技術(shù)特征：

1.一種多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器，包括一個(gè)齒輪系統(tǒng)，一個(gè)輸入軸，一個(gè)輸出系統(tǒng)，第一、第二兩臺(tái)電機(jī)和至少一個(gè)扭矩傳遞裝置；其特征在于：

所述齒輪系統(tǒng)包括至少一個(gè)行星輪系，而行星輪系至少具有第一，第二及第三這三個(gè)同軸旋轉(zhuǎn)部件；

所述輸出系統(tǒng)包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸；

所述第一電機(jī)以恒定速比連接所述至少一個(gè)行星輪系的第一同軸旋轉(zhuǎn)部件；

所述輸出系統(tǒng)以恒定速比連接所述至少一個(gè)行星輪系的第二同軸旋轉(zhuǎn)部件；

所述輸入軸以恒定速比連接所述至少一個(gè)行星輪系的第三同軸旋轉(zhuǎn)部件；

所述第二電機(jī)有選擇地通過(guò)所述至少一個(gè)扭矩傳遞裝置以第一恒定速比連接所述至少一個(gè)行星輪系的一個(gè)同軸旋轉(zhuǎn)部件，及以第二恒定速比連接所述至少一個(gè)行星輪系的另一同軸旋轉(zhuǎn)部件，第一恒定速比不同于第二恒定速比。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器，其特征在于：所述齒輪系統(tǒng)還包括另一個(gè)行星輪系；第二電機(jī)有選擇地以第一恒定速比直接耦合所述至少一個(gè)行星輪系的一個(gè)同軸旋轉(zhuǎn)部件，或以第二恒定速比通過(guò)所述另一個(gè)行星輪系間接耦合所述至少一個(gè)行星輪系的另一同軸旋轉(zhuǎn)部件；所述第一和第二恒定速度比是不同的。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器，其特征在于：至少一個(gè)行星輪系為四分枝行星輪系，具有一個(gè)第一同軸旋轉(zhuǎn)部件，一個(gè)第二同軸旋轉(zhuǎn)部件，一個(gè)第三同軸旋轉(zhuǎn)部件和一個(gè)第四同軸旋轉(zhuǎn)部件；第二電機(jī)有選擇地以第一恒定速比直接耦合所述四分枝行星輪系的第四同軸旋轉(zhuǎn)部件，或以第二恒定速比通過(guò)所述另一個(gè)行星輪系間接耦合所述四分枝行星輪系的第二同軸旋轉(zhuǎn)部件；所述第一和第二恒定速比是不同的。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器，其特征在于：所述變速器還包括一個(gè)第一固定組件；所述另一個(gè)行星輪系為三分枝行星輪系，具有一個(gè)第一同軸旋轉(zhuǎn)部件，一個(gè)第二同軸旋轉(zhuǎn)部件和一個(gè)第三同軸旋轉(zhuǎn)部件；所述三分枝行星輪系的第一同軸旋轉(zhuǎn)部件耦合第一固定組件；三分枝行星輪系的第二同軸旋轉(zhuǎn)部件耦合四分枝行星輪系的第二同軸旋轉(zhuǎn)部件；第二電機(jī)有選擇地分別耦合三分枝行星輪系的第三同軸旋轉(zhuǎn)部件或四分枝行星輪系的第四同軸旋轉(zhuǎn)部件。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器，其特征在于：所述變速器還包括一個(gè)第二扭矩傳遞裝置和一個(gè)第二固定組件；第二轉(zhuǎn)矩傳遞裝置有條件地將輸入軸和四分枝行星輪系的第三同軸旋轉(zhuǎn)部件耦合到第二固定組件。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器，其特征在于：所述變速器還包括一個(gè)第三扭矩傳遞裝置和一個(gè)第三固定組件；第三轉(zhuǎn)矩傳遞裝置有選擇地將四分枝行星輪系的第四同軸旋轉(zhuǎn)部件耦合到第三固定組件。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器，其特征在于：第一扭矩傳遞裝置為一個(gè)具有至少兩個(gè)嚙合工位的齒嚙合式離合器；第二扭矩傳遞裝置為一個(gè)能為所述至少一個(gè)行星輪系提供反扭矩及防止輸入軸反向旋轉(zhuǎn)的單向離合器。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器，其特征在于：所述電機(jī)最大持續(xù)功率為P_em，輸入軸最大輸入功率為P_in；所述四分枝行星輪系可以用一個(gè)四枝點(diǎn)杠桿圖表示，杠桿圖中第一枝點(diǎn)至第三枝點(diǎn)的距離為K_b個(gè)單位，第二枝點(diǎn)至第三枝點(diǎn)的距離為K_a個(gè)單位，第三枝點(diǎn)至第四枝點(diǎn)的距離為1個(gè)單位；所述四分枝行星輪系的特征參數(shù)K_a，K_b滿足下列關(guān)系：

$\frac{K_b(K_a+1)}{K_b-K_a}\≤{\left(\frac{1+P_{em}/P_{in}}{1-P_{em}/P_{in}}\right)}^2.$

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器，其特征在于：所述另一個(gè)行星輪系為三分枝行星輪系，并可以用一個(gè)三枝點(diǎn)杠桿圖表示；杠桿圖中第一枝點(diǎn)至第二枝點(diǎn)的距離為1個(gè)單位；第二枝點(diǎn)至第三枝點(diǎn)的距離為K_s個(gè)單位；所述三分枝行星輪系的特征參數(shù)K_s和所述四分枝行星輪系的特征參數(shù)K_a，K_b滿足下列其中一個(gè)關(guān)系：

$K_s=\frac{K_a+1}{K_b-K_a}$或

K_s＝K_b。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器，其特征在于：所述至少一個(gè)行星輪系及所述另一個(gè)行星輪系布置在同一個(gè)軸線上，并在軸方向上彼此相鄰。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器，其特征在于：所述四分枝行星輪系的特征參數(shù)K_a和K_b滿足下列關(guān)系，

$\frac{K_b(K_a+1)}{K_b-K_a}\≤2.75;$

K_b≤2。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器，其特征在于：所述至少一個(gè)扭矩傳遞裝置具有至少四個(gè)嚙合工位；所述嚙合工位是沿軸向布置的，并彼此相鄰。

13.一種設(shè)計(jì)、制作和操作多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器的方法包括:

設(shè)計(jì)和制作一個(gè)具有第一和第二行星輪系的齒輪系統(tǒng)，所述各行星輪系包括至少三個(gè)同軸旋轉(zhuǎn)部件，分別稱為第一，第二和第三同軸旋轉(zhuǎn)部件；

設(shè)計(jì)和制作一個(gè)輸入軸，一個(gè)輸出系統(tǒng)，一個(gè)第一電機(jī)，一個(gè)第二電機(jī)，一個(gè)第一固定組件和一個(gè)第一扭矩傳遞裝置；

耦合第一行星輪系的第一同軸旋轉(zhuǎn)部件到第一固定組件；

耦合第一行星輪系的第二同軸旋轉(zhuǎn)部件到第二行星輪系的第二同軸旋轉(zhuǎn)部件；

耦合第二行星輪系的第一同軸旋轉(zhuǎn)部件到第一電機(jī)；

耦合第二行星輪系的第二同軸旋轉(zhuǎn)部件到輸出系統(tǒng)；

耦合第二行星輪系的第三同軸旋轉(zhuǎn)部件到輸入軸；

通過(guò)第一扭矩傳遞裝置有選擇地分別將第二電機(jī)耦合到第一行星輪系的一個(gè)同軸部件或第二行星輪系的一個(gè)同軸旋轉(zhuǎn)部件；

根據(jù)預(yù)定的輸出-輸入速比操作所述的多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器，使其在至少二個(gè)不同的動(dòng)力分流模式下運(yùn)行。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述設(shè)計(jì)、制作和操作多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器的方法，其特征是：所述第一行星輪系可用一個(gè)具有至少三個(gè)枝點(diǎn)的第一杠桿圖表示，第一杠桿圖中的第一枝點(diǎn)至第二枝點(diǎn)的距離為1個(gè)單位；第二枝點(diǎn)至第三枝點(diǎn)的距離為K_s個(gè)單位；所述第二行星輪系可用一個(gè)具有至少四個(gè)枝點(diǎn)的第二杠桿圖表示；第二杠桿圖中的第一枝點(diǎn)至第三枝點(diǎn)的距離為K_b個(gè)單位，第二枝點(diǎn)至第三枝點(diǎn)的距離為K_a個(gè)單位，第三枝點(diǎn)至第四枝點(diǎn)的距離為1個(gè)單位；所述輸出-輸入預(yù)定速比SR_b確定為

${\mathrm{SR}}_b=\frac{K_a+1}{K_a(K_s+1)+1}.$

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述設(shè)計(jì)、制作和操作多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器的方法，其特征是：所述第一行星輪系以一個(gè)具有至少三個(gè)枝點(diǎn)的第一杠桿圖表示，第一杠桿圖中的第一枝點(diǎn)至第二枝點(diǎn)的距離為1個(gè)單位，第二枝點(diǎn)至第三枝點(diǎn)的距離為K_S1個(gè)單位；所述第二行星輪系以具有至少三個(gè)枝點(diǎn)的第二杠桿圖所表示；第二杠桿圖中的第一枝點(diǎn)至第二枝點(diǎn)的距離為1個(gè)單位，第二枝點(diǎn)至第三枝點(diǎn)的距離為K_S2個(gè)單位；所述預(yù)定輸出-輸入速比SR_b確定為

${\mathrm{SR}}_b=\frac{1}{1+K_{S1}}.$

16.根據(jù)權(quán)利要求13所述設(shè)計(jì)、制作和操作多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器的方法，其特征是：設(shè)計(jì)和制作第二行星輪系以包括第四同軸旋轉(zhuǎn)部件；有選擇地通過(guò)第一扭矩裝置將第二電機(jī)耦合到第一行星輪系的第三同軸部件或第二行星輪系的第四同軸旋轉(zhuǎn)部件。

17.根據(jù)權(quán)利要求13所述設(shè)計(jì)、制作和操作多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器的方法，其特征是：有選擇地通過(guò)第一扭矩裝置將第二電機(jī)耦合到第一行星輪系的第三同軸部件或第二行星輪系的第三同軸旋轉(zhuǎn)部件。

18.根據(jù)權(quán)利要求13所述設(shè)計(jì)、制作和操作多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器的方法，其特征是：所述方法還包括在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線上同軸布置第一，第二行星輪系以及所述第一扭矩傳遞裝置；在所述同一旋轉(zhuǎn)軸線上同軸布置第一和第二電機(jī)。

19.根據(jù)權(quán)利要求13所述設(shè)計(jì)、制作和操作多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器的方法，其特征是：設(shè)計(jì)和制作第一扭矩傳遞裝置以提供至少四個(gè)沿同一軸向相鄰布置的嚙合工位。

20.一種多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器，包括一個(gè)齒輪系統(tǒng)，一個(gè)輸入軸，一個(gè)輸出系統(tǒng)，第一、第二兩臺(tái)電機(jī)，至少一個(gè)扭矩傳遞裝置和至少一個(gè)固定組件；

所述齒輪系統(tǒng)包括第一和第二行星輪系，各行星輪系具有至少三個(gè)同軸旋轉(zhuǎn)部件；第一行星輪系的一個(gè)同軸旋轉(zhuǎn)部件耦合到所述固定組件，第一行星輪系的另一個(gè)同軸旋轉(zhuǎn)部件耦合到第二行星輪系的一個(gè)同軸旋轉(zhuǎn)部件；

所述輸出系統(tǒng)包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸；

所述第一電機(jī)以恒定速比連接到第二行星輪系第一同軸旋轉(zhuǎn)部件；

所述輸出系統(tǒng)以恒定速比連接到第二行星輪系第二同軸旋轉(zhuǎn)部件；

所述輸入軸以恒定速比連接到第二行星輪系第三同軸旋轉(zhuǎn)部件；

所述第二電機(jī)有選擇地通過(guò)所述至少一個(gè)扭矩傳遞裝置以第一恒定速比連接到第二行星輪系的一個(gè)同軸部件，或通過(guò)第一行星輪系以第二恒定速比連接到第二行星輪系的另一同軸部件，所述第一恒定速比不同于第二恒定速度。

21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器，其特征在于：第二行星輪系包括一個(gè)第一，一個(gè)第二，一個(gè)第三和一個(gè)第四同軸旋轉(zhuǎn)部件；第一行星輪系的第一同軸旋轉(zhuǎn)部件耦合到固定組件，第一行星輪系的第二同軸旋轉(zhuǎn)部件耦合到第二行星輪系的第二同軸旋轉(zhuǎn)部件；所述第二電機(jī)通過(guò)至少一個(gè)扭矩傳遞裝置有選擇地分別連接到第一行星輪系第三同軸部件，或第二行星輪系第四同軸部件。

22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器，其特征在于：所述變速器包括一個(gè)第二扭矩傳遞裝置；所述第一及第二行星輪系，所述第一及第二扭矩傳遞裝置，和所述第一及第二電機(jī)布置在同一旋轉(zhuǎn)軸線上；第一和第二行星輪系沿軸方向彼此相鄰地排列；第一扭矩傳遞裝置，和第一及第二行星輪系夾在兩個(gè)電機(jī)之間所限定的空間內(nèi)。

23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器，其特征在于：所述至少一個(gè)扭矩傳遞裝置具有至少四個(gè)嚙合工位；在第一嚙合工位，所述扭矩傳遞裝置將第二電機(jī)耦合到第一行星輪系的一個(gè)同軸旋轉(zhuǎn)部件；在第二嚙合工位，所述扭矩傳遞裝置將第二電機(jī)耦合到第一及第二行星輪系的一個(gè)同軸旋轉(zhuǎn)部件；在第三嚙合工位，所述扭矩傳遞裝置將第二電機(jī)耦合到第二行星輪系的一個(gè)同軸旋轉(zhuǎn)部件；在第四嚙合工位，所述扭矩傳遞裝置將第二電機(jī)耦合到第二行星輪系的一個(gè)同軸旋轉(zhuǎn)部件及變速器的另一固定組件。

24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的多模式機(jī)電無(wú)級(jí)變速器，其特征在于：所述變速器能在多種模式下運(yùn)行，包括兩個(gè)動(dòng)力分流模式和兩個(gè)固定速比模式，所述運(yùn)行模式能夠通過(guò)有選擇地將第二電機(jī)耦合到行星輪系不同的同軸旋轉(zhuǎn)部件，或?qū)X輪系統(tǒng)同軸旋轉(zhuǎn)部件耦合到所述變速器的固定組件來(lái)實(shí)現(xiàn)。