具有两个或三个行星齿轮组及两个或三个固定的互连部件的电动变速器的制作方法

专利名称：具有两个或三个行星齿轮组及两个或三个固定的互连部件的电动变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及可在功率分流的可变速度比范围内和固定的速度比 下选择性操作的电动变速器，其具有两个或三个行星齿轮組，两个电 动才几/发电才几和四个或五个4丑矩4专递才几构。
背景技术：
内燃机，尤其那些往复式活塞类型的内燃机目前驱动大多数车 辆。这种发动机是相对效率较高、紧凑、重量轻且较廉价的装置，其 将燃料形式的高浓缩能量转换成有用的机械功率。可以与内燃机一起 使用并且可以减少燃料消耗和污染排放的新颖变速器系统将为公众 带来很大的好处。车辆对内燃机的各种广泛需求增加了燃料消耗并使排放超出了 这类发动机的理想状况。车辆通常由这种发动机驱动，其由小型电动机和相对4交小的蓄电池/人冷状态起动，之后快速地处于牵引和辅助设 备的负荷之下。这种发动机也可在较宽的速度范围内和较宽的负荷范 围内操作，并且通常在其最大功率输出的大约五分之一的平均值下操作。车辆变速器通常将机械功率从发动机传送到传动系统的其余部 分，例如固定的末级传动齿轮、车轴或车轮。典型的机械变速器通常 通过五种或六种不同传动比的交替选择而允许发动机操作上的某些 自由度，空档选择允许发动机在车辆停止时操作辅助装置，离合器或 扭矩转换器用于传动比之间的平滑过渡，并在发动机旋转下从静止状 态起动车辆。变速器齿轮选择通常允许将发动机功率以扭矩倍增和减速的比率，以扭矩减小和速度倍增的比率，即超速档，或以倒档比， 而传送到传动系统的其余部分。电动机/发电机可将机械功率从发动机转换成电功率，并且还可将 电功率以不同的扭矩和速度转换回到用于车辆传动系统其余部分的 机械功率。这种装置允许在电机的限制范围内，实现发动^L和传动系 统其余部分之间的扭矩和速度比的连续变化。用作用于推进的动力源的电储存蓄电池可添加到这种设置中，从而形成串联混合(series hybrid)电动驱动系统。串联混合系统允许发动机一定程度地独立于推进车轮所需的扭 矩、速度和功率而工作，因此可控制发动机以用于改善排放和效率。系统也允许连接在传动列其余部分上的电机用作发电机，从而通过再 生式制动将来自车轮减速的能量回收到蓄电池中。串联电驱动装置的 缺点在于将全部发动机功率在发动机中从机械形式转化成电形式以本，以及在这些转化中损失的有用能量。功率分流变速器可使用通常被理解为"差速齿轮装置"的装置，以 1更在输入和输出之间实现连续可变的扭矩和速度比。电动变速器可使用差速齿轮装置来发送其通过一对电动机/发电机所传递的功率。它的 功率的其余部分流过另 一并行的路径，其是全机械的和直^^的固定比，或者是可选择的。本领域中众所周知的是，差速齿轮装置可构成行星齿4仑组。行星 齿轮装置通常是差速齿轮装置发明中采用的优选实施例，其优点在于 其紧凑性，以及在行星齿轮组的全部部件中具有不同的扭矩和速度 比。然而，也可以没有行星齿轮的形式来构造该发明，而是采用伞齿 轮或其它齿轮设置，其中，齿轮组至少一个元件的转速总是两个其它 元件的加一又平均速度。混合电动车辆变速器系统还包括一个或多个电能储存装置。典型的装置是化学电储存蓄电池，但也可包括电容式装置或机4成装置，例 如电驱动的飞轮。电储存允许从发动机至变速器系统的机械输入功率 改变至从变速器系统至车辆的机械输出功率。蓄电池或其它装置也允 许发动机用变速器系统起动以及用于再生式车辆制动。最终的传动输出功率。为此， 一个电动机/发电机所产生的电功率平衡 了电损耗和其它电动机/发电机所消耗的电功率。通过使用上述电储存 蓄电池， 一个电动机/发电机所产生的电功率可大于或小于另一电动机 /发电机所消耗的电功率。来自于蓄电池的电功率有时可允i午电动机/ 发电机两者同时用作电动机，尤其是帮助发动机进行车辆加速。这两 个电动机有时都可用作发电机，以便对蓄电池重新充电，尤其是在再 生式车辆制动时。一种用于串联混合变速器的成功的代用品是现在为运输巴士生 产的两个范围的输入-分流和复合-分流电动变速器，其^^>开在与本申请共同受让的于1999年8月3日授予Michael Roland Schmidt的美 国专利No.5,931，757中，其通过引用而完整地结合在本文中。这种变 速器利用输入装置来接收来自车辆发动机的功率，并利用功率输出装 置来输出功率以驱动车辆。第一电动机/发电机和第二电动4几/发电机连接在能量存储设备例如蓄电池上，使得能量存储设备可接收来自第 一和第二电动机/发动机的功率，和为笫一和第二电动机/发动机提供功率。控制单元调节能量存储设备和电动机/发电机之间以及第一电动 机/发电机和第二电动机/发电机之间的功率流动。在笫一或第二变速度比操作模式下的操作可通过利用具有第一 扭矩传递装置和第二扭矩传递装置的离合器而选择性地实现。在第一 才莫式中，输入-功率-分流速度比范围通过应用第一离合器而形成，并 且变速器的输出速度与一个电动机/发电机的速度成比例。在笫二才莫式 中，复合-功率-分流速度比范围通过应用第二离合器而形成，并且变 速器的输出速度与电动机/发电机的任一速度不成比例，但是是这两个电动机/发电机的速度的代数线性组合。在固定的变速器速度比下的操作可选择性地通过应用这两个离合器而实现。变速器在空档;f莫式中的 操作可选择性地通过释放这两个离合器，使发动机及这两个电动机/ 发电机与变速器输出分离而实现。变速器包括至少一个在其第一操作 模式下的机械点和至少两个在其第二操作模式下的机械点。于2003年3月4日授予Holmes等人的与本申请共同受让，并通 过引用而完整地结合在本文中的美国专利No.6，527,658,其7>开了一 种利用两个行星齿轮组，两个电动机/发电机和两个离合器，以提供输 入分流，复合分流，空档和倒档操作模式的电动变速器。这两个行星 齿轮组可以是简单的行星齿轮组，或者其中 一个可以是单独地为复合 式的。电控制部件调节在能量存储设备和两个电动机/发电机之间的功 率流动。这种变速器提供了两个范围或电动变速器(EVT)操作模式， 选择性地提供了 一种输入-功率-分流速度比范围和复合-功率-分流速 度比范围。还可选择性地实现一种固定的速度比。发明内容本发明提供了 一系列电动变速器，其提供了超越混合动力车辆中 所使用的传统自动变速器的几个优点，包括改进的车辆加速度性能， 通过再生制动和仅电空转及起动而改进的燃料经济性能，以及具有吸 引力的市场特征。本发明的一个目的是为给定的发动机提供最好的可 能的能量效率和排放。另外，还为变速器寻求最佳性能，容量，包装 尺寸和速度比覆盖范围。本发明的电动变速器系列提供了低容量、低成本的电动变速器机 构，其包括两个或三个差速齿轮组，蓄电池，两个可互换地用作电动 机或发电机的电机，以及四个或五个可选择的扭矩传递装置。差速齿 轮组优选是行星齿轮组，但也可利用其它齿轮装置，例如偏轴的伞齿 轮或差速齿轮装置。在本说明书中，第一、第二和第三行星齿轮组可以任何顺序(即，从左至右，从右至左等等)进行计数。各个行星齿轮组具有三个部件。各个行星齿轮组的第一，第二或 第三部件可以是太阳齿轮、环形齿轮或托架的任何其中一个部件，或 备选地为小齿轮。各个托架可以是单个小齿轮托架(筒单)或双小齿轮托架(复合)。输入轴选择性地或持续地与行星齿轮组的至少其中一个部件相 连。输出轴持续地与行星齿轮组的至少其中 一个部件相连。第一固定的互连部件持续地将第一行星齿轮组的第一部件与第 二行星齿轮组的第 一部件连接起来。第二固定的互连部件持续地将笫一行星齿轮组的第二部件与第 二行星齿轮组的第二部件连接起来。可选的第三固定的互连部件持续地将笫三行星齿轮组的第一部 件与第二行星齿轮组的第二或第三部件或固定部件连接起来。第一扭矩传递装置选择性地将输入部件或第三行星齿轮组的一 个部件与第一行星齿轮组或第二行星齿轮组的一个部件连接起来。第二扭矩传递装置选择性地将输入部件或第三行星齿轮组的一 个部件与第一，第二或第三行星齿轮组的一个部件连接起来，该部件 不同于第 一扭矩传递装置所连接的部件。第三扭矩传递装置选择性地将第一，第二或第三行星齿轮组的一 个部件与固定部件或与输入部件连^妾起来。第四扭矩传递装置以制动器的形式来实现，其与其中 一个电动机 /发电机并行连接，以便对其旋转进行制动。第五扭矩传递装置以制动 器的形式来实现，其与另一个电动机/发电机并行连接，以便对其旋转 进行制动。第 一 电动机/发电机安装在变速器外壳(或接地部件)上，并持续地 连接在第一行星齿轮组或第二行星齿轮组的一个部件上，或者其通过 爪形离合器而选择性地连接在笫 一或第二固定的互连部件上。第三行星齿轮组的 一个部件上，该部件不同于与笫一电动机/发电机相 连的部件。第一或第二电动机/发电机可包括偏置的齿轮装置。这四个或五个可选的^丑矩传递装置可单独地或两两组合地，或三 个组合地接合起来，以产生一种带有连续可变传动范围(包^"倒档)和四个机械固定的前进速度比的EVT。"固定速度比，，是其中将变速器 的机械动力输入机械地传送至输出，并且在电动机/发电机中没有功率 流动(即几乎为零)时的操作状态。可选择性地获得几个用于"t妄近全发 动机功率操作的固定速度比的电动变速器，其对于给定的最大容量可 能较小并且较轻。当在不利用电动机/发电机，发动机速度可能接近其 最佳性能的条件下进行操作时，固定速度比操作还可导致4交^f氐的燃料 消耗。各种固定速度比和可变速度比可通过恰当地选择行星齿轮组的 齿比(tooth ratio)而实现。本文所公开的电动变速器系列的各个实施例具有变速器输入和 输出都不直接连接在电动机/发电机上的架构。这容许减少所需要的电 动机/发电机的尺寸和成本，以达到所需的车辆性能。这些扭矩传递装置和第一及第二电动机/发电机可操作地在电动 变速器中提供五个操作模式，包括蓄电池倒档模式，EVT倒档模式， 倒档和前进起动模式，连续可变传动范围^t式，以及固定比模式。从以下结合附图对实现本发明的最佳模式的详细描述中，将很容 易清楚本发明的上述特征和优势，以及其它特征和优势。


图la是包括电动变速器的动力系的示意图，这种电动变速器包括 本发明的一系列部件；图lb是描述图la中所示动力系的一些操作特性的操作冲莫式表和 固定比模式表；图2a是具有电动变速器的动力系的示意图，这种电动变速器包括 本发明的另一系列部件；图2b是描述图2a中所示动力系的一些操作特性的操作才莫式表和 固定比模式表；图3a是具有电动变速器的动力系的示意图，这种电动变速器包括 本发明的另一系列部件；图3b是描述图3a中所示动力系的一些操作特性的操作^t式表和 固定比模式表；图4a是具有电动变速器的动力系的示意图，这种电动变速器包括 本发明的另一系列部件；图4b是描述图4a中所示动力系的一些操作特性的操作才莫式表和 固定比模式表；图5a是具有电动变速器的动力系的示意图，这种电动变速器包括 本发明的另一系列部件；图5b是描述图5a中所示动力系的一些操作特性的操作才莫式表和 固定比模式表；图6a是具有电动变速器的动力系的示意图，这种电动变速器包括 本发明的另一系列部件；图6b是描述图6a中所示动力系的一些操作特性的操作才莫式表和 固定比模式表；图7a是具有电动变速器的动力系的示意图，这种电动变速器包括 本发明的另一系列部件；图7b是描述图7a中所示动力系的一些操作特性的操作才莫式表和 固定比模式表；图8a是具有电动变速器的动力系的示意图，这种电动变速器包括 本发明的另一系列部件；图8b是描述图8a中所示动力系的一些操作特性的操作;f莫式表和 固定比模式表；图9a是具有电动变速器的动力系的示意图，这种电动变速器包括 本发明的另一系列部件；图9b是描述图9a中所示动力系的一些操作特性的操作模式表和 固定比模式表；图lOa是具有电动变速器的动力系的示意图，这种电动变速器包 括本发明的另一系列部件；图lOb是描述图10a中所示动力系的一些操作特性的4喿作才莫式表 和固定比模式表；图lla是具有电动变速器的动力系的示意图，这种电动变速器包 括本发明的另一系列部件；图llb是描述图11a中所示动力系的一些操作特性的4喿作才莫式表 和固定比模式表；图12a是具有电动变速器的动力系的示意图，这种电动变速器包 括本发明的另一系列部件；图12b是描述图12a中所示动力系的一些操作特性的操作模式表 和固定比模式表；图13a是具有电动变速器的动力系的示意图，这种电动变速器包 括本发明的另一系列部件；图13b是描述图13a中所示动力系的一些操作特性的操作模式表 和固定比模式表；图14a是具有电动变速器的动力系的示意图，这种电动变速器包 括本发明的另一系列部件；图14b是描述图14a中所示动力系的一些操作特性的操作模式表 和固定比模式表。图15a是具有电动变速器的动力系的示意图，这种电动变速器包 括本发明的另一系列部件；和图15b是描述图15a中所示动力系的一些操作特性的操作模式表 和固定比模式表。
具体实施方式
参看图la，其显示了动力系10,该动力系包括发动机12，其连 接在总体上以标号14表示的改进的电动变速器(EVT)的 一个优选实施 例上。变速器14设计成可接受其至少一部分来自于发动机12的驱动 功率。如图所示，发动机12具有输出轴，其用作变速器14的输入部 件17。在发动机12和变速器的输入部件17之间还可提供未显示出的 瞬时扭矩减振器(transient torque damper)。在所描述的实施例中，发动机12可以是化石燃料发动机，例如 柴油发动机机，其适合于通常以恒定的每分钟转数(RPM)提供其可用 功率输出。不管发动机12连接到变速器输入部件17上的方法如4可，变速器 输入部件17都可操作地连接在变速器14的行星齿轮部件上。 变速器14的输出部件19连接在主减速器(final drive)16上。 变速器14利用三个差速齿轮组，其优选具有行星齿轮IE 20,30和 40的性质。行星齿轮组20采用通常被指定为环形齿轮的外齿轮部件 24。环形齿轮24与通常被指定为太阳齿轮的内齿轮部件22外接。托 架部件26可旋转地支撑多个设置成相互啮合关系的行星齿專仑27,28。 小齿轮27与太阳齿轮部件22相接合，并且小齿轮28与环形齿轮部 件24相接合。行星齿轮组30也具有通常也被指定为环形齿轮的外齿4仑部件34, 其与也通常被指定为太阳齿轮的内齿轮部件32外接。多个行星齿轮 37还可旋转地安装在托架部件36中，使得各个行星齿轮部件37同时 且啮合式地与行星齿轮组30的外环形齿轮部件34和内太阳齿轮部件 32相接合。行星齿轮组40具有通常被指定为环形齿轮的外齿轮部件44,其 与也通常被指定为太阳齿轮的内齿轮部件42外接。托架部件46可旋 转地支撑多个行星齿轮47,使得各个行星齿轮47啮合式地与第三行 星齿轮组的外环形齿轮部件44和内太阳齿轮部件42相接合。输入部件17并不持续地与任何行星齿轮部件相连。输出部件19持续地与行星齿轮组40的托架部件46相连。第一固定的互连部件70持续地将行星齿轮组20的托架部件26 与行星齿轮组30的太阳齿轮部件32连接起来。第二固定的互连部件72持续地将行星齿轮组20的环形齿轮部件 24与行星齿轮组30的托架部件36连接起来。第三固定的互连部件74持续地将行星齿轮组30的环形齿轮部件 34与行星齿轮组40的环形齿轮部件44连接起来。第 一优选实施例10还分别包括第 一 电动机/发电机和笫二电动机/ 发电机80和82。第一电动机/发电机80的定子固定在变速器外壳60 上。第一电动机/发电机80的转子固定在行星齿轮组20的托架部件 26上。笫二电动机/发电机82的定子也固定在变速器外壳60上。第二电 动机/发电机82的转子固定在行星齿轮组40的太阳齿轮部件42上。笫一扭矩传递装置，例如输入离合器50，其选择性地将行星齿轮 组20的托架部件26与输入部件17连接起来。第二扭矩传递装置， 例如输入离合器52,其选择性地将行星齿轮组30的托架部件36与输 入部件17连接起来。第三扭矩传递装置，例如制动器54，其选摔性 地将太阳齿轮部件22与变速器外壳60连接起来。第四扭矩传递装置， 例如制动器55，其选择性地对电动机/发电机80的转子进行制动。第 五扭矩传递装置，例如制动器57,其选择性地对电动机/发龟4几82的 转子进行制动。如以下更完整地解释的那样，第一、笫二、第三、第 四和第五扭矩传递装置50,52,54,55和57用于帮助选择混合变速器14 的操作模式。现在返回到动力源的描述中，从前面描述，尤其参照图la应该懂 得，变速器14可选择性地接受来自发动机12的功率。混合吏速器还 接受来自电功率源86的功率，电功率源86可操作地连接在求制器88 上。电功率源86可以是一个或多个蓄电池。其它具有提供氛存储并 分配电功率能力的电功率源，例如燃料蓄电池，其可用来替代蓄电池，而不会改变本发明的构思。 总体操作描述其中一个主要控制装置是众所周知的驱动范围选择器(未显示)，其指示电子控制单元(ECU88)设置变速器，以用于停车、倒档、空档 或前进驱动范围。第二和第三主要控制装置组成了油门踏板(未显示) 和刹车踏板(也未显示)。ECU从这两个主要控制源获得的信息被指定 为"操作员指令"。ECU还从多个传感器(输入以及输出)中获得相关 状态信息扭矩传递装置(施加状态或释放状态)；发动机输出扭矩； 统一的蓄电池，容量水平；以及所选定的车辆构件的温度。ECU确定 需要什么，之后操纵变速器的选择性操作的构件，或相关构件，以便 恰当地响应操作员指令。本发明可使用简单的或复合的行星齿轮组。在简单的行星齿轮组 中，单个行星齿轮组通常地支撑在本身可旋转的托架上，以便旋转。在简单的行星齿轮组中，当太阳齿轮保持固定，并且功率施加于 简单行星齿轮组的环形齿轮时，行星齿轮随着功率施加于环形齿轮而 旋转，并因而围绕固定的太阳齿轮圆周方向"行走"，从而实现托架 在与环形齿轮旋转方向相同的方向上的旋转。当筒单的行星齿轮组的任何两个部件在相同方向并以相同速度 旋转时，笫三部件被迫以相同速度和相同方向旋转。例如，当太阳齿 轮和环形内齿轮在相同方向上，以相同速度旋转时，行星齿4仑并不绕 其自身轴线旋转，而是用作楔锁，以锁定整个单元来实现所谓的直接 驱动。也就是说，托架随太阳齿轮和环形齿轮一起旋转。然而，当两个齿轮部件在相同方向上，但以不同速度旋转时，第 三齿轮部件旋转方向通常可简单地通过目测分析来确定，但是在许多 情况下，该方向将不是明显的，并且只能通过知道存在于行星齿轮组 的齿轮部件中的齿数来确定。只要限制托架自由旋转，并将功率施加于太阳齿轮或环形内齿轮，那么行星齿轮部件将用作惰轮。那样，从动部件将在与驱动部件 相反的方向上旋转。这样，在许多变速器装置中，当选择倒挡传动范 围时，用作制动器的扭矩传递装置受到摩擦激励，而与托架相接合， 并从而限制其旋转，使得施加于太阳齿轮的功率将使环形齿轮在相反 方向上旋转。因而，如果环形内齿轮操作地连接在车辆的主动轮上， 那么这种装置能够使主动轮的旋转方向反转，并因此使车辆本身方向 反转。在简单的行星齿轮组中，如果太阳齿轮，行星齿轮托架和环形齿 轮的其中任何两个转速是己知的，那么利用简单的规则可确定第三部 件的速度。托架的旋转速度始终与太阳齿轮和环形齿轮的速度成比 例，受到其相应的齿数加权影响。例如，环形齿轮可具有相同齿轮组 中的太阳齿轮的两倍多的齿。那么托架的速度是环形齿轮速度的三分 之二和太阳齿轮速度的三分之一之和。如果这三个部件的其中 一个部件在相反方向上旋转时，那么在数学计算中，算术符号对于该部件的 速度是负的。如果这种数学计算是在没有考虑齿轮的质量，齿轮的加速度，或 齿轮组中的摩擦下进行的，那么太阳齿轮，托架和环形齿轮上的扭矩 还可简单地彼此相关，所有这些因素在良好设计的变速器中具有相对 较小的影响。施加于简单行星齿轮组的太阳齿轮上的扭矩必须与施加 于环形齿轮上的扭矩平衡，其与这些齿轮的齿数成比例。例如，施加 于带有齿轮组中的太阳齿轮两倍多齿的环形齿轮上的扭矩，其必须两倍于施加于太阳齿4仑上的扭矩，并且必须施加于相同的方向。施加于 托架上的扭矩必须在大小上等于太阳齿轮上的扭矩与环形齿轮上的 4a矩之和，并且在方向上相反。同简单的行星齿轮组相比，在复合行星齿轮组中，利用内和外行 星齿轮组可实现环形齿轮和行星托架在作用上的交换。例如，如果太 阳齿轮保持固定，行星托架将在与环形齿轮相同的方向上旋转，但行 星托架和内外行星齿轮组将比环形齿轮移动更快，而非更慢。在具有啮合的内和外行星齿轮组的复合行星齿轮组中，环形齿轮 的速度与太阳齿轮和行星托架的速度成比例，分别受到太阳齿轮上的 齿数和行星齿轮所填充的齿数的加权影响。例如，在行星齿轮所填充 的环形齿轮和太阳齿轮之间的差异可以是多达相同齿轮组中的太阳 齿轮上的齿。在那种情况下，环形齿轮的速度将是托架速度的三分之 二与速度太阳齿轮的三分之一的和。如果太阳齿轮或行星托架在相反 方向上旋转，那么在数学计算中，算术符号对于该速度是负的。如果太阳齿轮保持固定，那么托架和内外行星齿轮组将在与该齿 轮组中的旋转的环形齿轮相同的方向上旋转。另一方面，如果太阳齿 轮保持固定，并且托架是从动的，那么内齿轮组中与太阳齿轮相接合 的行星齿轮沿着太阳齿轮而滚动或"行走"，在与托架旋转的相同方 向上旋转。与内齿轮组中的小齿轮相啮合的外齿轮组中的小齿轮将在 相反方向上旋转，因而迫使啮合的环形齿轮在相反方向上，但只相对 于行星齿轮旋转，该行星齿轮与环形齿轮啮合式地接合。外齿轮组的 行星齿轮支撑在沿着托架的方向上。外齿轮组中的小齿轮围绕其轴线 的旋转效应和外齿轮组中的行星齿轮的更大的轨道运动效应由于托架运动而组合起来，使得环形齿轮在与托架相同的方向上^:转，但没有托架那么快。如果这种复合行星齿轮组中的托架保持固定，并且太阳齿轮旋转 时，那么环形齿轮将以较小的速度，并在与太阳齿轮相同的方向上旋 转。如果简单行星齿轮组的环形齿轮保持固定，并且太阳齿轮旋转时， 那么支撑单个行星齿轮组的托架将以较少的速度，并且在与太阳齿轮 相同的方向上旋转。这样人们可以很容易观察到托架和环形齿轮之间 的作用交换，同使用简单行星齿轮组中的单组行星齿轮比4吏而言，其 是通过使用内和外行星齿轮组彼此啮合而引起的。电动变速器的正常作用是将机械动力从输入传递至输出。作为这 种变速器作用的一部分，其两个电动机/发电机的其中一个用作电功率 发电机。另一电动机/发电机用作使用该电功率的电动机。随着输出速度从零增加到高速度，这两个电动机/发电机80,82逐渐交4灸发电机和 电动机作用，并且可不止一次地这样做。这些交换发生在基本上所有 的功率都机械地从输入传递至输出，并且基本上没有电传递功率的机 械点周围。在混合电动变速器系统中，蓄电池86还可将功率供给变速器， 或者变速器可将功率供给蓄电池。如果蓄电池为变速器提供基本电功 率，例如用于车辆加速，那么电动机/发电机都可用作电动才几。如果变 速器为蓄电池提供电功率，例如用于再生制动，那么电动机/发电机都 可用作发电机。在非常靠近操作的机械点时，由于系统中的电损耗， 电动机/发电机还可用作带有小电功率输出的发电机。与变速器的正常作用相反，变速器实际上可用于机械功率从输出 传递至输入。这可在车辆中用来补充车辆制动，并且增强或补充车辆 的再生制动，尤其在很长的向下坡度上时。如果功率以这种方式反向 流过变速器时，电动机/发电机的作用将与其在正常作用中相反。特定的操作描述这里所述的各个实施例具有十六个功能要求(与图中所显示的各 个操作模式表的16行相对应)，其可组成五个操作才莫式。以下通过参 照相应的附带各变速器符号图的操作模式表，例如图lb， 2b, 3b等 等操作模式表来描述这五个操作才莫式，并可获得最好的理解。第一操作沖莫式是"蓄电池倒档才莫式"，其与各个操作一莫式表，例 如图lb的操作才莫式表的第一行(Batt Rev)相对应。在这个冲莫式中，发 动机关闭，并且连接在发动机上的变速器元件不受发动机扭矩的控 制，但是可能由于发动机的转动惯量而存在某些残余扭矩。其中一个 电动机/发电机利用蓄电池能量驱动EVT,导致车辆反向移动。根据 运动配置，另一电动机/发电机可以或不以这种才莫式旋转，并且可以或 不传递扭矩。如果其旋转，那么其用于产生存储在蓄电池中的能量。 在图lb的实施例中，在蓄电池倒档^t式中，离合器50和制动器54接合，作为电动机操作的电动机/发电机80,其具有-1.00单位扭矩， 并且作为发电机操作的电动机/发电机82具有-0.99单位扭矩。作为示 例获得-3.31的扭矩比。在各个操作才莫式表中，靠近电动机/发电机列 80和82中的扭矩值的(M)指示电动机/发电机用作电动机，并且(M) 的缺失指示电动机/发电机用作发电机。这些列中的"X"表示相应的电 动机^t例如制动器55或57所制动。第二操作模式是"EVT倒档模式"，其与各个操作模式表，例如 图lb的操作模式表的第二行(EVTRev)相对应。在这个模式下，EVT 被发动机和其中 一个电动机/发电机驱动。另 一电动机/发电机在发电 机模式下操作，并将所产生的能量100%传递回给驱动电动机。实际 效应是反向驱动车辆。例如参看图lb,在EVT倒档模式中，离合器 50和制动器54接合，发电机80具有-3.52单位的扭矩，电动机82具 有-2.50单位的扭矩，并且获得与1单位的发动机扭矩相对应的-8.33 的输出扭矩。第三操作模式包括"倒档和前进起动模式"(也被称为"扭矩变换 器倒档和前进;f莫式")，其与各个操作才莫式表，例如图lb的操作^t式 表的第三和第四行(TC Rev和TC For)相对应。在这个才莫式下，EVT ,A^动机和其中 一个电动机/发电机驱动。由发电机单元所产生的可选 择的一部分能量存储在蓄电池中，并且将剩余能量传递给电动机。在 图1中，这一部分大约为99%。变速器输出速度对发动机速度的比值 (变速器速度比)大约为+A0.001(正号表示车辆向前移动，负号表示车辆 向后移动)。参看图lb,在扭矩变换器(TC)倒档才莫式中，离合器50和 制动器54接合，电动机/发电机80用作具有-3.12单位扭矩的发电机， 并且电动机/发电机82用作具有-2.10单位扭矩的电动机，并获得-7.00 的扭矩比。在TC前进才莫式中，离合器50和制动器54接合，电动机/ 发电机80用作具有0.42单位扭矩的电动机，并且电动机/发电机82 用作具有1.41单位扭矩的发电机，并获得4.69的扭矩比。第四操作模式是“连续可变传动范围模式”，其包括范围1.1，范围1.2，范围1.3，范围1.4,范围2.1,范围2.2，范围2.3和范围 2.4操作点，其与各个操作点表，例如图lb的操作点表的行5-12相对 应。在这个模式下，EVT;f皮发动机以及其中一个用作电动机的电动机 /发电机所驱动。另一电动机/发电机用做发电机，并将所产生的能量 100%传递回给电动机。由范围1.1,1.2...等等代表的操作点是EVT所 提供的前进速度比连续区域中的不连续的点。例如在图lb中，当离 合器50和制动器54接合时，获得4.69至1.86的扭矩比范围。当离 合器52和制动器54接合时，获得1.36至0.54的扭矩比范围。第五操作才莫式包括"固定比"冲莫式(Fl, F2， F3和F4)，其与各个 操作模式表(即操作模式表)，例如图lb的操作模式表的行13-16相对 应。在这个对莫式下，变速器以类似于传统自动变速器的方式进行操作， 其中这三个扭矩传递装置接合，以产生不连续的传动比。各图中附带 的离合器表只显示了四个固定比前进速度，但额外的固定比是可采用 的。参看图lb,在固定比F1中，离合器50和制动器54,57接合，从 而获得3.31固定的扭矩比。图lb的电动机/发电机80或82列中的各 "X"表示制动器55或57分别是接合的，并且电动机/发电机是不旋转 的。在固定比F2中，离合器52和制动器54,57接合，从而获得2.18 的固定比。在固定比F3中，离合器50,52和制动器57接合，从而获 得1.43的固定比。在固定比F4中，离合器52和制动器55,57接合， 从而获得0.86的固定比。变速器14能够在所谓的单模式或双才莫式下操作。在单模式中， 接合的扭矩传递装置对于前进速度比(由离散点范围1.1,1.2,1.3和1.4 代表)的整个连续区域都保持相同。在双才莫式中，接合的扭矩传递装置 在某些中间速度范围(例如，图lb中的范围2.1)上进行切换。根据机 械配置，这种扭矩传递装置接合上的变化具有降低变速器中元件速度 的优势。在某些设计中，可以使离合器元件转差速度同步，从而可在最小 的扭矩干扰条件下实现换档0皮称为"冷换档")。例如，图1， 2a, 5a,6a和14a的变速器具有冷换档功能。如上所述，在图lb的操作模式表和固定比模式表中显示了用于 扭矩传递装置的接合一览表。图lb还提供利用图lb中作为示例给出 的环形齿轮/太阳齿轮齿比而获得的扭矩比的一个示例。NR1/NS1值是 行星齿轮组20的齿比；Nr2/NS2值是行星齿轮组30的齿比；并且 nr3/Ns3值是行星齿轮组40的齿比。另外，图lb的图表描述了利用给 定的齿比样本而获得的比阶(ratiostep)。例如，在第一和笫二固定的前 进扭矩比之间的阶比(step ratio)为1.52,并且比延展范围(ratio spread) 为3.85。第二典型实施例的描述参看图2a，其显示了动力系110，该动力系包括发动机12,其连 接在总体上以标号114表示的改进的电动变速器的一个优选实施例 上。变速器114设计成可接受其至少一部分来自于发动机12的驱动 功率。在所描述的实施例中，发动机12还可以是化石燃料发动机，例 如柴油发动机机，其适合于通常以恒定的每分钟转数(RPM)提供其可 用功率输出。如图所示，发动机12具有输出轴，其用作变速器114 的输入部件17。在发动机12和变速器的输入部件17之间还可提供瞬 时扭矩减振器(未显示)。不管发动机12连接到变速器输入部件17上的方法如何，变速器 输入部件17都可操作地连接在变速器114的行星齿轮部件上。变速 器114的输出部件19连接在主减速器16上。变速器114利用三个差速齿轮组，其优选具有行星齿轮组120,130 和140的性质。行星齿轮组120采用通常一皮指定为环形齿轮的外齿轮 部件124。环形齿轮部件124与通常被指定为太阳齿轮的内齿轮部件 122外接。托架部件126可旋转地支撑多个行星齿轮127,使得各个 行星齿轮127同时且啮合式地与第一行星齿轮组120的外环形齿轮124及内太阳齿轮部件122相接合。行星齿轮组130也具有通常也被指定为环形齿轮的外齿轮部件 134,其与也通常被指定为太阳齿轮的内齿轮部件132外接。托架部 件136可旋转地支撑多个行星齿轮137，使得各个行星齿轮137同时 且啮合式地与第一行星齿轮组130的外环形齿轮134及内太阳齿轮部 件132相接合。行星齿轮组140也具有通常也被指定为环形齿轮的外齿轮部件 144，其与也通常坤皮指定为太阳齿轮的内齿轮部件142外接。托架部 件146可旋转地支撑多个行星齿轮147，使得各个行星齿轮147同时 且啮合式地与第一行星齿轮组140的外环形齿轮144及内太阳齿轮部 件142相接合。变速器输入部件17并不持续地与任何行星齿轮部件相连。变速 器输出部件19持续地与行星齿轮组120的托架部件126相连。第一固定的互连部件170持续地将行星齿轮组120的托架部件 126与行星齿轮组130的托架部件136连接起来。第二固定的互连部件172持续地将行星齿轮组120的环形齿轮部 件124与行星齿轮组130的太阳齿轮部件132连接起来。第三固定的互连部件174持续地将行星齿轮组130的环形齿轮部 件134与行星齿轮组140的托架部件146连接起来。变速器114还分别包括第一电动机/发电机和第二电动机/发电机 180和182。第一电动机/发电机180的定子固定在变速器外壳160上。 第一电动机/发电机180的转子固定在行星齿轮组120的太阳齿轮部件 122上。第二电动机/发电机182的定子也固定在变速器外壳160上。第二 电动机/发电机182的转子固定在行星齿轮组140的太阳齿轮部件142 上。第一扭矩传递装置，例如输入离合器150，其选择性地将行星齿 轮組130的太阳齿轮部件132与输入部件17连接起来。第二扭矩传递装置，例如输入离合器152，其选择性地将行星齿轮组140的托架 部件146与输入部件17连接起来。第三扭矩传递装置，例如制动器 154,其选择性地将行星齿轮组140的环形齿轮部件144与变速器外 壳160连接起来。第四扭矩传递装置，例如制动器155，其与电动机/ 发电机180并行连接，以便选择性地对电动机/发电机180的旋转进行 制动。第五扭矩传递装置，例如制动器157,其与电动机/发电机182 并行连接，以便选择性地对电动机/发电机182的旋转进行制动。第一、 第二、第三、第四和第五扭矩传递装置150,152,154,155和157用于帮 助选择混合变速器114的操作^f莫式。现在返回到动力源的描述中，从前面描述，尤其参照图2a应该懂 得，变速器114可选择性地接受来自发动机12的功率。混合变速器 还与电功率源186交换功率，该电功率源可操作地连接在控制器188 上。电功率源186可以是一个或多个蓄电池。其它具有提供或存储并 分配电功率能力的电功率源，例如燃料蓄电池，其可用来替代蓄电池， 而不会改变本发明的构思。如之前所述，各个实施例具有十六个功能要求(与图中所显示的各 个操作才莫式表的16行相对应)，其可组成五个操作才莫式。第一操作才莫 式是"蓄电池倒档模式"，其与图2b的操作模式表的第一行(BattRev) 相对应。在这个才莫式下，发动机关闭，并且有效地容许连接在发动机 上的变速器元件由于发动机惯性扭矩而空转。其中一个电动机/发电机 利用蓄电池能量驱动EVT,导致车辆反向移动。另一电动机/发电机 可以或不在这个冲莫式下旋转。如图2b中所示，在这个才莫式下，离合 器150和制动器154接合，用作电动机的电动机/发电机180具有1.00 单位扭矩，发电机182具有-0.73单位扭矩，并且作为示例获得与1单 位的输入扭矩相对应的-1.90的输出扭矩。第二操作模式是"EVT倒档模式"，其与图2b的操作模式表的 第二行(EVT Rev)相对应。在这个模式下，EVT被发动机和其中一个 电动机/发电机驱动。另一电动机/发电机在发电机才莫式下操作，并将所产生的能量100%传递回给驱动电动机。实际效应見良向驱动车辆。在这个^f莫式下，离合器150和制动器154接合，发电机180具有5.69 单位的扭矩，电动机182具有-3.76单位的扭矩，并且获得与l单位的 输入扭矩相对应的-8.33的输出扭矩。第三操作模式包括"倒档和前进起动模式"，其与各个操作模式 表，例如图2b的操作才莫式表的第三和第四行(TC Rev和TC For)相对 应。在这个模式下，EVT被发动机和其中一个电动机/发电机驱动。 由发电机单元所产生的可选择的一部分能量存储在蓄电池中，并且将 剩余能量传递给电动机。在这个才莫式下，离合器150和制动器154接 合，并且电动机/发电机180用作TC倒档才莫式下具有4.99单位扭矩的 发电机，而电动机/发电机182用作具有-3.25单位扭矩的电动机。在 TC前进才莫式下，离合器150和制动器154接合，并且电动机/发电机 180用作具有-1.15单位扭矩的电动机，而电动机/发电机182用作具有 1.21单位扭矩的发电机。从而获得-7.00(TC倒档才莫式)或4.69(TC前进 模式)的扭矩比。对于这些扭矩比，所产生的能量大约99%存储在蓄电 池中。第四操作模式包括与图2b的操作模式表的行5-12相对应的"范 围1.1，范围1.2,范围1.3，范围1.4,范围2.1,范围2.2，范围2.3 和范围2.4"模式。在这个模式下，EVT被发动机以及其中一个用作 电动机的电动机/发电机所驱动。另一电动机/发电机用做发电机，并 将所产生的能量100%传递回给电动机。由范围1.1,1.2...等等代表的操 作点是EVT所提供的前进速度比连续区域中的不连续的点。例如在图 2b中，当离合器150和制动器154接合时，获得4.69至1.86的扭矩 比范围。当离合器152和制动器154接合时，获得1.36至0.54的扭 矩比范围。第五操作模式包括固定比模式(F1， F2, F3和F4),其与图2b的 操作模式表的行13-16相对应。在这个模式下，变速器以类似于传统 自动变速器的方式进行操作，其中这三个扭矩传递装置接合，以产生不连续的传动比。在固定比F1中，离合器150和制动器154,157接合， 从而获得2.51的固定比。在固定比F2中，离合器150和制动器155，157 接合，从而获得1.52的固定比。在固定比F3中，离合器150,152和 制动器157接合，从而获得1.00的固定比。在固定比F4中，离合器 152和制动器155,157接合，从而获得0.66的固定比。如上所述，在图2b的操作模式表和固定比模式表中显示了用于 扭矩传递装置的接合一览表。图2b还提供利用图2b中作为示例给出 的环形齿轮/太阳齿轮齿比而获得的扭矩比的一个示例。NR1/NS1值是 行星齿轮组120的齿比；Nr2/Ns2值是行星齿轮组130的齿比；并且 NR3/Ns3值是行星齿轮组140的齿比。另外，图2b的图表描述了利用 给定的齿比样本而获得的比阶。例如，在第一和第二固定的前进扭矩 比之间的阶比为1.65，并且比延展范围为3.80。第三典型实施例的描述参看图3a，其显示了动力系210，该动力系包括发动机12，其连 接在总体上以标号214表示的改进的电动变速器的一个优选实施例 上。变速器214设计成用于接受其至少一部分来自于发动机12的驱 动功率。如图所示，发动机12具有输出轴，其用作变速器214的输 入部件17。在发动机12和变速器214的输入部件17之间还可提供瞬 时扭矩减振器(未显示)。不管发动机12连接到变速器输入部件17上的方法如何，变速器 输入部件17都可操作地连接在变速器214的行星齿轮部件上。变速 器214的输出部件19连接在主减速器16上。变速器214利用三个差速齿轮组，其优选具有行星齿轮组220，230 和240的性质。行星齿轮组220采用通常纟皮指定为环形齿轮的外齿轮 部件224。环形齿轮部件224与通常被指定为太阳齿轮的内齿轮部件 222外接。托架部件226可旋转地支撑多个行星齿轮227,使得各个 行星齿轮227同时且啮合式地与第一行星齿轮组220的外环形齿轮部件224及内太阳齿轮部件222相接合。行星齿轮组230还具有外环形齿轮部件234,其与内太阳齿轮部 件232外接。多个行星齿轮237还可旋转地安装在托架部件236中， 使得各个行星齿轮237同时且啮合式地与行星齿轮组230的外环形齿 轮234及内太阳齿轮部件232相接合。行星齿轮组240还具有外环形齿轮部件244，其与内太阳齿轮部 件242外接。多个行星齿轮247还可旋转地安装在托架部件246中， 使得各个行星齿轮247同时且啮合式地与行星齿轮组240的外环形齿 轮部件244及内太阳齿轮部件242相接合。变速器输入部件17并不持续地与任何行星齿轮部件相连。变速 器输出部件19持续地连接在行星齿轮组240的托架部件246上。第一固定的互连部件270持续地将行星齿轮组220的托架部件 226与行星齿轮组230的环形齿轮部件234连接起来。第二固定的互连部件272持续地将行星齿轮组220的太阳齿轮部 件222与行星齿轮组230的太阳齿轮部件232连接起来。第三固定的互连部件274持续地将行星齿轮组230的托架部件 236与行星齿轮组240的环形齿轮部件244连接起来。变速器214还分别包括第一电动机/发电机和笫二电动机/发电机 280和282。第一电动机/发电机280的定子固定在变速器外壳260上。 第一电动机/发电机280的转子固定在行星齿轮组220的环形齿轮部件 224上。第二电动机/发电机282的定子也固定在变速器外壳260上。第二 电动机/发电机282的转子固定在行星齿轮组240的太阳齿轮部件242 上。第一扭矩传递装置，例如输入离合器250，其选择性地将行星齿 轮组220的太阳齿轮部件222与输入部件17连接起来。第二扭矩传 递装置，例如输入离合器252，其选择性地将行星齿轮组220的托架 部件226与输入部件17连接起来。第三扭矩传递装置，例如制动器254，其选择性地将太阳齿轮部件222与变速器外壳260连接起来。 第四扭矩传递装置，例如制动器255,其与电动机/发电机280并行连 接，以便选择性地对电动机/发电机280的旋转进行制动。第五扭矩传 递装置，例如制动器257，其与电动机/发电机282并行连接，以便选 择性地对电动机/发电机282的旋转进行制动。第一、笫二、第三、第 四和第五扭矩传递装置250,252,254,255和257用于帮助选择混合变速 器214的操作模式。混合变速器214还接受来自发动机12以及电功率源286的功率， 该电功率源可操作地连接在控制器288上。图3b的操作模式表显示了对于变速器214的五个操作模式的离 合器接合，电动机/发电机状态，以及输出/输入比。如之前所述，这 些模式包括"蓄电池倒档模式，，(Batt Rev)， "EVT倒档模式，，(EVT Rev)，"倒档和前进起动模式"(TCRev和TCFor)，"范围1.1,1.2,1.3... 模式"和"固定比模式"(Fl， F2, F3和F4)。如上所述，在图3b的操作模式表和固定比模式表中显示了用于 扭矩传递装置的接合一览表。图3b还提供利用图3b中作为示例给出 的环形齿轮/太阳齿轮齿比而获得的扭矩比的一个示例。NR1/NS1值是 行星齿轮组220的齿比；Nr2/Ns2值是行星齿轮组230的齿比；并且 NR3/Ns3值是行星齿轮组240的齿比。另外，图3b的图表描述了利用 给定的齿比样本而获得的比阶。例如，在第一和笫二固定的前进扭矩 比之间的阶比为1.58,并且比延展范围为3.34。第四典型实施例的描述参看图4a，其显示了动力系310，该动力系包括发动机12,其连 接在总体上以标号314表示的改进的电动变速器的一个优选实施例 上。变速器314设计成用于接受其至少一部分来自于发动才几12的驱 动功率。如图所示，发动机12具有输出轴，其用作变速器314的输入部件17。在发动机12和变速器的输入部件17之间还可提供瞬时扭矩减 振器(未显示)。不管发动机12连接到变速器输入部件17上的方法如何，变速器 输入部件17都可操作地连接在变速器314的行星齿轮部件上。变速 器314的输出部件19连接在主减速器16上。变速器314利用三个行星齿轮组320，330和340。行星齿轮组320 采用了外环形齿轮部件324，其与内太阳齿轮部件322外接。托架部 件326可旋转地支撑多个行星齿轮327，使得各个行星齿轮327同时 且啮合式地与笫一行星齿轮组320的外环形齿轮部件324和内太阳齿 轮部件322相接合。行星齿轮组330还具有外环形齿轮部件334，其与内太阳齿轮部 件332外接。多个行星齿4仑337还可旋转地安装在托架部件336中， 使得各个行星齿轮部件337同时且啮合式地与行星齿轮组330的环形 齿轮部件334和太阳齿轮部件332相接合。行星齿轮组340还具有外环形齿轮部件344，其与内太阳齿轮部 件342外接。多个行星齿轮347还可旋转地安装在托架部件346中， 使得各个行星齿轮部件347同时且啮合式地与行星齿轮组340的环形 齿轮部件344和太阳齿^^部件342相接合。变速器输入部件17并不持续地与任何行星齿轮部件相连。变速 器输出部件19持续地与行星齿轮组340的托架部件346相连。第一 固定的互连部件370持续地将环形齿轮部件324与太阳齿轮部件332 连接起来。第二互连部件372持续地将托架部件326与托架部件336 连接起来。第三互连部件374持续地将环形齿轮部件334与环形齿轮 部件344连接起来。变速器314还分别包括第一电动机/发电机和第二电动机/发电机 380和382。第一电动机/发电机380的定子固定在变速器外壳360上。 第 一电动机/发电机380的转子固定在行星齿轮组320的环形齿轮部件 324上。第二电动机/发电机382的定子也固定在变速器外壳360上。第二电动机/发电机382的转子固定在行星齿轮组340的太阳齿轮部件 342上。笫一扭矩传递装置，例如输入离合器350，其选择性地将托架部 件326与输入部件17连接起来。第二扭矩传递装置，例如输入离合 器352，其选择性地将太阳齿轮部件322与输入部件17连接起来。第 三扭矩传递装置，例如制动器354，其选择性地将太阳齿轮部件322 与变速器外壳360连接起来。笫四扭矩传递装置，例如制动器355, 其与电动机/发电机380并行连接，以便选择性地对电动机/发电机380 的旋转进行制动。第五扭矩传递装置，例如制动器357,其与电动机/ 发电机382并行连接，以便选择性地对电动机/发电机382的旋转进行 制动。第一、第二、第三、第四和笫五扭矩传递装置350,352,354,355 和357用于帮助选择混合变速器314的操作模式。混合变速器314还接受来自发动机12的功率，并且还与电功率 源386交换功率，该电功率源可操作地连接在控制器388上。图4b的操作模式表显示了对于变速器314的五个操作模式的离 合器接合，电动机/发电机状态，以及输出/输入比。如之前所述，这 些模式包括"蓄电池倒档才莫式，，(Batt Rev), "EVT倒档冲莫式，，(EVT Rev)，"倒档和前进起动模式"(TC Rev和TC For),"连续可变传动 范围模式，，(范围1.1,1.2,1.3...)和"固定比模式"(Fl, F2, F3和F4)。如上所述，在图4b的操作模式表和固定比模式表中显示了用于 扭矩传递装置的接合一览表。图4b还提供利用图4b中作为示例给出 的环形齿轮/太阳齿轮齿比而获得的扭矩比的一个示例。NR1/NS1值是 行星齿轮组320的齿比；NR2/Ns2值是行星齿轮组330的齿比；并且 NR3/NS3值是行星齿轮组340的齿比。另外，图4b的图表描述了利用 给定的齿比样本而获得的比阶。例如，在第一和第二固定的前进扭矩 比之间的阶比为1.88,并且比延展范围为4.00。第五典型实施例的描述参看图5a，其显示了动力系410，该动力系包括发动机12，其连 接在总体上以标号414表示的改进的电动变速器的一个优选实施例 上。变速器414设计成用于接受其至少一部分来自于发动机12的驱 动功率。如图所示，发动机12具有输出轴，其用作变速器414的输入部 件17。在发动机12和变速器的输入部件17之间还可提供瞬时扭矩减 振器(未显示)。不管发动机12连接到变速器输入部件17上的方法如何，变速器 输入部件17都可操作地连接在变速器414的行星齿轮部件上。变速 器414的输出部件19连接在主减速器16上。变速器414利用三个行星齿轮组420,430和440。行星齿轮组420 包括太阳齿轮部件422,托架部件426和多个小齿轮427,428。多个小 齿轮427,428可旋转地安装在托架部件426上。小齿轮428设置成与 小齿轮427及太阳齿轮部件422都啮合的关系。小齿轮427,437整体 地由长的小齿轮形成。行星齿轮组430具有外环形齿轮部件434,其与内太阳齿轮部件 432外接。多个行星齿專仑437还可旋转地安装在托架部件436中，使 得各个行星齿轮部件437同时且啮合式地与行星齿^^组430的外环形 齿轮部件434和内太阳齿轮部件432相接合。托架部件436与托架部 件426构成整体。行星齿轮组440还具有外环形齿轮部件444，其与内太阳齿轮部 件442外接。多个行星齿轮447还可旋转地安装在托架部件446中， 使得各个行星齿轮部件447同时且啮合式地与外环形齿轮部件444及 内太阳齿轮部件442相接合。变速器输入部件17并不持续地与任何行星齿轮部件相连。变速 器输出部件19持续地与托架部件446相连接。小齿轮427和437的 整体连接在这里纟支称为互连部件470。托架部件426持续地与托架部 件436相连接(即，构成整体)。该整体连接在这里被称为互连部件472。33第三固定的互连部件474持续地将环形齿轮部件434与环形齿轮部件 444连接起来。
变速器414还分别包括第一电动机/发电机和第二电动机/发电机 480和482。第一电动机/发电机480的定子固定在变速器外壳460上。 第一电动机/发电机480的转子固定在太阳齿轮部件432上。
第二电动机/发电机482的定子也固定在变速器外壳460上。第二 电动机/发电机482的转子固定在太阳齿轮部件442上。
第一扭矩传递装置，例如输入离合器450，其选择性地将托架部 件426与输入部件17连接起来。第二扭矩传递装置，例如输入离合 器452,其选择性地将太阳齿轮部件422与输入部件17连接起来。第 三扭矩传递装置，例如制动器454,其选择性地将太阳齿轮部件422 与变速器外壳460连接起来。第四扭矩传递装置，例如制动器455， 其与电动机/发电机480并行连接，以便选择性地对电动机/发电机480 的旋转进行制动。第五扭矩传递装置，例如制动器457，其与电动机/ 发电机482并行连接，以便选择性地对电动机/发电机482的旋转进行 制动。第一、笫二、第三、第四和第五扭矩传递装置450,452,454,455 和457用于帮助选择混合变速器414的操作模式。混合变速器414还 接受来自发动机12以及电功率源486的功率，该电功率源可操作地 连接在控制器488上。
图5b的操作模式表显示了对于变速器414的五个操作模式的离 合器接合，电动机/发电机状态，以及输出/输入比。如之前所述，这 些模式包括"蓄电池倒档模式"(Batt Rev), "EVT倒档模式"(EVT Rev),"倒档和前进起动才莫式"(TCRev和TCFor)，"连续可变传动 范围模式"(范围1.1,1.2,1.3…)和"固定比模式"(Fl, F2, F3和F4)。
如上所述，在图5b的操作模式表和固定比模式表中显示了用于 扭矩传递装置的接合一览表。图5b还提供利用图5b中作为示例给出 的环形齿轮/太阳齿轮齿比而获得的扭矩比的一个示例。NR1/NS1值是 行星齿轮组420的齿比；Nr2/Ns2值是行星齿轮组430的齿比；并且NR3/Ns3值是行星齿轮組440的齿比。另外，图5b的图表描述了利用 给定的齿比样本而获得的比阶。例如，在第一和第二固定的前进扭矩 比之间的阶比为1.52，并且比延展范围为3.85。
第六典型实施例的描述
参看图6a,其显示了动力系510，该动力系包括发动机12，其连 接在总体上以标号514表示的改进的电动变速器的一个优选实施例 上。变速器514设计成用于接受其至少一部分来自于发动机12的驱 动功率。
如图所示，发动机12具有输出轴，其用作变速器514的输入部 件17。在发动机12和变速器的输入部件17之间还可提供瞬时扭矩减 振器(未显示)。
不管发动机12连接到变速器输入部件17上的方法如何，变速器 输入部件17都可操作地连接在变速器514的行星齿轮部件上。变速 器514的输出部件19连接在主减速器16上。
变速器514利用三个行星齿轮组520,530和540。行星齿轮组520 采用了外环形齿轮部件524，其与内太阳齿轮部件522外接。托架部 件526可旋转地支撑多个设置成相互啮合关系的行星齿轮527,528。 小齿轮527啮合式地与太阳齿轮部件522相接合，并且小齿轮528啮 合式地与环形齿轮部件524相接合。
行星齿轮组530还具有外环形齿轮部件534，其与内太阳齿轮部 件532外接。多个行星齿轮537还可旋转地安装在托架部件536中， 使得各个行星齿轮部件537同时且啮合式地与内太阳齿轮部件532及 外环形齿轮部件534相接合。
行星齿轮组540还具有外环形齿轮部件544,其与内太阳齿轮部 件542外接。多个行星齿轮547还可旋转地安装在托架部件546中， 使得各个行星齿轮部件547同时且啮合式地与内太阳齿轮部件542及 外环形齿轮部件544相接合。变速器输出部件19持续地与托架部件546相连接。第一固定的 互连部件570持续地将托架部件526与太阳齿轮部件532连接起来。 第二固定的互连部件572持续地将环形齿轮部件524与托架部件536 连接起来。第三固定的互连部件574持续地将环形齿轮部件534与环 形齿轮部件544连接起来。
变速器514还分别包括第一电动机/发电机和笫二电动机/发电机 580和582。第一电动机/发电机580的定子固定在变速器外壳560上。 第一电动机/发电机580的转子可通过在位置"A"和"B"之间交替的爪 形离合器592而选择性地交替地连接到环形齿轮部件534或太阳齿轮 部件532上。爪形离合器592通过偏置齿轮装置590而连接在电动积j /发电机580上。
第二电动机/发电才几582的定子也固定在变速器外壳560上。笫二 电动机/发电机582的转子固定在太阳齿轮部件542上。
第一扭矩传递装置，例如输入离合器550，其选择性地将托架部 件526与输入部件17连接起来。笫二扭矩传递装置，例如输入离合 器552，其选择性地将托架部件536与输入部件17连接起来。第三扭 矩传递装置，例如制动器554，其选择性地将太阳齿轮部件522与变 速器外壳560连接起来。第四扭矩传递装置，例如制动器555,其与 电动机/发电机580并行连接，以便选择性地对电动机/发电机580的 旋转进行制动。第五扭矩传递装置，例如制动器557,其与电动机/发 电机582并行连接，以便选择性地对电动机/发电机582的旋转进行制 动。第一、第二、第三、第四和第五扭矩传递装置550,552,554,555和 557以及爪形离合器592用于帮助选择混合变速器514的操作模式。
混合变速器514还接受来自发动机12的功率，并且还与电功率 源586交换功率，该电功率源可操作地连接在控制器588上。
图6b的操作模式表显示了对于变速器514的五个操作一莫式的离 合器接合，电动机/发电机状态，以及输出/输入比。如之前所述，这 些模式包括"蓄电池倒档模式，，(Batt Rev)， "EVT倒档模式"(EVTRev)，"倒档和前进起动模式"(TC Rev和TC For),"连续可变传动 范围模式"(范围1.U.2,1.3…)和"固定比模式"(Fl, F2, F3和F4)。 如上所述，在图6b的操作模式表和固定比模式表中显示了用于 扭矩传递装置的接合一览表。图6b还提供利用图6b中作为示例给出 的环形齿轮/太阳齿轮齿比而获得的扭矩比的一个示例。NR1/NS1值是 行星齿轮组520的齿比；NR2/Ns2值是行星齿轮组530的齿比；并且 NR3/Ns3值是行星齿轮组540的齿比。另外，图4b的图表描述了利用 给定的齿比样本而获得的比阶。例如，在第一和第二固定的前进扭矩 比之间的阶比为1.51，并且比g范围为3.30。
第七典型实施例的描述
参看图7a,其显示了动力系610,该动力系包括发动机12,其连 接在总体上以标号614表示的改进的电动变速器的一个优选实施例 上。变速器614设计成用于接受其至少一部分来自于发动机12的驱 动功率。
如图所示，发动机12具有输出轴，其用作变速器614的输入部 件17。在发动机12和变速器的输入部件17之间还可提供瞬时^^丑矩减 振器(未显示)。
不管发动机12连接到变速器输入部件17上的方法如何，变速器 输入部件17都可操作地连接在变速器614的行星齿轮部件上。变速 器614的输出部件19连接在主减速器16上。
变速器614利用三个行星齿轮组620,630和640。行星齿轮组620 采用了外环形齿轮部件624，其与内太阳齿轮部件622外接。托架部 件626可旋转地支撑多个行星齿轮627 ，使得各个行星齿轮627同时 且啮合式地与外环形齿轮部件624及内太阳齿轮部件622相接合。
行星齿轮组630还具有外环形齿轮部件634,其与内太阳齿轮部 件632外接。多个行星齿轮637还可旋转地安装在托架部件636中， 使得各个行星齿轮部件637同时且啮合式地与行星齿轮组630的外环形齿轮部件634和内太阳齿轮部件632相接合。
行星齿轮组640还具有外环形齿轮部件644，其与内太阳齿轮部 件642外接。多个行星齿轮647还可旋转地安装在托架部件646中， 使得各个行星齿轮部件647同时且啮合式地与行星齿轮组640的外环 形齿轮部件644和内太阳齿轮部件642相接合。
变速器输出部件19持续地与托架部件646相连接。第一固定的 互连部件670持续地将环形齿轮部件624与托架部件636连4妄起来。 第二固定的互连部件672持续地将托架部件626与环形齿轮部件634 连接起来。第三固定的互连部件674持续地将托架部件636与环形齿 轮部件644连接起来。
变速器614还分别包括第一电动机/发电机和第二电动机/发电机 680和682。第一电动机/发电机680的定子固定在变速器外壳660上。 第一电动机/发电机680的转子固定在太阳齿轮622上。
第二电动机/发电机682的定子也固定在变速器外壳660上。第二 电动机/发电机682的转子固定在太阳齿轮部件642上。
第一扭矩传递装置，例如输入离合器650,其选择性地将托架部 件626与输入部件17连接起来。第二扭矩传递装置，例如输入离合 器652，其选择性地将太阳齿轮部件632与输入部件17连接起来。第 三扭矩传递装置，例如制动器654,其选择性地将托架部件626与变 速器外壳660连接起来。第四扭矩传递装置，例如制动器655,其与 电动机/发电机680并行连接，以便选择性地对电动机/发电机680的 旋转进行制动。第五扭矩传递装置，例如制动器657，其与电动才几/发 电机682并行连接，以便选择性地对电动机/发电机682的旋转进行制 动。第一、第二、第三、第四和笫五扭矩传递装置650,652,654,655和 657用于帮助选择混合变速器614的操作模式。
混合变速器614还接受来自发动机12的功率，并且还与电功率 源686交换功率，该电功率源可操作地连接在控制器688上。
图7b的操作模式表显示了对于变速器614的五个操作模式的离合器接合，电动机/发电机状态，以及输出/输入比。如之前所述，这
些模式包括"蓄电池倒档模式"(Batt Rev)， "EVT倒档模式"(EVT Rev)，"倒档和前进起动模式"(TCRev和TCFor),"连续可变传动 范围模式"(范围1.1,1.2,1.3...)和"固定比模式"(Fl， F2， F3和F4)。 如上所述，在图7b的操作模式表和固定比模式表中显示了用于 扭矩传递装置的接合一览表。图7b还提供利用图7b中作为示例给出 的环形齿轮/太阳齿轮齿比而获得的扭矩比的一个示例。NR1/NS1值是 行星齿轮组620的齿比；NR2/Ns2值是行星齿轮组630的齿比；并且 NR3/Ns3值是行星齿轮组640的齿比。另外，图7b的图表描述了利用 给定的齿比样本而获得的比阶。例如，在笫一和第二固定的前进扭矩 比之间的阶比为1.66，并且比延展范围为3.75。
第八典型实施例的描述
参看图8a,其显示了动力系710，该动力系包括发动机12，其连 接在总体上以标号714表示的改进的电动变速器的一个优选实施例 上。变速器714设计成用于接受其至少一部分来自于发动机12的驱 动功率。
如图所示，发动机12具有输出轴，其用作变速器714的输入部 件17。在发动机12和变速器的输入部件17之间还可提供瞬时扭矩减 振器(未显示)。
不管发动机12连接到变速器输入部件17上的方法如何，变速器 输入部件17都可操作地连接在变速器714的行星齿轮部件上。变速 器714的输出部件19连接在主减速器16上。
变速器714利用三个行星齿轮组720,730和740。行星齿轮组720 采用了外环形齿轮部件724，其与内太阳齿轮部件722外接。托架部 件726可旋转地支撑多个行星齿轮727，使得各个行星齿轮727同时 且啮合式地与外环形齿轮部件724及内太阳齿轮部件722相接合。
行星齿轮组730还具有外环形齿轮部件734，其与内太阳齿轮部件732外接。托架部件736可旋转地支撑多个行星齿轮737,使得各 个行星齿轮737同时且啮合式地与外环形齿轮部件734及内太阳齿轮 部件732相接合。
行星齿轮组740还具有外环形齿轮部件744,其与内太阳齿轮部 件742外接。托架部件746可旋转地支撑多个行星齿轮747，使得各 个行星齿轮747同时且啮合式地与外环形齿轮部件744及内太阳齿轮 部件742相接合。
变速器输出部件19持续地与托架部件746相连接。第一固定的 互连部件770持续地将环形齿轮部件724与托架部件736连4妄起来。 笫二固定的互连部件772持续地将太阳齿轮部件722与太阳齿轮部件 732连接起来。第三固定的互连部件774持续地将托架部件736与环 形齿轮部件744连接起来。
变速器714还分别包括第一电动机/发电机和第二电动机/发电机 780和782。第一电动机/发电机780的定子固定在变速器外壳760上。 第一电动机/发电机780的转子固定在太阳齿轮部件722上。
第二电动机/发电机782的定子也固定在变速器外壳760上。第二 电动机/发电机782的转子固定在太阳齿轮部件742上。
笫一扭矩传递装置，例如输入离合器750，其选择性地将托架部 件726与输入部件17连接起来。第二扭矩传递装置，例如输入离合 器752，其选择性地将环形齿轮部件734与输入部件17连接起来。第 三扭矩传递装置，例如制动器754，其选择性地将托架部件726与变 速器外壳760连接起来。第四扭矩传递装置，例如制动器755,其与 电动机/发电机780并行连接，以便选择性地对电动机/发电机780的 旋转进行制动。第五扭矩传递装置，例如制动器757,其与电动机/发 电机782并行连接，以便选择性地对电动机/发电机782的旋转进行制 动。第一、第二、第三、第四和第五扭矩传递装置750,752,754,755和 757用于帮助选择混合变速器714的操作模式。
混合变速器714还接受来自发动机12的功率，并且还与电功率源786交换功率，该电功率源可操作地连接在控制器788上。图8b的操作模式表显示了对于变速器714的五个操作模式的离 合器接合，电动机/发电机状态，以及输出/输入比。如之前所述，这 些模式包括"蓄电池倒档模式，，(Batt Rev)， "EVT倒档模式"(EVT Rev),"倒档和前进起动^^莫式"(TC Rev和TC For),"连续可变传动 范围模式，，(范围1.1,1.2,1.3...)和"固定比模式"(Fl， F2, F3和F4)。 如上所述，在图8b的操作模式表和固定比模式表中显示了用于 扭矩传递装置的接合一览表。图8b还提供利用图8b中作为示例给出 的环形齿轮/太阳齿轮齿比而获得的扭矩比的一个示例。NR1/NS1值是 行星齿轮组720的齿比；Nr2/Ns2值是行星齿轮组730的齿比；并且 nr3/Ns3值是行星齿轮组740的齿比。另外，图8b的图表描述了利用 给定的齿比样本而获得的比阶。例如，在第一和第二固定的前进扭矩 比之间的阶比为1.38，并且比延展范围为3.05。第九典型实施例的描述参看图9a,其显示了动力系810，该动力系包括发动机12，其连 接在总体上以标号814表示的改进的电动变速器的一个优选实施例 上。变速器814设计成用于接受其至少一部分来自于发动机12的驱 动功率。如图所示，发动机12具有输出轴，其用作变速器814的输入部 件17。在发动机12和变速器的输入部件17之间还可提供瞬时扭矩减 振器(未显示)。不管发动机12连接到变速器输入部件17上的方法如何，变速器 输入部件17都可操作地连接在变速器814的行星齿轮部件上。变速 器814的输出部件19连接在主减速器16上。变速器814利用三个行星齿轮组820,830和840。行星齿轮组820 采用了外环形齿轮部件824,其与内太阳齿轮部件822外接。托架部 件826可旋转地支撑多个行星齿轮827,使得各个行星齿轮827同时且啮合式地与行星齿轮组820的外环形齿轮部件824及内太阳齿轮部 件822相接合。行星齿轮组830还具有外环形齿轮部件834，其与内太阳齿轮部 件832外接。多个行星齿轮837还可旋转地安装在托架部件836中， 使得各个行星齿轮部件837同时且啮合式地与行星齿轮组830的外环 形齿轮部件834及内太阳齿轮部件832相接合。行星齿轮组840还具有外环形齿轮部件844,其与内太阳齿轮部 件842外接。多个行星齿轮847还可旋转地安装在托架部件846中， 使得各个行星齿轮部件847同时且啮合式地与行星齿轮组840的外环 形齿轮部件844及内太阳齿轮部件842相接合。变速器输出部件19持续地与托架部件846相连接。第一固定的 互连部件870持续地将环形齿轮部件824与托架部件836连接起来。 第二固定的互连部件872持续地将托架部件826与环形齿轮部件834 连接起来。第三固定的互连部件874持续地将托架部件836与环形齿 轮部件844连接起来。变速器814还分别包括第一电动机/发电机和第二电动机/发电机 880和882。第一电动机/发电机880的定子固定在变速器外壳860上。 第一电动机/发电机880的转子固定在太阳齿轮部件822上。第二电动机/发电机882的定子也固定在变速器外壳860上。第二 电动机/发电机882的转子固定在太阳齿轮部件842上。第一扭矩传递装置，例如输入离合器850，其选择性地将托架部 件826与输入部件17连接起来。第二扭矩传递装置，例如输入离合 器852，其选择性地将太阳齿轮部件822与输入部件17连接起来。第 三扭矩传递装置，例如制动器854，其选择性地将太阳齿轮部件832 与变速器外壳860连接起来。第四扭矩传递装置，例如制动器855， 其与电动机/发电机880并行连接，以便选择性地对电动机/发电机880 的旋转进行制动。第五扭矩传递装置，例如制动器857，其与电动机/ 发电机882并行连接，以便选择性地对电动机/发电机882的旋转进行制动。第一、笫二、第三、第四和第五扭矩传递装置850,852,854，855 和857用于帮助选择混合变速器814的操作模式。混合变速器814还接受来自发动机12的功率，并且与电功率源 886交换功率，该电功率源可操作地连接在控制器888上。图9b的操作模式表显示了对于变速器814的五个操作模式的离 合器接合，电动机/发电机状态，以及输出/输入比。如之前所述，这 些模式包括"蓄电池倒档模式"(Batt Rev)， "EVT倒档模式"(EVT Rev),"倒档和前进起动模式"(TC Rev和TC For)，"连续可变传动 范围模式，，(范围1.1,1.2，1.3…)和"固定比模式"(F1, F2， F3和F4)。如上所述，在图9b的操作模式表和固定比模式表中显示了用于 扭矩传递装置的接合一览表。图9b还提供利用图9b中作为示例给出 的环形齿轮/太阳齿轮齿比而获得的扭矩比的一个示例。NR1/NS1值是 行星齿轮组820的齿比；Nr2/NS2值是行星齿轮组830的齿比；并且 NR3/NS3值是行星齿轮组840的齿比。另外，图9b的图表描述了利用 给定的齿比样本而获得的比阶。例如，在第一和第二固定的前进扭矩 比之间的阶比为1.63,并且比a范围为3.64。第十典型实施例的描述参看图10a,其显示了动力系910,该动力系包括发动机12,其 连接在总体上以标号914表示的改进的电动变速器的一个优选实施例 上。变速器914设计成用于接受其至少一部分来自于发动机12的驱 动功率。如图所示，发动机12具有输出轴，其用作变速器914的输入部 件17。在发动机12和变速器的输入部件17之间还可提供瞬时扭矩减 振器(未显示)。不管发动机12连接到变速器输入部件17上的方法如何，变速器 输入部件17都可操作地连接在变速器914的行星齿轮部件上。变速 器914的输出部件19连接在主减速器16上。变速器914利用三个行星齿轮组920,930和940。行星齿轮组920 釆用了外环形齿轮部件924,其与内太阳齿轮部件922外接。托架部 件926可旋转地支撑多个行星齿轮927，使得各个行星齿轮927啮合 式地与第一行星齿轮组920的外环形齿轮部件924及内太阳齿轮部件 922相接合。行星齿轮组930还具有外环形齿轮部件934，其与内太阳齿轮部 件932外接。托架部件936可旋转地支撑多个行星齿轮937，使得各 个行星齿轮937同时且啮合式地与外环形齿轮部件934及内太阳齿轮 部件932相接合。行星齿轮组940还具有外环形齿轮部件944,其与内太阳齿轮部 件942外接。托架部件946可旋转地支撑多个行星齿轮947，使得各 个行星齿轮947同时且啮合式地与外环形齿轮部件944及内太阳齿轮 部件942相接合。变速器输出部件19持续地与托架部件926相连接。第一固定的 互连部件970持续地将环形齿轮部件924与托架部件936连接起来。 第二固定的互连部件972持续地将托架部件926与环形齿轮部件934 连接起来。第三固定的互连部件974持续地将托架部件936与托架部 件946连接起来。变速器914还分别包括第一电动机/发电机和第二电动机/发电机 980和982。第一电动机/发电机980的定子固定在变速器外壳960上。 第 一 电动机/发电机980的转子固定在太阳齿轮部件922上。第二电动机/发电机982的定子也固定在变速器外壳960上。笫二 电动机/发电机982的转子固定在环形齿轮部件944上。第一扭矩传递装置，例如输入离合器950，其选择性地将托架部 件946与输入部件17连接起来。笫二扭矩传递装置，例如输入离合 器952，其选择性地将太阳齿轮部件942与输入部件17连接起来。第 三扭矩传递装置，例如制动器954，其选择性地将太阳齿轮部件932 与变速器外壳960连接起来。第四扭矩传递装置，例如制动器955，其与电动机/发电机980并行连接，以便选择性地对电动机/发电机980 的旋转进行制动。第五扭矩传递装置，例如制动器957,其与电动机/ 发电机982并行连接，以便选择性地对电动机/发电机982的旋转进行 制动。第一、笫二、第三、第四和第五扭矩传递装置950,952,954,955 和957用于帮助选择混合变速器914的操作模式。混合变速器914还接受来自发动机12的功率，并且还与电功率 源986交换功率，该电功率源可操作地连接在控制器988上。图10b的操作模式表显示了对于变速器914的五个操作模式的离 合器接合，电动机/发电机状态，以及输出/输入比。如之前所述，这 些模式包括"蓄电池倒档模式，，(Batt Rev), "EVT倒档模式"(EVT Rev),"倒档和前进起动模式'，(TC Rev和TC For),"连续可变传动 范围模式"(范围1.U.2,1.3…)和"固定比模式"(Fl, F2， F3和F4)。如上所述，在图10b的操作模式表和固定比模式表中显示了用于 扭矩传递装置的接合一览表。图10b还提供了利用图10b中作为示例 给出的环形齿轮/太阳齿轮齿比而获得的扭矩比的 一个示例。NR1/NS1 值是行星齿轮组920的齿比；NR2/Ns2值是行星齿轮组930的齿比；并 且NR3/Ns3值是行星齿轮组940的齿比。另外，图10b的图表描述了 利用给定的齿比样本而获得的比阶。例如，在第一和第二固定的前进 扭矩比之间的阶比为1.99，并且比延展范围为5.00。第十一典型实施例的描述参看图lla，其显示了动力系1010,该动力系包括发动机12，其 连接在总体上以标号1014表示的改进的电动变速器(EVT)上。变速器 1014设计成可接受其至少一部分来自于发动机12的驱动功率。如图 所示，发动机12具有输出轴，其用作变速器1014的输入部件17。在 发动机12和变速器的输入部件17之间还可提供瞬时扭矩减振器(未显示)。在所描述的实施例中，发动机12可以是化石燃料发动机，例如柴油发动机机，其适合于通常以恒定的每分钟转数(RPM)提供其可用 功率输出。不管发动机12连接到变速器输入部件17上的方法如何，变速器 输入部件17都可操作地连接在变速器1014的行星齿轮部件上。变速器1014的输出部件19连接在主减速器16上。变速器1014利用三个差速齿轮组，其优选具有行星齿轮组 1020，1030和1040的性质。行星齿轮组1020采用通常被指定为环形 齿轮的外齿轮部件1024。环形齿轮1024与通常被指定为太阳齿轮的 内齿轮部件1022外接。托架部件1026可旋转地支撑多个行星齿轮 1027，使得各个行星齿轮1027啮合式地与行星齿轮组1020的外环形 齿轮部件1024及内太阳齿轮部件1022相接合。行星齿轮组1030也具有通常也被指定为环形齿轮的外齿轮部件 1034，其与也通常-皮指定为太阳齿轮的内齿轮部件1032外接。托架 部件1036可旋转地支撑多个行星齿轮1037,1038,使得各行星齿轮 1037啮合式地与环形齿轮部件1034相接合，并且各行星齿轮1038啮 合式地与太阳齿轮部件1032及相应的小齿轮1037相接合。行星齿轮组1040采用通常被指定为环形齿轮的外齿轮部件1044。 环形齿轮1044与通常被指定为太阳齿轮的内齿轮部件1042外接。托 架部件1046可旋转地支撑多个行星齿轮1047，使得各个行星齿轮 1047啮合式地与行星齿轮组1040的外环形齿轮部件1044及内太阳齿 轮部件1042相接合。输出部件19持续地与行星齿轮组1040的托架部件1046相连。第一固定的互连部件1070持续地将环形齿轮部件1024与环形齿 轮部件1034连接起来。第二固定的互连部件1072持续地将托架部件 1026与托架部件1036连接起来。笫三固定的互连部件1074持续地将 环形齿轮部件1034与环形齿轮部件1044连接起来。该实施例1010还分别包括第一电动机/发电机和笫二电动机/发电 机1080和1082。第一电动机/发电机1080的定子固定在变速器外壳1060上。第一电动机/发电机1080的转子固定在太阳齿轮部件1022 上。笫二电动机/发电机1082的定子也固定在变速器外壳1060上。第 二电动机/发电机1082的转子固定在太阳齿轮部件1042上。第一扭矩传递装置，例如输入离合器1050,其选择性地将托架部 件1026与输入部件17连接起来。第二扭矩传递装置，例如输入离合 器1052，其选择性地将太阳齿轮部件1032与输入部件17连接起来。 第三扭矩传递装置，例如制动器1054，其选择性地将托架部件1026 与变速器外壳1060连接起来。第四扭矩传递装置，例如制动器1055， 其选择性地对电动机/发电机1080的转子进行制动。第五扭矩传递装 置，例如制动器1057,其选择性地对电动机/发电机1082的转子进行 制动。笫一、第二、第三、第四和第五扭矩传递装置1050,1052,1054,1055 和1057用于帮助选择混合变速器1014的操作^^莫式。混合变速器1014还接受来自发动机12的功率，并且还与电功率 源1086交换功率，该电功率源可操作地连接在控制器1088上。图lib的操作模式表显示了对于变速器1014的五个操作模式的 离合器接合，电动机/发电机状态，以及输出/输入比。如之前所述， 这些模式包括"蓄电池倒档模式，，(Batt Rev)， "EVT倒档模式"(EVT Rev),"倒档和前进起动模式"(TC Rev和TC For),"连续可变传动 范围模式，，(范围1.U.2，1.3…)和"固定比模式"(Fl， F2, F3和F4)。如上所述，在图llb的操作模式表和固定比模式表中显示了用于 扭矩传递装置的接合一览表。图llb还提供利用图llb中作为示例给 出的环形齿轮/太阳齿轮齿比而获得的扭矩比的一个示例。NR1/NS1值 是行星齿轮组1020的齿比；NR2/Ns2值是行星齿轮组1030的齿比；并 且NR3/Ns3值是行星齿轮组1040的齿比。另外，图llb的图表描述了 利用给定的齿比样本而获得的比阶。例如，在第一和第二固定的前进 扭矩比之间的阶比为1.66，并且比延展范围为3.75。第十二典型实施例的描述参看图12a，其显示了动力系1110,该动力系包括发动机12,其 连接在总体上以标号1114表示的改进的电动变速器(EVT)上。变速器 1114设计成可接受其至少一部分来自于发动机12的驱动功率。如图 所示，发动机12具有输出轴，其用作变速器1114的输入部件17。在 发动机12和变速器的输入部件17之间还可提供瞬时扭矩减振器(未显示)。在所描述的实施例中，发动机12可以是化石燃料发动机，例如 柴油发动机机，其适合于通常以恒定的每分钟转数(RPM)提供其可用 功率输出。不管发动机12连接到变速器输入部件17上的方法如何，变速器 输入部件17都可操作地连接在变速器1114的行星齿轮部件上。变速器1114的输出部件19连接在主减速器16上。变速器1114利用三个差速齿轮组，其优选具有行星齿轮组 1120,1130和1140的性质。行星齿轮组1120包括太阳齿轮部件1122， 托架部件1126和多个可旋转地安装在托架部件1126上，并啮合式地 与太阳齿轮部件1122相接合的小齿轮1127。行星齿轮组1130具有通常被指定为环形齿轮的外齿轮部件1134， 其与也通常^支指定为太阳齿轮的内齿轮部件1132外接。托架部件1136 与托架部件1126构成整体。多个行星齿轮1137,1138可旋转地安装在 托架部件1136上。小齿轮1137设置成与环形齿轮部件1134及相应 的小齿轮1138构成啮合关系。小齿轮1138设置成与太阳齿轮部件 1132构成啮合关系。小齿轮1127,1137整体地由长的小齿轮形成。行星齿轮组1140也具有通常也被指定为环形齿轮的外齿轮部件 1144,其与也通常一皮指定为太阳齿轮的内齿轮部件1142外接。多个 行星齿轮1147还可旋转地安装在托架部件1146中，使得各个行星齿 轮部件1147同时且啮合式地与行星齿轮组1140的外环形齿轮部件 1144及内太阳齿轮部件1142相接合。输出部件19持续地与行星齿轮组1140的托架部件1146相连。 托架部件1126持续地与托架部件1136相连接(即，构成整体)。 该整体连接在这里纟皮称为互连部件1170。小齿4仑1127和1137的整体 连接在这里被称为互连部件1172。笫三固定的互连部件1174持续地 将环形齿轮部件1134与环形齿轮部件1144连接起来。该实施例1110还分別包括第 一 电动机/发电机和第二电动机/发电 机1180和1182。第一电动机/发电机1180的定子固定在变速器外壳 1160上。第一电动机/发电机1180的转子持续地连接在太阳齿轮部件 1122上。第二电动机/发电机1182的定子也固定在变速器外壳1160上。笫 二电动机/发电机1182的转子持续地连接在太阳齿轮部件1142上。第一扭矩传递装置，例如输入离合器1150,其选择性地将托架部 件1136与输入部件17连接起来。第二扭矩传递装置，例如输入离合 器1152,其选择性地将太阳齿轮部件1132与输入部件17连接起来。 第三扭矩传递装置，例如制动器1154，其选择性地将托架部件1126 与变速器外壳1160连接起来。笫四扭矩传递装置，例如制动器1155, 其选择性地对电动机/发电机1180的转子进行制动。第五扭矩传递装 置，例如制动器1157，其选择性地对电动机/发电机1182的转子进行 制动。第一、笫二、第三、第四和第五扭矩传递装置1150,1152,1154,1155 和1157用于帮助选择混合变速器1114的操作才莫式。混合变速器1114还接受来自发动机12的功率，并且还与电功率 源1186交换功率，该电功率源可操作地连接在控制器1188上。图12b的操作模式表显示了对于变速器1114的五个操作模式的 离合器接合，电动机/发电机状态，以及输出/输入比。如之前所述， 这些模式包括"蓄电池倒档模式"(Batt Rev), "EVT倒档模式"(EVT Rev)，"倒档和前进起动才莫式"(TCRev和TCFor)，"连续可变传动 范围模式"(范围U,1.2,1.3…)和"固定比模式"(F1, F2， F3和F4)。如上所述，在图12b的操作模式表和固定比模式表中显示了用于扭矩传递装置的接合一览表。图12b还提供了利用图12b中作为示例 给出的环形齿轮/太阳齿轮齿比而获得的扭矩比的一个示例。NR1/NS1 值是行星齿轮组1120的齿比；NR2/Ns2值是行星齿轮组1130的齿比； 并且NR3/Ns3值是行星齿轮组1140的齿比。另外，图12b的图表描述 了利用给定的齿比样本而获得的比阶。例如，在笫一和第二固定的前 进扭矩比之间的阶比为1.66,并且比延展范围为3.75。第十三典型实施例的描述参看图13a，其显示了动力系1210，该动力系包括发动机12，其 连接在总体上以标号1214表示的改进的电动变速器的一个优选实施 例上。变速器1214设计成用于接受其至少一部分来自于发动机12的 驱动功率。如图所示，发动机12具有输出轴，其用作变速器1214的输入部 件17。在发动机12和变速器的输入部件17之间还可提供瞬时扭矩减 振器(未显示)。不管发动机12连接到变速器输入部件17上的方法如何，变速器 输入部件17都可操作地连接在变速器1214的行星齿轮部件上。变速 器1214的输出部件19连接在主减速器16上。变速器1214利用三个行星齿轮组1220,1230和1240。行星齿轮 组1220釆用了外环形齿轮部件1224，其与内太阳齿轮部件1222外接。 托架部件1226可旋转地支撑多个行星齿轮1227,使得各个行星齿轮 1227啮合式地与行星齿轮组1220的外环形齿轮部件1224及内太阳齿 轮部件1222相接合。行星齿轮组1230包括太阳齿轮部件1232，托架部件1236和多个 小齿轮1237,1238。小齿轮1237,1238可旋转地安装在托架部件1236 上。小齿轮1238啮合式地与小齿轮1237及太阳齿轮部件1232相接 合。小齿轮1237,1227整体地由长的小齿轮形成。行星齿轮组1240还具有外环形齿轮部件1244，其与内太阳齿轮部件1242外接。托架部件1246可旋转地支撑多个行星齿轮1247,使 得各个行星齿轮1247同时且啮合式地与外环形齿轮部件1244及内太 阳齿轮部件1242相接合。变速器输入部件17持续地连接在环形齿轮部件1224上。变速器 输出部件19持续地与托架部件1246相连接。托架部件1226持续地 与托架部件1236相连接(即，构成整体)。该整体连接在这里被称为互 连部件1270。小齿轮1227和1237的整体连接在这里纟皮称为互连部件 1272。第三固定的互连部件1274持续地将太阳齿轮部件1242与变速 器外壳1260连接起来。变速器1214还分别包括第一电动机/发电机和第二电动机/发电机 1280和1282。第一电动机/发电机1280的定子固定在变速器外壳1260 上。第一电动机/发电机1280的转子固定在太阳齿轮部件1222上。第二电动机/发电机1282的定子也固定在变速器外壳1260上。第 二电动机/发电机1282的转子固定在太阳齿轮部件1232上。第一扭矩传递装置，例如离合器1250,其选择性地将太阳齿轮部 件1222与环形齿轮部件1244连接起来。第二扭矩传递装置，例如离 合器1252，其选择性地将托架部件1226与环形齿轮部件1244连接起 来。第三扭矩传递装置，例如制动器1255,其与电动机/发电机1280 并行连接，以便选择性地对电动机/发电机1280的旋转进行制动。第 四扭矩传递装置，例如制动器1257,其与电动机/发电机1282并行连 接，以便选择性地对电动机/发电机1282的旋转进行制动。第一，第 二，第三和第四扭矩传递装置1250,1252,1255和1257用于帮助选择 混合变速器1214的操作模式。混合变速器1214还接受来自发动机12的功率，并且还与电功率 源1286交换功率，该电功率源可操作地连接在控制器1288上。图13b的操作模式表显示了对于变速器1214的五个操作模式的 离合器4妻合，电动机/发电机状态，以及输出/输入比。如之前所述， 这些模式包括"蓄电池倒档模式"(BattRev), "EVT倒档模式"(EVTRev),"倒档和前进起动模式"(TC Rev和TC For),"连续可变传动 范围模式"(范围1.1,1.2,1.3...)和"固定比模式"(Fl, F2， F3和F4)。 如上所述，在图13b的操作模式表和固定比模式表中显示了用于 扭矩传递装置的接合一览表。图13b还提供了利用图13b中作为示例 给出的环形齿轮/太阳齿轮齿比而获得的扭矩比的 一个示例。NR1/NS1 值是行星齿轮组1220的齿比；NR2/Ns2值是行星齿轮组1230的齿比； 并且NR3/Ns3值是行星齿轮组1240的齿比。另外，图10b的图表描述 了利用给定的齿比样本而获得的比阶。例如，在第一和第二固定的前 进扭矩比之间的阶比为1.67,并且比延展范围为2.86。第十四典型实施例的描述参看图14a,其显示了动力系1310，该动力系包括发动机12，其 连接在总体上以标号1314表示的改进的电动变速器(EVT)上。变速器 1314设计成可接受其至少一部分来自于发动机12的驱动功率。如图 所示，发动机12具有输出轴，其用作变速器1314的输入部件17。在 发动机12和变速器的输入部件17之间还可提供瞬时扭矩减振器(未显示)。在所描述的实施例中，发动机12可以是化石燃料发动机，例如 柴油发动机机，其适合于通常以恒定的每分钟转数(RPM)提供其可用 功率输出。不管发动机12连接到变速器输入部件17上的方法如何，变速器 输入部件17都可操作地连4妄在变速器1314的行星齿轮部件上。 变速器1314的输出部件19连接在主减速器16上。 变速器1314利用三个差速齿轮组，其优选具有行星齿轮组 1320,1330和1340的性质。行星齿轮组1320采用通常纟皮指定为环形 齿轮的外齿轮部件1324。环形齿轮1324与通常被指定为太阳齿轮的 内齿轮部件1322外接。托架部件1326可旋转地支撑多个行星齿轮 1327，使得各个行星齿轮1327啮合式地与行星齿轮组1320的外环形齿轮部件1324及内太阳齿轮部件1322相接合。行星齿轮组1330包括太阳齿轮部件1332,托架部件1326和多个 小齿轮1337,1338。托架部件1326与托架部件1336构成整体。小齿 轮1338设置成与小齿轮1337及太阳齿轮部件1332都啮合的关系。 小齿轮1337,1327由长的小齿轮形成。行星齿轮组1340采用通常被指定为环形齿轮的外齿轮部件1344。 环形齿轮1344与通常被指定为太阳齿轮的内齿轮部件1342外接。托 架部件1346可旋转地支撑多个行星齿轮1347，使得各个行星齿轮 1347啮合式地与第一行星齿轮组1340的外环形齿轮部件1344及内太 阳齿轮部件1342相接合。变速器输入部件17持续地连接在环形齿轮部件1324上。输出部 件19持续地与托架部件1346相连接。托架部件1326持续地与托架 部件1336相连接(即，构成整体)。该整体连接在这里被称为互连部件 1370。小齿轮1327和1337的整体连接在这里被称为互连部件1372。 第三固定的互连部件1374持续地将太阳齿轮部件1322与太阳齿轮部 件1342连接起来。该实施例1310还分别包括笫 一电动机/发电机和笫二电动机/发电 机1380和1382。第一电动机/发电机1380的定子固定在变速器外壳 1360上。第一电动机/发电机1380的转子固定在托架部件1336上。第二电动机/发电机1382的定子也固定在变速器外壳1360上。第 二电动机/发电机1382的转子固定在太阳齿轮部件1332上。第一扭矩传递装置，例如离合器1350,其选择性地将托架部件 1326与环形齿轮部件1324连接起来。第二扭矩传递装置，例如离合 器1352,其选择性地将太阳齿轮部件1332与环形齿轮部件1344连接 起来。第三扭矩传递装置，例如制动器1354,其选择性地将环形齿轮 部件1344与变速器外壳1360连接起来。第四扭矩传递装置，例如制 动器1355,其选择性地对电动机/发电机1380的转子进行制动。第五 扭矩传递装置，例如制动器1357，其选择性地对电动机/发电机1382的转子进行制动。第一、第二、第三、第四和第五扭矩传递装置1350,1352,1354,1355和1357用于帮助选择混合变速器1314的操作模 式。混合变速器1314还接受来自发动机12的功率，并且还与电功率 源1386交换功率，该电功率源可操作地连接在控制器1388上。图14b的操作模式表显示了对于变速器1314的五个操作模式的 离合器接合，电动机/发电机状态，以及输出/输入比。如之前所述， 这些模式包括"蓄电池倒档模式"(BattRev)， "EVT倒档模式"(EVT Rev)，"倒档和前进起动模式"(TC Rev和TC For),"连续可变传动 范围模式"(范围1.1,1.2,1.3...)和"固定比模式"(Fl， F2， F3和F4)。如上所述，在图14b的操作模式表和固定比模式表中显示了用于 扭矩传递装置的接合一览表。图14b还提供了利用图14b中作为示例 给出的环形齿轮/太阳齿轮齿比而获得的扭矩比的 一个示例。NR1/NS1 值是行星齿轮组1320的齿比；NRa/Ns2值是行星齿轮组1330的齿比； 并且NR3/Ns3值是行星齿轮组1340的齿比。另外，图14b的图表描述 了利用给定的齿比样本而获得的比阶。例如，在第一和第二固定的前 进扭矩比之间的阶比为1.73,并且比延展范围为4.73。第十五典型实施例的描述参看图15a，其显示了动力系1410，该动力系包括发动机12，其 连接在总体上以标号1414表示的改进的电动变速器(EVT)上。变速器 1414设计成可接受其至少一部分来自于发动机12的驱动功率。如图 所示，发动机12具有输出轴，其用作变速器1414的输入部件17。在 发动机12和变速器的输入部件17之间还可提供瞬时扭矩减振器(未显示)。在所描述的实施例中，发动机12可以是化石燃料发动机，例如 柴油发动机机，其适合于通常以恒定的每分钟转数(RPM)提供其可用 功率输出。不管发动机12连接到变速器输入部件17上的方法如何，变速器输入部件17都可操作地连接在变速器1414的行星齿轮部件上。 变速器1414的输出部件19连接在主减速器16上。 变速器1414利用两个差速齿轮组，其优选具有行星齿轮组1420 和1430的性质。行星齿轮组1420包括太阳齿轮部件1422,托架部件 1426和多个小齿轮1427,1428。多个小齿轮1427，1428可旋转地安装 在托架部件1426上。小齿轮1428设置成与太阳齿轮部件1422及相 应的小齿轮1427构成啮合关系。行星齿轮组1430具有通常被指定为环形齿轮的外齿轮部件1434， 其与通常被指定为太阳齿轮的内齿轮部件1432外接。多个行星齿轮 1437还可旋转地安装在托架部件1436中，使得各个行星齿轮部件 1437同时且啮合式地与行星齿轮组1430的外环形齿4仑部件1434及内 太阳齿轮部件1432相接合。小齿轮1437和1427整体地由长的小齿 轮形成。输出部件19持续地与行星齿轮组1430的环形齿4仑部件1434相连。托架部件1426持续地与托架部件1436相连接(即，构成整体)。 该整体连接在这里^^皮称为互连部件1470。小齿轮1427和1437的整体 连接在这里^皮称为互连部件1472。该实施例1410还分别包括第 一 电动机/发电机和第二电动机/发电 机1480和1482。第一电动机/发电机1480的定子固定在变速器外壳 1460上。笫一电动机/发电机1480的转子持续地连接在太阳齿轮部件 1422上。第二电动机/发电机1482的定子也固定在变速器外壳1460上。第 二电动机/发电机1482的转子持续地连接在太阳齿轮部件1432上。第一扭矩传递装置，例如输入离合器1450，其选择性地将太阳齿 轮部件1432与输入部件17连接起来。第二扭矩传递装置，例如输入 离合器1152，其选择性地将环形齿轮部件1434与输入部件17连接起来。第三扭矩传递装置，例如输入离合器1454,其选择性地将托架部 件1436与输入部件17连接起来。第四扭矩传递装置，例如制动器 1455,其选择性地对电动机/发电机1480的转子进行制动。第五扭矩 传递装置，例如制动器1457，其选择性地对电动机/发电机1482的转 子进行制动。第一、笫二、第三、第四和第五扭矩传递装置 1450,1452,1454,1455和1457用于帮助选择混合变速器1414的操作模 式。混合变速器1414还接受来自发动机12的功率，并且还与电功率 源1486交换功率，该电功率源可操作地连接在控制器1488上。图15b的操作模式表显示了对于变速器1414的五个操作^t式的 离合器接合，电动机/发电机状态，以及输出/输入比。如之前所述， 这些模式包括"蓄电池倒档模式"(BattRev), "EVT倒档模式"(EVT Rev)，"倒档和前进起动模式"(TCRev和TCFor),"连续可变传动 范围才莫式"(范围1.1,1.2，1.3…)和"固定比才莫式"(Fl， F2， F3和F4)。如上所述，在图15b的操作模式表和固定比模式表中显示了用于 扭矩传递装置的接合一览表。图15b还提供了利用图15b中作为示例 给出的环形齿轮/太阳齿轮齿比而获得的扭矩比的 一个示例。NR1/NS1 值是行星齿轮组1420的齿比，并且NR2/Ns2值是行星齿轮组1430的 齿比。另外，图15b的图表描述了利用给定的齿比样本而获得的比阶。 例如，在第一和第二固定的前进扭矩比之间的阶比为1.46,并且比延 展范围为2.64。在权利要求中，用语"持续地与...连接"或"持续地将…连接" 指直接连接或成比例的齿轮传动连接，例如利用齿轮装置连接到偏轴 上。另外，"固定部件，，或，，接地部件"可包括变速器外壳(又称变速箱壳) 或任何其它不旋转的构件。另外，当扭矩传递机构净皮说成将某物连接 到齿轮组的一个部件上时，该扭矩传递机构还可连接到将该扭矩传递 ^4勾与该部件相连的互连部件上。虽然公开了本发明的各种优选实施例，但是应该懂得，本发明的构思容易受到本领域中的技术人员所想到许多变化的影响。因此，本 发明范围并不受限于所显示和所介绍的细节，而是包括落在所附权利 要求范围内的所有变型和改型。
权利要求
1.一种电动变速器，包括用以接受发动机功率的输入部件；输出部件；第一电动机/发电机和第二电动机/发电机；第一、第二和第三差速齿轮组，它们各具有第一、第二和第三部件；所述输入部件持续地或选择性地与所述齿轮组的一个部件相连接，并且所述输出部件持续地与所述齿轮组的另一部件相连接；持续地将所述第一齿轮组的所述第一部件与所述第二齿轮组的所述第一部件连接起来的第一互连部件；持续地将所述第一齿轮组的所述第二部件与所述第二齿轮组的所述第二部件连接起来的第二互连部件；持续地将所述第三齿轮组的所述第一部件与所述第二齿轮组的所述第二部件或第三部件，或与固定部件连接起来的第三互连部件；所述第一电动机/发电机持续地或选择性地与所述第一齿轮组或第二齿轮组的一个部件相连接；所述第二电动机/发电机持续地与所述第二齿轮组或第三齿轮组的一个部件相连接，该部件不同于与所述第一电动机/发电机相连接的所述部件；选择性地将所述输入部件或所述第三齿轮组的一个部件与所述第一行星齿轮组或第二行星齿轮组的一个部件连接起来的第一扭矩传递装置；选择性地将所述输入部件或所述第三齿轮组的一个部件与所述第一、第二或第三齿轮组的一个部件连接起来的第二扭矩传递装置，该部件不同于连接到所述第一扭矩传递装置上的那个部件；选择性地将所述第一、第二或第三齿轮组的一个部件与所述固定部件或与所述输入部件连接起来的第三扭矩传递装置；与所述第一或第二电动机/发电机并行相连，用于选择性地对其旋转进行制动的第四扭矩传递装置；与所述第一或第二电动机/发电机中的另一电动机/发电机并行相连，用于选择性地对其旋转进行制动的第五扭矩传递装置；其中，所述第一、第二、第三、第四和第五扭矩传递装置可单独地或两个或三个组合地接合，从而提供一种带有连续可变速度比范围和四个固定的前进速度比的电动变速器。
2. 根据权利要求1所述的电动变速器，其特征在于，所述第一、 第二和第三差速齿轮组是行星齿轮组，它们各包括环形齿轮、太阳齿 轮和托架。
3. 根据权利要求2所述的电动变速器，其特征在于，各个所述 行星齿轮组的托架是单个小齿轮托架。
4. 根据权利要求2所述的电动变速器，其特征在于，所述行星 齿轮组的至少其中 一个托架是双小齿轮托架。
5. 根据权利要求1所述的电动变速器，其特征在于，所述第一 电动机/发电机持续地连接在所述第一齿轮组或笫二齿轮组的一个部 件上。
6. 根据权利要求1所述的电动变速器，其特征在于，所述第一 电动机/发电机可通过爪形离合器而选择性地交替地与所述第一齿轮 组或第二齿轮组的其中两个所述部件相连接。
7. —种电动变速器，包括用以接受发动机功率的输入部件； 输出部件；第 一 电动机/发电机和第二电动机/发电机；第一、第二和笫三差速齿轮组，它们各具有第一、第二和笫三部件；所述输入部件持续地或选择性地与所述齿轮组的一个部件相连接，并且所述输出部件持续地与所述齿轮组的另 一部件相连^t妻；持续地将所述第 一齿轮组的所述第 一部件与所述第二齿轮组的所述第 一部件连4妻起来的第 一互连部件；持续地将所述第一齿轮组的所述第二部件与所述第二齿轮组的所述第二部件连接起来的第二互连部件；持续地将所述第三齿轮组的所述笫 一部件与所述第二齿轮组的所述第二部件或第三部件，或与固定部件连接起来的第三互连部件；所述第一电动机/发电机持续地或选择性地与所述笫一齿轮组或第二齿轮组的 一个部件相连接；所述第二电动机/发电机持续地与所述第二齿轮组或第三齿轮组 的 一个部件相连接，该部件不同于与所述第 一 电动机/发电^l相连接的所述部件；和笫一、第二、第三、第四和第五扭矩传递装置，这些扭矩传递装 置是可接合的，以便选择性地将所述齿轮组的所述部件与所述齿轮组 的其它部件、所述输入部件或所述固定部件连接起来，从而提供一种 带有连续可变速度比范围和四个固定的前进速度比的电动变速器。
8. 根据权利要求7所述的电动变速器，其特征在于，所述第一、 第二和第三差速齿轮组是行星齿轮组，它们各包括环形齿轮、太阳齿 轮和托架。
9. 根据权利要求8所述的电动变速器，其特征在于，各个所述 行星齿轮组的托架是单个小齿轮托架。
10. 根据权利要求8所述的电动变速器，其特征在于，所述行星 齿轮组的至少其中 一个托架是双小齿轮托架。
11. 根据权利要求8所述的电动变速器，其特征在于，所述第一 扭矩传递装置选择性地将所述输入部件或所述第三齿轮组的一个部 件与所述第一齿轮组或第二齿轮组的一个部件连接起来。
12. 根据权利要求11所述的电动变速器，其特征在于，所述第 二扭矩传递装置选择性地将所述输入部件或所述第三齿轮纽的一个部件与所述第一、第二或第三齿轮组的另一部件连接起来。
13. 根据权利要求12所述的电动变速器，其特征在于，所述第三4丑矩传递装置选择性地将所述第一，第二或第三行星齿轮组的一个 部件与所述固定部件或与所述输入部件连接起来。
14. 根据权利要求13所述的电动变速器，其特征在于，所述第 四扭矩传递装置以电动机制动器的形式来实现，该电动机制动器与所 述第一电动机/发电机和第二电动机/发电机的其中一个并行连接，以 用于建立所述固定比。
15. 根据权利要求14所述的电动变速器，其特征在于，所述第 五^L矩传递装置以电动机制动器形式实现，该电动机制动器与所述第 一电动机/发电机和第二电动机/发电机中的另 一个并行地连接，以用 于对其进行选择性的制动。
16. —种电动变速器，包括用以接受发动机功率的输入部件； 输出部件；第一电动机/发电机和第二电动机/发电机； 第一差速齿轮组和第二差速齿轮组，它们各具有第一、第二和笫 三部件；所述输入部件持续地或选择性地与所述齿轮组的一个部件相连 接，并且所述输出部件持续地与所述齿轮组的另一部件相连接；持续地将所述第 一齿轮组的所述第 一部件与所述第二齿轮组的 所述第一部件连接起来的第一互连部件；持续地将所迷第一齿轮组的所述第二部件与所述第二齿轮组的 所述第二部件连接起来的第二互连部件；所述第一电动机/发电机持续地或选择性地与所述第一齿轮组或 第二齿轮组的一个部件相连接；所述第二电动机/发电机持续地与所述第一齿轮组或第二齿轮組的 一 个部件相连接，该部件不同于与所述第 一 电动机/发电机相连接的所述部件；选择性地将所述输入部件或所述第一齿轮组的一个部件与所述第 一齿轮组或第二齿轮组的 一个部件连接起来的第 一扭矩^[专递装置； 选择性地将所述输入部件或所述第一齿轮组的一个部件与所述笫 一齿轮组或第二齿轮组的另 一部件连接起来的第二扭矩传递装i;选择性地将所述第一齿轮组或第二齿轮组的一个部件与固定部 件或与所述输入部件连接起来的第三扭矩传递装置；与所述第 一或第二电动机/发电机并行相连，用于对其4t转进行制 动的第四扭矩传递装置；与所述第一或第二电动机/发电机中的另一电动机/发电机并行相 连，用于对其旋转进行制动的第五扭矩传递装置；其中，所述第一、第二、第三、第四和第五扭矩传递装置可迭择 性地接合，从而提供一种带有连续可变速度比范围和四个固定的前进 速度比的电动变速器。
17. 根据权利要求16所述的电动变速器，其特征在于，所述第 一电动机/发电机持续地连接在所述第一齿轮组的一个部件上。
18. 根据权利要求16所迷的电动变速器，其特征在于，还包括 第三齿轮组，其中，所述第一电动机/发电机可通过爪形离合器而选择 性地交替地与所述第二齿轮组的其中两个所述部件相连接。
19. 一种电动变速器，包括用以接受发动机功率的输入部件； 输出部件；第 一 电动机/发电机和第二电动机/发电机；笫一、笫二和第三差速齿轮组，它们各具有第一、第二和笫三部件；所述输入部件持续地或选择性地与所述齿轮组的一个部件相连 接，并且所述输出部件持续地与所述齿轮组的另 一部件相连4妄；持续地将所述第 一齿轮组的所述笫 一部件与所述第二齿轮组的所述第一部件连接起来的第一互连部件；持续地将所述第一齿轮组的所述第二部件与所述第二齿轮组的 所述第二部件连接起来的第二互连部件；持续地将所述第三齿轮组的所述第一部件连接到固定部件或连接到所述第二齿轮组的所述第二或第三部件上的第三互连部件；所述第 一电动机/发电机持续地或选择性地与所述第 一齿轮组或第二齿轮组的 一个部件相连接；所述第二电动机/发电机持续地与所述第二齿轮组或第三齿轮组的一个部件相连4妻；选择性地将所述输入部件或所述第三齿轮组的一个部件与所述 第一行星齿轮组或第二行星齿轮组的一个部件连接起来的笫一扭矩 传递装置；选择性地将所述输入部件或所述第三齿轮组的一个部件与所述 第 一齿轮组或第二齿轮组的另 一部件连接起来的第二扭矩传递装置；与所述第一电动机/发电机并行相连，用于对其旋转进行制动的第 三扭矩传递装置；和与所述笫二电动机/发电机并行相连，用于对其旋转进行制动的第 四扭矩传递装置；其中，所述第一，第二，第三和第四扭矩传递装置可选择性地接 合，从而提供一种带有连续可变速度比范围和四个固定的前进速度比 的电动变速器。
20.根据权利要求19所述的电动变速器，其特征在于，还包括 第五扭矩传递装置，其选择性地将所述第一、第二或第三齿轮组的一 个部件与固定部件或与所述输入部件连接起来。
全文摘要
本发明的电动变速器系列提供了低容量、低成本的电动变速器机构，其包括两个或三个差速齿轮组，蓄电池，两个可互换地用作电动机或发电机的电机，以及四个或五个可选择的扭矩传递装置。这些可选择的扭矩传递装置可单独地或两两组合地，或三个组合地接合起来，以产生一种带有连续可变传动范围(包括倒档)和四个机械固定的前进速度比的EVT。这些扭矩传递装置和第一及第二电动机/发电机可操作地在电动变速器中提供五个操作模式，包括蓄电池倒档模式，EVT倒档模式，倒档和前进起动模式，连续可变传动范围模式，以及固定比模式。
文档编号F16H3/72GK101283200SQ200680035391
公开日2008年10月8日 申请日期2006年7月19日 优先权日2005年8月3日
发明者M·拉哈文, N·K·布克诺尔 申请人:通用汽车环球科技运作公司