具有选择性定比操作的电可变传动系统的制作方法

专利名称：具有选择性定比操作的电可变传动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可选择操作的传动系统，可在输入分离速比范围、一个或两个复合分离速比范围、以及两个、三个或四个固定速比下操作。本发明还涉及一种传动系统，具有可选择地用于差动传动的通常为行星齿轮组的两个传动组件，以及具有扭矩传递机构性质的三、四或五个离合器。
背景技术：
内燃机、尤其是往复活塞型的内燃机，当前用于推动大部分车辆。这种发动机是一种比较高效率、紧凑、重量轻以及价廉的装置，能够将燃料形式的高度集中能量转换成有用的机械功。新颖的传动系统可与内燃机配合使用，减小燃料消耗及污染物生成，可为公众带来极大利益。
车辆对内燃机的要求的广泛变化增加了燃料消耗和排放，超出了发动机的理想情况。车辆通常由这种发动机来推动，在冷状态下由小电机和较小的蓄电池启动，然后通过推动力和辅助设备迅速进入负载状态。这种发动机还在大范围的速度以及大范围的负载下工作，通常均值大约为其最大功率的五分之一。
车辆传动系统通常把机械功从发动机传输到驱动系统的其余部分，例如固定后驱动传动、轴和车轮。典型的机械传动系统允许发动机运转存在自由度，通常通过可交替选择的五或六个不同驱动比，空档选择，其允许发动机操作车辆静止时的附属装置；以及离合器或扭矩转换器，用于驱动比之间的平滑过渡，以及在发动机仍旋转时从静止启动车辆。传动齿轮选择允许以扭矩比率增加和速度降低的方式将发动机的动力传送到驱动系统的其余部分，或者以称作超速驱动的扭矩比率减小和速度增加的方式，或者以反转比率的方式进行传送。
电发生器可将来自发动机的机械能转换为电能，以及电动机可将电能重新转换成机械能，以不同扭矩和速度用于车辆驱动系统的其余部分。这种配置允许，在电机限度内，连续变化发动机与驱动系统其余部分之间的扭矩和速度比率。用作推动动力源的蓄电池可添加到这种配置中，组成串联混合电驱动系统。
串联混合系统允许发动机通过与推动车辆所需的扭矩、速度和功率一定程度独立的方式进行工作，因此可对发动机进行控制，以改进排放和效率。这种系统允许连接到发动机的电动机用作马达来启动发动机。这种系统还允许连接到驱动系统其余部分的电动机用作发电机，通过再生制动将车辆减速产生的能量回收到电池中。串联电驱动系统的问题是，具有将全部发动机能量从机械能变换为电能的发电机的，和电能变换为机械能的驱动电动机的完全电机的重量和成本，以及转换中有用能量的损失。
功率分离传动系统可使用一般理解为“差动传动”的方式来实现输入与输出之间扭矩和速度比率的连续变化。电变速传动系统可采用差动传动，通过一对电机/发电机来发送其传输功率的一部分。功率的其余部分经过另一个并联路线进行传输，该路线是定比的或者可选择变化的，其是完全机械且直接的。
如本领域的技术人员所公知的，一种形式的差动传动构成行星齿轮组。行星传动通常用于差动传动本发明的优选实施例，其优点是紧凑，以及行星齿轮组的所有构件之间不同的扭矩和速度比率。但是，能够不采用行星齿轮来实现本发明，如采用锥形齿轮或其它齿轮，齿轮组的至少一个元件的转速始终为另外两个元件速度的加权平均值。
车辆混合电传动系统还包括一个或多个电能存储装置。典型的装置是电化学蓄电池，但也可以是电容或机械装置、如电驱动飞轮。蓄电池允许从传动系统到车辆的机械输出功不同于发动机到传动系统的机械输入功。电池或其它装置还使得发动机可通过传动系统启动，以及车辆再生制动。
车辆的电变速传动系统可以简单地将发动机输入的机械能传送到后驱动输出。进行这种操作，一个电机/发电机所产生的电能平衡于电损失和另一电机/发电机消耗的电能。车辆的混合电变速传动系统包括蓄电池，因此一个电机/发电机产生的电能可大于或小于另一个所消耗的电能。电池的电能有时允许两个电机/发电机都用作电动机，在车辆加速时帮助发动机。两个电机有时用作发电机，对电池充电，尤其是在车辆再生制动时。
串联混合传动系统的成功替代产品是目前为公共汽车生产的双范围、输入分离和复合分离的电变速传动系统。这种传动系统利用输入机构接收车辆发动机的动力，利用动力输出机构传送动力驱动车辆。第一和第二电机/发电机连接到能量存储装置、如电池，使得能量存储装置可从第一和第二电机/发电机接收能量或向其提供能量。控制单元调整能量存储装置与电机/发电机之间以及第一和第二电机/发电机之间的能量流。
第一或第二变速比操作模式的操作可通过具有第一和第二扭矩传递机构性质的离合器有选择地实现。在第一模式，输入功率分离速度比范围通过应用第一离合器来形成，以及传动系统的输出速度与一个电机/发电机的速度成正比。在第二模式，复合功率分离速度比范围通过应用第二离合器来形成，传动系统的输出速度不与任一个电机/发电机的速度成正比，而是两个电机/发电机的速度的代数线性组合。固定传动速度比的操作可通过应用两个离合器来有选择地实现。空档模式传动的操作可通过释放两个离合器来有选择地实现，使传动系统的输出与发动机和两个电机/发电机分离。
双范围的输入分离和复合分离的电变速传动系统可采用两组行星传动或采用三组行星传动。另外，部分实施例可采用三个扭矩传递机构，两个用于选择传动系统所需的操作模式，第三个可选择断开发动机与传动系统。在其它实施例中，所有三个扭矩传递机构用来选择预期的操作模式。
2003年3月4日授予Holmes等人的、与本专利申请共同受让的美国专利No.6527658公开了一种电变速传动系统，其利用两个行星齿轮组、两个电机/发电机以及两个离合器来提供输入分离、复合分离、空档以及倒车操作模式。两个行星齿轮组可以是简单的，或者一个可以是单独复合的。电控制件调整能量存储装置与两个电机/发电机之间的能量流。这个传动系统提供电两个范围或模式的电变速传动(EVT)操作，可选择地提供输入功率分离速度比范围和复合功率分离速度比范围。一个固定速度比可选择地实现。

发明内容
本发明对上述先有技术的传动系统进行了改进，通过提供一个或多个另外的离合器来增强传动系统的操作，实现了附加的固定速度比，和附加的复合功率分离速度比范围。本发明的一个目的是向给定发动机提供最高的能量效率和排放。另外，还寻求传动系统的最佳性能、容量、包装尺寸以及比率范围。
固定速度比是一种操作条件，输入传动系统的机械能以机械方式传送到输出，以及没有能量流需要通过电机/发电机。电变速传动系统可有选择地实现接近全发动机能量操作的若干固定速度比，对于给定的最大容量可以更小更轻。在没有使用电机/发电机发动机速度接近其最佳值的条件下操作时，固定比操作可产生更低的燃料消耗。
与仅有一个离合器用于两个速度范围C1，C2的先有技术的电变速传动系统相比，本发明降低了通过电路径的能量流，降低电组件成本和能量损失。通过提供第三离合器C3，一个电机从而可锁定到传动箱，以便与C2的应用结合，提供附加的固定速度比，从而允许的高速运转，并改进了传动效率。
第四离合器C4可作为“锁定离合器”或“直接驱动离合器”，以便将一个行星齿轮组的元件锁定在一起。这个离合器允许传动系统传送扭矩和能量通过两个附加的固定速度比，低速比，其中C1和C4接合并通过另一个行星齿轮组使速度降低；直接驱动比，其中C2和C4接合。与只通过电机/发电机和C1或C2离合器动作得到的类似比率相比，C4离合器的动作允许传动系统以固定比率传送更大的扭矩和功率。C4离合器使最大功率能够实现，用于传输或牵引和拖拉货车或类似车辆的大负荷。C4实现了较小电组件与大功率发动机的配合使用，其组合对个人货车很实用。
另外，可添加第五离合器C5，以便分离从发动机到输出的机械路径，以及允许电路径单独接合。输入速度的突然和意外变化，例如启动和停止发动机时，无需影响输出就可进行。C5离合器使电机/发电机能够驱动车辆前进或后退，同时分离另一个电机/发电机和发动机。在输入分离范围使用发动机反向驱动车辆时，出现相反的扭矩反作用，因此释放C5离合器可改进车辆的连续倒车能力。
本发明的一个方面提供一种新的和新颖的电变速传动系统，如上所述，与先有技术的电变速传动系统相比，具有明显减小的复杂度。2003年12月19日提交的美国临时专利申请No.60/531528介绍了具有输入分离速度范围、复合分离速度范围和四个固定速度比的传动系统，本文引用参考其内容。本发明仅采用两个行星齿轮组取得了实质相同或改进的结果。
本发明的另一个方面提供一种新的和新颖的电变速传动系统，如上所述，与先有技术的电变速传动系统相比，可通过显著降低的成本来制造。本发明通过使用附加离合器来实现这个目的，提供了固定速度比因而允许更少的电元件，并仅使用了进行复合功率分离最少需要的两个行星齿轮组。
通过阅读以下详细说明可非常清楚的本发明的这些及其它方面，以及优于目前的现有技术的优点，可通过下面的介绍和公开实现。
通过整体介绍性描述，实施本发明概念的电变速传动系统具有从发动机接收动力的输入构件以及将动力传送给推动车辆的驱动构件的输出构件。设置了第一和第二电机/发电机以及第一和第二行星齿轮组。各行星齿轮组具有内齿轮构件和外齿轮构件，以啮合方式接合多个行星齿轮构件，其以可旋转方式安装在载体上。输入构件连续连接到第一行星齿轮组的一个构件，以及输出构件连续连接到第二行星齿轮组的一个构件。一个电机/发电机连续连接到第一行星齿轮组的另一个构件，以及有选择地连接到第二行星齿轮组的一个构件。第二电机/发电机连续连接到第二行星齿轮组的其余构件，以及连续连接到第一行星齿轮组的其余构件。或者，第二电机/发电机可有选择地连接到第一行星齿轮组的其余构件。
第一扭矩传递机构C1有选择地限制连接到第二行星齿轮组的一个构件，以及第二扭矩传递机构C2有选择地将第二行星齿轮组的同一个构件连接到第一行星齿轮组的内齿轮构件以及连接到一个电机/发电机的转子。
可选的第三扭矩传递机构C3有选择地连接第一和第二行星齿轮组的所述其余构件以及第二电机/发电机进行限制。或者，可选的第三扭矩传递机构C3可有选择地连接第一行星齿轮组的所述其余构件进行限制。
可选的第四扭矩传递机构C4有选择地将传动系统的至少两个构件连接在一起，使得第一行星齿轮组的构件以相同速度共同转动。可选的第四扭矩传递机构C4可有选择地将第一行星齿轮子组的一个构件连接到第一行星齿轮子组的另一个构件。或者，可选的第四扭矩传递机构C4可有选择地将第一和第二行星齿轮组的其余构件以及第二电机/发电机连接到与输入构件连接的第一行星齿轮组的构件。
可选的第五扭矩传递机构C5有选择地将第一行星齿轮组的其余构件从第二行星齿轮组的其余构件以及第二电机/发电机断开连接。因此，第一行星齿轮组的其余构件可有选择地或者连续地连接到第二行星齿轮组的其余构件以及第二电机/发电机，取决于C5离合器是否设置。
本发明的另一个方面提供一种电变速传动系统，包括从发动机接收动力的输入构件；输出构件；第一和第二电机/发电机；以及各具有第一、第二和第三齿轮构件的第一和第二差动传动行星齿轮组。输入构件连续连接到第一行星齿轮组的第一构件，以及输出构件连续连接到第二行星齿轮组的第一构件。第一电机/发电机连续连接到第一行星齿轮组的第二构件，以及有选择地连接到第二行星齿轮组的第二构件。第二电机/发电机与第二行星齿轮组的第三构件连续连接。第一扭矩传递机构有选择地限制第二行星齿轮组的第二构件。第二扭矩传递机构有选择地将第二行星齿轮组的第二构件连接到第一行星齿轮组的第二构件。第三扭矩传递机构有选择地限制第一行星齿轮组的第三构件。第四扭矩传递机构有选择地将构件的至少两个连接在一起，使得第一行星齿轮组的所有构件以相同速度共同转动。第五扭矩传递机构有选择地将第一行星齿轮组的第三构件与第二行星齿轮组的第三构件连接。
行星齿轮组的第一、第二和第三构件可包括任何顺序的环形齿轮、恒星齿轮和载体。第一行星齿轮组的第一、第二和第三构件最好分别包括环形齿轮、恒星齿轮和载体，以及第二行星齿轮组的第一、第二和第三构件分别包括载体、环形齿轮和恒星齿轮。
本发明的另一个方面提供一种电变速传动系统，其中包括从发动机接收动力的输入构件；输出构件；各具有第一、第二和第三齿轮构件的第一和第二行星齿轮组；连接到行星齿轮组的构件的第一和第二电机/发电机；以及也连接到行星齿轮组的构件的至少四个可选择的扭矩传递机构。扭矩传递机构可选择接合地至少结合两个，以便当传动系统的输出速度增加时，顺序提供输入分离模式、复合分离模式以及输出分离模式。这个序列最合乎需要，因为可使能量回路最小。
各功率分离模式具有能量前输操作的比率范围，以及能量回路操作的一个或多个比率范围。在希望的能量前输操作中，电机/发电机的能量按照输入到输出的方向流动到输出，其平行于通过从输入到输出的传动系统的能量流。在不希望的能量回路操作中，电机/发电机的能量按照输出到输入的方向流动，形成能量回路，并且通过传动系统的能量流大于输入能量或输出能量。
相对输入速度，速度比的输入分离范围对于低输出速度是最有用的，因为输入分离范围具有从零输出速度直到某个比率的能量前输操作，然后是更高输出速度的能量回路操作。相对输入速度，操作的输出分离范围对于高输出速度是最有用的，因为输出分离范围具有低于某个比率的能量回路操作，然后是更高输出速度的能量前输操作。
通过结合附图阅读以下对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点变得非常明显。


图1是示意符号图，显示了前轮驱动传动系统中实现本发明概念的电变速传动系统的一种优选形式，其中设置了四个扭矩传递机构； 图2是说明图1的传动系统在不同工作条件下的离合接合以及电机/发电机操作的图表； 图3是示意符号图，显示了在后轮驱动传动系统实现本发明概念的电变速传动系统的另一种优选形式，其中设置了四个扭矩传递机构； 图4是示意符号图，显示了在后轮驱动传动系统实现本发明概念的电变速传动系统的又一优选形式，其中设置了五个扭矩传递机构； 图5是说明图4的传动系统在不同工作条件下的离合接合的图表； 图6是示意符号图，显示了在前轮驱动传动系统实现本发明概念的电变速传动系统的另一种优选形式，其中设置了四个扭矩传递机构。
具体实施例方式2003年3月4日授予Holmes等人的美国专利No.6527658公开了一种利用两个行星齿轮组、两个电机/发电机以及两个离合器来提供输入分离、复合分离、空档以及倒车操作模式的电变速传动系统，本文参考引用其内容。本发明提供一种具有一个、两个或三个附加离合器的相类似的可改进性能的结构。
先具体参照图1，改进的电变速传动系统的一个优选实施例一般由标号10表示。传动系统10设计成可接收发动机12的驱动功率的至少一部分。如图所示，发动机12具有输出轴14，输出轴用作瞬时扭矩阻尼器16的向前输入构件，阻尼器包括输入离合器17。瞬时扭矩阻尼器在本领域是众所周知的，与所采用的特定瞬时扭矩阻尼器16无关，其输出构件作为传动系统10的输入构件18，如下面的更完整描述。
在所述实施例中，发动机12可以是化石燃料发动机、如柴油机，适于提供通常以每分钟恒定转数(RPM)输送的功率输出。
与发动机12连接到传动输入构件18的方式无关，传动输入构件18连接到传动系统10的行星齿轮组20。
传动系统10最好采用具有行星齿轮组性质的两个差动齿轮组。第一行星齿轮组20采用通常表示为环形齿轮的外齿轮构件22。环形齿轮22环绕通常表示为恒星齿轮的内齿轮构件24。载体26可旋转地支撑多个行星齿轮28、29，使得各行星齿轮28以啮合方式接合外环形齿轮构件22，以及各行星齿轮29啮合接合第一行星齿轮组20的内恒星齿轮构件24。输入构件18固定到第一行星齿轮组20的环形齿轮构件22。
第二行星齿轮组32还具有通常表示为环形齿轮的外齿轮构件34，它外接通常表示为恒星齿轮的内齿轮构件36。多个行星齿轮38可旋转地安装在载体40上，使得各行星齿轮构件38以啮合方式同时接合第二行星齿轮组32的外环形齿轮构件34以及内恒星齿轮构件36。
行星齿轮组20是复合的，以及行星齿轮组32是简单的。第二行星齿轮组32的内恒星齿轮36通过中心轴42结合到第一行星齿轮组20的载体26。
第一优选实施例10还分别结合了第一和第二电机/发电机46和48。第一电机/发电机46的定子50固定到传动系统壳体54的环状的内表面52。第一电机/发电机46的转子56固定到套轴58。第一行星齿轮组20的内恒星齿轮24固定到套轴58的前端，以及套轴58的相对端端接于径向延伸的法兰板60，其构成与离合器部件的接触面，下面将进行介绍。
第二电机/发电机48的定子66还固定到传动系统壳体54的环状的内表面52。第二电机/发电机48的转子68固定到中心轴42，这样第一和第二行星齿轮组20和32进一步复合。
两个行星齿轮组20和32以及两个电机/发电机46和48可同轴设置，例如围绕轴向设置的中心轴42。这种配置保证传动系统10的整体外壳，即圆周尺寸，可以为最小。
第二行星齿轮组32的环形齿轮34通过具有扭矩传递机构62(C1)性质的第一离合器部件有选择地限制到壳体54。也就是说，限制的环形齿轮34通过连接到不转动的壳体54有选择地固定，防止转动。第二行星齿轮组32的环形齿轮34还通过具有扭矩传递机构64(C2)性质的第二离合器部件有选择地连接到径向延伸法兰板60。第一和第二扭矩传递机构62和64帮助选择混合传动系统10的操作模式，将在下面更完整地说明。
第三扭矩传递机构65(C3)有选择地将载体26、恒星齿轮36和转子68连接到传动系统壳体54。因此，这个扭矩传递机构使得第二电机/发电机48被锁定到传动系统壳体，在扭矩传递机构64(C2)也接合时，提供附加的固定比。
第四扭矩传递机构67(C4)作为“锁定”离合器，以便将环形齿轮构件22锁定到载体26。这个扭矩传递机构允许传动系统传送扭矩和能量通过两个附加的固定速度比，低速比，其中扭矩传递机构62(C1)和67(C4)接合；和直接驱动比，其中扭矩传递机构64(C2)和67(C4)接合。与通过C1或C2离合器和电机/发电机单独动作的类似速比相比，允许传动系统以固定比传送更大的扭矩和功率。锁定离合器使最大功率能够快速实现，用于个人货车等车辆的传输、牵引和拖拉，同时提供四个可用的固定比，并可在第一模式的至少一个机械点，第二模式的至少两个机械点操作，即三个机械点，各自具有三个独立车速。
传动系统10的输出驱动构件70固定到第二行星齿轮组32的载体40。输出驱动构件70可具有周边齿轮齿(未示出)，通过啮合方式接合传动箱(未示出)提供的齿轮(未示出)，可用作对两个相应驱动轴的差动。这种配置最好用于前轮驱动车辆。还应当知道，输出驱动构件70可通过链驱动或其它类似的机械连接机构向传动箱传递输出功率。
现在介绍电源，从以上描述以及通过参照图1应当很清楚，传动系统10可选择地从发动机12接收动力。现在将要说明，混合传动系统还从电源82接收能量。电源82可以是一个或多个电池。具有提供或存储以及分配电能的其它电源、如燃料电池，可用来代替电池，这没有改变本发明的概念。如将结合发动机12和电机/发电机46、48进行的介绍，同样应当理解，电源的功率输出也不是本发明的关键。
电源82通过电导体86A和86B与电控制单元ECU84连通。ECU 84通过电导体86C和86D与第一电机/发电机46连通，以及ECU 84以相同方式通过电导体86E和86F与第二电机/发电机48连通。
从上一节的介绍可看出，特定结构件、部件或机构可用于不止一个位置。当涉及那种类型的结构件、部件或机构时，采用相同数字来表示。但是，当标识的一个结构件、部件或机构进行单独标识时，将通过与标识结构件、部件或机构的数字组合的字母后缀来表示。这样，有六个电导体由数字86标识，但特定的独立电导体在说明以及附图中标识为86A、86B、86C、86D、86E和86F。这个相同的后缀惯例将用于整个说明。
总体操作 一个主控制装置是公知的驱动范围选择器(未示出)，它指导传统的电子控制单元ECU 84来配置传动系统的停车、倒车、空档或前进驱动范围。第二和第三主控制装置构成加速器踏板(未示出)和刹车踏板(同样未示出)。ECU从这三个主控制源获取的信息表示为“操作者需求”。ECU还从多个传感器(输入以及输出)获取关于以下状态的信息扭矩传递机构(施加或释放)；发动机输出扭矩；标准电池或电池组的容量等级；以及所选车辆部件的温度。ECU确定所要求的情况，然后操纵对应操作者需求的传动系统的或与其关联的可选择操作的部件。
本发明采用简单以及复合的行星齿轮组。在简单行星齿轮组中，一组行星齿轮受到支承，可在自身可旋转的载体上转动。
在简单行星齿轮组中，当恒星齿轮保持静止以及动力施加到简单行星齿轮组的环形齿轮时，行星齿轮随施加到环形齿轮的动力而转动，从而绕固定恒星齿轮圆周转动，使得载体沿与环形齿轮转动方向相同的方向转动。
当简单行星齿轮组的任何两个构件以相同方向以及以相同速度转动时，第三构件被迫以相同速度及相同方向旋转。例如，当恒星齿轮和环形齿轮以相同方向及相同速度转动时，行星齿轮不是围绕其自身的轴转动，而是作为楔块将整个单元共同锁定以实现所谓的直接驱动。也就是说，载体随着恒星和环形齿轮一起转动。
但是，当两个齿轮构件以相同方向转动但以不同速度转动时，第三齿轮构件转动的方向通常是由视觉分析来确定，但在许多情况下，方向不是明显的，并且只能通过了解行星齿轮组所有齿轮件的齿数来精确确定。
每当载体限制自由旋转且动力施加到恒星齿轮或环形齿轮时，行星齿轮件用作空轮。那样，从动件以与驱动件相反方向转动。这样，在许多传动系统配置中，当选择倒车驱动范围时，用作刹车的扭矩传递机构以摩擦方式被启动，接合载体从而阻止其转动，使得施加到恒星齿轮的动力使环形齿轮以相反方向旋转。这样，如果环形齿轮连接到车辆的驱动轮，这种配置能够反转驱动轮的转动方向，从而反转车辆本身的方向。
在简单的行星齿轮组中，如果恒星齿轮、行星载体和环形齿轮的任何两个转速为已知，则第三构件的速度可采用简单法则来确定。载体的转速始终与恒星和环形齿轮的速度成正比，根据其相应的齿数来加权。例如，环形齿轮可具有相同组中的恒星齿轮两倍的齿数。载体的速度则是环形齿轮速度的三分之二与恒星齿轮速度的三分之一之和。如果这三个构件其中之一以相反方向转动，则在数学计算中对那个构件速度的符号为负。
恒星齿轮、载体和环形齿轮的扭矩也可简单地彼此相关，如果不考虑齿轮的质量、齿轮的加速度或者齿轮组中的摩擦力，在完善设计的传动系统中这些因素具有很小的影响。施加到简单行星齿轮组的恒星齿轮的扭矩必须平衡施加到环形齿轮上的扭矩，其正比于这些齿轮的齿数。例如，施加到具有两倍于那个组的恒星齿轮的齿数的环形齿轮的扭矩必须是施加到恒星齿轮的两倍，以及必须以相同方向施加。施加到载体的扭矩必须在数量上等于恒星齿轮上的扭矩与环形齿轮上的扭矩之和，但方向相反。
在复合行星齿轮组中，与简单行星齿轮组相比，行星齿轮的内和外组实现了环形齿轮和行星载体作用的交换。例如，如果恒星齿轮保持静止，则行星载体将以与环形齿轮相同的方向转动，但具有行星齿轮的内和外组的行星载体将比环形齿轮更快地移动，而不是移动的更慢。
在具有啮合的行星齿轮内和外组的复合行星齿轮组中，环形齿轮的速度与恒星齿轮和行星载体的速度成正比，分别根据恒星齿轮的齿数及行星齿轮填充的齿数进行加杈。例如，环形齿轮与行星齿轮填充的恒星齿轮之间的差值可能是相同组的恒星齿轮齿数的两倍。在这种情况下，环形齿轮的速度将是载体速度的三分之二与恒星速度的三分之一之和。如果恒星齿轮或行星载体以相反方向转动，则数学计算中那个速度的符号为负。
如果恒星齿轮保持静止，则具有行星齿轮内和外组的载体将按照与该组的旋转环形齿轮相同的方向旋转。另一方面，如果恒星齿轮保持静止，并且载体受到驱动，则接合恒星齿轮的内组的行星齿轮沿恒星齿轮滚动或“转动”，以载体旋转的相同方向旋转。与内组的小齿轮啮合的外组的小齿轮将以相反方向旋转，从而以相反方向推动啮合的环形齿轮，但只是相对与环形齿轮啮合接合的行星齿轮。
外组中的行星齿轮沿载体的方向带动。外组中的小齿轮绕其自身轴转动的作用以及外组中的行星齿轮因载体的运动而产生的轨道运动的更大作用结合起来，因而环形按照与载体相同的方向转动，但不如载体的速度快。
如果这种复合行星齿轮组中的载体保持静止，并且恒星齿轮转动，则环形齿轮将以较低速度及与恒星齿轮相同的方向转动。如果简单行星齿轮组的环形齿轮保持静止，并且恒星齿轮转动，则支撑单组行星齿轮的载体将以较低速度及与恒星齿轮相同的方向转动。这样，与简单行星齿轮组中的单组行星齿轮的使用相比，很容易观察到由使用相互啮合的行星齿轮内和外组所产生的载体与环形齿轮之间作用的交换。
电变速传动系统的常规动作是将机械能从输入传送到输出。作为这种传动系统动作的一部分，两个电机/发电机中的一个用作电能的发生器。另一个电机/发电机用作电动机，并使用电能。随着输出的速度从零增加到高速，两个电机/发电机逐渐交换其发电机和电机的作用，并且可能不只一次进行这种操作。这些交换围绕机械点发生，在机械点基本上所有输入到输出的能量以机械方式传送，没有能量以电方式传送。
在混合电变速传动系统系统中，蓄电池也可向传动系统提供能量，或者传动系统向电池提供能量。如果电池向传动系统提供充分的电能，例如用于车辆加速，则两个电机/发电机可用作马达。如果传动系统向电池提供电能，例如再生制动时，则两个电机/发电机可用作发电机。在非常接近操作的机械点的位置，两个电机/发电机也可用作具有小电能输出的发电机，因系统中存在电损失。
与传动系统的常规动作相反，传动系统实际上可用于将机械能从输出传送到输入。这可在车辆中进行，以便补充车辆刹车以及增强或补充车辆的再生制动，尤其是在长的下行坡道。如果经过传动系统的能量流以这种方式反转，则电机/发电机的作用将与常规动作的作用相反。
第一实施例的操作 图2是图表，显示了图1所示的传动系统在不同操作条件下扭矩传递机构62、64、65和67的离合啮合以及电机/发电机46、48的电机/发电机操作。
在倒车模式1中，扭矩传递机构62接合，发动机12可保持环形齿轮构件22(只有电驱动)，第二电机/发电机48驱动恒星齿轮构件36，其转动载体40以驱动输出70，同时第一电机/发电机46经由恒星齿轮构件24和载体26驱动，其中恒星齿轮由发动机12保持静止。因此，电机/发电机48以相反方向驱动，以及电机/发电机46驱动。发动机12可以也可以不反向运转。
因此，如上所述，如果车辆操作者选择倒车操作，则扭矩传递机构62接合，限制第二行星齿轮组32的外环形齿轮34连接到壳体54。进一步响应操作者的需求，ECU 84反转输送到第二电机/发电机48的定子66的电能的极性。电机/发电机48的转子68的旋转则与旋转方向反向，该旋转方向与第一或输入分离的操作模式的前推动关联。在这些条件下，第二行星齿轮组32的内恒星齿轮36驱动行星组32中的载体40向限制的外环形齿轮34运动，实现载体40和输出驱动构件70在前推动过程中相对转动的那些构件的回转。从而实现倒车模式的操作。
在前进模式1中，适用上述倒车模式1的相同条件，但与倒车模式1相比，电机/发电机以相反旋转方向电启动。
在齿轮1，第一固定比通过接合扭矩传递机构62和67实现，同时没有能量通过电机/发电机46、48来传送。
在电变速模式1中，扭矩传递机构62接合，输入分离模式实现，因为动力在环形齿轮构件22进入第一行星齿轮组后分开，通过过载体26、恒星齿轮构件36、载体40到输出70的机械路径，和通过恒星齿轮24、电机/发电机46、电机/发电机48、恒星齿轮构件36、载体40的电路径。电机/发电机46由恒星齿轮构件24驱动，以及电机/发电机46帮助处于驱动模式(即用作电动机)的电机/发电机48。这样，传动系统10利用第一行星齿轮组20的环形齿轮22来接收发动机12所提供的动力，以及利用同一个行星齿轮组的载体26由作为电动机工作的电机/发电机48向中心轴42提供动力。同时，传动系统10利用第二行星齿轮组32来放大通过第二行星齿轮组32的恒星齿轮36接收的扭矩，并施加到载体40以防止受到限制的环形齿轮34施加的反作用力传递到输出驱动构件70。
在电变速模式2中，只有扭矩传递机构64接合，及复合分离操作实现。电机/发电机46处于驱动模式，以及电机/发电机48被驱动。在复合分离模式中，传动系统利用相同的两个行星齿轮组20和32来提供输入构件18、两个电机/发电机46和48以及输出驱动构件70之间的传动，使得能量流在传动系统的输入以及输出端被分为机械和电路径。
在齿轮2，第二固定比通过接合扭矩传递机构62和64来实现，同时没有能量通过电机/发电机46、48来传送。
在齿轮3，作为1∶1直接驱动比的第三固定比通过接合扭矩传递机构64和67实现，同时没有能量通过电机/发电机46、48传送。
在齿轮4，第四固定比可通过接合扭矩传递机构64和65实现，同时没有能量通过电机/发电机46、48来传送。
还存在空档模式，其中，通过允许第二行星齿轮组32的一个构件自由旋转，发动机12的输入构件18和两个电机/发电机46、48有效地与输出驱动构件70断开连接。也就是说，两个扭矩传递机构62和64脱开，从而允许第二行星齿轮组32的外齿轮构件34自由旋转，因此实现空档模式。
第二实施例的说明 具体参照图3，改进的电变速传动系统的另一个优选实施例由标号110标识。图3的操作部件实质上与图1相似，因此相同的标号表示图1和图3中的相同部件。在图3中，图1的传动系统重新配置在后轮驱动设计中。包括图1所示的四个扭矩传递机构，并根据图2的图表工作。
图4的传动系统110可从发动机112接收部分的输入动力。在所述实施例中，发动机112还可以是化石燃料发动机、如柴油机，适合提供通常以每分钟恒定转数(RPM)输送的功率输出。如图所示，发动机112具有输出轴114，其还用作瞬时扭矩阻尼器116的向前输入构件，阻尼器包括输入离合器117。瞬时扭力阻尼器116的输出构件用作传动系统110的输入构件118。
与发动机112连接到传动系统输入构件118的方式无关，传动系统输入构件118在操作上连接到传动系统110中的行星齿轮组120。
传动系统110采用两个行星齿轮组。第一个是复合行星齿轮组120，也采用通常表示为环形齿轮的外齿轮构件122。环形齿轮122还外接通常表示为恒星齿轮的内齿轮构件124。但是，行星齿轮组120中的承载组件126以旋转方式支撑两组行星齿轮128和129。多个行星齿轮129同时以啮合方式接合内恒星齿轮124。各行星齿轮129以啮合方式接合唯一一个相邻行星齿轮128。各行星齿轮128同时以啮合方式接合外环形齿轮构件122。各行星齿轮128又以啮合方式接合唯一一个相邻行星齿轮129。
输入构件118固定到复合行星齿轮组120的环形齿轮构件122。
第二行星齿轮组132是简单行星齿轮组，并且具有通常设计为环形齿轮的外齿轮构件134，外接通常设计为恒星齿轮的内齿轮构件136。作为简单行星齿轮组中的典型情况，多个行星齿轮138以可旋转地安装在载体140中，使得各行星齿轮构件138同时以啮合方式接合第二行星齿轮组132的外环形齿轮构件134，以及内恒星齿轮构件136，但小齿轮构件138没有相互接合。
另外，第一和第二行星齿轮组120和132相互组合，因为第二行星齿轮组132的内恒星齿轮136通过中心轴142结合到复合行星齿轮组120的承载组件126。也就是说，中心轴142的前端端接于固定到复合行星齿轮组120的承载组件126的径向延伸法兰部分144。
第二优选实施例110还分别结合了第一和第二电机/发电机146和148。第一电机/发电机146的定子150固定到传动系统壳体154的环状的内表面152。第一电机/发电机146的转子156固定到套轴158。第一行星齿轮组120的内恒星齿轮124还固定到套轴158。
第二行星齿轮组132的环形齿轮134可通过第一扭矩传递机构162(C1)有选择地限制到壳体154。也就是说，限制的环形齿轮134通过连接到不转动的壳体154有选择地固定，防止转动。第二行星齿轮组132的环形齿轮134还通过第二扭矩传递机构164(C2)有选择地连接到径向延伸法兰板160。第一和第二扭矩传递机构162和164用来帮助选择混合传动系统110的操作模式。
载体126经由扭矩传递机构165(C3)有选择地限制到传动系统壳体。载体126还经由扭矩传递机构167(C4)有选择地连接到环形齿轮构件122。
第二电机/发电机148的定子166还固定到传动系统壳体154的环状的内表面152。第二电机/发电机148的转子168固定到复合行星齿轮组120的载体126。
两个行星齿轮组120和132以及两个电机/发电机146和148可按照同轴方式设置，例如围绕轴向设置的中心轴142和输入构件118。这种配置保证传动系统110的整体外壳，即圆周尺寸，可以为最小。
传动系统110的输出驱动构件170固定到第二行星齿轮组132的载体140。
传动系统110的操作与上面参照图2对传动系统10所作介绍相同。
第三实施例的说明 再来看图4，显示了根据本发明的第三实施例的传动系统210。这个传动系统在功能和结构上类似于图1和图3的传动系统10和110，但添加了第五离合器。
如图所示，传动系统210包括输入构件218，从发动机212接收动力并将动力经由环形齿轮构件222传送给第一行星齿轮组220。
传动系统210采用两个行星齿轮组。第一个是复合行星齿轮组220，采用通常设计为环形齿轮的外齿轮构件222。环形齿轮222还外接通常设计为恒星齿轮的内齿轮构件224。但是，行星齿轮组220中的承载组件226可旋转地支撑两组行星齿轮228和229。多个行星齿轮229同时以啮合方式接合内恒星齿轮224。各行星齿轮229以啮合方式接合唯一一个相邻行星齿轮228。各行星齿轮228同时以啮合方式接合外环形齿轮构件222。各行星齿轮228又以啮合方式接合唯一一个相邻行星齿轮229。
第二行星齿轮组232是简单行星齿轮组，并且具有通常设计为环形齿轮的外齿轮构件234，它外接通常设计为恒星齿轮的内齿轮构件236。作为简单行星齿轮组的典型情况，多个行星齿轮238以可旋转方式安装在载体240中，使得各行星齿轮构件238同时以啮合方式接合第二行星齿轮组232的外环形齿轮构件234以及内恒星齿轮构件236，但小齿轮构件238没有相互接合。
传动系统210还分别结合了第一和第二电机/发电机246和248。第一电机/发电机246的定子250固定到传动系统壳体254的一般环状的内表面252。第一电机/发电机246的转子256固定到第一行星齿轮组220的内恒星齿轮224。
第二行星齿轮组232的环形齿轮234可通过第一扭矩传递机构262(C1)有选择地限制到壳体254。也就是说，受到限制的环形齿轮234通过连接到不转动的壳体254有选择地固定，防止转动。第二行星齿轮组232的环形齿轮234还通过第二扭矩传递机构264(C2)有选择地连接到恒星齿轮构件224。第一和第二扭矩传递机构262和264用来帮助选择混合传动系统210的操作模式。
载体226经由扭矩传递机构265(C3)有选择地限制到传动系统壳体。恒星齿轮构件224还经由扭矩传递机构267(C4)有选择地连接到恒星齿轮构件236。
第五扭矩传递机构268(C5)有选择地将载体226与恒星齿轮构件236连接。
第二电机/发电机248的定子266还固定到传动系统壳体254的环状的内表面252。第二电机/发电机248的转子268固定到复合行星齿轮组220的恒星齿轮构件236。
两个行星齿轮组220和232以及两个电机/发电机246和248可按照同轴方式设置，例如围绕轴向设置的中心轴242。这种配置保证传动系统210的整体外壳，即圆周尺寸，可以为最小。
传动系统210的输出驱动构件270固定到第二行星齿轮组232的载体240。
图5的图表说明了图4的传动系统在不同工作条件下的离合接合。例如，只是电模式(E1)中，离合器262和267接合。两个马达可进行工作驱动车辆前进或后退到其组合扭矩和动力的极限，以及电池极限，而没有输入或锁定离合器。
在串联混合模式(S1)中，离合器262和265接合(离合器267与265之间的离合器到离合器移动)，以及来自发动机的动力通过第一行星齿轮组220到达第一电机/发电机246、通过第二行星齿轮组232到达第二电机/发电机248，到达输出270。串联混合模式(S1)可用于发动机启动和停止。
在可变速比模式(V1)中，离合器262和268接合，在输入分离模式中提供电可变速比(在离合器265与268之间移动之后)。
第一固定比在固定齿轮(F1)实现，其时离合器262、267和268接合。第二固定比在固定齿轮(F2)实现，其时离合器262、264和268接合。第三固定比在固定齿轮(F3)实现，其时离合器264、267和268接合。
在可变速比模式(V2)中，离合器264和268接合，可在复合分离模式提供电可变速比。第四固定比在固定齿轮(F4)实现，其时离合器264、265和268接合。
当离合器264和265接合时，输出分离范围(V3)具有电可变速比，其中，第一电机/发电机246以固定比传动到输入，第二电机/发电机248对第二行星齿轮组232提供速比调整。这个输出分离范围通过断开离合器268来实现，允许发动机速度下降而没有能量回路，使高超速驱动更为有效。通过同步的用于功率下降的离合器到离合器移动，可从这个输出分离范围转到串联混合模式。
上面介绍的发明提供了输入速度对输出速度的连续可变速比，使得其可有效地用于汽车传动系统以及会遇到各种操作要求的公共运输车辆。发动机速度可与车辆速度无关地保持恒定或者变化，以便于燃料节约，以及减少污染物和二氧化碳的排放。移动到所选操作模式可以是同步的而没有浪费能量，使得换档可以是瞬时、难以察觉的，并且没有对传动组件的磨损。
第四实施例的说明
在又一个实施例中，图4的传动系统210可被修改，取消离合器265(C3)并重新定位离合器267(C4)，使得可选择地将转子256与载体226连接，同时仍然提供输入分离、复合分离和输出分离操作模式。在这种配置中，串联混合操作(S1)通过离合器262(C1)和267(C4)的接合来实现。变速比模式操作(V1)通过离合器262(C1)和268(C5)的接合来实现。第一固定比在离合器262、267和268接合后的固定齿轮(F1)实现。第二固定比在离合器262、264和268接合后的固定齿轮(F2)中实现。第三固定比在离合器264、267和268接合后的固定齿轮(F3)中实现。在可变速比模式(V2)中，离合器264和268接合，以便在复合分离模式中提供电变速比。当离合器264和267接合时，输出分离范围(V3)设置了电变速比。
第五实施例的说明
参照图6，改进的电变速传动系统的另一个优选实施例由标号310表示。这个实施例与图1所示相同，但图1的行星齿轮组由图6中的简单行星齿轮组320取代。传动系统310设计成可接收发动机12的驱动能量的至少一部分。如图所示，发动机12具有输出轴14，输出轴用作瞬时扭矩阻尼器16的向前输入构件，阻尼器包括输入离合器17。瞬时扭矩阻尼器在本领域是众所周知的，与所采用的特定瞬时扭矩阻尼器16无关，其输出构件均用作传动系统310的输入构件318，下面将会更完整地描述。
传动系统310最好采用具有行星齿轮组性质的两个差动齿轮组。第一行星齿轮组320采用通常设计为环形齿轮的外齿轮构件322。环形齿轮322外接通常设计为恒星齿轮的内齿轮构件324。载体326可旋转地支撑多个行星齿轮328，使得各行星齿轮328以啮合方式接合第一行星齿轮组320的外环形齿轮构件322，以及内恒星齿轮构件324。输入构件318固定到第一行星齿轮组320的载体326。
第二行星齿轮组332还具有通常设计为环形齿轮的外齿轮构件334，它外接通常设计为恒星齿轮的内齿轮构件336。多个行星齿轮338以可旋转方式安装在载体340上，使得各行星齿轮构件338以啮合方式同时接合第二行星齿轮组332的外环形齿轮构件334以及内恒星齿轮构件336。
行星齿轮组320和332是简单的。第二行星齿轮组332的内恒星齿轮336通过中心轴342结合到第一行星齿轮组320的环形齿轮322。
第一优选实施例310还分别结合了第一和第二电机/发电机346和348。第一电机/发电机346的定子350固定到传动系统壳体354的环状的内表面352。第一电机/发电机346的转子356固定到套轴358。第一行星齿轮组320的内恒星齿轮324固定到套轴358的前端，以及套轴358的相对端端接于径向延伸的法兰板360，其构成与离合器部件的接触面，下面将进行描述。
第二电机/发电机348的定子366还固定到传动系统壳体352的环状的内表面354。第二电机/发电机348的转子368固定到中心轴342。
第二行星齿轮组32的环形齿轮334通过具有扭矩传递机构362(C1)性质的第一离合器部件有选择地限制到壳体354。第二行星齿轮组332的环形齿轮334还通过具有扭矩传递机构364(C2)性质的第二离合器部件有选择地连接到径向延伸法兰板360。第一和第二扭矩传递机构362和364用于帮助选择混合传动系统310的操作模式。
第三扭矩传递机构365(C3)有选择地将环形齿轮322、恒星齿轮336和转子368连接到传动系统壳体354。因此，这个扭矩传递机构允许第二电机/发电机348锁定到传动系统壳体，在扭矩传递机构364(C2)也被接合时，提供附加的固定比。
第四扭矩传递机构367(C4)作为“锁定”离合器，以便将环形齿轮构件322锁定到载体326。传动系统10的输出驱动构件370固定到第二行星齿轮组332的载体340。
传动系统310从发动机12以及从电源382有选择地接收动力。电源382可以是一个或多个电池。具有提供或存储以及分配电能的其它电源、如燃料电池，可用来代替电池，这没有改变本发明的概念。
电源382通过电导体386A和386B与电控制单元(ECU)384连通。ECU 384通过电导体386C和386D与第一电机/发电机346连通，ECU 384以相同方式通过电导体386E和386F与第二电机/发电机348连通。
结论
本发明的各实施例提供了电变速传动系统，其包括从发动机接收动力的输入构件；输出构件；各具有第一、第二和第三齿轮构件的第一和第二行星齿轮组；连接到行星齿轮组的构件的第一和第二电机/发电机；以及也连接到行星齿轮组的构件的至少四个可选择的扭矩传递机构。扭矩传递机构可选择接合地至少结合两个，以便当传动系统的输出速度增加时，可顺序提供输入分离模式、复合分离模式以及输出分离模式。
虽然仅公开了本发明的三个优选实施例，但是应当理解，本领域的技术人员都清楚，本发明的概念可进行许多变化。因此，本发明的范围不限于所示及所述的详细情况，而是包括落入所附权利要求的范围的所有变更和修改。
在权利要求中，用语“连续连接”表示直接连接，或成比例的齿轮连接，例如传动到偏置轴。
现在很明显，本发明仅利用两个行星齿轮组和具有扭矩传递机构性质的三个、四个或五个离合器，实现了本发明的其余方面。
权利要求
1.一种电变速传动系统，包括输入构件，从发动机接收动力；输出构件；第一和第二电机/发电机；第一和第二差动齿轮组，各具有第一、第二和第三构件；所述输入构件连续连接到所述第一齿轮组的所述第一构件，以及所述输出构件连续连接到所述第二齿轮组的所述第一构件；所述第一电机/发电机连续连接到所述第一齿轮组的所述第二构件；所述第二电机/发电机与所述第一或第二齿轮组的所述第三构件连续连接；第一扭矩传递机构有选择地限制所述第二齿轮组的所述第二构件；第二扭矩传递机构有选择地将所述第二齿轮组的所述第二构件连接到所述第一电机/发电机；以及第三扭矩传递机构有选择地限制所述第一齿轮组的所述第二或第三构件，或者限制所述第二齿轮组的所述第三构件；其中，所述第一行星齿轮组的所述第三构件有选择或连续地与所述第二行星齿轮组的所述第三构件连接。
2.如权利要求1所述的电变速传动系统，其特征在于，所述第一和第二差动齿轮组为行星齿轮组，所述第一齿轮组的所述第一、第二和第三构件分别包括环形齿轮、恒星齿轮和载体，以及所述第二齿轮组的所述第一、第二和第三构件分别包括载体、环形齿轮和恒星齿轮，所述第一行星齿轮组为复合行星齿轮组，以及所述第二行星齿轮组为简单行星齿轮组。
3.如权利要求1所述的电变速传动系统，其特征在于，所述第一和第二差动齿轮组为行星齿轮组，所述第一行星齿轮组的所述第一、第二和第三构件分别包括载体、恒星齿轮和环形齿轮，以及所述第二行星齿轮组的所述第一、第二和第三构件分别包括载体、环形齿轮和恒星齿轮，所述第一和第二行星齿轮组为简单行星齿轮组。
4.一种电变速传动系统，包括输入构件，从发动机接收动力；输出构件；第一和第二电机/发电机；第一和第二差动齿轮组，各具有第一、第二和第三构件；所述输入构件连续连接到所述第一齿轮组的所述第一构件，以及所述输出构件连续连接到所述第二齿轮组的所述第一构件；所述第一电机/发电机连续连接到所述第一齿轮组的所述第二构件；所述第二电机/发电机与所述第二齿轮组的所述第三构件连续连接；第一扭矩传递机构有选择地限制所述第二齿轮组的所述第二构件；第二扭矩传递机构有选择地将所述第二齿轮组的所述第二构件连接到所述第一电机/发电机；以及第三扭矩传递机构，有选择地将所述第一齿轮组的所述第三构件与所述第二齿轮组的所述第三构件连接，其中所述第一齿轮组的所述第三构件有选择地通过第四扭矩传递机构连接进行限制。
5.如权利要求4所述的电变速传动系统，其特征在于，所述第一和第二差动齿轮组为行星齿轮组，所述第一齿轮组的所述第一、第二和第三构件分别包括环形齿轮、恒星齿轮和载体，以及所述第二齿轮组的所述第一、第二和第三构件分别包括载体、环形齿轮和恒星齿轮。
6.如权利要求4所述的电变速传动系统，其特征在于，所述第一和第二差动齿轮组分别为复合和简单行星齿轮组。
7.一种电变速传动系统，包括输入构件，从发动机接收动力；输出构件；第一和第二电机/发电机；第一和第二差动齿轮组，各具有第一、第二和第三构件；所述输入构件连续连接到所述第一齿轮组的所述第一构件，以及所述输出构件连续连接到所述第二齿轮组的所述第一构件；所述第一电机/发电机连续连接到所述第一齿轮组的所述第二构件；所述第二电机/发电机与所述第二齿轮组的所述第三构件连续连接；第一扭矩传递机构有选择地限制所述第二齿轮组的所述第二构件；第二扭矩传递机构有选择地将所述第二齿轮组的所述第二构件连接到所述第一电机/发电机；以及第三扭矩传递机构有选择地将所述构件的至少两个连接在一起，使得所述第一齿轮组的所有构件以相同速度共同转动。
8.如权利要求7所述的电变速传动系统，其特征在于，所述第一和第二差动齿轮组为简单行星齿轮组，所述第一齿轮组的所述第一、第二和第三构件分别包括载体、恒星齿轮和环形齿轮，以及所述第二齿轮组的所述第一、第二和第三构件分别包括载体、环形齿轮和恒星齿轮。
9.一种电变速传动系统，包括输入构件，从发动机接收动力；输出构件；第一和第二电机/发电机；第一和第二差动传动行星齿轮组，各具有第一、第二和第三齿轮构件；所述输入构件连续连接到所述第一行星齿轮组的所述第一构件，以及所述输出构件连续连接到所述第二行星齿轮组的所述第一构件；所述第一电机/发电机连续连接到所述第一行星齿轮组的所述第二构件，以及有选择地连接到所述第二行星齿轮组的所述第二构件；所述第二电机/发电机与所述第二行星齿轮组的所述第三构件连续连接；第一扭矩传递机构有选择地限制所述第二行星齿轮组的所述第二构件；第二扭矩传递机构有选择地将所述第二行星齿轮组的所述第二构件连接到所述第一行星齿轮组的所述第二构件；第三扭矩传递机构有选择地限制所述第一行星齿轮组的所述第三构件；第四扭矩传递机构有选择地将所述构件的至少两个连接在一起，使得所述第一行星齿轮组的所有构件以相同速度共同转动；以及第五扭矩传递机构有选择地将所述第一行星齿轮组的所述第三构件与所述第二行星齿轮组的所述第三构件连接。
10.如权利要求9所述的电变速传动系统，其特征在于，所述第一行星齿轮组的所述第一、第二和第三构件分别包括环形齿轮、恒星齿轮和载体，以及所述第二行星齿轮组的所述第一、第二和第三构件分别包括载体、环形齿轮和恒星齿轮。
11.如权利要求9所述的电变速传动系统，其特征在于，所述第一和第二行星齿轮组分别包括复合和简单行星齿轮组。
12.一种电变速传动系统，包括输入构件，从发动机接收动力；输出构件；第一和第二行星齿轮组，各具有第一、第二和第三齿轮构件；连接到所述行星齿轮组的构件的第一和第二电机/发电机；至少四个可选择的扭矩传递机构，连接到所述行星齿轮组的构件；其中，所述扭矩传递机构可选择接合地组合至少两个，以便当传动系统的输出速度增加时，可顺序提供输入分离模式、复合分离模式以及输出分离模式。
全文摘要
一种电变速传动系统，包括从发动机接收动力的输入构件；输出构件；第一和第二电机/发电机；以及各具有第一、第二和第三齿轮构件的第一和第二差动传动行星齿轮组。
文档编号F16H61/22GK1821619SQ20051008952
公开日2006年8月23日 申请日期2005年7月22日 优先权日2004年7月22日
发明者A·G·霍尔姆斯, M·R·施密德特, D·克莱门, J·D·亨德里克森, H·索乌尔 申请人:通用汽车公司