带有具有精简拉威娜式齿轮组的复合‑分流混合动力变速器的动力系的制作方法

本教导大体上包括一种具有行星齿轮传动装置和两个电机的动力系。

背景技术：

已知有用于管理混合动力车辆中的各种原动机(最常见的是内燃机和电机)的输入和输出转矩的各种混合和电动动力系架构。利用电机和内燃机二者作为动力源的混合电动车辆通常具有编程为在不同的驾驶条件期间改变发动机和马达/发电机中的每一个的使用的车载控制器，并且可控制成以不同操作模式实现峰值效率和/或峰值性能。

技术实现要素：

与具有多个行星齿轮组的混合动力系相比，仅具有单个行星齿轮组的混合动力系架构因其成本较低和大小更紧凑而更具优势。本文提供了一种使用精简拉威娜(ravigneaux)式齿轮组来实现这些目的的动力系。动力系包括行星齿轮传动装置，其包括两个太阳齿轮构件、两个环形齿轮构件、公共行星架(即，单个行星架构件)和互连构件，该互连构件连接两个太阳齿轮构件或两个环形齿轮构件以一致旋转。动力系包括输入构件和输出构件，其中的一个可连接至行星架构件且其中的另一个可连接至第一环形齿轮构件以一致旋转。第一电机和第二电机包括在动力系内。第二电机可操作地连接至第一太阳齿轮构件以驱动第一太阳齿轮构件，且第一电机可操作地连接以驱动第二环形齿轮构件和第二太阳齿轮构件中未连接至互连构件的一个齿轮构件。

例如，在一个称为公共环形齿轮实施例的实施例中，互连构件连接第一和第二环形齿轮构件，输入构件可连接至行星架构件，输出构件可连接至第一环形齿轮构件，第一电机可操作地连接至第二太阳齿轮构件，且第二电机可操作地连接至第一太阳齿轮构件。在另一个公共环形齿轮实施例中，互连构件连接第一和第二环形齿轮构件，输出构件可连接至行星架构件，输入构件可连接至第一环形齿轮构件，第一电机可操作地连接至第二太阳齿轮构件，且第二电机可操作地连接至第一太阳齿轮构件。

在称为公共太阳齿轮实施例的另一个实施例中，互连构件连接第一和第二太阳齿轮构件，输入构件可连接至行星架构件，输出构件可连接至第一环形齿轮构件，第一电机可操作地连接至第二环形齿轮构件，且第二电机可操作地连接至第一太阳齿轮构件。在另一个公共太阳齿轮实施例中，互连构件连接第一和第二太阳齿轮构件，输入构件可连接至第一环形齿轮构件，输出构件可连接至行星架构件，第一电机可操作地连接至第二环形齿轮构件，且第二电机可操作地连接至第一太阳齿轮构件。

控制器可操作地连接至第一电机和第二电机。制动器可选择性地接合以将输入构件保持静止。控制器配置成当输入构件被驱动且制动器未接合时控制第一和第二电机以复合-分流操作模式运转，并且当制动器接合时，控制第一和第二电机以全电动操作模式运转。在各种实施例中，第一和第二电机可以被控制为预定速度以使得输入构件在制动器接合时保持静止。

上述特征和优点以及本教导的其它特征和优点从用于实行结合附图取得的本教导的最佳模式的以下详述将容易地显而易见。

附图说明

图1是具有行星齿轮传动装置和两个电机并且示出发动机和最终传动的动力系的第一实施例的示意图。

图2是图1的动力系中的电机的替代连接的部分的局部示意图。

图3是图1的动力系中的电机的替代连接的部分的局部示意图。

图4是图1的动力系作为符号图的示意图。

图5是图1的具有图1的制动器的行星齿轮传动装置的示意性杠杆图。

图6是图5的采取折叠形式的行星齿轮传动装置的示意性杠杆图，其中电机、发动机和最终传动连接至该杠杆图。

图7示出了图6的以复合-分流操作模式表示的示意性杠杆图。

图8示出了图6的以全电动操作模式表示的示意性杠杆图。

图9是在图1的处于复合-分流操作模式中的动力系的恒定发动机速度下电机速度与输出速度的绘制图。

图10是在图1的处于全电动操作模式中的动力系的零发动机速度下电机速度与输出速度的绘制图。

图11是具有行星齿轮传动装置和两个电机的动力系的第二实施例并且示出发动机和最终传动的示意图。

图12是具有行星齿轮传动装置和两个电机的动力系的第三实施例并且示出发动机和最终传动的示意图。

图13是图12的行星齿轮传动装置的示意性杠杆图。

图14是图13的采取折叠形式的行星齿轮传动装置的示意性杠杆图，其中电机、发动机和最终传动连接至该杠杆图。

图15是具有行星齿轮传动装置和两个电机的动力系的第四实施例并且示出发动机和最终传动的示意图。

图16是具有行星齿轮传动装置和两个电机的动力系的第五实施例并且示出发动机和最终传动的示意图。

具体实施方式

参考附图，图1示出了车辆的混合动力系10。混合动力系10包括与混合动力变速器14连接的原动机，诸如标记为e的内燃机12。可以使用诸如燃料电池、气动发动机等的其它类型的原动机来代替内燃机12。混合动力变速器14包括两个附加移动源：第一电机16和第二电机18。发动机12以及电机16和18可经由行星齿轮传动装置20以及制动器b1的选择性接合而互连以提供如本文所讨论的各种操作模式。

行星齿轮传动装置20包括两个太阳齿轮构件22a和22b、两个环形齿轮构件24a和24b以及支撑分别如本文所述的第一组小齿轮27、第二组小齿轮28和第三组小齿轮29的单个行星架构件26。行星齿轮传动装置20还包括将两个环形齿轮构件24a、24b连接成一致旋转的互连构件30。在本文所讨论的某些其它实施例中，互连构件30连接两个太阳齿轮构件22a、22b。此行星齿轮传动装置在本文称为“精简拉威娜式齿轮组”，因为归因于互连构件，行星齿轮组20仅具有四个节点而非完整拉威娜式齿轮组的五个节点。如本文所使用，两个部件在它们可操作地连接至彼此使得它们以相同速度(包括零速)一起旋转时(即，当它们一致静止时)“一致旋转”。

第一环形齿轮构件24a径向地包围第一太阳齿轮构件22a。第二环形齿轮构件24b径向地包围第二太阳齿轮构件22b。第一组小齿轮27与第一太阳齿轮构件22a和第一环形齿轮构件24a啮合。第二组小齿轮28与第二环形齿轮构件24b和第三组小齿轮29啮合。第三组小齿轮29与第二组小齿轮28和第二太阳齿轮构件22b啮合。图1中仅示出了多组小齿轮27、28和29中的每一个的一个小齿轮。本领域技术人员将容易理解的是，图1仅示出了行星齿轮传动装置20的部分和上述作为齿轮传动装置20的中线的仅电机16、18的部分。

混合动力变速器14还包括输入构件32和输出构件34。输入构件32连接成与行星架构件一致旋转，且输出构件34连接至互连构件30以与第一环形齿轮构件24a和第二环形齿轮构件24b一致旋转。诸如曲柄轴的发动机12的传动构件36与输入构件32连接使得传动构件36与输入构件32一致旋转。选用地，至传动构件36的比率倍增连接(诸如齿轮连接或一系列皮带轮和链轮)可以可操作地连接传动构件36和输入构件32。选用地，阻尼器可以定位在传动构件36和输入构件32之间。选用地，可选择性接合离合器可以定位在传动构件36与输入构件32之间。

输出构件34通过最终传动机构38连接至车轮(未示出)以向车轮提供牵引动力来推进车辆。行星齿轮传动装置20是可操作地连接或可连接在输入构件32与输出构件34之间的仅齿轮传动装置。选用地，可选择性接合离合器可以定位在输出构件34与最终传动机构38之间。

第一电机16包括第一转子40a，其连续可操作地连接成与行星齿轮组20的第二太阳齿轮构件22b一致旋转。第一转子40a因此在第一电机16用作马达时驱动第二太阳齿轮构件22b。第一电机16还包括径向地包围第一转子40a的第一定子42a。第一定子42a接地至静止构件44a(诸如第一电机16的马达壳体)或不同的静止构件。

第二电机18包括第二转子40b和径向地包围转子40b的第二定子42b。第二定子42b接地至静止构件44b(诸如第二电机18的马达壳体)或不同的静止构件。第二转子42b可操作地连接至第一太阳齿轮构件22a使得第二转子42b在第二电机18用作马达时驱动第一太阳齿轮构件22a。电机16、18二者均是马达/发电机并且均可选择性地用作马达和发电机。

电机16和18的定子42a、42b可操作地连接至可以是图1中标记为b的一个或多个电池的能量存储装置50。可以使用具有存储电功率和输出电功率的能力的其它类型的电动存储装置来代替电池。图1中标记为c的控制器52可操作地连接至电机16和18并且监测转子40a、40b的速度。控制器52还从单独发动机控制器或通过连接至发动机12接收关于发动机速度的信息。基于这种和其它车辆操作条件(诸如驾驶员加速器命令)，控制器52可操作以通过图1中标记为i的功率逆变器54将电能从能量存储装置50提供至电机16和18中的任一个或两个以使得电机16、18运转为马达，从而给变速器14增加转矩。当向电机16和/或18提供电功率时，功率逆变器54将直流转换为交流。

如果由控制器52接收的信息指示电机16或18应当操作为发电机，从而将机械能转换为电能，那么控制器52可操作以使得功率逆变器54将从电机16或18提供的交流转换为存储在能量存储装置50中的直流。图1和2中连接电机16、18、能量存储装置50、控制器52、逆变器54以及定子42a、42b的定子绕组的线表示用于在部件之间中继电流或信号的转移导体。

选用地，每个电机16、18可具有单独的、集成式控制器和逆变器而非单个控制器52，其中电机16、18的单独控制器可操作地连接至彼此。

制动器b1可选择性地接合以将输入构件32保持静止。更具体地，制动器b1可选择性地接合以将输入构件32接地至静止构件44c，其可以是相同或不同于静止构件44a或44b的静止构件。制动器b1可由相同控制器52控制，或可以由未示出的单独变速器控制器控制，该变速器控制器操作地与控制器52和单独发动机控制器连接。制动器b1可以任何合适方式(诸如液压、电气或机电地)致动。如本文进一步所述，当控制动力系10以提供全电动操作模式时接合制动器b1，在全电动操作模式中，电机16、18运转为马达以驱动输出构件34，并且当发动机12开启时未接合该制动器，且当电机16、18各自控制成运转为马达或发电机以提供复合-分流操作模式时该制动器驱动输入构件32。

图2示出了可选的减速齿轮组60，其可用于将第二转子40b连接到第一太阳齿轮构件22a以提供减速或转矩减小。减速齿轮组60具有连接成与第二转子40b一致旋转的第一齿轮62、连接成与第一太阳齿轮构件22a一致旋转的第二齿轮64，以及与第一齿轮62和第二齿轮64两者相啮合的空转齿轮66。例如，齿轮62、64、66可以是螺旋齿轮。空转齿轮66围绕单独的轴线68旋转，并使得第一和第二齿轮62和64能够在相同的方向上旋转，使得减速齿轮组60不改变第一太阳齿轮构件22a相对于第二转子40b的旋转方向。电机18的第二转子40b将以与行星齿轮组20的轴线(即，中心线c)分离的轴线为中心。

在所示的实施例中，第一齿轮62被配置成具有比第二齿轮64更小的直径和更少的齿。因此，当转矩从电机18传递到第一太阳齿轮构件22a时，发生减速和转矩倍增。也就是说，转子40b比第一太阳齿轮构件22a旋转得更快。如本文所讨论的，使用电发射帮助减速。在其它实施例中，如果特殊应用需要，则第一齿轮62可被配置成具有比第二齿轮64更大的直径和更多的齿，能够实现速度倍增和转矩减小。

类似地，图3示出了可用于将第一转子40a连接到第二太阳齿轮构件22b以提供减速和转矩倍增的可选的减速齿轮组70。减速齿轮组70具有连接成与第一转子40a一致旋转的第一齿轮72、连接成与第二太阳齿轮构件22b一致旋转的第二齿轮74，以及与第一齿轮72和第二齿轮74啮合的空转齿轮76。例如，齿轮72、74、76可以是螺旋齿轮。空转齿轮76围绕单独的轴线78旋转，并且使得第一和第二齿轮72和74能够在相同的方向上旋转，使得减速齿轮组70不改变第二太阳齿轮构件22b相对于第一转子40a的旋转方向。电机16的第一转子40a将以与行星齿轮组20的轴线(即，中心线c)分离的轴线为中心。

第一齿轮72配置成具有比第二齿轮74更小的直径和更少的齿。因此，当转矩从电机16传递到第二太阳齿轮构件22b时，发生减速和转矩倍增。也就是说，转子40a比第二太阳齿轮构件22b旋转得更快。如本文所讨论的，使用电发射帮助减速。在其它实施例中，如果特殊应用需要，则第一齿轮72可被配置成具有比第二齿轮74更大的直径和更多的齿，能够实现转矩减小和速度倍增。

图4以符号图的形式示出了图1的动力系10。图5以杠杆图的形式示出了行星齿轮传动装置20并且示出了制动器b1的位置。本领域的普通技术人员理解以杠杆图形式示出的变速器和以符号图形式示出的变速器之间的对应关系。杠杆图是诸如自动变速器的机械装置的部件的示意图。每个单独的变速杆可以表示单独的行星齿轮组，具有两个或多个互连的行星齿轮组的复合行星齿轮装置或外齿轮组。在行星齿轮组杆中，主齿轮组的三个基本机械部件，即太阳齿轮构件、行星架构件和环形齿轮构件，其中的每个由在特定的变速杆上的接头点(在本文中也被称为节点)表示。因此，典型的单个行星齿轮组变速杆包含三个接头点：一个用于太阳齿轮构件、一个用于行星架构件、一个用于环形齿轮构件。每个行星齿轮组变速杆的接头点之间的相对长度可用于表示每个相应齿轮组的环形-太阳齿轮比。这些变速杆比继而用于改变变速器的齿轮比，以便实现适当的比率和比率级数。各种行星齿轮组的接头点之间的机械联接或互连由薄的水平线示出，并且诸如离合器和制动器的转矩传递装置被呈现为交错的指状物。如果装置是制动器，则一组指状物接地。在图5中，仅为了说明的目的，将行星齿轮传动装置20表示为两个变速杆l1、l2，单个行星架构件26表示为两个变速杆l1、l2中的每一个中的单独节点。一般来说，如本领域技术人员所已知，变速杆l1、l2反而可表示为如图6中所示的四接头点变速杆l12，其中公共行星架构件26和互连构件30在太阳齿轮构件24a、24b之间提供固定连接，即，配对。利用公共行星架构件26和互连构件30，单独旋转惯性(围绕公共中心轴线)的最大数目从六减少到四，并且总自由度从四减小到二。因此受到约束的是，行星齿轮传动装置20按次序设置转速、第一、第二、第三和第四接头点。然而，如本领域技术人员所已知，可以构造各种复合行星齿轮传动装置以提供将实现此结果的四接头点变速杆，并且将该装置放置在图6的变速杆图的范围内。

每个行星齿轮组变速杆的接头点之间的相对长度可用于表示每个相应齿轮组的环形-太阳齿轮比。例如，表示第二太阳齿轮构件22b和行星架构件26的节点之间的长度l1与第二环形齿轮构件24b的齿数成比例，而表示行星架构件26的节点与行星架构件26的节点之间的长度l2第二环形齿轮构件24b与第二太阳齿轮构件22b的齿数成比例。类似地，表示第一太阳齿轮构件22a和行星架构件26的节点之间的长度l3与第一环形齿轮构件24a的齿数成比例，而表示第一环形齿轮构件24a的节点与表示第二环形齿轮构件24a的节点之间的长度l4行星齿轮架构件26与第一太阳齿轮构件22a的齿数成比例。期望的是电机16、18具有比输入构件32和输出构件34更高的旋转速度。如图6最佳所示，在本实施例中，因为电机16、18连接到具有相对小半径的太阳齿轮构件22a、22b，所以这些节点上的节线速度落入预定限度内。通过这种布置，第一机械点(即，在电机16或18中的一个的速度为零的点)将以减速传动速度比(即，输出构件34的速度小于输入构件32的速度比)发生，该减速传动速度比具有取决于环形齿轮构件24a与太阳齿轮构件22a的齿数比以及环形齿轮构件24b与太阳齿轮构件22b的齿数比的数值。第二机械点将以超速传动速度比(即，输出构件34的速度大于输入构件32的速度的速度比)发生，该超速传动速度比具有取决于环形齿轮构件24a与太阳齿轮构件22a的齿数比以及环形齿轮构件24b与太阳齿轮构件22b的齿数比的数值。

图7示出了示出当动力系10被控制为以复合-分流操作模式操作时由各种接头点表示的行星齿轮传动装置20的各种部件的旋转方向的箭头。在复合-分流操作模式中，如果需要，启动发动机12并控制其以其最有效的速度进行操作。制动器b1不被接合。电机16、18被控制以用作电动机或发电机，如图9最佳所示，当输出构件34处所需的速度和转矩发生变化以满足操作者的需求时，必要时发动机12能够保持恒定的转速。复合-分流操作模式有利于在高速驱动期间的有效操作，因为其允许通过电力路径降低电动机速度和降低功率。也就是说，所有机械功率不转换为电功率，然后通过电机再次转换为机械功率，如在串联操作模式中的情况一样。

复合-分流操作模式需要四个行星齿轮构件，这四个行星齿轮构件不是连接成彼此共同旋转，而是通过连接成与输入构件32一起旋转的行星齿轮(即，构件(行星架构件26))、连接成与第一电动机/发电机16一起旋转的构件(第一太阳齿轮构件22b)、连接成与第二电动机/发电机18一起旋转的构件(第二太阳齿轮构件18)以及连接成与输出构件34一起旋转的构件(互连环形齿轮构件24a、24b)而彼此连接。

在复合-分流操作模式中，发动机12在行星架构件26处提供转矩，第一电机16向第二太阳齿轮构件22b提供转矩或从第二太阳齿轮构件22b接收转矩，并且第二电机18向第一太阳齿轮构件22a或接收来自第一太阳齿轮构件22a的转矩。发动机12和输出构件34的速度是第一和第二电机16、18的速度的函数。

当制动器b1接合时，建立全电动操作模式。如图8所示，当制动器接合时，行星架构件26保持静止。在一个非限制性示例中，在从复合-分流操作模式到全电操作模式的转换期间，电机16、18被控制以使行星架构件26的速度达到零，而不会刚好在制动器b1接合之前影响到输出构件34的速度或转矩，使得当制动器b1接合时输入构件32的速度为零。因此避免了滑动。如图8所示，第一电机16被控制成在第二太阳齿轮构件22b处提供与输出构件34和第一太阳齿轮构件22a相反的速度和旋转方向。第二电机18的速度增加，以增加第一太阳齿轮构件22a在与输出构件34相同的旋转方向上的速度。可以在各种操作条件下实现全电模式。例如，可以在向前巡航期间实施全电模式。

图9是以在y轴100上的每分钟转数(rpm)与x轴102上的输出构件34的速度(rpm)的电动机速度的曲线图，而发动机12和输入构件32的速度在复合-分流操作模式期间保持在恒定正速度。线104是第一电机16的速度。线106是第二电机18的速度。在示例性复合-分流操作模式期间，存在两个机械点，即第一机械点108和第二机械点110。“机械点”意味着电机16、18中的任一个的转子40a或40b在动力系10的操作期间的任何时间是静止的。当转子40a、40b中的一个处于机械点(即静止)时，发生从发动机12到最终驱动机构38的动力传递的最大机械效率。在第一机械点108处，转子40b是静止的。在第二机械点110处，转子40a是静止的。

图10是以在y轴120上的每分钟转数(rpm)与x轴122上的输出构件34的速度(以rpm为单位)的电动机速度的曲线图，而发动机12被停止(即，发动机12为零，或者如果提供了分离式离合器，则发动机输出构件26与输入构件32断开连接)。制动器b1接合，使得输入构件32的速度为零。线124是第一电机16的速度。线126是第二电机18的速度。第一电机16被控制为沿着与第二电机18相反的方向旋转。两个电机16、18在全电动操作模式中作为电动机操作，使用从能量存储装置50提供的存储的能量。

图11示出了动力系10a的替代性实施例，其具有混合动力变速器14a，该混合动力变速器14a具有与动力系10中的混合动力变速器14相同的部件，但具有可连接到行星架构件26的输出构件34，以及经由互连构件30可连接到第一环形齿轮构件24a和第二环形齿轮构件24b的输入构件32。换句话说，输入构件32和输出构件34的位置相对于动力系10切换。动力系10a和动力系10将对燃料经济性和性能具有不同的影响，这是由于由这二者之一实现的输入构件32的速度与输出构件34的速度的不同比率。与动力系10一样，减速齿轮组60或70中的任一个或两者可分别用在电机16、18和太阳齿轮构件22a、22b之间。动力系10a可在复合-分流操作模式中操作，并且可在如关于动力系10所描述的全电动操作模式中进行操作。

图12示出了动力系10b的替代性实施例，该动力系具有带有与动力系10中的混合动力变速器14相同的部件的混合动力变速器14b。第一太阳齿轮构件22a和第二太阳齿轮构件22b经由互连构件30连接以一致旋转，而第一环形齿轮构件24a和第二环形齿轮构件24b则不会如此。动力系10b可以因此称为公共太阳齿轮实施例。输入构件32可连接至行星架构件26。输出构件34可连接至第一环形齿轮构件24a，且在所示实施例中连接以与第一环形齿轮构件24a一致旋转。第一电机16可操作地连接以驱动第二环形齿轮构件24b。第二电机18经由互连构件30可操作地连接以驱动第一太阳齿轮构件22a和第二太阳齿轮构件22b。图16示出了具有混合动力变速器14d的动力系10d的另一个可能的公共太阳齿轮实施例。除输入构件32可连接至第一环形齿轮构件24a且输出构件34可连接至行星架构件26外，动力系10d与动力系10b相似且混合动力变速器14d与混合动力变速器10d相似。

正如动力系10，可以在电机16与环形齿轮构件22a之间使用图3的减速齿轮组70。可以在电机18与互连构件30之间使用图2的减速齿轮组60。动力系10b可以复合-分流操作模式操作并且可以全电动操作模式操作，如关于动力系10所述。

在图13中，仅为了说明目的，行星齿轮传动装置20b表示为两个变速杆l5、l6，其中公共行星架构件26表示为两个变速杆l5、l6中的每一个中的单独节点。一般来说，如本领域技术人员所已知，变速杆l5、l6反而可表示为如图14中所示的四接头点变速杆l56，其中公共行星架构件26和互连构件30在太阳齿轮构件22a、22b之间提供固定连接，即，配对。运用公共行星架构件26和互连构件30，单独旋转惯性(围绕公共中心轴线)的最大数从六减小至四，且总自由度从四减小至二。因此受到约束的是，行星齿轮传动装置20b按次序设置转速、第一、第二、第三和第四接头点。然而，如本领域技术人员所已知，可以构造各种复合行星齿轮传动装置以提供将实现此结果的四接头点变速杆，并且将该装置放置在图14的变速杆图的范围内。

每个行星齿轮组变速杆的接头点之间的相对长度可用于表示每个相应齿轮组的环形-太阳齿轮比。例如，表示第二环形齿轮构件24b和行星架构件26的节点之间的长度l5与第二太阳齿轮构件22b的齿数成比例，而表示行星架构件26和第二太阳齿轮构件22b的节点之间的长度l6与第一环形齿轮构件24b的齿数成比例。类似地，表示第一环形齿轮构件24a和行星架构件26的节点之间的长度l7与第一太阳齿轮构件22a的齿数成比例，而表示第一太阳齿轮构件22a和行星架构件26的节点之间的长度l8和第一环形齿轮构件24a的齿数与第一太阳齿轮构件22a的齿数的比成比例。

图15示出了动力系10c的替代性实施例，该动力系具有与图1的动力系10相同的行星齿轮传动装置20但是具有增加了使得输入和输出切换实现两种不同的复合-分流操作模式的四个离合器c1、c2、c3和c4的混合动力变速器14c。控制器52直接或经由与控制器52对接的单独变速器控制器可操作地连接至离合器c1、c2、c3和c4。

四个离合器c1、c2、c3和c4中的每一个均可选择性地接合以将输入构件32和输出构件34中的一个连接至行星架构件26和第一环形齿轮构件24a中的一个。更具体地，第一离合器c1可选择性地接合以经由互连构件30将输入构件32连接以与第一环形齿轮构件24a和第二环形齿轮构件24b一致旋转。第二离合器c2可选择性地接合以将输入构件32连接以与行星架构件26一致旋转。第三离合器c3可选择性地接合以将行星架构件26连接以与输出构件34一致旋转。第四离合器c4可选择性地接合以经由互连构件30连接第一环形齿轮构件24a和环形齿轮构件24b以与输出构件34一致旋转。

仅当第一离合器c1和第三离合器c3接合时实现第一复合-分流操作模式。制动器b1与第二离合器c2和第四离合器c4未接合。发动机12开启并且经由接合的离合器c1和互连构件30驱动第一环形齿轮构件24a。行星架构件26经由接合的离合器c3驱动输出构件34，且电机16、18控制成在必要时用作马达或发电机以使得发动机12维持恒定转速，而输出构件34处所需的速度和转矩则发生改变以满足操作员需求。

在第二复合-分流操作模式中，仅第二离合器c2和第四离合器c4接合，制动器b1与第一离合器c1和第三离合器c3未接合。发动机12开启并且经由接合的离合器c2驱动行星架构件26。通过行星齿轮组20将转矩从第一环形齿轮构件24a和互连构件30提供至接合的离合器c4以驱动输出构件34，且电机16、18控制成在必要时用作马达或发电机以使得发动机12维持恒定转速，而输出构件34处所需的速度和转矩则发生改变以满足操作员需求。

除复合分流操作模式和全电动操作模式外，本文所述的动力系10、10a、10b、10c和10d中的每一个均可以许多附加操作模式操作以满足车辆操作条件。例如，当停车时(即，输出构件34为零速时)，动力系10、10a、10b、10c和10d可控制成产生存储的能量以补充能量存储装置50。动力系10、10a、10b、10c和10d在输出构件34的向前推进中(如果施用液压离合器)或输出构件34的反向推进中(其中制动器b1接合)以仅电动操作模式启动。动力系10、10a、10b、10c和10d可以复合-分流操作模式启动，其中制动器b1在向前或反向时均脱离。另外，诸如在耗尽能量存储装置50的情况中，动力系10、10a、10b、10c和10d可仅使用发动机12而启动，其中制动器b1脱离。当动力系10、10a、10b、10c和10d是通过使用电机16、18向前或反向操作以维持输出构件34处的所需转矩时，可以在斜坡上起动发动机12。动力系10、10a、10b、10c和10d可控制成在斜坡上向前或反向提供连续爬行。动力系10、10a、10b、10c和10d可控制成在向前推进期间以全操作模式提供再生制动。动力系10、10a、10b、10c和10d可以任何模式快速地供应最大功率以解决给油(tip-in)问题而完全打开发动机12的节流阀操作。使用来自能量存储装置50的存储能量以起动发动机12的钥匙起动在动力系10、10a、10b和10c中的任一个中也是可行的。

虽然已详细地描述了用于实行本教导的许多方面的某些最佳模式，但是本领域技术人员将认识到用于实践随附权利要求书的范围内的本教导的各种替代方面。