专利名称：：电动变速传动装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及具有两个前进低档电动变速模式，电动变速倒档模式和至少一个电动变速高档模式的电动变速传动装置。
背景技术：
：电动变速传动装置通常具有连接到发动机的输入元件和连接到行星齿轮组的不同元件的一个或两个电动/发电机以允许一或多个电动变速模式，固定传动比模式和纯电动模式。电动变速模式是一种工况，其中在传动装置输入元件和传动装置输出元件之间的传动比由所述电动/发电机的一个的速度确定。电动变速传动装置可以以各种方式改善牟用燃料的经济性。例如，在减速和制动期间，以及在低速或轻栽运行期间所述发动机在急速关闭以减少由于发动机阻力导致的效率损失。在发动机运行期间由作用为发电机的电机俘获制动能量(通过再生制动)或能量净皮在发动机关闭期间利用以保持发动机更长时间关闭，补充发动机转矩或功率和/或以低的发动机转速运行，或给附加设备供电。在发动机运行在电动变速模式期间，发动机扭矩或功率的瞬态需求由电动/发电机补充，允许缩小发动机而不减少表面上的车辆性能。另外，所述电动/发电机是很高效的，在附加设备电力产生和来自电池组的电功率充当可用的扭矩允许相对低的传动装置数字传动比运行。电动变速传动模式可以分为输入-分配，输出-分配，或复合-分配模式。输入-分配模式具有所述电动/发电机的一个，其构造成它的速度正比与所迷传动装置输出而变化，和另一个电动/发电机，其构造成它的速度是所述输入元件和所迷输出元件的速度的线性组合。输出-分配模式具有所述电动/发电机的一个，其构造成它的速度正比与所迷传动装置输入元件而变化，和另一个电动/发电机，其构造复合-分配^t莫式具有两个所述电动/发电机，它们的速度是所述输入元件和所述输出元件的速度的线性组合，但没有一个与所述输入元件的速度或输出元件的速度成正比。
发明内容—种电动变速传动装置，具有两个不同的前进低档电动变速操作模式，至少一个前进高档电动变速操作模式和倒档电动变速操作模式。通过提供两个不同的前进低档电动变速操作模式，所述综合的传动装置传动比分布得到改善。所述前进低档电动变速操作模式的一个可以对传动比范围优化，这允许减少电机驱动的必要条件。另外，在电动变速模式之间的换档可以用离合器-离合器的变换完成，与同步的换档相比，这潜在地减少了换档时间，同步换档纯粹由电动变速模式期间改变电动机的速度执行。具体地说，一种电动变速传动装置，包括输出元件，输出元件，以及第一和第二电动/发电机。所述传动装置包括由第一三节点杆表示的第一行星齿轮组，所述第一三节点杆具有第一，第二和第三节点。能由至少一个具有至少五个附加节点的附加杆表示的多个附加的行星齿轮组。第一电动/发电机与第一节点连接，所述输入元件与第二节点连接，以及第二电动/发电机与所述第三节点连接。第一节点与所述附加的4亍星齿轮组的所述五个附加的节点中的一个持续连接进而共同转动。所述传动装置包括至少四个扭矩传递机构，所述扭矩传递点;的一些连接至^定构二，、借此建i倒档电动变速操作模式:、和至少三个前进电动变速操作模式，所述三个前进电动变速操作模式包括第一前进电动变速才莫式，第二前进电动变速才莫式和第三前进电动变速模式。随着输出元件的速度增加在选择第一或第二前进电动变速模式后的第三前进电动变速模式被获得。相应地，所述第一和第二前进电动变速模式的特征在于低档模式而所述第三前进电动变速模式的特征在于高档模式。优选，所述第一和第二前进电动变速模式是输入-分配模式，以及所述第三前进电动变速模式是复合_分配模式。在一个实施例中，所述多个附加的行星齿轮组是至少两个附加的行星齿轮组，所述行星齿轮组能由至少一个附加的杆表示，所述杆具有包括第四，第五，第六，第七和第八节点的附加节点。第一电动/发电机与第一节点连接以及所述输入元件与第二节点连接。第二电动/发电机与第三节点连接。第一节点与所述第四节点持续连接进而一同转动。第一扭矩传递机构选择性地接合以连接第二节点和第五节点进而它们共同转动。第二扭矩传递机构选择性地接合进而将第五节点固定至一固定构件；所述输出元件连接至所述第六节点。第三扭矩传递机构选择性啮合接合进而选择性地将第七节点与所述固定构件连接。第四扭矩传递机构选择性地接合进而将第八节点固定至所述固定构件。其中所述扭矩传递机构的一些独自或以不同的组合方式的选择性接合至少部分地建立多个前进电动变速模式和倒档电动变速模式。在一实施例中，所述第三扭矩传递冲几构和所述第四扭矩传递机构的交替接合分别建立第一前进电动变速才莫式和第二前进电动变速模式。第一扭矩传递机构的接合建立随着所述输出元件的速度的增加在所述第一和第二前进电动变速模式中的一个选择后的第三前进电动变速一莫式。在一个实施例中，所述多个附加的行星齿轮组能由单一五节点杆表示，所述单一五节点杆包括第四，第五，第六，第七和八节点。所述四个扭矩传递机构包括第一扭矩传递机构，其选择性地接合以连接第二节点和第五节点进而它们共同转动，第二扭矩传递机构，其选择性地接合以将第五节点固定至固定构件，将所述输出元件与第六节点相连接。第三扭矩传递机构选择性地接合进而将第七节点固定至所述固定构件，和第四扭矩传递机构选择性地接合进而将第八节点固定至所述固定构件。其中所述第三扭矩传递机构，所述第四扭矩传递机构和第一扭矩传递机构的接合顺序地提供，第一前进电动变速才莫式，第二前进电动变速模式和第三前进电动变速模式。第二扭矩传递机构的接合建立所述倒档电动变速模式。优选，还提供第五扭矩传递节丄和;斤述第三节点以建立倒档固定传动比模::还可能同时提:第六和/或第七扭矩传递机构以建立附加的前进固定传动比模式。所述第六扭矩传递机构选择性地接合以把所述第四节点固定至所述固定构件，以及所述第七扭矩传递机构选择性地接合以将所述第三节点固定至所述固定构件。优选，在所述第三前进电动变速才莫式期间第二扭矩传递机构的接合建立纯电动模式，在纯电动模式中所述输入元件未转动而第一和第二电动/发电机作用为电机，每个电机提供合成来驱动所述输出元件的扭矩。这里使用的"纯电动"模式是一种操作模式，其中所述传动装置仅由一个或两个电动/发电机驱动。优选，再生制动可以在该模式期间发生。所述电动变速传动装置可以包括电池，其可操作地连接到发电机的功率。所述电池可被构造成可操作地与车外电源连接，所述车外电源对所述电池充电。所述充电后的电池可以随后在纯电动才莫式期间驱动所述电动/发电机。(这里使用的，"车外电源"是不位于安装有所述电动变速传动装置的车辆上的电源。)可以使用各种车外供电系统，包括那些使用车外导电的充电器，车外感应充电器，或车载充电器的系统。在一实施例中，所述多个附加的行星齿轮组是能由第二三节点杆表示的第二行星齿轮组和能由第三三节点杆表示的第三行星齿轮组。所述第二和第三三节点杆一同包括第四，第五，第六，第七，第八和第九节点。所述扭矩传递机构包括第一扭矩传递机构，其选择性地接合以连接第二节点和第五节点进而它们共同转动，第二扭矩传递机构，其选择性地接合进而将第九节点固定至所述固定构件，第三扭矩传递机构，其选择性连接接合进而将第七节点与所述第八节点或所述固定构件中一个连接，第四扭矩传递机构，其选择性地接合进而将第八节点固定至所述固定构件，和第五扭矩传递机构，其选择性连接接合进而将第七节连接至所述第六节点。所述输出元件连接至所述第六节点。在该实施例中，所述第三以及第四扭矩传递机构被接合以建立第一前进电动变速才莫式，所述第四和第五扭矩传递机构被接合以建立第二前进电动变速模式，第一和第五扭矩传递机构被接合以建立所述第三前进电动变速模式。第二扭矩传递机构与其他扭矩传递机构中(或第三或第五扭矩传递机构)的一个一起接合以建立倒档电动变速沖莫式。所述第三和第五扭矩传递机构被接合以建立随着输出元件的速度的增加在第三前进电动变速模式之后的第四前进电动变速模式。在该实施例中，所述第三扭矩传递机构可能是转动型离合器，其选择性地接合以把所述第七节点与所述第八节点连接。可选择地，所述第三扭矩传递机构可以是制动器型离合器，其选择性地接合以把所述第七节点与所述固定构件连接。如果所述第三扭矩传递机构是转动型离合器，通过第一扭矩传递机构，第三扭矩传递机构，和第五扭矩传递机构的接合可以获得直接驱动的固定传动比。这种设计比其他用于倒档的电动变速传动装置的关键优点在于所述电力流是在前进和倒退模式中都是正向(非循环)的。在电动变速传动装置中的循环动力是一种状态，其中所述机械路径承担超过100%的输出功率。在正常的正向电力流的情况下，所述发动机动力被分配成一部分通过电力传递而佘下部分通过机械传递。在通常的电动变速传动装置处于倒档时，电力流的方向是反的，所以所述机械路径必须承担全部输出功率和所述电力功率。在这个条件下，所述电力在所述系统中循环。因此，所述电力路径扭矩和功率必须设计得大于输出转矩和电力的100%以容纳所述循环电力。通常的电动变速传动装置的最大输出扭矩使用发动机获得，而不是使用电池驱动产生的扭矩。本发明的电动变速传动装置的最大输出扭矩由发动机得到，且产生更多的稳固的性能。由于所述改善的倒档性能，为获得足够的倒档爬坡性能所需的增大电机尺寸和/或更高的传动装置或行星齿轮比不再需要。本发明的上述特征和优点以及其他的特征和优点从下面论述中将变得更加明显，所述论述是接合附图对实现本发明的最佳方式进行的论述。图l是以杆图表示的传动装置的示意图，所述杆图具有压缩形式的三节点杆和五节点杆；图2是图1的传动装置的实施例，所述五节点杆由三个三节点杆以未压缩的形式表示；图3是图1的传动装置的另一实施例，所述五节点杆由三个三节点杆以未压缩的形式表示；图4是图2的传动装置以示意图形式的实施例；图5是图3的传动装置以示意图形式的实施例；图6是以杆图形式表示的另一传动装置的示意图，所述杆图具有一个三节点杆和两个附加的三个节点杆；图7是以杆图形式表示的另一传动装置的示意图，所述杆图具有一个三节点杆和两个附加的三个节点杆；图8是图6的传动装置以示意图形式的实施例；图9是图7的传动装置以示意图形式的实施例；和图10A-IOC是用于对电池充电的不同车外供电系统的示意图，所述电池与图l-9的变速传动装置实施例内的电动/发电机一起使用。具体实施方式参见附图，其中类似的附图标记表示类似的组件。图l说明了包括发动机12的动力系统10,发动机12连接到电动变速传动装置14。所述传动装置14设计成在发动机12的某些工况下接收来自发动机12的驱动功率的至少一部分，如下所述。所述发动机具有作为传动装置14的输入元件16的输出轴。主减速器单元17可操作地连接到传动装置14的输出元件18。所述传动装置14包括三节点杆20,三节点杆20代表具有第一，第二和第三元件的第一行星齿轮组，第一，第二和第三元件分别由节点A,B和C表示。所述元件可以是齿圈元件，中心齿4仑元件和保持架元件，当然可能不以那种顺序。这里使用的，"节点"是变速器的一个组件，例如齿圈元件，保持架元件，或中心齿轮元件，其特点在于转速以及起到将来自其他组件的、施加到那些组件的和/人那些组件到其他组件的扭矩4妻合的作用。所述其他的组件可以与给定的节点相互作用，给定的节点包括相同行星齿轮组的其他的同轴的元件，所述其他同轴的元件表现为相同杆上的其他节点。可能与给定节点相互作用的其他组件还包括与其他行星齿轮组的元件，固定构件例如所述传动装置外壳，及其他的传动装置元件，例如所述输入元件或所述输出元件的互连，其他的行星齿轮组的元件表现为另一杆上的节点。所述传动装置14进一步地包括五节点杆30,五节点杆30表示两个或更多复合行星齿轮组，所述行星齿轮组具有互连的元件以确定五个节点D，E,F,G和H。节点D,E,F,G和H每个可以表示齿圈元件，中心齿轮元件，保持架元件，或来自不同行星齿轮组的这种元件的一个或多个的组合(即，持续连接以便共同转动)。如下相对于图2和3所述，所述五节点杆30可以由三个(在图2和3中)独立的杆表示，所述三个独立的杆与各种的节点复合连接以便共同转动。本领域技术人员很容易的认识到，这样的在它们之间没有选择连接的杆也可以示意地表示为压缩的，单个五节点杆，因为，在这样的实施例中，为了共同转动连接的节点起到单个节点的作用，换句话说，可以由一个节点表示。所述传动装置14具有几个固定的互连。第一互连元件70,例如轴或套壳，持续连接节点A和节点D以便共同转动。电动/发电机82(还被认为是M/GB)持续连接至节点A。输入元件16与节点B连接进而共同转动。另一电动/发电机80(也被认为是M/GA)被连接至节点C或与节点C共同转动。节点F与输出元件18连接进而共同转动。供各种工作模式，如下所述。扭矩传递机构C2，一转动离合器f这^还被认为是高档离合器，选择性地接合已将节点B与节点E连接进而共同转动。扭矩传递机构C5，一固定的离合器，这里也被认为是倒档制动器，选择性地接合以将节点E固定至固定构件84,例如传动装置14的外壳或壳体。另一扭矩传递机构C1B,—固定的离合器，这里也被认为是低档制动器，选择性地接合以将节点G固定至固定构件84。最后，扭矩传递机构C1A,—固定的离合器，这里也被认为是低档制动器，选择性地接合以将节点H固定至固定构件84。此外，可以具有4壬选的:^丑矩传递才几构(图1中虚线所示以表示它们是任选的)以提供附加的工况，如下所述。任选的扭矩传递机构C3,—固定的离合器，选择性地接合以将节点D(以及相应的节点A和电动/发电机82)固定至固定构件84。任选的扭矩传递机构C4，一转动离合器，选择性地接合以连接节点A和节点C进而它们一同转动。通过连接表示为杆20的节点A和C的行星齿轮组的两个元件，扭矩传递机构C4的接合导致由杆20表示的所述行星齿轮组的所有元件以相同的速度转动，如此起到锁止离合器的作用。任选的扭矩传递机构C6，一固定的离合器，被选择性地接合以将节点C固定至固定构件84。本领域技术人员应当理解，电动/发电机80，82每个具有可转动的转子和固定至固定构件84的定子。这里论述的动力系统和传动装置的每个实施例具有车载储能装置，其可操作地连接到所述电动/发电机，这样电动/发电机可以传递功率至所述储能装置或从所述储能装置接收功率。控制器或ECU可操作地连接到所述储能装置以控制来自或到所述储能装置的功率的分配。这里使用的，"车载"储能装置是一能安装在车辆上的储能装置，所述动力系统和所述电动/发电机也安装在所述车辆上。车载储能装置可以是一或多个电池组。其1'也具有才是供，或存1'渚和《、配电功率能力的车载储能装置，比如燃料电池或电容器，也可以与电池组一起使用或替代所述电池组。车载储能装置(以电池组86的形式)和控制器88如图4,5,8和9的实施例所示，上述图是示意图。图l,2，3，6和7的实施例，它们以杆图的形式显示，也包括车载储能装置和控制器，尽管未显示，所述储能装置和控制器与图4,5,8和9所示同样的方式可操作地连接到所述电动/发电机。由传感器采集的运行数据，例如输入元件16和输出元件18的速度可以提供至控制器以用于各种用途，例如当运行在再生制动才莫式时。所述车载储能装置或电池组86可以构造成通过车外电源充电。这里使用的，"车外"电源是未安装在具有所述动力系统的车辆上的电源，与所述变速装置不是整体的，并只在充电期间可操作地连接到所述车载储能装置。不同的车外供电系统如图10A-10C所示，所述车外供电系统建立车载电池组86和用于电池组86充电的车外电源之间的连接。操作的说明除非有其他的说明，下列的操作才莫式通过图1-5的每一实施例获得。所述^f莫式相对于图1的实施例详细描述，图2-5的实施例以类似的方式操作，除非另作说明。两个前进电动变速低档操作模式动力系统10可以在发动机12关闭或发动机12运行时启动车辆(未显示)。所述动力系统IO通过闭合扭矩传递机构C1A或者C1B以两个前进电动变速低档操作模式中的任何一个起动。如果发动机12关闭，扭矩传递机构C1A或C1B被接合以及电动/发电机82(M/GB)被用来通过由杆30提供的减速比起动所述车辆。发动机12保持在零速度而电动/发电机80(M/GA)在反向自旋。为了启动发动机12,电动/发电机80(M/GA)减速至零速而电动/发电机82(M/GB)提供反作用力矩和扭矩以驱动所述车来辆。这将发动才几12加速到其可以供给燃料的速度。一旦发动机12运转，发动机功率通过杆20和电动/发电机80(M/GA)分配，电动/发电机80产生电力而电动/发电机82(M/GB)驱动，以确定输入-分配，前进电动变速<氐档操作才莫式。动力通过冲几丄L、j:丄^J.nA乂T/丄丄入f,1丄入.，./丄i一,一、L、1t!■、一L_LoA乂1E，，，Z_-—L丄rr1勺《7代7f口吧^/岭45:iT將r^l賴Tffi凡1卞1S。尸/]迎，A^代^/7V^9^if:疋力人及^/^^丄Z王杆20,然后通过互连元件70至杆30,从杆30输出元件18。由互连杆20和30的节点B,A,D,E和F代表的行星齿轮组齿轮元件的轮齿数提供减速比，因此输出元件18以低于输入元件16的速度转动，电动/发电才几80和82分别改变节点C和A的转速，以在由C1A的接合确定的前进电动变速才莫式(或另一个由C1B的啮合确定的前进电动变速模式)期间提供传动比的范围，因此所述模式的特征在于电动变速低档模式。所述电力路径从电动/发电机82(M/GB)经过杆20的节点A至杆30的节点D,然后经过杆30到输出元件18。只要电动/发电机80(M/GA)具有正的速度，动力流将是正向(非循环)的。当电动/发电机80(M/GA)的速度是负的时，电动/发电机82(M/GB)作用为发电机以向电动/发电机80(M/GA)供电。再生制动使用电动/发电机82(M/GB)完成，其具有至所述输出元件18的直接传动比。动力系统10在由扭矩传递才几构C1A的接合确定的前进电动变速低档操作才莫式和由扭矩传递机构C1B的接合确定的前进电动变速低档操作才莫式之间的变换经过扭矩传递机构C1A和C1B之间的离合器至离合器的变换。第一前进电动变速高档操作模式为了建立前进电动变速高档操作才莫式，扭矩传递机构C2被接合，包括扭矩传递机构C1A和C1B在内的其他所有扭矩传递机构是打开的。只要电动/发电才几80和82(M/GA和M/GB)具有正的速度，动力流将是正向的。在该操作模式中，电动/发电机82(M/GB)作用为发电机而电动/发电机80(M/GA)作用为电机。如果电动/发电机82(M/GB)的速度是负的，电动/发电机80(M/GA)变成发电机以向电动/发电机82(M/GB)供电。如果电动/发电机80(M/GA)的速度是负的时，电动/发电机82(M/GB)变成发电机以向电动/发电机80(M/GA)供电。该操作模式是复合分配操作模式，因为动力首先经过杆20分配，发动机功率提供在节点B，电动/发电机80，82分别提供动力至节点C和A或接收来自节点C和A的功率，然后经过杆30分配，发动机功率在节点E提供而电动/发电机82提供动力至节点D或接收来自节点D的动力。在该操作模式期间再生制动通过使用控制器完成以平衡制动器期间发动机12,电动/发电机80(M/GA),和电动/发电机82(M/GB)扭矩从而提供输出元件18的理想的减速比。下面进一步详细描述的图5-9的实施例，还提供了第二前进电动变速高档操作模式。倒档电动变速低档操作模式动力系统10能够在发动机12关闭或发动机12运行时反向起动车辆。如果发动机12关闭，扭矩传递机构C5被接合而电动/发电机82被用来通过由杆30提供的倒档减速比起动所述车辆。发动机12保持在零速度而电动/发电才几80反向自旋。为了启动发动机12,电动/发电机80减速至零速而电动/发电机82提供反作用力矩和扭矩以驱动所述车辆。这将发动机12加速到其可以供给燃料的速度。一旦发动才几12运4亍，发动才几动力经过所述杆20和电动/发电才几80分配，电动/发电机80产生动力而电动/发电机82驱动。动力通过机械和电动路径传输到输出元件18。只要电动/发电机80具有正相速度，动力流处于正向(非循环)。当电动/发电机80的速度是负的时，电动/发电机82作用为发电才几以向电动/发电才几80供电。前进固定传动比模式假如任选的扭矩传递机构C3,C4和C6被提供，图1的传动装置装置10提供九个前进固定传动比(也被认为是齿轮比)模式，每个模式具有不同的相关数字的传动比(定义为输入元件16的速度与输出元件18的速度的比值)。在电动变速沖莫式期间，一旦所述数字的传动比达到所述固定传动比的一个值，用来确定固定传动比模式的合适的离合器可以同时接合。当处于固定传动比冲莫式时，电动/发电机80,82不需要来传递发动机转矩，而只是被用来加速驱动或再生制动。依赖于具有的离合器，多个固定传动比模式是可能的。那些提供固定传动比模式的离合器的组合是C1A&C4;C1A&C6;C1A&C2;C1B&C4;C1B&C6;C1B&C2;C2&C6;C2&C4;C2&C3因为扭矩传递机构C1A，C1B和C2不是任选的，应用这些扭矩传递机构得到的两个固定传动比模式总是可用的。这些固定传动比处于相应的由C1A(第一前进电动变速低档才莫式)和C2(第一前进电动变速高档模式)或C1B(第二前进电动变速低档模式)和C2(第二前进电动变速高档模式)的接合分别确定的电动变速模式的边界。倒档固定传动比模式如果传动装置10包^舌任选的4丑矩传递才7L构C4,其可以在所述倒档电动变速模式期间一旦所述变速装置达到所述数字的倒档固定传动比时接合，以便扭矩传递机构C4和C5都被接合，确立倒档固定传动比模式。当处于倒档固定传动比才莫式时，电动/发电机80,82不需要来传递发动机转矩，而只是被用来加速驱动或再生制动。纯电动巡航或再生制动模式传动装置IO提供适合于纯电动(即，仅由电池组通过所述电动/发电机驱动)或再生制动的纯电动操作模式。如果扭矩传递机构C5#:应用而传动装置10处于C2闭合、C1A和C1B打开的前进电动变速高档操作才莫式，发动机燃料被切断，发动机12被停止而电动/发电机80和82以高的减速比和额外扭矩驱动所述输出元件18。该操作沖莫式提供用于低速、纯电动操作或再生制动的优良的电动机效率。此外，电动/发电机80,82相对于所述变速装置输出元件18高速自旋，两者减速为了启动发动机12,所以电池能量(即，保存在与电动/发电机80,82相连接的电池组内的能量)通过该策略期间保存在电动/发电才凡80,82内的动能而增加。参见图2,显示了动力系统100的另一实施例，动力系统100包括连接到传动装置114的发动才几12。传动装置114以杆图的形式显示并与图1中的传动装置14的构造相同，只是使用了三个三节点杆140，150和160。杆140包括节点I，G和N。杆150包括节点D,J和L。杆160包括节点K，M和0。互连元件170将节点A与节点D持续连接进而共同转动。互连元件172将节点I与节点J持续连接进而共同转动。互连元件174将节点J与节点K持续连接进而共同转动。互连元件176将节点L与节点M持续连接进而共同转动。互连元件178将节点N与节点O持续连接进而共同转动。转动离合器型扭矩传递机构C2选择性地接合以连接节点B和节点I。制动器型扭矩传递机构C5选择性地接合以将节点K固定至所述固定元件84。制动器型扭矩传递机构C1A选择性地接合以将节点〇固定至所述固定元件84。制动器型扭矩传递机构C1B选择性地接合以将节点G固定至所述固定元件84。任选的扭矩-传递机构包括制动器型扭矩传递机构C3,转动离合器型扭矩传递机构C4和制动器型扭矩传递机构C6。扭矩传递机构C3选才奪性地接合以将节点D固定至所述固定元件84。扭矩传递才几构C4选择性地4妻合以连接节点A和节点C进而它们一同转动。扭矩传递机构C6选才奪性地接合以将节点C固定至所述固定元件84。所述三个三节点杆140,150和160可以由一个五节点杆表示，其中将节点I,J和K压缩为一个节点，相当于图l中的节点E,将节点L和M压缩为一个节点，相当于图1中的节点F,和将节点N和O压缩为一个节点，相当于图1中的节点H。所述等效的五节点杆将因此包括节点D和G，以及表示压缩节点I,J和K的一个节点，表示压缩节点L和M的一个节点，和表示压缩节点N和0的一个节点。传动装置114与相对于图1的传动装置14说明的相同方式操作，从而获得两个前进低档电动变速模式(EVT1和EVT2),前进高档电动变速模式(EVT3),固定传动比模式(倒档FGREV,前进FG1，FG2,FG3，FG4和FG5),倒档电动变速模式(EVTREV)和纯电动巡航或再生制动才莫式(BattOnly1,BattOnly2和BattOnly3),如下表所示。如果任选的离合器C4被提供，相对于图1的说明列出而没有在表A中显示的三个附加的固定传动比模式是有效的。列出的数字比采用下列样本比值:杆20:1.67，杆140:2;杆150:3.0;以及杆160:1.67。表A<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>参见图3,显示了动力系统200的另一实施例，动力系统200包括连接到传动装置214的发动机12。传动装置214以杆图的形式显示，除了^f吏用了三个三节点杆240，250和260夕卜，与图l中的传动装置10的构造相同。杆240包4舌节点D,P和R。杆250包括节点Q，S和U。杆260包括节点T,G和N。互连元件270将节点A与节点D持续连接进而共同转动。互连元件272将节点P与节点Q持续连接进而共同转动。互连元件274将节点R与节点S持续连接进而共同转动。互连元件276将节点S与节点T持续连接进而共同转动。互连元件278将节点U与节点V持续连接进而共同转动。转动离合器型扭矩传递机构C2选择性地接合以连接节点B和节点P。制动器型扭矩传递机构C5选择性地接合以将节点Q固定至所述固定元件84。制动器型扭矩传递机构C1A选择性地接合以将节点V(以及因此节点U)固定至所述固定元件84。制动器型扭矩传递机构C1B选择性地接合以将节点G固定至所述固定元件84。任选的扭矩传递机构包括制动器型扭矩传递机构C3，转动离合器型扭矩传递机构C4和制动器型纟丑矩传递机构C6。4丑矩传递机构C3选择性地接合以将节点D固定至所述固定元件84。」扭矩传递^U勾C4选择性地接合以连接节点A和节点C进而它们一同转动。扭矩传递才几构C6选择性地接合以将节点C固定至所述固定元件84。所述三个三节点杆240,250以及260可以由一个五节点杆表示，其中将节点P和Q压缩为一个节点，相当于图I中的节点E,将节点R,S和T压缩为一个节点，相当于图I中的节点F,和将节点U和V压缩为一个节点，相当于图l中的节点H。所述等效的五节点杆将因此包括节点D和G,以及表示压缩节点P和Q的一个节点，表示压缩节点R,S和T的一个节点，和表示压缩节点U和V的一个节点。传动装置214根据相对于图1的传动装置14说明的接合状态以及用于图2的传动装置114的上述表相同地操作，以获得两个低档，前进电动变速模式，高档前进电动变速模式，固定传动比模式，倒档电动变速模式和纯电动巡航或再生制动模式。参见图4,显示了包括发动机12的动力系统300,发动机12与传动装置314连接。传动装置314以示意图的形式显示，是图2的传动装置114的一个实施例。杆20表示为行星齿轮组320。行星齿轮组320包括中心齿4仑元件322,齿圏元件324和保持架元件326，保持架元件326可旋转地支撑多个小齿轮327,多个小齿轮327与中心齿轮元件322和齿圈元件324两者啮合。图2中杆20的三个节点A,B和C分别表示为4亍星齿轮组320的齿圈元件324,保持架元件326和中心齿轮元件322。图2中的传动装置114的杆140,150和160分别表示为图4中传动装置314内的三个互连的4亍星齿4仑组340，350和360。-f亍星齿轮组340包括中心齿轮元件342,齿圈元件344和保持架元件346,保持架元件346可旋转地支撑多个小齿轮347,多个小齿轮347与中心齿轮元件342和齿圈元件344两者啮合。图2中杆140的三个节点N,G和I分别表示为行星齿轮组340的齿圈元件344,保持架元件346和中心齿轮元件342。4亍星齿轮组350包括中心齿轮元件352,齿圈元件354和保持架元件356，保持架元件356可旋转地支撑多个小齿轮357，多个小齿轮357与中心齿轮元件352和齿圏元件354两者啮合。图2中杆150的三个节点D,J和L分别表示中心齿轮元件352，保持架元件356和齿圈元件354。行星齿轮组360包括中心齿轮元件362,齿圈元件364和保持架元件366,保持架元件366可旋转地支撑多个小齿轮367，多个小齿轮367与中心齿轮元件362和齿圈元件364两者啮合。图2中杆160的三个节点K，M和O分别表示为中心齿轮元件364,保持架元件366和中心齿4仑元件362。输入元件16与保持架元件326持续连接进而共同转动。输出元件18与保持架元件366持续连接进而共同转动。互连元件370将齿圏元件324与中心齿轮元件352和电动/发电机82连接进而它们一同转动。互连元件372将保持架元件356与中心齿轮元件342持续连接进而一起转动。互连元件374将保持架元件356与齿圈元件364持续连接进而一起转动。互连元件376将齿圈元件354与保持架元件366持续连接进而一起转动。互连元件378将齿圏元件344与中心齿轮元件362持续连接进而一起转动。电动/发电机80(M/GA)被持续连接至中心齿轮元件322进而与中心齿4仑元件322共同转动。电动/发电才几82(M/GB),皮持续连接至齿圈元件324和中心齿轮元件352进而共同转动。电动/发电机80,82可以接收来自或提供至储能装置86，例如电池的电力。电子控制器88与电池86和功率变换器90信号连通，功率变换器90还与电动/发电机80,82的定子部分电连通。所述控制器88响应于各种输入信号通过变换器90调节电动/发电机80,82和电池86之间的功率流，所述输入信号包括车辆速度，操作者需求，电池86的荷电水平和由发动机12提供的动力，变换器90在由电池86提供或利用的直流电和由电动/发电机80,82的定子部分提供或利用的交流电之间转换。任选的车外供电系统91可以与电池组86连接以给电池组86充电。车外的供电系统相对于图IOA详细描述。可选的车外供电系统91A和91B相对于图IOB和IOC分别描述，两者均可替代车外供电系统91连接到电池组86。制动器型扭矩传递才几构C1A选4奪性地接合以将齿圏元件344和中心齿4仑元件362固定至所述固定元件84。制动器型^l丑矩传递机构C1B选择性地接合以将保持架元件346固定至所述固定元件84。转动离合器C2选择性地接合以将输入元件16(和保持架元件326)与中心齿轮元件332以及保持架元件364连接进而一同转动。制动器型扭矩传递机构C3选择性地接合以将齿圈元件324,中心齿轮元件352和电动/发电机82固定至所述固定元件84。转动离合器型扭矩传递机构C4是选择性地接合以4巴齿圏元件324与中心齿4仑元件322连接(/人而锁止行星齿轮组320,导致齿圈元件324,中心齿轮元件322以与保持架元件326以及输入元件16相同的速度转动)。制动器型扭矩传递机构C5选择性地接合以将保持架元件356和中心齿轮元件342固定至所述固定元件84。制动器型扭矩传递才几构C6选择性地接合以将中心齿4仑元件322固定至所述固定元件84。传动装置314根据相对于图1的传动装置14说明的接合状态以及用于图2的传动装置114的上述表相同地操作，以获得两个前进低档电动变速模式，高档前进电动变速模式，固定传动比模式，倒档电动变速模式和纯电动巡航或再生制动模式。参见图5,显示了包括发动机12的动力系统400,发动机12与传动装置414连接。传动装置414以示意图的形式显示，是图3的传动装置214的一个实施例。杆20表示为行星齿轮组420。行星齿轮组420包括中心齿轮元件422,齿圈元件424和保持架元件426,保持架元件426可旋转地支撑多个小齿轮427，多个小齿轮427与中心齿轮元件422和齿圈元件424两者啮合。图3中的杆20的三个节点A,B和C分别表示为4亍星齿轮组420的齿圏元件424,保4争架元件426和中心齿4仑元件422。图3中传动装置214的杆240，250和260分别表示为图5中传动装置414内三个互连的4亍星齿4仑组440,450和460。行星齿轮组440包括中心齿轮元件442，齿圈元件444和保持架元件446,保持架元件446可旋转地支撑多个小齿轮447，多个小齿轮447与中心齿轮元件442和齿圈元件444两者啮合。图3中杆240的三个节点R,P和D分别表示为行星齿轮组440的齿圈元件444，保持架元件446和中心齿轮元件442。4亍星齿轮组450包括中心齿4仑元件452,齿圈元件454和保持架元件456,保持架元件456可旋转地支撑多个小齿轮457,多个24小齿4仑457与中心齿轮元件452和齿圈元件454两者啮合。图3中杆450的三个节点Q,S和U分别表示为齿圈元件454,保持架元件456和中心齿轮元件442。4亍星齿轮组460包^fe中心齿4仑元件462,齿圈元件464和保持架元件466,保持架元件466可旋转地支撑多个小齿轮467，多个小齿轮467与中心齿轮元件462和齿圈元件464两者啮合。图3中杆460的三个节点V,G和T分別表示为齿圈元件464，保持架元件466和中心齿4仑元件462。输入元件16与保持架元件426持续连接进而共同转动。输出元件18与保持架元件456持续连接进而共同转动。互连元件470将齿圈元件424与中心齿轮元件442和电动/发电机82持续连接进而它们一同转动。互连元件472将保持架元件446与齿圈元件454持续连接进而一起转动。互连元件474将齿圈元件444与保持架元件456持续连接进而一起转动。互连元件476将保持架元件456与中心齿轮元件462持续连接进而一起转动。互连元件478将中心齿轮元件452与齿圈元件464持续连接进而一起转动。电动/发电机80(M/GA)被持续连接至中心齿轮元件422进而与中心齿轮元件422共同转动。电动/发电机82(M/GB)被持续连接至齿圈元件424和中心齿轮元件442进而一同转动。电池组86,控制器88和变换器90如上述图4所述的方式工作。任选的车外供电系统91可以与电池组86连接以给电池组86充电。车外的供电系统相对于图IOA详细描述。可选的车外供电系统91A和91B相对于图10B和10C分别描述，两者均可替代车外供电系统91连接到电池组86。制动器型扭矩传递冲凡构C1A选择性地接合以将齿圈元件464和中心齿轮元件452固定至所述固定元件84。制动器型扭矩传递机构C1B选择性地接合以将保持架元件466固定至所述固定元件84。转动离合器C2选择性地接合以将输入元件16(和保持架元件426)与保持架元件446以及齿圏元件454连接进而一同转动。制动器型扭矩传递机构C3选择性地接合以将齿圈元件424,中心齿轮元件442和电动/发电机82固定至所述固定元件84。转动离合器型扭矩传递机构C4是选择性地接合以把齿圏元件424与中心齿轮元件422连接(从而锁止行星齿轮组420,导致齿圈元件424和中心齿轮元件422以与保持架元件426以及输入元件16相同的速度转动)。制动器型扭矩传递机构C5选择性地接合以将保持架元件446和齿圈元件454固定至所述固定元件84。制动器型扭矩传递机构C6选择性地接合以将中心齿轮元件422固定至所述固定元件84。传动装置414根据相对于图1的传动装置14说明的接合状态以及用于图2的传动装置114的上述表相同地操作，以获得两个低档前进电动变速模式，高档前进电动变速模式，固定传动比模式，倒档电动变速模式和纯电动巡航或再生制动模式。图6说明了包括发动才几12的动力系统500,发动才几12连接到电动变速传动装置514。所述传动装置514设计成在发动机12的某些工况下接收来自发动机12的驱动功率的至少一部分，如下所述。所述发动机12具有作为传动装置514的输入元件16的输出轴。主减速器单元17可操作地连接到传动装置514的输出元件18。所述传动装置514包括三节点杆20,三节点杆20代表具有第一，第二和第三元件的第一，简单行星齿轮组，第一，第二和第三元件分别由节点A,B和C表示。所述元件可以是齿圈元件，中心齿轮元件和保持架元件，当然可能不以那种顺序。所述传动装置514进一步地包括两个三节点杆540和550,两个三节点杆540和550表示两个互连的行星齿轮组。杆540包括节点W,X和Y。杆550包括节点AA,Z和BB。所述传动装置514包括固定的互连。互连元件570将节点A与节点W持续连接进而共同转动。互连元件572将节点X与节点Z持续连接进而共同转动。输入元件16与节点B连接进而共同转动。电动/发电机82与节点A连接进而共同转动。电动/发电机80与节点C连接进而共同转动。节点AA与输出元件18连接进而共同转动。传动装置514还具有几个选择性地接合的扭矩传递机构以提供各种工作模式，如下所述。扭矩传递机构C2选择性地接合以连接节点B和节点X进而它们共同转动。扭矩传递机构C5选4奪性地接合以将节点Z(以及由于互连元件572，因此节点X)固定至所述固定元件84j丑矩传递才几构C1B选才奪性地接合以连接节点Y和节点BB进而它们共同转动。扭矩传递^/L构C1A选4奪性地4妻合以将节点BB固定至所述固定元件84。最后，扭矩传递机构C7，一转动离合器，选择性地接合以将节点Y与节点AA,以及因此与输出元件18连接进而它们一起转动。此外，可以具有图1中所示的任选扭矩传递才几构以提供附加的工况，如下所述。任选的扭矩传递机构C3选择性地接合以将节点W(以及相应的节点A和电动/发电机82)固定至固定构件84。任选的扭矩传递机构C4选择性地接合以连接节点A和节点C进而它们一同转动。任选的扭矩传递机构C6选择性地接合以将节点C固定至所述固定元件84。操作说明除非有另外的说明，图6-9的实施例根据表B中所示的接合状态获得所述操作模式。列出的数字比采用下列样本比值:杆20:2.5,杆540:2.1;和杆550:1.8。这些才喿作才莫式相对于图6的实施例详细描述，图7-9的实施例以类似的方式运行，除非另有陈述。如果任选的扭矩传递机构C3和C4被提供，相对于下面前进固定传动比模式的说明列出而未在表B中显示的四个附加的固定传动比才莫式也可以获得，总共十个固定前进传动比模式。表B<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>两个前进电动变速低档操作模式动力系统500能够在发动机12关闭或发动才几12运4亍时启动车辆(未显示)。所述动力系统500可以在两个前进电动变速低档操作才莫式中的任一个内启动，接合扭矩传递机构C1A和C1B两者形成所述才莫式的一个，而接合扭矩传递才凡构C1A和C7形成所述才莫式中的另一个。如果发动机12关闭，扭矩传递机构C1A和C1B(或C7)被接合以及电动/发电机82(M/GB)被用来通过由杆540和550提供的减速比起动所述车辆。发动机12保持在零速度而电动/发电机80(M/GA)在反向自旋。为了启动发动机12,电动/发电机(M/GA)减速至零速而电动/发电机82(M/GB)提供反作用力矩和扭矩以驱动所述车辆。这将发动机12加速到其可以供给燃料的速度。一旦发动机12运转，发动机动力通过杆20和电动/发电机80(M/GA)分配，电动/发电机80产生电力而电动/发电机82(M/GB)驱动，以建立输入-分配，电动变速前进低档操作模式。动力通过机械和电动路径传输到输出元件18。所述并几才戒动力路径是从发动才几12至杆20，然后通过互连元件570至4f540和550,然后到输出元件18。由互连杆540和550的节点B,A，W，X，Z和AA代表的行星齿轮组齿轮元件的轮齿数提供减速比，因此输出元件18以低于输入元件16的速度转动，电动/发电机80和82分别改变节点A和C的转速，以在由C1A和C1B的接合确定的前进电动变速模式(或由C1A和C7的接合确定的另一个前进电动变速模式)期间提供传动比的范围，因此所述模式的特征在于电动变速低档模式。所述电力路径从电动/发电机80(M/GA)经过杆20的节点A至杆540的节点W,然后经过杆550到输出元件18。只要电动/发电机80(M/GA)具有正的速度，动力流将是正向(非循环)的。当电动/发电机80(M/GA)的速度是负的时，电动/发电才凡82(M/GB)作用为发电才几以向电动/发电机80(M/GA)供电。再生制动使用电动/发电机82(M/GB)完成，其具有至所述输出元件18的直接传动比。动力系统500通过扭矩传递机构之间的离合器至离合器的变换在由扭矩传递机构C1A和C1B的接合确定的前进电动变速低档操作才莫式和由扭矩传递机构C1A和C7的接合确定的前进电动变速低档操作模式之间的变换。第一前进电动变速高档操作模式为了建立前进电动变速高档操作才莫式，扭矩传递机构C2和C7被接合，包括扭矩传递机构C1A和C1B在内的其他所有扭矩传递才几构是打开的。只要电动/发电机80和82(M/GA和M/GB)具有正的速度，动力流将是正向的。这里使用的，电动/发电机具有"正的速度"是在电动/发电机与所述输入轴同向旋转时。在该操作模式中，电动/发电机82(M/GB)作用为发电机而电动/发电才几80(M/GA)作用为电机。如果电动/发电机82(M/GB)的速度是负的，电动/发电机80(M/GA)变成发电机以向电动/发电机82(M/GB)供电。如果电动/发电机80(M/GA)的速度是负的时，电动/发电机82(M/GB)变成电动机以利用来自电动/发电机80(M/GA)的电力。该操作模式是复合_分配操作模式，因为动力首先经过杆20分配，发动机功率在节点B提供，电动/发电机80,82分别提供动力至节点C和A或接收来自节点C和A的功率，然后经过杆540分配，发动机功率在节点X提供而电动/发电积j82提供动力至节点W或接收来自节点W的动力。在该操作模式期间再生制动通过使用控制器完成以平衡制动器期间发动机12,电动/发电机80(M/GA)，和电动/发电机82(M/GB)的:l丑矩^^人而提供^r出元件18的理想的减速比。第二前进电动变速高档操作模式图6的动力系统500,以及下文将要详细描述的图7-9实施例所述的动力系统，还提供第二前进电动变速高档操作模式，其在传动比1.0时进入同步换档。为了在第二前进电动变速高档操作模式运行，所述传动装置514运行在输入分配一莫式，扭矩传递机构C7和C1B接合，其他所有的扭矩传递机构都打开。只要电动/发电机80,82具有正的速度，动力流就处于正向(非循环)。在该操作模式中，电动/发电机80(M/GA)作用为发电机而电动/发电机82(M/GB)作用为电机。如果电动/发电机80(M/GA)的速度是负的，电动/发电机82(M/GB)变成发电机以向电动/发电机80(M/GA)供电。再生制动可以通过使用控制器完成以平衡发动机12,电动/发电机80(M/GA)，和电动/发电机82(M/GB)的扭矩从而提供输出元件18的理想的减速比。可选择地，发动机12关闭而再生过程只通过电动/发电机82(M/GB)执行。这S克。丁选4^i也通过同时闭4、离4、器CiB和C7提供能够4贞上由才干540和550表示的行星齿轮组以1:l直接传动的能力。该前进高档电动变速模式是输入-分配模式，也就是对传动比小于1.0时的高速公路巡航是高效的。除扭矩传递机构C1B和C7之外，接合扭矩传递机构C2锁住由杆20表示的行星齿轮组，从而提供通过整个传动装置514的固定传动比1.0(即，直接传动)，其具有通过离合器C4提供的一些功能，因此允许离合器C4被省略。倒档电动变速低档操作模式动力系统500能够在发动机12关闭或发动机12运行时反向起动车辆。如果发动机12关闭，扭矩传递机构C1B和C5被接合而电动/发电才几82被用来通过由杆540和550提供的倒档减速比起动所述车辆。发动机12保持在零速度而电动/发电机80反向自旋。为了启动发动机12,电动/发电机80减速至零速而电动/发电机82提供反作用力矩和扭矩以驱动所述车辆。这将发动才几12加速到其可以供给燃料的速度。一旦发动才几12运行，发动才几动力经过所述杆20和电动/发电才几80分配，电动/发电才几80产生动力而电动/发电才几82驱动。动力通过机械和电动路径传输到输出元件18。只要电动/发电机80具有正相速度，动力流处于正向(非循环)。当电动/发电机80的速度是负的时，电动/发电才几82作用为发电一几以向电动/发电一几80供电。换句话说，C1B和C7的接合允许车辆利用发动才几12和电动/发电才几80,82在倒档电动变速沖莫式启动。前进固定传动比模式图6的传动装置514提供六个固定前进传动比才莫式，如上表才各所述，y假如提供任选的扭矩传递才几构C3和C4,还可以提供四个附加的固定传动比模式，如下所列总共十个前进固定传动比模式。所述固定传动比FG3A和FG3B是获得相同传动比的备选方式。在电动变速模式期间，一旦所述数字传动比达到所述固定传动比的一个值，所述合适的离合器可以同时接合。当处于倒档固定传动比模式时，电动/发电机80,82不需要来传递发动机转矩，而只是被用来加速驱动或再生制动。假设图6所示的所有任选的扭矩传递机构都包括进来，下列十个前进固定传动比模式可以获得。C1A,C7&C4;C1A，C7&C6;CIA,C7&C2;CIA,C1B&C4;C1A,C1B&C6;CIA,C1B&C2;C2,C7&C6;C2,C7&C4;C2,C7&C3;C2,C7&C1B因为离合器C1A,C1B,C2和C7不是任选的，应用这些离合器得到的固定传动比模式总是可用的。这些的固定传动比处于分别通过C1A和C1B;C1A和C7;C2和C7;以及C1B和C7的接合确定的电动变速模式的边界。倒档固定传动比模式如果传动装置514包括任选的4丑矩传递4几构C6,其可以在所述倒档电动变速模式期间一旦所述传动比达到所述数字的倒档固定传动比时接合，以便扭矩传递机构C1B,C5和C6被接合从而确立倒档固定传动比模式(FGREV)。当处于倒档固定传动比模式时，电动/发电机80,82不需要来传递发动机转矩，而只是被用来加速驱动或再生制动。纯电动巡航或再生制动模式传动装置514提供适合于纯电动(即，仅由电池组通过所述电动/发电机驱动)或再生制动的纯电动操作模式。如果扭矩传递机构C5^^皮应用而传动装置514处于C2和C7闭合的第一前进电动变速高档操作模式，发动机燃料被切断，发动机12被停止而电动/发电机80和82以高的减速比和额外扭矩驱动第一输出元件18。该操作才莫式提供用于低速、纯电动操作或再生制动的优良的电动机效率。此外，电动/发电机80,82相对于所述变速装置输出元件18高速自旋，两者减速为了启动发动机12,所以电池组能量(即，保存在与电动/发电机80,82相连接的电池组内的能量)通过该策略期间保存在电动/发电机80,82内的动能而增加。图7说明了包括发动机12的动力系统600,发动机12连接到电动变速传动装置614的另一实施例。动力系统600获得上述讨论到的动力系统500的工况的子集。所述发动机12具有作为传动装置614的输入元件16的输出轴。主减速器单元17可操作地连接到传动装置614的输出元件18。所述传动装置614包括三节点杆20，三节点杆20代表具有第一，第二和第三元件的第一简单的行星齿轮组，第一，第二和第三元件分别由节点A,B和C表示。所述元件可以是齿圈元件，中心齿轮元件和保持架元件，当然可能不以那种顺序。所述传动装置614进一步地包括两个三节点杆640和650，两个三节点杆640和650表示两个互连的行星齿4仑组。杆640包括节点DD,EE和FF。杆650包括节点GG,HH和II。所述传动装置614包括固定的互连。互连元件670将节点A与节点DD持续连接进而共同转动。互连元件672将节点EE与节点GG持续连接进而共同转动。输入元件16与节点B连接进而共同转动。电动/发电机82与节点A连接进而共同转动。电动/发电#几80与节点C连接进而共同转动。节点HH与输出元件18连接进而共同转动。32传动装置614还具有几个选择性地接合的4丑矩传递才几构以提供各种工作模式，如下所述。扭矩传递机构C2选择性地接合以连接节点B和节点EE进而它们共同转动。扭矩传递机构C5选择性地接合以将节点GG(以及由于互连元件672,因此节点EE)固定至所述固定元件84。扭矩传递冲;L构C1B选择性地接合以将节点FF固定至所述固定元件84。而制动器型扭矩传递机构C1B是筒单的因为不需要C1B是如图6中传动装置514的转动离合器，这个变化未提供第二前进高档电动变速模式和直接驱动固定传动比(1、O的传动比)。然而，如果具有任选的扭矩传递机构C4,1.0的固定传动比将仍然是有效的。扭矩传递机构C1A选择性地接合以将节点II固定至所述固定元件84。最后，扭矩传递机构C7选择性地接合以将节点FF与节点HH,以及因此与l俞出元件18连接进而它们一起转动。此外，可以具有4壬选4丑矩传递才几构以4是供附加的工况，如下所述。任选的扭矩传递机构C3选择性地接合以将节点DD(以及相应的节点A和电动/发电机82)固定至固定构件84。任选的扭矩传递机构C4是选择性地接合已将节点A和节点C连接进而共同转动，导致由杆20表示的行星齿轮组的所有元件以相同的速度转动，这就起到锁止离合器的作用。任选的扭矩传递机构C6选择性地接合以将节点C固定至所述固定元件84。传动装置614根据相对于图6的传动装置514说明的接合状态以及用于图6的传动装置514的表B表相同地操作，以获得两个前进低档电动变速模式，第一前进高档电动变速模式(EVT3),固定传动比模式(除FG5夕卜，因为扭矩传递机构C1B不是转动型离合器)，倒档电动变速模式和纯电动巡航或再生制动模式。参见图8，显示了包括发动机12的动力系统700,发动机12与传动装置714连接。传动装置714以示意图的形式显示，是图6的传动装置514的一个实施例。杆20表示为4亍星齿轮组720。具体地说，行星齿轮组720包括中心齿轮元件722,齿圏元件724和保持架元件726,保持架元件726可旋转地支撑多个小齿轮727,多个小齿轮727与中心齿轮元件722和齿圈元件724两者啮合。图6中杆20的三个节点A,B和C分别为表示行星齿轮组720的齿圈元件724,保持架元件726和中心齿轮元件722。图6中传动装置514的杆540和550分别表示为图8中传动装置714内的两个互连的行星齿轮组740和750。行星齿轮组740包括中心齿轮元件742，齿圈元件744和保持架元件746，^f呆持架元件746可旋转地支撑多个小齿轮747，多个小齿轮747与中心齿轮元件742和齿圈元件744两者啮合。图6中的杆540的三个节点Y,X和W分別表示为行星齿轮组740的齿圏元件744，保持架元件746和中心齿轮元件742。行星齿4仑组750包括中心齿轮元件752，齿圈元件754和保持架元件756,保持架元件756可旋转地支撑多个小齿轮757,多个小齿轮757与中心齿轮元件752和齿圈元件754两者啮合。图6中杆550的三个节点Z,AA和BB分别表示为中心齿轮元件754，保持架元件756和中心齿4仑元件752。输入元件16与保持架元件726持续连接进而共同转动。输出元件18与保持架元件756持续连接进而共同转动。互连元件770将齿圈元件724与中心齿4仑元件742和电动/发电才几82持续连接进而它们一同转动。互连元件772将保持架元件746与齿圈元件754持续连接进而一起转动。电动/发电机80(M/GA)被持续连接至中心齿轮元件722进而与中心齿轮元件722共同转动。电动/发电机82(M/GB)被持续连接至齿圈元件724和中心齿轮元件742进而一同转动。电池组86,控制器88和变换器90如上述图4所述的方式工作。任选的车外供电系统91可以与电池组86连接以给电池组86充电。车外的供电系统相对于图IOA详细描述。可选的车外供电系统91A和91B相对于图IOB和IOC分别描述，两者均可替代车外供电系统91连接到电池组86。制动器型扭矩传递机构C1A选才奪性地接合以将中心齿轮元件752固定至所述固定元件84。转动离合器型扭矩传递机构C1B选择性地接合以连接齿圈元件744和中心齿4仑元件752进而它们一同转动。转动离合器C2选择性地接合以将输入元件16(和保持架元件726)与保持架元件746以及齿圈元件754连接进而一同转动。制动器型扭矩传递机构C5选择性地接合以将保持架元件746和齿圏元件754固定至所述固定元件84。制动器型扭矩传递机构C6选择性地接合以将中心齿轮元件722固定至所述固定元件84。转动离合器型扭矩传递机构C7选择性地接合以连接齿圈元件744和保持架元件756进而它们一同转动。4丑矩传递机构C7允许齿圈元件744与保持架元件756脱离，并借此与输出元件18脱离。转动离合器C1B，当与扭矩传递机构C1A—起接合时，连接齿圏元件744至固定构件84。这允许行星齿轮组740和750起串联减速级的作用，进而允许电动/发电机82(M/GB)和所述输出元件18之间在4.5至5.5范围内的大的减速比。传动装置714根据相对于图6的传动装置514说明的接合状态以及上述表B所示的相同地操作，以获得两个前进低档电动变速模式，两个前进高档电动变速模式，倒档电动变速模式和纯电动巡航或再生制动模式。参见图9,显示了包括发动机12的动力系统800，发动机12与传动装置814连接。传动装置814以示意图的形式显示，是图7的传动装置614的一个实施例。杆20表示为行星齿轮组820。具体地说，行星齿轮组820包括中心齿轮元件822,齿圏元件824和保持架元件826,保持架元件826可旋转地支撑多个小齿轮827,多个小齿轮827与中心齿4仑元件822和齿圏元件824两者啮合。图7中的一干20的三个节点A,B和C分别表示为行星齿轮组820的齿圈元件824，保持架元件826和中心齿4仑元件822。图7中传动装置814的杆640和650分别表示为图9中传动装置814内的两个互连的行星齿轮组840和850。行星齿轮组840包括中心齿轮元件842，齿圈元件844和保持架元件846,保持架元件846可旋转地支撑多个小齿轮847,多个小齿轮847与中心齿轮元件842和齿圈元件844两者啮合。图7中的杆640的三个节点FF,EE和DD分别表示为行星齿轮组840的齿圈元件844,保持架元件846和中心齿轮元件842。4亍星齿4仑组850包括中心齿轮元件852,齿圈元件854和保持架元件856,保持架元件856可旋转地支撑多个小齿轮857，多个小齿轮857与中心齿轮元件852和齿圈元件854两者啮合。图7中杆650的三个节点GG,HH和II分别表示为齿圈元件854,保持架元件856和中心齿轮元件852。输入元件16与保持架元件826持续连接进而共同转动。输出元件18与保持架元件856持续连接进而共同转动。互连元件870将齿圏元件824与中心齿轮元件842和电动/发电机82持续连接进而它们一同转动。互连元件872将保持架元件846与齿圈元件854持续连接进而一起转动。电动/发电机80(M/GA)被持续连接至中心齿轮元件822进而与中心齿轮元件822共同转动。电动/发电机82(M/GB)被持续连接至齿圏元件824和中心齿4仑元件842进而一同转动。电池组86，控制器88和变换器90如上述图4所述的方式工作。任选的车外供电系统91可以与电池组86连接以给电池组86充电。车外的供电系统相对于图IOA详细描述。可选的车外供电系统91A和91B相对于图10B和IOC分别描述，两者均可替代车外供电系统91连接到电池组86。件852固定至所i固定元件84。^J动器型扭矩传递机构、C1B选择性地接合以将齿圈元件844固定至所述固定元件84。转动离合器型扭矩传递才几构C2选择性地接合以将输入元件16(和保持架元件826)与保持架元件846以及齿圈元件854连接进而一同转动。制动器型4丑矩传递枳』构C3选3奪性地接合以将齿圈元件824和中心齿4仑元件842固定至所述固定元件84。转动离合器型扭矩传递机构C4是选择性地接合以把齿圈元件824与中心齿4仑元件822连接(/人而锁止行星齿轮组820，导致齿圈元件824,中心齿轮元件822以与保持架元件826和l餘入元件18相同的速度转动)。制动器型扭矩传递机构C5选择性地接合以将保持架元件846和齿圈元件854固定至所述固定元件84。制动器型扭矩传递才几构C6选择性地"l妄合以将中心齿4仑元件822固定至所述固定元件84。转动离合器型扭矩传递机构C7选择性地接合以连接齿圈元件844和保持架元件856进而它们一同转动。扭矩传递机构C7允许齿圈元件844与保持架元件856脱离，并借此与输出元件18脱离。制动器型扭矩传递机构C1B选择性地接合以将齿圏元件844固定至所述固定元件84。这允许行星齿轮组840和850起串联减速级的作用，进而允许电动/发电机82(M/GB)和所述输出元件18之间在4.5至5.5范围内的大的减速比。传动装置814根据相对于图6的传动装置514说明的接合状态以及对于上述图6的传动装置514的表B说明相同地操作，以获得两个前进低档电动变速模式，第一前进高档电动变速模式(EVT3),固定传动比模式(除FG5夕卜，因为扭矩传递机构C1B不是转动型离合器)，倒档电动变速模式和纯电动巡航或再生制动模式。参见图IOA，说明了车外供电系统91。所述车外供电系统91包括车外电源92和车外充电器94,车外充电器94可操作地与车外电源92连接，两者都位于具有这里所述的任何变速装置的车辆的外面(即，不安装在车上)。作为替代，一车载/车外导电的接触面96,例如电器插口和插塞，允许车外元件(车载电源92和车外充电器)与车载电池86的选择性地通过车载整流器98的连接，整流器98只有当充电器94供应交流电时才是必须的。在这里描述的利用如此车外供电系统91的传动装置实施例可以是带插头接点的混合传动装置。所述充电器94是车外导电型充电器，其调节从车外电源92至电池86的电流量。当电池组86被充足电时，经过接触面96的连接^皮终止，所述充电后的电池86一皮随后用来驱动电动/发电才7L80,82，例如在纯电动才莫式中。参见图10B,说明了另一车外供电系统91A，该车外供电系统-使用车外感应型充电器94A以调节/人车外电源92A，经过车载/车外感应界面96A,到电池86的功率流。/人所述感应接触面96A的功率流选择性地经过车载整流器98A,如果充电器94A提供交流电则车载整流器98A是需要的。所述车外感应充电器94A可以是一带电的线圈，当由车外电源驱动时其建立-兹场。所述感应接触面96A可以是补偿的线圈，在充电期间当其与车外感应充电器94A足够近时其连接车外元件(车外电源A和车外感应的充电器94A)和车载元件(车上的整流器98A和电池86)以允许流入感应的充电器94A的电力产生石兹场/人而产生流向车载整流器98A的电力并随后流至电池组86。当电池组86#皮充足电时，感应的接触面96A不再位于车外感应充电器94A附近，所述充电后的电池86一皮随后用来驱动电动/发电才几80,82,例如在纯电动模式中。参见图10C,说明了另一车外供电系统91C，其使用车外电源92B,车载充电器94B,和车载/车外接触面96B,例如电源插口和插塞以允许车外元件(车外电源92B)与车载充电器94B选择连接。车载充电器94B与车载电池86连接。在这里描述的利用如此车外供电系统91B的传动装置实施例可以用为带插头接点的混合传动装置。所述充电器94B是车载导电型充电器，其调节从车外电源92B至电池86的电流量。当电池组86^皮充足电时，经过接触面96B的连接被终止，所述充电后的电池86#皮随后用来驱动电动/发电机80,82，例如在纯电动才莫式中。尽管已经详细描述了实现本发明的最佳方式，但所属
技术领域：
技术人员应当认识到，实现本发明的各种可选择的设计和实施方案都落在随附的权利要求的范围之内。权利要求1.一种电动变速传动装置，包括输入元件和输出元件；第一和第二电动/发电机；能由第一三节点杆表示的第一行星齿轮组，所述三节点杆具有第一，第二和第三节点；能由至少一个附加的杆表示并具有至少五个附加节点的多个附加的行星齿轮组；其中第一电动/发电机与所述第一节点连接，所述输入元件与所述第二节点连接，所述第二电动/发电机与所述第三节点相连接，并且第一节点持续连接至所述五个附加节点中的一个进而与其一起转动；至少四个扭矩传递机构选择性地独自或以不同的组合方式接合以互连不同的节点或将节点中的部分连接至固定构件，借此建立倒档电动变速操作模式，和至少三个前进电动变速操作模式，所述至少三个前进电动变速操作模式包括第一前进电动变速模式，第二前进电动变速模式，和随着输出元件的速度增加在选择第一和第二前进电动变速模式之一后的第三前进电动变速模式。2.如权利要求1所述的电动变速传动装置，其中所述至少一个附加的杆是包括第四，第五，第六，第七和第八节点的单一五节点杆；其中第一节点与所述第四节点持续连接进而一同转动；其中所述至少四个4丑矩传递才几构包4舌第一扭矩传递机构，其选择性地接合以连接第二节点和第五节点进而它们共同转动；第二扭矩传递机构，其选择性地接合以将所述第五节点固定至固定构件；其中所述输出元件与所述第六节点相连接；第三扭矩传递机构，其选择性地接合进而将第七节点固定至所述固定构件；第四扭矩传递机构，其选择性地接合进而将第八节点固定至所述固定构件；其中所述第三扭矩传递才几构，所述第四扭矩传递才几构和所述第一扭矩传递机构的接合顺序地提供，第一前进电动变速模式，第二前进电动变速模式和第三前进电动变速模式；和其中第二扭矩传递机构的接合建立所述倒档电动变速模式。3.如权利要求2所述的电动变速传动装置，进一步包括第五扭矩传递机构，其选择性地接合以在所述倒档电动变速模式期间连接所述第一节点和所述第三节点以建立倒档固定传动比模式。4.如权利要求2所述的电动变速传动装置，进一步包括第六扭矩传递机构，其选择性地接合进而将第四节点固定至所述固定构件；以及其中所述第六扭矩传递机构和其他的扭矩传递机构不同组合的选择性接合提供多个前进固定传动比模式。5.如权利要求2所述的电动变速传动装置，进一步包括第七扭矩传递机构，其选择性地接合进而将第三节点固定至所述固定构件；和其中所述第七扭矩传递4凡构和其他的4丑矩传递才几构不同组合的选择性接合提供多个前进固定传动比模式。6.如权利要求2所述的电动变速传动装置，其中能由单一五节点杆表示的所述多个附加的行星齿轮组包括三个行星齿轮组。7.如权利要求2所述的电动变速传动装置，其中在所述第三前进电动变速模式期间第二扭矩传递机构的接合建立纯电动模式，在纯电动模式中所述输入元件未转动而第一和第二电动/发电机作用为电机，每个电机提供合成来驱动所述输出元件的扭矩。8.如权利要求1所述的电动变速传动装置，进一步包括一电池可操作地连接到所述电动/发电机以向所述电动/发电机提供功率和从所述电动/发电机接收功率；其中所述电池;波构造成可操作地与车外电源连接从而对所述电池充电；和其中所述扭矩传递机构中的两个的接合建立纯电动才莫式，在纯电动模式中输入元件未转动而所述第一和第二电动/发电机作用为电机，所述电机利用来自充电后电池的电力以向所述输出元件提供驱动扭矩。9.如权利要求1所述的电动变速传动装置，其中所述第一和第二前进电动变速模式是输入-分配模式，以及所述第三前进电动变速模式是复合-分配模式。10.如权利要求1所述的电动变速传动装置，其中所述多个附加的行星齿轮组是能由第二三节点杆表示的第二行星齿轮组和能由第三三节点杆表示的第三行星齿轮组；其中所述第二和第三三节点杆一同包括第四，第五，第六，第七，第八和第九节点；其中所述至少四个扭矩传递才几构包括第一扭矩传递机构，其选择性地接合以连接第二节点和第五节点进而它们共同转动；第二扭矩传递机构，其选择性地接合以将所述第九节点固定至固定构件；其中所述输出元件与所述第六节点相连接；笫三扭矩传递机构，其选择性接合进而将第七节点与所述第八节点和所述固定构件中一个连接；笫四扭矩传递机构，其选择性地接合进而将第八节点固定至所述固定构件；第五扭矩传递机构，其选择性地接合以连接第七节点和第六节点；其中所述第三和第四扭矩传递机构被接合以建立第一前进电动变速模式；其中所述第四和第五扭矩传递机构被接合以建立第二前进电动变速才莫式；其中所述第一扭矩传递机构和所述第五扭矩传递机构被接合以建立所述第三前进电动变速模式；和其中所述第二扭矩传递机构和所述其他扭矩传递机构中的一个被接合以建立倒档电动变速模式。11.如权利要求10所述的电动变速传动装置，其中所述第一和第二前进电动变速沖莫式是输入-分配才莫式，以及所述第三前进电动变速模式是复合-分配模式。12.如权利要求10所述的电动变速传动装置，其中所述第三和第五扭矩传递机构被接合以建立随着输出元件的速度的增加在第三前进电动变速^^莫式之后的第四前进电动变速^f莫式。13.如权利要求12所述的电动变速传动装置，其中所述第一，第二和第四前进电动变速模式是输入-分配模式，以及所述第三前进电动变速模式是复合-分配模式。14.如权利要求10所述的电动变速传动装置，其中所述第三扭矩传递机构是转动离合器，其选择性地接合以把所述第七节点与所述第乂^节点连接在一起。15.如权利要求10所述的电动变速传动装置，其中所述第三扭矩传递机构是制动器型离合器，其选择性地接合以把所述第七节点与所述固定构件连接。16.如权利要求1所述的电动变速传动装置，其中所述多个附加的行星齿轮组是第二三节点行星齿轮组和第三三节点行星齿轮组；其中所述扭矩传递机构包括两个制动器型扭矩传递机构，每个选择性地接合以将所述固定构件与所述第二和第三行星齿轮组的一个的所述节点的未与所述输入元件，所述输出元件，第一电动/发电机和第二电动/发电机的任何一个持续连接的相应一个连接；其中所述扭矩传递机构进一步地包括三个转动型扭矩传递机构，其中一个选择性地接合以连接第二行星齿轮组的与所述输入元件相连接一个节点和第二行星齿轮组的通过所述三个制动器型扭矩传递装置与所述固定构件可连接的一个节点，和所述三个转动型扭矩传递机构的另外的两个连接第二行星齿轮组的节点的另一个和所述第三行星齿轮组的相应不同的节点。17.—种电动变速传动装置，包括專俞入元件和车餘出元件；第一和第二电动/发电机；能由一杆图的第一三节点杆表示的笫一行星齿轮组，所述三节点杆具有第一，第二和第三节点；至少两个能由至少一个附加的杆表示的附加的行星齿轮组，所述附加的杆包括第四，第五，第六，第七和第八节点；其中第一电动/发电机与所述第一节点连接，所述输入元件与所述第二节点连接，第二电动/发电机与所述第三节点相连接，并且第一节点持续连接至所述第四节点进而一起转动；第一扭矩传递机构，其选择性地接合以连接第二节点和第五节点进而它们共同转动；第二扭矩传递机构，其选择性地接合以将第五节点固定至固定构件；其中所述输出元件与第六节点相连接；第三扭矩传递机构，其选择性地接合进而将第七节点与所述固定构件和所述第八节点中一个接合；第四扭矩传递机构，其选~#性地接合进而将第八节点固定至所述固定构件；和其中所述扭矩传递才几构的一些独自或以不同的组合方式的选4奪性接合至少部分地建立多个前进电动变速模式和倒档电动变速模式。18.如权利要求17所述的电动变速传动装置，进一步包括第五扭矩传递机构，其选择性地接合以连接所述第六节点和所述第七节点；其中第三和第四扭矩传递机构的接合建立多个前进电动变速模式中的第一个；其中第四和第五扭矩传递机构的接合建立多个前进电动变速模式中的第二个；其中第一和第五扭矩传递机构的接合建立所述多个前进电动变速模式中的第三个；其中随着输出元件的速度的增加在第一和第二前进电动变速模式中的任一个之后建立第三前进电动变速才莫式；和其中所述第三扭矩传递机构和所述第五扭矩传递机构的接合建立多个前进固定传动比模式中的第四个；其中随着输出元件的速度的增加在第三前进电动变速模式之后建立的第四电动变速模式是输入-分配模式。19.如权利要求17所述的电动变速传动装置，其中所述第三扭矩传递机构和所述第四扭矩传递机构的交替接合分别建立多个前进电动变速模式中的第一个和多个前进电动变速模式中的第二个；其中第一扭矩传递机构的接合建立随着所述输出元件的速度的增加在所述第一和第二前进电动变速模式中的一个选择后的所述多个前进电动变速模式的第三个。20.—种电动变速传动装置，包括输入元件和输出元件；第一和第二电动/发电机；第一，第二和第三行星齿轮组，每个行星齿轮组具有中心齿轮元件，齿圈元件，和保持架元件，保持架元件可旋转地支撑一组小齿轮，所述小齿轮与中心齿轮元件和齿圈元件两者啮合；其中所述输入元件与第一行星齿轮组的保持架元件连接从而共同转动；其中所述输出元件与第三行星齿轮组的保持架元件连接从而共同转动；其中第一电动/发电机与第一行星齿轮组的齿圏元件连接；其中第二电动/发电机与第一行星齿轮组的所述中心齿轮元件连接；第一互连元件；其持续连接第一行星齿轮组的所述齿圏元件和第二行星齿轮组的中心齿轮进而共同转动；第二互连元件，其持续连接第二行星齿轮组的保持架元件和第三行星齿轮组的所述齿圈元件进而共同转动；第一制动器型扭矩传递机构选择性地接合以将第二行星齿轮组的保持架元件固定至固定构件；第二制动器型扭矩传递机构选择性地接合以将所述第三行星齿轮组的所述中心齿轮元件固定至所述固定构件；第一转动型扭矩传递机构选择性地接合以连接第一行星齿轮组的保持架元件和第二行星齿轮组的保持架元件进而一同转动；附加的扭矩传递机构选择性地接合以连接第二行星齿轮组的齿圈元件和所述固定构件与所述第三行星齿轮组的所述中心齿轮元件中的一个；第二转动离合器型扭矩传递机构选择性地接合以连接第二行星齿轮组的齿圈元件和第三行星齿轮组的保持架元件进而一同转动；其中第二制动器型扭矩传递才几构和所述附加的扭矩传递机构的接合建立第一电动变速前进模式；其中第二制动器型扭矩传递机构和第二转动离合器型扭矩传递机构的接合建立第二电动变速前进模式；和其中第一转动离合器型扭矩传递机构和第二转动离合器型扭矩传递机构的接合建立第三电动变速前进模式。21.如权利要求20所述的电动变速传动装置，进一步包括一电池可操作地连接到所述电动/发电机以向所述电动/发电机提供功率和从所述电动/发电机接收功率；其中所述电池^^皮构造成可操作地与车外电源连接从而对所述电池充电；和其中第一转动型扭矩传递机构，第二转动型扭矩传递机构，和所述制动器型扭矩传递机构的另一个的接合建立纯电动模式，在纯电动模式中所述输入元件不转动而第一和第二电动/发电机作用为电机，所述电机利用来自充电后的电池的能量以向所述输出元件提供驱动扭矩。22.如4又利要求20所述的电动变速传动装置，其中所述附加的扭矩传递机构是转动型扭矩传递机构，其选择性地接合以连接第二行星齿轮组的齿圏元件和第三行星齿轮组的中心齿轮元件进而一同转动。23.如权利要求20所述的电动变速传动装置，进一步包括第三制动器型扭矩传递机构，其选择性地接合以将第一行星齿轮组的中心齿轮元件固定至所述固定构件；其中所述第三制动器型扭矩传递才几构和其他的扭矩传递才几构不同组合的选4奪性接合提供多个前进固定传动比模式。24.如权利要求20所述的电动变速传动装置，其中所述附加的扭矩传递机构和第二转动离合器型扭矩传递机构的接合建立第四电动变速沖莫式；和其中第一制动器型扭矩传递机构和所述附加的扭矩传递机构的接合建立倒档电动变速模式。全文摘要本发明涉及一种电动变速传动装置，具有输入元件和输出元件，第一和第二电动/发电机，第一行星齿轮组和多个附加的行星齿轮组以及至少四个扭矩传递机构，所述扭矩传递机构选择性地独自或以不同的组合方式接合以建立倒档电动变速操作模式，至少三个前进电动变速操作模式，所述三个前进电动变速操作模式包括两个低档前进电动变速模式和高档前进电动变速模式。文档编号F16H3/72GK101260921SQ20081008109公开日2008年9月10日申请日期2008年2月26日优先权日2007年2月26日发明者B·M·康伦申请人:通用汽车环球科技运作公司