòng)/發(fā)電機(jī)與第二桿的第一節(jié)點(diǎn)持續(xù)連接。優(yōu)選，所述 第 一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地接合以將所述第三桿的第三節(jié)點(diǎn)與所述固 定構(gòu)件連接，所述第二轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地接合以將所述第三桿的第三節(jié)點(diǎn)與第二桿的第 一 節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；第三轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地接合以將第二桿的第三節(jié)點(diǎn)與 一 固定構(gòu)件連接；和第四轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地接合以將所述第 一桿的第三節(jié)點(diǎn)與第二桿的第三節(jié)點(diǎn) 連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)。所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)如此連接，所述第一和第三轉(zhuǎn)矩 傳遞機(jī)構(gòu)可能被接合以建立第一電動(dòng)變速模式，所述第一和第四轉(zhuǎn)矩傳 遞機(jī)構(gòu)可能被接合以建立第二電動(dòng)變速模式，和所述第二和第四轉(zhuǎn)矩傳 遞機(jī)構(gòu)可能接合以建立第三電動(dòng)變速才莫式。
用在所述電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置中的所述行星齒輪組的特征在 于有效傳動(dòng)比，這樣在所述三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速才莫式期間對(duì)于所述輸入元 件上給定的轉(zhuǎn)矩需要來自每一電動(dòng)/發(fā)電機(jī)基本上相等的最大轉(zhuǎn)矩。在一 實(shí)施例中，所述三個(gè)行星齒輪組中的兩個(gè)的有效傳動(dòng)比是不小于1.7且 不大于2.3,而另一個(gè)行星齒輪組的有效傳動(dòng)比是不小于1.0且不大于 1.4。在另一實(shí)施例中，所述三個(gè)行星齒輪組中的兩個(gè)的有效傳動(dòng)比是不 小于l.O且不大于1.4，而另一行星齒輪組的有效傳動(dòng)比是不小于1.7且 不大于2.3。
在所述第三行星齒輪組是復(fù)式行星齒輪組的實(shí)施例中，所述 第三行星齒輪組可以包括第一中心齒輪元件，保持架元件，和第二中心 齒輪元件，保持架元件可旋轉(zhuǎn)地支撐第一和第二組小齒輪。第一和第二 組小齒輪彼此連續(xù)地嚙合，第一中心齒輪元件與第一組小齒輪連續(xù)地嚙 合。第二中心齒輪元件與第二組小齒輪連續(xù)地嚙合。通過這樣利用復(fù)式 行星齒輪組，當(dāng)兩個(gè)中心齒輪元件具有相同尺寸時(shí)，對(duì)于所述齒輪組， 兩個(gè)中心齒輪元件中小的和兩個(gè)中心齒輪元件中大的之間的有效傳動(dòng) 比盡可能接近l.O是可能的，而所述中心齒輪元件和所述齒圈元件之間 的有效傳動(dòng)比對(duì)于使用中心齒輪元件，齒圈元件和單組小齒輪的簡(jiǎn)單行星齒輪組來說是不可能的，所述簡(jiǎn)單行星齒輪組的中心齒輪元件，齒圈 元件和單組小齒輪在單一平面內(nèi)嚙合。
在所述第三行星齒輪組是復(fù)式行星齒輪組的實(shí)施例中，做為 選擇，所述第三行星齒輪組可以包括中心齒輪元件，保持架元件，和齒 圏元件，所述保持架元件可旋轉(zhuǎn)地支撐第一和第二組小齒輪。第一和第 二組小齒輪彼此連續(xù)地嚙合，中心齒輪元件與第一組小齒輪連續(xù)地嚙 合。第二組小齒輪與齒圈元件連續(xù)地嚙合。通過利用這樣的復(fù)式行星齒 輪組，對(duì)于所述齒輪組來說，中心齒輪元件和所述保持架元件之間接近 1.0的有效傳動(dòng)比對(duì)所述第三行星齒輪組是可以實(shí)現(xiàn)的，而在中心齒輪 元件和齒圏元件之間具有如此有效傳動(dòng)比的簡(jiǎn)單行星齒輪組將需要特 別小的小齒輪。
在所述電動(dòng)變速裝置的一個(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)行星齒輪組 包括至少兩對(duì)被持續(xù)連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)的元件。每一對(duì)包括所述行星齒 輪組的兩個(gè)的元件。其中所述行星齒輪組的至少包括第一齒輪元件，第 二齒輪元件和保持架元件，保持架元件可旋轉(zhuǎn)地支撐第一和第二組小齒 輪。第一組小齒輪與第一齒輪元件嚙合，第二組小齒輪與第一組小齒輪 和第二齒4侖元件嚙合。所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)^皮以至少兩個(gè)的三個(gè)組合的方 式選擇性地接合從而在輸入元件和輸出元件之間實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同的固定 傳動(dòng)比。另外，所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)被以至少三個(gè)的兩個(gè)組合的方式選擇 性地接合從而所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)一起在輸入元件和輸出元件之間實(shí)現(xiàn)變 速傳動(dòng)比模式。
—種設(shè)計(jì)具有三個(gè)行星齒輪組和兩個(gè)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)裝 置的方法，包括選擇所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)和所述選擇的行星齒輪組之間的 持續(xù)連接，和通過轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)的接合所述行星齒輪組的不同的元件或 所述行星齒輪組的元件和固定構(gòu)件之間的選擇連接以通過所述轉(zhuǎn)矩傳 遞機(jī)構(gòu)不同的組合的接合實(shí)現(xiàn)三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速搡作模式。所述方法進(jìn) 一步地包括選擇所述三個(gè)行星齒輪組的有效傳動(dòng)比，在所述三個(gè)前進(jìn)電 動(dòng)變速模式期間對(duì)于給定的轉(zhuǎn)矩這需要來自每個(gè)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)基本上相 等的最大轉(zhuǎn)矩，從而允許第一和笫二電動(dòng)/發(fā)電機(jī)在尺寸上基本相等。
在電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置中， 一個(gè)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)通常吸收由另一 個(gè)電機(jī)產(chǎn)生的電力從而改變所述傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比，除損耗和電池組和 附加設(shè)備動(dòng)力外，這樣它們需要的動(dòng)力是相等的。如果所述傳動(dòng)裝置具有超過一個(gè)電動(dòng)變速操作^t式，所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)通常輪流使用電池電源 或向電池電源供電，對(duì)于混合的操作和傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力它們需要基本上 相等的動(dòng)力需求。因此，提供與相等的動(dòng)力要求相匹配的相等的轉(zhuǎn)矩要 求從而最小化用于這種傳動(dòng)裝置的兩個(gè)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)的尺寸和成本。也就 是說，對(duì)于兩個(gè)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)相等的轉(zhuǎn)矩需求，相等功率的兩個(gè)電動(dòng)/發(fā) 電機(jī)任何一個(gè)不需要因?yàn)槌惺芨筠D(zhuǎn)矩的理由而更大。
本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他的特征和優(yōu)點(diǎn)從下面論述中將變得更加明顯，所述論述是接合附圖對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式進(jìn)行的論述。


圖；和








圖1是桿圖形式的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置的第一實(shí)施例的示意圖2是圖1的實(shí)施例中第一前進(jìn)電動(dòng)變速;f莫式的示意圖 圖3是圖1的實(shí)施例中第二前進(jìn)電動(dòng)變速模式的示意圖 圖4是圖1的實(shí)施例中第三前進(jìn)電動(dòng)變速模式的示意圖 圖5是符號(hào)圖形式的圖1的傳動(dòng)裝置實(shí)施例的示意圖； 圖6是符號(hào)圖形式的圖1的傳動(dòng)裝置另一實(shí)施例的示意圖 圖7是符號(hào)圖形式的圖1的傳動(dòng)裝置另一實(shí)施例的示意圖 圖8是符號(hào)圖形式的圖1的傳動(dòng)裝置另一實(shí)施例的示意圖 圖9是符號(hào)圖形式的圖1的傳動(dòng)裝置另一實(shí)施例的示意圖 圖10是桿圖形式的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置的第二實(shí)施例的示意圖11是圖IO的實(shí)施例中第一前進(jìn)電動(dòng)變速模式的示意圖 圖12是圖10的實(shí)施例中第二前進(jìn)電動(dòng)變速模式的示意圖 圖13是圖10的實(shí)施例中第三前進(jìn)電動(dòng)變速模式的示意圖
圖14是符號(hào)圖形式的圖10的傳動(dòng)裝置實(shí)施例的示意圖具體實(shí)施方式
第一桿圖實(shí)施例
參見附圖，其中類似的附圖標(biāo)記表示類似的組件。圖1說明了一包括發(fā)動(dòng)機(jī)12的動(dòng)力系統(tǒng)10，發(fā)動(dòng)機(jī)12連接到電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置 14。所述傳動(dòng)裝置14設(shè)計(jì)成在發(fā)動(dòng)機(jī)12的某些工況下接收來自發(fā)動(dòng)機(jī) 12的驅(qū)動(dòng)功率的至少一部分，如下所述。所述發(fā)動(dòng)機(jī)具有作為傳動(dòng)裝置 14的輸入元件16的輸出軸。主減速器單元17可操作地連接到傳動(dòng)裝置 14的輸出元件18。
所述傳動(dòng)裝置14包括三節(jié)點(diǎn)桿20,三節(jié)點(diǎn)桿20代表具有 第一，第二和第三元件的第一行星齒輪組，第一，第二和第三元件分別 由節(jié)點(diǎn)A, B和C表示。所述元件可以是齒圏元件，中心齒輪元件和保 持架元件，當(dāng)然可能不以那種順序。這里使用的，"節(jié)點(diǎn)，，是傳動(dòng)裝置 的一個(gè)組件，例如齒圈元件，保持架元件，或中心齒輪元件，其特點(diǎn)在 于轉(zhuǎn)速以及其起到將來自其他的組件的、施加到那些組件的轉(zhuǎn)矩接合的 作用，并從那些組件到其他組件。所述其他的組件可以與給定的節(jié)點(diǎn)相 互作用，給定的節(jié)點(diǎn)包括相同行星齒輪組的其他的同軸的元件，所述其 他同軸的元件表現(xiàn)為相同桿上的其他節(jié)點(diǎn)?？赡芘c給定節(jié)點(diǎn)相互作用的 其他的組件還包括與其他行星齒輪組的元件，固定構(gòu)件例如所述傳動(dòng)裝 置外殼，及其他的傳動(dòng)裝置元件，所述行星齒輪組表現(xiàn)為在另一桿上的 節(jié)點(diǎn)。
所述傳動(dòng)裝置14進(jìn)一步包括另一三節(jié)點(diǎn)桿30,三節(jié)點(diǎn)桿30 代表具有第一，第二和第三元件的第二行星齒輪組，所述第一，第二和 笫三元件分別由節(jié)點(diǎn)D, E和F表示。所述節(jié)點(diǎn)D, E,和F分別表示齒 圈元件，中心齒輪元件，以及保持架元件，盡管不一定以這個(gè)順序。所 述傳動(dòng)裝置14還包括另一三節(jié)點(diǎn)桿40,三節(jié)點(diǎn)桿40代表具有第一，第 二和第三節(jié)點(diǎn)G， H以及I的第三行星齒輪組。所述節(jié)點(diǎn)G， H和I分別 表示齒圏元件，中心齒輪元件，以及保持架元件，盡管不一定以這個(gè)順 序。
所述傳動(dòng)裝置14具有幾個(gè)固定的互連?；ミB元件70持續(xù)連 接節(jié)點(diǎn)B, E和I進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)。所述互連元件70可能是單一軸，例如 軸向運(yùn)轉(zhuǎn)在傳動(dòng)裝置14內(nèi)的主軸。換句話說，獨(dú)立的互連元件可以被 使用來，例如分別連接節(jié)點(diǎn)B和E,以及節(jié)點(diǎn)E和I。電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80 (還 4皮認(rèn)為是MZGB)持續(xù)連接至節(jié)點(diǎn)C。輸入元件16與節(jié)點(diǎn)A連接進(jìn)而共 同轉(zhuǎn)動(dòng)。另一電動(dòng)/發(fā)電機(jī)82 (也被認(rèn)為是M/G B)被連接至節(jié)點(diǎn)F或共 同轉(zhuǎn)動(dòng)。節(jié)點(diǎn)H與輸出元件18連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80, 82分別具有可轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子和固定至固定構(gòu)件， 例如傳動(dòng)裝置14的殼的定子。下面進(jìn)一步討論的，傳動(dòng)裝置14如此構(gòu) 造，即所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80和82在三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模式期間某些點(diǎn)上 各個(gè)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)承受基本上相等的最大轉(zhuǎn)矩技術(shù)要求。這允許所述電動(dòng) /發(fā)電機(jī)具有基本上相等的最小尺寸。
所述傳動(dòng)裝置14還具有幾個(gè)選擇性地接合的轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu) 以提供各種操作模式，如下所述。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)50, —固定的離合器， 這里也被認(rèn)為是制動(dòng)器，選擇性地接合以將節(jié)點(diǎn)G固定至固定構(gòu)件84, 例如傳動(dòng)裝置14的殼體。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)52， 一轉(zhuǎn)動(dòng)離合器，選擇性地 接合以將節(jié)點(diǎn)F和電動(dòng)/發(fā)電機(jī)82與節(jié)點(diǎn)G連接進(jìn)而它們共同轉(zhuǎn)動(dòng)。另 一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)54, —固定的離合器，選擇性地接合以將節(jié)點(diǎn)D固定 至所述固定構(gòu)件84。最后，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)56, —轉(zhuǎn)動(dòng)離合器，選擇性 地接合以將節(jié)點(diǎn)C和電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80與節(jié)點(diǎn)D連接進(jìn)而它們一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
可以具有一附加、4壬選的轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)58(圖1中虛線所示 以表示它是任選的)以提供附加的操作模式，如下所述。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu) 58, —轉(zhuǎn)動(dòng)離合器，選擇性地接合以連接節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)C進(jìn)而它們一同 轉(zhuǎn)動(dòng)。通過連接表示為桿20的節(jié)點(diǎn)A和C的行星齒輪組的兩個(gè)元件， 轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)58的接合導(dǎo)致由桿20表示的所述行星齒輪組的所有元件 以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，從而起到鎖止離合器的作用。
如果所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)50被接合，節(jié)點(diǎn)G是由桿40表示的 所述行星齒輪組內(nèi)部的反作用元件，通過互連元件70傳遞的動(dòng)力將經(jīng) 過節(jié)點(diǎn)I傳遞至節(jié)點(diǎn)H并因此至所述輸出元件18。當(dāng)所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu) 52接合時(shí)，所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)82接收功率來自節(jié)點(diǎn)G和節(jié)點(diǎn)F的動(dòng)力或 傳遞動(dòng)力至節(jié)點(diǎn)G和節(jié)點(diǎn)F。當(dāng)所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)54被接合時(shí)，節(jié)點(diǎn)D 保持不動(dòng)并變成由桿30表示的行星齒輪組內(nèi)部的反作用元件。當(dāng)所述 轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)56 ,皮接合時(shí)，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80與節(jié)點(diǎn)D連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn) 動(dòng)，并接收或容納經(jīng)過節(jié)點(diǎn)D和節(jié)點(diǎn)C的動(dòng)力。當(dāng)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)58被 接合時(shí)，由桿20表示的行星齒輪組被鎖止，這樣所述輸入元件的速度 提供至節(jié)點(diǎn)E。
這里論述的動(dòng)力系統(tǒng)和傳動(dòng)裝置的每個(gè)實(shí)施例具有電源，其 可操作地連接到所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)，這樣電動(dòng)/發(fā)電機(jī)可以傳遞功率至所 述電源或從所述電源接收電力。 一控制器可操作地連接到所述電源以控制來自或到所述電源的電力的分配。所述電源可以是一或多個(gè)電池組。 其他的電源，比如具有提供，或存儲(chǔ)和分配電功率能力的燃料電池，也可以用來替代所述電池組。電源和控制器相對(duì)于圖5 - 9和14的每一個(gè) 實(shí)施例顯示和描述，圖5 - 9和14以示意圖的形式顯示。以桿圖的形式 顯示的圖1 -4和10 - 13的實(shí)施例也包括電源和控制器，盡管未顯示， 所述電源和控制器與圖5 - 9和14所示同樣的方式可操作地連接到所述 電動(dòng)/發(fā)電機(jī)。由傳感器采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)，例如輸入元件16和輸出元件 18的速度可以提供至控制器以用于各種用途，例如當(dāng)運(yùn)行在再生制動(dòng)模 式時(shí)。
所述傳動(dòng)裝置14獲得包括三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模式的幾個(gè)操 作模式，每個(gè)操作才莫式將在圖2-4分別詳細(xì)說明，細(xì)節(jié)如下。圖5-9 的傳動(dòng)裝置實(shí)施例是桿圖傳動(dòng)裝置14的各種可選的實(shí)現(xiàn)方式，并以與 所述傳動(dòng)裝置14類似的方式操作。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)50, 52, 54和56中 兩個(gè)組合的接合建立所述三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速操作;漠式。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)50 和54的接合建立第一前進(jìn)電動(dòng)變速?zèng)_莫式。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)50和56的接 合建立第二前進(jìn)電動(dòng)變速^t式。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)52和56的接合建立第三 前進(jìn)電動(dòng)變速模式。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)50, 52, 54和56中三個(gè)組合的接合 建立各種固定傳動(dòng)比操作模式。除建立所述各個(gè)電動(dòng)變速模式的每?jī)蓚€(gè) 轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)組合之外，矩傳遞機(jī)構(gòu)58的接合允許用于電動(dòng)變速才莫式 的固定傳動(dòng)比模式，其中所述被連接的電機(jī)80相對(duì)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)12正 向轉(zhuǎn)動(dòng)。所述傳動(dòng)裝置14能夠不用發(fā)動(dòng)機(jī)12的作用驅(qū)動(dòng)所述輸出元件 18,也就是說在任何電動(dòng)變速模式但優(yōu)選在第一前進(jìn)電動(dòng)變速模式中輸 入元件16是固定的。所述傳動(dòng)裝置14能在任何電動(dòng)變速模式但優(yōu)選在 用于倒檔操作的第一前進(jìn)電動(dòng)變速模式中反向驅(qū)動(dòng)所述輸出元件18,以 及簡(jiǎn)單地通過選擇電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80和82的速度的綜合以產(chǎn)生輸出元件 18的倒轉(zhuǎn)。
那些傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，桿的部分的 尺寸(即在節(jié)點(diǎn)之間的相對(duì)間隔)與所述齒輪元件的輪齒數(shù)目或工作半徑 成正比并表示為輪齒數(shù)目或工作半徑，所述齒輪元件確定由所述桿表示 的行星齒輪組的有效傳動(dòng)比。這里使用的"有效傳動(dòng)比"就簡(jiǎn)單行星齒 4侖組來說是NR/NS,齒圈元件的齒數(shù)NR與中心齒輪元件的齒數(shù)Ns的比值。
對(duì)于簡(jiǎn)單的行星齒輪組，該比值是通常公知的"傳動(dòng)比，，， 但這里必須包括廣義的術(shù)語以確定行星齒輪組元件的相對(duì)的尺寸從而 將復(fù)式行星齒輪組包括在內(nèi)。就復(fù)式行星齒輪組來說，所述有效傳動(dòng)比 取決于作用為筒單行星齒輪組中齒圈元件的部件與作用為簡(jiǎn)單行星齒 4侖組中中心齒4侖元件的部件的比值。
例如，在具有中心齒輪元件，可旋轉(zhuǎn)地支撐兩組小齒輪的保 持架元件和齒圈元件的復(fù)式行星齒輪組中，第 一組小齒輪與中心齒輪元 件和第二組小齒輪嚙合，而第二組小齒輪還與齒圈元件嚙合，所述有效 傳動(dòng)比是NR/NS-1,齒圈元件的齒數(shù)NR與中心齒輪元件的齒數(shù)Ns的比值減1。
在具有第一中心齒輪元件，與第一中心齒輪元件和第二組小 齒輪嚙合的第 一組小齒輪，和與第二組小齒輪嚙合的第二中心齒輪元件 的復(fù)式行星齒輪組中，所述有效傳動(dòng)比是NSL/NSS,大的中心齒輪元件的齒數(shù)(NsL)與 小的中心齒輪元件的齒數(shù)(Nss)的比值。
參見圖1的傳動(dòng)裝置14,節(jié)點(diǎn)A和B間的距離是L2而節(jié) 點(diǎn)B和C之間的距離是L1。距離Ll選擇為基本上等于距離L2的兩倍， 建立一 2.0的桿20的有效傳動(dòng)比。節(jié)點(diǎn)E和F之間的距離等于節(jié)點(diǎn)B 和C之間的距離，或L1。節(jié)點(diǎn)D和E之間的距離等于節(jié)點(diǎn)A和B之間 的距離，或L2。這樣，桿30的有效傳動(dòng)比是2.0。節(jié)點(diǎn)H和I之間的距 離和節(jié)點(diǎn)G和H之間的距離都是L。這樣，桿40的有效傳動(dòng)比接近實(shí) 際的1.0。盡管不可能制造有效傳動(dòng)比為1.0的簡(jiǎn)單行星齒輪組(因?yàn)辇X 圈元件的尺寸必須與中心齒輪元件的尺寸相同)，對(duì)簡(jiǎn)單行星齒輪組來 說接近1.0的有效傳動(dòng)比是不切實(shí)際的因?yàn)樾枰獦O小和快速轉(zhuǎn)動(dòng)的小齒 輪，但通過利用復(fù)式行星齒輪組，1.0的有效傳動(dòng)比是可以獲得的，這 里定義的1.0的有效傳動(dòng)比是用于任何行星齒輪組的極低的可能比值。
—個(gè)節(jié)點(diǎn)相對(duì)于另 一 節(jié)點(diǎn)的杠桿作用與至所述另 一個(gè)節(jié)點(diǎn) 的距離成比例；這樣節(jié)點(diǎn)C具有為節(jié)點(diǎn)A兩倍的沿節(jié)點(diǎn)B的杠桿作用，這樣節(jié)點(diǎn)F具有為節(jié)點(diǎn)D兩倍的沿節(jié)點(diǎn)E的杠桿作用，這樣節(jié)點(diǎn)I和G 具有相同的沿節(jié)點(diǎn)H的杠桿作用。另外，行星齒輪組元件之間的轉(zhuǎn)矩關(guān) 系可能通過作用于所述各個(gè)節(jié)點(diǎn)上的成比例的橫向沖擊力表示和替代。 因?yàn)樽饔糜谛行驱X輪組上的轉(zhuǎn)矩必須平衡，作用于所述桿上的力同樣地 也必須被平衡。桿上節(jié)點(diǎn)的相對(duì)布置是類似于齒圈元件，中心齒輪元件 和保持架元件轉(zhuǎn)矩的施力點(diǎn)。
第一前進(jìn)電動(dòng)變速模式是輸入-分配操作模式，而第二和第 三模式是復(fù)合-分配搡作模式。通常，輸入-分配模式使用機(jī)構(gòu)以分配 從輸入元件經(jīng)流過所述傳動(dòng)裝置至輸出元件的動(dòng)力，輸出元件與所述輸 入元件在速度方面完全相關(guān)；而復(fù)合-分配模式使用機(jī)構(gòu)來分配所述流經(jīng) 傳動(dòng)裝置的動(dòng)力，在速度上基本與輸入元件和輸出元件兩者相關(guān)。也就 是說，在輸入-分配模式，輸入元件的速度不與任何一個(gè)所述電動(dòng)/發(fā)電在復(fù)合分配;f莫式，輸入元件的速度和輸出元件的速度都不與任何一個(gè)所 述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)的速度成正比。當(dāng)然，存在所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)的接合的其 他組合以實(shí)現(xiàn)其他的操作狀態(tài)。例如，隨著轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)54和56同時(shí) 接合，所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)82可以被利用為電機(jī)以提供動(dòng)力至所述互連元 件70并借此提供用于發(fā)動(dòng)機(jī)12的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。如果所有的四個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞 機(jī)構(gòu)50， 52, 54和56同時(shí)接合，輸入軸16和輸出軸18 一皮有效地固定， 因此沒有動(dòng)力可以傳遞，這就產(chǎn)生"停車驅(qū)動(dòng)"結(jié)構(gòu)。所有轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī) 構(gòu)的同時(shí)分離提供正的空擋狀態(tài)。
為了下面討論的目的，發(fā)動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)⒈徽J(rèn)為是前 進(jìn)或正的，與發(fā)動(dòng)機(jī)12相反的轉(zhuǎn)動(dòng)方向被認(rèn)為是倒退或負(fù)的。在第一 操作模式期間，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)50和54被接合。在空擋狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)12 處在怠速，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80的速度是負(fù)的或反的，這樣節(jié)點(diǎn)B的速度是 零。當(dāng)所述動(dòng)力系統(tǒng)10運(yùn)行在空擋狀態(tài)時(shí)，其可以在正向或反向驅(qū)動(dòng) 所述車輛。為了在反向運(yùn)動(dòng)，所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80的負(fù)的或反的速度被 允許增加，借此在所述反方向增加節(jié)點(diǎn)B的速度。電動(dòng)/發(fā)電機(jī)82操作 為電機(jī)以參與驅(qū)動(dòng)所述車輛并因此增加在節(jié)點(diǎn)F處至傳動(dòng)裝置14的動(dòng) 力，所述動(dòng)力通過節(jié)點(diǎn)E分配至互連元件。該動(dòng)力被傳遞到節(jié)點(diǎn)I并隨 后經(jīng)過節(jié)點(diǎn)H至輸出元件18。顯然，所述車輛可以從所述空擋狀態(tài)在 反向移動(dòng)。此外，在所述倒檔操作期間，發(fā)動(dòng)機(jī)12的速度從怠速增加到一升高的速度。第一前進(jìn)電動(dòng)變速操作模式
為了建立第一前進(jìn)電動(dòng)變速模式，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)50和54被 接合，發(fā)動(dòng)機(jī)12從所述怠速加速到一預(yù)定轉(zhuǎn)速，隨后所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī) 80 (作為發(fā)電機(jī))的速度被降低，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)82 (作為電機(jī))的速度被增 加。該操作將繼續(xù)到所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80的速度是零，從而建立機(jī)械的 點(diǎn)。這就是第一前進(jìn)電動(dòng)變速操作模式的結(jié)束。該第一電動(dòng)變速模式是 動(dòng)力傳動(dòng)裝置的輸入-分配型。參見圖2,在第一前進(jìn)電動(dòng)變速模式期 間通過轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)50和54的接合在傳動(dòng)裝置14內(nèi)建立的互連將被 說明。具體地說，節(jié)點(diǎn)D和G都一皮固定至固定構(gòu)件84。需要在節(jié)點(diǎn)C 通過電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80提供的轉(zhuǎn)矩與節(jié)點(diǎn)C和B之間的距離(Ll )相對(duì)于 節(jié)點(diǎn)A和B之間的距離(L2)成反比，這分別表示所述電動(dòng)/發(fā)電才幾80 和輸入元件16沿節(jié)點(diǎn)B (是所述桿20的輸出元件)的杠桿作用。Ll的 長(zhǎng)度是L2長(zhǎng)度的兩倍，所以需要從連接到節(jié)點(diǎn)C的電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80的 轉(zhuǎn)矩是提供在連接到節(jié)點(diǎn)A的輸入元件16處轉(zhuǎn)矩的一半。
在第一機(jī)械的操作點(diǎn)，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80的速度為零，因?yàn)橛?轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)54保持節(jié)點(diǎn)D是固定的，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)82的速度也是零。 在這點(diǎn)上，轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)54和56可以在同步狀態(tài)下互換，這樣在這些 裝置的接合和分離中就沒有滑動(dòng)。應(yīng)當(dāng)理解，在該操作點(diǎn)，傳動(dòng)裝置14 在基本上枳4成動(dòng)力流動(dòng)(因而術(shù)語"枳4戒點(diǎn)")結(jié)構(gòu)中運(yùn)4亍，通過電動(dòng) /發(fā)電機(jī)80, 82傳遞的軸功率可以忽略不計(jì)，從電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80或82的 電損耗是非常小的。第 一機(jī)械的點(diǎn)是第 一 電動(dòng)變速^t式的結(jié)束和第二電 動(dòng)變速模式的開始。第二前進(jìn)電動(dòng)變速操作模式
在第一機(jī)械的點(diǎn)，所述傳動(dòng)裝置可被控制來通過分離轉(zhuǎn)矩傳 遞機(jī)構(gòu)54和接合轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)56從第一電動(dòng)變速模式變換到第二然電 動(dòng)變速模式，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)82的操作從而從電機(jī)改變?yōu)榘l(fā)電機(jī)。還在該 互換點(diǎn)，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80的操作從發(fā)電機(jī)模式變換到電機(jī)模式。發(fā)動(dòng)機(jī) 12的速度在第二電動(dòng)模式期間保持預(yù)定轉(zhuǎn)速，或根據(jù)需要改變。為了具 有從一個(gè)模式到另一個(gè)模式同步換檔的優(yōu)點(diǎn)，輸入元件16的速度與輸出元件18的速度的比值最好保持在第一機(jī)械的點(diǎn)和第二機(jī)械的點(diǎn)之間 而傳動(dòng)裝置14運(yùn)行在第二電動(dòng)變速模式。
參見圖3,在第二前進(jìn)電動(dòng)變速模式期間通過轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu) 50和56的接合在傳動(dòng)裝置14內(nèi)建立的互連的桿圖被說明。具體地說， 節(jié)點(diǎn)G被固定至固定構(gòu)件84，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80與節(jié)點(diǎn)C被連接至節(jié)點(diǎn)D 進(jìn)而 一 同轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)三節(jié)點(diǎn)桿的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)與另 一三節(jié)點(diǎn)桿的兩個(gè)其他節(jié)點(diǎn) 連接時(shí)，所述桿被一起壓縮，所述連接的節(jié)點(diǎn)對(duì)齊，為了定位所述連接 的節(jié)點(diǎn)，按現(xiàn)有技術(shù)重定桿的比例是需要的。在第二電動(dòng)變速模式中， 因?yàn)楣?jié)點(diǎn)C和D被連接，以及節(jié)點(diǎn)B和E被連接，桿20和30被壓縮， 節(jié)點(diǎn)B和E對(duì)齊，節(jié)點(diǎn)C和D對(duì)齊，節(jié)點(diǎn)D和E之間的-巨離/人L2至 Ll，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)F和E之間的距離同才羊地雙倍，即/人Ll到L3， L3是L1 長(zhǎng)度的兩倍。這樣，當(dāng)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)82不提供轉(zhuǎn)矩時(shí)，需要在節(jié)點(diǎn)C和12提供的轉(zhuǎn)矩的一半，如節(jié)點(diǎn)C和E的距離(Ll)相對(duì)于節(jié)點(diǎn)A和B之 間的距離(L2)所示。當(dāng)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80不提供轉(zhuǎn)矩時(shí)，需要在節(jié)點(diǎn)F 處通過電動(dòng)/發(fā)電機(jī)82提供的轉(zhuǎn)矩是在所述輸入元件16處提供的轉(zhuǎn)矩的 四分之一，如節(jié)點(diǎn)F和E的距離(L3)和節(jié)點(diǎn)A和E之間的距離(L2)所示。
在第一機(jī)械的點(diǎn)，在該實(shí)施例中其是第二電動(dòng)變速模式的開 始，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80可以提供所有提供至所述輸入元件16的轉(zhuǎn)矩的反作 用所需的轉(zhuǎn)矩，而不使用或供應(yīng)機(jī)械動(dòng)力，因?yàn)殡妱?dòng)/發(fā)電機(jī)80是固定 的。在第二機(jī)械的點(diǎn)，在該實(shí)施例中其是第二電動(dòng)變速模式的結(jié)束，電 動(dòng)/發(fā)電機(jī)82可以提供所有提供至所述輸入元件16的轉(zhuǎn)矩的反作用所需 的轉(zhuǎn)矩，而不使用或供應(yīng)機(jī)械動(dòng)力，因?yàn)殡妱?dòng)/發(fā)電機(jī)82是固定的。在 這兩點(diǎn)之間，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80和82分?jǐn)偺峁┓醋饔昧氐娜蝿?wù)，這樣該 載荷可以從電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80經(jīng)過第二電動(dòng)變速才莫式逐漸地傳遞到電動(dòng)/ 發(fā)電機(jī)82。在缺乏電池電源和電動(dòng)附加設(shè)備載荷的情況下，該載荷被轉(zhuǎn) 移以便由電動(dòng)/發(fā)電機(jī)82產(chǎn)生的電力通過電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80消耗，所以所 述凈效應(yīng)只不過是/人所述輸入元件16傳遞動(dòng)力至輸出元件18。
為了在第二電動(dòng)變速模式期間繼續(xù)加速所述輸出元件18 (和安裝有傳動(dòng)裝置14的車輛)，第二電動(dòng)變速模式是復(fù)合-分配模式，(作為發(fā)電機(jī))的速度被降低。電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80和發(fā)動(dòng)機(jī)12施加正相或前進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)至所述節(jié)點(diǎn)B,電動(dòng)/發(fā)電機(jī)82在桿30的節(jié)點(diǎn)F處提供轉(zhuǎn)動(dòng)反作 用元件。由電動(dòng)/發(fā)電機(jī)82產(chǎn)生的電能可以被利用來給連接到電動(dòng)/發(fā)電 機(jī)80, 82的電池充電以驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80,或根據(jù)電動(dòng)/發(fā)電機(jī) 80的需求電力值和電池的荷電水平驅(qū)動(dòng)電動(dòng)/發(fā)電才幾80和82兩者。
所述動(dòng)力系統(tǒng)10繼續(xù)運(yùn)行在第二電動(dòng)變速模式直到電動(dòng)/發(fā) 電機(jī)82的速度已經(jīng)減少到零且電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80的速度已經(jīng)增加到最大 值。在這一點(diǎn)上，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)82具有零的速度，其等于由轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī) 構(gòu)50保持固定的節(jié)點(diǎn)G的速度。這是第二機(jī)械的點(diǎn)，在該點(diǎn)所述轉(zhuǎn)矩 傳遞機(jī)構(gòu)50和52可以以同步的方式互換，其中在傳動(dòng)比改變期間沒有 滑動(dòng)發(fā)生。這是第二前進(jìn)電動(dòng)變速模式的結(jié)束以及第三前進(jìn)電動(dòng)變速操 作模式的開始。第三前進(jìn)電動(dòng)變速操作模式
所述第三前進(jìn)電動(dòng)變速操作模式也是復(fù)合-分配操作模式。 在第三前進(jìn)電動(dòng)變速操作模式期間，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80操作為發(fā)電機(jī)而電 動(dòng)/發(fā)電機(jī)82操作為電機(jī)。電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80的速度減少而電動(dòng)/發(fā)電機(jī)82 的速度增加。節(jié)點(diǎn)G和H都被以前進(jìn)方向或正向驅(qū)動(dòng)。節(jié)點(diǎn)G由電動(dòng)/ 發(fā)電機(jī)82驅(qū)動(dòng)，與節(jié)點(diǎn)I由發(fā)動(dòng)才幾12經(jīng)過由桿20表示的4亍星齒4侖組和 由電動(dòng)/發(fā)電才幾82經(jīng)過由桿30代表的行星齒輪組兩者驅(qū)動(dòng)。
參見圖4，在第三前進(jìn)電動(dòng)變速模式期間通過轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu) 52和56的接合在傳動(dòng)裝置14內(nèi)建立的互連的桿圖被說明。具體地說， 電動(dòng)/發(fā)電才幾80與節(jié)點(diǎn)F與節(jié)點(diǎn)G連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80 和節(jié)點(diǎn)C ^皮連接至節(jié)點(diǎn)D進(jìn)而一同轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)闂U20兩個(gè)節(jié)點(diǎn)與桿30 的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)連接且桿30的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)與桿40的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)連接，所以桿20, 30和40被一同壓縮，所述連接的節(jié)點(diǎn)對(duì)齊，為了對(duì)齊所述連接的節(jié)點(diǎn)， 所述桿20, 30和40纟皮重新確定比例。這樣，在所述第三電動(dòng)變速才莫式， 因?yàn)楣?jié)點(diǎn)C和D被連接，節(jié)點(diǎn)B, E和I被連接，節(jié)點(diǎn)F和G被連接， 所以桿20， 30和40被壓縮，這些相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)被對(duì)齊，節(jié)點(diǎn)G和H之間 的距離和節(jié)點(diǎn)H和I之間的距離在每個(gè)情況下從L增加到Ll。當(dāng)電動(dòng)/ 發(fā)電機(jī)82不提供轉(zhuǎn)矩時(shí)，需要在節(jié)點(diǎn)C和D處通過電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80提 供的轉(zhuǎn)矩是在所述輸入元件16處通過發(fā)動(dòng)機(jī)12提供的轉(zhuǎn)矩的四分之一，如相對(duì)距離L3和L2所示。當(dāng)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80不提供轉(zhuǎn)矩時(shí)，需要 在節(jié)點(diǎn)F處通過電動(dòng)/發(fā)電機(jī)82提供的轉(zhuǎn)矩是在所述輸入元件16處提供 的轉(zhuǎn)矩的一半，如各自的相對(duì)距離Ll和L2所示。
這樣，在第一和第二前進(jìn)電動(dòng)變速操作模式期間發(fā)生的第 一，第二和第三電動(dòng)變速模式中需要從電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80反作用由發(fā)動(dòng)機(jī) 12提供至所述輸入元件16的給定轉(zhuǎn)矩的最大轉(zhuǎn)矩是至所述輸入元件16 的轉(zhuǎn)矩的一半，并與從電動(dòng)/發(fā)電機(jī)82的需求轉(zhuǎn)矩相同，這發(fā)生在第三 電動(dòng)變速?zèng)_莫式期間。這等于最大轉(zhuǎn)矩因?yàn)橛蓷U20, 30和40表示的所述 行星齒輪的選擇的傳動(dòng)比分別是2.0, 2.0和1.0。因?yàn)殡妱?dòng)/發(fā)電機(jī)80, 82具有相同的最大轉(zhuǎn)矩要求，所以它們可以在尺寸上相等。
在第三前進(jìn)電動(dòng)變速操作才莫式期間，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80供應(yīng)電 力至傳動(dòng)裝置14,所述電力可利用來驅(qū)動(dòng)作為電機(jī)的電動(dòng)/發(fā)電機(jī)82和 /或提供能量至連接到所述電機(jī)的電池組以增加所述電池存儲(chǔ)電荷。所述 第三前進(jìn)電動(dòng)變速操作模式可以繼續(xù)直到所述動(dòng)力系統(tǒng)10驅(qū)動(dòng)車輛達(dá) 到車輛的最高轉(zhuǎn)速點(diǎn)，在該最高轉(zhuǎn)速點(diǎn)，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80的速度是零， 即第三機(jī)一成的點(diǎn)。
電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80, 82中的一個(gè)速度為零的運(yùn)行點(diǎn)是重要的運(yùn) 行點(diǎn)，因?yàn)樵诿總€(gè)這種運(yùn)行點(diǎn)是機(jī)才戒的運(yùn)行點(diǎn)中，經(jīng)過所述動(dòng)力系統(tǒng)IO 被分配的電能的量是最小的而所述機(jī)械動(dòng)力流是最大的或大于總功率 流的百分比。眾所周知，這導(dǎo)致動(dòng)力系統(tǒng)IO操作效率的大幅度增加。固定傳動(dòng)比模式
傳動(dòng)裝置14還提供三個(gè)固定傳動(dòng)比操作模式。第一固定傳 動(dòng)比才莫式由轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)50, 54和56的接合提供，優(yōu)選當(dāng)電動(dòng)/發(fā)電機(jī) 80的速度是零時(shí)在第 一和第二電動(dòng)變速模式之間建立的第 一機(jī)械的點(diǎn) 上。第二固定傳動(dòng)比模式由轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)50, 52和56的接合提供，優(yōu) 選當(dāng)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)82的速度是零時(shí)在第二和第三電動(dòng)變速才莫式之間建立 的第二機(jī)械的點(diǎn)上。第三固定傳動(dòng)比才莫式由轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)52, 54和56 的接合提供，優(yōu)選當(dāng)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80的速度是零時(shí)在所述第三機(jī)械的點(diǎn) 上。
第二前進(jìn)電動(dòng)變速操作才莫式的傳動(dòng)比分布與第三前進(jìn)電動(dòng) 變速操作模式的傳動(dòng)比分布相同。第二電動(dòng)變速模式的傳動(dòng)比范圍從3.0到1.5，建立2.0的傳動(dòng)比分布。這里使用的，"傳動(dòng)比"是傳動(dòng)裝 置的輸入元件的速度除以所述輸出元件的速度。這里使用的，"傳動(dòng)比 分布"是檔位或模式開始時(shí)的傳動(dòng)比相對(duì)于檔位或模式結(jié)束時(shí)的傳動(dòng) 比。第三電動(dòng)變速模式的傳動(dòng)比范圍是從1.5到0.75,也是2.0的傳動(dòng) 比分布。
在圖1至4中，每個(gè)行星齒輪組的元件的相對(duì)速度可以使用 所述節(jié)點(diǎn)之間的距離來計(jì)算，所述節(jié)點(diǎn)在所述桿上表示這些元件。對(duì)于 第一固定傳動(dòng)比模式，參見圖2,與桿20上的節(jié)點(diǎn)C連接的電動(dòng)/發(fā)電 機(jī)80是固定的，所以與節(jié)點(diǎn)A連接的輸入元件16的速度和與節(jié)點(diǎn)B連 接的互連元件70的速度之間的比值是，從節(jié)點(diǎn)A至節(jié)點(diǎn)C的距離，即 L1和L2的和，與節(jié)點(diǎn)B至節(jié)點(diǎn)C的距離，Ll之間的比值，這是用于 表示行星齒輪組的桿的三比二的比值，具有2.0的有效傳動(dòng)比?；ミB元點(diǎn)G(固定的)之間的距離與從節(jié)點(diǎn)H到節(jié)點(diǎn)G的距離之間的比值得到， 這導(dǎo)致具有1.0的比值的行星齒輪組的二比一的比值。第一固定傳動(dòng)比 模式總的傳動(dòng)比隨后是這兩個(gè)比值的乘積，3.0的傳動(dòng)比。
對(duì)于第二固定傳動(dòng)比模式，參見圖3,電動(dòng)/發(fā)電機(jī)82是固 定的，所以與節(jié)點(diǎn)A連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)的輸入元件16和與節(jié)點(diǎn)E連接即Ll力a上L2，與從節(jié)點(diǎn)E至節(jié)點(diǎn)F的距離之間的比值，這是用于壓縮 桿20, 30的三比四的比值，桿20, 30表示所述互連的行星齒輪組，每 個(gè)具有2.0的有效傳動(dòng)比?；ミB元件70和固定的節(jié)點(diǎn)G之間的距離與 輸出元件18和固定的節(jié)點(diǎn)G之間的距離的比值可以使用桿40同樣地得 到，這導(dǎo)致具有1.0的有效傳動(dòng)比的行星齒輪組的二比一的比值。第二 前進(jìn)固定傳動(dòng)比模式總的傳動(dòng)比隨后是這兩個(gè)比值的乘積，1.5的傳動(dòng) 比。
對(duì)于第三固定傳動(dòng)比模式，參見圖4,電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80是固 定的，所以經(jīng)過所述傳動(dòng)裝置的總的傳動(dòng)比是從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)C和D 的距離與從節(jié)點(diǎn)H至節(jié)點(diǎn)C和D的距離的比值，從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)C和 D的距離是L1和L2的和(參見圖3),從節(jié)點(diǎn)H到節(jié)點(diǎn)C和D的距離 是L3,節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)C與D分別與輸入元件16和電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80連接， 節(jié)點(diǎn)H和節(jié)點(diǎn)C與D分別與輸出元件18和電動(dòng)/發(fā)電才幾80連接。這樣，所述第三固定傳動(dòng)比模式具有四比三的傳動(dòng)比，是0.75。圖1-4的傳動(dòng)裝置的具體實(shí)施例 第一實(shí)施例
如圖5所示，動(dòng)力系統(tǒng)IIO提供了傳動(dòng)裝置114的一個(gè)具體 實(shí)施例，傳動(dòng)裝置114能由圖示圖1-4中桿圖所示的動(dòng)力系統(tǒng)IO表示， 并能以與所述10動(dòng)力系統(tǒng)相同的方法操作。動(dòng)力系統(tǒng)110包括發(fā)動(dòng)機(jī) 12,主減速器機(jī)構(gòu)17,和具有輸入元件116和輸出元件118的電動(dòng)變速 傳動(dòng)裝置114,輸入元件116與發(fā)動(dòng)機(jī)12連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出元件 118與主減速器機(jī)構(gòu)17連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)。所述傳動(dòng)裝置114包括三個(gè) 行星齒輪組120， 130,和140,分別表示圖1-4中的桿20, 30和40。
所述行星齒輪組120包括中心齒輪元件122,齒圈元件124 和保持架元件126。保持架元件126可旋轉(zhuǎn)地支撐多個(gè)小齒輪127,多 個(gè)小齒4侖127與中心齒輪元件122和齒圏元件124兩者嚙合。齒圈元件 124具有86個(gè)齒而中心齒輪元件具有44個(gè)齒，建立用于4亍星齒輪組120 的2.0的有效傳動(dòng)比。
行星齒輪組130包括中心齒4侖元件132,齒圈元件134和保 持架元件136，保持架元件136可旋轉(zhuǎn)地支撐多個(gè)小齒輪137,多個(gè)小 齒輪137與中心齒輪元件132和齒圈元件134兩者嚙合。齒圈元件134 具有86個(gè)齒而中心齒輪元件具有44個(gè)齒，建立用于行星齒輪組130的 2.0的有效傳動(dòng)比。
所述4亍星齒輪組140包4舌中心齒輪元件142，齒圈元件144 和保持架元件146。所述保持架元件146可旋轉(zhuǎn)地支撐第一組小齒輪147 和第二組小齒輪148。第一組小齒輪147與所述中心齒4侖元件142和第 二組小齒輪148兩者嚙合。第二組小齒輪148被布置成與所述第一組小 齒輪147和齒圈元件144兩者嚙合。這樣，所述行星齒輪組140是復(fù)式， 中心齒輪元件-小齒輪-小齒輪-齒圈元件齒輪組，這里被認(rèn)為是S - P - P -R齒輪組。齒圈元件144具有104個(gè)齒而中心齒輪元件142具有44個(gè)齒。 S陽P - P - R齒4侖組例如行星齒4侖組140的有效傳動(dòng)比是(NR/NS)- l;齒圏元件144的齒數(shù)與中心齒輪元件142的齒數(shù)的比值減1。
在所述S - P - P - R齒輪組140中，齒圈元件144的速度是 中心齒輪元件142和保持架元件146的速度的加權(quán)平均數(shù)。進(jìn)入中心齒 輪元件142內(nèi)的轉(zhuǎn)矩和進(jìn)入保持架元件146內(nèi)的轉(zhuǎn)矩加起來是從所述齒 圈元件144輸出的轉(zhuǎn)矩。齒圈元件144具有104個(gè)齒而中心齒輪元件142 具有44個(gè)齒，建立用于行星齒輪組140的1.36的有效傳動(dòng)比。
互連元件170持續(xù)連接所述保持架元件126,保持架元件 136，和中心齒4侖元件142?；ミB元件170可以^齊纟灸為兩個(gè)獨(dú)立的元件， 其中一個(gè)用來連接保持架元件126和136,另一個(gè)用來連接保持架元件 136和中心齒輪元件142。
所述齒圈元件124,保持架元件126和中心齒4侖元件122分 別對(duì)應(yīng)圖l-4中的節(jié)點(diǎn)A, B和C。所述齒圈元件134,保持架元件136 和中心齒4侖元件132分別對(duì)應(yīng)圖1- 4中的節(jié)點(diǎn)D, E和F。所述保持架 元件146,齒圈元件144,和中心齒輪元件142分別對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)G, H和I。
電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置還包括兩個(gè)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)180和182，它們 可以接收來自儲(chǔ)能裝置186例如一 電池組的電力或向所述儲(chǔ)能裝置提供 電力。電子控制器188與電池186和功率變換器190信號(hào)連通，功率變 換器190還與電動(dòng)/發(fā)電機(jī)180, 182的定子部分電連通。所述控制器188 響應(yīng)于各種輸入信號(hào)通過變換器190調(diào)節(jié)電動(dòng)/發(fā)電才凡180， 182和電池 186之間的功率流，所述輸入信號(hào)包括車輛速度，操作者需求，電池186 的荷電水平和由發(fā)動(dòng)機(jī)12提供的動(dòng)力，變換器190在電池186提供或 利用的直流電和電動(dòng)/發(fā)電才幾180, 182的定子部分提供或利用的交流電 之間轉(zhuǎn)換。
所述電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置114還包括多個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)150， 152, 154和156。轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)150選擇性地4妻合以將保持架元件146 固定至固定構(gòu)件184。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)152選擇性地接合以將中心齒輪元 件132和電動(dòng)/發(fā)電機(jī)182與保持架元件146連接進(jìn)而它們一同轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn) 矩傳遞機(jī)構(gòu)154選4^性地接合以將齒圏元件134固定至所述固定構(gòu)件 184。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)156選#^生地接合以連接電動(dòng)/發(fā)電機(jī)180和齒圈元 件134進(jìn)而它們一同轉(zhuǎn)動(dòng)。
動(dòng)力系統(tǒng)110的操作與圖1中描述的動(dòng)力系統(tǒng)10的操作相 同。也就是說，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)150和154的接合建立第一前進(jìn)電動(dòng)變速 模式，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)150和156的接合建立第二前進(jìn)電動(dòng)變速?zèng)_莫式，以及轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)152和156的接合建立第三前進(jìn)電動(dòng)變速模式。傳動(dòng)裝 置14還提供三個(gè)固定傳動(dòng)比操作模式。第一固定傳動(dòng)比模式由轉(zhuǎn)矩傳 遞機(jī)構(gòu)150, 154和56的接合提供(提供3.02的固定傳動(dòng)比)，優(yōu)選在 第 一和第二前進(jìn)電動(dòng)變速模式之間建立的第 一機(jī)械的點(diǎn)上。第二固定傳 動(dòng)比模式由轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)150, 152和56的接合提供(提供1.48的固定 傳動(dòng)比)，優(yōu)選在第二和第三電動(dòng)變速模式之間建立的第二機(jī)械的點(diǎn)上。 第三固定傳動(dòng)比模式由轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)152， 154和156的接合提供(提供 0.76的固定傳動(dòng)比)，優(yōu)選在電動(dòng)/發(fā)電機(jī)80的速度為零時(shí)的笫三機(jī)械的 點(diǎn)上。
另外，需要來自電動(dòng)/發(fā)電機(jī)180的最大轉(zhuǎn)矩與需要來自電 動(dòng)/發(fā)電機(jī)182的最大轉(zhuǎn)矩相同，這允許它們具有相同的尺寸，如圖l-4 中示意的桿圖所示。此外，在第二和第三用電變速模式中建立基本相同 的傳動(dòng)比分布。第二實(shí)施例
如圖6所示，動(dòng)力系統(tǒng)210提供了傳動(dòng)裝置214的一個(gè)具體 實(shí)施例，傳動(dòng)裝置214能由圖示圖1-4中桿圖所示的動(dòng)力系統(tǒng)IO表示， 并能以與所述10動(dòng)力系統(tǒng)相同的方法操作。動(dòng)力系統(tǒng)210包括發(fā)動(dòng)機(jī) 12,主減速器機(jī)構(gòu)17,和具有輸入元件216和輸出元件218的電動(dòng)變速 傳動(dòng)裝置214,輸入元件216與發(fā)動(dòng)機(jī)12連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出元件 218與主減速器機(jī)構(gòu)17連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)。所述傳動(dòng)裝置214包括三個(gè) 行星齒輪組220, 230和240,分別表示圖1-4中的桿20， 30和40。
行星齒輪組220包括中心齒4侖元件222,齒圏元件224，和 保持架元件226。保持架元件226可旋轉(zhuǎn)地支撐多個(gè)小齒輪227,多個(gè) 小齒輪227布置成與中心齒輪元件222和齒圏元件224兩者嚙合。齒圈 元件224具有86個(gè)齒而中心齒輪元件222具有44個(gè)齒，建立用于行星 齒輪組220的2.0的有效傳動(dòng)比。
4亍星齒輪組230包括中心齒輪元件232，齒圈元件234和保 持架元件236，保持架元件236可旋轉(zhuǎn)地支撐多個(gè)小齒輪237,多個(gè)小 齒輪237被布置成與中心齒輪元件232和齒圏元件234兩者嚙合。齒圈 元件234具有86個(gè)齒而中心齒輪元件232具有44個(gè)齒，建立用于行星 齒輪組230的2.0的有效傳動(dòng)比。
所述行星齒輪組240包括第一中心齒輪元件242,保持架元 件246,第一和第二組小齒輪247, 248以及第二中心齒輪元件243。所 述保持架元件246可旋轉(zhuǎn)地支撐第 一組小齒輪247和第二組小齒輪248。 第一組小齒輪247被布置成與所述中心齒輪元件242和第二組小齒輪 248兩者嚙合。第二組小齒輪248被布置成與所述第一組小齒輪247和 第二中心齒輪元件243兩者嚙合。這樣，所述行星齒輪組240是復(fù)式， 中心齒輪元件-小齒輪-小齒輪-中心齒輪元件齒輪組，這里被認(rèn)為是S-P -P - S齒輪組。S - P - P - S齒輪組例如行星齒輪組240的有效傳動(dòng)比是:NSL/NSS,大的中心齒輪元件242的齒數(shù)(Nsl)與 小的中心齒輪元件243的齒數(shù)(Nss)的比值。
這樣，如果所述中心齒輪元件242具有46個(gè)齒而中心齒輪 元件243具有40個(gè)齒，所述行星齒輪組的有效傳動(dòng)比是1.15。在所述S -P - P - S齒輪組240中，保持架元件46的速度是中心齒輪元件242的 速度和中心齒輪元件243的速度的加權(quán)平均數(shù)。進(jìn)入中心齒輪元件242 內(nèi)的轉(zhuǎn)矩和進(jìn)入中心齒輪元件243內(nèi)的轉(zhuǎn)矩加起來是從所述保持架元件 246輸出的轉(zhuǎn)矩。
互連元件270固定連接所述保持架元件226,保持架元件236 和中心齒4侖元件243?；ミB元件270可以替換為兩個(gè)獨(dú)立的元件，其中 一個(gè)用來連接保持架元件226和236,另 一個(gè)用來連接保持架元件236 和中心齒4侖元件243。
所述齒圈元件224,保持架元件226和中心齒輪元件222分 別對(duì)應(yīng)圖l-4中的節(jié)點(diǎn)A, B和C。所述齒圈元件234，保持架元件236 和中心齒輪元件232分別對(duì)應(yīng)圖1- 4中的節(jié)點(diǎn)D, E和F。第一中心齒 輪元件242,保持架元件246和第二中心齒輪元件243分別對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)G, H和I。
電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置還包括兩個(gè)電動(dòng)/發(fā)電沖幾280和282,它們 可以接收來自儲(chǔ)能裝置2 86例如 一 電池組的電力或向所述儲(chǔ)能裝置提供 電力。電子控制器288與電池286和功率變換器290信號(hào)連通，功率變 換器290還與電動(dòng)/發(fā)電機(jī)280， 282的定子部分電連通。所述控制器288 響應(yīng)于各種輸入信號(hào)通過變換器290調(diào)節(jié)電動(dòng)/發(fā)電才幾280， 282和電池286之間的功率流，所述輸入信號(hào)包括車輛速度，才喿作者需求，電池286 的荷電水平和由發(fā)動(dòng)機(jī)12提供的動(dòng)力，變換器290在電池286提供或 利用的直流電和電動(dòng)/發(fā)電機(jī)280, 282的定子部分提供或利用的交流電 之間轉(zhuǎn)換。
所述電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置214還包括多個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)250， 252, 254和256。轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)250選4奪性地接合以將中心齒輪元件242 固定至固定構(gòu)件284。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)252選擇性地接合以將中心齒輪元 件232和電動(dòng)/發(fā)電機(jī)282與中心齒輪元件242連接進(jìn)而它們一同轉(zhuǎn)動(dòng)。 轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)254選擇性地接合以將齒圏元件234固定至所述固定構(gòu)件 284。轉(zhuǎn)矩傳遞才凡構(gòu)256選擇性地接合以連接電動(dòng)/發(fā)電才幾280和齒圈元 件234進(jìn)而它們一同轉(zhuǎn)動(dòng)。
動(dòng)力系統(tǒng)210的操作與圖1中描述的動(dòng)力系統(tǒng)10的操作相 同。也就是說，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)250和254的接合建立第一前進(jìn)電動(dòng)變速 沖莫式，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)250和256的接合建立第二前進(jìn)電動(dòng)變速模式，以 及轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)252和256的接合建立第三前進(jìn)電動(dòng)變速才莫式。傳動(dòng)裝 置214還提供三個(gè)固定傳動(dòng)比操作模式。第 一 固定傳動(dòng)比模式由轉(zhuǎn)矩傳 遞機(jī)構(gòu)250, 254和256的接合提供(提供3.25的固定傳動(dòng)比)，優(yōu)選在 第一和第二前進(jìn)電動(dòng)變速模式之間建立的第一機(jī)械的點(diǎn)上。第二固定傳 動(dòng)比模式由轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)250, 252和256的接合提供(提供1.58的固定 傳動(dòng)比)，優(yōu)選在第二和笫三電動(dòng)變速模式之間建立的第二機(jī)械的點(diǎn)上。 第三固定傳動(dòng)比^^莫式由轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)252, 254和256的接合提供(提供 0.74的固定傳動(dòng)比)，優(yōu)選在電動(dòng)/發(fā)電機(jī)280的速度為零時(shí)的笫三機(jī)械 的點(diǎn)上。
另外，需要來自電動(dòng)/發(fā)電機(jī)280的最大轉(zhuǎn)矩與需要來自電 動(dòng)/發(fā)電機(jī)282的最大轉(zhuǎn)矩相同，這允許它們具有相同的尺寸，如圖1-4 中示意的桿圖所示。此外，在第二和第三用電變速模式中建立基本相同 的傳動(dòng)比分布。第三實(shí)施例
如圖7所示，動(dòng)力系統(tǒng)310提供了傳動(dòng)裝置314的一個(gè)具體 實(shí)施例，傳動(dòng)裝置314能由圖示圖1-4中桿圖所示的動(dòng)力系統(tǒng)IO表示， 并能以與所述10動(dòng)力系統(tǒng)相同的方法操作。除增加一齒圏元件344和一制動(dòng)器型轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)359外，動(dòng)力系統(tǒng)310與動(dòng)力系統(tǒng)210相同， 齒圈元件344可操作來執(zhí)行倒檔傳動(dòng)比，如下所述。此外，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī) 構(gòu)354和356,以及轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)350和352都相互偏離而不是對(duì)齊。 動(dòng)力系統(tǒng)310包括發(fā)動(dòng)機(jī)12,主減速器機(jī)構(gòu)17，和具有輸入元件316 和輸出元件318的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置314,輸入元件316與發(fā)動(dòng)機(jī)12連 接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出元件318與主減速器機(jī)構(gòu)17連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)。 所述傳動(dòng)裝置314包括三個(gè)4亍星齒輪組320, 330和340,分別表示圖 1-4中的桿20, 30和40。
行星齒4侖組320包括中心齒4侖元件322，齒圈元件324,和 保持架元件326。保持架元件326可旋轉(zhuǎn)地支撐多個(gè)小齒輪327,多個(gè) 小齒輪327被布置成與中心齒輪元件322和齒圈元件324兩者嚙合。齒 圈元件324具有86個(gè)齒而中心齒輪元件322具有44個(gè)齒，建立用于行 星齒輪組320的2.0的有效傳動(dòng)比。
行星齒輪組330包括中心齒輪元件332,齒圈元件334和保 持架元件336，保持架元件336可旋轉(zhuǎn)地支撐多個(gè)小齒輪337,多個(gè)小 齒輪337被布置成與中心齒輪元件332和齒圈元件334兩者嚙合。齒圈 元件334具有86個(gè)齒而中心齒輪元件332具有44個(gè)齒，建立用于行星 齒輪組330的2.0的有效傳動(dòng)比。
所述行星齒輪組340包括第一中心齒輪元件342，保持架元 件346,第一和第二組小齒輪347, 348以及第二中心齒輪元件343。所 述保持架元件346可旋轉(zhuǎn)地支撐第 一組小齒輪347和第二組小齒輪348。 第一組小齒輪347被布置成與所述中心齒輪元件342和第二組小齒輪 348兩者嚙合。第二組小齒輪348被布置成與所述第一組小齒輪347和 第二中心齒輪元件343兩者嚙合。齒圈元件344被布置成與第一組小齒 輪347嚙合。轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)359選擇性地接合以將齒圈元件344固定至 所述固定構(gòu)件384。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)359 一皮接合只建立保持架元件346的 反向轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣提供經(jīng)過所述傳動(dòng)裝置的倒檔減速比。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)359 在任何前進(jìn)操作模式都不接合，在這樣的模式中齒圈元件344自由地自 旋而不對(duì)第三行星齒輪組340的有效傳動(dòng)比產(chǎn)生影響。這樣，對(duì)前進(jìn)操 作模式來說，行星齒輪組340起到復(fù)式S-P-P-S齒輪組的作用。在前 進(jìn)操作模式行星齒輪組340的有效傳動(dòng)比是NSL/NSS,大的中心齒輪元件342的齒數(shù)(Nsl)與 小的中心齒輪元件343的齒數(shù)(Nss)的比值。
這樣，如果所述中心齒4侖元件342具有46個(gè)齒而中心齒專侖 元件343具有40個(gè)齒，所述行星齒輪組的有效傳動(dòng)比是1.15。在所述S -P - P - S齒輪組340中，保持架元件46的速度是中心齒輪元件342的 速度和中心齒輪元件343的速度的加^又平均數(shù)。進(jìn)入中心齒輪元件342 內(nèi)的轉(zhuǎn)矩和進(jìn)入中心齒輪元件343內(nèi)的轉(zhuǎn)矩加起來是從所述保持架元件 346輸出的轉(zhuǎn)矩。
互連元件370持續(xù)連接所述保持架元件326,保持架元件336 和中心齒4侖元件343。互連元件370可以替換為兩個(gè)獨(dú)立的元件，其中 一個(gè)用來連接保持架元件326和336,另一個(gè)用來連接保持架元件336 和中心齒輪元件243。
所述齒圏元件324,保持架元件326和中心齒4侖元件322分 別對(duì)應(yīng)圖l-4中的節(jié)點(diǎn)A, B和C。所述齒圈元件334，保持架元件336 和中心齒輪元件332分別對(duì)應(yīng)圖1- 4中的節(jié)點(diǎn)D, E和F。第一中心齒 輪元件342，保持架元件346和第二中心齒4侖元件343分別對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)G, H和I。
電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置314還包括兩個(gè)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)380和382, 它們可以接收來自儲(chǔ)能裝置3 86例如 一 電池組的電力或向所述儲(chǔ)能裝置 提供電力。電子控制器388與電池386和功率變換器390信號(hào)連通，功 率變換器390還與電動(dòng)/發(fā)電機(jī)380, 382的定子部分電連通。所述控制 器388響應(yīng)于各種輸入信號(hào)通過變換器390調(diào)節(jié)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)380, 382 和電池386之間的功率流，所述輸入信號(hào)包括車輛速度，操作者需求， 電池386的荷電水平和由發(fā)動(dòng)機(jī)12提供的動(dòng)力，變換器390在由電池 386提供或利用的直流電和由電動(dòng)/發(fā)電機(jī)380, 382的定子部分提供或 利用的交流電之間轉(zhuǎn)換。
所述電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置314還包括多個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)350, 352， 354, 356和359。轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)350選4奪性地接合以將中心齒專侖 元件342固定至固定構(gòu)件384。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)352選擇性地接合以將中 心齒輪元件332和電動(dòng)/發(fā)電才幾382與中心齒輪元件342連接進(jìn)而它們一 同轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)354選擇性地接合以將齒圈元件334固定至固定構(gòu)件384。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)356選擇性地接合以連接電動(dòng)/發(fā)電機(jī)380和齒 圈元件334進(jìn)而它們一同轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)359選擇性地接合以將齒 圈元件344固定至固定構(gòu)件384。與圖6的傳動(dòng)裝置214相比，傳遞機(jī) 構(gòu)354和350分別與轉(zhuǎn)矩傳遞4幾構(gòu)356和352偏離而不是對(duì)齊。該結(jié)構(gòu) 可以允許所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)380, 382安裝的比電動(dòng)/發(fā)電機(jī)280, 282彼 此更近一些，從而將傳動(dòng)裝置314的總長(zhǎng)度最小化。
除提供倒檔電動(dòng)變速模式外，動(dòng)力系統(tǒng)310的操作與圖1 中描述的動(dòng)力系統(tǒng)10的操作相同，如下所述。也就是說，轉(zhuǎn)矩傳遞才幾 構(gòu)350和354的接合建立第一前進(jìn)電動(dòng)變速模式，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)350和 356的接合建立第二前進(jìn)電動(dòng)變速才莫式，以及轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)352和356 的接合建立第三前進(jìn)電動(dòng)變速才莫式。轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)350, 354和359的 接合建立倒檔電動(dòng)變速操作模式，因?yàn)楸还潭ǖ凝X圈元件344提供反作 用力矩以改變第一組小齒輪347的旋轉(zhuǎn)方向，這樣保持架元件346和輸 出元件318就反向轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)裝置314還提供三個(gè)固定傳動(dòng)比操作模式。 第一固定傳動(dòng)比模式由轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)350, 354和56的接合提供(提供 3.25的固定傳動(dòng)比)，優(yōu)選在第一和第二前進(jìn)電動(dòng)變速;f莫式之間建立的 第一積4成的點(diǎn)上。第二固定傳動(dòng)比才莫式由轉(zhuǎn)矩傳遞沖;L構(gòu)350, 352和356 的接合提供(提供1.58的固定傳動(dòng)比)，優(yōu)選在第二和第三電動(dòng)變速模 式之間建立的第二機(jī)械的點(diǎn)上。第三固定傳動(dòng)比模式由轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu) 350, 354和356的接合提供(提供0.74的固定傳動(dòng)比)，優(yōu)選在電動(dòng)/ 發(fā)電機(jī)380的速度為零時(shí)的第三機(jī)械的點(diǎn)上。
另外，需要來自電動(dòng)/發(fā)電機(jī)380的最大轉(zhuǎn)矩與需要來自電 動(dòng)/發(fā)電機(jī)382的最大轉(zhuǎn)矩相同，這允許它們具有相同的尺寸，如圖l-4 中示意的桿圖所示。此外，在第二和第三用電變速模式中建立基本相同 的傳動(dòng)比分布。第四實(shí)施例
如圖8所示，動(dòng)力系統(tǒng)410提供了傳動(dòng)裝置414的一個(gè)具體 實(shí)施例，傳動(dòng)裝置414能由圖示圖1-4中桿圖所示的動(dòng)力系統(tǒng)IO表示， 并能以與所述10動(dòng)力系統(tǒng)相同的方法操作。除在轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)位置上 的差別外，動(dòng)力系統(tǒng)410與圖6中所示的動(dòng)力系統(tǒng)210相同，如下所述。 動(dòng)力系統(tǒng)410包4舌發(fā)動(dòng)才幾12,主減速器才7L構(gòu)17,和具有輸入元件416和輸出元件418的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置414,輸入元件416與發(fā)動(dòng)機(jī)12連 接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出元件418與主減速器機(jī)構(gòu)17連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)。 所述傳動(dòng)裝置414包括三個(gè)4亍星齒4侖組420, 430和440,分別表示圖 1_4中的桿20, 30和40。
4亍星齒輪組420包括中心齒4侖元件422,齒圈元件424，和 保持架元件426。保持架元件426可旋轉(zhuǎn)地支撐多個(gè)小齒輪427,多個(gè) 小齒輪427被布置成與中心齒輪元件422和齒圈元件424兩者嚙合。齒 圈元件424具有86個(gè)齒而中心齒輪元件422具有44個(gè)齒，建立用于行 星齒輪組420的2.0的有效傳動(dòng)比。
行星齒輪組430包括中心齒輪元件432，齒圈元件434和保 持架元件436,保持架元件436可旋轉(zhuǎn)地支撐多個(gè)小齒輪437,多個(gè)小 齒輪437被布置成與中心齒輪元件432和齒圈元件434兩者嚙合。齒圏 元件434具有86個(gè)齒而中心齒輪元件432具有44個(gè)齒，建立用于行星 齒4侖組430的2.0的有效傳動(dòng)比。
所述行星齒輪組440包括第一中心齒輪元件442,保持架 元件446，第一和第二組小齒輪447, 448以及第二中心齒輪元件443。 所述保持架元件446可旋轉(zhuǎn)地支撐第一組小齒輪447和第二組小齒輪 448。第一組小齒輪447被布置成與所述中心齒輪元件442和第二組小 齒輪448兩者嚙合。第二組小齒輪448 ^皮布置成與所述第 一組小齒輪447 和第二中心齒輪元件443兩者嚙合。這樣，行星齒輪組440是復(fù)式S-P -P - S齒輪組。S - P - P - S齒輪組例如行星齒輪組440的有效傳動(dòng)比是:NSL/NSS,大的中心齒輪元件"2的齒數(shù)(N化)與 小的中心齒輪元件443的齒數(shù)(Nss)的比值。
這樣，如果所述中心齒輪元件442具有46個(gè)齒而中心齒輪 元件443具有40個(gè)齒，所述行星齒輪組的有效傳動(dòng)比是1.15。在所述S -P - P - S齒輪組440中，保持架元件444的速度是中心齒輪元件442的 速度和中心齒輪元件443的速度的加一又平均數(shù)。進(jìn)入中心齒4侖元件442 內(nèi)的轉(zhuǎn)矩和進(jìn)入中心齒輪元件443內(nèi)的轉(zhuǎn)矩加起來是從所述保持架元件 446輸出的轉(zhuǎn)矩。
互連元件470持續(xù)連接所述保持架元件426,保持架元件436和中心齒4侖元件443?；ミB元件470可以替:換為兩個(gè)獨(dú)立的元件， 其中一個(gè)用來連接保持架元件426和436,另一個(gè)用來連接保持架元件 436和中心齒輪元件443。
所述齒圈元件424,保持架元件426和中心齒輪元件422 分別對(duì)應(yīng)圖1- 4中的節(jié)點(diǎn)A， B和C。所述齒圈元件434，保持架元件 436和中心齒輪元件432分別對(duì)應(yīng)圖1-4中的節(jié)點(diǎn)D, E和F。第一中心 齒輪元件442，保持架元件446和第二中心齒輪元件443分別對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn) G, H和I。
電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置414還包^"兩個(gè)電動(dòng)/發(fā)電才凡480和482， 它們可以接收來自儲(chǔ)能裝置4 86例如 一 電池組的電力或向所述儲(chǔ)能裝置 提供電力。電子控制器488與電池486和功率變換器490信號(hào)連通，功 率變換器4卯還與電動(dòng)/發(fā)電機(jī)480， 482的定子部分電連通。所述控制 器488響應(yīng)于各種輸入信號(hào)通過變換器490調(diào)節(jié)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)480, 482 和電池486之間的功率流，所述輸入信號(hào)包括車輛速度，操作者需求， 電池4 86的荷電水平和由發(fā)動(dòng)機(jī)12提供的動(dòng)力，變換器490在電池486 提供或利用的直流電和電動(dòng)/發(fā)電機(jī)480, 482的定子部分提供或利用的 交流電之間轉(zhuǎn)換。
所述電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置414還包括多個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)450, 452, 454和456。轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)450選擇性地接合以將中心齒4侖元件442 固定至固定構(gòu)件484。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)452選擇性地接合以將中心齒4侖元 件432和電動(dòng)/發(fā)電才幾482與中心齒輪元件442連接進(jìn)而它們一同轉(zhuǎn)動(dòng)。 轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)454選擇性地接合以將齒圈元件434固定至所述固定構(gòu)件 484。轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)456選擇性地接合以連接電動(dòng)/發(fā)電才幾480和齒圈元 件434進(jìn)而它們一同轉(zhuǎn)動(dòng)。與圖6的傳動(dòng)裝置214相比，傳遞機(jī)構(gòu)454 和450分別與轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)456和452偏離而不是徑向地對(duì)齊。該結(jié)構(gòu) 可以允許所述電動(dòng)/發(fā)電才幾480, 482安裝的比電動(dòng)/發(fā)電機(jī)280, 282彼 此更近一些，從而將傳動(dòng)裝置414的總長(zhǎng)度最小化。
動(dòng)力系統(tǒng)410的操作與圖1中描述的動(dòng)力系統(tǒng)IO的操作相 同。也就是說，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)450和454的接合建立第一前進(jìn)電動(dòng)變速 模式，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)450和456的接合建立第二前進(jìn)電動(dòng)變速才莫式，以 及轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)452和456的接合建立第三前進(jìn)電動(dòng)變速模式。傳動(dòng)裝 置414還提供三個(gè)固定傳動(dòng)比操作模式。第 一 固定傳動(dòng)比模式由轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)450, 454和456的接合提供(提供3.25的固定傳動(dòng)比)，優(yōu)選在 第 一和第二前進(jìn)電動(dòng)變速模式之間建立的第 一機(jī)械的點(diǎn)上。第二固定傳 動(dòng)比模式由轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)450， 452和456的接合提供(提供1.58的固定 傳動(dòng)比)，優(yōu)選在第二和第三電動(dòng)變速模式之間建立的第二機(jī)械的點(diǎn)上。 第三固定傳動(dòng)比^t式由轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)452, 454和456的接合提供(提供 0.74的固定傳動(dòng)比)，優(yōu)選在電動(dòng)/發(fā)電機(jī)480的速度為零時(shí)的第三機(jī)械 的點(diǎn)上。
另外，需要來自電動(dòng)/發(fā)電機(jī)480的最大轉(zhuǎn)矩與需要來自電 動(dòng)/發(fā)電機(jī)482的最大轉(zhuǎn)矩相同，這允許它們具有相同的尺寸，如圖l-4 中示意的桿圖所示。此外，在第二和第三用電變速模式中建立基本相同 的傳動(dòng)比分布。第五實(shí)施例
如圖9所示，動(dòng)力系統(tǒng)510提供了傳動(dòng)裝置514的一個(gè)具 體實(shí)施例，傳動(dòng)裝置514能由圖示圖1- 4中桿圖所示的動(dòng)力系統(tǒng)10表 示，并能以與所述10動(dòng)力系統(tǒng)相同的方法操作。除在轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)的 位置和行星齒輪組540的元件的相對(duì)尺寸和結(jié)構(gòu)上的差別外，動(dòng)力系統(tǒng) 510與圖6中所示的動(dòng)力系統(tǒng)210相同，如下所述。動(dòng)力系統(tǒng)510包括 發(fā)動(dòng)機(jī)12,主減速器才幾構(gòu)17,和具有輸入元件516和輸出元件518的 電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置514，輸入元件516與發(fā)動(dòng)才幾12連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)， 輸出元件518與主減速器機(jī)構(gòu)17連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)。所述傳動(dòng)裝置514 包括三個(gè)行星齒輪組520, 530和540,分別表示圖1-4中的桿20, 30 和40。
4亍星齒輪組520包括中心齒4侖元件522,齒圈元件524,和 保持架元件526。保持架元件526可旋轉(zhuǎn)地支撐多個(gè)小齒輪527,多個(gè) 小齒輪527被布置成與中心齒輪元件522和齒圈元件524兩者嚙合。齒 圈元件524具有86個(gè)齒而中心齒輪元件522具有44個(gè)齒，建立用于行 星齒輪組520的2.0的有效傳動(dòng)比。
行星齒4侖組530包括中心齒4侖元件532,齒圈元件534和 保持架元件536,保持架元件536可旋轉(zhuǎn)地支撐多個(gè)小齒輪537，多個(gè) 小齒輪537被布置成與中心齒輪元件532和齒圈元件534兩者嚙合。齒 圏元件534具有86個(gè)齒而中心齒輪元件532具有44個(gè)齒，建立用于行星齒輪組530的2.0的有效傳動(dòng)比。
所述行星齒輪組540包括第一中心齒輪元件542,保持架 元件546,第一和第二組小齒輪547, 548以及第二中心齒輪元件543。 所述保持架元件546可旋轉(zhuǎn)地支撐第一組小齒輪547和第二組小齒輪 548。第一組小齒輪547被布置成與所述中心齒輪元件542和第二組小 齒輪548兩者嚙合。第二組小齒輪548被布置成與所述第 一組小齒輪547 和第二中心齒輪元件543兩者嚙合。這樣，行星齒輪組540是復(fù)式S-P -P - S齒輪組。S - P - P - S齒輪組例如行星齒輪組540的有效傳動(dòng)比是:NSL/NSS,大的中心齒輪元件的齒數(shù)(N化)與 小的中心齒輪元件542的齒數(shù)(Nss)的比值。
這樣，如果所述中心齒輪元件543具有46個(gè)齒而中心齒輪 元件542具有40個(gè)齒，所述行星齒輪組的有效傳動(dòng)比是1.15。因?yàn)樗?述小的中心齒輪元件542選擇性地接合至所述固定構(gòu)件584或至電動(dòng)/ 發(fā)電機(jī)582和中心齒輪元件532，與圖6, 7和8中的行星齒輪組240, 340和440相比，在第一和第二電動(dòng)變速模式中所述行星齒輪組540提 供了更小的速度-減速比。所述固定傳動(dòng)比模式的數(shù)值也受影響，如下所 述。在所述S-P-P-S齒輪組540中，保持架元件544的速度是中心齒 輪元件542的速度和中心齒4侖元件543的速度的加4又平均數(shù)。進(jìn)入中心 齒輪元件542內(nèi)的轉(zhuǎn)矩和進(jìn)入中心齒輪元件543內(nèi)的轉(zhuǎn)矩加起來是從所 述保持架元件546輸出的轉(zhuǎn)矩。
互連元件570持續(xù)連接所述保持架元件526,保持架元件 536和中心齒4侖元件543?；ミB元件570可以^,:換為兩個(gè)獨(dú)立的元件， 其中一個(gè)用來連接保持架元件526和536,另一個(gè)用來連接保持架元件 536和中心齒4侖元件543。
所述齒圈元件524,保持架元件526和中心齒輪元件522 分別對(duì)應(yīng)圖1- 4中的節(jié)點(diǎn)A, B和C。所述齒圏元件534,保持架元件 536和中心齒輪元件532分別對(duì)應(yīng)圖1-4中的節(jié)點(diǎn)D， E和F。第一中心 齒輪元件542,保持架元件546和第二中心齒輪元件543分別對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn) G, H和I。
電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置514還包括兩個(gè)電動(dòng)/發(fā)電才幾580和582，它們可以接收來自儲(chǔ)能裝置586例如一電池組的電力或向所述儲(chǔ)能裝置 提供電力。電子控制器588與電池586和功率變換器590信號(hào)連通，功 率變換器590還與電動(dòng)/發(fā)電機(jī)580, 582的定子部分電連通。所述控制 器588響應(yīng)于各種輸入信號(hào)通過變換器590調(diào)節(jié)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)580, 582 和電池586之間的功率流，所述輸入信號(hào)包括車輛速度，操作者需求， 電池586的荷電水平和由發(fā)動(dòng)機(jī)12提供的動(dòng)力，變換器590在由電池 586提供或利用的直流電和由電動(dòng)/發(fā)電機(jī)580, 582的定子部分提供或 利用的交流電之間轉(zhuǎn)換。
所述電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置514還包括多個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)550， 552, 554和556。轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)550選擇性地接合以將中心齒4侖元件542 固定至固定構(gòu)件584。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)552選擇性地接合以將中心齒4侖元 件532和電動(dòng)/發(fā)電機(jī)582與中心齒輪元件542連接進(jìn)而它們一同轉(zhuǎn)動(dòng)。 轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)554選擇性地接合以將齒圈元件534固定至所述所述固定 構(gòu)件584。轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)556選4奪性地接合以連"l妄電動(dòng)/發(fā)電才幾580和齒 圈元件534進(jìn)而它們一同轉(zhuǎn)動(dòng)。與圖6的傳動(dòng)裝置214相比，傳遞機(jī)構(gòu) 554和550分別與轉(zhuǎn)矩傳遞才凡構(gòu)556和552偏離而不是徑向地對(duì)齊。該 結(jié)構(gòu)可以允許所述電動(dòng)/發(fā)電才幾580, 582安裝的比電動(dòng)/發(fā)電才幾280 , 282 彼此更近一些，從而將傳動(dòng)裝置514的總長(zhǎng)度最小化。
動(dòng)力系統(tǒng)510的操作與圖1中描述的動(dòng)力系統(tǒng)10的操作相 同。也就是說，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)550和554的接合建立第一前進(jìn)電動(dòng)變速 模式，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)550和556的接合建立第二前進(jìn)電動(dòng)變速模式，以 及轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)552和556的接合建立第三前進(jìn)電動(dòng)變速^t式。傳動(dòng)裝 置514還提供三個(gè)固定傳動(dòng)比操作模式。第 一 固定傳動(dòng)比模式由轉(zhuǎn)矩傳 遞機(jī)構(gòu)550， 554和556的接合提供(提供2.82的固定傳動(dòng)比)，優(yōu)選在 第一和第二前進(jìn)電動(dòng)變速模式之間建立的第一機(jī)械的點(diǎn)上。第二固定傳 動(dòng)比才莫式由轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)550， 552和556的接合提供(提供1.38的固定 傳動(dòng)比)，優(yōu)選在第二和第三電動(dòng)變速模式之間建立的第二機(jī)械的點(diǎn)上。 第三固定傳動(dòng)比模式由轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)552, 554和556的接合提供(提供 0.79的固定傳動(dòng)比)，優(yōu)選在電動(dòng)/發(fā)電才7L 580的速度為零時(shí)的第三機(jī)械 的點(diǎn)上。
另外，需要來自電動(dòng)/發(fā)電機(jī)580的最大轉(zhuǎn)矩與需要來自電 動(dòng)/發(fā)電機(jī)582的最大轉(zhuǎn)矩相同，這允許它們具有相同的尺寸，如圖1-4中示意的桿圖所示。此外，在第二和第三用電變速模式中建立基本相同 的傳動(dòng)比分布。第二桿圖實(shí)施例
圖10以桿圖的形式說明了動(dòng)力系統(tǒng)610。動(dòng)力系統(tǒng)610與 圖1的動(dòng)力系統(tǒng)10的構(gòu)造不同。歸因于由桿620， 630和640表示的所 述行星齒輪組的具體選擇的有效傳動(dòng)比，動(dòng)力系統(tǒng)610可操作來提供三 個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速才莫式，在三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速才莫式中電動(dòng)/發(fā)電才幾680和 682需求的最大轉(zhuǎn)矩相同。動(dòng)力系統(tǒng)610包括發(fā)動(dòng)機(jī)12,發(fā)動(dòng)機(jī)12連 接到電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置614。所述變速裝置614設(shè)計(jì)成在發(fā)動(dòng)才幾12的某 些工況下4妻收來自發(fā)動(dòng)才幾12的驅(qū)動(dòng)功率的至少一部分，如下所述。所 述發(fā)動(dòng)機(jī)具有作為傳動(dòng)裝置614的輸入元件616的輸出軸。主減速器單 元17可操作地連接到傳動(dòng)裝置614的輸出元件618。
所述傳動(dòng)裝置614包括三節(jié)點(diǎn)桿620,三節(jié)點(diǎn)桿620代表 具有第一，第二和第三元件的第一行星齒輪組，第一，第二和第三元件 分別由節(jié)點(diǎn)J, K和M表示。所述元件可以是齒圈元件，中心齒4侖元件 和保持架元件，當(dāng)然可能不以那種順序。
所述傳動(dòng)裝置614進(jìn)一步地包括另一三節(jié)點(diǎn)桿630,三節(jié) 點(diǎn)桿630代表具有第一，第二和第三元件的第二行星齒輪組，第一，第 二和第三元件分別由節(jié)點(diǎn)N， P和Q表示。所述節(jié)點(diǎn)N, P和和Q分別 表示齒圏元件，中心齒輪元件，以及保持架元件，盡管不一定以這個(gè)順 序。所述傳動(dòng)裝置614還包括另一三節(jié)點(diǎn)桿640,三節(jié)點(diǎn)桿640代表具 有第一，第二和第三節(jié)點(diǎn)R, S和T的第三行星齒輪組。所述節(jié)點(diǎn)R, S 和T每個(gè)表示齒圈元件，中心齒輪元件，以及保持架元件，盡管不一定 以這個(gè)順序。
所述傳動(dòng)裝置614具有幾個(gè)固定的互連。互連元件672將 節(jié)點(diǎn)J和N持續(xù)連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)?；ミB元件674將節(jié)點(diǎn)P和T持續(xù)連 接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)?；ミB元件672和674可以是具有連接在外面的套殼的 軸，所述軸和套殼是整體的或不可分割的。電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680 (也被認(rèn)為 是M/G A)與節(jié)點(diǎn)M持續(xù)連接。輸入元件616與節(jié)點(diǎn)K連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn) 動(dòng)。另 一電動(dòng)/發(fā)電才幾682 (也^皮認(rèn)為是M/G B)蜂皮連接至節(jié)點(diǎn)N進(jìn)而共同 轉(zhuǎn)動(dòng)。節(jié)點(diǎn)S與輸出元件618連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，電動(dòng)/發(fā)電才幾680, 682分別具有可轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子和固定至固定構(gòu)件， 例如傳動(dòng)裝置614的殼的定子。下面進(jìn)一步討論的，傳動(dòng)裝置614這樣 構(gòu)造，即在三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速^t式期間的某些點(diǎn)上所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680 和682承受基本上相等的最大轉(zhuǎn)矩要求。這允許所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680, 682具有基本上相等的，最小的尺寸。
傳動(dòng)裝置614還具有幾個(gè)選擇性地接合的轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)以 提供各種工作模式，如下所述。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)650, —固定的離合器， 這里也被認(rèn)為是制動(dòng)器，選擇性地接合以將節(jié)點(diǎn)R固定至固定構(gòu)件684, 例如傳動(dòng)裝置614的殼體。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)652, —轉(zhuǎn)動(dòng)離合器，選擇性 地接合以將節(jié)點(diǎn)N和電動(dòng)/發(fā)電機(jī)682與節(jié)點(diǎn)R連接進(jìn)而它們共同轉(zhuǎn)動(dòng)。 另一轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)654， 一固定的離合器，選擇性地接合以將節(jié)點(diǎn)Q固 定至所述固定構(gòu)件684。最后，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)656, —轉(zhuǎn)動(dòng)離合器，選 擇性地接合以將節(jié)點(diǎn)M和電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680與節(jié)點(diǎn)Q連接進(jìn)而它們一起 轉(zhuǎn)動(dòng)。
可以具有一附加、任選的轉(zhuǎn)矩傳遞一幾構(gòu)658(圖10中虛線所 示以表示它是任選的)以提供附加的操作模式，如下所述。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu) 658, —轉(zhuǎn)動(dòng)離合器，選擇性地接合以連接節(jié)點(diǎn)K和節(jié)點(diǎn)M連接進(jìn)而它 們共同轉(zhuǎn)動(dòng)。通過連接表示為桿620的節(jié)點(diǎn)K和M的行星齒輪組的兩 個(gè)元件，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)658的接合導(dǎo)致由桿620表示的所述行星齒輪組 的所有元件以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，從而起到鎖止離合器的作用。
傳動(dòng)裝置614獲得包括三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模式的幾個(gè)操作 模式，每個(gè)操作模式將分別在圖11-13中詳細(xì)說明，細(xì)節(jié)如下。圖14 的傳動(dòng)裝置實(shí)施例是桿圖傳動(dòng)裝置614的一種實(shí)現(xiàn)方式，并以與所述傳動(dòng)裝置614類似的方式才喿作。轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)650, 652， 654和656中的 兩個(gè)的組合的接合建立所述三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速操作模式。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu) 650和654的接合建立第一前進(jìn)電動(dòng)變速^莫式。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)650和656 的接合建立第二前進(jìn)電動(dòng)變速;f莫式。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)652和656的接合建 立第三前進(jìn)電動(dòng)變速才莫式。轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)650， 652, 654和656中的三 個(gè)的組合的接合建立各種固定傳動(dòng)比操作模式。除建立所述各個(gè)電動(dòng)變 速模式的每?jī)蓚€(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)的組合之外，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)658的接合允 許用于這些電動(dòng)變速模式的固定傳動(dòng)比模式。所述傳動(dòng)裝置614能夠不 用發(fā)動(dòng)機(jī)12的作用驅(qū)動(dòng)所述輸出元件618,也就是說當(dāng)輸入元件616是 固定的時(shí)候，在任何電動(dòng)變速模式能夠通過合適的選擇電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680 和682的速度反向驅(qū)動(dòng)所述輸出元件618。
接合圖l-4的論述，桿的部分的尺寸(即在節(jié)點(diǎn)之間的相對(duì) 間隔)與所述齒輪元件的輪齒數(shù)目或工作半徑成正比并表示為輪齒數(shù)目 或工作半徑，所述齒輪元件確定由所述桿表示的行星齒輪組的有效傳動(dòng)比。參見圖10所示的傳動(dòng)裝置614，節(jié)點(diǎn)J和K之間的距離是L4而節(jié) 點(diǎn)K和M之間的距離也是L4,從而創(chuàng)造桿620的有效傳動(dòng)比為接近1.0。 節(jié)點(diǎn)N和P之間的距離是L5,其被選擇為節(jié)點(diǎn)P和Q之間距離L6的兩 倍。這樣，桿630的有效傳動(dòng)比是2.0。節(jié)點(diǎn)N具有兩倍于節(jié)點(diǎn)Q沿節(jié) 點(diǎn)P的杠桿作用。節(jié)點(diǎn)R和S之間的距離是L4，桿620的節(jié)點(diǎn)S和T 之間的距離以及節(jié)點(diǎn)J和K之間的i 巨離和節(jié)點(diǎn)K和M也是L4 。這樣， 桿640的有效傳動(dòng)比接近實(shí)際的1.0。盡管不可能建立具有l(wèi).O的有效傳 動(dòng)比的簡(jiǎn)單行星齒輪組(因?yàn)辇X圈元件的尺寸必須與中心齒輪的尺寸相 同)，但通過利用復(fù)式行星齒輪組可以獲得1.0的有效傳動(dòng)比。相應(yīng)地， 桿620和640分別表示復(fù)式行星齒輪組。
由傳動(dòng)裝置614提供的第一前進(jìn)電動(dòng)變速模式是輸入-分 配操作模式，而第二和第三電動(dòng)變速模式是復(fù)合-分配操作模式。當(dāng)然， 存在所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)的接合的其他組合以實(shí)現(xiàn)其他的操作狀態(tài)。例如果所有的四個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)650, 652， 654和656同時(shí)4妾合，flr入軸 616和輸出軸618被有效地固定，因此沒有動(dòng)力可以傳遞，這就產(chǎn)生所 希望的"停車驅(qū)動(dòng)"結(jié)構(gòu)。所有轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)的同時(shí)分離提供正的空擋 狀態(tài)。
為了下面討論的目的，發(fā)動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)⒈徽J(rèn)為是前 進(jìn)或正的，與發(fā)動(dòng)機(jī)12相反的轉(zhuǎn)動(dòng)方向被認(rèn)為是倒退或負(fù)的。所述傳 動(dòng)裝置614能在任何電動(dòng)變速模式但優(yōu)選在用于倒檔操作的第一前進(jìn)電 動(dòng)變速模式中簡(jiǎn)單地通過選擇電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680和682的速度的組合反向 驅(qū)動(dòng)所述輸出元件618及以產(chǎn)生輸出元件618的倒轉(zhuǎn)。第 一前進(jìn)電動(dòng)變速操作模式
在第一機(jī)械的點(diǎn)，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680的速度是零，節(jié)點(diǎn)Q因 為由轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)654保持而固定不動(dòng)。在這點(diǎn)上，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)654 和656可以在同步狀態(tài)下互換，這樣在這些裝置的接合或分離中就沒有 滑動(dòng)。應(yīng)當(dāng)理解，在該搡作點(diǎn)，傳動(dòng)裝置614在基本上機(jī)械動(dòng)力流結(jié)構(gòu) 中運(yùn)行，通過電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680, 682傳遞的軸動(dòng)力可以忽略不計(jì)，來自 電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680或682的電損耗是非常小的。第一機(jī)械的點(diǎn)是第一電動(dòng) 變速模式的結(jié)束和第二電動(dòng)變速模式的開始。第二前進(jìn)電動(dòng)變速操作模式
在操作的第一機(jī)械的點(diǎn)，所述傳動(dòng)裝置可被控制來通過分 離轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)654和接合轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)656從第一電動(dòng)變速模式變換到第二電動(dòng)變速模式，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)682的操作從而從電機(jī)改變?yōu)榘l(fā)電 機(jī)。還在該互換點(diǎn)，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680的操作從發(fā)電機(jī)模式變換到電機(jī)模 式。發(fā)動(dòng)機(jī)12的速度在第二電動(dòng)模式期間保持預(yù)定轉(zhuǎn)速，或根據(jù)需要 改變。為了具有從一個(gè)模式到另一個(gè)模式同步換檔的優(yōu)點(diǎn)，輸入元件616 的速度與輸出元件618的速度的比值最好保持在第 一機(jī)械的點(diǎn)和第二機(jī) 械的點(diǎn)之間而傳動(dòng)裝置614運(yùn)行在第二電動(dòng)變速模式。
參見圖12，在第二前進(jìn)電動(dòng)變速才莫式期間通過轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī) 構(gòu)650和656的接合在傳動(dòng)裝置112內(nèi)建立的互連的桿圖被說明。具體 地說，節(jié)點(diǎn)R^皮固定至固定構(gòu)件684,電動(dòng)/發(fā)電才幾680與節(jié)點(diǎn)M 一皮連 接至節(jié)點(diǎn)Q進(jìn)而一同轉(zhuǎn)動(dòng)。所述桿620和630被一同壓縮，連接的節(jié)點(diǎn) J和N，以及M和Q分別對(duì)齊。當(dāng)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)682不提供轉(zhuǎn)矩時(shí)，需 要在節(jié)點(diǎn)Q處通過電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680提供的轉(zhuǎn)矩是在所述輸入元件616 處通過發(fā)動(dòng)機(jī)12提供的轉(zhuǎn)矩的一半，如節(jié)點(diǎn)Q和P的距離(L10或L6) 相對(duì)于節(jié)點(diǎn)K和P之間的距離(L9)所示。當(dāng)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680不提供轉(zhuǎn) 矩時(shí)，需要在節(jié)點(diǎn)N處通過電動(dòng)/發(fā)電機(jī)682提供的轉(zhuǎn)矩是在所述輸入 元件616處通過發(fā)動(dòng)機(jī)12提供的轉(zhuǎn)矩的四分之一，如節(jié)點(diǎn)P和N的距 離(L5或L8)相對(duì)于節(jié)點(diǎn)K和P之間的距離(L7)所示。
在第一機(jī)械的點(diǎn)，在該實(shí)施例中其是第二電動(dòng)變速^^莫式的反作用所需的轉(zhuǎn)矩，而不使用或供應(yīng)機(jī)械動(dòng)力，因?yàn)殡妱?dòng)/發(fā)電機(jī)680 是固定的。在第二機(jī)械的點(diǎn)，在該實(shí)施例中其是第二電動(dòng)變速模式的結(jié) 束，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)682可以提供所有提供至所述輸入元件16的轉(zhuǎn)矩的反 作用所需的轉(zhuǎn)矩，而不使用或供應(yīng)機(jī)械動(dòng)力，因?yàn)殡妱?dòng)/發(fā)電機(jī)682是固 定的。在這兩點(diǎn)之間，電動(dòng)/發(fā)電才幾680和682分?jǐn)偺峁┓醋饔昧氐娜?務(wù)，這樣在第二電動(dòng)變速才莫式才莫式期間該載荷可以從電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680 逐漸地傳遞到電動(dòng)/發(fā)電才幾682。在缺乏電池電源和電動(dòng)附加i殳備載荷的 情況下，該載荷被轉(zhuǎn)移以便由電動(dòng)/發(fā)電機(jī)682產(chǎn)生的電力通過電動(dòng)/發(fā) 電機(jī)680消耗，所以所述凈效應(yīng)只不過是從所述輸入元件616傳遞動(dòng)力 至^T出元件618。
為了在第二電動(dòng)變速模式期間繼續(xù)加速所述輸出元件618 (和安裝有傳動(dòng)裝置14的車輛)，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680 (作為電機(jī))的速度在所 述正向從零增加且電動(dòng)/發(fā)電機(jī)682 (作為發(fā)電機(jī))的速度被降低，第二電動(dòng)變速模式是復(fù)合-分配模式。電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680和發(fā)動(dòng)機(jī)12傳遞正相或 前進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)至所述節(jié)點(diǎn)M，電動(dòng)/發(fā)電才幾682在桿630的節(jié)點(diǎn)N處提供轉(zhuǎn) 動(dòng)反作用元件。由電動(dòng)/發(fā)電機(jī)682產(chǎn)生的電能可以被利用來給連接到電 動(dòng)/發(fā)電才幾680, 682的電池充電以驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)/發(fā)電才幾680,或才艮據(jù)電 動(dòng)/發(fā)電機(jī)680的需求電力值和電池的荷電水平驅(qū)動(dòng)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680和 682兩者。
所述動(dòng)力系統(tǒng)610繼續(xù)運(yùn)行在第二電動(dòng)變速才莫式直到電動(dòng)/ 發(fā)電機(jī)682的速度已經(jīng)減少到零且電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680的速度已經(jīng)增加到最 大值。在這一點(diǎn)上，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)682具有零的速度，其等于由轉(zhuǎn)矩傳遞 機(jī)構(gòu)650保持固定的節(jié)點(diǎn)R的速度。因此，在該互換點(diǎn)，所述轉(zhuǎn)矩傳遞 ^L構(gòu)650和652可以以同步的方式互^:,其中在傳動(dòng)比互:t奐期間沒有滑 動(dòng)發(fā)生。這是第二機(jī)械的點(diǎn)，即第二前進(jìn)電動(dòng)變速模式結(jié)束且第三前進(jìn) 電動(dòng)變速操作^t式開始。第三前進(jìn)電動(dòng)變速操作模式
所述第三前進(jìn)電動(dòng)變速操作模式也是復(fù)合-分配操作模 式。在第三前進(jìn)電動(dòng)變速操作;漠式期間，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680操作為發(fā)電機(jī) 而電動(dòng)/發(fā)電機(jī)682操作為電機(jī)。電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680的速度減少而電動(dòng)/發(fā) 電才幾682的速度增加。節(jié)點(diǎn)R和T都一皮以前進(jìn)方向或正向驅(qū)動(dòng)。節(jié)點(diǎn)R 由電動(dòng)/發(fā)電機(jī)682驅(qū)動(dòng)，節(jié)點(diǎn)T由發(fā)動(dòng)組12經(jīng)過由桿620表示的行星 齒輪組和由電動(dòng)/發(fā)電機(jī)682經(jīng)過由桿30代表的行星齒4侖組兩者驅(qū)動(dòng)。
參見圖13,在第三前進(jìn)電動(dòng)變速4莫式期間通過轉(zhuǎn)矩傳遞枳j 構(gòu)652和656的接合在傳動(dòng)裝置14內(nèi)建立的互連的桿圖被說明。具體 地說，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)682與節(jié)點(diǎn)N與節(jié)點(diǎn)R連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)/發(fā) 電才幾680與節(jié)點(diǎn)M一皮連接至節(jié)點(diǎn)Q進(jìn)而一同轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)閊干620兩個(gè)節(jié) 點(diǎn)與桿630的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)連接且桿630的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)與桿640的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)連 接，桿620, 630與640纟皮一同壓縮，所述連接的節(jié)點(diǎn),皮對(duì)齊，為了對(duì) 齊所述連接的節(jié)點(diǎn)所述桿根據(jù)需要被重定比例。這樣，在第三電動(dòng)變速 模式，節(jié)點(diǎn)J， N和R被連接，節(jié)點(diǎn)M和Q一皮連接，節(jié)點(diǎn)P和T^皮連 接，所述桿620， 630和640 一皮壓縮同時(shí)各個(gè)連接的節(jié)點(diǎn)對(duì)齊。在每個(gè) 情況下，節(jié)點(diǎn)R和S之間的距離，和節(jié)點(diǎn)S和T之間的距離從L4變化 為L(zhǎng)ll， L11是L4長(zhǎng)度的一半。當(dāng)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)682不提供轉(zhuǎn)矩時(shí)，需要在節(jié)點(diǎn)Q處通過電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680提供的轉(zhuǎn)矩是在所述輸入元件616 處通過發(fā)動(dòng)機(jī)12提供的轉(zhuǎn)矩的四分之一 ，如節(jié)點(diǎn)Q和S之間的距離(L8) 相對(duì)于節(jié)點(diǎn)K和S之間的距離(L9)所示。當(dāng)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680不提供轉(zhuǎn) 矩時(shí)，需要在節(jié)點(diǎn)R處通過電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680提供的轉(zhuǎn)矩是在所述輸入 元件616處提供轉(zhuǎn)矩的一半，如節(jié)點(diǎn)R和S之間的相對(duì)距離(Lll)相對(duì) 于節(jié)點(diǎn)K和S之間的相對(duì)距離(L9)所示。
這樣，在第一和第二前進(jìn)電動(dòng)變速操作模式期間需要電動(dòng)/ 發(fā)電機(jī)680提供以反作用輸入元件16提供的給定轉(zhuǎn)矩的最大轉(zhuǎn)矩發(fā)生 在第 一電動(dòng)變速模式期間，并與第二和第三電動(dòng)變速操作模式期間發(fā)生 的需要電動(dòng)/發(fā)電機(jī)682提供的最大轉(zhuǎn)矩相同。這種最大轉(zhuǎn)矩的相等是因 為由桿620, 630和640表示的所述行星齒輪組選擇的傳動(dòng)比，它們分 別是l.O, 2.0和1.0。因?yàn)殡妱?dòng)/發(fā)電機(jī)80， 82具有相同的最大轉(zhuǎn)矩技術(shù) 要求，所以它們可以在尺寸上相等。
在第三前進(jìn)電動(dòng)變速操作模式期間，電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680供應(yīng)682和/或提供能量至連接到所述電機(jī)的電池組以增加所述電池存儲(chǔ)電 荷。所述第三前進(jìn)電動(dòng)變速操作才莫式可以持續(xù)到所述動(dòng)力系統(tǒng)10驅(qū)動(dòng) 車輛達(dá)到車輛的最高轉(zhuǎn)速點(diǎn)，在該最高轉(zhuǎn)速點(diǎn)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680的速度是 零，即第三機(jī)械的點(diǎn)。固定傳動(dòng)比模式
傳動(dòng)裝置614還提供三個(gè)固定傳動(dòng)比操作模式。第一固定 傳動(dòng)比才莫式由轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)650, 654和656的接合提供，優(yōu)選當(dāng)電動(dòng)/ 發(fā)電機(jī)680的速度是零時(shí)在第 一和第二電動(dòng)變速^^莫式之間建立的第 一機(jī) 械的點(diǎn)上。第二固定傳動(dòng)比沖莫式由轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)650, 652和656的接 合提供，優(yōu)選當(dāng)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)682的速度是零時(shí)在第二和第三電動(dòng)變速模 式之間建立的第二機(jī)械的點(diǎn)上。第三固定傳動(dòng)比模式由轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu) 652, 654和656的接合提供，優(yōu)選當(dāng)電動(dòng)/發(fā)電才幾680的速度是零時(shí)在 所述第三積4成的點(diǎn)上。
第二前進(jìn)電動(dòng)變速操作模式的傳動(dòng)比分布與第三前進(jìn)電動(dòng) 變速操作模式的傳動(dòng)比分布相同。第二電動(dòng)變速模式內(nèi)的傳動(dòng)比范圍從 3.0到1.5,建立2.0的傳動(dòng)比分布。第三電動(dòng)變速模式的傳動(dòng)比范圍是/人1.5到0.75,也是2.0的傳動(dòng)比分布。在圖10至13中，每個(gè)行星齒輪組的元件的相對(duì)速度可以 使用所述節(jié)點(diǎn)之間的距離來計(jì)算，所述節(jié)點(diǎn)在所述桿上表示這些元件。 參見圖10，對(duì)于第一固定傳動(dòng)比沖莫式，與節(jié)點(diǎn)M連接的電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680 是固定的，所以與節(jié)點(diǎn)K連接的輸入元件618的速度與和節(jié)點(diǎn)J連接的 互連元件672的速度的比值是，節(jié)點(diǎn)K至節(jié)點(diǎn)M之間的距離L4與節(jié)點(diǎn) J至節(jié)點(diǎn)M之間的距離L7之間的比值，L7是L4的兩倍，這產(chǎn)生用于 具有1.0的有效傳動(dòng)比的行星齒輪組的一比二的傳動(dòng)比。與節(jié)點(diǎn)N連接 的互連元件672與和節(jié)點(diǎn)P連接的互連元件674之間的傳動(dòng)比是節(jié)點(diǎn)N 至節(jié)點(diǎn)Q的距離L5加上L6 (即，L7)與節(jié)點(diǎn)P至節(jié)點(diǎn)Q之間的距離L6 的比值，這產(chǎn)生用于具有2.0的有效傳動(dòng)比的行星齒輪組的三比一的傳 動(dòng)比。互連元件674和輸出元件618之間的傳動(dòng)比可以使用桿640和從 節(jié)點(diǎn)T至節(jié)點(diǎn)R的距離與從節(jié)點(diǎn)S到節(jié)點(diǎn)R的距離同樣地得到，這產(chǎn) 生用于桿640的二比一的傳動(dòng)比，桿640表示具有l(wèi).O的有效傳動(dòng)比的 行星齒輪組。用于第一固定傳動(dòng)比模式的總的傳動(dòng)比是這三個(gè)比值的乘 積，即3.0的傳動(dòng)比。對(duì)于第二固定傳動(dòng)比;^莫式，參見圖12,電動(dòng)/發(fā)電機(jī)682是 固定的，所以與節(jié)點(diǎn)K連接的輸入元件616和與節(jié)點(diǎn)P連接的互連元件 674之間的傳動(dòng)比是節(jié)點(diǎn)K至節(jié)點(diǎn)J和N的距離(L8減去L9，或一比二 ) 與節(jié)點(diǎn)P至節(jié)點(diǎn)J和N的距離(L9,或二比三)的比值，這產(chǎn)生用于具 有1.0和2.0的有效傳動(dòng)比的4亍星齒輪組的三比四的傳動(dòng)比，具有1.0和 2.0的有效傳動(dòng)比的行星齒輪組分別由桿620和630表示?；ミB元件674 和輸出元件618之間的傳動(dòng)比可以使用桿640和節(jié)點(diǎn)T至節(jié)點(diǎn)R的距離 與節(jié)點(diǎn)S到節(jié)點(diǎn)R的距離同樣地得到，這產(chǎn)生用于桿640的二比一的傳 動(dòng)比，桿640表示具有1.0的有效傳動(dòng)比的行星齒輪組。用于第一固定 傳動(dòng)比模式的總的傳動(dòng)比是這兩個(gè)傳動(dòng)比的乘積，即1.5的傳動(dòng)比。對(duì)于第三固定傳動(dòng)比才莫式，參見圖13,電動(dòng)/發(fā)電機(jī)680是 固定的，所以經(jīng)過所述傳動(dòng)裝置614的總的傳動(dòng)比是節(jié)點(diǎn)K至節(jié)點(diǎn)M 和Q的距離L8減去L9或L4與節(jié)點(diǎn)S至節(jié)點(diǎn)M和Q的距離L8 (即， L4力。上L9)的比值，其中節(jié)點(diǎn)K與輸入元件616連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)， 節(jié)點(diǎn)S與輸出元件618連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，所述第三固定傳動(dòng)比 模式具有四比三的傳動(dòng)比，即0.75。第六實(shí)施例如圖14所示，動(dòng)力系統(tǒng)710提供了傳動(dòng)裝置714的一個(gè)具 體實(shí)施例，傳動(dòng)裝置714能由圖示圖10- 13中桿圖所示的動(dòng)力系統(tǒng)610 表示，并能以與所述610動(dòng)力系統(tǒng)相同的方法操作。動(dòng)力系統(tǒng)710包括 發(fā)動(dòng)沖幾12,主減速器才幾構(gòu)17，和具有輸入元件716和輸出元件718的 電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置714,輸入元件716與發(fā)動(dòng)機(jī)12連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)， 輸出元件718與主減速器機(jī)構(gòu)17連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)。所述傳動(dòng)裝置714 包括三個(gè)行星齒輪組720, 730和740,分別表示圖11-13中的桿620, 630和640。 4亍星齒輪組720包括中心齒4侖元件722,齒圏元件724，和 保持架元件726。所述保持架元件726可旋轉(zhuǎn)地支撐第一組小齒輪727 和第二組小齒輪728。第一組小齒輪727被布置成與所述中心齒輪元件 722和第二組小齒輪728兩者嚙合。第二組小齒輪728 ;故布置成與所述 第一組小齒輪727和齒圈元件724兩者嚙合。這樣，行星齒輪組720是 復(fù)式S - P - P - R齒4侖組。齒圈元件724具有104個(gè)齒而中心齒4侖元件 722具有52個(gè)齒，建立用于行星齒輪組720的1.00的有效傳動(dòng)比。行星齒輪組730包括中心齒輪元件732,齒圏元件734和 保持架元件736,保持架元件736可旋轉(zhuǎn)地支撐多個(gè)小齒輪737,多個(gè) 小齒輪737被布置成與中心齒輪元件732和齒圈元件734兩者嚙合。齒 圈元件734具有88個(gè)齒而中心齒4侖元件732具有44個(gè)齒，建立用于刊-星齒4侖組730的2.0的有效傳動(dòng)比。行星齒輪組740包括中心齒輪元件742,齒圏元件744,和 保持架元件746。所述保持架元件746可旋轉(zhuǎn)地支撐第一組小齒輪747 和第二組小齒輪748。第一組小齒輪747被布置成與所述中心齒輪元件 742和第二組小齒輪748兩者嚙合。第二組小齒輪748被布置成與所述 第一組小齒輪747和齒圈元件744兩者嚙合。這樣，行星齒輪組740是 復(fù)式S-P-P-R齒輪組。在所述S-P-P-R齒輪組740中，齒圈元件 744的速度是中心齒輪元件742的速度和保持架元件746的速度的加權(quán) 平均值。進(jìn)入中心齒輪元件742內(nèi)的轉(zhuǎn)矩和進(jìn)入中心齒輪元件746內(nèi)的 轉(zhuǎn)矩加起來是從齒圈元件744輸出的轉(zhuǎn)矩。齒圈元件744具有104個(gè)齒 而中心齒輪元件742具有52個(gè)齒。所述行星齒4侖組740的有效傳動(dòng)比是1.0?；ミB元件772持續(xù)連接所述保持架元件726和中心齒輪元 件732。互連元件774將保持架元件736與中心齒輪元件742持續(xù)連接 進(jìn)而一起轉(zhuǎn)動(dòng)。所述齒圈元件724，保持架元件726和中心齒4侖元件722 分別對(duì)應(yīng)圖10- 13中的節(jié)點(diǎn)K, J和M。所述齒圏元件734,保持架元 件736和中心齒輪元件732分別對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)Q， P和N。所述保持架元件 746,齒圈元件742和中心齒4侖元件742分別對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)R, S和T。電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置714還包括兩個(gè)電動(dòng)/發(fā)電才凡780和782, 它們可以接收來自儲(chǔ)能裝置786例如一 電池組的電力或向所述儲(chǔ)能裝置 提供電力。電子控制器788與電池786和功率變換器7卯信號(hào)連通，功 率變換器790還與電動(dòng)/發(fā)電機(jī)780， 782的定子部分電連通。所述控制 器788響應(yīng)于各種輸入信號(hào)通過變換器790調(diào)節(jié)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)780, 782 和電池786之間的功率流，所述輸入信號(hào)包括車輛速度，操作者需求， 電池786的荷電水平和由發(fā)動(dòng)機(jī)12提供的動(dòng)力，變換器790在電池786 提供或利用的直流電和電動(dòng)/發(fā)電機(jī)780, 782的定子部分提供或利用的
交流電之間摔爭(zhēng):換。所述電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置714還包括多個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)750, 752, 754和756。轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)750選#^性地接合以將^呆持架元件746 固定至固定構(gòu)件784。轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)752選才,性i也接合以將中心齒4侖元 件732，保持架元件726和電動(dòng)/發(fā)電機(jī)782與保持架元件746連接進(jìn)而 一同轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)754選擇性地接合以將齒圈元件734固定至所 述所述固定構(gòu)件784。轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)756選擇性地接合以將電動(dòng)/發(fā)電機(jī) 780和中心齒4侖元件722與齒圈元件734連接進(jìn)而 一 同轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)力系統(tǒng)710的操作與圖10-13中描述的動(dòng)力系統(tǒng)610的 操作相同。也就是說，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)750和754的接合建立第一前進(jìn)電 動(dòng)變速?zèng)_莫式，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)750和756的接合建立第二前進(jìn)電動(dòng)變速才莫 式，以及轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)752和756的接合建立第三前進(jìn)電動(dòng)變速模式。 傳動(dòng)裝置714還提供三個(gè)固定傳動(dòng)比操作模式。第 一固定傳動(dòng)比模式由 轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)750, 754和756的接合提供(提供3.0的固定傳動(dòng)比)， 優(yōu)選在第一和第二前進(jìn)電動(dòng)變速模式之間建立的第一機(jī)械的點(diǎn)上。第二 固定傳動(dòng)比模式由轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)750, 752和756的接合提供(提供1.5的固定傳動(dòng)比)，優(yōu)選在第二和第三電動(dòng)變速模式之間建立的第二機(jī)械
的點(diǎn)上。第三固定傳動(dòng)比才莫式由轉(zhuǎn)矩傳遞才幾構(gòu)752, 754和756的接合 提供(提供0.75的固定傳動(dòng)比)，優(yōu)選在電動(dòng)/發(fā)電機(jī)780的速度為零時(shí) 的第三機(jī)械的點(diǎn)上。另外，需要來自電動(dòng)/發(fā)電機(jī)780的最大轉(zhuǎn)矩與需要來自電 動(dòng)/發(fā)電機(jī)782的最大轉(zhuǎn)矩相同，這允許它們具有相同的尺寸，如圖10- 13 中示意的桿圖所示。 —種傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的方法將接合圖5的實(shí)施例進(jìn)行描述， 然而應(yīng)當(dāng)理解，所述方法適合于這里描述的所有實(shí)施例。所述方法包括 電動(dòng)/發(fā)電機(jī)和所述行星齒輪組的被選擇的元件之間的持續(xù)連接和所述 行星齒輪組的不同元件之間或行星齒輪組的元件和固定構(gòu)件之間的選 擇性連接。參見圖5,在傳動(dòng)裝置110中選擇的持續(xù)連接是主軸或互連 元件170,其持續(xù)連接所述保持架元件126,保持架元件136和中心齒 輪元件142。所述選擇性的連接通過轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)的接合實(shí)現(xiàn)。參見圖 5,所述選擇性連接是通過轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)150的接合保持架元件146與 固定構(gòu)件184的連接。所述選擇性連接包括通過轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)152的選 擇性接合而實(shí)現(xiàn)的中心齒輪元件132和電動(dòng)/發(fā)電機(jī)182與保持架元件 146的連接。所述選擇連接進(jìn)一步地包括通過轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)154的接合 實(shí)現(xiàn)的齒圈元件134與固定構(gòu)件184的連接。所述選擇性連接此外包括 通過轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)156的選擇性接合而實(shí)現(xiàn)的中心齒輪元件122和電動(dòng) /發(fā)電機(jī)180與齒圈元件134的連接。通過轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)不同組合的接合 而實(shí)現(xiàn)的所述選擇的持續(xù)連接和選擇性連接實(shí)現(xiàn)三個(gè)電動(dòng)變速前進(jìn)操 作模式。具體地說；相對(duì)于圖5的動(dòng)力系統(tǒng)110，轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)150和 154的接合建立第一電動(dòng)變速模式；轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)150和156的接合建 立第二電動(dòng)變速模式；以及轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)152和156的接合建立第三電 動(dòng)變速才莫式。所述方法進(jìn)一步地包括選擇用于所述三個(gè)行星齒輪組的有 效傳動(dòng)比，在所述三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模式期間對(duì)于給定的轉(zhuǎn)矩這需要來 自每個(gè)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)基本上相等的最大轉(zhuǎn)矩，從而允許第一和第二電動(dòng)/ 發(fā)電機(jī)在尺寸上基本相等。參見圖5，如上所述，用于行星齒輪組120 的有效傳動(dòng)比是2.0,用于行星齒輪組130的有效傳動(dòng)比是2.0，用于行 星齒輪組140的有效傳動(dòng)比是1.36。這些傳動(dòng)比允許電動(dòng)/發(fā)電機(jī)180和182具有基本上相同的吃醋，因?yàn)樵谒鋈齻€(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模式期間每
個(gè)電機(jī)需要的最大轉(zhuǎn)矩是相同的。盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式，但所屬技術(shù) 領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種可選擇的設(shè)計(jì)和實(shí)施方案 都落在隨附的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，包括輸入元件和輸出元件；第一和第二電動(dòng)/發(fā)電機(jī)；分別具有第一，第二和第三元件的第一，第二和第三行星齒輪組，其中所述輸入元件，所述輸出元件和所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)分別與所述元件的各不相同的一個(gè)連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；多個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)選擇性地接合以將不同的所述元件相互連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)或?qū)⒉煌乃鲈c固定構(gòu)件連接；其中所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)的不同組合的接合建立三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速操作模式，和其中所述行星齒輪組的特征在于有效傳動(dòng)比，所述有效傳動(dòng)比在所述三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模式期間對(duì)于所述輸入元件上給定的轉(zhuǎn)矩需要來自每一電動(dòng)/發(fā)電機(jī)基本上相等的最大轉(zhuǎn)矩，從而允許第一和第二電動(dòng)/發(fā)電機(jī)在尺寸上基本相等。
2、 如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，其中所述基本上相等 的最大轉(zhuǎn)矩在所述三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模式每個(gè)中需要來自所述電動(dòng)/發(fā) 電才幾中的任何一個(gè)。
3、 如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，其中第一電動(dòng)變速模 式是輸入_分配操作模式，而第二和第三電動(dòng)變速模式是以基本上相同 的傳動(dòng)比分布為特征的復(fù)合-分配模式。
4、 如權(quán)利要求3所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，其中所述三個(gè)行星齒 輪組中的兩個(gè)的有效傳動(dòng)比是不小于l.O且不大于1.4,而另一個(gè)行星齒 輪組的有效傳動(dòng)比是不小于1.7且不大于2.3。
5、 如權(quán)利要求3所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，其中所述三個(gè)行星齒 輪組中的兩個(gè)的有效傳動(dòng)比是不小于1.7且不大于2.3,而另一個(gè)行星齒 輪組的有效傳動(dòng)比是不小于l.O且不大于1.4。
6、 如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，進(jìn)一步包括 與第一行星齒輪組的一個(gè)所述元件持續(xù)連接的互連元件； 其中所述第三行星齒輪組是復(fù)式行星齒輪組，所述復(fù)式行星齒輪組具有所述第一，第二和第三元件中的一個(gè)，在所述三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模 式的每個(gè)中所述第一，第二和第三元件中的一個(gè)與所述固定構(gòu)件和所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)之一中的一個(gè)連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)，所述復(fù)式行星齒輪組還具有所述第一，第二和第三元件中的另一個(gè)，在所述三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模 式的每個(gè)中所述第一，第二和第三元件中的另一個(gè)與所述互連元件連接 進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；和其中與所述固定構(gòu)件和所述電動(dòng)發(fā)電才幾之一中的一所述第三行星齒輪組的有效傳動(dòng)比。
7、 如權(quán)利要求6所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，其中所述第三行星 齒輪組的第一，第二和第三元件包括第一中心齒輪元件，保持架元件， 和第二中心齒輪元件，保持架元件可旋轉(zhuǎn)地支撐第一和第二組小齒輪； 其中第 一和第二組小齒輪彼此相互連續(xù)嚙合；和其中第 一 中心齒輪元 件與第一組小齒輪連續(xù)地嚙合以及第二中心齒輪元件與第二組小齒輪連續(xù)地嚙合。
8、 如權(quán)利要求7所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，其中在所述三個(gè)電動(dòng)變速模式的每個(gè)中與所述固定構(gòu)件和所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)之一中的一個(gè)連 接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)的元件是保持架元件；和其中與所述互連元件連接進(jìn)而 共同轉(zhuǎn)動(dòng)的元件是第 一 中心齒輪元件。
9、 如權(quán)利要求8所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，其中在所述三個(gè)電動(dòng) 變速模式的每個(gè)中所述保持架元件與所述輸出元件連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)。
10、 如權(quán)利要求8所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，進(jìn)一步包括 與所述小齒輪組中的一組嚙合的齒圈元件；和一附加的轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地接合以將所述齒圏元件固定 至所述固定構(gòu)件，從而至少部分地建立倒檔電動(dòng)變速模式。
11、 如權(quán)利要求6所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，其中所述第三行星 齒輪組的第一，第二和第三元件包括中心齒輪元件，保持架元件，和齒 圈元件，所述保持架元件可旋轉(zhuǎn)地支撐第一和笫二組小齒輪；其中第 一和第二組小齒輪連續(xù)地彼此嚙合；和其中所述中心齒輪 元件與第 一組小齒輪連續(xù)地嚙合以及第二組小齒輪元件與所述齒圏元 件連續(xù)地嚙合。
12、 如權(quán)利要求11所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，其中在所述三個(gè)前 進(jìn)電動(dòng)變速模式的每個(gè)中與所述固定構(gòu)件和所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)之一中的 一個(gè)連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)的元件是保持架元件；和其中在所述三個(gè)前進(jìn)電中心齒輪元件。
13、 如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，其中第一，第二和 第三行星齒輪組中的每一個(gè)能由各自的三節(jié)點(diǎn)桿表示，所述三節(jié)點(diǎn)桿具有分別表示第一，第二和第三元件的第一，第二和第三節(jié)點(diǎn)；其中所 述第一和第三行星齒輪組是復(fù)式行星齒輪組；并進(jìn)一步包括第一互連元件，其持續(xù)地將第一桿的第二節(jié)點(diǎn)與第二桿的第一節(jié)點(diǎn) 連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；第二互連元件，其持續(xù)地將第二桿的第二節(jié)點(diǎn)與第三桿的第二節(jié)點(diǎn) 連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；其中所述輸入元件與第一行星齒輪組的第一節(jié)點(diǎn)持 續(xù)連接從而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；其中所述第三行星齒輪組的第 一 節(jié)點(diǎn)與所述輸 出元件持續(xù)連接從而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；其中第一電動(dòng)/發(fā)電機(jī)與第一桿的第三節(jié) 點(diǎn)持續(xù)連接；其中第二電動(dòng)/發(fā)電機(jī)與第二桿的第一節(jié)點(diǎn)持續(xù)連接；其 中所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第 一個(gè)選擇性地接合以將所述第三桿的第三 節(jié)點(diǎn)與所述固定構(gòu)件連接；其中所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第二個(gè)選擇性地 接合以將所述第三桿的第三節(jié)點(diǎn)與第二桿的第一節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn) 動(dòng)；其中所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第三個(gè)選擇性地接合以將第二桿的第 三節(jié)點(diǎn)與所述固定構(gòu)件連接；其中所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第四個(gè)選擇 性地接合以將所述第 一桿的第三節(jié)點(diǎn)與第二桿的第三節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)而共 同轉(zhuǎn)動(dòng)；其中所述第 一和第三轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)被接合以建立第 一 電動(dòng)變速 模式；其中所述第 一和第四轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)被接合以建立第二電動(dòng)變速模 式；和其中所述第二和第四轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)被接合以建立第三電動(dòng)變速模式。
14、 如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，其中第一，第二和 第三行星齒輪組中的每一個(gè)能由各自的三節(jié)點(diǎn)桿表示，所述三節(jié)點(diǎn)桿具 有分別表示第一，第二和第三元件的第一，第二和第三節(jié)點(diǎn)；其中所 述第三行星齒輪組是一復(fù)式行星齒輪組；并進(jìn)一步包括一互連元件將每個(gè)桿的第二節(jié)點(diǎn)持續(xù)連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)； 其中所述輸入元件與第 一行星齒輪組的第 一節(jié)點(diǎn)持續(xù)連接從而共 同轉(zhuǎn)動(dòng)；其中所述第三行星齒輪組的第 一 節(jié)點(diǎn)與所述輸出元件持續(xù)連 接從而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；其中第一電動(dòng)/發(fā)電機(jī)與第一桿的第三節(jié)點(diǎn)持續(xù)連接； 其中第二電動(dòng)/發(fā)電機(jī)與第二桿的第 一節(jié)點(diǎn)持續(xù)連接；其中所述轉(zhuǎn)矩傳 遞機(jī)構(gòu)中的第 一 個(gè)選擇性地接合以將所述第三桿的第三節(jié)點(diǎn)與所述固 定構(gòu)件連接；其中所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第二個(gè)選擇性地接合以將所述第三桿的第三節(jié)點(diǎn)與第二桿的第一節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；其中所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第三個(gè)選擇性地接合以將第二桿的第三節(jié)點(diǎn)與所述固定構(gòu)件連接；其中所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第四個(gè)選擇性地接合以將所 述第一桿的第三節(jié)點(diǎn)與第二桿的第三節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；其中所述 第一和第三轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)被接合以建立第一電動(dòng)變速模式；其中所述第 一和第四轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)被接合以建立第二電動(dòng)變速模式；和其中所述第二和第四轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)被接合以建立第三電動(dòng)變速才莫式。
15、 如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，其中所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)的第一，笫二，第三和第四個(gè)被以不同的成對(duì)組合的方式選擇性接 合從而建立所述三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速才莫式和多個(gè)固定傳動(dòng)比^t式，并進(jìn)一步包括附加的轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地接合以連接其中一個(gè)所述行星齒 輪組中的兩個(gè)元件進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)，從而提供附加的固定傳動(dòng)比才莫式。
16、 一種電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，包括 輸入元件和輸出元件； 第一和第二電動(dòng)/發(fā)電機(jī)；分別具有第一，第二和第三元件的第一，第二和第三行星齒輪組， 和每個(gè)行星齒輪組能由桿圖的不同的桿表示，每個(gè)桿具有的至少第一 ， 第二和第三節(jié)點(diǎn)與所述相應(yīng)行星齒輪組的第一，第二，和第三元件對(duì)應(yīng)； 其中所述輸入元件，所述輸出元件，第一電動(dòng)/發(fā)電機(jī)和第二電動(dòng)/發(fā)電 機(jī)與不同的節(jié)點(diǎn)連接；和述節(jié)點(diǎn)或?qū)⒐?jié)點(diǎn)與固^構(gòu)件、i^接從而建^三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模式'，其中 所述桿被壓縮以便與電動(dòng)/發(fā)電機(jī)連接的節(jié)點(diǎn)距與所述輸入元件連接的 節(jié)點(diǎn)具有基本上相同的距離，這樣，在所述三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模式期間， 對(duì)于在輸入元件上給定的轉(zhuǎn)矩，需要來自每個(gè)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩基 本相等。
17、 如權(quán)利要求16所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，其中所述基本上相 等的最大轉(zhuǎn)矩在所述三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模式每個(gè)中需要來自所述電動(dòng)/ 發(fā)電機(jī)的任何一個(gè)。
18、 如權(quán)利要求16所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，進(jìn)一步包括 與第 一行星齒輪組的所述元件中的 一個(gè)持續(xù)連接的互連元件；其中所述第三行星齒輪組是復(fù)式行星齒輪組，所述復(fù)式行星齒輪組 具有所述第一，第二和第三元件中的一個(gè)，在所述三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模 式的每個(gè)中所述第一，第二和第三元件中的一個(gè)與所述固定構(gòu)件和所述 電動(dòng)/發(fā)電機(jī)之一中的一個(gè)連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)，所述復(fù)式行星齒輪組還具 有所述第一，第二和第三元件中的另一個(gè)，在所述三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模 式的每個(gè)中所述第 一 ，第二和第三元件中的另 一個(gè)與所述互連元件連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；和其中與所述固定構(gòu)件和所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)之一中的一個(gè)述第三行星齒輪組的有效傳動(dòng)比。
19、 如權(quán)利要求16所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，其中所述第三行 星齒輪組的第一，第二和第三元件包括第一中心齒輪元件，保持架元件， 和第二中心齒輪元件，保持架元件可旋轉(zhuǎn)地支撐第一和第二組小齒輪；其中第一和第二組小齒輪連續(xù)地彼此嚙合；和其中第一中心齒輪元件與第一組小齒輪連續(xù)地嚙合以及第二中心齒輪元件與第二組小齒輪連續(xù)地嚙合。
20、 如權(quán)利要求16所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，其中所述第三行星 齒輪組的第一，第二和第三元件包括中心齒輪元件，保持架元件，和齒 圈元件，所述保持架元件可旋轉(zhuǎn)地支撐第一和第二組小齒輪；其中第一和第二組小齒輪連續(xù)地彼此嚙合；和其中所述中心齒輪元 件與第 一組小齒輪連續(xù)地嚙合以及第二組小齒輪元件與所述齒圈元件 連續(xù)地嚙合。
21、 如權(quán)利要求16所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，其中表示第一，第 二和第三行星齒輪組的不同桿中的每個(gè)是三節(jié)點(diǎn)桿；其中所述第一和 第三行星齒輪組是復(fù)式行星齒輪組；并進(jìn)一步包括第一互連元件，其持續(xù)地將第一桿的第二節(jié)點(diǎn)與第二桿的第一節(jié)點(diǎn) 連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；第二互連元件，其持續(xù)地將笫二桿的第二節(jié)點(diǎn)與第三桿的第二節(jié)點(diǎn) 連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；其中所述輸入元件與第 一行星齒輪組的第 一 節(jié)點(diǎn)持 續(xù)連接從而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；其中所述第三行星齒輪組的第 一 節(jié)點(diǎn)與所述輸 出元件持續(xù)連接從而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；其中笫一電動(dòng)/發(fā)電機(jī)與第 一桿的第三節(jié) 點(diǎn)持續(xù)連接；其中第二電動(dòng)/發(fā)電機(jī)與第二桿的第一節(jié)點(diǎn)持續(xù)連接；其中 所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第一個(gè)選擇性地接合以將所述第三桿的第三節(jié)點(diǎn)固定至所述固定構(gòu)件；其中所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第二個(gè)選擇性地接合以將所述第三桿的第三節(jié)點(diǎn)與第二桿的第一節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；其中所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第三個(gè)選擇性地接合以將第二桿的第 三節(jié)點(diǎn)與所述固定構(gòu)件連接；其中所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第四個(gè)選擇性 地接合以將所述第一桿的第三節(jié)點(diǎn)與第二桿的第三節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)而共同 轉(zhuǎn)動(dòng)；其中所述笫一和第三轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)被接合以建立第一電動(dòng)變速模 式；其中所述第一和第四轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)被接合以建立第二電動(dòng)變速模 式；和其中所述第二和第四轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)被接合以建立第三電動(dòng)變速才莫 式。
22、 如權(quán)利要求16所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，其中第一電動(dòng)變速 模式是輸入-分配模式；和其中第二和第三電動(dòng)變速模式是以基本上 相同的傳動(dòng)比分布為特征的復(fù)合-分配模式。
23、 一種電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，包括 輸入元件和輸出元件； 兩個(gè)電動(dòng)/發(fā)電才幾；多個(gè)行星齒輪組，每個(gè)具有多個(gè)元件；其中所述元件的至少兩對(duì)被 持續(xù)連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)，每一對(duì)包括所述行星齒輪組的兩個(gè)的元件； 多個(gè)選擇性地接合的轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)；其中至少一個(gè)所述行星齒輪組的所述多個(gè)元件包括第一齒輪元件， 第二齒輪元件，和保持架元件，保持架元件可轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐第一和笫二組 小齒輪；其中第一組小齒輪與第一齒輪嚙合；其中第二組小齒輪與第 一組小齒輪和第二齒輪嚙合；其中所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)被以至少兩個(gè)的三個(gè)組合的方式選擇性地 接合從而在輸入元件和輸出元件之間實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同的固定傳動(dòng)比；其 中所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)被以至少三個(gè)的兩個(gè)組合的方式選擇性地接合從 而在輸入元件和l敘出元件之間與所述電動(dòng)/發(fā)電才幾一起實(shí)現(xiàn)電動(dòng)變速傳動(dòng)/發(fā)電-幾之間^最大轉(zhuǎn)矩比基本上等于:變速傳動(dòng)比模式期間:入元件和笫二電動(dòng)/發(fā)電機(jī)之間的最大轉(zhuǎn)矩比。
24、 一種設(shè)計(jì)具有三個(gè)行星齒輪組和兩個(gè)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)裝置 的方法，包括選擇所述電動(dòng)/發(fā)電機(jī)和選定的行星齒輪組之間的持續(xù)連接和通過轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)的接合所述行星齒輪組的不同的元件或所述行星齒輪組的接合實(shí)現(xiàn)三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速操作模式；和選擇用于所述三個(gè)行星齒輪組的有效傳動(dòng)比，在所述三個(gè)電動(dòng)變速 模式期間對(duì)于給定的輸入轉(zhuǎn)矩這需要來自每個(gè)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)基本上相等 的最大轉(zhuǎn)矩，從而允許第一和第二電動(dòng)/發(fā)電機(jī)的尺寸上基本相等。
25、 一種電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，包括輸入元件和輸出元件；第一和第二電動(dòng)/發(fā)電機(jī)；分別具有第一，第二和第三元件的第一，第二和第三行星齒輪組， 和每個(gè)行星齒輪組能由桿圖的不同的三節(jié)點(diǎn)桿表示，每個(gè)桿具有與所述相應(yīng)行星齒輪組的第一，第二和第三元件對(duì)應(yīng)的第一，第二和第三節(jié)點(diǎn)； 其中所述第一和第三行星齒輪組是復(fù)式行星齒輪組；其中所述輸入元 件，所述輸出元件，第一電動(dòng)/發(fā)電機(jī)和第二電動(dòng)/發(fā)電機(jī)與不同的節(jié)點(diǎn) 連接；和述節(jié)點(diǎn)或?qū)⑺龉?jié)點(diǎn)與固定構(gòu)件連接從而建立三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速^^莫式；第 一互連元件，其持續(xù)地將第 一桿的第二節(jié)點(diǎn)與第二桿的第 一節(jié)點(diǎn) 連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；第二互連元件，其持續(xù)地將第二桿的第二節(jié)點(diǎn)與第三桿的第二節(jié)點(diǎn) 連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；其中所述輸入元件與第一行星齒輪組的第一節(jié)點(diǎn)持 續(xù)連接從而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；其中所述第三行星齒輪組的第 一 節(jié)點(diǎn)與所述輸出 元件持續(xù)連接從而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；其中第一電動(dòng)/發(fā)電機(jī)與第一桿的第三節(jié)點(diǎn) 持續(xù)連接；和其中第二電動(dòng)/發(fā)電機(jī)與第二桿的第一節(jié)點(diǎn)持續(xù)連接。
26、 如權(quán)利要求25所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，其中所述轉(zhuǎn)矩傳 遞機(jī)構(gòu)中的第 一個(gè)選擇性地接合以將所述第三桿的第三節(jié)點(diǎn)固定至所 述固定構(gòu)件；其中所述轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第二個(gè)選擇性地接合以將所 述第三桿的第三節(jié)點(diǎn)與第二桿的第一節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；其中所述 轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)中的第三個(gè)選擇性地接合以將第二桿的第三節(jié)點(diǎn)與所述 固定構(gòu)件連接；其中所述轉(zhuǎn)矩傳遞^/L構(gòu)中的第四個(gè)選擇性地接合以將 所述第一桿的第三節(jié)點(diǎn)與第二桿的第三節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)；其中所 述第一和第三轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)被接合以建立第一電動(dòng)變速?zèng)_莫式；其中所 述第 一和第四轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)被接合以建立第二電動(dòng)變速模式；和其中所 述第二和第四轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)被接合以建立第三電動(dòng)變速模式。
27、 如權(quán)利要求26所述的電動(dòng)變速傳動(dòng)裝置，進(jìn)一步包括 附加的轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)，其選擇性地接合以連接其中一個(gè)所述行星齒 輪組的兩個(gè)元件進(jìn)而共同轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣提供附加的固定傳動(dòng)比模式。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有第一和第二電動(dòng)/發(fā)電機(jī)以及三個(gè)行星齒輪組的電動(dòng)變速裝置。所述行星齒輪組具有固定的互連和通過多個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)的選擇性連接從而提供三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模式。優(yōu)選，所述行星齒輪組的特征在于有效傳動(dòng)比，這樣在所述三個(gè)前進(jìn)電動(dòng)變速模式期間對(duì)于所述輸入元件上給定的轉(zhuǎn)矩需要來自每一電動(dòng)/發(fā)電機(jī)基本上相等的最大轉(zhuǎn)矩。這允許第一和第二電動(dòng)/發(fā)電機(jī)基本上尺寸相等。
文檔編號(hào)F16H3/72GK101255908SQ20081008150
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2008年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月26日
發(fā)明者A·G·霍爾姆斯, B·M·康倫, D·克萊門, M·R·施米德特 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司