车内动力传动装置和用于车辆的驱动系统的制作方法

专利名称：车内动力传动装置和用于车辆的驱动系统的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及一种车内动力传动装置，其具有多个用于将输出动力或转矩在旋 转电机(如电动发电机)、内燃发动机和车辆的从动轮之间进行分配的动力分配转动件，且 该动力分配转动件被设计成彼此协同地旋转，本发明还涉及一种车辆的驱动系统。
背景技术：
近年来，在减小汽车消耗的能量方面，具有旋转电机(例如，车内的动力源除了内 燃发动机之外还包括有电动机和发电机)的所谓混合动力车已被实践使用。由于内燃发动 机通常在低速运行范围内能量使用的效率低，所以混合动力车被典型地控制成使内燃发动 机在低速运行范围内停止工作。混合动力车所面临的困难是，在车辆运行期间如何使内燃 发动机重新起动。例如，很难将与车辆从动轮耦接并且现在正在旋转的转动件与处于停止 的内燃发动机曲轴机械连接起来。为了避免上述问题，已经实际使用具有电动机的混合动力车，该电动机的输出轴 直接与发动机的曲轴相连，以便将从该电动机输出的转矩传送至发动机曲轴，从而起动该 发动机。在发动机起动后，由发动机生成的转矩被传送给车辆从动轮。另外，已经实际使用具有典型的行星齿轮减速器(也叫周转减速齿轮系)的混合 动力车，该行星齿轮减速器由三个转动件太阳轮、架(也叫行星架)和齿圈组成，这三个转 动件分别与发电机、内燃发动机和电动机耦接。车辆的从动轮与电机机械耦接。操作中，作 用于太阳轮或齿圈的转矩用于旋转行星架，从而使内燃发动机的旋转轴(即，曲轴)旋转。 内燃发动机通过使用行星架的转矩起动。在内燃发动机起动后，内燃发动机转矩通过行星 架被传送给车辆的从动轮。例如，典型的混合动力车在下面的专利公开文献是已公知的。日本专利公开 No. 3580257日本专利公开No. 3626151日本专利公开No. 3614409日本专利第一次公开 No. 2002-281607日本专利第一次公开No. 2000-142146日本专利第一次公开No. 9-46821日 本专利第一次公开No. 2006-77859如上所述，电动机的旋转轴与内燃发动机的旋转轴的直接耦接将导致由内燃发动 机产生的转矩负荷被施加在该电动机上，从而导致消耗的能量增加。同样还面临的问题是， 当内燃发动机起动时，在内燃发动机旋转轴上产生的转矩脉动可能导致车辆的驾驶性能变差。另外，行星齿轮减速器的使用将会导致一个问题，即当行星架的旋转速度较低时， 内燃发动机的起动将导致该内燃发动机被暂时保持在低速运行。这就违背了混合动力车希 望使内燃发动机运行在能量使用效率高的速度范围内的意愿。

发明内容
因此，本发明的主要目的是避免现有技术的缺点。本发明的另一个目的是提供一种设计成能有效起动内燃发动机的用于车辆的动力传动装置。根据本发明一个方面，提供一种动力传动装置，该动力传动装置用于具有旋转电 机、内燃发动机和至少一个从动轮的车辆。动力传动装置包括(a)多个动力分配转动件， 其彼此协同地旋转以将动力在车辆的旋转电机、内燃发动机和从动轮之间进行分配；以及 (b)动力传动控制机构，其用于选择性地建立和中断第一转动件和内燃发动机之间的动力 传送，其中第一转动件是动力分配转动件之一。如果从动力分配转动件输出的旋转在符号 上被定义为正，则设置动力分配转动件使得当动力传动控制机构建立像从第一转动件至内 燃发动机的动力那样的符号为正的旋转能的传送时，动力分配转动件中除第一转动件外的 其它转动件相连以提供在符号上彼此不同的输出旋转能。特别地，当动力传动控制机构建立起从第一转动件至内燃发动机的旋转能的传送 时，动力分配转动件中除第一转动件外的其它转动件用于生成在符号上彼此相反的输出旋 转能。这就使得第一转动件被置于极低转速或零(0)速度或者从第一转动件输出的旋转能 被降低至极低水平的情况中。因此，当内燃发动机停止工作，但车辆通过旋转电机(如电动 发电机)的动力运行时，动力传动装置可使第一转动件的转速基本与内燃发动机的零(0) 转速一致，并且将由第一转动件输出的旋转能提供的初始转矩应用于内燃发动机以便起动 它。这就使应用初始转矩而产生的动力传动控制机构的振动最小。在将来自第一转动件的 初始转矩应用至内燃发动机后，换句话说内燃发动机已被起动后，动力传动装置可用于将 内燃发动机生成的转矩输入至动力分配转动件的一个或一些转动件(例如，第一转动件或 其它动力分配转动件)以驱动车辆。本发明的优选模式中，动力分配转动件中生成彼此符号不同的旋转能的一些转动 件通过旁路通过该动力分配转动件的组件的路径被彼此机械耦接。特别地，这就实现了动 力分配转动件中生成彼此符号不同的旋转能的一些转动件不需要两个旋转电机(例如，电 动发电机)，在这些转动件中一个用于供应输出的旋转能，而另一个则用于接收该旋转能。动力分配转动件的一些转动件和第一转动件被这样连接，从而具有在列线图 (monographic chart)中沿直线排列的旋转速度。动力传动装置进一步包括耦接机构，其在 该动力分配转动件的组件外将这些转动件中的两个机械耦接在一起。耦接机构用作具有可 变传动比(也叫输入输出速比)的变速器。特别地，列线图中直线的倾斜通过控制变速器 的传动比而改变。因此，第一转动件的转速可通过改变与从动轮转速无关的传动比来控制。动力传动控制机构用作第一动力传动控制机构，以选择性地建立和中断第一转动 件和内燃发动机的旋转轴之间的动力传送。动力传动装置还包括第二动力传动控制机构， 其用于选择性地建立和中断第二转动件和内燃发动机之间的动力传送，其中第二转动件是 动力分配转动件之一。这种结构使初始转矩从第一转动件被应用于内燃发动机旋转轴，并 且还使由内燃发动机生成的转矩被应用于第二转动件。特别地，发动机可通过从动力分配 转动件输出的转矩起动，因此不需要单独的发动机起动器。进一步地，第一、第二转动件和 发动机之间的动力传送可选择性地被中断或建立，因此最小化了通过应用转矩到停止的发 动机而消耗的能量，并且使第一、第二转动件和发动机之间的转矩传送能够成为发动机旋 转轴和第一、第二转动件之间的速度差的函数。第一动力传动控制机构具有单向动力传动机构，当单向动力传动机构与第一转动 件相连的输入侧的转速相对于该单向动力传动机构与内燃发动机旋转轴相连的输出侧的转速为非负值时，该单向动力传动机构建立起动力传送。在发动机被起动后，燃料开始在该 发动机中被燃烧时，旋转轴上将产生转矩，使得该旋转轴的速度迅速增加。这种传送至第一 转动件的转矩变化可导致动力传动装置中的转矩脉动。然而当发动机速度增加到与第一转 动件相连的单向离合器的输入侧的速度之上时，这种至第一转动件的转矩变化的传送将被 阻止，从而避免了动力传动装置(即车体)中的转矩脉动。第一动力传动控制机构还可以具有电控中断器，该电控中断器与单向动力传动机 构分开。电控中断器用于中断第一转动件和内燃发动机旋转轴之间的动力传送。这就使得 能够在需要起动内燃发动机之前避免从第一转动件至内燃发动机的动力传送，从而最小化 了通过将动力应用于发动机旋转轴所消耗的能量。第二动力传动控制机构可以具有单向动力传动机构，当单向动力传动机构与内燃 发动机旋转轴相连的输入侧的转速相对于该单向动力传动机构与第二转动件相连的输出 侧的转速为非负值时，该单向动力传动机构建立动力传送。当发动机旋转轴需要与第二转 动件机械连接，以将发动机转矩添加到第二转动件时，优选使发动机旋转轴的速度和第二 转动件的速度彼此相一致。然而，这就需要对速度的精密控制。当发动机旋转轴的速度等 于第二转动件的速度时，单向动力传动机构用于将发动机的转矩应用于第二转动件，因而 不需要对发动机旋转轴的速度和第二转动件的速度进行精密控制。动力分配转动件之一被机械耦接至旋转电机。动力分配转动件被这样连接，使得 第一转动件的转速直接取决于与旋转电机耦接的动力分配转动件之一的转速。这就使得第 一转动件的转速能够通过旋转电机的转速来控制。动力分配转动件之一被机械耦接至旋转电机。动力分配转动件被这样连接，使得 除了被耦接至旋转电机的转动件外的动力分配转动件的其它转动件的转速直接取决于与 旋转电机耦接的转动件的转速和第二转动件的转速。这就使得动力分配转动件的其它转动 件的转速能够通过旋转电机或发动机的转速来控制。第一转动件和第二转动件可以通过动力分配转动件之一被实施。第一动力传动控 制机构与第二动力传动控制机构分开。进一步地，第一动力传动控制机构和第二动力传动 控制机构可以通过电控中断器来实施，该电控中断器用于中断第一转动件和内燃发动机旋 转轴之间的动力传送。另外，第一转动件优选使得当与从动轮机械耦接的动力分配转动件 之一的速度不为零时，该第一转动件的速度可被控制为零(0)。电控中断器被期望如下所述 那样工作，即当需要将初始转矩从第一转动件应用于内燃发动机时，将第一转动件和发动 机旋转轴机械连接起来；在初始转矩被应用后和在发动机中的燃料燃烧被控制之前，中断 第一转动件和发动机的连接；并且当发动机中的燃料燃烧控制起动之后，如果第一转动件 和发动机之间的转速差低于给定值，则将第一转动件和发动机机械连接起来。第一转动件和第二转动件分开。这就使得能够将转矩从第一转动件应用于发动机 旋转轴，并且也能将来自发动机的转矩应用于第二转动件。在第一、第二转动件和发动机之 间的转矩传送可被选择性地建立或中断，因此使得能够当第一转动件的速度为适合起动发 动机的速度时起动该发动机。在发动机被起动后，由发动机生成的转矩可通过第二转动件 传送给从动轮。这就使得当发动机运行于与第一转动件不同的速度时，发动机的转矩能被 使用。因此，当发动机进入有效速度范围时能够早些起动发动机是可能的。动力分配转动件被这样连接，使得第一转动件的转速低于第二转动件的转速。这就使得第一转动件能够被用于起动发动机，而第二转动件能够被用来将发动机转矩应用于 从动轮，从而允许发动机连续运行在比发动机已起动时更高的速度，以便将发动机转矩传 送给从动轮。因此，起动发动机以使其速度早些进入有效速度范围是可能的。动力分配转动件可以通过三个或更多个转动件被实施，这些转动件被这样连接， 从而使其旋转速度在列线图中沿直线排列。第一转动件是三个或更多个转动件中位于列线 图中旋转速度中间值处的一个转动件。这有利于使第一转动件更容易具有相对低的速度， 因此使得发动机起动时第一转动件和发动机旋转轴之间的速度差能够减小。可以通过三个或更多个被这样连接从而使其旋转速度在列线图中沿直线排列的 转动件来实现动力分配转动件。在列线图中旋转速度不同的这三个或更多个转动件中的两 个转动件被机械耦接至旋转电机。该三个或更多个转动件中的两个转动件中的至少一个通过具有可变传动比的变 速器与旋转电机耦接。这种结构使得在列线图中具有不同旋转速度的转动件中的两个能够 被相互独立地控制速度，就像在两个旋转电机与转动件中的两个转动件机械耦接的情况中 那样。另外，在使用这样的两个旋转电机的情况下，这种结构还可以消除电能损失，其中该 电能是由该旋转电机中操作成发电机的一个产生的，并且被供应给该旋转电机中操作成电 动机的另一个旋转电机。机械耦接至从动轮的动力分配转动件之一在列线图中可以具有位于该三个或更 多个转动件中与旋转电机机械耦接的的两个转动件的旋转速度之间的中间旋转速度。另 外，动力分配转动件可通过四个转动件(例如，拉威挪式行星齿轮组)来实施，该四个转动 件被这样相连，使其旋转速度能够在列线图中排列在直线上。四个转动件中位于列线图中 中间旋转速度并且与第一转动件分开的一个转动件可以被机械耦接至从动轮。特别地，从 动轮与具有列线图中中间速度的转动件相连，由此有利于使得沿正常方向或反转方向旋转 从动轮或者使从动轮停止更加容易。耦接至从动轮的转动件与第一转动件分开，从而允许 第一转动件的速度独立于从动轮的速度被确定。动力传动装置进一步包括第一行星齿轮组和第二行星齿轮组，每个齿轮组均具有 太阳轮、行星架和齿圈，它们是三个动力分配转动件。第一行星齿轮组的动力分配转动件中 的两个被机械耦接至第二行星齿轮组的动力分配转动件中的两个。第一、第二行星齿轮组 的总共6个动力分配转动件中的四个在列线图中具有不同转速，这四个转动件中的至少三 个分别机械耦接至旋转电机、内燃发动机和从动轮。特别地，6个动力分配转动件中的四个 被这样相连，以便具有列线图中沿直线排列的旋转速度，从而指定旋转电机、内燃发动机和 从动轮的转速。动力传动装置进一步包括转换器，其用于将机械耦接至从动轮的动力分配转动件 的一个转换为另一个。将从动轮速度调节至期望值导致对动力分配转动件速度的另外限制，这将导致对 旋转电机或内燃发动机速度的另外限制。这种速度调节可能是阻碍旋转电机或内燃发动机 在有效速度范围内的运行的一个因素。相反地，当需要使从动轮达到期望速度时，本发明的 结构减轻了对旋转电机速度或内燃发动机速度的限制，从而使旋转电机或内燃发动机能够 运行在有效速度范围内。车辆可以是具有两个从动轮的汽车。动力传动装置可以进一步包括转换器，该转换器用于将动力分配转动件中被耦接到车辆从动轮的一些转动件转换成动力分配转动件 中的其它转动件。动力分配转动件中被耦接到从动轮的所述一些转动件和其它转动件分别 包括第二转动件和动力分配转动件中除了第一转动件之外的一个转动件。第二转动件通过第二动力传动控制机构机械耦接至从动轮。这种结构防止动力通 过第二动力传动控制机构从内燃发动机传送至第二转动件，并且当转矩从内燃发动机被传 送至第二转动件时使内燃发动机的速度能够被调至从动轮的速度。这时，转矩可以连续地 被从动力分配转动件应用到从动轮。而后，从动轮通过第二动力传动控制机构可以与第二 转动件机械连接，从而使得当从动轮与发动机旋转轴以相同速度旋转时从动轮能够被连接 到发动机旋转轴。这就最小化了在转换操作期间切断对从动轮提供转矩的时间。根据本发明的第二个方面，提供一种用于车辆的动力传动装置，包括(a)多个动 力分配转动件，其彼此协同旋转以将动力在旋转电机、内燃发动机和车辆从动轮之间进行 分配；(b)第一动力传动控制机构，其用于选择性地建立和中断第一转动件和内燃发动机 旋转轴之间的动力传送，其中第一转动件是动力分配转动件之一；和(c)第二动力传动控 制机构，其用于选择性地建立和中断第二转动件和内燃发动机旋转轴之间的动力传送，其 中第二转动件也是动力分配转动件之一。特别地，发动机可通过从动力分配转动件输出的转矩起动，因此不需要单独的发 动机起动器。进一步地，第一、第二转动件和发动机之间的动力传动可选择性地被中断或建 立，因此最小化了通过应用转矩到停止中的发动机而消耗的能量，并且使得第一、第二转动 件和发动机之间的转矩的传送能够成为发动机旋转轴和第一、第二转动件之间的速度差的 函数。在本发明的优选模式中，第一动力传动控制机构还可以具有单向动力传动机构， 当该单向动力传动机构与第一转动件相连的输入侧的转速相对于该单向动力传动机构与 内燃发动机旋转轴相连的输出侧的转速为非负值时，该单向动力传动机构建立动力传送。第一动力传动控制机构还可以具有电控中断器，其与单向动力传动机构分开。电 控中断器用于中断第一转动件和内燃发动机旋转轴之间的动力传送。第二动力传动控制机构可以具有单向动力传动机构，当该单向动力传动机构与内 燃发动机旋转轴相连的输入侧的转速相对于该单向动力传动机构与第二转动件相连的输 出侧的转速为非负值时，该单向动力传动机构建立动力传送。动力分配转动件之一可以被机械耦接至旋转电机。动力分配转动件被这样连接， 使得第一转动件的转速直接取决于与旋转电机耦接的动力分配转动件之一的转速。动力分配转动件之一可以被机械耦接至旋转电机。动力分配转动件被这样连接， 使得动力分配转动件中除被耦接至旋转电机的转动件之外的其它转动件的转速直接取决 于被耦接与旋转电机的转动件的转速和第二转动件的转速。第一转动件和第二转动件可以通过动力分配转动件之一来实施。第一动力传动控 制机构可以与第二动力传动控制机构分开。第一转动件可以与第二转动件分开。动力分配转动件可以被这样连接，使得第一转动件的转速低于第二转动件的转 速。动力分配转动件可以通过三个或更多个转动件来实施，该三个或更多个转动件被这样连接，从而使其旋转速度在列线图中沿直线排列。第一转动件可以是该三个或更多个 转动件中的一个，其在列线图中位于中间转速处。。动力分配转动件可以通过三个或更多个转动件来实施，该三个或更多个转动件被 这样连接，从而使其旋转速度在列线图中沿直线排列。在列线图中旋转速度不同的该三个 或更多个转动件中的两个可以被机械耦接至旋转电机。该三个或更多个转动件中的所述两个转动件中至少有一个通过具有可变传动比 的变速器被耦接至旋转电机。动力分配转动件中被机械耦接至从动轮的那个转动件在列线图中可以具有处于 三个或更多个转动件中被机械耦接至旋转电机的两个转动件的旋转速度之间的旋转速度。动力分配转动件可以通过四个转动件来实施，该四个转动件被这样连接，从而使 其旋转速度在列线图中沿直线排列。四个转动件中在列线图中处于中间旋转速度并且可以 与第一转动件分开的那些转动件被机械耦接至从动轮。动力传动装置进一步包括第一行星齿轮组和第二行星齿轮组，每个齿轮组均具有 太阳轮、行星架和齿圈，它们是三个动力分配转动件。第一行星齿轮组的动力分配转动件中 的两个被机械耦接至第二行星齿轮组的动力分配转动件的两个转动件。第一、第二行星齿 轮组的总共6个动力分配转动件中的四个在列线图中具有不同转速，这四个转动件中至少 三个被分别机械耦接至旋转电机、内燃发动机和从动轮。动力传动装置可以进一步包括转换器，该转换器用于将动力分配转动件中被机械 耦接至从动轮的的那个转动件转换为动力分配转动件中的另一个转动件。车辆可以是具有两个从动轮的汽车。动力传动装置可进一步包括转换器，该转换 器用于将动力分配转动件中被耦接到车辆从动轮的那些转动件转换成动力分配转动件中 的其它转动件。动力分配转动件中被耦接到从动轮的所述那些转动件和其它转动件分别包 括第二转动件和动力分配转动件中除第一转动件之外的一个转动件。根据本发明的第三个方面，提供一种车辆驱动系统，其包括动力传动装置和控制 器。动力传动装置包括(a)多个动力分配转动件，其彼此协同旋转以将动力在旋转电机，安 装在车辆上的内燃发动机和车辆从动轮之间进行分配；以及(b)动力传动控制机构，其用 于选择性地建立和中断第一转动件和内燃发动机之间的动力传送，其中第一转动件是动力 分配转动件之一。如果从动力分配转动件中输出的旋转能在符号上被定义为正，则动力分 配转动件被这样设置，使得当动力传动控制机构建立起符号为正的旋转能(正如从第一转 动件至内燃发动机的动力)的传送时，动力分配转动件中除第一转动件外的其它转动件能 够相连以提供彼此符号相反的输出旋转能。控制器用于控制动力传动装置的操作。当需要 起动内燃发动机且该内燃发动机的转速低于给定值时，控制器控制动力传动控制机构以建 立从第一转动件至内燃发动机的符号为正的旋转能的传送。根据本发明的第四个方面，提供一种车辆驱动系统，其包括动力传动装置和控制 器。动力传动装置包括(a)多个动力分配转动件，其彼此协同旋转以将动力在旋转电机，安 装在车辆上的内燃发动机和车辆从动轮之间进行分配；(b)第一动力传动控制机构，其用 于选择性地建立和中断第一转动件和内燃发动机旋转轴之间的动力传送，其中第一转动件 是动力分配转动件之一；以及(c)第二动力传动控制机构，其用于选择性地建立和中断第 二转动件和内燃发动机旋转轴之间的动力传送，其中第二转动件是动力分配转动件之一。
15控制器用于控制动力传动装置的操作。当需要起动内燃发动机并且内燃发动机的转速低于 给定值时，控制器控制第一动力传动控制机构以建立从第一转动件至内燃发动机旋转轴的 符号为正的旋转能的传送。如上所述驱动系统中每一个的动力传动装置也可被设计成具有如上所述的结构。


由下面的详细描述以及本发明优选实施例的附图可以更好地理解本发明，然而该 详细描述及附图并不意图将本发明限制于具体实施例，而是仅仅为了解释和理解的目的。 附图中图1(a)是示出了车辆的混合动力系统的框图，其中安装了根据本发明第一实施例 的动力传动装置和驱动系统；图1 (b)是图1 (a)的动力传动装置的动力传动路径的原理图； 图2(a)是示出了当车辆通过电动发电机起动时的动力传动路径的示意框图；图2(b)是表 示了随着内燃发动机速度，图1动力传动装置的动力分配装置的操作的列线图；图2(c)是 列出了图2(a)和图2(b)的动力分配装置的太阳轮、行星架和齿圈之间的旋转方向、转矩和 动力的符号关系的图表；图3(a)是示出了当内燃发动机通过图1(a)的动力分配装置起动 时的动力传动路径的示意框图；图3(b)是表示了随着内燃发动机速度，动力分配装置操作 的列线图；图3(c)是列出了图3(a)和图3(b)的动力分配装置的太阳轮，行星架和齿圈之 间的以旋转方向、转矩和动力的符号关系图表；图4(a)是示出了当内燃发动机将转矩输出 给图1(a)的动力分配装置时的动力传动路径的示意框图；图4(b)是表示了随着内燃发动 机速度，动力分配装置的操作的列线图；图5是示出了根据本发明第二实施例的动力传动 装置的框图；图6(a)是示出了根据本发明第三实施例的动力传动装置的框图；图6(b)是 图6(a)的动力传动装置的动力传动路径的原理图；图7(a)是示出了根据本发明第四实施 例的动力传动装置的框图；图7(b)是图7(a)的动力传动装置的动力传动路径的原理图； 图8(a)是示出了根据本发明第五实施例的动力传动装置的框图；图8(b)是动力传动装置 变型的动力传动路径的原理图；图8(c)是动力传动装置变型的动力传动路径的原理图；图 9(a)是示出了根据本发明第六实施例的动力传动装置的框图；图9(b)是图9 (a)的动力传 动装置的动力传动路径的原理图；图10(a)是示出了根据本发明第七实施例的动力传动装 置的示意框图；图10(b)是表示了随着内燃发动机速度，图10(a)的动力传动装置的动力 分配装置的操作的列线图；图11(a)和图11(b)是示出了动力传动装置分别安装在前置发 动机前轮驱动(FF)车辆和前置发动机后轮驱动(FR)车辆的情况下图10(a)的动力传动装 置的动力传动路径的原理图；图12(a)、图12(b)和图12(c)是示出了第一实施例的动力传 动装置变型的框图；图13(a)和图13(b)是示出了第一实施例的动力传动装置的变型的框 图；图14(a)和图14(b)分别是示出了第一实施例的动力传动装置的变型的框图；图15(a) 和图15(b)是示出了第二实施例的动力传动装置的变型的框图；图16(a)、图16(b)和图 16(c)是表示了在图15(a)和图15(b)的每个变型中随着内燃发动机速度的动力分配装置 操作的列线图；图17(a)至图17(j)是表示了本发明的动力分配装置的变型结构的列线图； 图18(a)至图18(j)是表示了本发明的动力分配装置的变型结构的列线图；图19(a)、图 19(b)和图19(c)是示出了第一实施例的动力传动装置的变型的框图；图20(a)、图20(b)、 图20(c)和图20(d)是示出了第一实施例的动力传动装置的变型的框图；图21(a)、图 21(b)、图21(c)和图21(d)是示出了第一实施例的动力传动装置的变型的框图；图22(a)和图22(b)是示出了第一实施例的动力传动装置的变型的框图；图23(a)和图23(b)是示 出了第一实施例的动力传动装置的变型的框图；图24(a)和图24(b)是示出了第一实施例 的动力传动装置的变型的框图；以及图25 (a)、图25(b)和图25(c)是展示了图24(a)的动 力传动装置的操作的时序图。
具体实施例方式参考附图，其中相同的附图标记在这些附图中表示相同的部件，特别参考图1(a) 和图1 (b)，其中示出了由根据本发明第一实施例的车内动力传动装置和驱动系统构成的混 合动力系统。替代性地，本发明的车内动力传动装置可用于仅具有电动机作为使车轮运行 的动力源的电动车(EV)，或仅具有内燃发动机作为使车轮运行的动力源的汽车。驱动系统 具有车内动力传动装置和用于控制该动力传动装置操作的控制器。驱动系统还可以在其中 安装动力源，例如，电动发电机、电动机、或内燃发动机。图1(a)示出了混合动力系统的结构。图1(b)是动力传动路径的原理图。混合动力系统包括电动发电机(MG) 10和动力分配装置20。电动发电机10由三相 交流(AC)电动发电机组成，并且与内燃发动机12 —起作为车内动力生成装置。动力分配 装置20用于在汽车的电动发电机10、内燃发动机12 (例如，汽油发动机)和从动轮14之间 分配动力或转矩。动力分配装置20包括第一行星齿轮组22和第二行星齿轮组24。第一行星齿轮组 22包括机械连接于第二行星齿轮组24的行星架C的齿圈R，并且还包括太阳轮S，该太阳轮 S机械连接于第二行星齿轮组24的太阳轮S。电动发电机10的输出轴(即，旋转轴)10a 机械耦接至第二行星齿轮组24的齿圈R。车辆从动轮14机械连接于第一行星齿轮组22的 齿圈R和第二行星齿轮组24的行星架C。特别地，第一行星齿轮组22的齿圈R和第二行星 齿轮组24的行星架C通过典型的差速齿轮和典型的驱动轴与从动轮14机械耦接。应该注 意到，动力分配装置20的转动件(在下文中也被称为动力分配转动件)，如此处所用，并不 限制于第一行星齿轮组22和第二行星齿轮组24两者的太阳轮S、行星架C和齿圈R，而是 可另外或仅仅包括差速齿轮的旋转部件和/或驱动轴。第一行星齿轮组22的行星架C通过离合器30和单向轴承32机械耦接至内燃发 动机12的曲轴(即，旋转轴12a)。离合器30用作电控机械中断器来中断动力(转矩)在 第一行星齿轮组22的行星架C和单向轴承32之间的传送。在该实施例中，离合器30是常 开式离合器。在离合器30的旋转速度不低于发动机12的旋转轴12a的旋转速度的情况 下，单向轴承32用作单向传送机构允许动力(转矩)从离合器30传送至发动机12。换句 话说，当离合器20接合时，单向轴承32工作以便使发动机12的旋转轴12a跟随第一行星 齿轮组22的行星架C的旋转，直至发动机12的旋转轴12a的速度比第一行星齿轮组22的 行星架C的速度高时为止。单向轴承34被设置在第一行星齿轮组22的太阳轮S和第二行星齿轮组24的太 阳轮S之间。像单向轴承32 —样，在发动机12的旋转轴12a的速度不低于太阳轮S的速 度的情况下，单向轴承34用作单向传送机构允许动力(转矩)从发动机12传送至第一行 星齿轮组22和第二行星齿轮组24。换句话说，单向轴承34工作以便使第一行星齿轮组22 的太阳轮S和第二行星齿轮组24两者的太阳轮S跟随发动机12的旋转轴12a的旋转，直至太阳轮S的速度比旋转轴12a的速度高时为止。第一行星齿轮组22和第二行星齿轮组24两者的太阳轮S通过离合器38和无级 变速器(CVT) 36机械耦接至电动发电机10的旋转轴10a。如图1(b)所示，CVT 36通过反 转齿轮CN机械连接于第二行星齿轮组24的齿圈R。换句话说，第一行星齿轮组22的太阳 轮S和第二行星齿轮组24两者的太阳轮S被这样连接起来，以接收来自电动发电机10的 转矩，而不需要任何与太阳轮S接合的动力分配装置20的旋转部件或转动件(即，动力分 配转动件)。反转齿轮CN的齿数既可以与第二行星齿轮组24的齿圈R的齿数相同也可以 不同。正如在该实施例中所采用的那样，CVT 36是用金属带或橡胶带的机械类型。离合器 38作为中断或打开CVT 36和第一行星齿轮组22的太阳轮S及第二行星齿轮组24的太阳 轮S之间的动力传送的电控机械中断器而起作用。混合动力系统还包括控制动力传动装置操作的控制器40。控制器40用于致动离 合器30和38来控制动力传动装置的操作和确定发动机12的受控变量。控制器40也用于 控制逆变器42的操作以确定电动发电机10的受控变量。以下将描述采用了动力传动装置和发动机12的起动控制的车辆起动操作。首先，将参考图2(a)和图2(b)详述采用了电动发电机10的车辆起动操作。图 2(a)示出了当车辆被起动时的动力传动路径。图2(b)是表示了随着发动机12速度的动力 分配装置20的操作的列线图。在所示情况下，离合器30中断了单向轴承32和第一行星齿 轮组22的行星架C之间的连接。离合器28连接在CVT 36和第一行星齿轮组22的太阳轮 S及第二行星齿轮组24两者的太阳轮S之间。在图2(b)的例子中，发动机12停止工作。组成动力分配装置20的第一行星齿轮 组22和第二行星齿轮组24的转动件的速度取决于电动发电机10的速度和CVT36的传动 比(也叫输入输出速比、可变速比、带轮比(pulleyratio)或CVT比)。特别地，在图2(b) 的列线图中，第一行星齿轮组22的太阳轮S的速度和第二行星齿轮组24两者的太阳轮S 的速度(即，图2(b)中的传动杆或传动轴的速度)、第一行星齿轮组22的行星架C的速度 (即，图2(b)中的起动轴的速度)、第一行星齿轮组22的齿圈R和第二行星齿轮组24的行 星架C的速度(S卩，图2(b)中的输出速度)，以及第二行星齿轮组24的齿圈R的速度(即， MG 10的速度)都位于斜直线上。因此，通过确定第二行星齿轮组24的齿圈R、第一行星齿 轮组的太阳轮S和第二行星齿轮组的太阳轮S的速度来设定动力分配装置20中除第一行 星齿轮组22的太阳轮S、第二行星齿轮组24两者的太阳轮S以及第二行星齿轮组24的齿 圈R之外的那些转动件的速度。第一行星齿轮组22和第二行星齿轮组24两者的太阳轮S、 行星架C和齿圈R彼此协同旋转。例如，行星架C的速度取决于太阳轮S和齿圈R的速度 可以为零(O)0该实施例的动力传动装置的结构被设计成当起动车辆时使电动发电机10能够生 成更高的转矩，而不需增加电动发电机10的尺寸。这是由于以下原因。如果在第二行星齿轮组24中太阳轮S的齿数Zs与齿圈R的齿数&的比(S卩，Zs/ Zr)被定义为P，电动发电机10的转速Nm与太阳轮S的转速Ns的比(即，Nm/Ns)被定义为 β，齿圈R、太阳轮S、行星架C和电动发电机10的转矩被分别定义为Tr、Ts、Tc和Tm，则满 足下列等式。Tr =-Tc/(1+P )(cl)Ts =-P Tc/(1+P )(c2) β (Tm+Tr) = Ts (c3)
从等式(c3)中利用等式(Cl)和(c2)消去转矩Tr和Ts，得到Tc = (l+p)Tm/ {(ρ/β)-1} (c4)等式(c4)表示第二行星齿轮组24的行星架C (即动力分配装置20的输出轴)的 转矩Tc的大量增加，换句话说，被传送给从动轮14的转矩通过使比P和β彼此接近而得 到。这就确保了起动车辆所要求的转矩，而不需增加电动发电机10的尺寸。该实施例的混合动力系统能够选择CVT36的传动比(S卩，速比)来实现所谓的齿 轮空档(geared neutral)，其在电动发电机10运行期间将从动轮14的速度置为零(0)。特 别地，动力分配装置20被设计成使第二行星齿轮组24中除被耦接至从动轮14的行星架C 之外的转动件太阳轮S和齿圈R的输出旋转能的量(即动力)在符号上彼此相反，正如如 图2(c)中所示那样。因此，当建立起齿轮空档以将从动轮14的速度置为零(0)时，这将导 致动力通过具有离合器38和CVT 36的环路机械路径在太阳轮S和齿圈R之间循环。换句 话说，当动力分配装置20处于齿轮空档时，输出给从动轮14的旋转能的量(即动力)将为 零(0)。如果动力不通过延伸经过太阳轮S和齿圈R的环路机械路径循环，则根据能量守恒 定律，这将导致电动发电机10的输出能在第二行星齿轮组24中作为热能被完全消耗。这将 导致第二行星齿轮组24成为不能用于分配动力的不实用的结构，换句话说，第二行星齿轮 组24的转动件不用作动力分配装置20的动力分配转动件。当在该实施例的混合动力系统 中建立齿轮空档时，这将使动力必然在动力分配装置20中被重新循环。从第二行星齿轮组 24的齿圈R延伸至太阳轮S并返至齿圈R的环路路径不需要完全地机械连续。例如，该环 路路径可以是具有通过离合器选择性地闭合以便使旋转能被重新循环的断开部分的路径。 注意到在图2(c)中，每个太阳轮S、行星架C和齿圈R的旋转方向的正号(+)和负号(-)表 示相反的方向它们的正常方向和相反方向，旋转能(即，动力)的正号(+)指示旋转能从 动力分配装置20中输出，并且转矩的正号(+)和负号(_)标记被这样定义以满足条件该 条件是旋转方向和转矩的符号乘积结果将成为旋转能(也就是动力)的符号。在齿轮空档中，第一行星齿轮组22不用于传送动力。特别地，离合器30分离，使 得行星架C的转矩将为零(0)，因此根据如上所述的等式(Cl)和等式(C2)，太阳轮S和齿 圈R的转矩也将为零(0)。接下来将描述发动机12的起动控制。图3(a)和图3(b)示出了动力传动装置起动发动机12的操作。图3 (a)示出了当 发动机12被起动时的动力传动路径。图3(b)是表示了随着发动机12速度的动力分配装 置20的操作的列线图。当需要起动发动机12时，控制器40(未示出)接合离合器30以便将来自第一行 星齿轮组22的行星架C的转矩(即，来自起动轴的转矩)通过离合器30和单向轴承32传 送至发动机12的旋转轴12a，从而实现发动机12的旋转轴12a的初始旋转。发动机12的 旋转轴12a通过第一行星齿轮组22的行星架C的旋转而被驱动或旋转。当发动机12的旋 转轴12a的转速被增至给定值时，控制器40开始控制发动机12中燃料的燃烧。在燃料已 经开始燃烧时的初始阶段，在发动机12转动曲柄后，旋转轴12a上的转矩快速升高，使得旋 转轴12a的转速迅速增加。然而，这时旋转轴12a的转速比行星架C的转速高，使得转矩不 被传送给行星架C，从而在发动机12的燃烧初始阶段，转矩的脉动不被传送给动力分配装 置20。
该实施例的混合动力系统能够将第一行星齿轮组22的行星架C的转速调至极低 值或完全为零(0)。特别地，第一行星齿轮组22被如此连接，以使当离合器30接合时将来 自第一行星齿轮组22的行星架C的正(+)旋转能输出至发动机12，动力分配转动件中除 第一行星齿轮组22的行星架C外的一些转动件(即，在该实施例中为2个)的输出旋转能 在符号上彼此相反，从而使得第一行星齿轮组22的行星架C能够被置于齿轮空档。参考图 3(c)，第一行星齿轮组22的太阳轮S和齿圈R的输出旋转能(即，动力)在符号上彼此相 反，并且通过环路机械路径彼此耦接，从而使第一行星齿轮组22的行星架C以和上面关于 第二行星齿轮组24所描述那样的相同的方式被设置在齿轮空档，而不需要两个旋转电机 (例如，电动发电机)一个用于接收由齿圈R生成的输出旋转能，另一个用于将该输出旋转 能输入给太阳轮S。与第二行星齿轮组24中相似，环路机械路径不需要是完全地机械连续 的。在完成发动机12的起动后，控制器40使离合器30分离。当发动机12被停止后 在短时间内需要重新起动发动机12时，可能导致在发动机12的旋转轴12a的转速降至零 (0)之前使发动机12已被重新起动。这种情况下，通过调节电动发电机10的转速和/或 CVT36的传动比以使太阳轮S的转速与发动机12的旋转轴12a的转速达到一致，同时保持 从动轮14的转速为需要值，从而实现发动机12的重新起动。图4(a)和图4(b)表示在发动机12被起动后动力传动装置的操作。图4(a)示出 了从发动机12输出的转矩被传送的动力传动路径。图4(b)是表示了随着发动机12速度 的动力分配装置20操作的列线图。离合器30被分离以断开单向轴承32和第一行星齿轮 组22的行星架C之间的连接。发动机12被起动后，发动机12的旋转轴12a的转速达到第一行星齿轮组22和第 二行星齿轮组24两者的太阳轮S的转速(即，动力传动轴的转速)，从而将发动机12的转 矩传送给动力分配装置20。在将来自发动机12的转矩提供给动力分配装置20后，控制器 40可将电动发电机10操作为发电机或关掉逆变器42以将电动发电机10置于非负荷操作 中。通过以上描述显然可知，该实施例的混合动力系统可在以电动发电机10提供动 力的车辆运行期间起动内燃发动机12，换句话说，在电动发电机10操作期间，不需要采用 具有电动机的典型发动机起动器，就能够起动发动机12。用于起动发动机12的转动件(即， 第一行星齿轮组22的行星架C)和发动机12的转矩被传送到的转动件(即，第一行星齿轮 组22和第二行星齿轮组24两者的太阳轮S)被设计成是分开的，换句话说，被设置成彼此 独立，从而使得在发动机12起动后被提供以发动机12的转矩的转动件的转速能够迅速上 升。这就导致发动机12在有效操作范围内运行的时间增加。该实施例的混合动力系统的结构具有以下优点。1)具有第一动力传动控制机构的动力传动装置用于建立或中断在作为动力分配 装置20部件的第一转动件(即，第一行星齿轮组22的行星架C)和发动机12的旋转轴12a 之间的动力传送，且第二动力传动控制机构用于建立或中断在作为动力分配装置20部件 的第二转动件(即，第一行星齿轮组22和第二行星齿轮组24两者的太阳轮S)和发动机12 的旋转轴12a之间的动力传送。特别地，动力传动装置工作以确保在采用电动发电机10的 车辆运行期间发动机12的起动，并且还使发动机12的速度快速达到有效速度范围。
2)第一动力传动控制机构具有单向传动机构(即，单向轴承32)，当第一转动件 (即，第一行星齿轮组22的行星架C)的转速相对于发动机旋转轴12a的转速非负或不低 于零(0)时，该单向传动机构工作以便允许动力或转矩从动力分配装置20被传送至发动机 12。这就消除了随着来自发动机12燃烧室中燃料初始燃烧的升高而增加的至动力分配装 置20的转矩脉动，因此避免了车体不期望的摆动。3)第一动力传动控制机构还包括电控动力传动中断器(即，离合器30)，其除了中 断第一转动件(即，第一行星齿轮组22的行星架C)与单向轴承32之间的动力传送之外， 还中断该第一转动件和发动机12的旋转轴12a之间的动力传送。这就避免了在发动机12 被起动前就将动力或转矩从第一转动件传送至旋转轴12a，从而减少了能量消耗。4)控制器40在发动机12起动后使离合器30分离，从而使供应至离合器30的电 能降至最少。5)第二动力传动控制机构具有单向传动机构(即，单向轴承34)，该单向传动机构 用于在发动机旋转轴12a的转速相对于第二转动件(即，第一行星齿轮组22和第二行星齿 轮组24两者的太阳轮S)的转速非负或不低于零时，允许动力或转矩从电动发电机10传送 至发动机12。因此，当发动机12旋转轴12a的转速与太阳轮S的转速相等时，由发动机12 产生的转矩被传送给太阳轮S。第二动力传动控制机构的使用使得从发动机12至太阳轮S 的转矩增加的起动控制变得简单，并且当不需要发动机12的动力时，还允许发动机12的转 速被控制在低于太阳轮S的转速以将发动机12置于非负荷操作中。6)初始转矩在第一行星齿轮组22的行星架C处被加至发动机12上，第一行星齿 轮组22的行星架C的转速被选择低于或等于第一行星齿轮组22和第二行星齿轮组24两 者的太阳轮S的转速，从而在发动机12被起动后，使发动机12立即迅速地进入有效操作范 围。7)动力分配装置20具有三个或更多个转动件(S卩，在该实施中的第一行星齿轮组 22的三个转动件S、C和R)，其被设计成具有列线图中位于直线上的速度，并且使用该三个 或多个转动件中具有在列线图中的中间速度的一个作为将初始转矩传送给发动机12的转 动件，从而在发动机12被起动前导致该转动件和发动机12旋转轴12a之间具有减小的速度差。8)转动件中具有在列线图中速度的右端值和左端值的两个(即，在该实施例中的 第二行星齿轮组24的转动件)机械连接于电动发电机10，从而使电动发电机10能够被运 行在增加的有效操作范围内。9)如上所述，第二行星齿轮组24中分别具有在列线图中速度的最右端值和最左 端值的两个转动件中的一个转动件通过CVT 36与电动发电机10机械连接，从而使转动件 中的该两个转动件在速度上被相互独立控制，就像应用两个电动发电机分别与这两个转动 件相连的情况一样。在采用两个这种电动发电机的情况下，当电能被提供给作为电动机操 作的一个电动发电机时，这种结构还可以减少作为发电机操作用的另一个电动发电机所产 生的电能的损失。10)在列线图中分别具有不同的速度的四个转动件组(即，在第一实施例中的(a) 第一行星齿轮组22和第二 24两者的太阳轮S, (b)第一行星齿轮组22的行星架C，(c)第 一行星齿轮组22的齿圈R和第二行星齿轮组24的行星架，以及(d)第二行星齿轮组24的齿圈R)中除了用于将初始转矩添加给发动机12用于起动的那个转动件之外其余转动件 (即，第一行星齿轮组22的齿圈R和第二行星齿轮组24的行星架C)与从动轮14机械连 接，从而使从动轮14在正常方向或反转方向旋转以及停止旋转更加容易。用于将初始转矩 供给发动机12的转动件的转速可独立于从动轮14的转速被设置。11)动力分配装置20被设计成将第一行星齿轮组22的三个转动件中的两个分别 与第二行星齿轮组24的三个转动件中的两个机械连接，从而使动力分配装置20的四个组 在列线图中具有沿直线排列的速度，如图2(b)所示。图5示出根据本发明第二实施例的混合动力系统。采用与图1中相同的附图标记 指示相同的部件，此处将省略对其的详细解释。该实施例的混合动力系统被设计成在与车辆从动轮14机械连接的动力分配装置 20的转动件之间进行转换。特别地，正如在图5中清楚示出那样，该混合动力系统包括电 控离合器50，电控离合器50用作转换器或选择器，以选择(a)第一行星齿轮组22的齿圈R 和第二行星齿轮组24的行星架C这对组合，或选择(b)第二行星齿轮组24的齿圈R，来与 从动轮14连接。离合器50的使用使得电动发电机10或发动机12能够在增加的有效操作范围内 运行。例如，在电动发电机10的操作期间，增加与第一行星齿轮组22的齿圈R和第二行星 齿轮组24的行星架C相连的从动轮14的转速需要使电动发电机10的转速增加到从动轮 14的转速之上。增加电动发电机10的转速直至其无效操作范围，将导致增加混合动力系统 中消耗的能量。为了减轻上述问题，当进入无效操作范围时，控制器40将从动轮14机械连 接于第二行星齿轮组24的齿圈R，从而消除了将电动发电机10转速增加至从动轮14转速 之上的需要。同样，当从动轮14被内燃发动机12驱动时，控制器40可以工作以便在仅通 过CVT 36的控制难以使发动机12有效运行的范围内用于在与从动轮14机械连接的动力 分配装置20的转动件之间进行转换，从而将发动机12保持运行在有效操作范围内。将从动轮14与第一行星齿轮组22的齿圈R和第二行星齿轮组24的行星架C耦 接的第一模式转换成从动轮14与第二行星齿轮组24的齿圈R耦接的第二模式，是通过以 下操作来实现的操作离合器50中断自第一行星齿轮组22的齿圈R和第二行星齿轮组24 的行星架C到从动轮14的转矩传送，使电动发电机10的转速达到从动轮14的转速，并操 作离合器50以建立第二行星齿轮组24的齿圈R到从动轮14的机械连接。相反，将从动轮 14与第二行星齿轮组24的齿圈R相连的第二模式转换成从动轮14与第一行星齿轮组22 的齿圈R和第二行星齿轮组24的行星架C相连的第一模式，则是通过以下操作来实现的 操作离合器50中断自第二行星齿轮组24的齿圈R到从动轮14的转矩传送，控制电动发电 机10的操作使第一行星齿轮组22的齿圈R和第二行星齿轮组24的行星架C的转速达到 从动轮14的转速，并且操作离合器50建立第一行星齿轮组22的齿圈R和第二行星齿轮组 24的行星架C到从动轮14的机械连接。该实施例的混合动力系统的结构除具有如上所述的优点(1)至(11)外，还具有如 下优点。12)提供离合器50以作为从动轮14所需速度的函数来选择与从动轮14机械连接 的动力分配装置20转动件中的一个或两个，以便保持电动发电机10或发动机12运行在预 选的有效操作范围内。
图6(a)和图6(b)示出了根据本发明第三实施例的混合动力系统。采用与图1中 相同的附图标记来指示相同的部件，此处将省略对其的详细解释。动力分配装置20具有第一行星齿轮组22，第一行星齿轮组22在其行星架C处与 第二行星齿轮组24的齿圈R机械连接。行星架C和齿圈R用作动力分配装置20的发动机 起动转动件，以为发动机12提供初始转矩。第一行星齿轮组22的齿圈R与第二行星齿轮 组24的行星架C机械耦接，并且这两者又与从动轮14机械连接。为了便于说明，图6(a)和 图6(b)中省略了从动轮14。替代性地，与从动轮14机械连接的路径以“外输路径”表示。 第一行星齿轮组22的太阳轮S被用作与动力传动轴相连的转动件，并且被用于传送由发动 机12产生的转矩。第一行星齿轮组22的太阳轮S还通过CVT 36机械连接于电动发电机 10。电动发电机10还与第二行星齿轮组24的太阳轮S机械连接。该实施例的混合动力系统的结构基本上具有如上所述的相同优点(1)至(11)。图7(a)和7(b)示出了根据本发明第四实施例的混合动力系统。采用与图1中相 同的附图标记来指示相同的部件，此处将省略对其的详细解释。动力分配装置20具有第一行星齿轮组22，第一行星齿轮组22在其行星架C与第 二行星齿轮组24的太阳轮S机械连接。该行星架C和太阳轮S用作动力分配装置20的发 动机起动转动件，以为发动机12提供初始转矩。第一行星齿轮组22的齿圈R与第二行星 齿轮组24的行星架C机械耦接，这两者还与从动轮14机械连接。为了便于说明，图7(a) 和图7(b)中省略了从动轮14。如图6(a)和图6(b) —样，与从动轮14机械连接的路径以 “外输路径”表示。第一行星齿轮组22的太阳轮S被用作与动力传动轴相连的转动件，并且 被用于传送由发动机12产生的转矩。第一行星齿轮组22的太阳轮S还通过CVT 36机械 连接于电动发电机10。电动发电机10也与第二行星齿轮组24的齿圈R机械连接。该实施例的混合动力系统的结构基本上具有如上所述的相同优点(1)至(11)。图8 (a)至图8(c)示出了根据本发明第五实施例的混合动力系统。采用与图1中 相同的附图标记来指示相同的部件，此处将省略对其的详细解释。动力分配装置20具有第一行星齿轮组22，第一行星齿轮组22在其行星架C处与 第二行星齿轮组24的太阳轮S机械连接。该行星架C和太阳轮S用作动力分配装置20的 发动机起动转动件，以为发动机12提供初始转矩。第一行星齿轮组22的太阳轮S与第二行 星齿轮组24的行星架C机械耦接，这两者又与从动轮14机械连接。为了便于说明，图8(a) 至图8(c)中省略了从动轮14。如图7(a)和图7(b) —样，与从动轮14机械连接的路径以 “外输路径”表示。第二行星齿轮组24的齿圈R被用作与动力传动轴相连的转动件，并且被 用于传送由发动机12产生的转矩。第二行星齿轮组24的齿圈R也通过CVT 36机械连接 于电动发电机10。电动发电机10也在其旋转轴IOa处与第一行星齿轮组22的齿圈R机械 连接。图8(b)和8(c)为原理图，其示出了动力分配装置20变型的转动件的连接以及在 发动机12、从动轮14和电动发电机10之间的动力传动路径。该实施例的混合动力系统的结构基本上具有如上所述的相同优点(1)至(11)。图9(a)和图9(b)示出了根据本发明第六实施例的混合动力系统。采用与图1中 相同的附图标记来指示相同的部件，此处将省略对其的详细解释。动力分配装置20具有第一行星齿轮组22，第一行星齿轮组22在其齿圈R处与第二行星齿轮组24的齿圈R机械连接。第一行星齿轮组22和第二行星齿轮组24两者的齿 圈R还与第二电动发电机IOB机械连接，并且用作动力分配装置20中接收通过单向轴承34 所传送的发动机12生成的转矩的转动件。第一行星齿轮组22的太阳轮S与第二行星齿轮 组24的行星架C机械耦接，这两者又与从动轮14机械连接。为了便于说明，图9(a)和图 9(b)中省略了从动轮14。如图8(a)和图8(b) —样，与从动轮14机械连接的路径以“外输 路径”表示。第二行星齿轮组24的太阳轮S与第一电动发电机IOA机械耦接。第一行星齿 轮组22的行星架C被用作动力分配装置20的发动机起动转动件，并且为发动机12提供初 始转矩。图9 (b)为示出了起动发动机12的动力传动路径的原理图。为了便于说明，图9 (b) 省略了单向轴承32和34。电动发电机IOA和IOB两者不必总是用作电动发电机。至少该两者中的任一个可 用作电动发电机。例如，在第一电动发电机IOA被设计成仅作为发电机操作情况下，由第一 电动发电机IOA产生的电能被用作电动机的第二电动发电机IOB消耗以驱动车辆。仅用作 发电机的第一电动发电机IOA当需要制动车辆时还用于提供制动效果，且还被用于控制动 力分配装置20的转动件的转速。该实施例的混合动力系统的结构基本上具有如上所述的相同优点⑴至⑶和 (10)至(11)。图10(a)和10(b)示出了根据本发明第七实施例的混合动力系统。采用与图1中 相同的附图标记来指示相同的部件，此处将省略对其的详细解释。动力分配装置20具有第一行星齿轮组22，第一行星齿轮组22在其齿圈R处与第 二行星齿轮组24的齿圈R机械连接。第一行星齿轮组22和第二行星齿轮组24两者的齿圈 R还与第二电动发电机IOB机械连接。第一行星齿轮组22的齿圈R与第二行星齿轮组24 的行星架C机械耦接，这两者还与从动轮14机械连接。为了便于说明，图10(a)和图10(b) 中省略了从动轮14。如图9(a)和图9(b) —样，与从动轮14机械连接的路径以“外输路径” 表示。第二行星齿轮组24的齿圈R与第一电动发电机IOA机械耦接，并且用作动力分配装 置20中接收通过单向轴承34传送的发动机12的转矩的转动件。第一行星齿轮组22的行 星架C用作发动机起动转动件，以便为发动机12提供初始转矩。当需要起动发动机12时，动力分配装置20的转动件(即，第一行星齿轮组22的 行星架C)的转速被用来给发动机12提供初始转矩，并且与第一电动发电机IOA机械连接 的转动件的转速在列线图10(b)中被设置成符号上相同。在发动机12被起动后，发动机12 的转矩被传送给动力分配装置20的转动件(即，第二行星齿轮组24的齿圈R)。图11 (a)和图11 (b)是在混合动力系统分别安装在前置发动机前轮驱动(FF)车 辆中和前置发动机后轮驱动(FR)车辆中的情况下当发动机12被起动时表示动力传动路径 的原理图。为了便于说明，单向轴承32和34被省略。该实施例的混合动力系统的结构基本上具有如上所述的相同优点(1)至(8)和 (10)至(11)。下面将详述上述第一至第七实施例的变型。上述实施例的混合动力系统具有设置在单向轴承32和动力分配装置20之间的离 合器30，离合器30可选择地建立从动力分配装置20到发动机12的旋转轴12a的转矩传送以起动发动机12，然而如图12(a)所示，替代性地，离合器30可安装在单向轴承32和发动 机12的旋转轴12a之间。在图12(a)中示出的这种变型应用于第一实施例的结构。用于断开或闭合动力分配装置20和发动机12之间动力传动路径的离合器30是 常开类型的，但也可以是常闭类型的。这样，即使在发动机12起动后从减少通过离合器30 消耗的动力的角度看，优选保持离合器20接合。第一至第七实施例的每个结构都可省略离合器30。甚至在没有离合器30的情况 下可获得如上所述的优点(1)，(2)和(4)至(11)。当动力分配装置20的起动轴(即，单向轴承32的动力输入侧)的转速大于或等 于发动机12的旋转轴12a(即，单向轴承32的动力输出侧)的转速时，单向轴承32被设置 在动力分配装置20和发动机12之间以建立至发动机12的动力传送，然而也可以使用使旋 转轴12a跟随动力分配装置20的起动轴旋转并且具有或没有滑动的单向离合器或其它类 似形式。可以省略用于建立或中断动力分配装置20的起动轴至发动机12的旋转轴12a的 转矩传送的单向轴承32。换句话说，在旋转轴12a和动力分配装置20的起动轴之间可仅设 置离合器30。在发动机12被起动后，控制器40使离合器30分离以中断发动机12和动力 分配装置20之间的连接，使得速度比动力分配装置20的起动轴(即，第一行星齿轮组22 的行星架C)速度要高的动力分配装置20的转动件(S卩，太阳轮S)被连接到发动机12。在 图12(b)中示出的这种变型应用于第一实施例的结构。单向轴承34被设置在动力分配装置20和发动机12之间，从而在发动机12的旋 转轴12a(即，单向轴承34的动力输入侧)的转速大于或等于动力分配装置20的动力传动 轴(即，单向轴承334的动力输出侧)的转速时，建立从发动机12至动力分配装置20的动 力传动轴的动力传送，然而也可以使用让动力传动轴随发动机12旋转轴12a旋转的单向离 合器或其它类似装置(具有滑动或不没有滑动皆可)。单向轴承34可被结构上与离合器30类似的离合器代替。这样，当发动机12的转 速等于动力分配装置20的动力传动轴的转速时，控制器40接合离合器以确保发动机12的 旋转轴12a与动力传动轴连接的稳定性。在图12(c)中示出的这种变型应用于第一实施例 的结构。特别地，离合器31被设置在发动机12的旋转轴12a与动力分配装置20的动力传 动轴之间以建立或中断两者之间的机械连接。在所示情况下，还省略了单向轴承32。第一至第五实施例的混合动力系统均具有离合器38，其被设置在CVT 36和动力 分配装置20之间以中断电动发电机10通过CVT 36和动力分配装置20之间的机械连接， 然而，离合器38可以如图13(a)所示安装在电动发电机10和CVT36之间。离合器38也可 以如图13(b)所示被替代性地安装在电动发电机10和动力分配装置20之间。在第一实施例中，动力分配装置20的动力传动轴是连接第一行星齿轮组22和第 二行星齿轮组24这两者的太阳轮S的轴，然而如图14(a)中所示，替代性地，也可以是与第 二行星齿轮组24的齿圈R连接的轴。如图14(b)中所示，替代性地，连接第一行星齿轮组 22的齿圈R和第二行星齿轮组24的行星架C的轴可被用作动力传动轴。这样，如第一实施 例中或图14(a)中所示，其中发动机12的旋转轴12a无需CVT 36而机械连接于动力分配 装置20，并且还通过CVT36机械连接于动力分配装置20，动力分配装置20每个转动件的速 度可仅用发动机12控制。当电动发电机10停止时，这就允许控制器40将从动轮14的转
25速调至期望值。同样，第二至第五实施例中每个的动力分配装置20的动力传动轴可以是无 需CVT 36而机械连接于电动发电机10的旋转轴IOa的轴。上述实施例的混合动力系统可被设计成用发动机12而不是用电动发电机10来起
动车辆。具有离合器50的第二实施例的结构可以与第三至第七实施例中每个的结构结合 使用。这样在列线图中，动力分配装置20中与从动轮14机械连接的转动件的旋转速度在 符号上不需要总是与从动轮14相同。用于改变该转动件旋转方向的方向控制机构的使用 允许从动力分配装置20连接至从动轮14的动力传动路径可选择性地被转换。图5的第二实施例的结构可变型成如图15(a)或15(b)。特别地，图15(a)中的离合器50用于从(a)第一行星齿轮组22的齿圈R和第二 行星齿轮组24的行星架C这一对和(b)第一行星齿轮组22和第二行星齿轮组24两者的 太阳轮这一对中选择一个与从动轮14机械连接。图15(b)中的离合器50用于从(a)第一 行星齿轮组22的齿圈R和第二行星齿轮组24的行星架C这一对和(b)内燃发动机12的 旋转轴12a中选择一个与从动轮14机械连接。换句话说，图15(b)中的离合器50在从动 轮14至第一行星齿轮组22的齿圈R和第二行星齿轮组24的行星架C的连接以及将从动 轮14直接连接至发动机12之间进行转换。注意到，反转齿轮(未示出)实际安装在离合 器50与发动机12的旋转12a之间。与图5的第二实施例的结构一样，通过临时断开动力分配装置14与从动轮14的 连接来实现图15 (a)的结构中与从动轮14机械连接的动力分配装置20的转动件之间的转 换。相反地，图15(b)的结构具有当动力分配装置20的转动件被转换的同时，动力可连续 地被传送至从动轮14的优点。图16(a)至16(c)展示了由控制器40 (见图1)执行的转换 操作顺序，即在图15(a)的结构中如何将第一行星齿轮组22的齿圈R和第二行星齿轮组24 的行星架C与从动轮14的连接转换至第一行星齿轮组22和第二行星齿轮组24两者的太 阳轮S与从动轮14的连接。图16 (a)表示第一行星齿轮组22的齿圈R和第二行星齿轮组 24的行星架C被耦接至从动轮14，且增加发动机12的速度以增加从发动机12供应给从动 轮14的能量。然而，当需要供应另外的能量给从动轮14时，发动机12速度的进一步增加 将导致供应能量给从动轮14的效率降低，控制器40如图16(b)所示那样使发动机12速度 降低逼近从动14的转速。从动轮14的转速通过电动发电机10被保持。当发动机12的速 度达到从动轮14的速度时，控制器40控制离合器50以便通过太阳轮S建立发动机12的 旋转轴12a至从动轮14的机械连接。如图16(c)所示，发动机12的速度与第一行星齿轮 组22和第二行星齿轮组24这两者的太阳轮S的速度一致，使得发动机12和CVT 36设定 了列线图中四个不同速度中的两个。在第二行星齿轮组24的情形中，太阳轮S和齿圈R的 速度被设定。这种模式下，电动发电机10不需要产生动力从而可用作发电机。在图15(a)中动力分配装置20通过离合器50至从动轮14的机械连接的转换可 通过下述三种方式实现(a)其中第一行星齿轮组22和第二行星齿轮组24两者的太阳轮S 首先通过离合器50被连接至从动轮14以形成从动轮14到(1)第一行星齿轮组22的齿圈 R和第二行星齿轮组24的行星架C的组合以及到(2)第一行星齿轮组22和第二行星齿轮 组24两者的太阳轮S的组合的两个机械连接，并且从动轮14到(1)第一行星齿轮组22的 齿圈R和第二行星齿轮组24的行星架C的组合的连接通过离合器50断开；(b)其中离合器50被控制以同时将从动轮14到(1)第一行星齿轮组22的齿圈R和第二行星齿轮组24 的行星架C的组合的机械连接转换成到(2)第一行星齿轮组22和第二行星齿轮组24两者 的太阳轮S的组合的机械连接；以及(c)其中第一行星齿轮组22的齿圈R和第二行星齿轮 组24的行星架C首先通过离合器50从动轮14断开连接以完全使离合器50分离，并且从 动轮14到第一行星齿轮组22和第二行星齿轮组24两者的太阳轮S的组合的机械连接通 过离合器50实现。第一方式(a)是最优选的，这是因为实现了与从动轮14的机械连接的 转换而没有至从动轮14的任何转矩传送的损失。图15(a)或图15(b)的混合动力系统的结构允许车辆在紧急情况下被牵引。特别 地，离合器50被分离以完全断开从动轮14与动力分配装置20的连接，从而使得从动轮14 自由旋转。替代性地，离合器38被分离以断开太阳轮S与第二行星齿轮组24的齿圈R的 连接，从而使得从动轮14自由旋转。第二实施例或上述变型的混合动力系统被设计成转换或改变动力分配装置40中 与从动轮14机械连接的转动件，但是替代性地，可被设计成改变动力分配装置40中与电动 发电机10机械连接的转动件。只要在第一行星齿轮组22的三个转动件(即太阳轮S、行星架C和齿圈R)中的任 意两个机械耦接于第二行星齿轮组24的三个转动件(即，太阳轮S、行星架C和齿圈R)中 的任意两个时，动力分配装置20的第一行星齿轮组22和第二行星齿轮组24可选择性地被 设计成具有与上述实施例不同的结构。图17(a)至图17 (j)和图18(a)至图18 (j)是表示 第一行星齿轮组22和第二行星齿轮组24的可能的变型的列线图。每个列线图表示了第一 行星齿轮组22和第二行星齿轮组24总的6个转动件之间的连接关系，以及在列线图中直 线排列的四个不同速度与第一行星齿轮组22和第二行星齿轮组24的6个转动件之间的关 系。要注意到的是，为了方便的缘故，太阳轮S的齿数与齿圈R的齿数的比是示意性的。每个列线图中，第一行星齿轮组22的太阳轮S、行星架C和齿圈R被示出在上侧。 例如，在图17(b)和图17(c)中，第一行星齿轮组22和第二行星齿轮组24两者的齿圈R彼 此机械连接。第一行星齿轮组22和第二行星齿轮组24两者的行星架C彼此机械连接。太 阳轮S的齿数与第一行星齿轮组22的齿圈R的齿数和第二行星齿轮组24的齿圈R的齿数 的齿数比中较大者是通过表示太阳轮S的竖直线的横向位置表示。通过分别从列线图中的 左边将电动发电机10与在列线图中位于右端或左端速度处的动力分配装置20的转动件相 连，并且将具有中速的转动件与发动机12的起动轴和从动轮14相连，可以实现如第一实施 例所述的相同优点。无需CVT 36而机械连接于电动发电机10的转动件不被限制于位于列 线图中右端速度处的转动件，也可以是位于列线图中左端的转动件。图19 (a)、图19(b)和 图19(c)示出了第一实施例的变型，其中电动发电机10被机械连接于位于列线图中左端速 度处的动力分配装置20的转动件而无需CVT36。图19(a)和图19(b)的例子中，单向轴承 32和离合器30位置相反。图19(c)的例子中省略了单向轴承32。与发动机12的起动轴 和从动轮14相连的转动件不需要总是具有列线图中的中速。当动力分配装置20中除了机 械耦接至起动轴的转动件外的转动件在其输出旋转能的符号上不同时，起动轴的速度可被 设置在极低值或完全为零(0)。这就确保了将初始转矩添加给发动机12。当动力分配装置 20中除了机械耦接至从动轮14的转动件外的转动件在输出旋转能的符号上不同时，从动 轮14的速度可被设置在正值、负值或零(0)，而同时电动发电机10的旋转被保持在一个相反方向上。替代性地，动力分配装置20可设计成具有单个行星齿轮组，即第一行星齿轮组22 和第二行星齿轮组24中的一个。例如，动力分配装置20可具有单个行星齿轮组和两个电 动发电机第一和第二电动发电机。第一电动发电机与行星齿轮组的太阳轮机械连接。第 二电动发电机与行星齿轮组的齿圈机械连接。行星齿轮组的行星架与动力分配装置20的 起动轴机械连接。动力传动轴与行星齿轮组的齿圈相连。这使发动机12能够被起动。动 力分配装置10也可被设计成具有如下结构，即本申请的背景技术部分中已经涉及的第一 至第三公开文献所教导的结构，而不是具有太阳轮、行星架和齿圈的行星齿轮组。通过对连 接于起动轴和动力传动轴的动力分配装置20的转动件进行选择，可获得如第一实施例所 述那样的相同优点(6)，使得起动轴的速度能够低于或等于动力传动轴的速度。动力分配装 置20可被如此设计，以使连接于起动轴的转动件的速度取决于连接至电动发电机10的转 动件的速度。这种结构确保了在控制连接于起动轴(即，发动机12的起动轴)的转动件的 速度方面的精确性。动力分配装置20可被如此设计，以使连接于从动轮14的转动件的速 度取决于连接至电动发电机10和发动机12的转动件的速度。这种结构确保了在控制连接 于从动轮14的转动件的速度方面的精确性。在上述例子中，电动发电机10不需要总是被机械连接于位于列线图中右端和左 端速度处的动力分配装置20的转动件。例如，电动发电机10可机械连接于动力分配装置20 中除了位于列线图中右端或左端速度处的那些转动件之外的转动件。这样，当这种连接设 定列线图中位于右端或左端之一处的转动件速度，则那些转动件可与动力传动轴相连。图 20(a)至图22(b)示出了动力分配装置20的变型，这些变型不同于第一实施例中与电动发 电机10和/或CVT 36机械连接的任一个。这些变型可与第二至第五实施例中或图17 (a) 至图18(j)中的混合动力系统结合使用。然而可取的是，如图20(a)至图20(d)所示，动力 分配装置20中机械连接于电动发电机10或CVT36的转动件应不同于机械连接于从动轮14 的转动件，使得当从动轮14的速度为零(0)时电动发电机10的速度能够被调至非零(0) 值。因此，当从动轮14的速度为零(0)时，发动机12可被起动以运行车辆。另外，当从动 轮14停止时，电动发电机10可被用于驱动安装在车辆上的附件，例如，车内空调压缩机或 制动泵。动力分配装置20也可被设计成具有位于列线图中右端或左端之一处的旋转速度 且与从动轮14机械连接的转动件。安装在转动件和从动轮14之间的变速装置(例如，变 速器)导致对从动轮14速度进行控制方面更加精确。如上所述，动力分配装置20的动力分配转动件需要不仅包括行星齿轮组的转动 件，并且还可仅通过或另外地包括差速齿轮的旋转部件和/或车辆驱动轴来实现。动力分 配装置20也可被设计成具有在列线图中直线外的速度的三个或更多个转动件。例如，动力 分配装置20可由具有离合器的典型变速箱组成。第一至第五实施例的动力分配装置20具有位于列线图中右端和左端处的速度的 转动件，并且它们之一通过CVT 36与电动发电机10相连，不过，替代性地，所有这些转动件 也可与CVT 36相连。替代性地，从动轮14、发动机12、电动发电机10与动力分配装置20的机械连接可 通过不同于上文所述的方式实现。例如，减速器(例如，减速齿轮组)或反转齿轮可被设置在动力分配装置20和从动轮14之间。取决于发动机12规格(例如，其旋转方向)的反转 齿轮的选择，将确保到从动轮14的期望的动力分配。从动轮14与动力分配装置20的机械 连接也可通过链或带来实现，而不是通过刚性齿轮机构实现。同样，反转齿轮也可被设置在发动机12和动力分配装置20的动力传动轴或起动 轴之间。优选地，基于发动机12的规格选择反转齿轮。发动机12与动力分配装置20的机 械连接也可通过链或带来实现，而不是通过刚性齿轮机构实现。变速装置(例如，变速器) 也可被设置在动力分配装置20和发动机12之间。在这种情形下，由于与动力传动轴耦接 的动力分配装置20的转动件通过变速装置连接于发动机12的旋转轴12a，从而可获得与上 述实施例相同的优点。这也使得旋转轴12a的转速能够与动力传动轴的转速不同。另外， 增速装置(例如，增速齿轮组)或减速器(例如，减速齿轮组)也可被设置在发动机12和 动力分配装置20之间。增速装置(例如，增速齿轮组)或减速器(例如，减速齿轮组)也可被设置在电动 发电机10和动力分配装置20之间无需CVT 36的机械连接中。如图1(b)清楚示出，第一 实施例的混合动力系统具有通过反转齿轮CN与第二行星齿轮组24的齿圈机械连接的电动 发电机10。同样，反转机构(例如，反转齿轮)也可被设置在CVT 36和第一行星齿轮组22 及第二行星齿轮组24两者的太阳轮S之间。当太阳轮S和齿圈R的速度在符号上彼此相 反时，这在行星架C的转速可为零(0)的情况下得以实现，然而当太阳轮S和齿圈R的速度 在符号上相同时，这在行星架C的转速可为零(0)的情况下也可实现。例如，这可以是通过 采用如日本专利第一次公开No. 2001-108073教导的所谓双行星齿轮组实现。电动发电机 10与动力分配装置20无需CVT 36的机械连接也可通过使用链或带、以及刚性齿轮机构实 现。在第一至第五实施例中，被设置在电动发电机10和动力分配装置20的转动件之 间的CVT36不需要是带类型的，其中动力分配装置20的转动件位于限定了其速度的列线图 中的一端处。例如，可使用牵引传动类型或液压无级变速器。替代性地，可使用齿轮变速 器代替CVT 36。同样的改变被应用于安装在电动发电机10和动力分配装置20中在如图 20(a)至图22(b)所示结构的列线图的中间位置处的转动件之间的CVT 36。动力分配装置20中与电动发电机10和CVT 36机械连接的转动件不需是列线图 中沿直线排列速度处的对象。如上所述，此处涉及的动力分配装置20的转动件不限制于第 一行星齿轮组22和第二行星齿轮组24的转动件，而是可另外地或仅包括差速齿轮的旋转 部件和/或机动车驱动轴。例如，在动力分配装置20具有如图20(c)图或20(d)中那样通 过CVT 36耦接的两个行星齿轮组的情况下，该两个行星齿轮组之一的三个转动件中的一 个(直接)机械连接于另一个行星齿轮组的三个转动件中的一个，延伸通过表示行星齿轮 组之一的三个转动件的旋转速度的列线图的竖直轴线两条直线可在列线图中相交于一点。 在该两条线之一上的转动件和在另一条线上的转动件可被选择为与电动发电机10和CVT 36机械连接的对象。在上述每个实施例中，起动轴与动力传动轴分开，但单个轴可替代性地用作起动 轴和动力传动轴，如图23(a)和图23(b)所示。图23(a)的示例是第一实施例的变型。第 一行星齿轮组22的行星架C既用作提供初始转矩以起动发动机12的第一转动件，又用作 将发动机12生成的动力输出的第二转动件。这种结构的特征是第一行星齿轮组22的行星
29架C通过具有离合器30和单向轴承32的第一动力传动路径以及具有单向轴承34和离合 器31的第二动力传动路径与发动机12相连。这就确保了仅通过第一行星齿轮组22的转 动件中的一个(即，行星架C)来起动发动机12和将发动机12的动力供应给动力分配装置 20。特别地，当需要起动发动机12时，控制器40使离合器31分离且使离合器30接合，以 将第一行星齿轮组22的行星架C的转矩传送给发动机12的旋转轴12a。在发动机12起动 后，控制器40使离合器31接合，以将发动机12的转矩传送给第一行星齿轮组22的行星架 C0同样，图23(b)的示例是第一实施例的变型。第一行星齿轮组22和第二行星齿轮 组24两者的太阳轮S被用作提供初始转矩以起动发动机12和将发动机12生成的动力输出 的动力分配装置20的转动件。如图12(a) —样，这种结构的特点是第一行星齿轮组22和 第二行星齿轮组24两者的太阳轮S通过具有离合器30和单向轴承32的第一动力传动路 径以及具有单向轴承34和离合器31的第二动力传动路径与发动机12相连。图23(a)或 图23(b)中的第一动力传动路径可替代性地仅具有单向轴承32。同样地，第二动力传动路 径可替代性地仅具有离合器31。图23(a)或图23(b)所示的相同结构可被用于其它实施例或图17(a)至图18 (j) 中的每一个中。上述发动机12和动力分配装置20可通过单个动力传动路径相连的结构可以被变 型成图24(a)和图24(b)中所示的那样。在图24(a)和图24(b)的每一个中的例子中，动 力传动路径具有安装在其中的离合器30，离合器30根据需要建立或中断传送至发动机12 的动力或来自发动机12的动力传送。这样设计图24(a)的示例，使得当从动轮14的速度 不为零(0)时，动力分配装置20中与发动机12的旋转轴12a机械连接的转动件的速度可 为零(0)。这就确保了更好地起动发动机12。图25(a)至图25(c)展示了图24(a)的混合动力系统起动发动机12的操作。图 25 (a)表示第一行星齿轮组22的行星架C的转速。图25 (b)表示离合器30的状态。图 25(c)表示发动机12的转速。当如图25(a)所示，第一行星齿轮组22的行星架C的转速为 零(0)时，控制器40使离合器30接合，以将初始转矩提供给旋转轴12a以起动发动机12或 使发动机12的曲柄旋转。然后，控制器40使离合器30分离，以断开发动机12和行星架C 之间的机械连接，并且开始发动机12内的燃料燃烧。当发动机12的转速等于行星架C的 转速时，控制器40使离合器30接合，以建立发动机12和行星架C之间的机械连接。离合 器30的接合不需要总是仅当发动机12的转速完全等于行星架C的转速时建立。该接合可 当发动机12和行星架C的转速差在给定的接近零(0)的范围内时得以实现。该条件的使 用使图24(b)的混合动力系统能够在电动发电机10运行期间起动发动机12。上述每个实施例的混合动力系统具有单个或两个旋转电机，也被叫做电动/发电 机(即，电动发电机10，或电动发电机IOA和10B)，但是替代性地，也可具有三个或更多个 旋转电机。这些电机不需要被设计成电动发电机。例如，旋转电机的一个或一些可被仅用 作电动机或发电机。旋转电机可通过具有电刷的三相AC电动机或DC电动机，或感应电动机来实施。替代性地，每个实施例的混合动力系统可被设计成具有两个或更多个内燃发动 机。
替代性地，车内动力传动装置和驱动系统可与具有单个从动轮的车辆(例如，摩 托车)一起使用。如上述每个实施例和变型中所描述的那样，动力传动装置可用四轴动力分配装置 代替第一行星齿轮组22和第二行星齿轮组24。例如，可采用拉威挪式(Ravineaux)行星齿 轮组，其主要具有四个动力分配转动件限定了四个旋转轴的太阳轮、太阳轮、行星架和齿 圈。这四个旋转轴通过CVT 36分别机械耦接至电动发电机10、从动轮14、发动机12和电 动发电机10。如上所述，本发明的驱动系统具有如上述实施例和变型所述的动力传动装置以及 如图1(a)所示的控制器40。例如，驱动系统可被设计成具有图1(a)的结构。这样，当内燃 发动机12的速度低于预定值并且需要重新起动发动机12时，控制器40可使离合器30接合 以将转矩(即，如图2(c)定义的符号为正的旋转能)从第一行星齿轮组22的行星架C传 送给发动机12的旋转轴12a。例如，该预定值为车辆运行时发动机12转速的下限值，并且 发动机12能被重新起动或点火而不需要从外部增加转矩给旋转轴12a。换句话说，当需要 重新起动发动机12但发动机12的转速太低以至于在没有提供给旋转轴12a增加的转矩则 发动机12就不能重新起动时，控制器40使离合器30接合以将转矩从动力分配装置20传 送给发动机12的旋转轴12a。这种结构不需要发动机起动器来重新起动发动机12。尽管为了更好地理解本发明，以最优实施例形式公开了本发明，但是应当认识到， 在不偏离本发明原理的情况下能够以多种方式实现本发明。因此，本发明应当被理解成包 括所有可能的实施例，以及在不偏离如所附权利要求所述的本发明原理的的情况下对所示 实施例的变型。
权利要求
一种用于车辆的动力传动装置，包括多个动力分配转动件，其彼此协同旋转以将动力在车辆的旋转电机、内燃发动机和从动轮之间进行分配；和动力传动控制机构，其用于选择性地建立和中断第一转动件和所述内燃发动机之间的动力传送，其中所述第一转动件是所述动力分配转动件中的一个转动件；其中，如果从所述动力分配转动件中输出的旋转能被定义成符号为正，则将所述动力分配转动件设置成使得当所述动力传动控制机构建立起动力从所述第一转动件至所述内燃发动机的符号为正的旋转能的传送时，所述动力分配转动件中除第一转动件外的其它转动件相连，以提供符号彼此不同的输出旋转能。
2.根据权利要求1所述的动力传动装置，其中，所述动力分配转动件中生成彼此符号 不同的旋转能的那些转动件通过旁路经过所述动力分配转动件的组件的路径被彼此机械 華禹接。
3.根据权利要求2所述的动力传动装置，其中，所述动力分配转动件中的一些转动件 和所述第一转动件被连接成具有在列线图中呈直线排列的旋转速度，进一步包括耦接机 构，所述耦接机构在所述动力分配转动件的组件外将所述转动件中的两个机械耦接在一 起，并且其中所述耦接机构用作具有可变传动比的变速器。
4.根据权利要求1所述的动力传动装置，其中，所述动力传动控制机构用作第一动力 传动控制机构，以便选择性地建立和中断所述第一转动件和所述内燃发动机的旋转轴之间 的动力传送，并且进一步包括第二动力传动控制机构，以便选择性地建立和中断第二转动 件和所述内燃发动机之间的动力传送，所述第二转动件是所述动力分配转动件中的一个转 动件。
5.根据权利要求4所述的动力传动装置，其中，所述第一动力传动控制机构具有单向 动力传动机构，当所述单向动力传动机构与所述第一转动件相连的输入侧的转速相对于所 述单向动力传动机构与所述内燃发动机旋转轴相连的输出侧的转速为非负值时，所述单向 动力传动机构建立动力传送。
6.根据权利要求5所述的动力传动装置，其中，所述第一动力传动控制机构还具有电 控中断器，所述电控中断器与所述单向动力传动机构分开，所述电控中断器用于中断所述 第一转动件和所述内燃发动机旋转轴之间的所述动力传送。
7.根据权利要求4所述的动力传动装置，其中，所述第二动力传动控制机构具有单向 动力传动机构，当所述单向动力传动机构与所述内燃发动机旋转轴相连的输入侧的转速相 对于与所述单向动力传动机构与所述第二转动件相连的输出侧的转速为非负值时，所述单 向动力传动机构建立所述动力传送。
8.根据权利要求4所述的动力传动装置，其中所述动力分配转动件之一机械耦接至所 述旋转电机，并且其中所述动力分配转动件被这样连接，使得所述第一转动件的转速直接 取决于所述动力分配转动件中与所述旋转电机耦接的转动件的转速。
9.根据权利要求4所述的动力传动装置，其中，所述动力分配转动件之一机械耦接至 所述旋转电机，并且其中所述动力分配转动件被这样连接，使得所述动力分配转动件中除 了被耦接至所述旋转电机的转动件外的其它转动件的转速直接取决于与旋转电机耦接的 转动件的转速和所述第二转动件的转速。
10.根据权利要求4所述的动力传动装置，其中，所述第一转动件和所述第二转动件通 过所述动力分配转动件之一来实施，并且其中所述第一动力传动控制机构与所述第二动力 传动控制机构分开。
11.根据权利要求4所述的动力传动装置，其中，所述第一转动件和所述第二转动件通 过所述动力分配转动件之一来实施，并且其中所述第一动力传动控制机构和实施第二动力 传动控制机构通过电控中断器来实施，实施电控中断器用于中断所述第一转动件和所述内 燃发动机旋转轴之间的所述动力传送。
12.根据权利要求4所述的动力传动装置，其中，所述第一转动件与所述第二转动件分开。
13.根据权利要求12所述的动力传动装置，其中，所述动力分配转动件被这样连接，使 得所述第一转动件的转速低于所述第二转动件的转速。
14.根据权利要求4所述的动力传动装置，其中，所述动力分配转动件通过三个或更多 个转动件来实施，所述三个或更多个转动件被这样连接，从而使它们的旋转速度在列线图 中沿直线排列，并且其中所述第一转动件是所述三个或更多个转动件中具有列线图中旋转 速度的中间值的一个转动件。
15.根据权利要求4所述的动力传动装置，其中，所述动力分配转动件通过三个或更多 个转动件来实施，所述三个或更多个转动件被这样连接，从而使它们的旋转速度在列线图 中沿直线排列，并且其中在列线图中旋转速度不同的所述三个或更多个转动件中的两个被 机械耦接至所述旋转电机。
16.根据权利要求15所述的动力传动装置，其中，所述三个或更多个转动件的所述两 个转动件中的至少一个通过具有可变传动比的变速器被耦接至所述旋转电机。
17.根据权利要求15所述的动力传动装置，其中，所述三个或更多个转动件中机械耦 接至所述从动轮的一个转动件在列线图中具有位于所述三个或更多个转动件中机械耦接 至所述旋转电机的所述两个转动件的旋转速度之间中间值的旋转速度。
18.根据权利要求1所述的动力传动装置，其中，所述动力分配转动件通过四个转动件 来实施，所述四个转动件被这样连接，从而使它们的旋转速度在列线图中沿直线排列，并且 其中所述四个转动件中在列线图内具有旋转速度中间值且与所述第一转动件分开的转动 件被机械耦接至所述从动轮。
19.根据权利要求1所述的动力传动装置，进一步地包括，第一行星齿轮组和第二行星 齿轮组，每个行星齿轮组均具有太阳轮、行星架和齿圈，它们作为所述动力分配转动件中的 三个转动件，所述第一行星齿轮组的所述动力分配转动件中的两个被机械耦接至所述第二 行星齿轮组的所述动力分配转动件中的两个，并且其中在列线图中具有不同转速的所述第 一行星齿轮组和第二行星齿轮组的总共6个动力分配转动件的四个中，至少三个转动件被 分别机械耦接至所述旋转电机、内燃发动机和从动轮。
20.根据权利要求4所述的动力传动装置，进一步包括转换器，所述转换器用于将所述 动力分配转动件中被机械耦接至所述从动轮的转动件转换为另一个转动件。
21.根据权利要求20所述的动力传动装置，其中，所述车辆进一步包括车轮，进一步包 括转换器，所述转换器用于将所述动力分配转动件中被机械耦接至所述从动轮的一些转动 件转换为其它转动件，并且其中所述动力分配转动件中将被耦接至从动轮的一些和其它转动件包括所述第二转动件和所述动力分配转动件中除了所述第一转动件之外的一个转动 件，并且其中所述第二转动件通过所述第二动力传动控制机构机械耦接至所述从动轮。
22.一种用于车辆的动力传动装置，包括多个动力分配转动件，其用于彼此协同旋转以将动力在车辆的旋转电机、内燃发动机 和从动轮之间进行分配；第一动力传动控制机构，其用于选择性地建立和中断第一转动件和所述内燃发动机旋 转轴之间的动力传送，所述第一转动件是所述动力分配转动件中的一个转动件；以及第二动力传动控制机构，其用于选择性地建立和中断第二转动件和所述内燃发动机旋 转轴之间的动力传送，所述第二转动件是所述动力分配转动件中的一个转动件。
23.根据权利要求22所述的动力传动装置，其中，所述第一动力传动控制机构具有单 向动力传动机构，当所述单向动力传动机构与所述第一转动件相连的输入侧的转速相对于 与所述单向动力传动机构与所述内燃发动机旋转轴相连的输出侧的转速为非负值时，所述 单向动力传动机构建立所述动力传送。
24.根据权利要求23所述的动力传动装置，其中，所述第一动力传动控制机构还具有 电控中断器，所述电控中断器与所述单向动力传动机构分开，所述电控中断器用于中断所 述第一转动件和所述内燃发动机旋转轴之间的所述动力传送。
25.根据权利要求22所述的动力传动装置，其中所述第二动力传动控制机构具有单向 动力传动机构，当所述单向动力传动机构与所述内燃发动机旋转轴相连的输入侧的转速相 对于所述单向动力传动机构与所述第二转动件相连的输出侧的转速为非负值时，所述单向 动力传动机构建立所述动力传送。
26.根据权利要求22所述的动力传动装置，其中，所述动力分配转动件之一机械耦接 至所述旋转电机，并且其中所述动力分配转动件被这样连接，使得所述第一转动件的转速 直接取决于所述动力分配转动件中与耦接至所述旋转电机的转动件的转速。
27.根据权利要求22所述的动力传动装置，其中，所述动力分配转动件之一机械耦接 至所述旋转电机，并且其中所述动力分配转动件被这样连接，使得所述动力分配转动件中 除了耦接至所述旋转电机的转动件外的其它转动件的转速直接取决于被耦接至所述旋转 电机的转动件的转速和所述第二转动件的转速。
28.根据权利要求22所述的动力传动装置，其中，所述第一转动件和所述第二转动件 通过所述动力分配转动件之一来实施，并且其中所述第一动力传动控制机构与所述第二动 力传动控制机构分开。
29.根据权利要求22所述的动力传动装置，其中，所述第一转动件与所述第二转动件 分开。
30.根据权利要求29所述的动力传动装置，其中，所述动力分配转动件被这样连接，使 得所述第一转动件的转速低于所述第二转动件的转速。
31.根据权利要求22所述的动力传动装置，其中，所述动力分配转动件通过三个或更 多个转动件来实施，所述三个或更多个转动件被这样连接，从而使它们的旋转速度在列线 图中沿直线排列，并且其中所述第一转动件是所述三个或更多个转动件中具有列线图中旋 转速度的中间值的一个转动件。
32.根据权利要求22所述的动力传动装置，其中，所述动力分配转动件通过三个或更多个转动件来实施，所述三个或更多个转动件被这样连接，从而使它们的旋转速度在列线 图中沿直线排列，并且其中在列线图中旋转速度不同的所述三个或更多个转动件中的两个 被机械耦接至所述旋转电机。
33.根据权利要求32所述的动力传动装置，其中，所述三个或更多个转动件中的两个 转动件中的至少一个通过具有可变传动比的变速器被耦接至所述旋转电机。
34.根据权利要求32所述的动力传动装置，其中，所述动力分配转动件中被机械耦接 至所述从动轮的一个转动件在列线图中具有位于所述三个或更多个转动件中被机械耦接 至所述旋转电机的两个转动件的旋转速度之间的旋转速度。
35.根据权利要求22所述的动力传动装置，其中，所述动力分配转动件通过四个转动 件来实施，实施四个转动件被这样连接，从而使它们的旋转速度在列线图中沿直线排列，并 且其中实施四个转动件中在列线图内具有旋转速度中间值且与所述第一转动件分开的转 动件被机械耦接至所述从动轮。
36.根据权利要求22所述的动力传动装置，进一步地包括第一行星齿轮组和第二行星 齿轮组，每个行星齿轮组均具有太阳轮、行星架和齿圈，它们作为所述动力分配转动件中的 三个转动件，所述第一行星齿轮组的所述动力分配转动件的两个机械耦接至所述第二行星 齿轮组的所述动力分配转动件的两个，并且其中在列线图中具有不同转速的所述第一行星 齿轮组和第二行星齿轮组的总共6个动力分配转动件的四个中，至少三个分别被机械耦接 至所述旋转电机、内燃发动机和从动轮。
37.根据权利要求22所述的动力传动装置，进一步包括转换器，所述转换器用于将所 述动力分配转动件中被机械耦接至所述从动轮的转动件转换为另一个转动件。
38.根据权利要求37所述的动力传动装置，其中，所述车辆进一步包括车轮，进一步包 括转换器，所述转换器用于将所述动力分配转动件中被机械耦接至所述从动轮的一些转动 件转换为其它转动件，并且其中所述动力分配转动件中将被耦接至所述从动轮的一些转动 件和其它转动件包括所述第二转动件和所述动力分配转动件中除了所述第一转动件之外 的转动件，并且其中所述第二转动件通过所述第二动力传动控制机构被机械耦接至所述从 动轮。
39.一种用于车辆的驱动系统，包括动力传动装置，所述动力传动装置包括，(a)多个动力分配转动件，其彼此协同旋转以 将动力在安装在车辆上的旋转电机、内燃发动机、和车辆从动轮之间进行分配；以及(b)动 力传动控制机构，其用于选择性地建立和中断第一转动件和内燃发动机之间的动力传送， 所述第一传动件是所述动力分配转动件中的一个转动件，并且其中如果从所述动力分配转 动件中输出的旋转能在符号上被定义为正，则设置动力分配转动件，使得当所述动力传动 控制机构建立起动力从所述第一转动件至所述内燃发动机的且符号为正的旋转能传送时， 所述动力分配转动件中除所述第一转动件外的其它转动件相连以提供彼此符号相反的输 出旋转能；以及用于控制所述动力传动装置操作的控制器，当需要起动内燃发动机，并且所述内燃发 动机的转速低于给定值时，所述控制器控制动力传动控制机构以建立符号为正的从所述第 一转动件至所述内燃发动机的旋转能的传送。
40.根据权利要求39所述的驱动系统，其中，所述动力传动转动件中生成彼此符号不同的旋转能的一些转动件通过旁路经过所述动力分配转动件的组件的路径被彼此机械耦接。
41.根据权利要求40所述的驱动系统，其中，所述动力分配转动件的一些转动件和第 一转动件被这样连接，从而在列线图中具有直线排列的旋转速度，进一步包括耦接机构，所 述耦接机构在所述动力分配转动件的组件外将所述转动件中的两个机械耦接在一起，并且 其中所述耦接机构用作具有可变传动比的变速器。
42.根据权利要求39所述的驱动系统，其中，所述动力传动控制机构用作第一动力传 动控制机构以选择性地建立和中断所述第一转动件和所述内燃发动机的旋转轴之间的动 力传送，并且进一步包括第二动力传动控制机构，所述第二动力传动控制机构用于选择性 地建立和中断所述第二转动件和所述内燃发动机之间的动力传送，所述第二转动件是所述 动力分配转动件中的一个转动件。
43.根据权利要求42所述的驱动系统，其中，所述第一动力传动控制机构具有单向动 力传动机构，当所述单向动力传动机构与所述第一转动件相连的输入侧的转速相对于所述 单向动力传动机构与所述内燃发动机旋转轴相连的输出侧的转速为非负值时，所述单向动 力传动机构建立所述动力传送。
44.根据权利要求43所述的驱动系统，其中，所述第一动力传动控制机构还具有电控 中断器，所述电控中断器与所述单向动力传动机构分开，所述电控中断器用于中断所述第 一转动件和所述内燃发动机旋转轴之间的动力传送。
45.根据权利要求42所述的驱动系统，其中，所述第二动力传动控制机构具有单向动 力传动机构，当所述单向动力传动机构与所述内燃发动机旋转轴相连的输入侧的转速相对 于所述单向动力传动机构与所述第二转动件相连的输出侧的转速为非负值时，所述单向动 力传动机构建立所述动力传送。
46.根据权利要求42所述的驱动系统，其中，所述动力分配转动件之一被机械耦接至 所述旋转电机，并且其中所述动力分配转动件被这样连接，使得所述第一转动件的转速直 接取决于所述动力分配转动件中耦接至所述旋转电机的转动件的转速。
47.根据权利要求42所述的驱动系统，其中，所述动力分配转动件之一被机械耦接至 所述旋转电机，并且其中所述动力分配转动件被这样连接，使得所述动力分配转动件中除 了耦接至所述旋转电机的转动件外的一些转动件的转速直接取决于被耦接至所述旋转电 机的转动件的转速和所述第二转动件的转速。
48.根据权利要求42所述的驱动系统，其中，所述第一转动件和所述第二转动件通过 所述动力分配转动件之一来实施，并且其中所述第一动力传动控制机构与所述第二动力传 动控制机构分开。
49.根据权利要求42所述的驱动系统，其中，所述第一转动件和所述第二转动件通过 所述动力分配转动件之一来实施，并且其中所述第一动力传动控制机构和所述第二动力传 动控制机构通过电控中断器来实施，所述电控中断器用于中断所述第一转动件和所述内燃 发动机旋转轴之间的动力传送。
50.根据权利要求42所述的驱动系统，其中，所述第一转动件与所述第二转动件分开。
51.根据权利要求50所述的驱动系统，其中，所述动力分配转动件被这样连接，使得所 述第一转动件的转速低于所述第二转动件的转速。
52.根据权利要求42所述的驱动系统，其中，所述动力分配转动件通过三个或更多个 转动件来实施，所述三个或更多个转动件被这样连接，从而使它们的旋转速度在列线图中 沿直线排列，并且其中所述第一转动件是所述三个或更多个转动件中具有列线图中旋转速 度的中间值的一个转动件。
53.根据权利要求42所述的驱动系统，其中，所述动力分配转动件通过三个或更多个 转动件来实施，所述三个或更多个转动件被这样连接，从而使它们的旋转速度在列线图中 沿直线排列，并且其中在列线图中旋转速度不同的所述三个或更多个转动件中的两个被机 械耦接至所述旋转电机。
54.根据权利要求53所述的驱动系统，其中，所述三个或更多个转动件中的两个转动 件中的至少一个通过具有可变传动比的变速器被耦接至所述旋转电机。
55.根据权利要求53所述的驱动系统，其中，所述动力分配转动件中被机械耦接至所 述从动轮的转动件在列线图中具有位于所述三个或更多个转动件中被机械耦接至所述旋 转电机的两个转动件的旋转速度之间的中间旋转速度。
56.根据权利要求39所述的驱动系统，其中，所述动力分配转动件通过四个转动件来 实施，所述四个转动件被这样连接，从而使它们的旋转速度在列线图中沿直线排列，并且其 中所述四个转动件中在列线图中具有旋转速度中间值且与所述第一转动件分开的转动件 被机械耦接至所述从动轮。
57.根据权利要求39所述的驱动系统，进一步地包括第一行星齿轮组和第二行星齿轮 组，每个行星齿轮组均具有太阳轮、行星架和齿圈，它们作为所述动力分配转动件中的三个 转动件，第一行星齿轮组的所述动力分配转动件的两个被机械耦接至第二行星齿轮组的所 述动力分配转动件的两个，并且其中在列线图中具有不同转速的所述第一行星齿轮组和第 二行星齿轮组的总共6个动力分配转动件的四个中，至少三个分别被机械耦接至所述旋转 电机、内燃发动机和从动轮。
58.根据权利要求42所述的驱动系统，进一步包括转换器，所述转换器用于将所述动 力分配转动件中机械耦接至所述从动轮的转动件转换为另一个转动件。
59.根据权利要求58所述的驱动系统，其中，所述车辆进一步包括车轮，进一步包括转 换器，所述转换器用于将所述动力分配转动件中机械耦接至所述从动轮的一些转动件转换 为其它转动件，并且其中所述动力分配转动件中将被耦接至所述从动轮的一些和其它转动 件包括所述第二转动件和所述动力分配转动件中除了所述第一转动件之外的转动件，并且 其中所述第二转动件通过所述第二动力传动控制机构被机械耦接至所述从动轮。
60.一种用于车辆的驱动系统，包括动力传动装置，包括(a)多个动力分配转动件，其彼此协同旋转以将动力在安装在车 辆上的旋转电机、内燃发动机、和车辆从动轮之间进行分配；和(b)第一动力传动控制机 构，其用于选择性地建立和中断第一转动件和所述内燃发动机旋转轴之间的动力传送，所 述第一转动件是所述动力分配转动件中的一个转动件；和(c)第二动力传动控制机构，其 用于选择性地建立和中断第二转动件和所述内燃发动机旋转轴之间的动力传送，所述第二 转动件是所述动力分配转动件中的一个转动件；以及用于控制所述动力传动装置操作的控制器，当需要起动所述内燃发动机并且所述内燃 发动机的转速低于给定值时，所述控制器控制所述第一动力传动控制机构以建立符号为正的从所述第一转动件至所述内燃发动机旋转轴的旋转能的传送。
61.根据权利要求60所述的驱动系统，其中，所述第一动力传动控制机构具有单向动 力传动机构，当所述单向动力传动机构与所述第一转动件相连的输入侧的转速相对于所述 单向动力传动机构与所述内燃发动机旋转轴相连的输出侧的转速为非负值时，所述单向动 力传动机构建立所述动力传送。
62.根据权利要求61所述的驱动系统，其中，所述第一动力传动控制机构还具有电控 中断器，所述电控中断器与所述单向动力传动机构分开，所述电控中断器用于中断所述第 一转动件和所述内燃发动机旋转轴之间的动力传送。
63.根据权利要求60所述的驱动系统，其中，所述第二动力传动控制机构具有单向动 力传动机构，当所述单向动力传动机构与所述内燃发动机旋转轴相连的输入侧的转速相对 于所述单向动力传动机构与所述第二转动件相连的输出侧的转速为非负值时，所述单向动 力传动机构建立所述动力传送。
64.根据权利要求60所述的驱动系统，其中，所述动力分配转动件之一被机械耦接至 所述旋转电机，并且其中所述动力分配转动件被这样连接，使得所述第一转动件的转速直 接取决于所述动力分配转动件中被耦接至所述旋转电机的转动件的转速。
65.根据权利要求60所述的驱动系统，其中所述动力分配转动件之一被机械耦接至所 述旋转电机，并且其中所述动力分配转动件被这样连接，使得所述动力分配转动件中除了 被耦接至所述旋转电机的转动件外的一些转动件的转速直接取决于被耦接至所述旋转电 机的转动件的转速和所述第二转动件的转速。
66.根据权利要求60所述的驱动系统，其中，所述第一转动件和所述第二转动件通过 所述动力分配转动件之一来实施，并且其中所述第一动力传动控制机构与第二动力传动控 制机构分开。
67.根据权利要求60所述的驱动系统，其中，所述第一转动件与所述第二转动件分开。
68.根据权利要求67所述的驱动系统，其中，所述动力分配转动件被这样连接，使得所 述第一转动件的转速低于所述第二转动件的转速。
69.根据权利要求60所述的驱动系统，其中，所述动力分配转动件通过三个或更多个 转动件来实施，所述三个或更多个转动件被这样连接，从而使它们的旋转速度在列线图中 沿直线排列，并且其中所述第一转动件是所述三个或多个转动件中在列线图中具有旋转速 度的中间值的转动件。
70.根据权利要求60所述的驱动系统，其中，所述动力分配转动件通过三个或多个转 动件来实施，所述三个或更多个转动件被这样连接，从而使它们的旋转速度在列线图中沿 直线排列，并且其中在列线图中旋转速度不同的所述三个或更多个转动件中的两个被机械 耦接至所述旋转电机。
71.根据权利要求70所述的驱动系统，其中，所述三个或更多个转动件中的两个转动 件中的至少一个通过具有可变传动比的变速器被耦接至所述旋转电机。
72.根据权利要求70所述的驱动系统，其中，所述动力分配转动件中被机械耦接至所 述从动轮的转动件在列线图中具有位于所述三个或更多个转动件中被机械耦接至所述旋 转电机的两个转动件的旋转速度之间的中间旋转速度。
73.根据权利要求60所述的驱动系统，其中，所述动力分配转动件通过四个转动件来实施，所述四个转动件被这样连接从而使它们的旋转速度在列线图中沿直线排列，并且其 中四个转动件中在列线图中具有旋转速度中间值且与所述第一转动件分开的转动件被机 械耦接至所述从动轮。
74.根据权利要求60所述的驱动系统，进一步地包括第一行星齿轮组和第二行星齿 轮组，每个行星齿轮组均具有太阳轮、行星架和齿圈，它们作为动力分配转动件的三个转动 件，所述第一行星齿轮组的所述动力分配转动件的两个被机械耦接至所述第二行星齿轮组 的所述动力分配转动件的两个，并且其中在列线图中具有不同转速的所述第一行星齿轮组 和第二行星齿轮组的总共6个动力分配转动件的四个中，至少三个分别被机械耦接至所述 旋转电机、内燃发动机和从动轮。
75.根据权利要求60所述的驱动系统，进一步包括转换器，所述转换器用于将所述动 力分配传动件机械耦接至所述从动轮的转动件转换为另一个转动件。
76.根据权利要求75所述的驱动系统，其中，所述车辆进一步包括车轮，进一步包括转 换器，所述转换器将所述动力分配转动件机械耦接至所述从动轮的一些转动件转换为其它 转动件，并且其中所述动力分配转动件中被耦接至所述从动轮的一些和其它转动件包括所 述第二转动件和所述动力分配转动件中除了所述第一转动件之外的转动件，并且其中所述 第二转动件通过所述第二动力传动控制机构被机械耦接至所述从动轮。
全文摘要
本发明涉及一种车内动力传动装置和用于车辆的驱动系统。具体地，提供了一种具有多个动力分配转动件和动力传动控制机构的车内动力传动装置。动力分配转动件用于将动力在车辆的旋转电机(例如，电动发电机)、内燃发动机和从动轮之间进行分配。如果从所述动力分配转动件中输出的旋转能在符号上被定义为正，则如此组装动力分配转动件，使得当所述动力传动控制机构建立像从第一转动件至内燃发动机的动力那样且符号为正的旋转能的传送时，其它动力分配转动件被这样连接，以提供彼此符号相反的输出旋转能。这就使得第一转动件的速度能够被设置在基本为零。
文档编号B60K17/06GK101898509SQ20091021718
公开日2010年12月1日 申请日期2009年11月11日 优先权日2008年11月11日
发明者川崎宏治 申请人:株式会社日本自动车部品综合研究所