三模式電動變速傳動裝置的制作方法

文檔序號：5799157閱讀：406來源：國知局

專利名稱：三模式電動變速傳動裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有兩個電動/發電機的電動變速傳動裝置，所述傳動裝置具有三個前進電動變速模式并優選對于給定的轉矩在所述兩個電動/發電機上需要基本上相等的最大轉矩需求。
背景技術：
電動變速傳動裝置通常具有連接到發動機的輸入元件和連接到行星齒輪組的不同元件的一個或兩個電動/發電機以實現一或多個電動變速操作模式，固定傳動比模式和純電動模式。電動變速傳動裝置可以以各種方式改善車用燃料的經濟性。例如，在減速和制動期間，以及在低速或輕載運行期間所述發動^幾在怠速關閉以減少由于發動機阻力導致的效率損失。在發動機運行期間由一個作用為發電機的電機俘獲的制動能量(通過再生制動)或能量被在發動機關閉期間利用。在發動機運行在電動變速模式期間，發動機轉矩或功率的瞬態需求由電動/發電機補充，從而允許縮小發動機而不減少表面上的車輛性能。另外，對于給定的動力需求所述發動機可以運行在所述最佳的效率點上或其附近。所述電動/發電機能在制動器期間俘獲車輛動能，這使得發動機能關閉更長的時間，補充發動機轉矩或動力和/或在發動機低轉速下運行，或向附加設備供電。另夕卜，在附加能量再生中所述電動/發電機是很高效的且來自電池的電力充當可用的轉矩儲備從而允許在相對低的傳動裝置數字傳 5力比下運4亍。發明內容
—種具有兩個電動/發電機和多個行星齒輪組的電動變速傳電動變速操作模式。在三個前進電動變速模式期間對于給定的輸入轉矩每個電動/發電機需要的最大轉矩優選基本上相等。這允許第一和第二電動/發電機基本上尺寸相等。
傳動裝置的第一，第二和第三行星齒輪組可以分別由所述傳動裝置的桿圖中的不同的桿表示。每個桿具有第一，第二和第三節點，分別表示由所述桿表示的行星齒輪組的不同的元件。輸入元件，輸出元件和第一和第二電動/發電機與不同的節點連接。轉矩傳遞機構以不同的組合方式選擇性地接合以相互連接所述節點或將所述節點與固定構件連接從而建立三個前進電動變速模式。優選，在這些模式中所述節點被互連，這樣與所述電動/發電機的一個相連的節點與給定節點之間的距離和與所述輸入元件連接的節點與給定節點之間的距離的比值在每個電動變速模式中是相同的。(在該比值中所述電動/發電機被認為是比在電動變速模式中需要更大的轉矩。)因此，在所述三個前進電動變速模式期間，對于在輸入元件上給定的轉矩，需要來自一個電動/發電機的最大轉矩基本上等于在所述三個前進電動變速模式期間需要來自另一個電動/發電機的最大轉矩。
優選，在第一變速傳動比;^莫式期間所述輸入元件和一個電動 /發電機之間的轉矩比基本上等于在第二變速傳動比模式期間所述輸入元件和同一電動/發電機之間的轉矩比，并基本上等于在第三變速傳動比模式期間所述電動/發電機和所述輸入元件之間的轉矩比。在所有變速傳動比模式中所述輸入元件和第一電動/發電機之間的最大轉矩比基本上等于在所有變速傳動比模式中所述輸入元件和第二電動/發電機之間的轉矩比。
優選，所述第一前進電動變速模式是輸入-分配模式，以及所述第二和第三前進電動變速模式是復合-分配模式。所述復合-分配模式的特點在于基本上相同的傳動比分布。
在一實施例中，一互連元件與第一行星齒輪組的一個元件持續連接。在所述三個前進電動變速模式的每個中所述第三行星齒輪組的一個元件與所述固定構件或所述電動/發電機中的一個連接進而共同轉動。在所述三個前進電動變速模式的每個中所述第三行星齒輪組的元件中的另一個與所述互連構件連接進而共同轉動。與所述固定構件或所述電動/發電機中的一個連接的所述元件和與所述互連元件連接進而共同轉動的元件確定了所述第三行星齒輪組的有效傳動比。
在另一實施例中，第一，第二和第三行星齒輪組中的每一個能由各自的三節點桿表示，所述三節點桿具有分別表示第一，第二和第三元件的第一，第二和第三節點。所述第一和第三行星齒輪組是復式行星齒輪組。第一互連元件固定地將第一桿的第二節點與第二桿的第一節點連接進而共同轉動；第二互連元件固定地將第二桿的第二節點與第三桿的第二節點連接進而共同轉動。所述輸入元件與第一行星齒輪組的第一節點持續連接從而共同轉動。所述第三行星齒輪組的第一節點與所述輸出元件持續連接從而共同轉動。第一電動/發電機與第一桿的第三節點持續連接。第二電動/發電機與第二桿的第一節點持續連接。優選，所述第一轉矩傳遞機構選擇性地接合以將所述第三桿的第三節點與所述固定構件連接，所述第二轉矩傳遞機構選擇性地接合以將所述第三桿的第三節點與第二桿的第一節點連接進而共同轉動；第三轉矩傳遞機構選擇性地接合以將第二桿的第三節點與一固定構件連接；和第四轉矩傳遞機構選擇性地接合以將所述第一桿的第三節點與第二桿的第三節點連接進而共同轉動。所述轉矩傳遞機構如此連接，所述第一和第三轉矩傳遞機構可能被接合以建立第一電動變速模式，所述第一和第四轉矩傳遞機構可能被接合以建立第二電動變速模式，和所述第二和第四轉矩傳遞機構可能接合以建立第三電動變速才莫式。
用在所述電動變速傳動裝置中的所述行星齒輪組的特征在于有效傳動比，這樣在所述三個前進電動變速才莫式期間對于所述輸入元件上給定的轉矩需要來自每一電動/發電機基本上相等的最大轉矩。在一實施例中，所述三個行星齒輪組中的兩個的有效傳動比是不小于1.7且不大于2.3,而另一個行星齒輪組的有效傳動比是不小于1.0且不大于 1.4。在另一實施例中，所述三個行星齒輪組中的兩個的有效傳動比是不小于l.O且不大于1.4，而另一行星齒輪組的有效傳動比是不小于1.7且不大于2.3。
在所述第三行星齒輪組是復式行星齒輪組的實施例中，所述第三行星齒輪組可以包括第一中心齒輪元件，保持架元件，和第二中心齒輪元件，保持架元件可旋轉地支撐第一和第二組小齒輪。第一和第二組小齒輪彼此連續地嚙合，第一中心齒輪元件與第一組小齒輪連續地嚙合。第二中心齒輪元件與第二組小齒輪連續地嚙合。通過這樣利用復式行星齒輪組，當兩個中心齒輪元件具有相同尺寸時，對于所述齒輪組，兩個中心齒輪元件中小的和兩個中心齒輪元件中大的之間的有效傳動比盡可能接近l.O是可能的，而所述中心齒輪元件和所述齒圈元件之間的有效傳動比對于使用中心齒輪元件，齒圈元件和單組小齒輪的簡單行星齒輪組來說是不可能的，所述簡單行星齒輪組的中心齒輪元件，齒圈元件和單組小齒輪在單一平面內嚙合。
在所述第三行星齒輪組是復式行星齒輪組的實施例中，做為選擇，所述第三行星齒輪組可以包括中心齒輪元件，保持架元件，和齒圏元件，所述保持架元件可旋轉地支撐第一和第二組小齒輪。第一和第二組小齒輪彼此連續地嚙合，中心齒輪元件與第一組小齒輪連續地嚙合。第二組小齒輪與齒圈元件連續地嚙合。通過利用這樣的復式行星齒輪組，對于所述齒輪組來說，中心齒輪元件和所述保持架元件之間接近 1.0的有效傳動比對所述第三行星齒輪組是可以實現的，而在中心齒輪元件和齒圏元件之間具有如此有效傳動比的簡單行星齒輪組將需要特別小的小齒輪。
在所述電動變速裝置的一個實施例中，所述多個行星齒輪組包括至少兩對被持續連接進而共同轉動的元件。每一對包括所述行星齒輪組的兩個的元件。其中所述行星齒輪組的至少包括第一齒輪元件，第二齒輪元件和保持架元件，保持架元件可旋轉地支撐第一和第二組小齒輪。第一組小齒輪與第一齒輪元件嚙合，第二組小齒輪與第一組小齒輪和第二齒4侖元件嚙合。所述轉矩傳遞機構^皮以至少兩個的三個組合的方式選擇性地接合從而在輸入元件和輸出元件之間實現兩個不同的固定傳動比。另外，所述轉矩傳遞機構被以至少三個的兩個組合的方式選擇性地接合從而所述電動/發電機一起在輸入元件和輸出元件之間實現變速傳動比模式。
—種設計具有三個行星齒輪組和兩個電動/發電機的傳動裝置的方法，包括選擇所述電動/發電機和所述選擇的行星齒輪組之間的持續連接，和通過轉矩傳遞機構的接合所述行星齒輪組的不同的元件或所述行星齒輪組的元件和固定構件之間的選擇連接以通過所述轉矩傳遞機構不同的組合的接合實現三個前進電動變速搡作模式。所述方法進一步地包括選擇所述三個行星齒輪組的有效傳動比，在所述三個前進電動變速模式期間對于給定的轉矩這需要來自每個電動/發電機基本上相等的最大轉矩，從而允許第一和笫二電動/發電機在尺寸上基本相等。
在電動變速傳動裝置中，一個電動/發電機通常吸收由另一個電機產生的電力從而改變所述傳動裝置的傳動比，除損耗和電池組和附加設備動力外，這樣它們需要的動力是相等的。如果所述傳動裝置具有超過一個電動變速操作^t式，所述電動/發電機通常輪流使用電池電源或向電池電源供電，對于混合的操作和傳遞發動機動力它們需要基本上相等的動力需求。因此，提供與相等的動力要求相匹配的相等的轉矩要求從而最小化用于這種傳動裝置的兩個電動/發電機的尺寸和成本。也就是說，對于兩個電動/發電機相等的轉矩需求，相等功率的兩個電動/發電機任何一個不需要因為承受更大轉矩的理由而更大。
本發明的上述特征和優點以及其他的特征和優點從下面論述中將變得更加明顯，所述論述是接合附圖對實現本發明的最佳方式進行的論述。

圖；和

圖1是桿圖形式的電動變速傳動裝置的第一實施例的示意圖2是圖1的實施例中第一前進電動變速;f莫式的示意圖圖3是圖1的實施例中第二前進電動變速模式的示意圖圖4是圖1的實施例中第三前進電動變速模式的示意圖圖5是符號圖形式的圖1的傳動裝置實施例的示意圖；圖6是符號圖形式的圖1的傳動裝置另一實施例的示意圖圖7是符號圖形式的圖1的傳動裝置另一實施例的示意圖圖8是符號圖形式的圖1的傳動裝置另一實施例的示意圖圖9是符號圖形式的圖1的傳動裝置另一實施例的示意圖圖10是桿圖形式的電動變速傳動裝置的第二實施例的示意圖11是圖IO的實施例中第一前進電動變速模式的示意圖圖12是圖10的實施例中第二前進電動變速模式的示意圖圖13是圖10的實施例中第三前進電動變速模式的示意圖
圖14是符號圖形式的圖10的傳動裝置實施例的示意圖具體實施方式
第一桿圖實施例
參見附圖，其中類似的附圖標記表示類似的組件。圖1說明了一包括發動機12的動力系統10，發動機12連接到電動變速傳動裝置 14。所述傳動裝置14設計成在發動機12的某些工況下接收來自發動機 12的驅動功率的至少一部分，如下所述。所述發動機具有作為傳動裝置 14的輸入元件16的輸出軸。主減速器單元17可操作地連接到傳動裝置 14的輸出元件18。
所述傳動裝置14包括三節點桿20,三節點桿20代表具有第一，第二和第三元件的第一行星齒輪組，第一，第二和第三元件分別由節點A, B和C表示。所述元件可以是齒圏元件，中心齒輪元件和保持架元件，當然可能不以那種順序。這里使用的，"節點，，是傳動裝置的一個組件，例如齒圈元件，保持架元件，或中心齒輪元件，其特點在于轉速以及其起到將來自其他的組件的、施加到那些組件的轉矩接合的作用，并從那些組件到其他組件。所述其他的組件可以與給定的節點相互作用，給定的節點包括相同行星齒輪組的其他的同軸的元件，所述其他同軸的元件表現為相同桿上的其他節點。可能與給定節點相互作用的其他的組件還包括與其他行星齒輪組的元件，固定構件例如所述傳動裝置外殼，及其他的傳動裝置元件，所述行星齒輪組表現為在另一桿上的節點。
所述傳動裝置14進一步包括另一三節點桿30,三節點桿30 代表具有第一，第二和第三元件的第二行星齒輪組，所述第一，第二和笫三元件分別由節點D, E和F表示。所述節點D, E,和F分別表示齒圈元件，中心齒輪元件，以及保持架元件，盡管不一定以這個順序。所述傳動裝置14還包括另一三節點桿40,三節點桿40代表具有第一，第二和第三節點G， H以及I的第三行星齒輪組。所述節點G， H和I分別表示齒圏元件，中心齒輪元件，以及保持架元件，盡管不一定以這個順序。
所述傳動裝置14具有幾個固定的互連。互連元件70持續連接節點B, E和I進而共同轉動。所述互連元件70可能是單一軸，例如軸向運轉在傳動裝置14內的主軸。換句話說，獨立的互連元件可以被使用來，例如分別連接節點B和E,以及節點E和I。電動/發電機80 (還 4皮認為是MZGB)持續連接至節點C。輸入元件16與節點A連接進而共同轉動。另一電動/發電機82 (也被認為是M/G B)被連接至節點F或共同轉動。節點H與輸出元件18連接進而共同轉動。本領域技術人員應當理解，電動/發電機80, 82分別具有可轉動的轉子和固定至固定構件，例如傳動裝置14的殼的定子。下面進一步討論的，傳動裝置14如此構造，即所述電動/發電機80和82在三個前進電動變速模式期間某些點上各個電動/發電機承受基本上相等的最大轉矩技術要求。這允許所述電動 /發電機具有基本上相等的最小尺寸。
所述傳動裝置14還具有幾個選擇性地接合的轉矩傳遞機構以提供各種操作模式，如下所述。轉矩傳遞機構50, —固定的離合器，這里也被認為是制動器，選擇性地接合以將節點G固定至固定構件84, 例如傳動裝置14的殼體。轉矩傳遞機構52，一轉動離合器，選擇性地接合以將節點F和電動/發電機82與節點G連接進而它們共同轉動。另一轉矩傳遞機構54, —固定的離合器，選擇性地接合以將節點D固定至所述固定構件84。最后，轉矩傳遞機構56, —轉動離合器，選擇性地接合以將節點C和電動/發電機80與節點D連接進而它們一起轉動。
可以具有一附加、4壬選的轉矩傳遞才幾構58(圖1中虛線所示以表示它是任選的)以提供附加的操作模式，如下所述。轉矩傳遞機構 58, —轉動離合器，選擇性地接合以連接節點A和節點C進而它們一同轉動。通過連接表示為桿20的節點A和C的行星齒輪組的兩個元件，轉矩傳遞機構58的接合導致由桿20表示的所述行星齒輪組的所有元件以相同的速度轉動，從而起到鎖止離合器的作用。
如果所述轉矩傳遞機構50被接合，節點G是由桿40表示的所述行星齒輪組內部的反作用元件，通過互連元件70傳遞的動力將經過節點I傳遞至節點H并因此至所述輸出元件18。當所述轉矩傳遞機構 52接合時，所述電動/發電機82接收功率來自節點G和節點F的動力或傳遞動力至節點G和節點F。當所述轉矩傳遞機構54被接合時，節點D 保持不動并變成由桿30表示的行星齒輪組內部的反作用元件。當所述轉矩傳遞機構56 ,皮接合時，電動/發電機80與節點D連接進而共同轉動，并接收或容納經過節點D和節點C的動力。當轉矩傳遞機構58被接合時，由桿20表示的行星齒輪組被鎖止，這樣所述輸入元件的速度提供至節點E。
這里論述的動力系統和傳動裝置的每個實施例具有電源，其可操作地連接到所述電動/發電機，這樣電動/發電機可以傳遞功率至所述電源或從所述電源接收電力。一控制器可操作地連接到所述電源以控制來自或到所述電源的電力的分配。所述電源可以是一或多個電池組。其他的電源，比如具有提供，或存儲和分配電功率能力的燃料電池，也可以用來替代所述電池組。電源和控制器相對于圖5 - 9和14的每一個實施例顯示和描述，圖5 - 9和14以示意圖的形式顯示。以桿圖的形式顯示的圖1 -4和10 - 13的實施例也包括電源和控制器，盡管未顯示，所述電源和控制器與圖5 - 9和14所示同樣的方式可操作地連接到所述電動/發電機。由傳感器采集的運行數據，例如輸入元件16和輸出元件 18的速度可以提供至控制器以用于各種用途，例如當運行在再生制動模式時。
所述傳動裝置14獲得包括三個前進電動變速模式的幾個操作模式，每個操作才莫式將在圖2-4分別詳細說明，細節如下。圖5-9 的傳動裝置實施例是桿圖傳動裝置14的各種可選的實現方式，并以與所述傳動裝置14類似的方式操作。轉矩傳遞機構50, 52, 54和56中兩個組合的接合建立所述三個前進電動變速操作;漠式。轉矩傳遞機構50 和54的接合建立第一前進電動變速沖莫式。轉矩傳遞機構50和56的接合建立第二前進電動變速^t式。轉矩傳遞機構52和56的接合建立第三前進電動變速模式。轉矩傳遞機構50, 52, 54和56中三個組合的接合建立各種固定傳動比操作模式。除建立所述各個電動變速模式的每兩個轉矩傳遞機構組合之外，矩傳遞機構58的接合允許用于電動變速才莫式的固定傳動比模式，其中所述被連接的電機80相對于所述發動機12正向轉動。所述傳動裝置14能夠不用發動機12的作用驅動所述輸出元件 18,也就是說在任何電動變速模式但優選在第一前進電動變速模式中輸入元件16是固定的。所述傳動裝置14能在任何電動變速模式但優選在用于倒檔操作的第一前進電動變速模式中反向驅動所述輸出元件18,以及簡單地通過選擇電動/發電機80和82的速度的綜合以產生輸出元件 18的倒轉。
那些傳動裝置設計領域的技術人員應當認識到，桿的部分的尺寸(即在節點之間的相對間隔)與所述齒輪元件的輪齒數目或工作半徑成正比并表示為輪齒數目或工作半徑，所述齒輪元件確定由所述桿表示的行星齒輪組的有效傳動比。這里使用的"有效傳動比"就簡單行星齒 4侖組來說是NR/NS,齒圈元件的齒數NR與中心齒輪元件的齒數Ns的比值。
對于簡單的行星齒輪組，該比值是通常公知的"傳動比，，，但這里必須包括廣義的術語以確定行星齒輪組元件的相對的尺寸從而將復式行星齒輪組包括在內。就復式行星齒輪組來說，所述有效傳動比取決于作用為筒單行星齒輪組中齒圈元件的部件與作用為簡單行星齒 4侖組中中心齒4侖元件的部件的比值。
例如，在具有中心齒輪元件，可旋轉地支撐兩組小齒輪的保持架元件和齒圈元件的復式行星齒輪組中，第一組小齒輪與中心齒輪元件和第二組小齒輪嚙合，而第二組小齒輪還與齒圈元件嚙合，所述有效傳動比是NR/NS-1,齒圈元件的齒數NR與中心齒輪元件的齒數Ns的比值減1。
在具有第一中心齒輪元件，與第一中心齒輪元件和第二組小齒輪嚙合的第一組小齒輪，和與第二組小齒輪嚙合的第二中心齒輪元件的復式行星齒輪組中，所述有效傳動比是NSL/NSS,大的中心齒輪元件的齒數(NsL)與小的中心齒輪元件的齒數(Nss)的比值。
參見圖1的傳動裝置14,節點A和B間的距離是L2而節點B和C之間的距離是L1。距離Ll選擇為基本上等于距離L2的兩倍，建立一 2.0的桿20的有效傳動比。節點E和F之間的距離等于節點B 和C之間的距離，或L1。節點D和E之間的距離等于節點A和B之間的距離，或L2。這樣，桿30的有效傳動比是2.0。節點H和I之間的距離和節點G和H之間的距離都是L。這樣，桿40的有效傳動比接近實際的1.0。盡管不可能制造有效傳動比為1.0的簡單行星齒輪組(因為齒圈元件的尺寸必須與中心齒輪元件的尺寸相同)，對簡單行星齒輪組來說接近1.0的有效傳動比是不切實際的因為需要極小和快速轉動的小齒輪，但通過利用復式行星齒輪組，1.0的有效傳動比是可以獲得的，這里定義的1.0的有效傳動比是用于任何行星齒輪組的極低的可能比值。
—個節點相對于另一節點的杠桿作用與至所述另一個節點的距離成比例；這樣節點C具有為節點A兩倍的沿節點B的杠桿作用，這樣節點F具有為節點D兩倍的沿節點E的杠桿作用，這樣節點I和G 具有相同的沿節點H的杠桿作用。另外，行星齒輪組元件之間的轉矩關系可能通過作用于所述各個節點上的成比例的橫向沖擊力表示和替代。因為作用于行星齒輪組上的轉矩必須平衡，作用于所述桿上的力同樣地也必須被平衡。桿上節點的相對布置是類似于齒圈元件，中心齒輪元件和保持架元件轉矩的施力點。
第一前進電動變速模式是輸入-分配操作模式，而第二和第三模式是復合-分配搡作模式。通常，輸入-分配模式使用機構以分配從輸入元件經流過所述傳動裝置至輸出元件的動力，輸出元件與所述輸入元件在速度方面完全相關；而復合-分配模式使用機構來分配所述流經傳動裝置的動力，在速度上基本與輸入元件和輸出元件兩者相關。也就是說，在輸入-分配模式，輸入元件的速度不與任何一個所述電動/發電在復合分配;f莫式，輸入元件的速度和輸出元件的速度都不與任何一個所述電動/發電機的速度成正比。當然，存在所述轉矩傳遞機構的接合的其他組合以實現其他的操作狀態。例如，隨著轉矩傳遞機構54和56同時接合，所述電動/發電機82可以被利用為電機以提供動力至所述互連元件70并借此提供用于發動機12的啟動轉矩。如果所有的四個轉矩傳遞機構50， 52, 54和56同時接合，輸入軸16和輸出軸18 一皮有效地固定，因此沒有動力可以傳遞，這就產生"停車驅動"結構。所有轉矩傳遞機構的同時分離提供正的空擋狀態。
為了下面討論的目的，發動機12的轉動方向將被認為是前進或正的，與發動機12相反的轉動方向被認為是倒退或負的。在第一操作模式期間，轉矩傳遞機構50和54被接合。在空擋狀態，發動機12 處在怠速，電動/發電機80的速度是負的或反的，這樣節點B的速度是零。當所述動力系統10運行在空擋狀態時，其可以在正向或反向驅動所述車輛。為了在反向運動，所述電動/發電機80的負的或反的速度被允許增加，借此在所述反方向增加節點B的速度。電動/發電機82操作為電機以參與驅動所述車輛并因此增加在節點F處至傳動裝置14的動力，所述動力通過節點E分配至互連元件。該動力被傳遞到節點I并隨后經過節點H至輸出元件18。顯然，所述車輛可以從所述空擋狀態在反向移動。此外，在所述倒檔操作期間，發動機12的速度從怠速增加到一升高的速度。第一前進電動變速操作模式
為了建立第一前進電動變速模式，轉矩傳遞機構50和54被接合，發動機12從所述怠速加速到一預定轉速，隨后所述電動/發電機 80 (作為發電機)的速度被降低，電動/發電機82 (作為電機)的速度被增加。該操作將繼續到所述電動/發電機80的速度是零，從而建立機械的點。這就是第一前進電動變速操作模式的結束。該第一電動變速模式是動力傳動裝置的輸入-分配型。參見圖2,在第一前進電動變速模式期間通過轉矩傳遞機構50和54的接合在傳動裝置14內建立的互連將被說明。具體地說，節點D和G都一皮固定至固定構件84。需要在節點C 通過電動/發電機80提供的轉矩與節點C和B之間的距離(Ll )相對于節點A和B之間的距離(L2)成反比，這分別表示所述電動/發電才幾80 和輸入元件16沿節點B (是所述桿20的輸出元件)的杠桿作用。Ll的長度是L2長度的兩倍，所以需要從連接到節點C的電動/發電機80的轉矩是提供在連接到節點A的輸入元件16處轉矩的一半。
在第一機械的操作點，電動/發電機80的速度為零，因為有轉矩傳遞機構54保持節點D是固定的，電動/發電機82的速度也是零。在這點上，轉矩傳遞才幾構54和56可以在同步狀態下互換，這樣在這些裝置的接合和分離中就沒有滑動。應當理解，在該操作點，傳動裝置14 在基本上枳4成動力流動(因而術語"枳4戒點")結構中運4亍，通過電動 /發電機80, 82傳遞的軸功率可以忽略不計，從電動/發電機80或82的電損耗是非常小的。第一機械的點是第一電動變速^t式的結束和第二電動變速模式的開始。第二前進電動變速操作模式
在第一機械的點，所述傳動裝置可被控制來通過分離轉矩傳遞機構54和接合轉矩傳遞機構56從第一電動變速模式變換到第二然電動變速模式，電動/發電機82的操作從而從電機改變為發電機。還在該互換點，電動/發電機80的操作從發電機模式變換到電機模式。發動機 12的速度在第二電動模式期間保持預定轉速，或根據需要改變。為了具有從一個模式到另一個模式同步換檔的優點，輸入元件16的速度與輸出元件18的速度的比值最好保持在第一機械的點和第二機械的點之間而傳動裝置14運行在第二電動變速模式。
參見圖3,在第二前進電動變速模式期間通過轉矩傳遞機構 50和56的接合在傳動裝置14內建立的互連的桿圖被說明。具體地說，節點G被固定至固定構件84，電動/發電機80與節點C被連接至節點D 進而一同轉動。當三節點桿的兩個節點與另一三節點桿的兩個其他節點連接時，所述桿被一起壓縮，所述連接的節點對齊，為了定位所述連接的節點，按現有技術重定桿的比例是需要的。在第二電動變速模式中，因為節點C和D被連接，以及節點B和E被連接，桿20和30被壓縮，節點B和E對齊，節點C和D對齊，節點D和E之間的-巨離/人L2至 Ll，導致節點F和E之間的距離同才羊地雙倍，即/人Ll到L3， L3是L1 長度的兩倍。這樣，當電動/發電機82不提供轉矩時，需要在節點C和12提供的轉矩的一半，如節點C和E的距離(Ll)相對于節點A和B之間的距離(L2)所示。當電動/發電機80不提供轉矩時，需要在節點F 處通過電動/發電機82提供的轉矩是在所述輸入元件16處提供的轉矩的四分之一，如節點F和E的距離(L3)和節點A和E之間的距離(L2)所示。
在第一機械的點，在該實施例中其是第二電動變速模式的開始，電動/發電機80可以提供所有提供至所述輸入元件16的轉矩的反作用所需的轉矩，而不使用或供應機械動力，因為電動/發電機80是固定的。在第二機械的點，在該實施例中其是第二電動變速模式的結束，電動/發電機82可以提供所有提供至所述輸入元件16的轉矩的反作用所需的轉矩，而不使用或供應機械動力，因為電動/發電機82是固定的。在這兩點之間，電動/發電機80和82分攤提供反作用力矩的任務，這樣該載荷可以從電動/發電機80經過第二電動變速才莫式逐漸地傳遞到電動/ 發電機82。在缺乏電池電源和電動附加設備載荷的情況下，該載荷被轉移以便由電動/發電機82產生的電力通過電動/發電機80消耗，所以所述凈效應只不過是/人所述輸入元件16傳遞動力至輸出元件18。
為了在第二電動變速模式期間繼續加速所述輸出元件18 (和安裝有傳動裝置14的車輛)，第二電動變速模式是復合-分配模式，(作為發電機)的速度被降低。電動/發電機80和發動機12施加正相或前進轉動至所述節點B,電動/發電機82在桿30的節點F處提供轉動反作用元件。由電動/發電機82產生的電能可以被利用來給連接到電動/發電機80, 82的電池充電以驅動所述電動/發電機80,或根據電動/發電機 80的需求電力值和電池的荷電水平驅動電動/發電才幾80和82兩者。
所述動力系統10繼續運行在第二電動變速模式直到電動/發電機82的速度已經減少到零且電動/發電機80的速度已經增加到最大值。在這一點上，電動/發電機82具有零的速度，其等于由轉矩傳遞機構50保持固定的節點G的速度。這是第二機械的點，在該點所述轉矩傳遞機構50和52可以以同步的方式互換，其中在傳動比改變期間沒有滑動發生。這是第二前進電動變速模式的結束以及第三前進電動變速操作模式的開始。第三前進電動變速操作模式
所述第三前進電動變速操作模式也是復合-分配操作模式。在第三前進電動變速操作模式期間，電動/發電機80操作為發電機而電動/發電機82操作為電機。電動/發電機80的速度減少而電動/發電機82 的速度增加。節點G和H都被以前進方向或正向驅動。節點G由電動/ 發電機82驅動，與節點I由發動才幾12經過由桿20表示的4亍星齒4侖組和由電動/發電才幾82經過由桿30代表的行星齒輪組兩者驅動。
參見圖4，在第三前進電動變速模式期間通過轉矩傳遞機構 52和56的接合在傳動裝置14內建立的互連的桿圖被說明。具體地說，電動/發電才幾80與節點F與節點G連接進而共同轉動，電動/發電機80 和節點C ^皮連接至節點D進而一同轉動。因為桿20兩個節點與桿30 的兩個節點連接且桿30的兩個節點與桿40的兩個節點連接，所以桿20, 30和40被一同壓縮，所述連接的節點對齊，為了對齊所述連接的節點，所述桿20, 30和40纟皮重新確定比例。這樣，在所述第三電動變速才莫式，因為節點C和D被連接，節點B, E和I被連接，節點F和G被連接，所以桿20， 30和40被壓縮，這些相應的節點被對齊，節點G和H之間的距離和節點H和I之間的距離在每個情況下從L增加到Ll。當電動/ 發電機82不提供轉矩時，需要在節點C和D處通過電動/發電機80提供的轉矩是在所述輸入元件16處通過發動機12提供的轉矩的四分之一，如相對距離L3和L2所示。當電動/發電機80不提供轉矩時，需要在節點F處通過電動/發電機82提供的轉矩是在所述輸入元件16處提供的轉矩的一半，如各自的相對距離Ll和L2所示。
這樣，在第一和第二前進電動變速操作模式期間發生的第一，第二和第三電動變速模式中需要從電動/發電機80反作用由發動機 12提供至所述輸入元件16的給定轉矩的最大轉矩是至所述輸入元件16 的轉矩的一半，并與從電動/發電機82的需求轉矩相同，這發生在第三電動變速沖莫式期間。這等于最大轉矩因為由桿20, 30和40表示的所述行星齒輪的選擇的傳動比分別是2.0, 2.0和1.0。因為電動/發電機80, 82具有相同的最大轉矩要求，所以它們可以在尺寸上相等。
在第三前進電動變速操作才莫式期間，電動/發電機80供應電力至傳動裝置14,所述電力可利用來驅動作為電機的電動/發電機82和 /或提供能量至連接到所述電機的電池組以增加所述電池存儲電荷。所述第三前進電動變速操作模式可以繼續直到所述動力系統10驅動車輛達到車輛的最高轉速點，在該最高轉速點，電動/發電機80的速度是零，即第三機一成的點。
電動/發電機80, 82中的一個速度為零的運行點是重要的運行點，因為在每個這種運行點是機才戒的運行點中，經過所述動力系統IO 被分配的電能的量是最小的而所述機械動力流是最大的或大于總功率流的百分比。眾所周知，這導致動力系統IO操作效率的大幅度增加。固定傳動比模式
傳動裝置14還提供三個固定傳動比操作模式。第一固定傳動比才莫式由轉矩傳遞機構50, 54和56的接合提供，優選當電動/發電機 80的速度是零時在第一和第二電動變速模式之間建立的第一機械的點上。第二固定傳動比模式由轉矩傳遞機構50, 52和56的接合提供，優選當電動/發電機82的速度是零時在第二和第三電動變速才莫式之間建立的第二機械的點上。第三固定傳動比才莫式由轉矩傳遞機構52, 54和56 的接合提供，優選當電動/發電機80的速度是零時在所述第三機械的點上。
第二前進電動變速操作才莫式的傳動比分布與第三前進電動變速操作模式的傳動比分布相同。第二電動變速模式的傳動比范圍從3.0到1.5，建立2.0的傳動比分布。這里使用的，"傳動比"是傳動裝置的輸入元件的速度除以所述輸出元件的速度。這里使用的，"傳動比分布"是檔位或模式開始時的傳動比相對于檔位或模式結束時的傳動比。第三電動變速模式的傳動比范圍是從1.5到0.75,也是2.0的傳動比分布。
在圖1至4中，每個行星齒輪組的元件的相對速度可以使用所述節點之間的距離來計算，所述節點在所述桿上表示這些元件。對于第一固定傳動比模式，參見圖2,與桿20上的節點C連接的電動/發電機80是固定的，所以與節點A連接的輸入元件16的速度和與節點B連接的互連元件70的速度之間的比值是，從節點A至節點C的距離，即 L1和L2的和，與節點B至節點C的距離，Ll之間的比值，這是用于表示行星齒輪組的桿的三比二的比值，具有2.0的有效傳動比。互連元點G(固定的)之間的距離與從節點H到節點G的距離之間的比值得到，這導致具有1.0的比值的行星齒輪組的二比一的比值。第一固定傳動比模式總的傳動比隨后是這兩個比值的乘積，3.0的傳動比。
對于第二固定傳動比模式，參見圖3,電動/發電機82是固定的，所以與節點A連接進而共同轉動的輸入元件16和與節點E連接即Ll力a上L2，與從節點E至節點F的距離之間的比值，這是用于壓縮桿20, 30的三比四的比值，桿20, 30表示所述互連的行星齒輪組，每個具有2.0的有效傳動比。互連元件70和固定的節點G之間的距離與輸出元件18和固定的節點G之間的距離的比值可以使用桿40同樣地得到，這導致具有1.0的有效傳動比的行星齒輪組的二比一的比值。第二前進固定傳動比模式總的傳動比隨后是這兩個比值的乘積，1.5的傳動比。
對于第三固定傳動比模式，參見圖4,電動/發電機80是固定的，所以經過所述傳動裝置的總的傳動比是從節點A到節點C和D 的距離與從節點H至節點C和D的距離的比值，從節點A到節點C和 D的距離是L1和L2的和(參見圖3),從節點H到節點C和D的距離是L3,節點A和節點C與D分別與輸入元件16和電動/發電機80連接，節點H和節點C與D分別與輸出元件18和電動/發電才幾80連接。這樣，所述第三固定傳動比模式具有四比三的傳動比，是0.75。圖1-4的傳動裝置的具體實施例第一實施例
如圖5所示，動力系統IIO提供了傳動裝置114的一個具體實施例，傳動裝置114能由圖示圖1-4中桿圖所示的動力系統IO表示，并能以與所述10動力系統相同的方法操作。動力系統110包括發動機 12,主減速器機構17,和具有輸入元件116和輸出元件118的電動變速傳動裝置114,輸入元件116與發動機12連接進而共同轉動，輸出元件 118與主減速器機構17連接進而共同轉動。所述傳動裝置114包括三個行星齒輪組120， 130,和140,分別表示圖1-4中的桿20, 30和40。
所述行星齒輪組120包括中心齒輪元件122,齒圈元件124 和保持架元件126。保持架元件126可旋轉地支撐多個小齒輪127,多個小齒4侖127與中心齒輪元件122和齒圏元件124兩者嚙合。齒圈元件 124具有86個齒而中心齒輪元件具有44個齒，建立用于4亍星齒輪組120 的2.0的有效傳動比。
行星齒輪組130包括中心齒4侖元件132,齒圈元件134和保持架元件136，保持架元件136可旋轉地支撐多個小齒輪137,多個小齒輪137與中心齒輪元件132和齒圈元件134兩者嚙合。齒圈元件134 具有86個齒而中心齒輪元件具有44個齒，建立用于行星齒輪組130的 2.0的有效傳動比。
所述4亍星齒輪組140包4舌中心齒輪元件142，齒圈元件144 和保持架元件146。所述保持架元件146可旋轉地支撐第一組小齒輪147 和第二組小齒輪148。第一組小齒輪147與所述中心齒4侖元件142和第二組小齒輪148兩者嚙合。第二組小齒輪148被布置成與所述第一組小齒輪147和齒圈元件144兩者嚙合。這樣，所述行星齒輪組140是復式，中心齒輪元件-小齒輪-小齒輪-齒圈元件齒輪組，這里被認為是S - P - P -R齒輪組。齒圈元件144具有104個齒而中心齒輪元件142具有44個齒。 S陽P - P - R齒4侖組例如行星齒4侖組140的有效傳動比是(NR/NS)- l;齒圏元件144的齒數與中心齒輪元件142的齒數的比值減1。
在所述S - P - P - R齒輪組140中，齒圈元件144的速度是中心齒輪元件142和保持架元件146的速度的加權平均數。進入中心齒輪元件142內的轉矩和進入保持架元件146內的轉矩加起來是從所述齒圈元件144輸出的轉矩。齒圈元件144具有104個齒而中心齒輪元件142 具有44個齒，建立用于行星齒輪組140的1.36的有效傳動比。
互連元件170持續連接所述保持架元件126,保持架元件 136，和中心齒4侖元件142。互連元件170可以^齊纟灸為兩個獨立的元件，其中一個用來連接保持架元件126和136,另一個用來連接保持架元件 136和中心齒輪元件142。
所述齒圈元件124,保持架元件126和中心齒4侖元件122分別對應圖l-4中的節點A, B和C。所述齒圈元件134,保持架元件136 和中心齒4侖元件132分別對應圖1- 4中的節點D, E和F。所述保持架元件146,齒圈元件144,和中心齒輪元件142分別對應節點G, H和I。
電動變速傳動裝置還包括兩個電動/發電機180和182，它們可以接收來自儲能裝置186例如一電池組的電力或向所述儲能裝置提供電力。電子控制器188與電池186和功率變換器190信號連通，功率變換器190還與電動/發電機180, 182的定子部分電連通。所述控制器188 響應于各種輸入信號通過變換器190調節電動/發電才凡180， 182和電池 186之間的功率流，所述輸入信號包括車輛速度，操作者需求，電池186 的荷電水平和由發動機12提供的動力，變換器190在電池186提供或利用的直流電和電動/發電才幾180, 182的定子部分提供或利用的交流電之間轉換。
所述電動變速傳動裝置114還包括多個轉矩傳遞機構150， 152, 154和156。轉矩傳遞才幾構150選擇性地4妻合以將保持架元件146 固定至固定構件184。轉矩傳遞機構152選擇性地接合以將中心齒輪元件132和電動/發電機182與保持架元件146連接進而它們一同轉動。轉矩傳遞機構154選4^性地接合以將齒圏元件134固定至所述固定構件 184。轉矩傳遞機構156選#^生地接合以連接電動/發電機180和齒圈元件134進而它們一同轉動。
動力系統110的操作與圖1中描述的動力系統10的操作相同。也就是說，轉矩傳遞機構150和154的接合建立第一前進電動變速模式，轉矩傳遞機構150和156的接合建立第二前進電動變速沖莫式，以及轉矩傳遞機構152和156的接合建立第三前進電動變速模式。傳動裝置14還提供三個固定傳動比操作模式。第一固定傳動比模式由轉矩傳遞機構150, 154和56的接合提供(提供3.02的固定傳動比)，優選在第一和第二前進電動變速模式之間建立的第一機械的點上。第二固定傳動比模式由轉矩傳遞機構150, 152和56的接合提供(提供1.48的固定傳動比)，優選在第二和第三電動變速模式之間建立的第二機械的點上。第三固定傳動比模式由轉矩傳遞機構152， 154和156的接合提供(提供 0.76的固定傳動比)，優選在電動/發電機80的速度為零時的笫三機械的點上。
另外，需要來自電動/發電機180的最大轉矩與需要來自電動/發電機182的最大轉矩相同，這允許它們具有相同的尺寸，如圖l-4 中示意的桿圖所示。此外，在第二和第三用電變速模式中建立基本相同的傳動比分布。第二實施例
如圖6所示，動力系統210提供了傳動裝置214的一個具體實施例，傳動裝置214能由圖示圖1-4中桿圖所示的動力系統IO表示，并能以與所述10動力系統相同的方法操作。動力系統210包括發動機 12,主減速器機構17,和具有輸入元件216和輸出元件218的電動變速傳動裝置214,輸入元件216與發動機12連接進而共同轉動，輸出元件 218與主減速器機構17連接進而共同轉動。所述傳動裝置214包括三個行星齒輪組220, 230和240,分別表示圖1-4中的桿20， 30和40。
行星齒輪組220包括中心齒4侖元件222,齒圏元件224，和保持架元件226。保持架元件226可旋轉地支撐多個小齒輪227,多個小齒輪227布置成與中心齒輪元件222和齒圏元件224兩者嚙合。齒圈元件224具有86個齒而中心齒輪元件222具有44個齒，建立用于行星齒輪組220的2.0的有效傳動比。
4亍星齒輪組230包括中心齒輪元件232，齒圈元件234和保持架元件236，保持架元件236可旋轉地支撐多個小齒輪237,多個小齒輪237被布置成與中心齒輪元件232和齒圏元件234兩者嚙合。齒圈元件234具有86個齒而中心齒輪元件232具有44個齒，建立用于行星齒輪組230的2.0的有效傳動比。
所述行星齒輪組240包括第一中心齒輪元件242,保持架元件246,第一和第二組小齒輪247, 248以及第二中心齒輪元件243。所述保持架元件246可旋轉地支撐第一組小齒輪247和第二組小齒輪248。第一組小齒輪247被布置成與所述中心齒輪元件242和第二組小齒輪 248兩者嚙合。第二組小齒輪248被布置成與所述第一組小齒輪247和第二中心齒輪元件243兩者嚙合。這樣，所述行星齒輪組240是復式，中心齒輪元件-小齒輪-小齒輪-中心齒輪元件齒輪組，這里被認為是S-P -P - S齒輪組。S - P - P - S齒輪組例如行星齒輪組240的有效傳動比是:NSL/NSS,大的中心齒輪元件242的齒數(Nsl)與小的中心齒輪元件243的齒數(Nss)的比值。
這樣，如果所述中心齒輪元件242具有46個齒而中心齒輪元件243具有40個齒，所述行星齒輪組的有效傳動比是1.15。在所述S -P - P - S齒輪組240中，保持架元件46的速度是中心齒輪元件242的速度和中心齒輪元件243的速度的加權平均數。進入中心齒輪元件242 內的轉矩和進入中心齒輪元件243內的轉矩加起來是從所述保持架元件 246輸出的轉矩。
互連元件270固定連接所述保持架元件226,保持架元件236 和中心齒4侖元件243。互連元件270可以替換為兩個獨立的元件，其中一個用來連接保持架元件226和236,另一個用來連接保持架元件236 和中心齒4侖元件243。
所述齒圈元件224,保持架元件226和中心齒輪元件222分別對應圖l-4中的節點A, B和C。所述齒圈元件234，保持架元件236 和中心齒輪元件232分別對應圖1- 4中的節點D, E和F。第一中心齒輪元件242,保持架元件246和第二中心齒輪元件243分別對應節點G, H和I。
電動變速傳動裝置還包括兩個電動/發電沖幾280和282,它們可以接收來自儲能裝置2 86例如一電池組的電力或向所述儲能裝置提供電力。電子控制器288與電池286和功率變換器290信號連通，功率變換器290還與電動/發電機280， 282的定子部分電連通。所述控制器288 響應于各種輸入信號通過變換器290調節電動/發電才幾280， 282和電池286之間的功率流，所述輸入信號包括車輛速度，才喿作者需求，電池286 的荷電水平和由發動機12提供的動力，變換器290在電池286提供或利用的直流電和電動/發電機280, 282的定子部分提供或利用的交流電之間轉換。
所述電動變速傳動裝置214還包括多個轉矩傳遞機構250， 252, 254和256。轉矩傳遞才幾構250選4奪性地接合以將中心齒輪元件242 固定至固定構件284。轉矩傳遞機構252選擇性地接合以將中心齒輪元件232和電動/發電機282與中心齒輪元件242連接進而它們一同轉動。轉矩傳遞機構254選擇性地接合以將齒圏元件234固定至所述固定構件 284。轉矩傳遞才凡構256選擇性地接合以連接電動/發電才幾280和齒圈元件234進而它們一同轉動。
動力系統210的操作與圖1中描述的動力系統10的操作相同。也就是說，轉矩傳遞機構250和254的接合建立第一前進電動變速沖莫式，轉矩傳遞機構250和256的接合建立第二前進電動變速模式，以及轉矩傳遞機構252和256的接合建立第三前進電動變速才莫式。傳動裝置214還提供三個固定傳動比操作模式。第一固定傳動比模式由轉矩傳遞機構250, 254和256的接合提供(提供3.25的固定傳動比)，優選在第一和第二前進電動變速模式之間建立的第一機械的點上。第二固定傳動比模式由轉矩傳遞機構250, 252和256的接合提供(提供1.58的固定傳動比)，優選在第二和笫三電動變速模式之間建立的第二機械的點上。第三固定傳動比^^莫式由轉矩傳遞機構252, 254和256的接合提供(提供 0.74的固定傳動比)，優選在電動/發電機280的速度為零時的笫三機械的點上。
另外，需要來自電動/發電機280的最大轉矩與需要來自電動/發電機282的最大轉矩相同，這允許它們具有相同的尺寸，如圖1-4 中示意的桿圖所示。此外，在第二和第三用電變速模式中建立基本相同的傳動比分布。第三實施例
如圖7所示，動力系統310提供了傳動裝置314的一個具體實施例，傳動裝置314能由圖示圖1-4中桿圖所示的動力系統IO表示，并能以與所述10動力系統相同的方法操作。除增加一齒圏元件344和一制動器型轉矩傳遞機構359外，動力系統310與動力系統210相同，齒圈元件344可操作來執行倒檔傳動比，如下所述。此外，轉矩傳遞機構354和356,以及轉矩傳遞才幾構350和352都相互偏離而不是對齊。動力系統310包括發動機12,主減速器機構17，和具有輸入元件316 和輸出元件318的電動變速傳動裝置314,輸入元件316與發動機12連接進而共同轉動，輸出元件318與主減速器機構17連接進而共同轉動。所述傳動裝置314包括三個4亍星齒輪組320, 330和340,分別表示圖 1-4中的桿20, 30和40。
行星齒4侖組320包括中心齒4侖元件322，齒圈元件324,和保持架元件326。保持架元件326可旋轉地支撐多個小齒輪327,多個小齒輪327被布置成與中心齒輪元件322和齒圈元件324兩者嚙合。齒圈元件324具有86個齒而中心齒輪元件322具有44個齒，建立用于行星齒輪組320的2.0的有效傳動比。
行星齒輪組330包括中心齒輪元件332,齒圈元件334和保持架元件336，保持架元件336可旋轉地支撐多個小齒輪337,多個小齒輪337被布置成與中心齒輪元件332和齒圈元件334兩者嚙合。齒圈元件334具有86個齒而中心齒輪元件332具有44個齒，建立用于行星齒輪組330的2.0的有效傳動比。
所述行星齒輪組340包括第一中心齒輪元件342，保持架元件346,第一和第二組小齒輪347, 348以及第二中心齒輪元件343。所述保持架元件346可旋轉地支撐第一組小齒輪347和第二組小齒輪348。第一組小齒輪347被布置成與所述中心齒輪元件342和第二組小齒輪 348兩者嚙合。第二組小齒輪348被布置成與所述第一組小齒輪347和第二中心齒輪元件343兩者嚙合。齒圈元件344被布置成與第一組小齒輪347嚙合。轉矩傳遞才幾構359選擇性地接合以將齒圈元件344固定至所述固定構件384。轉矩傳遞機構359 一皮接合只建立保持架元件346的反向轉動，這樣提供經過所述傳動裝置的倒檔減速比。轉矩傳遞機構359 在任何前進操作模式都不接合，在這樣的模式中齒圈元件344自由地自旋而不對第三行星齒輪組340的有效傳動比產生影響。這樣，對前進操作模式來說，行星齒輪組340起到復式S-P-P-S齒輪組的作用。在前進操作模式行星齒輪組340的有效傳動比是NSL/NSS,大的中心齒輪元件342的齒數(Nsl)與小的中心齒輪元件343的齒數(Nss)的比值。
這樣，如果所述中心齒4侖元件342具有46個齒而中心齒專侖元件343具有40個齒，所述行星齒輪組的有效傳動比是1.15。在所述S -P - P - S齒輪組340中，保持架元件46的速度是中心齒輪元件342的速度和中心齒輪元件343的速度的加^又平均數。進入中心齒輪元件342 內的轉矩和進入中心齒輪元件343內的轉矩加起來是從所述保持架元件 346輸出的轉矩。
互連元件370持續連接所述保持架元件326,保持架元件336 和中心齒4侖元件343。互連元件370可以替換為兩個獨立的元件，其中一個用來連接保持架元件326和336,另一個用來連接保持架元件336 和中心齒輪元件243。
所述齒圏元件324,保持架元件326和中心齒4侖元件322分別對應圖l-4中的節點A, B和C。所述齒圈元件334，保持架元件336 和中心齒輪元件332分別對應圖1- 4中的節點D, E和F。第一中心齒輪元件342，保持架元件346和第二中心齒4侖元件343分別對應節點G, H和I。
電動變速傳動裝置314還包括兩個電動/發電機380和382, 它們可以接收來自儲能裝置3 86例如一電池組的電力或向所述儲能裝置提供電力。電子控制器388與電池386和功率變換器390信號連通，功率變換器390還與電動/發電機380, 382的定子部分電連通。所述控制器388響應于各種輸入信號通過變換器390調節電動/發電機380, 382 和電池386之間的功率流，所述輸入信號包括車輛速度，操作者需求，電池386的荷電水平和由發動機12提供的動力，變換器390在由電池 386提供或利用的直流電和由電動/發電機380, 382的定子部分提供或利用的交流電之間轉換。
所述電動變速傳動裝置314還包括多個轉矩傳遞才幾構350, 352， 354, 356和359。轉矩傳遞才幾構350選4奪性地接合以將中心齒專侖元件342固定至固定構件384。轉矩傳遞機構352選擇性地接合以將中心齒輪元件332和電動/發電才幾382與中心齒輪元件342連接進而它們一同轉動。轉矩傳遞機構354選擇性地接合以將齒圈元件334固定至固定構件384。轉矩傳遞機構356選擇性地接合以連接電動/發電機380和齒圈元件334進而它們一同轉動。轉矩傳遞機構359選擇性地接合以將齒圈元件344固定至固定構件384。與圖6的傳動裝置214相比，傳遞機構354和350分別與轉矩傳遞4幾構356和352偏離而不是對齊。該結構可以允許所述電動/發電機380, 382安裝的比電動/發電機280, 282彼此更近一些，從而將傳動裝置314的總長度最小化。
除提供倒檔電動變速模式外，動力系統310的操作與圖1 中描述的動力系統10的操作相同，如下所述。也就是說，轉矩傳遞才幾構350和354的接合建立第一前進電動變速模式，轉矩傳遞機構350和 356的接合建立第二前進電動變速才莫式，以及轉矩傳遞機構352和356 的接合建立第三前進電動變速才莫式。轉矩傳遞才幾構350, 354和359的接合建立倒檔電動變速操作模式，因為被固定的齒圈元件344提供反作用力矩以改變第一組小齒輪347的旋轉方向，這樣保持架元件346和輸出元件318就反向轉動。傳動裝置314還提供三個固定傳動比操作模式。第一固定傳動比模式由轉矩傳遞機構350, 354和56的接合提供(提供 3.25的固定傳動比)，優選在第一和第二前進電動變速;f莫式之間建立的第一積4成的點上。第二固定傳動比才莫式由轉矩傳遞沖;L構350, 352和356 的接合提供(提供1.58的固定傳動比)，優選在第二和第三電動變速模式之間建立的第二機械的點上。第三固定傳動比模式由轉矩傳遞機構 350, 354和356的接合提供(提供0.74的固定傳動比)，優選在電動/ 發電機380的速度為零時的第三機械的點上。
另外，需要來自電動/發電機380的最大轉矩與需要來自電動/發電機382的最大轉矩相同，這允許它們具有相同的尺寸，如圖l-4 中示意的桿圖所示。此外，在第二和第三用電變速模式中建立基本相同的傳動比分布。第四實施例
如圖8所示，動力系統410提供了傳動裝置414的一個具體實施例，傳動裝置414能由圖示圖1-4中桿圖所示的動力系統IO表示，并能以與所述10動力系統相同的方法操作。除在轉矩傳遞機構位置上的差別外，動力系統410與圖6中所示的動力系統210相同，如下所述。動力系統410包4舌發動才幾12,主減速器才7L構17,和具有輸入元件416和輸出元件418的電動變速傳動裝置414,輸入元件416與發動機12連接進而共同轉動，輸出元件418與主減速器機構17連接進而共同轉動。所述傳動裝置414包括三個4亍星齒4侖組420, 430和440,分別表示圖 1_4中的桿20, 30和40。
4亍星齒輪組420包括中心齒4侖元件422,齒圈元件424，和保持架元件426。保持架元件426可旋轉地支撐多個小齒輪427,多個小齒輪427被布置成與中心齒輪元件422和齒圈元件424兩者嚙合。齒圈元件424具有86個齒而中心齒輪元件422具有44個齒，建立用于行星齒輪組420的2.0的有效傳動比。
行星齒輪組430包括中心齒輪元件432，齒圈元件434和保持架元件436,保持架元件436可旋轉地支撐多個小齒輪437,多個小齒輪437被布置成與中心齒輪元件432和齒圈元件434兩者嚙合。齒圏元件434具有86個齒而中心齒輪元件432具有44個齒，建立用于行星齒4侖組430的2.0的有效傳動比。
所述行星齒輪組440包括第一中心齒輪元件442,保持架元件446，第一和第二組小齒輪447, 448以及第二中心齒輪元件443。所述保持架元件446可旋轉地支撐第一組小齒輪447和第二組小齒輪 448。第一組小齒輪447被布置成與所述中心齒輪元件442和第二組小齒輪448兩者嚙合。第二組小齒輪448 ^皮布置成與所述第一組小齒輪447 和第二中心齒輪元件443兩者嚙合。這樣，行星齒輪組440是復式S-P -P - S齒輪組。S - P - P - S齒輪組例如行星齒輪組440的有效傳動比是:NSL/NSS,大的中心齒輪元件"2的齒數(N化)與小的中心齒輪元件443的齒數(Nss)的比值。
這樣，如果所述中心齒輪元件442具有46個齒而中心齒輪元件443具有40個齒，所述行星齒輪組的有效傳動比是1.15。在所述S -P - P - S齒輪組440中，保持架元件444的速度是中心齒輪元件442的速度和中心齒輪元件443的速度的加一又平均數。進入中心齒4侖元件442 內的轉矩和進入中心齒輪元件443內的轉矩加起來是從所述保持架元件 446輸出的轉矩。
互連元件470持續連接所述保持架元件426,保持架元件436和中心齒4侖元件443。互連元件470可以替:換為兩個獨立的元件，其中一個用來連接保持架元件426和436,另一個用來連接保持架元件 436和中心齒輪元件443。
所述齒圈元件424,保持架元件426和中心齒輪元件422 分別對應圖1- 4中的節點A， B和C。所述齒圈元件434，保持架元件 436和中心齒輪元件432分別對應圖1-4中的節點D, E和F。第一中心齒輪元件442，保持架元件446和第二中心齒輪元件443分別對應節點 G, H和I。
電動變速傳動裝置414還包^"兩個電動/發電才凡480和482，它們可以接收來自儲能裝置4 86例如一電池組的電力或向所述儲能裝置提供電力。電子控制器488與電池486和功率變換器490信號連通，功率變換器4卯還與電動/發電機480， 482的定子部分電連通。所述控制器488響應于各種輸入信號通過變換器490調節電動/發電機480, 482 和電池486之間的功率流，所述輸入信號包括車輛速度，操作者需求，電池4 86的荷電水平和由發動機12提供的動力，變換器490在電池486 提供或利用的直流電和電動/發電機480, 482的定子部分提供或利用的交流電之間轉換。
所述電動變速傳動裝置414還包括多個轉矩傳遞機構450, 452, 454和456。轉矩傳遞才幾構450選擇性地接合以將中心齒4侖元件442 固定至固定構件484。轉矩傳遞機構452選擇性地接合以將中心齒4侖元件432和電動/發電才幾482與中心齒輪元件442連接進而它們一同轉動。轉矩傳遞機構454選擇性地接合以將齒圈元件434固定至所述固定構件 484。轉矩傳遞才幾構456選擇性地接合以連接電動/發電才幾480和齒圈元件434進而它們一同轉動。與圖6的傳動裝置214相比，傳遞機構454 和450分別與轉矩傳遞才幾構456和452偏離而不是徑向地對齊。該結構可以允許所述電動/發電才幾480, 482安裝的比電動/發電機280, 282彼此更近一些，從而將傳動裝置414的總長度最小化。
動力系統410的操作與圖1中描述的動力系統IO的操作相同。也就是說，轉矩傳遞機構450和454的接合建立第一前進電動變速模式，轉矩傳遞機構450和456的接合建立第二前進電動變速才莫式，以及轉矩傳遞機構452和456的接合建立第三前進電動變速模式。傳動裝置414還提供三個固定傳動比操作模式。第一固定傳動比模式由轉矩傳遞機構450, 454和456的接合提供(提供3.25的固定傳動比)，優選在第一和第二前進電動變速模式之間建立的第一機械的點上。第二固定傳動比模式由轉矩傳遞機構450， 452和456的接合提供(提供1.58的固定傳動比)，優選在第二和第三電動變速模式之間建立的第二機械的點上。第三固定傳動比^t式由轉矩傳遞機構452, 454和456的接合提供(提供 0.74的固定傳動比)，優選在電動/發電機480的速度為零時的第三機械的點上。
另外，需要來自電動/發電機480的最大轉矩與需要來自電動/發電機482的最大轉矩相同，這允許它們具有相同的尺寸，如圖l-4 中示意的桿圖所示。此外，在第二和第三用電變速模式中建立基本相同的傳動比分布。第五實施例
如圖9所示，動力系統510提供了傳動裝置514的一個具體實施例，傳動裝置514能由圖示圖1- 4中桿圖所示的動力系統10表示，并能以與所述10動力系統相同的方法操作。除在轉矩傳遞機構的位置和行星齒輪組540的元件的相對尺寸和結構上的差別外，動力系統 510與圖6中所示的動力系統210相同，如下所述。動力系統510包括發動機12,主減速器才幾構17,和具有輸入元件516和輸出元件518的電動變速傳動裝置514，輸入元件516與發動才幾12連接進而共同轉動，輸出元件518與主減速器機構17連接進而共同轉動。所述傳動裝置514 包括三個行星齒輪組520, 530和540,分別表示圖1-4中的桿20, 30 和40。
4亍星齒輪組520包括中心齒4侖元件522,齒圈元件524,和保持架元件526。保持架元件526可旋轉地支撐多個小齒輪527,多個小齒輪527被布置成與中心齒輪元件522和齒圈元件524兩者嚙合。齒圈元件524具有86個齒而中心齒輪元件522具有44個齒，建立用于行星齒輪組520的2.0的有效傳動比。
行星齒4侖組530包括中心齒4侖元件532,齒圈元件534和保持架元件536,保持架元件536可旋轉地支撐多個小齒輪537，多個小齒輪537被布置成與中心齒輪元件532和齒圈元件534兩者嚙合。齒圏元件534具有86個齒而中心齒輪元件532具有44個齒，建立用于行星齒輪組530的2.0的有效傳動比。
所述行星齒輪組540包括第一中心齒輪元件542,保持架元件546,第一和第二組小齒輪547, 548以及第二中心齒輪元件543。所述保持架元件546可旋轉地支撐第一組小齒輪547和第二組小齒輪 548。第一組小齒輪547被布置成與所述中心齒輪元件542和第二組小齒輪548兩者嚙合。第二組小齒輪548被布置成與所述第一組小齒輪547 和第二中心齒輪元件543兩者嚙合。這樣，行星齒輪組540是復式S-P -P - S齒輪組。S - P - P - S齒輪組例如行星齒輪組540的有效傳動比是:NSL/NSS,大的中心齒輪元件的齒數(N化)與小的中心齒輪元件542的齒數(Nss)的比值。
這樣，如果所述中心齒輪元件543具有46個齒而中心齒輪元件542具有40個齒，所述行星齒輪組的有效傳動比是1.15。因為所述小的中心齒輪元件542選擇性地接合至所述固定構件584或至電動/ 發電機582和中心齒輪元件532，與圖6, 7和8中的行星齒輪組240, 340和440相比，在第一和第二電動變速模式中所述行星齒輪組540提供了更小的速度-減速比。所述固定傳動比模式的數值也受影響，如下所述。在所述S-P-P-S齒輪組540中，保持架元件544的速度是中心齒輪元件542的速度和中心齒4侖元件543的速度的加4又平均數。進入中心齒輪元件542內的轉矩和進入中心齒輪元件543內的轉矩加起來是從所述保持架元件546輸出的轉矩。
互連元件570持續連接所述保持架元件526,保持架元件 536和中心齒4侖元件543。互連元件570可以^,:換為兩個獨立的元件，其中一個用來連接保持架元件526和536,另一個用來連接保持架元件 536和中心齒4侖元件543。
所述齒圈元件524,保持架元件526和中心齒輪元件522 分別對應圖1- 4中的節點A, B和C。所述齒圏元件534,保持架元件 536和中心齒輪元件532分別對應圖1-4中的節點D， E和F。第一中心齒輪元件542,保持架元件546和第二中心齒輪元件543分別對應節點 G, H和I。
電動變速傳動裝置514還包括兩個電動/發電才幾580和582，它們可以接收來自儲能裝置586例如一電池組的電力或向所述儲能裝置提供電力。電子控制器588與電池586和功率變換器590信號連通，功率變換器590還與電動/發電機580, 582的定子部分電連通。所述控制器588響應于各種輸入信號通過變換器590調節電動/發電機580, 582 和電池586之間的功率流，所述輸入信號包括車輛速度，操作者需求，電池586的荷電水平和由發動機12提供的動力，變換器590在由電池 586提供或利用的直流電和由電動/發電機580, 582的定子部分提供或利用的交流電之間轉換。
所述電動變速傳動裝置514還包括多個轉矩傳遞機構550， 552, 554和556。轉矩傳遞才幾構550選擇性地接合以將中心齒4侖元件542 固定至固定構件584。轉矩傳遞機構552選擇性地接合以將中心齒4侖元件532和電動/發電機582與中心齒輪元件542連接進而它們一同轉動。轉矩傳遞機構554選擇性地接合以將齒圈元件534固定至所述所述固定構件584。轉矩傳遞才幾構556選4奪性地接合以連"l妄電動/發電才幾580和齒圈元件534進而它們一同轉動。與圖6的傳動裝置214相比，傳遞機構 554和550分別與轉矩傳遞才凡構556和552偏離而不是徑向地對齊。該結構可以允許所述電動/發電才幾580, 582安裝的比電動/發電才幾280 , 282 彼此更近一些，從而將傳動裝置514的總長度最小化。
動力系統510的操作與圖1中描述的動力系統10的操作相同。也就是說，轉矩傳遞機構550和554的接合建立第一前進電動變速模式，轉矩傳遞機構550和556的接合建立第二前進電動變速模式，以及轉矩傳遞機構552和556的接合建立第三前進電動變速^t式。傳動裝置514還提供三個固定傳動比操作模式。第一固定傳動比模式由轉矩傳遞機構550， 554和556的接合提供(提供2.82的固定傳動比)，優選在第一和第二前進電動變速模式之間建立的第一機械的點上。第二固定傳動比才莫式由轉矩傳遞才幾構550， 552和556的接合提供(提供1.38的固定傳動比)，優選在第二和第三電動變速模式之間建立的第二機械的點上。第三固定傳動比模式由轉矩傳遞機構552, 554和556的接合提供(提供 0.79的固定傳動比)，優選在電動/發電才7L 580的速度為零時的第三機械的點上。
另外，需要來自電動/發電機580的最大轉矩與需要來自電動/發電機582的最大轉矩相同，這允許它們具有相同的尺寸，如圖1-4中示意的桿圖所示。此外，在第二和第三用電變速模式中建立基本相同的傳動比分布。第二桿圖實施例
圖10以桿圖的形式說明了動力系統610。動力系統610與圖1的動力系統10的構造不同。歸因于由桿620， 630和640表示的所述行星齒輪組的具體選擇的有效傳動比，動力系統610可操作來提供三個前進電動變速才莫式，在三個前進電動變速才莫式中電動/發電才幾680和 682需求的最大轉矩相同。動力系統610包括發動機12,發動機12連接到電動變速傳動裝置614。所述變速裝置614設計成在發動才幾12的某些工況下4妻收來自發動才幾12的驅動功率的至少一部分，如下所述。所述發動機具有作為傳動裝置614的輸入元件616的輸出軸。主減速器單元17可操作地連接到傳動裝置614的輸出元件618。
所述傳動裝置614包括三節點桿620,三節點桿620代表具有第一，第二和第三元件的第一行星齒輪組，第一，第二和第三元件分別由節點J, K和M表示。所述元件可以是齒圈元件，中心齒4侖元件和保持架元件，當然可能不以那種順序。
所述傳動裝置614進一步地包括另一三節點桿630,三節點桿630代表具有第一，第二和第三元件的第二行星齒輪組，第一，第二和第三元件分別由節點N， P和Q表示。所述節點N, P和和Q分別表示齒圏元件，中心齒輪元件，以及保持架元件，盡管不一定以這個順序。所述傳動裝置614還包括另一三節點桿640,三節點桿640代表具有第一，第二和第三節點R, S和T的第三行星齒輪組。所述節點R, S 和T每個表示齒圈元件，中心齒輪元件，以及保持架元件，盡管不一定以這個順序。
所述傳動裝置614具有幾個固定的互連。互連元件672將節點J和N持續連接進而共同轉動。互連元件674將節點P和T持續連接進而共同轉動。互連元件672和674可以是具有連接在外面的套殼的軸，所述軸和套殼是整體的或不可分割的。電動/發電機680 (也被認為是M/G A)與節點M持續連接。輸入元件616與節點K連接進而共同轉動。另一電動/發電才幾682 (也^皮認為是M/G B)蜂皮連接至節點N進而共同轉動。節點S與輸出元件618連接進而共同轉動。本領域技術人員應當理解，電動/發電才幾680, 682分別具有可轉動的轉子和固定至固定構件，例如傳動裝置614的殼的定子。下面進一步討論的，傳動裝置614這樣構造，即在三個前進電動變速^t式期間的某些點上所述電動/發電機680 和682承受基本上相等的最大轉矩要求。這允許所述電動/發電機680, 682具有基本上相等的，最小的尺寸。
傳動裝置614還具有幾個選擇性地接合的轉矩傳遞才幾構以提供各種工作模式，如下所述。轉矩傳遞機構650, —固定的離合器，這里也被認為是制動器，選擇性地接合以將節點R固定至固定構件684, 例如傳動裝置614的殼體。轉矩傳遞機構652, —轉動離合器，選擇性地接合以將節點N和電動/發電機682與節點R連接進而它們共同轉動。另一轉矩傳遞機構654，一固定的離合器，選擇性地接合以將節點Q固定至所述固定構件684。最后，轉矩傳遞機構656, —轉動離合器，選擇性地接合以將節點M和電動/發電機680與節點Q連接進而它們一起轉動。
可以具有一附加、任選的轉矩傳遞一幾構658(圖10中虛線所示以表示它是任選的)以提供附加的操作模式，如下所述。轉矩傳遞機構 658, —轉動離合器，選擇性地接合以連接節點K和節點M連接進而它們共同轉動。通過連接表示為桿620的節點K和M的行星齒輪組的兩個元件，轉矩傳遞機構658的接合導致由桿620表示的所述行星齒輪組的所有元件以相同的速度轉動，從而起到鎖止離合器的作用。
傳動裝置614獲得包括三個前進電動變速模式的幾個操作模式，每個操作模式將分別在圖11-13中詳細說明，細節如下。圖14 的傳動裝置實施例是桿圖傳動裝置614的一種實現方式，并以與所述傳動裝置614類似的方式才喿作。轉矩傳遞才幾構650, 652， 654和656中的兩個的組合的接合建立所述三個前進電動變速操作模式。轉矩傳遞機構 650和654的接合建立第一前進電動變速^莫式。轉矩傳遞機構650和656 的接合建立第二前進電動變速;f莫式。轉矩傳遞機構652和656的接合建立第三前進電動變速才莫式。轉矩傳遞才幾構650， 652, 654和656中的三個的組合的接合建立各種固定傳動比操作模式。除建立所述各個電動變速模式的每兩個轉矩傳遞機構的組合之外，轉矩傳遞機構658的接合允許用于這些電動變速模式的固定傳動比模式。所述傳動裝置614能夠不用發動機12的作用驅動所述輸出元件618,也就是說當輸入元件616是固定的時候，在任何電動變速模式能夠通過合適的選擇電動/發電機680 和682的速度反向驅動所述輸出元件618。
接合圖l-4的論述，桿的部分的尺寸(即在節點之間的相對間隔)與所述齒輪元件的輪齒數目或工作半徑成正比并表示為輪齒數目或工作半徑，所述齒輪元件確定由所述桿表示的行星齒輪組的有效傳動比。參見圖10所示的傳動裝置614，節點J和K之間的距離是L4而節點K和M之間的距離也是L4,從而創造桿620的有效傳動比為接近1.0。節點N和P之間的距離是L5,其被選擇為節點P和Q之間距離L6的兩倍。這樣，桿630的有效傳動比是2.0。節點N具有兩倍于節點Q沿節點P的杠桿作用。節點R和S之間的距離是L4，桿620的節點S和T 之間的距離以及節點J和K之間的i 巨離和節點K和M也是L4 。這樣，桿640的有效傳動比接近實際的1.0。盡管不可能建立具有l.O的有效傳動比的簡單行星齒輪組(因為齒圈元件的尺寸必須與中心齒輪的尺寸相同)，但通過利用復式行星齒輪組可以獲得1.0的有效傳動比。相應地，桿620和640分別表示復式行星齒輪組。
由傳動裝置614提供的第一前進電動變速模式是輸入-分配操作模式，而第二和第三電動變速模式是復合-分配操作模式。當然，存在所述轉矩傳遞機構的接合的其他組合以實現其他的操作狀態。例如果所有的四個轉矩傳遞才幾構650, 652， 654和656同時4妾合，flr入軸 616和輸出軸618被有效地固定，因此沒有動力可以傳遞，這就產生所希望的"停車驅動"結構。所有轉矩傳遞機構的同時分離提供正的空擋狀態。
為了下面討論的目的，發動機12的轉動方向將被認為是前進或正的，與發動機12相反的轉動方向被認為是倒退或負的。所述傳動裝置614能在任何電動變速模式但優選在用于倒檔操作的第一前進電動變速模式中簡單地通過選擇電動/發電機680和682的速度的組合反向驅動所述輸出元件618及以產生輸出元件618的倒轉。第一前進電動變速操作模式
在第一機械的點，電動/發電機680的速度是零，節點Q因為由轉矩傳遞機構654保持而固定不動。在這點上，轉矩傳遞機構654 和656可以在同步狀態下互換，這樣在這些裝置的接合或分離中就沒有滑動。應當理解，在該搡作點，傳動裝置614在基本上機械動力流結構中運行，通過電動/發電機680, 682傳遞的軸動力可以忽略不計，來自電動/發電機680或682的電損耗是非常小的。第一機械的點是第一電動變速模式的結束和第二電動變速模式的開始。第二前進電動變速操作模式
在操作的第一機械的點，所述傳動裝置可被控制來通過分離轉矩傳遞機構654和接合轉矩傳遞機構656從第一電動變速模式變換到第二電動變速模式，電動/發電機682的操作從而從電機改變為發電機。還在該互換點，電動/發電機680的操作從發電機模式變換到電機模式。發動機12的速度在第二電動模式期間保持預定轉速，或根據需要改變。為了具有從一個模式到另一個模式同步換檔的優點，輸入元件616 的速度與輸出元件618的速度的比值最好保持在第一機械的點和第二機械的點之間而傳動裝置614運行在第二電動變速模式。
參見圖12，在第二前進電動變速才莫式期間通過轉矩傳遞機構650和656的接合在傳動裝置112內建立的互連的桿圖被說明。具體地說，節點R^皮固定至固定構件684,電動/發電才幾680與節點M 一皮連接至節點Q進而一同轉動。所述桿620和630被一同壓縮，連接的節點 J和N，以及M和Q分別對齊。當電動/發電機682不提供轉矩時，需要在節點Q處通過電動/發電機680提供的轉矩是在所述輸入元件616 處通過發動機12提供的轉矩的一半，如節點Q和P的距離(L10或L6) 相對于節點K和P之間的距離(L9)所示。當電動/發電機680不提供轉矩時，需要在節點N處通過電動/發電機682提供的轉矩是在所述輸入元件616處通過發動機12提供的轉矩的四分之一，如節點P和N的距離(L5或L8)相對于節點K和P之間的距離(L7)所示。
在第一機械的點，在該實施例中其是第二電動變速^^莫式的反作用所需的轉矩，而不使用或供應機械動力，因為電動/發電機680 是固定的。在第二機械的點，在該實施例中其是第二電動變速模式的結束，電動/發電機682可以提供所有提供至所述輸入元件16的轉矩的反作用所需的轉矩，而不使用或供應機械動力，因為電動/發電機682是固定的。在這兩點之間，電動/發電才幾680和682分攤提供反作用力矩的任務，這樣在第二電動變速才莫式才莫式期間該載荷可以從電動/發電機680 逐漸地傳遞到電動/發電才幾682。在缺乏電池電源和電動附加i殳備載荷的情況下，該載荷被轉移以便由電動/發電機682產生的電力通過電動/發電機680消耗，所以所述凈效應只不過是從所述輸入元件616傳遞動力至^T出元件618。
為了在第二電動變速模式期間繼續加速所述輸出元件618 (和安裝有傳動裝置14的車輛)，電動/發電機680 (作為電機)的速度在所述正向從零增加且電動/發電機682 (作為發電機)的速度被降低，第二電動變速模式是復合-分配模式。電動/發電機680和發動機12傳遞正相或前進轉動至所述節點M，電動/發電才幾682在桿630的節點N處提供轉動反作用元件。由電動/發電機682產生的電能可以被利用來給連接到電動/發電才幾680, 682的電池充電以驅動所述電動/發電才幾680,或才艮據電動/發電機680的需求電力值和電池的荷電水平驅動電動/發電機680和 682兩者。
所述動力系統610繼續運行在第二電動變速才莫式直到電動/ 發電機682的速度已經減少到零且電動/發電機680的速度已經增加到最大值。在這一點上，電動/發電機682具有零的速度，其等于由轉矩傳遞機構650保持固定的節點R的速度。因此，在該互換點，所述轉矩傳遞 ^L構650和652可以以同步的方式互^:,其中在傳動比互:t奐期間沒有滑動發生。這是第二機械的點，即第二前進電動變速模式結束且第三前進電動變速操作^t式開始。第三前進電動變速操作模式
所述第三前進電動變速操作模式也是復合-分配操作模式。在第三前進電動變速操作;漠式期間，電動/發電機680操作為發電機而電動/發電機682操作為電機。電動/發電機680的速度減少而電動/發電才幾682的速度增加。節點R和T都一皮以前進方向或正向驅動。節點R 由電動/發電機682驅動，節點T由發動組12經過由桿620表示的行星齒輪組和由電動/發電機682經過由桿30代表的行星齒4侖組兩者驅動。
參見圖13,在第三前進電動變速4莫式期間通過轉矩傳遞枳j 構652和656的接合在傳動裝置14內建立的互連的桿圖被說明。具體地說，電動/發電機682與節點N與節點R連接進而共同轉動，電動/發電才幾680與節點M一皮連接至節點Q進而一同轉動。因為^干620兩個節點與桿630的兩個節點連接且桿630的兩個節點與桿640的兩個節點連接，桿620, 630與640纟皮一同壓縮，所述連接的節點,皮對齊，為了對齊所述連接的節點所述桿根據需要被重定比例。這樣，在第三電動變速模式，節點J， N和R被連接，節點M和Q一皮連接，節點P和T^皮連接，所述桿620， 630和640 一皮壓縮同時各個連接的節點對齊。在每個情況下，節點R和S之間的距離，和節點S和T之間的距離從L4變化為Lll， L11是L4長度的一半。當電動/發電機682不提供轉矩時，需要在節點Q處通過電動/發電機680提供的轉矩是在所述輸入元件616 處通過發動機12提供的轉矩的四分之一，如節點Q和S之間的距離(L8) 相對于節點K和S之間的距離(L9)所示。當電動/發電機680不提供轉矩時，需要在節點R處通過電動/發電機680提供的轉矩是在所述輸入元件616處提供轉矩的一半，如節點R和S之間的相對距離(Lll)相對于節點K和S之間的相對距離(L9)所示。
這樣，在第一和第二前進電動變速操作模式期間需要電動/ 發電機680提供以反作用輸入元件16提供的給定轉矩的最大轉矩發生在第一電動變速模式期間，并與第二和第三電動變速操作模式期間發生的需要電動/發電機682提供的最大轉矩相同。這種最大轉矩的相等是因為由桿620, 630和640表示的所述行星齒輪組選擇的傳動比，它們分別是l.O, 2.0和1.0。因為電動/發電機80， 82具有相同的最大轉矩技術要求，所以它們可以在尺寸上相等。
在第三前進電動變速操作模式期間，電動/發電機680供應682和/或提供能量至連接到所述電機的電池組以增加所述電池存儲電荷。所述第三前進電動變速操作才莫式可以持續到所述動力系統10驅動車輛達到車輛的最高轉速點，在該最高轉速點電動/發電機680的速度是零，即第三機械的點。固定傳動比模式
傳動裝置614還提供三個固定傳動比操作模式。第一固定傳動比才莫式由轉矩傳遞機構650, 654和656的接合提供，優選當電動/ 發電機680的速度是零時在第一和第二電動變速^^莫式之間建立的第一機械的點上。第二固定傳動比沖莫式由轉矩傳遞機構650, 652和656的接合提供，優選當電動/發電機682的速度是零時在第二和第三電動變速模式之間建立的第二機械的點上。第三固定傳動比模式由轉矩傳遞機構 652, 654和656的接合提供，優選當電動/發電才幾680的速度是零時在所述第三積4成的點上。
第二前進電動變速操作模式的傳動比分布與第三前進電動變速操作模式的傳動比分布相同。第二電動變速模式內的傳動比范圍從 3.0到1.5,建立2.0的傳動比分布。第三電動變速模式的傳動比范圍是/人1.5到0.75,也是2.0的傳動比分布。在圖10至13中，每個行星齒輪組的元件的相對速度可以使用所述節點之間的距離來計算，所述節點在所述桿上表示這些元件。參見圖10，對于第一固定傳動比沖莫式，與節點M連接的電動/發電機680 是固定的，所以與節點K連接的輸入元件618的速度與和節點J連接的互連元件672的速度的比值是，節點K至節點M之間的距離L4與節點 J至節點M之間的距離L7之間的比值，L7是L4的兩倍，這產生用于具有1.0的有效傳動比的行星齒輪組的一比二的傳動比。與節點N連接的互連元件672與和節點P連接的互連元件674之間的傳動比是節點N 至節點Q的距離L5加上L6 (即，L7)與節點P至節點Q之間的距離L6 的比值，這產生用于具有2.0的有效傳動比的行星齒輪組的三比一的傳動比。互連元件674和輸出元件618之間的傳動比可以使用桿640和從節點T至節點R的距離與從節點S到節點R的距離同樣地得到，這產生用于桿640的二比一的傳動比，桿640表示具有l.O的有效傳動比的行星齒輪組。用于第一固定傳動比模式的總的傳動比是這三個比值的乘積，即3.0的傳動比。對于第二固定傳動比;^莫式，參見圖12,電動/發電機682是固定的，所以與節點K連接的輸入元件616和與節點P連接的互連元件 674之間的傳動比是節點K至節點J和N的距離(L8減去L9，或一比二 ) 與節點P至節點J和N的距離(L9,或二比三)的比值，這產生用于具有1.0和2.0的有效傳動比的4亍星齒輪組的三比四的傳動比，具有1.0和 2.0的有效傳動比的行星齒輪組分別由桿620和630表示。互連元件674 和輸出元件618之間的傳動比可以使用桿640和節點T至節點R的距離與節點S到節點R的距離同樣地得到，這產生用于桿640的二比一的傳動比，桿640表示具有1.0的有效傳動比的行星齒輪組。用于第一固定傳動比模式的總的傳動比是這兩個傳動比的乘積，即1.5的傳動比。對于第三固定傳動比才莫式，參見圖13,電動/發電機680是固定的，所以經過所述傳動裝置614的總的傳動比是節點K至節點M 和Q的距離L8減去L9或L4與節點S至節點M和Q的距離L8 (即， L4力。上L9)的比值，其中節點K與輸入元件616連接進而共同轉動，節點S與輸出元件618連接進而共同轉動。這樣，所述第三固定傳動比模式具有四比三的傳動比，即0.75。第六實施例如圖14所示，動力系統710提供了傳動裝置714的一個具體實施例，傳動裝置714能由圖示圖10- 13中桿圖所示的動力系統610 表示，并能以與所述610動力系統相同的方法操作。動力系統710包括發動沖幾12,主減速器才幾構17，和具有輸入元件716和輸出元件718的電動變速傳動裝置714,輸入元件716與發動機12連接進而共同轉動，輸出元件718與主減速器機構17連接進而共同轉動。所述傳動裝置714 包括三個行星齒輪組720, 730和740,分別表示圖11-13中的桿620, 630和640。 4亍星齒輪組720包括中心齒4侖元件722,齒圏元件724，和保持架元件726。所述保持架元件726可旋轉地支撐第一組小齒輪727 和第二組小齒輪728。第一組小齒輪727被布置成與所述中心齒輪元件 722和第二組小齒輪728兩者嚙合。第二組小齒輪728 ;故布置成與所述第一組小齒輪727和齒圈元件724兩者嚙合。這樣，行星齒輪組720是復式S - P - P - R齒4侖組。齒圈元件724具有104個齒而中心齒4侖元件 722具有52個齒，建立用于行星齒輪組720的1.00的有效傳動比。行星齒輪組730包括中心齒輪元件732,齒圏元件734和保持架元件736,保持架元件736可旋轉地支撐多個小齒輪737,多個小齒輪737被布置成與中心齒輪元件732和齒圈元件734兩者嚙合。齒圈元件734具有88個齒而中心齒4侖元件732具有44個齒，建立用于刊-星齒4侖組730的2.0的有效傳動比。行星齒輪組740包括中心齒輪元件742,齒圏元件744,和保持架元件746。所述保持架元件746可旋轉地支撐第一組小齒輪747 和第二組小齒輪748。第一組小齒輪747被布置成與所述中心齒輪元件 742和第二組小齒輪748兩者嚙合。第二組小齒輪748被布置成與所述第一組小齒輪747和齒圈元件744兩者嚙合。這樣，行星齒輪組740是復式S-P-P-R齒輪組。在所述S-P-P-R齒輪組740中，齒圈元件 744的速度是中心齒輪元件742的速度和保持架元件746的速度的加權平均值。進入中心齒輪元件742內的轉矩和進入中心齒輪元件746內的轉矩加起來是從齒圈元件744輸出的轉矩。齒圈元件744具有104個齒而中心齒輪元件742具有52個齒。所述行星齒4侖組740的有效傳動比是1.0。互連元件772持續連接所述保持架元件726和中心齒輪元件732。互連元件774將保持架元件736與中心齒輪元件742持續連接進而一起轉動。所述齒圈元件724，保持架元件726和中心齒4侖元件722 分別對應圖10- 13中的節點K, J和M。所述齒圏元件734,保持架元件736和中心齒輪元件732分別對應節點Q， P和N。所述保持架元件 746,齒圈元件742和中心齒4侖元件742分別對應節點R, S和T。電動變速傳動裝置714還包括兩個電動/發電才凡780和782, 它們可以接收來自儲能裝置786例如一電池組的電力或向所述儲能裝置提供電力。電子控制器788與電池786和功率變換器7卯信號連通，功率變換器790還與電動/發電機780， 782的定子部分電連通。所述控制器788響應于各種輸入信號通過變換器790調節電動/發電機780, 782 和電池786之間的功率流，所述輸入信號包括車輛速度，操作者需求，電池786的荷電水平和由發動機12提供的動力，變換器790在電池786 提供或利用的直流電和電動/發電機780, 782的定子部分提供或利用的
交流電之間摔爭:換。所述電動變速傳動裝置714還包括多個轉矩傳遞機構750, 752, 754和756。轉矩傳遞才幾構750選#^性地接合以將^呆持架元件746 固定至固定構件784。轉矩傳遞才幾構752選才,性i也接合以將中心齒4侖元件732，保持架元件726和電動/發電機782與保持架元件746連接進而一同轉動。轉矩傳遞機構754選擇性地接合以將齒圈元件734固定至所述所述固定構件784。轉矩傳遞機構756選擇性地接合以將電動/發電機 780和中心齒4侖元件722與齒圈元件734連接進而一同轉動。動力系統710的操作與圖10-13中描述的動力系統610的操作相同。也就是說，轉矩傳遞機構750和754的接合建立第一前進電動變速沖莫式，轉矩傳遞機構750和756的接合建立第二前進電動變速才莫式，以及轉矩傳遞機構752和756的接合建立第三前進電動變速模式。傳動裝置714還提供三個固定傳動比操作模式。第一固定傳動比模式由轉矩傳遞機構750, 754和756的接合提供(提供3.0的固定傳動比)，優選在第一和第二前進電動變速模式之間建立的第一機械的點上。第二固定傳動比模式由轉矩傳遞機構750, 752和756的接合提供(提供1.5的固定傳動比)，優選在第二和第三電動變速模式之間建立的第二機械
的點上。第三固定傳動比才莫式由轉矩傳遞才幾構752, 754和756的接合提供(提供0.75的固定傳動比)，優選在電動/發電機780的速度為零時的第三機械的點上。另外，需要來自電動/發電機780的最大轉矩與需要來自電動/發電機782的最大轉矩相同，這允許它們具有相同的尺寸，如圖10- 13 中示意的桿圖所示。 —種傳動裝置設計的方法將接合圖5的實施例進行描述，然而應當理解，所述方法適合于這里描述的所有實施例。所述方法包括電動/發電機和所述行星齒輪組的被選擇的元件之間的持續連接和所述行星齒輪組的不同元件之間或行星齒輪組的元件和固定構件之間的選擇性連接。參見圖5,在傳動裝置110中選擇的持續連接是主軸或互連元件170,其持續連接所述保持架元件126,保持架元件136和中心齒輪元件142。所述選擇性的連接通過轉矩傳遞機構的接合實現。參見圖 5,所述選擇性連接是通過轉矩傳遞機構150的接合保持架元件146與固定構件184的連接。所述選擇性連接包括通過轉矩傳遞機構152的選擇性接合而實現的中心齒輪元件132和電動/發電機182與保持架元件 146的連接。所述選擇連接進一步地包括通過轉矩傳遞機構154的接合實現的齒圈元件134與固定構件184的連接。所述選擇性連接此外包括通過轉矩傳遞機構156的選擇性接合而實現的中心齒輪元件122和電動 /發電機180與齒圈元件134的連接。通過轉矩傳遞機構不同組合的接合而實現的所述選擇的持續連接和選擇性連接實現三個電動變速前進操作模式。具體地說；相對于圖5的動力系統110，轉矩傳遞機構150和 154的接合建立第一電動變速模式；轉矩傳遞機構150和156的接合建立第二電動變速模式；以及轉矩傳遞機構152和156的接合建立第三電動變速才莫式。所述方法進一步地包括選擇用于所述三個行星齒輪組的有效傳動比，在所述三個前進電動變速模式期間對于給定的轉矩這需要來自每個電動/發電機基本上相等的最大轉矩，從而允許第一和第二電動/ 發電機在尺寸上基本相等。參見圖5，如上所述，用于行星齒輪組120 的有效傳動比是2.0,用于行星齒輪組130的有效傳動比是2.0，用于行星齒輪組140的有效傳動比是1.36。這些傳動比允許電動/發電機180和182具有基本上相同的吃醋，因為在所述三個前進電動變速模式期間每
個電機需要的最大轉矩是相同的。盡管已經詳細描述了實現本發明的最佳方式，但所屬技術領域技術人員應當認識到，實現本發明的各種可選擇的設計和實施方案都落在隨附的權利要求的范圍之內。
權利要求
1、一種電動變速傳動裝置，包括輸入元件和輸出元件；第一和第二電動/發電機；分別具有第一，第二和第三元件的第一，第二和第三行星齒輪組，其中所述輸入元件，所述輸出元件和所述電動/發電機分別與所述元件的各不相同的一個連接進而共同轉動；多個轉矩傳遞機構選擇性地接合以將不同的所述元件相互連接進而共同轉動或將不同的所述元件與固定構件連接；其中所述轉矩傳遞機構的不同組合的接合建立三個前進電動變速操作模式，和其中所述行星齒輪組的特征在于有效傳動比，所述有效傳動比在所述三個前進電動變速模式期間對于所述輸入元件上給定的轉矩需要來自每一電動/發電機基本上相等的最大轉矩，從而允許第一和第二電動/發電機在尺寸上基本相等。
2、如權利要求1所述的電動變速傳動裝置，其中所述基本上相等的最大轉矩在所述三個前進電動變速模式每個中需要來自所述電動/發電才幾中的任何一個。
3、如權利要求1所述的電動變速傳動裝置，其中第一電動變速模式是輸入_分配操作模式，而第二和第三電動變速模式是以基本上相同的傳動比分布為特征的復合-分配模式。
4、如權利要求3所述的電動變速傳動裝置，其中所述三個行星齒輪組中的兩個的有效傳動比是不小于l.O且不大于1.4,而另一個行星齒輪組的有效傳動比是不小于1.7且不大于2.3。
5、如權利要求3所述的電動變速傳動裝置，其中所述三個行星齒輪組中的兩個的有效傳動比是不小于1.7且不大于2.3,而另一個行星齒輪組的有效傳動比是不小于l.O且不大于1.4。
6、如權利要求1所述的電動變速傳動裝置，進一步包括與第一行星齒輪組的一個所述元件持續連接的互連元件；其中所述第三行星齒輪組是復式行星齒輪組，所述復式行星齒輪組具有所述第一，第二和第三元件中的一個，在所述三個前進電動變速模式的每個中所述第一，第二和第三元件中的一個與所述固定構件和所述電動/發電機之一中的一個連接進而共同轉動，所述復式行星齒輪組還具有所述第一，第二和第三元件中的另一個，在所述三個前進電動變速模式的每個中所述第一，第二和第三元件中的另一個與所述互連元件連接進而共同轉動；和其中與所述固定構件和所述電動發電才幾之一中的一所述第三行星齒輪組的有效傳動比。
7、如權利要求6所述的電動變速傳動裝置，其中所述第三行星齒輪組的第一，第二和第三元件包括第一中心齒輪元件，保持架元件，和第二中心齒輪元件，保持架元件可旋轉地支撐第一和第二組小齒輪；其中第一和第二組小齒輪彼此相互連續嚙合；和其中第一中心齒輪元件與第一組小齒輪連續地嚙合以及第二中心齒輪元件與第二組小齒輪連續地嚙合。
8、如權利要求7所述的電動變速傳動裝置，其中在所述三個電動變速模式的每個中與所述固定構件和所述電動/發電機之一中的一個連接進而共同轉動的元件是保持架元件；和其中與所述互連元件連接進而共同轉動的元件是第一中心齒輪元件。
9、如權利要求8所述的電動變速傳動裝置，其中在所述三個電動變速模式的每個中所述保持架元件與所述輸出元件連接進而共同轉動。
10、如權利要求8所述的電動變速傳動裝置，進一步包括與所述小齒輪組中的一組嚙合的齒圈元件；和一附加的轉矩傳遞機構，其選擇性地接合以將所述齒圏元件固定至所述固定構件，從而至少部分地建立倒檔電動變速模式。
11、如權利要求6所述的電動變速傳動裝置，其中所述第三行星齒輪組的第一，第二和第三元件包括中心齒輪元件，保持架元件，和齒圈元件，所述保持架元件可旋轉地支撐第一和笫二組小齒輪；其中第一和第二組小齒輪連續地彼此嚙合；和其中所述中心齒輪元件與第一組小齒輪連續地嚙合以及第二組小齒輪元件與所述齒圏元件連續地嚙合。
12、如權利要求11所述的電動變速傳動裝置，其中在所述三個前進電動變速模式的每個中與所述固定構件和所述電動/發電機之一中的一個連接進而共同轉動的元件是保持架元件；和其中在所述三個前進電中心齒輪元件。
13、如權利要求1所述的電動變速傳動裝置，其中第一，第二和第三行星齒輪組中的每一個能由各自的三節點桿表示，所述三節點桿具有分別表示第一，第二和第三元件的第一，第二和第三節點；其中所述第一和第三行星齒輪組是復式行星齒輪組；并進一步包括第一互連元件，其持續地將第一桿的第二節點與第二桿的第一節點連接進而共同轉動；第二互連元件，其持續地將第二桿的第二節點與第三桿的第二節點連接進而共同轉動；其中所述輸入元件與第一行星齒輪組的第一節點持續連接從而共同轉動；其中所述第三行星齒輪組的第一節點與所述輸出元件持續連接從而共同轉動；其中第一電動/發電機與第一桿的第三節點持續連接；其中第二電動/發電機與第二桿的第一節點持續連接；其中所述轉矩傳遞機構中的第一個選擇性地接合以將所述第三桿的第三節點與所述固定構件連接；其中所述轉矩傳遞機構中的第二個選擇性地接合以將所述第三桿的第三節點與第二桿的第一節點連接進而共同轉動；其中所述轉矩傳遞機構中的第三個選擇性地接合以將第二桿的第三節點與所述固定構件連接；其中所述轉矩傳遞機構中的第四個選擇性地接合以將所述第一桿的第三節點與第二桿的第三節點連接進而共同轉動；其中所述第一和第三轉矩傳遞機構被接合以建立第一電動變速模式；其中所述第一和第四轉矩傳遞機構被接合以建立第二電動變速模式；和其中所述第二和第四轉矩傳遞機構被接合以建立第三電動變速模式。
14、如權利要求1所述的電動變速傳動裝置，其中第一，第二和第三行星齒輪組中的每一個能由各自的三節點桿表示，所述三節點桿具有分別表示第一，第二和第三元件的第一，第二和第三節點；其中所述第三行星齒輪組是一復式行星齒輪組；并進一步包括一互連元件將每個桿的第二節點持續連接進而共同轉動；其中所述輸入元件與第一行星齒輪組的第一節點持續連接從而共同轉動；其中所述第三行星齒輪組的第一節點與所述輸出元件持續連接從而共同轉動；其中第一電動/發電機與第一桿的第三節點持續連接；其中第二電動/發電機與第二桿的第一節點持續連接；其中所述轉矩傳遞機構中的第一個選擇性地接合以將所述第三桿的第三節點與所述固定構件連接；其中所述轉矩傳遞機構中的第二個選擇性地接合以將所述第三桿的第三節點與第二桿的第一節點連接進而共同轉動；其中所述轉矩傳遞機構中的第三個選擇性地接合以將第二桿的第三節點與所述固定構件連接；其中所述轉矩傳遞機構中的第四個選擇性地接合以將所述第一桿的第三節點與第二桿的第三節點連接進而共同轉動；其中所述第一和第三轉矩傳遞機構被接合以建立第一電動變速模式；其中所述第一和第四轉矩傳遞機構被接合以建立第二電動變速模式；和其中所述第二和第四轉矩傳遞機構被接合以建立第三電動變速才莫式。
15、如權利要求1所述的電動變速傳動裝置，其中所述轉矩傳遞機構的第一，笫二，第三和第四個被以不同的成對組合的方式選擇性接合從而建立所述三個前進電動變速才莫式和多個固定傳動比^t式，并進一步包括附加的轉矩傳遞機構，其選擇性地接合以連接其中一個所述行星齒輪組中的兩個元件進而共同轉動，從而提供附加的固定傳動比才莫式。
16、一種電動變速傳動裝置，包括輸入元件和輸出元件；第一和第二電動/發電機；分別具有第一，第二和第三元件的第一，第二和第三行星齒輪組，和每個行星齒輪組能由桿圖的不同的桿表示，每個桿具有的至少第一，第二和第三節點與所述相應行星齒輪組的第一，第二，和第三元件對應；其中所述輸入元件，所述輸出元件，第一電動/發電機和第二電動/發電機與不同的節點連接；和述節點或將節點與固^構件、i^接從而建^三個前進電動變速模式'，其中所述桿被壓縮以便與電動/發電機連接的節點距與所述輸入元件連接的節點具有基本上相同的距離，這樣，在所述三個前進電動變速模式期間，對于在輸入元件上給定的轉矩，需要來自每個電動/發電機的最大轉矩基本相等。
17、如權利要求16所述的電動變速傳動裝置，其中所述基本上相等的最大轉矩在所述三個前進電動變速模式每個中需要來自所述電動/ 發電機的任何一個。
18、如權利要求16所述的電動變速傳動裝置，進一步包括與第一行星齒輪組的所述元件中的一個持續連接的互連元件；其中所述第三行星齒輪組是復式行星齒輪組，所述復式行星齒輪組具有所述第一，第二和第三元件中的一個，在所述三個前進電動變速模式的每個中所述第一，第二和第三元件中的一個與所述固定構件和所述電動/發電機之一中的一個連接進而共同轉動，所述復式行星齒輪組還具有所述第一，第二和第三元件中的另一個，在所述三個前進電動變速模式的每個中所述第一，第二和第三元件中的另一個與所述互連元件連接進而共同轉動；和其中與所述固定構件和所述電動發電機之一中的一個述第三行星齒輪組的有效傳動比。
19、如權利要求16所述的電動變速傳動裝置，其中所述第三行星齒輪組的第一，第二和第三元件包括第一中心齒輪元件，保持架元件，和第二中心齒輪元件，保持架元件可旋轉地支撐第一和第二組小齒輪；其中第一和第二組小齒輪連續地彼此嚙合；和其中第一中心齒輪元件與第一組小齒輪連續地嚙合以及第二中心齒輪元件與第二組小齒輪連續地嚙合。
20、如權利要求16所述的電動變速傳動裝置，其中所述第三行星齒輪組的第一，第二和第三元件包括中心齒輪元件，保持架元件，和齒圈元件，所述保持架元件可旋轉地支撐第一和第二組小齒輪；其中第一和第二組小齒輪連續地彼此嚙合；和其中所述中心齒輪元件與第一組小齒輪連續地嚙合以及第二組小齒輪元件與所述齒圈元件連續地嚙合。
21、如權利要求16所述的電動變速傳動裝置，其中表示第一，第二和第三行星齒輪組的不同桿中的每個是三節點桿；其中所述第一和第三行星齒輪組是復式行星齒輪組；并進一步包括第一互連元件，其持續地將第一桿的第二節點與第二桿的第一節點連接進而共同轉動；第二互連元件，其持續地將笫二桿的第二節點與第三桿的第二節點連接進而共同轉動；其中所述輸入元件與第一行星齒輪組的第一節點持續連接從而共同轉動；其中所述第三行星齒輪組的第一節點與所述輸出元件持續連接從而共同轉動；其中笫一電動/發電機與第一桿的第三節點持續連接；其中第二電動/發電機與第二桿的第一節點持續連接；其中所述轉矩傳遞機構中的第一個選擇性地接合以將所述第三桿的第三節點固定至所述固定構件；其中所述轉矩傳遞機構中的第二個選擇性地接合以將所述第三桿的第三節點與第二桿的第一節點連接進而共同轉動；其中所述轉矩傳遞機構中的第三個選擇性地接合以將第二桿的第三節點與所述固定構件連接；其中所述轉矩傳遞機構中的第四個選擇性地接合以將所述第一桿的第三節點與第二桿的第三節點連接進而共同轉動；其中所述笫一和第三轉矩傳遞機構被接合以建立第一電動變速模式；其中所述第一和第四轉矩傳遞機構被接合以建立第二電動變速模式；和其中所述第二和第四轉矩傳遞機構被接合以建立第三電動變速才莫式。
22、如權利要求16所述的電動變速傳動裝置，其中第一電動變速模式是輸入-分配模式；和其中第二和第三電動變速模式是以基本上相同的傳動比分布為特征的復合-分配模式。
23、一種電動變速傳動裝置，包括輸入元件和輸出元件；兩個電動/發電才幾；多個行星齒輪組，每個具有多個元件；其中所述元件的至少兩對被持續連接進而共同轉動，每一對包括所述行星齒輪組的兩個的元件；多個選擇性地接合的轉矩傳遞機構；其中至少一個所述行星齒輪組的所述多個元件包括第一齒輪元件，第二齒輪元件，和保持架元件，保持架元件可轉動的支撐第一和笫二組小齒輪；其中第一組小齒輪與第一齒輪嚙合；其中第二組小齒輪與第一組小齒輪和第二齒輪嚙合；其中所述轉矩傳遞機構被以至少兩個的三個組合的方式選擇性地接合從而在輸入元件和輸出元件之間實現兩個不同的固定傳動比；其中所述轉矩傳遞機構被以至少三個的兩個組合的方式選擇性地接合從而在輸入元件和l敘出元件之間與所述電動/發電才幾一起實現電動變速傳動/發電-幾之間^最大轉矩比基本上等于:變速傳動比模式期間:入元件和笫二電動/發電機之間的最大轉矩比。
24、一種設計具有三個行星齒輪組和兩個電動/發電機的傳動裝置的方法，包括選擇所述電動/發電機和選定的行星齒輪組之間的持續連接和通過轉矩傳遞機構的接合所述行星齒輪組的不同的元件或所述行星齒輪組的接合實現三個前進電動變速操作模式；和選擇用于所述三個行星齒輪組的有效傳動比，在所述三個電動變速模式期間對于給定的輸入轉矩這需要來自每個電動/發電機基本上相等的最大轉矩，從而允許第一和第二電動/發電機的尺寸上基本相等。
25、一種電動變速傳動裝置，包括輸入元件和輸出元件；第一和第二電動/發電機；分別具有第一，第二和第三元件的第一，第二和第三行星齒輪組，和每個行星齒輪組能由桿圖的不同的三節點桿表示，每個桿具有與所述相應行星齒輪組的第一，第二和第三元件對應的第一，第二和第三節點；其中所述第一和第三行星齒輪組是復式行星齒輪組；其中所述輸入元件，所述輸出元件，第一電動/發電機和第二電動/發電機與不同的節點連接；和述節點或將所述節點與固定構件連接從而建立三個前進電動變速^^莫式；第一互連元件，其持續地將第一桿的第二節點與第二桿的第一節點連接進而共同轉動；第二互連元件，其持續地將第二桿的第二節點與第三桿的第二節點連接進而共同轉動；其中所述輸入元件與第一行星齒輪組的第一節點持續連接從而共同轉動；其中所述第三行星齒輪組的第一節點與所述輸出元件持續連接從而共同轉動；其中第一電動/發電機與第一桿的第三節點持續連接；和其中第二電動/發電機與第二桿的第一節點持續連接。
26、如權利要求25所述的電動變速傳動裝置，其中所述轉矩傳遞機構中的第一個選擇性地接合以將所述第三桿的第三節點固定至所述固定構件；其中所述轉矩傳遞機構中的第二個選擇性地接合以將所述第三桿的第三節點與第二桿的第一節點連接進而共同轉動；其中所述轉矩傳遞機構中的第三個選擇性地接合以將第二桿的第三節點與所述固定構件連接；其中所述轉矩傳遞^/L構中的第四個選擇性地接合以將所述第一桿的第三節點與第二桿的第三節點連接進而共同轉動；其中所述第一和第三轉矩傳遞機構被接合以建立第一電動變速沖莫式；其中所述第一和第四轉矩傳遞機構被接合以建立第二電動變速模式；和其中所述第二和第四轉矩傳遞機構被接合以建立第三電動變速模式。
27、如權利要求26所述的電動變速傳動裝置，進一步包括附加的轉矩傳遞機構，其選擇性地接合以連接其中一個所述行星齒輪組的兩個元件進而共同轉動，這樣提供附加的固定傳動比模式。
全文摘要
本發明涉及一種具有第一和第二電動/發電機以及三個行星齒輪組的電動變速裝置。所述行星齒輪組具有固定的互連和通過多個轉矩傳遞機構的選擇性連接從而提供三個前進電動變速模式。優選，所述行星齒輪組的特征在于有效傳動比，這樣在所述三個前進電動變速模式期間對于所述輸入元件上給定的轉矩需要來自每一電動/發電機基本上相等的最大轉矩。這允許第一和第二電動/發電機基本上尺寸相等。
文檔編號F16H3/72GK101255908SQ20081008150
公開日2008年9月3日申請日期2008年2月26日優先權日2007年2月26日
發明者A·G·霍爾姆斯, B·M·康倫, D·克萊門, M·R·施米德特申請人:通用汽車環球科技運作公司

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