專利名稱：具有兩個(gè)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的三模式混合動(dòng)力傳動(dòng)系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有兩個(gè)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的混合動(dòng)力機(jī)電傳動(dòng)系。
背景技術(shù)：
為了生產(chǎn)更加有效的車輛，普通混合動(dòng)力車輛傳動(dòng)系將電動(dòng)機(jī)和傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié) 合。來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的扭矩通常經(jīng)由變速器輸送至車輛的從動(dòng)輪?；旌蟿?dòng)力車輛傳動(dòng) 系的效率通常與額外于或取代電動(dòng)機(jī)以驅(qū)動(dòng)車輛而必須使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的何種驅(qū)動(dòng)條件期 間和時(shí)間百分比相關(guān)。一些混合動(dòng)力傳動(dòng)系采用單個(gè)電動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合。在這種傳動(dòng)系中，變速器輸 出和因此車輛速度與發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的速度和扭矩直接相關(guān)。其它混合動(dòng)力傳動(dòng)系采用兩 個(gè)電動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合來(lái)向車輛供能。采用發(fā)動(dòng)機(jī)和兩個(gè)電動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力傳動(dòng)系可將發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)連接至變速器， 從而可以獨(dú)立于車輛速度和期望的加速度來(lái)選擇發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和速度。通常通過(guò)改變來(lái)自 兩個(gè)電動(dòng)機(jī)的各自扭矩貢獻(xiàn)值來(lái)實(shí)現(xiàn)這種對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制。因此，利用發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合兩個(gè)電 動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力傳動(dòng)系可提供來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)和兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)中每一個(gè)的適當(dāng)?shù)呐ぞ刎暙I(xiàn)值，并 且提供提高的總車輛效率。
發(fā)明內(nèi)容
提供一種可與多個(gè)動(dòng)力源連接以發(fā)動(dòng)和推動(dòng)車輛的混合動(dòng)力機(jī)電變速器，所述變 速器包括輸出部件和固定部件。所述變速器還包括第一行星齒輪組和復(fù)合行星齒輪布置。 第一行星齒輪組具有第一、第二和第三節(jié)點(diǎn)，復(fù)合行星齒輪布置具有第四、第五、第六和第 七節(jié)點(diǎn)。動(dòng)力源包括第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)、第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)、第一馬達(dá) /發(fā)電機(jī)和第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)均可操作地與第一行星齒輪組連接。輸出部件和第二馬達(dá)/ 發(fā)電機(jī)均可操作地與復(fù)合行星齒輪布置連接。這樣配置，變速器提供用于發(fā)動(dòng)車輛的前向 低傳動(dòng)比，即前向低速驅(qū)動(dòng)模式。變速器還提供用于以較高速度推進(jìn)車輛的前向直接驅(qū)動(dòng) 傳動(dòng)比，即前向直接驅(qū)動(dòng)模式。這樣配置，變速器額外地提供用于反向發(fā)動(dòng)車輛的反向傳動(dòng) 比，即反向模式。所述復(fù)合行星齒輪布置可以包括第二行星齒輪組和第三行星齒輪組。因此，第一 節(jié)點(diǎn)可以是第一行星齒輪組的齒圈部件，第二節(jié)點(diǎn)可以是第一行星齒輪組的行星架部件， 第三節(jié)點(diǎn)可以是第一行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件。此外，第四節(jié)點(diǎn)可以是第二行星齒輪組 的齒圈部件，第五節(jié)點(diǎn)可以是與第三行星齒輪組的行星架部件固定連接的第二行星齒輪組 的行星架部件，第六節(jié)點(diǎn)可以是與第三行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件固定連接的第二行星齒 輪組的太陽(yáng)齒輪部件，第七節(jié)點(diǎn)可以是第三行星齒輪組的齒圈部件。發(fā)動(dòng)機(jī)可以可操作地連接至第一節(jié)點(diǎn)。此外，第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)可以可操作地連 接至第三節(jié)點(diǎn)，第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)可以可操作地連接至第二節(jié)點(diǎn)和第六節(jié)點(diǎn)。然后，輸出部 件可以可操作地連接至第七節(jié)點(diǎn)。
變速器可以包括第一扭矩傳遞設(shè)備、第二扭矩傳遞設(shè)備和第三扭矩傳遞設(shè)備。在 這種配置中，第一扭矩傳遞設(shè)備可接合成將所述第四節(jié)點(diǎn)與固定部件固接。另外，第二扭矩 傳遞設(shè)備可接合成將第四節(jié)點(diǎn)、第五節(jié)點(diǎn)、第六節(jié)點(diǎn)和第七節(jié)點(diǎn)中的任何一個(gè)鎖定到第四 節(jié)點(diǎn)、第五節(jié)點(diǎn)、第六節(jié)點(diǎn)和第七節(jié)點(diǎn)中的任何其他節(jié)點(diǎn)。然后，第三扭矩傳遞設(shè)備可接合 成將第七節(jié)點(diǎn)與固定部件固接。如所公開(kāi)的，變速器可通過(guò)接合第一扭矩傳遞設(shè)備且斷開(kāi)所述第二和第三扭矩傳 遞設(shè)備來(lái)提供前向低速驅(qū)動(dòng)模式。另外，變速器可通過(guò)接合第二扭矩傳遞設(shè)備且斷開(kāi)所述 第一和第三扭矩傳遞設(shè)備來(lái)提供前向直接驅(qū)動(dòng)模式。此外，變速器可通過(guò)接合第三扭矩傳 遞設(shè)備且斷開(kāi)所述第一和第二扭矩傳遞設(shè)備在反向模式下傳遞來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩。變速器還可以包括第四扭矩傳遞設(shè)備。在這種情況下，第四扭矩傳遞設(shè)備可接合 成將發(fā)動(dòng)機(jī)與固定部件固接。第四扭矩傳遞設(shè)備的這種接合允許變速器在沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)的幫 助下通過(guò)第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)和第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)中的聯(lián)合提供用于發(fā)動(dòng)車輛的前向低速驅(qū) 動(dòng)模式和反向模式。第一扭矩傳遞設(shè)備、第二扭矩傳遞設(shè)備和第三扭矩傳遞設(shè)備中的任何一個(gè)均可以 具有在兩個(gè)方向傳遞扭矩的能力，且可以被配置為選擇性地可接合的離合器或制動(dòng)器。第 四扭矩傳遞設(shè)備可以被配置為單向離合器。在變速器中，發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)/發(fā)電機(jī)與第一行星齒輪組、第二行星齒輪組和第三 行星齒輪組的各自可操作連接可以便于發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的速度和扭矩的受控選擇 以便發(fā)動(dòng)和推進(jìn)車輛。根據(jù)下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述的實(shí)施本發(fā)明的最佳模式，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn) 以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)將是明顯的。本發(fā)明還提供如下方案方案1. 一種混合動(dòng)力機(jī)電變速器，能夠與多個(gè)動(dòng)力源連接以便發(fā)動(dòng)和推進(jìn)車輛， 所述變速器包括輸出部件；固定部件；第一行星齒輪組，其具有第一、第二和第三節(jié)點(diǎn)；以及復(fù)合行星齒輪布置，其具有第四、第五、第六和第七節(jié)點(diǎn)；所述動(dòng)力源包括第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)；第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)；以及發(fā)動(dòng)機(jī)；其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)、所述第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)和所述第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)均與所述第一行星 齒輪組操作地連接，所述輸出部件和所述第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)均與所述復(fù)合行星齒輪布置操 作地連接，使得所述變速器提供用于發(fā)動(dòng)所述車輛的前向低速驅(qū)動(dòng)模式、用于以較高速度 推進(jìn)所述車輛的前向直接驅(qū)動(dòng)模式和用于發(fā)動(dòng)所述車輛的反向模式。方案2.如方案1所述的變速器，其特征在于所述復(fù)合行星齒輪布置包括第二行星齒輪組和第三行星齒輪組；
所述第一節(jié)點(diǎn)是所述第一行星齒輪組的齒圈部件，所述第二節(jié)點(diǎn)是所述第一行星 齒輪組的行星架部件，所述第三節(jié)點(diǎn)是所述第一行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件；以及所述第四節(jié)點(diǎn)是所述第二行星齒輪組的齒圈部件，所述第五節(jié)點(diǎn)是與所述第三行 星齒輪組的行星架部件固定連接的所述第二行星齒輪組的行星架部件，所述第六節(jié)點(diǎn)是與 所述第三行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件固定連接的所述第二行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件，所 述第七節(jié)點(diǎn)是所述第三行星齒輪組的齒圈部件。方案3.如方案1所述的變速器，其特征在于所述發(fā)動(dòng)機(jī)操作地連接至所述第一節(jié)點(diǎn)；所述第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)操作地連接至所述第三節(jié)點(diǎn)；所述第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)操作地連接至所述第二節(jié)點(diǎn)和第六節(jié)點(diǎn)；以及所述輸出部件操作地連接至所述第七節(jié)點(diǎn)。方案4.如方案3所述的變速器，其特征在于，其還包括第一扭矩傳遞設(shè)備、第二扭矩傳遞設(shè)備和第三扭矩傳遞設(shè)備；其中所述第一扭矩傳遞設(shè)備能夠接合成將所述第四節(jié)點(diǎn)與所述固定部件固接；所述第二扭矩傳遞設(shè)備能夠接合成將所述第四節(jié)點(diǎn)、所述第五節(jié)點(diǎn)、所述第六節(jié) 點(diǎn)和所述第七節(jié)點(diǎn)中的任何一個(gè)鎖定到所述第四節(jié)點(diǎn)、所述第五節(jié)點(diǎn)、所述第六節(jié)點(diǎn)和所 述第七節(jié)點(diǎn)中的任何其他節(jié)點(diǎn)；所述第三扭矩傳遞設(shè)備能夠接合成將所述第七節(jié)點(diǎn)與所述固定部件固接。
方案5.如方案4所述的變速器，其特征在于，接合所述第一扭矩傳遞設(shè)備并且斷 開(kāi)所述第二扭矩傳遞設(shè)備和所述第三扭矩傳遞設(shè)備提供所述前向低速驅(qū)動(dòng)模式。方案6.如方案4所述的變速器，其特征在于，接合所述第二扭矩傳遞設(shè)備并且斷 開(kāi)所述第一扭矩傳遞設(shè)備和所述第三扭矩傳遞設(shè)備提供所述前向直接驅(qū)動(dòng)模式。方案7.如方案4所述的變速器，其特征在于，接合所述第三扭矩傳遞設(shè)備并且斷 開(kāi)所述第一扭矩傳遞設(shè)備和所述第二扭矩傳遞設(shè)備提供所述反向模式。方案8.如方案4所述的變速器，其特征在于，所述第一扭矩傳遞設(shè)備、所述第二扭 矩傳遞設(shè)備和所述第三扭矩傳遞設(shè)備中的任何一個(gè)是能夠在兩個(gè)方向傳遞扭矩的選擇地 可接合的離合器和選擇地可接合的制動(dòng)器中的一個(gè)。方案9.如方案4所述的變速器，其特征在于，其還包括第四扭矩傳遞設(shè)備，其中， 所述第四扭矩傳遞設(shè)備能夠接合成將所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述固定部件固接，使得所述變速器在 沒(méi)有所述發(fā)動(dòng)機(jī)的幫助下通過(guò)所述第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)和所述第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)中的至少一 個(gè)提供用于發(fā)動(dòng)所述車輛的所述前向低速驅(qū)動(dòng)模式和所述反向模式。方案10.如方案9所述的變速器，其特征在于，所述第四扭矩傳遞設(shè)備是單向離合器ο方案11.如方案1所述的變速器，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)、以及所述第一馬達(dá)/ 發(fā)電機(jī)和所述第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)與所述第一行星齒輪組和所述復(fù)合行星齒輪組布置的各 自操作連接便于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的和所述馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的速度和扭矩的受控選擇以便發(fā)動(dòng)和 推進(jìn)所述車輛。方案12. —種用于發(fā)動(dòng)和推進(jìn)車輛的混合動(dòng)力傳動(dòng)系，其包括
發(fā)動(dòng)機(jī)；第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)；第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)；電動(dòng)可變變速器，其具有輸出部件；固定部件；具有第一、第二和第三節(jié)點(diǎn)的第一行星齒輪組，和具有第四、第五、第六和第七節(jié) 點(diǎn)的復(fù)合行星齒輪布置；第一扭矩傳遞設(shè)備、第二扭矩傳遞設(shè)備和第三扭矩傳遞設(shè)備，其中，所述第一扭矩 傳遞設(shè)備能夠接合成將所述第四節(jié)點(diǎn)與所述固定部件固接，所述第二扭矩傳遞設(shè)備能夠接 合成將所述第四節(jié)點(diǎn)、所述第五節(jié)點(diǎn)、所述第六節(jié)點(diǎn)和所述第七節(jié)點(diǎn)中的任何一個(gè)鎖定到 所述第四節(jié)點(diǎn)、所述第五節(jié)點(diǎn)、所述第六節(jié)點(diǎn)和所述第七節(jié)點(diǎn)中的任何其他節(jié)點(diǎn)，所述第三 扭矩傳遞設(shè)備能夠接合成將所述第七節(jié)點(diǎn)與所述固定部件固接；其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)操作地連接至所述第一節(jié)點(diǎn)，所述第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)操作地連接至所 述第三節(jié)點(diǎn)，所述第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)操作地連接至所述第二節(jié)點(diǎn)和所述第六節(jié)點(diǎn)，所述輸 出部件操作地連接至所述第七節(jié)點(diǎn)，使得所述傳動(dòng)系包括用于發(fā)動(dòng)所述車輛的前向低速驅(qū) 動(dòng)模式、用于以較高速度推進(jìn)所述車輛的前向直接驅(qū)動(dòng)模式和用于發(fā)動(dòng)所述車輛的反向模 式。方案13.如方案12所述的混合動(dòng)力傳動(dòng)系，其特征在于所述復(fù)合行星齒輪布置包括第二行星齒輪組和第三行星齒輪組；所述第一節(jié)點(diǎn)是所述第一行星齒輪組的齒圈部件，所述第二節(jié)點(diǎn)是所述第一行星 齒輪組的行星架部件，所述第三節(jié)點(diǎn)是所述第一行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件；以及所述第四節(jié)點(diǎn)是所述第二行星齒輪組的齒圈部件，所述第五節(jié)點(diǎn)是與所述第三行 星齒輪組的行星架部件固定連接的所述第二行星齒輪組的行星架部件，所述第六節(jié)點(diǎn)是與 所述第三行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件固定連接的所述第二行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件，所 述第七節(jié)點(diǎn)是所述第三行星齒輪組的齒圈部件。方案14.如方案12所述的混合動(dòng)力傳動(dòng)系，其特征在于，接合所述第一扭矩傳遞 設(shè)備且斷開(kāi)所述第二扭矩傳遞設(shè)備和所述第三扭矩傳遞設(shè)備提供所述前向低速驅(qū)動(dòng)模式。方案15.如方案12所述的混合動(dòng)力傳動(dòng)系，其特征在于，接合所述第二扭矩傳遞 設(shè)備且斷開(kāi)所述第一扭矩傳遞設(shè)備和所述第三扭矩傳遞設(shè)備提供所述前向直接驅(qū)動(dòng)模式。方案16.如方案12所述的混合動(dòng)力傳動(dòng)系，其特征在于，接合所述第三扭矩傳遞 設(shè)備且斷開(kāi)所述第一扭矩傳遞設(shè)備和所述第二扭矩傳遞設(shè)備提供所述反向模式。方案17.如方案12所述的混合動(dòng)力傳動(dòng)系，其特征在于，所述第一扭矩傳遞設(shè)備、 所述第二扭矩傳遞設(shè)備和所述第三扭矩傳遞設(shè)備中的任何一個(gè)是能夠在兩個(gè)方向傳遞扭 矩的選擇地可接合的離合器和選擇地可接合的制動(dòng)器中的一個(gè)。方案18.如方案12所述的混合動(dòng)力傳動(dòng)系，其特征在于，其還包括第四扭矩傳遞 設(shè)備，其特征在于，所述第三扭矩傳遞設(shè)備能夠接合成將所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述固定部件固接， 使得所述變速器在沒(méi)有所述發(fā)動(dòng)機(jī)的幫助下提供用于發(fā)動(dòng)所述車輛的所述前向低速驅(qū)動(dòng)模式和所述反向模式。方案19.如方案18所述的混合動(dòng)力傳動(dòng)系，其特征在于，所述第四扭矩傳遞設(shè)備 是單向離合器。方案20.如方案12所述的混合動(dòng)力傳動(dòng)系，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)、以及所述第 一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)和所述第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)與所述第一行星齒輪組和所述復(fù)合行星齒輪組布 置的各自操作連接便于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的和所述馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的速度和扭矩的受控選擇以便 發(fā)動(dòng)和推進(jìn)所述車輛。
圖1是混合動(dòng)力傳動(dòng)系中采用的電動(dòng)可變變速器的示意性杠桿示；圖2是具有可選發(fā)動(dòng)機(jī)固接扭矩傳遞設(shè)備的電動(dòng)可變變速器的示意性杠桿 示；圖3是采用與圖1的杠桿圖對(duì)應(yīng)的三個(gè)行星齒輪組的傳動(dòng)系的棒狀示意圖；圖4是采用與圖2的杠桿圖對(duì)應(yīng)的三個(gè)行星齒輪組的傳動(dòng)系的棒狀示意圖；圖5是采用與圖1的杠桿圖對(duì)應(yīng)的一個(gè)簡(jiǎn)單行星齒輪組和一個(gè)復(fù)合行星齒輪組的 傳動(dòng)系的棒狀示意圖；圖6是采用與圖2的杠桿圖對(duì)應(yīng)的一個(gè)簡(jiǎn)單行星齒輪組和一個(gè)復(fù)合行星齒輪組的 傳動(dòng)系的棒狀示意圖；圖7是采用與圖1的杠桿圖對(duì)應(yīng)的一個(gè)簡(jiǎn)單行星齒輪組和一個(gè)復(fù)合行星齒輪組的 傳動(dòng)系的棒狀示意圖；以及圖8是采用與圖2的杠桿圖對(duì)應(yīng)的一個(gè)簡(jiǎn)單行星齒輪組和一個(gè)復(fù)合行星齒輪組的 傳動(dòng)系的棒狀示意圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖，其中，相同的附圖標(biāo)記指示相同的部件。圖1示出混合動(dòng)力傳動(dòng)系10。 混合動(dòng)力傳動(dòng)系10包括多個(gè)動(dòng)力源，該多個(gè)動(dòng)力源包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12、第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電 機(jī)14和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)16，全都與總體由標(biāo)記18指示的“電動(dòng)可變變速器”(EVT)連 接。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，“電動(dòng)可變變速器”組成與發(fā)動(dòng)機(jī)12、第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)14和 第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)16中每一個(gè)可操作連接的變速器行星齒輪系。發(fā)動(dòng)機(jī)和兩個(gè)馬達(dá)/發(fā) 電機(jī)的各自扭矩輸送到行星齒輪系的不同部件允許動(dòng)力源之一輔助或者平衡另外兩個(gè)中 的任何一個(gè)的操作。因此，操作地連接至EVT 18的一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)12和兩個(gè)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)14 和16的組合允許獨(dú)立地控制和選擇發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的速度和扭矩，以更有效地向主 題車輛供能。此外，與其它系統(tǒng)相比較，下面將更加詳細(xì)地描述的混合動(dòng)力傳動(dòng)系10的連 接可以在提供可接受的車輛性能的同時(shí)允許總體減少對(duì)來(lái)自第一和第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)組 合的扭矩需求。EVT 18包括與圖1的杠桿圖中表述的復(fù)合行星齒輪布置連接的行星齒輪組。杠桿 圖是諸如自動(dòng)變速器的機(jī)械設(shè)備的組件的示意圖。每個(gè)單個(gè)桿表示行星齒輪組或外部齒輪 組。在行星齒輪組桿中，行星齒輪的三個(gè)基本機(jī)械組件中每一個(gè)均由節(jié)點(diǎn)表示。因此，單個(gè) 行星齒輪組桿包含三個(gè)節(jié)點(diǎn)一個(gè)代表太陽(yáng)齒輪部件、一個(gè)代表行星齒輪架部件、一個(gè)代表8齒圈部件。每個(gè)行星齒輪組桿的節(jié)點(diǎn)之間的相對(duì)長(zhǎng)度可用于表示每個(gè)齒輪組的環(huán)形齒輪與 太陽(yáng)齒輪比率。這些桿比率繼而用于改變變速器的傳動(dòng)比，以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)谋嚷屎捅嚷始?jí)。通 過(guò)細(xì)的水平線示出各種行星齒輪組的節(jié)點(diǎn)之間的機(jī)械耦接或互聯(lián)，并且將諸如離合器和制 動(dòng)器的扭矩傳遞設(shè)備表示為交錯(cuò)指狀件。如果該設(shè)備是制動(dòng)器，則一組指狀件被固接。在通 過(guò)引用方式被全部并入于此的由Benford、Howard和Leising、Maurice撰寫(xiě)的SAE Paper 810102 巾白勺“The Lever Analogy :A New Tool in Transmission Analysis", 1981 nJ^iJc 到杠桿圖的格式、目的和使用的進(jìn)一步解釋。EVT 18的桿或第一行星齒輪組20包括第一、第二和第三節(jié)點(diǎn)，分別為A、B和C。 節(jié)點(diǎn)A、B和C表示第一行星齒輪組20的第一、第二和第三部件，優(yōu)選地為齒圈部件、行星 架部件和太陽(yáng)齒輪部件，但是不比為這樣的順序。EVT 18還包括復(fù)合行星齒輪布置，其包 括第二行星齒輪組22和第三行星齒輪組23，第二行星齒輪組22和第三行星齒輪組23的 每一個(gè)都具有齒圈部件、行星架部件和太陽(yáng)齒輪部件。第二行星齒輪組22和第三行星齒輪 組23連接成使得由此產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)生成4節(jié)點(diǎn)杠桿，并且包括第四、第五、第六和第七節(jié)點(diǎn)， 分別為D、E、F和G。通常，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，四節(jié)點(diǎn)杠桿是通過(guò)在一個(gè)行星齒輪組的 構(gòu)件與另一個(gè)行星齒輪組的構(gòu)件之間提供兩個(gè)分立的固定連接即組對(duì)來(lái)建立，在某些情況 下，包括小齒輪對(duì)小齒輪或“長(zhǎng)小齒輪”連接。這些連接將分立地旋轉(zhuǎn)慣量(圍繞共同中心 軸線)的最大數(shù)量從6減小到4，或在有長(zhǎng)小齒輪布置時(shí)減小到5，并且總自由度從4減小 到2。由此限制，復(fù)合行星齒輪布置按照旋轉(zhuǎn)速度的順序提供第一、第二、第三和第四節(jié)點(diǎn)。提供四節(jié)點(diǎn)杠桿的典型構(gòu)思的復(fù)合行星齒輪布置是雙小齒輪集成式結(jié)構(gòu)齒輪組。 這種雙小齒輪集成式結(jié)構(gòu)齒輪組通常包括公共行星架部件、太陽(yáng)齒輪部件和兩組相互嚙合 的小齒輪，其中，第一組小齒輪與太陽(yáng)齒輪部件相互嚙合。第一組小齒輪還與第二組小齒輪 相互嚙合和共同旋轉(zhuǎn)。因?yàn)閮山M小齒輪相互嚙合，所以第二小齒輪組與第一小齒輪組的旋 轉(zhuǎn)方向相反。第一組小齒輪的齒輪可以具有不同于第二組小齒輪的單獨(dú)直徑，從而創(chuàng)建第 一小齒輪組和第二小齒輪組的齒輪之間的固定比率。采用復(fù)合雙小齒輪集成式結(jié)構(gòu)齒輪組 代替兩個(gè)常規(guī)的齒輪組允許緊湊的齒輪系布置，其能夠提供額外變速器傳動(dòng)比和旋轉(zhuǎn)方向 與其輸入相反的輸出旋轉(zhuǎn)。然而，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，可以構(gòu)建各種復(fù)合行星齒輪布 置，以提供將實(shí)現(xiàn)這種結(jié)果的四節(jié)點(diǎn)杠桿，并將其放置在圖1的杠桿圖的范圍內(nèi)。EVT 18的行星齒輪組22和23在節(jié)點(diǎn)D和節(jié)點(diǎn)F處連續(xù)連接。節(jié)點(diǎn)D和F優(yōu)選 地表示與齒輪組23的太陽(yáng)齒輪部件固定連接的齒輪組22的太陽(yáng)齒輪部件，以及與齒輪組 23的行星架部件固定連接的齒輪組22的行星架部件，但是沒(méi)有必要以這樣的順序。優(yōu)選地 代表齒輪組22的齒圈和齒輪組23的齒圈的節(jié)點(diǎn)E和G，但是沒(méi)有必要以這樣的順序，沒(méi)有 被連接。這樣，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，行星齒輪組22和行星齒輪組23可以是具有完 整分立結(jié)構(gòu)的不同的簡(jiǎn)單齒輪組，諸如齒輪組20，或形成復(fù)合雙小齒輪集成式結(jié)構(gòu)齒輪組 22/23。發(fā)動(dòng)機(jī)12、第一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)14和第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)16通過(guò)各自的輸入部 件可操作地連接至EVT 18，從而提供用于驅(qū)動(dòng)車輛的扭矩。輸入部件包括作為輸入部件M 的發(fā)動(dòng)機(jī)12的輸出軸、用作輸入部件沈的第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)16的轉(zhuǎn)子和用作輸入部件觀 的第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)14的轉(zhuǎn)子。輸入部件M被配置為向EVT 18提供發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。輸入 部件沈和輸入部件28都被配置為將分別來(lái)自第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)和第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的扭矩提供給EVT 18。如所示，第一節(jié)點(diǎn)A連續(xù)連接至輸入部件對(duì)，第二節(jié)點(diǎn)B連續(xù)連接至輸入部件沈， 第三節(jié)點(diǎn)C連續(xù)連接至輸入部件觀。盡管如所示發(fā)動(dòng)機(jī)12、第二電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)16和第 一電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)14分別連接到節(jié)點(diǎn)A、B和C，但是到節(jié)點(diǎn)A、B和C的連接沒(méi)有必要必須 按照轉(zhuǎn)速順序。然而，發(fā)動(dòng)機(jī)12在第一行星齒輪組處的連接僅可以在沒(méi)有連續(xù)連接至復(fù)合 行星齒輪組的節(jié)點(diǎn)處。第一互聯(lián)部件30將第二節(jié)點(diǎn)B與第六節(jié)點(diǎn)F連續(xù)互聯(lián)。第四節(jié)點(diǎn)D經(jīng)由第一扭 矩傳遞設(shè)備34與EVT 18的殼體32或固定部件可選擇地連接，從而使第四節(jié)點(diǎn)固接。第四 節(jié)點(diǎn)D經(jīng)由第二扭矩傳遞設(shè)備35通過(guò)第二互聯(lián)部件33與第六節(jié)點(diǎn)F可選擇地連接。第七 節(jié)點(diǎn)G經(jīng)由第三扭矩傳遞設(shè)備36與固定部件32可選擇地連接，從而使第四節(jié)點(diǎn)固接。如 本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，第一扭矩傳遞設(shè)備34、第二扭矩傳遞設(shè)備35和第三扭矩傳遞設(shè)備36 可以被配置為可選擇地或自動(dòng)地接合，并且能夠在兩個(gè)方向傳遞扭矩。能夠在兩個(gè)方向傳 遞扭矩的扭矩傳遞設(shè)備的已知實(shí)施例是摩擦片式離合器、制動(dòng)器和爪形離合器。第五節(jié)點(diǎn) E與輸出部件38連續(xù)地連接，輸出部件38提供發(fā)動(dòng)和推動(dòng)車輛的輸出扭矩。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，傳動(dòng)系10額外地具有電源(未示出)，諸如一個(gè)或多個(gè)電 池。電源操作地連接至馬達(dá)/發(fā)電機(jī)14和16，從而馬達(dá)/發(fā)電機(jī)可以將功率傳送到發(fā)動(dòng)機(jī) 12或者從發(fā)動(dòng)機(jī)12接收功率。傳動(dòng)系10還包括控制器或ECU (未示出)。控制器可操作 地連接至電源，以控制來(lái)自該電源的功率以及到達(dá)該電源的功率的分發(fā)。圖2描述了除了具有第四扭矩傳遞設(shè)備37之外所有方面都與圖1所示的傳動(dòng)系 10相同的傳動(dòng)系10A，其中，所有相同部件被相應(yīng)地標(biāo)號(hào)。第四扭矩傳遞設(shè)備37優(yōu)選地是 被動(dòng)式單向離合器，但是還可以選擇地接合的制動(dòng)器以固接節(jié)點(diǎn)A。從功能上，第四扭矩傳 遞設(shè)備37用作制動(dòng)器來(lái)鎖住第一節(jié)點(diǎn)A，以通過(guò)將發(fā)動(dòng)機(jī)12固接到固定部件32而在前向 和后向上在任何檔位狀態(tài)下提供純電動(dòng)推進(jìn)。因?yàn)镋VT 18具有明確倒檔(反向檔位)，所以第四扭矩傳遞設(shè)備37可以是被動(dòng)式 單向離合器以將發(fā)動(dòng)機(jī)12有效且可靠地固接，并且防止發(fā)動(dòng)機(jī)12向后旋轉(zhuǎn)。接著，將發(fā)動(dòng) 機(jī)固接的這種能力允許車輛的“強(qiáng)”純電動(dòng)發(fā)動(dòng)，即，應(yīng)用馬達(dá)/發(fā)電機(jī)14和16，向前或反 向，能夠傳遞粗略等同于全節(jié)氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)的扭矩。相反，在沒(méi)有明確倒檔的情況下，最 強(qiáng)的可行純電動(dòng)反向發(fā)動(dòng)，即，使用馬達(dá)/發(fā)電機(jī)14和16，通常需要發(fā)動(dòng)機(jī)12抵制前向旋 轉(zhuǎn)，而前向發(fā)動(dòng)要求發(fā)動(dòng)機(jī)抵制后向旋轉(zhuǎn)。因此，在沒(méi)有專用倒檔的情況下，如在此采用的， 對(duì)于“強(qiáng)”純電動(dòng)發(fā)動(dòng)扭矩能力通常需要主動(dòng)控制的雙向離合器。圖1所示的傳動(dòng)系10的第一電動(dòng)可變前向模式是通過(guò)接合第一扭矩傳遞設(shè)備34 并且斷開(kāi)第二扭矩傳遞設(shè)備35和第三扭矩傳遞設(shè)備36所建立的第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)16與 輸出部件38之間的低速驅(qū)動(dòng)連接。低速驅(qū)動(dòng)前向模式提供在輸入部件沈和輸出部件38 之間有利的低傳動(dòng)比，即，大于1 1，從而使第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)16提供的扭矩加倍，以允許 第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)甚至在沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)12幫助的情況下足以發(fā)動(dòng)車輛。第二電動(dòng)可變前向模式是通過(guò)斷開(kāi)第一扭矩傳遞設(shè)備34和第三扭矩傳遞設(shè)備36 并且接合第二扭矩傳遞設(shè)備35所建立的第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)16與輸出部件38之間的直接 驅(qū)動(dòng)連接。直接驅(qū)動(dòng)前向模式提供在輸入部件沈和輸出部件38之間1 1傳動(dòng)比，從而 使第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)16提供的扭矩維持較高車輛速度。
圖1的傳動(dòng)系10還包括第三電動(dòng)可變模式，該第三電動(dòng)可變模式提供倒檔，即， 反向模式。盡管所提供的電動(dòng)可變反向模式可以具有任何特定傳動(dòng)比，但是優(yōu)選的實(shí)施 例在動(dòng)力源與輸出部件38之間的連接提供機(jī)械地有利的低傳動(dòng)比低速驅(qū)動(dòng)模式，S卩，大于 1 1。通過(guò)接合第三扭矩傳遞設(shè)備36并且斷開(kāi)第一扭矩傳遞設(shè)備34和第二扭矩傳遞設(shè) 備35來(lái)建立反向模式。圖3描述了具有EVT 118的傳動(dòng)系110。傳動(dòng)系110是圖1所示的傳動(dòng)系10的特 定實(shí)施例。通過(guò)描述了圖1的杠桿圖反映的且與其相應(yīng)的特定行星齒輪組連接的棒狀示意 圖來(lái)表示EVT 118。盡管示出了特定傳動(dòng)系110，但是將理解，具體實(shí)施例在本質(zhì)上僅是示 例性的，且在圖1的杠桿圖范圍內(nèi)的其它傳動(dòng)系布置也是可以想到的。EVT 118使用三個(gè)差動(dòng)齒輪組，優(yōu)選地，第一行星齒輪組140、第二行星齒輪組150 和第三行星齒輪組160。第一行星齒輪組140、第二行星齒輪組150和第三行星齒輪組160 是簡(jiǎn)單的單行星齒輪組，其可以將兩個(gè)行星齒輪組合并為一個(gè)，諸如參照?qǐng)D1所描述。第一 行星齒輪組140采用齒圈部件142，齒圈部件142外接太陽(yáng)齒輪部件144。行星架部件146 旋轉(zhuǎn)地支撐嚙合地接合齒圈部件142和太陽(yáng)齒輪部件144的多個(gè)小齒輪。第一馬達(dá)/發(fā)電 機(jī)14連續(xù)地連接至太陽(yáng)齒輪部件144。發(fā)動(dòng)機(jī)12連續(xù)地連接至齒圈部件142。第二行星齒輪組150采用齒圈部件152，齒圈部件152外接太陽(yáng)齒輪部件154。行 星架部件156旋轉(zhuǎn)地支撐嚙合地接合齒圈部件152和太陽(yáng)齒輪部件154的多個(gè)小齒輪。第 三行星齒輪組160采用齒圈部件162，齒圈部件162外接太陽(yáng)齒輪部件164。行星架部件 166旋轉(zhuǎn)地支撐嚙合地接合齒圈部件162和太陽(yáng)齒輪部件164的多個(gè)小齒輪。行星架部件 156連續(xù)地連接至齒圈部件162，太陽(yáng)齒輪部件IM連續(xù)地連接至太陽(yáng)齒輪部件164。太陽(yáng)齒輪部件巧4通過(guò)互聯(lián)部件130連續(xù)地連接至即固定至行星架部件146。行 星架部件156通過(guò)互聯(lián)部件157連續(xù)地連接至即固定至齒圈部件162。太陽(yáng)齒輪部件164 通過(guò)互聯(lián)部件158連續(xù)地連接至即固定至太陽(yáng)齒輪部件154，而行星架部件156連續(xù)地連接 至輸出部件38。第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)16通過(guò)輸入部件沈與太陽(yáng)齒輪部件164連續(xù)地連接， 并且因此還與太陽(yáng)齒輪部件巧4連接。給定互聯(lián)部件130將行星架部件146與太陽(yáng)齒輪部 件巧4連續(xù)地連接，第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)16還連續(xù)地連接至行星架部件146。第一扭矩傳遞設(shè)備134選擇性地可接合成將齒圈部件152與固定部件132例如變 速器殼體固接。第二扭矩傳遞設(shè)備135選擇性可接合成將行星架部件146與行星架部件 156連接。第三扭矩傳遞設(shè)備136選擇地可接合成將行星架部件166與固定部件132固接。 扭矩傳遞設(shè)備134、135和136可按照與圖1的分別相應(yīng)的扭矩傳遞設(shè)備34、35和36類似 的方式接合，以建立第一、第二和第三電動(dòng)可變前向模式。因此，行星齒輪組150的兩個(gè)部件與行星齒輪組160的兩個(gè)部件連續(xù)地連接，使得 第二行星齒輪組150和第三行星齒輪組160建立四節(jié)點(diǎn)杠桿。因此，通過(guò)圖1描述的杠桿 圖反映行星齒輪組140、150和160之間的連接和相互作用。齒圈部件142、行星架部件146 和太陽(yáng)齒輪部件144分別對(duì)應(yīng)于圖1的節(jié)點(diǎn)A、B和C。齒圈部件152、與齒圈部件162固定 連接的行星架部件156、行星架部件166和與太陽(yáng)齒輪部件164固定連接的太陽(yáng)齒輪部件 154分別對(duì)應(yīng)于圖1的節(jié)點(diǎn)D、E、F和G0圖4描述了除了具有第四扭矩傳遞設(shè)備137之外所有方面都與圖3所示的傳動(dòng)系 110相同的具有EVT 118A的傳動(dòng)系110A，其中，所有相同部件被相應(yīng)標(biāo)號(hào)。傳動(dòng)系IlOA是11圖2所述的傳動(dòng)系IOA的特定實(shí)施例。通過(guò)描述了圖2的杠桿圖反映的且與其相應(yīng)的特定 行星齒輪組連接的棒狀示意圖來(lái)表示EVT IlSA0盡管示出了特定傳動(dòng)系110A，但是將理 解，具體實(shí)施例本質(zhì)上僅是示例性的，且在圖2的杠桿圖范圍內(nèi)的其它傳動(dòng)系布置也是可 以想到的。第四扭矩傳遞設(shè)備137可按照與圖2的相應(yīng)扭矩傳遞設(shè)備37類似的方式接合為 制動(dòng)器。第四扭矩傳遞設(shè)備137被布置為將發(fā)動(dòng)機(jī)12耦接至固定部件132，并且可物理定 位在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的任一端或者在齒圈部件142處(如圖4所示)。通過(guò)接合第四扭矩傳遞 設(shè)備137，能夠使得變速器118A僅通過(guò)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)14和16在前向和反向提供“強(qiáng)”純電 動(dòng)車輛推動(dòng)。圖5描述了具有EVT118B的傳動(dòng)系110B。傳動(dòng)系IlOB是圖1所示的傳動(dòng)系10的 特定實(shí)施例。通過(guò)描述了圖1的杠桿圖反映的且與其相應(yīng)的特定行星齒輪組連接的棒狀示 意圖來(lái)表示EVT118B。盡管示出了特定傳動(dòng)系110B，但是將理解，具體實(shí)施例本質(zhì)上僅是示 例性的，且在圖1的杠桿圖范圍內(nèi)的其它傳動(dòng)系布置也是可以想到的。EVT 118B使用兩個(gè)差動(dòng)齒輪組，優(yōu)選地，第一行星齒輪組140和第二行星齒輪組 170。第二行星齒輪組170是復(fù)合行星齒輪布置，特別地是諸如參照?qǐng)D1所描述的雙行星 齒輪組。與參照?qǐng)D1描述的第一行星齒輪組140相同，第一行星齒輪組140采用齒圈部件 142，齒圈部件142外接太陽(yáng)齒輪部件144。行星架部件146旋轉(zhuǎn)地支撐嚙合地接合齒圈部 件142和太陽(yáng)齒輪部件144的多個(gè)小齒輪。第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)14連續(xù)地連接至太陽(yáng)齒輪 部件144。發(fā)動(dòng)機(jī)12連續(xù)地連接至齒圈部件142。第二行星齒輪組170采用齒圈部件172，齒圈部件172外接第一太陽(yáng)齒輪部件174 和第二太陽(yáng)齒輪部件175。為了提供輸出自復(fù)合齒輪布置的不同旋轉(zhuǎn)速度，第一太陽(yáng)齒輪部 件174和第二太陽(yáng)齒輪部件175具有不同的外直徑。行星齒輪組170還采用單個(gè)行星架部 件176，該單個(gè)行星架部件176旋轉(zhuǎn)地支撐兩組小齒輪，第一組小齒輪176A和第二組小齒輪 176B。第一組小齒輪176A嚙合地接合太陽(yáng)齒輪部件174和第二組小齒輪176B。除了接合 第一組小齒輪176A之外，第二組小齒輪176B還嚙合地接合齒圈部件172和太陽(yáng)齒輪部件175。輸出部件38與行星架部件176連續(xù)地連接?；ヂ?lián)部件130將行星架部件146與太陽(yáng)齒輪部件174連續(xù)地連接。第二馬達(dá)/發(fā) 電機(jī)16與太陽(yáng)齒輪部件174連續(xù)地連接，且從而還連續(xù)地連接至行星架部件146?；ヂ?lián)部 件130可以是一個(gè)部件或多個(gè)分立部件。因此，復(fù)合行星齒輪組170包括兩個(gè)分立的固定 連接，公共行星架部件176和公共齒圈172，并因此建立四節(jié)點(diǎn)杠桿。因此，通過(guò)圖1所示 的杠桿圖反映行星齒輪組140和170之間的連接和相互作用。齒圈部件142、行星架部件 146和太陽(yáng)齒輪部件144分別對(duì)應(yīng)于圖1的節(jié)點(diǎn)A、B和C。太陽(yáng)齒輪部件175、行星架部件176、太陽(yáng)齒輪部件174和齒圈部件172分別對(duì)應(yīng)于圖1的節(jié)點(diǎn)D、E、F和G。第一扭矩傳遞設(shè)備134可選擇性地接合成將齒圈部件172與固定部件132例如變 速器殼體固接。第二扭矩傳遞設(shè)備135可選擇性地接合成將太陽(yáng)齒輪部件174與太陽(yáng)齒輪 部件175連接，還將輸入部件沈與太陽(yáng)齒輪部件175連接。第三扭矩傳遞設(shè)備136可選擇 性地接合成將齒圈部件172與固定部件132固接。扭矩傳遞設(shè)備134、135和136可按照與 圖1的分別對(duì)應(yīng)的扭矩傳遞設(shè)備34、35和36類似的方式接合，以建立第一、第二和第三電 動(dòng)可變前向模式。12
圖6描述了除了具有第四扭矩傳遞設(shè)備137之外所有方面都與圖5所示的傳動(dòng)系 IlOB相同的具有EVT118C的傳動(dòng)系110C，其中，所有相同部件被相應(yīng)標(biāo)號(hào)。傳動(dòng)系IlOC是 圖2所述的傳動(dòng)系IOA的特定實(shí)施例。通過(guò)描述了圖2的杠桿圖反映的且與其相應(yīng)的特定 行星齒輪組連接的棒狀示意圖來(lái)表示EVT IlSC0盡管示出了特定傳動(dòng)系110C，但是將理 解，具體實(shí)施例本質(zhì)上僅是示例性的，且在圖2的杠桿圖范圍內(nèi)的其它傳動(dòng)系布置也是可 以想到的。第四扭矩傳遞設(shè)備137可按照與圖2的相應(yīng)第四扭矩傳遞設(shè)備37類似的方式 接合為制動(dòng)器，并且可以如參照?qǐng)D4所描述的布置。通過(guò)接合第四扭矩傳遞設(shè)備137，能夠 使得EVT 118C僅通過(guò)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)14和16提供“強(qiáng)”純電動(dòng)反向車輛發(fā)動(dòng)。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解的，由于輸出部件38處于適于對(duì)前輪驅(qū)動(dòng)車輛應(yīng) 用來(lái)說(shuō)通常的橫向布置的位置，因此EVT 118-118C適合于前輪驅(qū)動(dòng)車輛架構(gòu)。然而，因?yàn)?EVT118-118C通過(guò)第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)14和第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)16提供反向模式以發(fā)動(dòng)車輛， 所以牽引更重負(fù)載所需的后輪驅(qū)動(dòng)應(yīng)用也是易適用的。分別在圖1和圖2中示出的采用傳動(dòng)系10或IOA的車輛可以在前向低速驅(qū)動(dòng)模 式下從靜止發(fā)動(dòng)，然后切換到前向直接驅(qū)動(dòng)模式被推進(jìn)以維持較高車速。在沒(méi)有第一馬達(dá) /發(fā)電機(jī)14或發(fā)動(dòng)機(jī)12輔助的情況下，第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)16的大小設(shè)計(jì)成足以提供足夠 的輸入扭矩以在前向低速驅(qū)動(dòng)模式下發(fā)動(dòng)車輛并在寬速度范圍上在EVT 18U8A的前向直 接驅(qū)動(dòng)模式下推動(dòng)車輛。在需要車輛產(chǎn)生超過(guò)第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)16的動(dòng)力容量的速度或 推動(dòng)超過(guò)第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)16的動(dòng)力容量的負(fù)載的情況下，可以添加來(lái)自第一馬達(dá)/發(fā)電 機(jī)14和/或發(fā)動(dòng)機(jī)12的扭矩來(lái)輔助第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)。另外，在沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)12幫助的情 況下，通過(guò)第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)14和第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)16中的至少一個(gè)，在前向檔位和倒檔 下可以強(qiáng)且有效地驅(qū)動(dòng)采用傳動(dòng)系IOA的車輛。通過(guò)第四扭矩傳遞設(shè)備37防止發(fā)動(dòng)機(jī)12 被馬達(dá)/發(fā)電機(jī)14和16旋轉(zhuǎn)，從而允許更高百分比的馬達(dá)/發(fā)電機(jī)扭矩來(lái)驅(qū)動(dòng)車輛，來(lái)賦 予這種強(qiáng)純電動(dòng)推動(dòng)。圖7描述了具有EVT118D的傳動(dòng)系110D。傳動(dòng)系IlOD是圖1所示的傳動(dòng)系10的 另一特定實(shí)施例。通過(guò)描述了圖1的杠桿圖反映的且與其相應(yīng)的特定行星齒輪組連接的棒 狀示意圖來(lái)表示EVT118D。EVT 118D使用兩個(gè)差動(dòng)齒輪組，優(yōu)選地，第一行星齒輪組140和 第二行星齒輪組180。第二行星齒輪組180是復(fù)合行星齒輪布置，特別地是諸如參照?qǐng)D1所 描述的雙行星齒輪組。與參照?qǐng)D1描述的第一行星齒輪組140相同，第一行星齒輪組140 采用齒圈部件142，齒圈部件142外接太陽(yáng)齒輪部件144。行星架部件146旋轉(zhuǎn)地支撐嚙合 地接合齒圈部件142和太陽(yáng)齒輪部件144的多個(gè)小齒輪。第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)14連續(xù)地連 接至太陽(yáng)齒輪部件144。發(fā)動(dòng)機(jī)12連續(xù)地連接至齒圈部件142。第二行星齒輪組180采用第一齒圈部件182和第二齒圈部件183，第一齒圈部件 182和第二齒圈部件183 —起但以不同直徑外接太陽(yáng)齒輪部件184。為了提供輸出自復(fù)合 齒輪布置的不同旋轉(zhuǎn)速度，第一齒圈部件182和第二齒圈部件183具有不同的外徑。行星 齒輪組180還采用單個(gè)行星架部件186，該單個(gè)行星架部件186旋轉(zhuǎn)地支撐兩組小齒輪，第 一組小齒輪186A和第二組小齒輪186B。第一組小齒輪186A嚙合地接合齒圈部件182、太 陽(yáng)齒輪部件184和第二組小齒輪186B。除了接合第一組小齒輪186A之外，第二組小齒輪 186B嚙合地接合齒圈。輸出部件38與行星架部件186連續(xù)地連接?；ヂ?lián)部件130將行星架部件146與太陽(yáng)齒輪部件184連續(xù)地連接。第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)16與太陽(yáng)齒輪部件184連續(xù)地連接，從而還連續(xù)地連接至行星架部件146?；ヂ?lián)部件 130可以是一個(gè)部件或分開(kāi)的多個(gè)部件。因此，復(fù)合齒輪組180包括兩個(gè)分立的固定連接 件，公共行星架部件186和公共太陽(yáng)齒輪184，并因此建立四節(jié)點(diǎn)桿。因此，通過(guò)圖1所示的 杠桿圖反映行星齒輪組140和180之間的連接和相互作用。齒圈部件142對(duì)應(yīng)于圖1的第 一節(jié)點(diǎn)A。行星架部件146對(duì)應(yīng)于圖1的第二節(jié)點(diǎn)B。太陽(yáng)齒輪部件144對(duì)應(yīng)于圖1的第 三節(jié)點(diǎn)C。齒圈部件182對(duì)應(yīng)于圖1的第四節(jié)點(diǎn)D。行星架部件186對(duì)應(yīng)于圖1的第五節(jié) 點(diǎn)E。太陽(yáng)齒輪部件184對(duì)應(yīng)于圖1的第六節(jié)點(diǎn)F，且與行星架部件146又稱第二節(jié)點(diǎn)B連 續(xù)地連接。齒圈部件183對(duì)應(yīng)于圖1的第七節(jié)點(diǎn)G。第一扭矩傳遞設(shè)備134可選擇性地接合成將齒圈部件182與固定部件132例如變 速器殼體固接。第二扭矩傳遞設(shè)備135可選擇性接合成將齒圈部件182與太陽(yáng)齒輪部件 184連接，還將輸入部件沈與齒圈部件182連接。第三扭矩傳遞設(shè)備136可選擇性地接合 成將齒圈部件183與固定部件132固接。扭矩傳遞設(shè)備134、135和136可按照與圖1的分 別相應(yīng)的扭矩傳遞設(shè)備34、35和36類似的方式接合，以建立第一、第二和第三電動(dòng)可變前 向模式。圖8描述了除了具有第四扭矩傳遞設(shè)備137之外所有方面都與圖7所示的傳動(dòng)系 IlOD相同的具有EVT 118E的傳動(dòng)系110E，其中，所有相同部件被相應(yīng)標(biāo)號(hào)。傳動(dòng)系IlOE是 圖2所示的傳動(dòng)系IOA的特定實(shí)施例。通過(guò)描述了圖2的杠桿圖反映的且與其相應(yīng)的特定 行星齒輪組連接的棒狀示意圖來(lái)表示EVT118E。第四扭矩傳遞設(shè)備137可按照與圖2的相 應(yīng)第四扭矩傳遞設(shè)備37類似的方式接合為制動(dòng)器，并且可以如參照?qǐng)D4所描述的被布置。盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了實(shí)施本發(fā)明的最佳模式，但是本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將 認(rèn)識(shí)到在本發(fā)明的范圍內(nèi)的用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種可選設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力機(jī)電變速器，能夠與多個(gè)動(dòng)力源連接以便發(fā)動(dòng)和推進(jìn)車輛，所述變速 器包括輸出部件； 固定部件；第一行星齒輪組，其具有第一、第二和第三節(jié)點(diǎn)；以及 復(fù)合行星齒輪布置，其具有第四、第五、第六和第七節(jié)點(diǎn)； 所述動(dòng)力源包括 第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)； 第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)；以及 發(fā)動(dòng)機(jī)； 其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)、所述第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)和所述第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)均與所述第一行星齒輪 組操作地連接，所述輸出部件和所述第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)均與所述復(fù)合行星齒輪布置操作地 連接，使得所述變速器提供用于發(fā)動(dòng)所述車輛的前向低速驅(qū)動(dòng)模式、用于以較高速度推進(jìn) 所述車輛的前向直接驅(qū)動(dòng)模式和用于發(fā)動(dòng)所述車輛的反向模式。
2.如權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于所述復(fù)合行星齒輪布置包括第二行星齒輪組和第三行星齒輪組； 所述第一節(jié)點(diǎn)是所述第一行星齒輪組的齒圈部件，所述第二節(jié)點(diǎn)是所述第一行星齒輪 組的行星架部件，所述第三節(jié)點(diǎn)是所述第一行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件；以及所述第四節(jié)點(diǎn)是所述第二行星齒輪組的齒圈部件，所述第五節(jié)點(diǎn)是與所述第三行星齒 輪組的行星架部件固定連接的所述第二行星齒輪組的行星架部件，所述第六節(jié)點(diǎn)是與所述 第三行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件固定連接的所述第二行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪部件，所述第 七節(jié)點(diǎn)是所述第三行星齒輪組的齒圈部件。
3.如權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于 所述發(fā)動(dòng)機(jī)操作地連接至所述第一節(jié)點(diǎn)；所述第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)操作地連接至所述第三節(jié)點(diǎn)；所述第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)操作地連接至所述第二節(jié)點(diǎn)和第六節(jié)點(diǎn)；以及所述輸出部件操作地連接至所述第七節(jié)點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的變速器，其特征在于，其還包括 第一扭矩傳遞設(shè)備、第二扭矩傳遞設(shè)備和第三扭矩傳遞設(shè)備； 其中所述第一扭矩傳遞設(shè)備能夠接合成將所述第四節(jié)點(diǎn)與所述固定部件固接； 所述第二扭矩傳遞設(shè)備能夠接合成將所述第四節(jié)點(diǎn)、所述第五節(jié)點(diǎn)、所述第六節(jié)點(diǎn)和 所述第七節(jié)點(diǎn)中的任何一個(gè)鎖定到所述第四節(jié)點(diǎn)、所述第五節(jié)點(diǎn)、所述第六節(jié)點(diǎn)和所述第 七節(jié)點(diǎn)中的任何其他節(jié)點(diǎn)；所述第三扭矩傳遞設(shè)備能夠接合成將所述第七節(jié)點(diǎn)與所述固定部件固接。
5.如權(quán)利要求4所述的變速器，其特征在于，接合所述第一扭矩傳遞設(shè)備并且斷開(kāi)所 述第二扭矩傳遞設(shè)備和所述第三扭矩傳遞設(shè)備提供所述前向低速驅(qū)動(dòng)模式。
6.如權(quán)利要求4所述的變速器，其特征在于，接合所述第二扭矩傳遞設(shè)備并且斷開(kāi)所述第一扭矩傳遞設(shè)備和所述第三扭矩傳遞設(shè)備提供所述前向直接驅(qū)動(dòng)模式。
7.如權(quán)利要求4所述的變速器，其特征在于，接合所述第三扭矩傳遞設(shè)備并且斷開(kāi)所 述第一扭矩傳遞設(shè)備和所述第二扭矩傳遞設(shè)備提供所述反向模式。
8.如權(quán)利要求4所述的變速器，其特征在于，所述第一扭矩傳遞設(shè)備、所述第二扭矩傳 遞設(shè)備和所述第三扭矩傳遞設(shè)備中的任何一個(gè)是能夠在兩個(gè)方向傳遞扭矩的選擇地可接 合的離合器和選擇地可接合的制動(dòng)器中的一個(gè)。
9.如權(quán)利要求4所述的變速器，其特征在于，其還包括第四扭矩傳遞設(shè)備，其中，所述 第四扭矩傳遞設(shè)備能夠接合成將所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述固定部件固接，使得所述變速器在沒(méi)有 所述發(fā)動(dòng)機(jī)的幫助下通過(guò)所述第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)和所述第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)中的至少一個(gè)提 供用于發(fā)動(dòng)所述車輛的所述前向低速驅(qū)動(dòng)模式和所述反向模式。
10.一種用于發(fā)動(dòng)和推進(jìn)車輛的混合動(dòng)力傳動(dòng)系，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)；第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)；第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)；電動(dòng)可變變速器，其具有輸出部件；固定部件；具有第一、第二和第三節(jié)點(diǎn)的第一行星齒輪組，和具有第四、第五、第六和第七節(jié)點(diǎn)的 復(fù)合行星齒輪布置；第一扭矩傳遞設(shè)備、第二扭矩傳遞設(shè)備和第三扭矩傳遞設(shè)備，其中，所述第一扭矩傳遞 設(shè)備能夠接合成將所述第四節(jié)點(diǎn)與所述固定部件固接，所述第二扭矩傳遞設(shè)備能夠接合成 將所述第四節(jié)點(diǎn)、所述第五節(jié)點(diǎn)、所述第六節(jié)點(diǎn)和所述第七節(jié)點(diǎn)中的任何一個(gè)鎖定到所述 第四節(jié)點(diǎn)、所述第五節(jié)點(diǎn)、所述第六節(jié)點(diǎn)和所述第七節(jié)點(diǎn)中的任何其他節(jié)點(diǎn)，所述第三扭矩 傳遞設(shè)備能夠接合成將所述第七節(jié)點(diǎn)與所述固定部件固接；其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)操作地連接至所述第一節(jié)點(diǎn)，所述第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)操作地連接至所述第 三節(jié)點(diǎn)，所述第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)操作地連接至所述第二節(jié)點(diǎn)和所述第六節(jié)點(diǎn)，所述輸出部 件操作地連接至所述第七節(jié)點(diǎn)，使得所述傳動(dòng)系包括用于發(fā)動(dòng)所述車輛的前向低速驅(qū)動(dòng)模 式、用于以較高速度推進(jìn)所述車輛的前向直接驅(qū)動(dòng)模式和用于發(fā)動(dòng)所述車輛的反向模式。
全文摘要
一種混合動(dòng)力機(jī)電變速器，可與多個(gè)動(dòng)力源連接以便發(fā)動(dòng)和推動(dòng)車輛，所述變速器包括輸出部件和固定部件。所述變速器還包括具有第一、第二和第三節(jié)點(diǎn)的第一行星齒輪組和具有第四、第五、第六和第七節(jié)點(diǎn)的復(fù)合行星齒輪布置。動(dòng)力源包括發(fā)動(dòng)機(jī)、第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)和第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)、第一馬達(dá)/發(fā)電機(jī)和第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)均與所述第一行星齒輪組操作地連接，輸出部件和第二馬達(dá)/發(fā)電機(jī)均與復(fù)合行星齒輪布置操作地連接。這樣配置，變速器提供用于發(fā)動(dòng)和推動(dòng)車輛的前向低速驅(qū)動(dòng)檔位和前向直接驅(qū)動(dòng)檔位以及倒檔。
文檔編號(hào)F16H3/72GK102042374SQ201010505329
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月9日
發(fā)明者A·W·菲利普斯 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司