使用單個行星齒輪的多模式混合變速器的制作方法

本發明中的概念涉及動力傳輸裝置。

背景技術：

動力傳輸裝置用來傳遞一個或多個原動機與最終驅動系統之間的機械動力。已知的原動機包括內燃機和非燃燒扭矩機。最終驅動系統可包括傳遞機械動力以完成工作的差速器或其他齒輪裝置、皮帶或鏈條驅動機構或流體系統。當車輛采用動力傳輸裝置時，最終驅動系統可包括為了牽引作用而將動力傳遞至車輪的車軸。

技術實現要素：

描述了一種用于傳遞輸入構件與驅動構件之間的機械動力的變速器，且該變速器包括單個行星齒輪組、第一扭矩機、輸出構件和耦接至驅動構件的雙速齒輪組。單個行星齒輪組包括太陽齒輪、行星架齒輪組和環形齒輪，其中行星架齒輪組可旋轉地耦接至輸入構件并且可旋轉地耦接至輸出構件，太陽齒輪可旋轉地耦接至第一扭矩機的轉子，且環形齒輪可旋轉地耦接至輸入構件并且可旋轉地耦接至輸出構件。輸出構件可旋轉地耦接至雙速齒輪組，該雙速齒輪組被配置成以第一齒輪比和第二齒輪比中的一個來進行操作。變速器通過將輸入構件耦接至環形齒輪、將輸出構件耦接至行星架齒輪組和以第一齒輪比操作雙速輸出齒輪組在輸入動力分流模式中以第一最終驅動比進行操作以傳遞輸入構件、驅動構件和第一扭矩機之間的動力。變速器通過將輸入構件耦接至行星架齒輪組、將輸出構件耦接至環形齒輪和以第二齒輪比操作雙速輸出齒輪組在輸出動力分流模式中以第二最終驅動比進行操作以傳遞輸入構件、驅動構件和第一扭矩機之間的動力。

通過某些最佳方式的以下詳述和用于實行如隨附權利要求書中限定的、結合附圖取得的本教導的其他實施例，本教導的上述特征和優點以及其他特征和優點將變得非常地顯而易見。

附圖說明

現將通過舉例的方式參考附圖來描述一個或多個實施例，其中：

圖1示意地示出了根據本發明的用于傳遞原動機與車軸之間的機械動力的多模式變速器的實施例，該多模式變速器包括輸入構件、第一和第二扭矩機、單個行星齒輪組、輸出構件和雙速齒輪箱；

圖2示意地示出了根據本發明的用于傳遞原動機與車軸之間的機械動力的多模式變速器的實施例，該多模式變速器包括輸入構件、第一扭矩機、單個行星齒輪組、輸出構件和雙速齒輪箱，其中第二扭矩機可旋轉地耦接至第二差速器(其耦接至第二車軸)以向車輛提供四輪或全輪驅動能力；

圖3示意地示出了根據本發明的用于傳遞原動機與車軸之間的機械動力的多模式變速器的實施例，該多模式變速器包括輸入構件、第一和第二扭矩機、單個行星齒輪組、輸出構件和雙速齒輪箱；以及

圖4示意地示出了根據本發明的用于傳遞原動機與車軸之間的機械動力的多模式變速器的實施例，該多模式變速器包括輸入構件、第一扭矩機、單個行星齒輪組、輸出構件和雙速齒輪箱，其中第二扭矩機可旋轉地耦接至第二差速器(其耦接至第二車軸)以向車輛提供四輪或全輪驅動能力。

具體實施方式

詳述和圖式或圖支持并且描述本教導，但是本教導的范圍僅由權利要求書進行限定。雖然已詳細描述了用于實行本教導的某些最佳方式和其他實施例，但是也存在用于實踐隨附權利要求書中限定的本教導的各種替代設計和實施例。

參考圖式，其中相同數字指示貫穿若干視圖的相同或對應部分，圖1示意地示出了用于傳遞原動機與耦接至一個或多個車軸75的差速器70之間的機械動力的多模式變速器100的實施例。多模式變速器100包括輸入構件10、單個行星齒輪組30、輸出構件65以及耦接至差速器70和車軸75以驅動一個或多個車輪的雙速齒輪箱60。在各個實施例中，相同的數字指示相同的元件。原動機可包括可旋轉地耦接至輸入構件10的內燃機。第一非燃燒扭矩機(扭矩機)20和第二非燃燒扭矩機(扭矩機)25分別被集成至多模式變速器100中。在一個非限制性實施例中，并且如本文所述，第一扭矩機20和第二扭矩機25為多相電動馬達/發電機，其經由逆變器和各種電連接器以及線束電連接至高電壓電能存儲裝置。第一扭矩機20包括定子22和轉子24。第二扭矩機25包括定子26和轉子28。本文所用術語“耦接”和相關術語描述了兩個或多個元件的機械緊固或連結，此機械緊固或連結使得一個元件的移動(例如，旋轉)致使另一個元件對應地移動。本文所用術語“可耦接”和相關術語描述了機械地緊固或連結兩個或多個元件使得一個元件的移動(例如，旋轉)致使另一個元件對應地移動的能力，其中機械地緊固或連結兩個元件的能力利用諸如可控離合器之類的裝置得以實現。

輸入構件10、第一扭矩機20和第二扭矩機25、單個行星齒輪組30以及雙速齒輪箱60與差速器70之間的可旋轉耦接和扭矩傳遞通過分別選擇性地啟動輸入離合器40、輸出離合器50和最終離合器62得以實現。在此實施例中，輸入離合器40、輸出離合器50和最終離合器62為三態離合器裝置。可選地，最終離合器62可為雙態離合器。第一扭矩機20和第二扭矩機25的操作控制和監測以及輸入離合器40、輸出離合器50和最終離合器62的控制由控制器12進行控制。

變速器100可配備有各種液壓電路和致動器、轉速傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、軸承和其他未在本文中詳細描述的已知元件。

術語控制器、控制模塊、模塊、控制、控制單元、處理器和類似術語指的是專用集成電路(ASIC)、電子電路、中央處理單元(例如，微處理器)以及以存儲器和存儲裝置(只讀、可編程只讀、隨機訪問、硬盤等)的形式存在的相關永久性存儲器部件中的任一個或各種組合。永久性存儲器部件能夠存儲以一個或多個軟件或固件程序或例程的形式存在的機器可讀指令，其為組合邏輯電路、輸入/輸出電路和裝置、信號調節和緩沖電路以及可由提供所描述功能性的一個或多個處理器訪問的其他部件。輸入/輸出電路和裝置包括模擬/數字轉換器以及監測來自傳感器的輸入的相關裝置，其中這些輸入的監測以預設的采樣頻率進行或作為對觸發事件的響應而進行。軟件、固件、程序、指令、控制例程、代碼、算法和類似術語指的是包括刻度和查找表的任何控制器可執行指令集。每一控制器執行控制例程來提供期望功能，包括監測來自感測裝置和其他聯網控制器的輸入以及執行控制和診斷例程來控制致動器的操作。例程可以規則的間隔或響應于觸發事件的發生而進行執行。控制器之間和控制器、致動器和/或傳感器之間的通信可利用直接有線鏈路、聯網通信總線鏈路、無線鏈路或任何另一種合適的通信鏈路來實現。通信包括以任何合適的形式進行數據信號交換，包括，例如，經由導電介質交換電信號、經由空氣交換電磁信號、經由光波導交換光信號等。數據信號可包括表示來自傳感器的輸入的信號、表示致動器命令的信號和控制器之間的通信信號。

輸入離合器40、輸出離合器50和最終離合器62為可控三態離合器裝置。在一個實施例中，輸入離合器40、輸出離合器50和最終離合器62為包括花鍵和兩個背對背地配對的軸環的雙側爪形離合器，以便于在離合器均未同時致動的情形中進行致動。爪形離合器是一種兩個旋轉構件在其中經由一個構件上的花鍵或凸段與鄰接構件上的對應軸環或凹段之間的過盈進行耦接的離合器。在無限制的情況下，可采用其他離合器裝置。輸入離合器40可為包括可旋轉地耦接至輸入構件10的可移動花鍵42的可控三態裝置。可移動花鍵42沿輸入構件10平移至第一狀態、第二狀態和第三狀態，其中此平移通過使用由液壓電路或另一合適的致動機構供應的液壓壓力控制連接至可移動花鍵42的線性致動器來實現。可移動花鍵42在被控制為第一狀態時可旋轉地將輸入構件10耦接至第一軸環41，且在被控制為第三狀態時可旋轉地將輸入構件10耦接至第二軸環43。當可移動花鍵42被控制為第二狀態時，輸入離合器40處于空檔狀態中。輸出離合器50可為包括可旋轉地耦接至輸出構件65的可移動花鍵52的可控三態裝置。可移動花鍵52在被控制為第一狀態時可旋轉地將輸出構件55耦接至第三軸環51，且在被控制為第三狀態時可旋轉地將輸出構件55耦接至第四軸環53。當可移動花鍵52被控制為第二狀態時，輸出離合器50處于空檔狀態中。最終離合器62可為包括可旋轉地耦接至輸出構件65的可移動花鍵64的可控三態裝置。可移動花鍵64在被控制為第一狀態時可旋轉地將輸出構件55耦接至第五軸環61，且在被控制為第二狀態時可旋轉地將輸出構件55耦接至第六軸環63。當可移動花鍵64被控制為第三狀態時，最終離合器62處于空檔狀態中。

行星齒輪組30包括太陽齒輪31和環形齒輪34，其中多個中間行星齒輪32經由行星架33進行耦接。行星齒輪組為本領域技術人員所知。太陽齒輪31優選地與輸入構件10同軸，并與第一扭矩機20的轉子24可旋轉地耦接。行星架33與第一旋轉元件36(其與輸出離合器50的第四軸環53可旋轉地耦接)可旋轉地耦接，并與第二旋轉元件37(其與輸入離合器40的第一軸環41可旋轉地耦接)可旋轉地耦接。行星架33經由第一旋轉元件36與第二扭矩機25的轉子28可旋轉地耦接。環形齒輪34與第三旋轉元件38(其與輸入離合器40的第二軸環43可旋轉地耦接)可旋轉地耦接，并與第四旋轉元件39(其與輸出離合器50的第三軸環51可旋轉地耦接)可旋轉地耦接。

雙速齒輪箱60為螺旋齒輪對或其他已知的裝置，其具有低速齒輪組66和高速齒輪組67，其中低速齒輪組66和高速齒輪組67為交替可選齒輪組，其以平行的方式進行設置，從而導致第一齒輪比和第二齒輪比，其中第一齒輪比和第二齒輪比可基于至如上所述輸入構件的耦接進行選擇。

當輸入離合器40被控制至第一狀態時，輸入構件10通過接合第一軸環41經由第二旋轉元件37可旋轉地耦接至行星架33。當輸入離合器40被控制至第二狀態時，輸入構件10通過接合第二軸環43經由第三旋轉元件38可旋轉地耦接至環形齒輪34。當輸入離合器40被控制至第三狀態時，輸入構件10與行星架33和環形齒輪34兩者脫離。

當輸出離合器50被控制至第一狀態時，輸出構件65通過接合第三軸環51經由第四旋轉構件39可旋轉地耦接至環形齒輪34。當輸出離合器50被控制至第二狀態時，輸出構件65通過接合第四軸環53經由第一旋轉構件36可旋轉地耦接至行星架33。當輸出離合器50被控制至第三狀態時，輸出構件65與行星架33和環形齒輪34兩者脫離。

因此，如本文所述，第一電機20機械地耦接至太陽齒輪31，且第二電機25機械地耦接至行星架33，輸入構件10選擇性地機械耦接至環形齒輪34和行星架33，且輸出構件65選擇性地機械耦接至環形齒輪和行星架33。在一個可選實施例中，第一電機20可機械地耦接至太陽齒輪31，第二電機25可機械地耦接至環形齒輪34，輸入構件10可選擇性地機械耦接至環形齒輪34和行星架33，且輸出構件65可選擇性地機械耦接至環形齒輪和行星架33。在另一可選實施例中，第一電機20可機械地耦接至行星架33，第二電機25可機械地耦接至太陽齒輪31，輸入構件10可選擇性地機械耦接至環形齒輪34和太陽齒輪31，且輸出構件65可選擇性地機械耦接至環形齒輪34和太陽齒輪31。

第一低速齒輪組66或第二高速齒輪組67經由最終離合器62選擇性地耦接至驅動構件68，以將機械動力傳遞至差速器70。第一齒輪組66包括第五軸環61，當第三離合器62被控制至第一狀態時，該第五軸環61選擇性地由第三離合器62的盤元件接合；且第二齒輪組67包括第六軸環63，當最終離合器62被控制至第二狀態時，該第六軸環63選擇性地由最終離合器62的盤元件接合。當最終離合器62被控制至第三狀態時，輸出構件65與驅動構件68脫離。

在如下的離合器啟動表的上下文中可最佳地描述變速器100的操作。

表1

變速器狀態包括電動可變變速器狀態、全電力(EV)狀態、固定齒輪狀態、空檔和倒檔，其通過選擇性地啟動輸入離合器40、輸出離合器50和最終離合器62的狀態(如表1中詳細示出)得以實現。

原動機可包括可旋轉地耦接至輸入構件10、第一扭矩機20和第二扭矩機25的內燃機，其中第一扭矩機20和第二扭矩機25產生以扭矩和轉速形式存在的機械動力。機械動力可以用于牽引作用或推進的正扭矩的形式存在。機械動力還可以反扭矩的形式存在，其可被用于通過第一扭矩機和第二扭矩機中的任一個或兩者來進行發電。

電動可變變速器(EVT)狀態包括操作，其中經由輸入構件10、第一扭矩機20和第二扭矩機25的機械動力輸入被傳遞至驅動構件68，且基于輸入構件10和第一扭矩機20的轉速確定輸出構件65的轉速。因此，經由輸入構件10的機械動力輸入可由來自第一扭矩機20的機械動力補充，以將輸出動力提供至驅動構件68，或經由輸入構件10的機械動力輸入可被分流，以將機械動力供應至第一扭矩機20，并將輸出動力提供至驅動構件68。

輸入-分流變速器狀態為變速器100在其中以高效傳動比進行操作的EVT狀態，其中最終驅動比由第一扭矩機20的轉速確定。從，例如，內燃機輸入至輸入構件10的機械動力可通過將一部分傳遞至第一扭矩機20和將一部分傳遞至輸出構件65來進行分流，其中額外的機械動力從第二扭矩機25傳遞至輸出構件65。這通過將輸入離合器40控制在第二狀態(R)中、將輸出離合器50控制至第一狀態(C)以及將最終離合器62控制至第一狀態(1)得以實現。

輸出-分流變速器狀態為變速器100在其中以低效傳動比進行操作的EVT狀態，其中最終驅動比由第二扭矩機25的轉速確定。從，例如，內燃機輸入至輸入構件10的機械動力可連同來自第一扭矩機20的動力一起被傳遞至輸出構件65。來自第二扭矩機20的機械動力可在輸出構件65與第一扭矩機20之間分流。這通過將輸入離合器40控制在第一狀態(C)中、將輸出離合器50控制至第二狀態(R)以及將最終離合器62控制至第二狀態(2)得以實現。

全電力(EV)狀態包括操作，其中由第二扭矩機25產生的機械動力被傳遞至驅動構件68。不存在經由輸入構件10的機械動力輸入。輸出構件65的轉速基于第一扭矩機20和第二扭矩機25的轉速來進行確定。

固定齒輪狀態包括操作，其中經由輸入構件10且由第一扭矩機20和第二扭矩機25產生的機械動力以與輸入構件10的轉速成比例的轉速被傳遞至驅動構件68。

空檔狀態可通過將最終離合器62控制在打開狀態(0)中得以實現。

倒檔狀態可通過在EV1或EV2中的任一者中進行操作，以及操作第二扭矩機25在相反方向上施加扭矩得以實現。

變速器狀態之間的轉換可通過將最終離合器62控制至第三、空檔狀態(0)，并使輸出構件65與驅動構件68脫離來同步地實現。這種操作允許第一扭矩機20被控制至某個實現輸入離合器40和輸出離合器50的同步換檔的速度。輸出構件65的轉速可被控制以同步地接合最終離合器62。

一個示例性升檔順序包括通過釋放最終離合器62(即將最終離合器62控制至空檔狀態(0)，然后控制第一扭矩機20和第二扭矩機25以同步輸入離合器40和輸出離合器50的元件)來從輸入-分流變速器狀態轉換至輸出-分流變速器狀態。同步之后，輸入離合器40從第二狀態(R)轉換至第一狀態(C)，且輸出離合器50從第一狀態(C)轉換至第二狀態(R)。第一扭矩機20和第二扭矩機25被控制以同步具有低速齒輪組66的輸出構件65的轉速。同步之后，最終離合器62應用于第一狀態(1)中。

一個示例性降檔順序包括通過釋放最終離合器62(即將最終離合器62控制至空檔狀態(0)，然后控制第一扭矩機20和第二扭矩機25以同步輸入離合器40和輸出離合器50的元件)來從輸出-分流變速器狀態轉換至輸入-分流變速器狀態。同步之后，輸入離合器40從第一狀態(C)轉換至第二狀態(R)，且輸出離合器50從第二狀態(R)轉換至第一狀態(C)。第一扭矩機20和第二扭矩機25被控制以同步具有高速齒輪組67的輸出構件65的轉速。同步之后，最終離合器62應用于第二狀態(2)中。

圖2示意地示出了與參照圖1示出的多模式變速器100相似的多模式變速器200的另一實施例。多模式變速器200與參照圖1進行描述的多模式變速器100的不同之處在于：多模式變速器200僅采用第一扭矩機20，其中第二扭矩機125包括定子126和轉子128，其經由旋轉構件130可旋轉地耦接至齒輪組160，該齒輪組160可旋轉地耦接至第二差速器170(其耦接至第二車軸175)，從而向車輛提供四輪或全輪驅動能力。因此，在本實施例中，第二扭矩機125未耦接至第一旋轉構件36，其中第一旋轉構件36耦接至行星齒輪組30。在如下的離合器啟動表的上下文中可最佳地描述變速器200的操作。

表2

變速器狀態包括電動可變變速器狀態、全電力(EV)狀態、固定齒輪狀態、空檔和倒檔，其通過選擇性地啟動輸入離合器40、輸出離合器50和最終離合器62的狀態(如表2中詳細示出)來獲得實現。倒檔可在EV或EVT2中的任一者中獲得實現，其中第二扭矩機125被操作來在相反或向后方向上施加扭矩。在本實施例中，第二扭矩機125的轉速與車輛速度成比例。

圖3示意地示出了用于傳遞原動機與車軸之間的機械動力的多模式變速器300的另一實施例，該多模式變速器300包括輸入構件310、單個行星齒輪組330、以第一輸出構件365和第二輸出構件362的形式存在的輸出構件以及耦接至差速器370(其耦接至車軸375)以驅動一個或多個車輪的可控雙速齒輪箱360。原動機可包括可旋轉地耦接至輸入構件310的內燃機。第一扭矩機320和第二扭矩機325分別被集成至多模式變速器300中。在一個非限制性實施例中，且如本文所述，第一扭矩機320和第二扭矩機325為多相電動馬達/發電機，其經由逆變器和各種電連接器以及線束電連接至高電壓電能存儲裝置。第一扭矩機320包括定子322和轉子324。第二扭矩機325包括定子326和轉子328。輸入構件310、第一扭矩機320和第二扭矩機325、單個行星齒輪組330以及雙速齒輪箱360與差速器370之間的可旋轉耦接和扭矩傳遞通過分別選擇性地啟動第一輸入離合器340和第二輸入離合器345以及分別選擇性地啟動第一輸出離合器350和第二輸出離合器355來獲得實現。在本實施例中，第一輸入離合器340和第二輸入離合器345以及第一輸出離合器350和第二輸出離合器355為包括所施用狀態和打開狀態的雙態離合器裝置。第一扭矩機320和第二扭矩機325的操作和監測以及第一輸入離合器340和第二輸入離合器345及第一輸出離合器350和第二輸出離合器355的控制由控制器312進行控制。多模式變速器300可配備有各種液壓電路和致動器、轉速傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、軸承和操作所必需的未在本文中詳細描述的其他已知元件。

在一個實施例中，第一輸入離合器340和第二輸入離合器345以及第一輸出離合器350和第二輸出離合器355可為摩擦板離合器。第一輸入離合器340包括當被施用時接合第一圓盤342的第一板341。第二輸入離合器345包括當被施用時接合第二圓盤343的第二板344。第一圓盤342和第二圓盤343與輸入構件310同心并附接至輸入構件310。第一板341和第二板344連接至本文所述的其他元件。第一輸出離合器350包括當被施用時接合第三圓盤352的第三板351。第二輸出離合器355包括當被施用時接合第四圓盤353的第四板354。第三圓盤352與第一輸出構件365同心并附接至第一輸出構件365，且第四圓盤353與第二輸出構件362同心并附接至第二輸出構件362。第二輸出構件362與第一輸出構件365同心并為第一輸出構件365所容納。第三板351和第四板354連接至本文所述的其他元件。在無限制的情況下，可采用其他合適的離合器裝置和配置。

行星齒輪組330包括太陽齒輪331和環形齒輪334，其中多個中間行星齒輪332由行星架333進行耦接。太陽齒輪331優選地與輸入構件310同軸，并與第一扭矩機320的轉子324可旋轉地耦接。

行星架333與第一旋轉元件336(其與第二輸出離合器355的板354可旋轉地耦接)可旋轉地耦接，并與第二旋轉元件337(其與第一輸入離合器340的板341可旋轉地耦接)可旋轉地耦接。行星架333還經由第一旋轉元件336與第二扭矩機325的轉子328可旋轉地耦接。環形齒輪334與第二輸入離合器345的板338可旋轉地耦接，并經由旋轉構件339與第一輸出離合器350的板351可旋轉地耦接。

第一輸入離合器340在被施用時經由第二旋轉元件337將輸入構件310可旋轉地耦接至行星架333。第二輸入離合器345在被施用時使輸入構件310與環形齒輪334可旋轉地耦接。第一輸出離合器350在被施用時使第一輸出構件365與環形齒輪334可旋轉地耦接，并接合第二高速齒輪組367。第二輸出離合器355在被施用時使第二輸出構件362與行星架333可旋轉地耦接，并接合第一低速齒輪組366。

當第一輸入離合器340被控制至第一施用狀態時，輸入構件310經由第二旋轉元件337通過使第一板341與第一圓盤342相接合來可旋轉地耦接至行星架333。當第一輸入離合器340被控制至第二脫離狀態時，輸入構件310從第二旋轉元件337解耦。當第二輸入離合器345被控制至第一施用狀態時，輸入構件310經由第三旋轉元件338通過使第二板344與第二圓盤343相接合來可旋轉地耦接至環形齒輪334。當輸入離合器340被控制至第三狀態時，輸入構件310脫離輸入離合器340。

當第一輸出離合器350被控制至第一施用狀態時，第一輸出構件365經由第四旋轉構件339通過接合第三板351來可旋轉地耦接至環形齒輪334。當第一輸出離合器350被控制至第二脫離狀態時，第一輸出構件365從第四旋轉構件339解耦。當第二輸出離合器355被控制至第一施用狀態時，第二輸出構件362經由第一旋轉構件336通過接合第四板353來可旋轉地耦接至行星架333。當第二輸出離合器355被控制至第二脫離狀態時，第二輸出構件362脫離第二輸出離合器355。

可控雙速齒輪箱360包括第一低速齒輪組366和第二高速齒輪組367。第一低速齒輪組366和第二高速齒輪組367耦接至驅動構件368來以不同的減速比將機械動力傳遞至差速器370。

在如下的離合器啟動表的上下文中可最佳地描述多模式變速器300的操作。

表3

變速器狀態包括電動可變變速器狀態、全電力(EV)狀態、固定齒輪狀態、空檔和倒檔，其通過選擇性地啟動第一輸入離合器340和第二輸入離合器345及第一輸出離合器350和第二輸出離合器355的狀態(如表3中詳細示出)得以實現。

輸入-分流變速器狀態為多模式變速器300在其中以高效傳動比進行操作的EVT狀態，其中最終驅動比由第一扭矩機320的轉速確定。從，例如，內燃機輸入至輸入構件310的機械動力可通過將一部分傳遞至第一扭矩機320和將一部分傳遞至輸出構件365來進行分流，其中額外的機械動力從第二扭矩機325傳遞至輸出構件365。這通過將輸入離合器340控制在第二狀態(0)中、將輸出離合器350控制至第一狀態(1)以及將最終離合器362控制至第一狀態(1)得以實現。

輸出-分流變速器狀態為多模式變速器300在其中以低效傳動比進行操作的EVT狀態，其中最終驅動比由第二扭矩機325的轉速確定。從，例如，內燃機輸入至輸入構件310的機械動力可連同來自第一扭矩機320的動力一起被傳遞至輸出構件365。來自第二扭矩機325的機械動力可在輸出構件365與第一扭矩機320之間分流。這通過將輸入離合器340控制在第一狀態(1)中、將輸出離合器350控制至第二狀態(0)以及將最終離合器362控制至第二狀態(0)得以實現。

變速器狀態之間的轉換可通過將第一輸出離合器350和第二輸出離合器355控制至空檔狀態(0)以使驅動構件368脫離多模式變速器300來同步地實現。此操作允許第一扭矩機320被控制至某個實現第一輸入離合器340和第二輸入離合器345的同步換檔的速度。輸出構件365的轉速可被控制以同步地接合第一輸出離合器350和第二輸出離合器355。

圖4示意地示出了與參照圖3示出的多模式變速器300相似的多模式變速器400的實施例。多模式變速器400與多模式變速器300的不同之處在于：多模式變速器400只采用第一扭矩機20，且包括定子426和轉子428的第二扭矩機425經由旋轉構件430可旋轉地耦接至齒輪組460，該齒輪組460可旋轉地耦接至第二差速器470(其耦接至第二車軸475)，由此向車輛提供四輪或全輪驅動能力。因此，在本實施例中，第二扭矩機425并未耦接至第一旋轉元件36，其中第一旋轉元件36耦接至行星齒輪組30。在如下的離合器啟動表的上下文中可最佳地描述多模式變速器400的操作。

表4

變速器狀態包括電動可變變速器狀態、全電力(EV)狀態、固定齒輪狀態、空檔和倒檔，其通過選擇性地啟動第一輸入離合器340和第二輸入離合器345及第一輸出離合器350和第二輸出離合器355的狀態(如表4中詳細示出)來獲得實現。在本實施例中，第二扭矩機425的轉速與車速成比例。

本文所述的多模式變速器的實施例通過在輸入-分流EVT模式和輸出-分流EVT模式中減小再循環動力來實現具有高能量效率和較小部件體積的緊湊多模式變速器。雙速比可控雙速齒輪箱60在性能獲得改善的情況下擴展了多模式變速器的速度/負載操作范圍。

詳述和圖式或圖支持并描述本教導，但是本教導的范圍僅由權利要求書進行限定。雖然已詳細描述了用于實行本教導的某些最佳模式和其他實施例，但是也存在用于實踐隨附權利要求書中限定的本教導的各種替代設計和實施例。