專利名稱：具有三個行星齒輪組和制動器的混合動力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電動混合動力汽車與其傳統(tǒng)同類產(chǎn)品相比提供顯著的改進 燃料節(jié)約的潛力；然而，由于其相對較高的成本/效益比，其市場暢銷 度是有限的。開發(fā)混合技術(shù)以減少成本以及提高汽車的燃料節(jié)約成為相 關(guān)內(nèi)容。對混合動力汽車成本作出貢獻的兩個因素是能量存儲(電池) 的功率電容和電動機/發(fā)電機為了實現(xiàn)許多基于電動變速傳動系統(tǒng) (EVT)的混合系統(tǒng)的全電氣化倒檔所需的尺寸.影響系統(tǒng)效率的因素之 一是電動機/發(fā)電機的運行效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明描述連續(xù)可變的混合傳動系統(tǒng)，其采用行星齒輪組， 電動機/發(fā)電機和制動器的組合為多模式的BVTs提供適于串聯(lián)式混合動 力反向驅(qū)動的能力，從而減少對大量和昂貴的能量存儲(電池)的需求， 并且最小化電動機/發(fā)電機在高度低效條件下的運行。在串聯(lián)式混合動力 反向驅(qū)動模式下，來自發(fā)動機的動力用于驅(qū)動至少一個電動機/發(fā)電機來 生成電力，并且將所生成的電力傳送到其余電動機/發(fā)電機中的至少一 個，以在前進或后退的方向上驅(qū)動汽豐，該能力減少對由電池提供的以 使汽車后退方向上驅(qū)動的顯著動力的需求，如在已知混合傳動汽車成品 中的那樣。在該說明書中，第一、笫二和第三行星齒輪組可按任意順序 從一到三計數(shù)(也就是說，從左到右，從右到左等).每一齒輪架可以是單齒輪架(單一)，或者雙齒輪架(組合)。輸入軸與第一、第二或第三行星齒輪組的某個構(gòu)件連續(xù)地連 接。輸出軸與第一、第二或笫三行星齒輪組的另一構(gòu)件連續(xù)地連接。第一固定的互連構(gòu)件連續(xù)地將第一行星齒輪組的第一構(gòu)件 與第二行星齒輪組的第一構(gòu)件和第三行星齒輪組的第一構(gòu)件連接在一 起。笫二固定的互連構(gòu)件連續(xù)地將第一行星齒輪組的第二構(gòu)件 與第二行星齒輪組的第二構(gòu)件連接在一起，第一電動機/發(fā)電機與第一或笫二行星齒輪組的某構(gòu)件連接。第二電動機/發(fā)電機與第二或第三行星齒輪組的某構(gòu)件連接。笫三電動機/發(fā)電機與第一或第三行星齒輪組的另一構(gòu)件連接.電動機/發(fā)電機直接地或者通過其它行星齒輪組、皮帶/鏈 條、有或無扭矩增加的偏置齒輪與行星齒輪組的構(gòu)件連接在一起。第一制動器優(yōu)選經(jīng)由互連構(gòu)件之一選擇性地將第一、第二 或第三行星齒輪組的至少一構(gòu)件與一固定構(gòu)件(變速器箱體/變速器外 殼)連接起來。可操作該制動器來保持構(gòu)件固定，并使得可以進行串聯(lián)式 混合動力模式的操作，或者降低某個電動機/發(fā)電機的扭矩需求。使用笫 一制動器而非某個電動機/發(fā)電機來進行混合動力模式的操作減少電動 機的最大轉(zhuǎn)矩需求并且提高效率。此外，在僅由電動驅(qū)動(前進或后退) 過程中應(yīng)用第一制動器，允許在沒有"發(fā)動機開始震動"的情況下而啟 動發(fā)動機，而在目前的一些EVT混合動力汽車中可以感受到此震動，可選的第二制動器選擇性地將第一、第二或第三行星齒輪組 的另一構(gòu)件與一固定構(gòu)件連接起來，并且可IMt該制動器在一定的運行 條件下保持第一、第二或笫三行星齒輪組的某個構(gòu)件固定以提供不同的 EVT范圍。制動器可以與某個電動機/發(fā)電機并行連接，并且可在一定
運行條件下使用該制動器，否則需要在零速或接近零速時運行某個電動 機/發(fā)電機，因此通過避免無效地使用電力以保持零速或接近零速的速度 而提高了效率?？蛇x的笫三制動器選擇性地將第一、第二行星齒輪組的另一 構(gòu)件與一固定構(gòu)件連接起來，并且可在一定運行條件下保持行星齒輪組 的構(gòu)件固定以提供不同的EVT范圍。制動器可以與某個電動機/發(fā)電機并 行連接，并且可在一定的運行條件下使用該制動器，否則需要在零速或 接近零速時運行某個電動機/發(fā)電機，因此通過避免無效地使用電力以保 持零速或接近零速的速度而提高了效率?？梢栽黾恿硗獾目蛇x制動器，以便提供另外的EVT范圍或提
高系統(tǒng)效率或降低電動機扭矩需求。 上述制動器優(yōu)選是機電化致動的，以減少對高壓液壓泵的 需求，并減少相應(yīng)的損耗；然而，可以使用其它常用的制動器致動方法。三個電動機/發(fā)電機以并列的方式運作，以在輸入軸和輸出 軸之間產(chǎn)生連續(xù)可變的前進和后退的速比，同時最小化電動機-發(fā)電機 的轉(zhuǎn)動速度，以及最優(yōu)化系統(tǒng)的總效率。可以選擇合適的行星齒輪組的 槽齒比以與特定的應(yīng)用匹配。從結(jié)合附圖對本發(fā)明最佳模式進行的下迷詳細描述中可以 很容易明了本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢及其它的特征和優(yōu)勢，


圖l是一個動力系的示意圖，其包括并入到本發(fā)明一系列構(gòu) 件的一電動變速傳動系統(tǒng)；圖2是一個動力系的示意圖，其包括并入到本發(fā)明另一系列 構(gòu)件的一電動變速傳動系統(tǒng)；圖3是一個動力系的示意圖，其包括并入到本發(fā)明另一系列 構(gòu)件的一電動變速傳動系統(tǒng)；圖4是一個動力系的示意圖，其包括并入到本發(fā)明另一系列
構(gòu)件的一電動變速傳動系統(tǒng)；圖5是一個動力系的示意圖，其包括并入到本發(fā)明另一系列 構(gòu)件的一電動變速傳動系統(tǒng)；圖6是一個動力系的示意圖，其包括并入到本發(fā)明另一系列 構(gòu)件的一電動變速傳動系統(tǒng)；
圖7是一個動力系的示意圖，其包括并入到本發(fā)明另一系列 構(gòu)件的一電動變速傳動系統(tǒng)；圖8是一個動力系的示意圖，其包括并入到本發(fā)明另一系列 構(gòu)件的一電動變速傳動系統(tǒng)；圖9是一個動力系的示意圖，其包括并入到本發(fā)明另一系列 構(gòu)件的一電動變速傳動系統(tǒng)；圖IO是一個動力系的示意圖，其包括并入到本發(fā)明另一系列 構(gòu)件的一電動變速傳動系統(tǒng)；圖12是一個動力系的示意圖，其包括并入到本發(fā)明另一系列 構(gòu)件的一電動變速傳動系統(tǒng).
具體實施例方式參照圖1,示出一動力系10,其包括連接到一優(yōu)選實施例的 改進電動變速傳動系統(tǒng)(EVT)(通常由數(shù)字14標(biāo)示)的發(fā)動機12,對 傳動系統(tǒng)14進行設(shè)計，以從發(fā)動機12獲取至少一部分驅(qū)動功率。如圖 所示，發(fā)動機12具有輸出軸，其用作傳動系統(tǒng)W的輸入構(gòu)件17。瞬時 扭矩阻尼器(未顯示)也可以安裝在發(fā)動機12和傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件l7之 間。在實施例中描述的發(fā)動機12可以是礦物燃料發(fā)動機，例如 汽油或柴油發(fā)動機，其可快速調(diào)節(jié)以提供其可用的通常以每分鐘可選擇 的轉(zhuǎn)數(shù)UPM)來供給的功率輸出。無論發(fā)動機12以何種方式連接到傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17，傳 動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17可操作地連接到傳動系統(tǒng)14中的一個行星齒輪組。傳動系統(tǒng)14的輸出構(gòu)件19連接到最終的傳動設(shè)備16。傳動系統(tǒng)14使用三個差速齒輪組，優(yōu)選具有行星齒輪組 20, 30和40的性質(zhì)，行星齒輪組20應(yīng)用外齒輪構(gòu)件24，通常指定為環(huán) 形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件24外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件22，通常指定為中心齒 輪。齒輪架構(gòu)件26旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪27以使每個行星齒輪27同 時嚙合第一行星齒輪組20的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件24和中心齒輪的內(nèi) 齒輪構(gòu)件22。行星齒輪組30也應(yīng)用一個外齒輪構(gòu)件34，通常指定為環(huán)形 齒輪，環(huán)形齒輪構(gòu)件34外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件32，通常指定為中心齒輪。 齒輪架構(gòu)件36旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪37，以使每個行星齒輪37同時 嚙合行星齒輪組30的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件34和中心齒輪的內(nèi)齒輪構(gòu) 件32。行星齒輪組40也應(yīng)用一個外齒輪構(gòu)件44，通常指定為環(huán)形 齒輪.環(huán)形齒輪構(gòu)件44外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件42，通常指定為中心齒輪。 齒輪架構(gòu)件46旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪47，以使每個行星齒輪47同時 嚙合行星齒輪組40的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件44和中心齒輪的內(nèi)齒輪構(gòu) 件42。輸入軸17連續(xù)地連接到行星齒輪組30的齒輪架構(gòu)件36。 輸出軸19連續(xù)地連接到行星齒輪組40的齒輪架構(gòu)件46.笫一互連構(gòu)件70連續(xù)地將行星齒輪組20的齒輪架構(gòu)件26 與行星齒輪組30的環(huán)形齒輪構(gòu)件34連接起來，并且與行星齒輪組40的 環(huán)形齒輪構(gòu)件44連接起來，第二互連構(gòu)件72連續(xù)地將行星齒輪組20的 中心齒輪構(gòu)件22與行星齒輪組30的中心齒輪構(gòu)件32連接起來。制動器50通過互連構(gòu)件70選擇性地將行星齒輪組40的環(huán) 形齒輪構(gòu)件44、行星齒輪組30的環(huán)形齒輪構(gòu)件34和行星齒輪組20的 齒輪架構(gòu)件26與變速器箱體60連接起來。該制動器50使得串聯(lián)式混合 動力驅(qū)動模式成為可能，其中使用來自發(fā)動機12的動力來驅(qū)動電動機/ 發(fā)電機80以產(chǎn)生電力，并且所產(chǎn)生的電力傳送到電動機/發(fā)電機84來驅(qū) 動汽車前進或后退。第一個實施例IO也分別包括第一、第二和第三電動機/發(fā)電 機80， 82和84。第一電動機/發(fā)電機80的定子固定到變速器箱體60。 笫一電動機/發(fā)電機80的轉(zhuǎn)子固定到行星齒輪組20的環(huán)形齒輪構(gòu)件24。笫二電動機/發(fā)電機82的定子固定到變速器箱體60。第二 電動機/發(fā)電機80的轉(zhuǎn)子固定到行星齒輪組20的中心齒輪構(gòu)件22。笫三電動機/發(fā)電機84的定子固定到變速器箱體60。第三 電動機/發(fā)電機84的轉(zhuǎn)子固定到行星齒輪組40的中心齒輪構(gòu)件"?，F(xiàn)在返回到對動力源的描述，并且具體參照圖l，從以上描 述應(yīng)該明了傳動系統(tǒng)14選擇性地從發(fā)動機12獲取動力?；旌蟼鲃酉到y(tǒng) 也從與控制器88可操作相連的電力源86獲取動力.電力源86可以是一
塊或多塊電池。其它可提供或存儲及分配電功率的電力源，例如電容器 或燃料電池，也可以在不改變本發(fā)明理念的前提下代替電池或與電池結(jié) 合使用.輸入軸和輸出軸之間的速比由三個電動機/發(fā)電機的速度和行星 齒輪組的環(huán)形齒輪/中心齒輪的槽齒比來定義。在傳動系統(tǒng)領(lǐng)域中的那些 普通技術(shù)人員將會認識到理想的輸入/輸出速比可通過選擇三個電動機/ 發(fā)電機合適的速度來實現(xiàn)，
第二示范性實施例的描述在實施例中描述的發(fā)動機12可以是礦物燃料發(fā)動機，例如汽 油或柴油發(fā)動機，其可快速調(diào)節(jié)以提供其可用的通常以每分鐘可選擇的 轉(zhuǎn)數(shù)UPM)來傳送的功率輸出。無論發(fā)動機12以何種方式連接到傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17，傳 動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17可操作地連接到傳動系統(tǒng)114中的一個行星齒輪組。傳動系統(tǒng)114的輸出構(gòu)件19連接到最終的傳動設(shè)備16。傳動系統(tǒng)114使用三個差速齒輪組，優(yōu)選具有行星齒輪組 120， 130和140的性質(zhì)。行星齒輪組120應(yīng)用外齒輪構(gòu)件124，通常指 定為環(huán)形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件124外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件122，通常指定 為中心齒輪，齒輪架構(gòu)件126旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪127以使每個行 星齒輪127同時嚙合笫一行星齒輪組120的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件 和中心齒輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件122。行星齒輪組130也應(yīng)用一個外齒輪構(gòu)件134，通常指定為環(huán) 形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件134外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件132，通常指定為中心 齒輪。齒輪架構(gòu)件136旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪137，以使每個行星齒 輪137同時噴合行星齒輪組130的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件134和中心齒 輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件132。行星齒輪組140也應(yīng)用一個外齒輪構(gòu)件144，通常指定為環(huán) 形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件144外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件142，通常指定為中心
齒輪。齒輪架構(gòu)件146旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪147，以使每個行星齒 輪147同時嚙合行星齒輪組140的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件144和中心齒 輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件142.輸入軸17連續(xù)地連接到行星齒輪組140的齒輪架構(gòu)件146. 輸出軸19連續(xù)地連接到行星齒輪組130的齒輪架構(gòu)件136.笫一互連構(gòu)件170連續(xù)地將行星齒輪組120的齒輪架構(gòu)件 126與行星齒輪組130的環(huán)形齒輪構(gòu)件134連接起來，并與行星齒輪組 140的環(huán)形齒輪構(gòu)件144連接起來。第二互連構(gòu)件172連續(xù)地將行星齒 輪組120的環(huán)形齒輪構(gòu)件124與行星齒輪組130的齒輪架構(gòu)件136連接 起來。第 一制動器15 0選擇性地將行星齒輪組13 0的中心齒輪構(gòu)件 132與變速器箱體160連接起來。第二制動器152通過互連構(gòu)件170選 擇性地將環(huán)形齒輪構(gòu)件144、環(huán)形齒輪構(gòu)件134和齒輪架構(gòu)件126與變 速器箱體160連接起來，該制動器152使得串聯(lián)式混合動力操作可以前 進和后退。第三制動器154選擇性地將中心齒輪構(gòu)件142與變速器箱體 160連接起來。第二實施例IIO也分別包括第一、第二、和笫三電動機/發(fā) 電機180， 182和184.笫一電動機/發(fā)電機180的定子固定到變速器箱 體160。第一電動機/發(fā)電機180的轉(zhuǎn)子固定到行星齒輪組130的中心齒 輪構(gòu)件132,第二電動機/發(fā)電機182的定子固定到變速器箱體160。第 二電動機/發(fā)電機182的轉(zhuǎn)子固定到行星齒輪組120的中心齒輪構(gòu)件 122。第三電動機/發(fā)電機184的定子固定到變速器箱體160。第 三電動機/發(fā)電機184的轉(zhuǎn)子固定到行星齒輪組14 0的中心齒輪構(gòu)件 142。參照圖3，示出一動力系210,其包括連接到另一實施例的改
進電動變速傳動系統(tǒng)(EVT)(通常由數(shù)字214標(biāo)示)的發(fā)動機12。對 傳動系統(tǒng)214進行設(shè)計，以從發(fā)動機12獲取至少一部分驅(qū)動功率.如圖 所示，發(fā)動機12具有輸出軸，其用作傳動系統(tǒng)214的輸入構(gòu)件17。瞬 時扭矩阻尼器(未顯示)也可以安裝在發(fā)動機12和傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17 之間。在實施例中描述的發(fā)動機12可以是礦物燃料發(fā)動機，例如汽 油或柴油發(fā)動機，其可快速調(diào)節(jié)以提供其可用的通常以每分鐘可選擇的 轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)來傳送的功率輸出，無論發(fā)動機12以何種方式連接到傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17，傳 動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17可操作地連接到傳動系統(tǒng)214中的一個行星齒輪組。傳動系統(tǒng)214的輸出構(gòu)件19連接到最終的傳動設(shè)備16。
〖0066]傳動系統(tǒng)214使用三個差速齒輪組，優(yōu)選具有行星齒輪組 220， 230和240的性質(zhì)，行星齒輪組220應(yīng)用外齒輪構(gòu)件224，通常指 定為環(huán)形齒輪.環(huán)形齒輪構(gòu)件224外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件222，通常指定 為中心齒輪，齒輪架構(gòu)件226旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪227以使每個行 星齒輪227同時嚙合第一行星齒輪組220的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件"4 和中心齒輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件222。行星齒輪組230也應(yīng)用一個外齒輪構(gòu)件234，通常指定為環(huán) 形齒輪.環(huán)形齒輪構(gòu)件234外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件232，通常指定為中心 齒輪。齒輪架構(gòu)件236旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪237，以使每個行星齒 輪237同時咱合行星齒輪組230的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件234和中心齒 輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件232。行星齒輪組240也應(yīng)用一個外齒輪構(gòu)件244，通常指定為環(huán) 形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件244外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件242，通常指定為中心 齒輪。齒輪架構(gòu)件246旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪247，以4吏每個行星齒 輪247同時嚙合行星齒輪組240的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件244和中心齒 輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件242.輸入軸17連續(xù)地連接到行星齒輪組240的齒輪架構(gòu)件246。 輸出軸19連續(xù)地連接到行星齒輪組220的齒輪架構(gòu)件226。
〖0070]第一互連構(gòu)件270連續(xù)地將中心齒輪構(gòu)件222與中心齒輪構(gòu) 件232連接起來，并且與環(huán)形齒輪構(gòu)件244連接起來。第二互連構(gòu)件272 連續(xù)地將環(huán)形齒輪構(gòu)件224與齒輪架構(gòu)件236連接起來，第一制動器250通過互連構(gòu)件272選擇性地將環(huán)形齒輪構(gòu)件 224和齒輪架構(gòu)件236與變速器箱體260連接起來.第二制動器252通 過互連構(gòu)件270選摔性地將中心齒輪構(gòu)件222、中心齒輪構(gòu)件232和環(huán) 形齒輪構(gòu)件244與變速器箱體260連接起來。該制動器252使得串聯(lián)式
混合動力模式操作可以前進和后退。實施例210也分別包括笫一、笫二和第三電動機/發(fā)電機 280， 282和284.第一電動機/發(fā)電機280的定子固定到變速器箱體 260。笫一電動機/發(fā)電機280的轉(zhuǎn)子固定到行星齒輪組220的環(huán)形齒輪 構(gòu)件224。第二電動機/發(fā)電機282的定子固定到變速器箱體260.第二 電動機/發(fā)電機282的轉(zhuǎn)子固定到行星齒輪組230的環(huán)形齒輪構(gòu)件234。第三電動機/發(fā)電機284的定子固定到變速器箱體260.第三 電動機/發(fā)電機284的轉(zhuǎn)子固定到行星齒輪組240的中心齒輪構(gòu)件242?；旌蟼鲃酉到y(tǒng)214從發(fā)動機12獲取動力，并且與和控制器 288可操作相連的電力源286交換動力。在傳動系統(tǒng)領(lǐng)域中的那些普通
技術(shù)人員將會認識到理想的連續(xù)可變的輸入/輸出速比可通過選擇制動 器的合適運行狀態(tài)和三個電動機/發(fā)電機合適的速度來實現(xiàn)。 第四示范性實施例的描述參照圖4，示出一動力系310，其包括連接到另一實施例的改 進電動變速傳動系統(tǒng)(EVT)(通常由數(shù)字314標(biāo)示)的發(fā)動機12。對 傳動系統(tǒng)314進行設(shè)計，以從發(fā)動機12獲取至少一部分驅(qū)動功率。如圖 所示，發(fā)動機12具有輸出軸，其用作傳動系統(tǒng)214的輸入構(gòu)件17。瞬 時扭矩阻尼器(未顯示)也可以安裝在發(fā)動機12和傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17 之間。在實施例中描述的發(fā)動機12可以是礦物燃料發(fā)動機，例如汽 油或柴油發(fā)動機，其可快速調(diào)節(jié)以提供其可用的通常以每分鐘可選擇的 轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)來傳送的功率輸出。無論發(fā)動機12以何種方式連接到傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17，傳 動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17可操作地連接到傳動系統(tǒng)314中的一個行星齒輪組。 傳動系統(tǒng)314的輸出構(gòu)件19連接到最終的傳動設(shè)備16.傳動系統(tǒng)314使用三個差速齒輪組，優(yōu)選具有行星齒輪組 320, 330和340的性質(zhì)。行星齒輪組320應(yīng)用外齒輪構(gòu)件324，通常指
定為環(huán)形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件324外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件322，通常指定 為中心齒輪。齒輪架構(gòu)件326旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪327以使每個行 星齒輪327同時嚙合笫一行星齒輪組320的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件324 和中心齒輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件322.行星齒輪組330也應(yīng)用一個外齒輪構(gòu)件334，通常指定為環(huán) 形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件334外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件332，通常指定為中心 齒輪.齒輪架構(gòu)件336旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪337,以使每個行星齒 輪337同時嚙合行星齒輪組330的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件334和中心齒 輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件332.輸入軸17連續(xù)地連接到行星齒輪組340的齒輪架構(gòu)件346。 輸出軸19連續(xù)地連接到行星齒輪組330的齒輪架構(gòu)件336。第一互連構(gòu)件370連續(xù)地將環(huán)形齒輪構(gòu)件324與環(huán)形齒輪構(gòu) 件334連接起來，并與環(huán)形齒輪構(gòu)件344連接起來。第二互連構(gòu)件372 連續(xù)地將齒輪架構(gòu)件326與齒輪架構(gòu)件336連接起來，第一制動器350選擇性地將中心齒輪構(gòu)件332與變速器箱體 360連接起來。第二制動器352通過互連構(gòu)件370選擇性地將環(huán)形齒輪 構(gòu)件324、環(huán)形齒輪構(gòu)件334和環(huán)形齒輪構(gòu)件344與變速器箱體360連 接起來。該制動器352使得串聯(lián)式混合動力模式操作可以前進和后退。 第三制動器354選擇性地將中心齒輪構(gòu)件342與變速器箱體360連接起來。實施例310也分別包括第一、第二、和第三電動機/發(fā)電機 380， 382和384。笫一電動機/發(fā)電機380的定子固定到變速器箱體 360,笫一電動機/發(fā)電機380的轉(zhuǎn)子固定到中心齒輪構(gòu)件3W。第三電動機/發(fā)電機384的定子固定到變速器箱體360。第三 電動機/發(fā)電機384的轉(zhuǎn)子固定到中心齒輪構(gòu)件342?；旌蟼鲃酉到y(tǒng)314從發(fā)動機12獲取動力，并且與和控制器 388可操作相連的電力源386交換動力。在傳動系統(tǒng)領(lǐng)域中的那些普通 技術(shù)人員將會認識到理想的連續(xù)可變的輸入/輸出速比可通過選擇制動 器的合適運行狀態(tài)和三個電動機/發(fā)電機合適的速度來實現(xiàn)。
笫五示范性實施例的描述參照圖5,示出一動力系410，其包括連接到另一實施例的改 進電動變速傳動系統(tǒng)(EVT)(通常由數(shù)字414標(biāo)示)的發(fā)動機12。對 傳動系統(tǒng)414進行設(shè)計，以從發(fā)動機12獲取至少一部分驅(qū)動功率。如圖 所示，發(fā)動機12具有輸出軸，其用作傳動系統(tǒng)414的輸入構(gòu)件17。瞬 時扭矩阻尼器(未顯示)也可以安裝在發(fā)動機12和傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17 之間。在實施例中描述的發(fā)動機12可以是礦物燃料發(fā)動機，例如汽 油或柴油發(fā)動機，其可快速調(diào)節(jié)以提供其可用的通常以每分鐘可選擇的 轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)來傳送的功率輸出。無論發(fā)動機12以何種方式連接到傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17，傳 動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17可操作地連接到傳動系統(tǒng)414中的一個行星齒輪組。 傳動系統(tǒng)414的輸出構(gòu)件19連接到最終的傳動設(shè)備16。傳動系統(tǒng)414使用三個差速齒輪組，優(yōu)選具有行星齒輪組 420， 430和440的性質(zhì)。行星齒輪組420應(yīng)用外齒輪構(gòu)件424，通常指 定為環(huán)形齒輪.環(huán)形齒輪構(gòu)件424外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件422，通常指定 為中心齒輪。齒輪架構(gòu)件426旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪427以使每個行 星齒輪427同時嚙合第一行星齒輪組420的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件424 和中心齒輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件422,行星齒輪組430也應(yīng)用一個外齒輪構(gòu)件434，通常指定為環(huán) 形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件434外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件432,通常指定為中心 齒輪。齒輪架構(gòu)件436旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪437，以使每個行星齒 輪437同時嚙合行星齒輪組430的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件434和中心齒 輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件432。行星齒輪組440也應(yīng)用一個外齒輪構(gòu)件444，通常指定為環(huán) 形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件444外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件442，通常指定為中心 齒輪。齒輪架構(gòu)件446旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪447,以使每個行星齒 輪447同時嚙合行星齒輪組440的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件444和中心齒
輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件442.輸入軸17連續(xù)地連接到環(huán)形齒輪構(gòu)件434.輸出軸19連續(xù) 地連接到齒輪架構(gòu)件446.第一互連構(gòu)件470連續(xù)地將環(huán)形齒輪構(gòu)件424與齒輪架構(gòu)件 436連接起來，并與環(huán)形齒輪構(gòu)件444連接起來.笫二互連構(gòu)件472連 續(xù)地將齒輪架構(gòu)件426與中心齒輪構(gòu)件432連接起來，第一制動器450通過互連構(gòu)件470選擇性地將環(huán)形齒輪構(gòu)件 424、齒輪架構(gòu)件436和環(huán)形齒輪構(gòu)件444與變速器箱體460連接起來。 該制動器450使得串聯(lián)式混合動力模式操作可以前進和后退。第二制動 器452選擇性地將中心齒輪構(gòu)件442與變速器箱體460連接起來。實施例410也分別包括笫一、笫二和第三電動機/發(fā)電機 480， 482和484。第一電動機/發(fā)電機480的定子固定到變速器箱體 460。第一電動機/發(fā)電機480的轉(zhuǎn)子固定到中心齒輪構(gòu)件422。第二電動機/發(fā)電機482的定子固定到變速器箱體460。第二 電動機/發(fā)電機482的轉(zhuǎn)子固定到齒輪架構(gòu)件426。第三電動機/發(fā)電機484的定子固定到變速器箱體460。第 三電動機/發(fā)電機484的轉(zhuǎn)子固定到中心齒輪構(gòu)件442。混合傳動系統(tǒng)414從發(fā)動機12獲取動力，并且與和控制器 488可操作相連的電力源486交換動力。在傳動系統(tǒng)領(lǐng)域中的那些普通 技術(shù)人員將會認識到理想的連續(xù)可變的輸入/輸出速比可通過選擇制動 器的合適運行狀態(tài)和三個電動機/發(fā)電機合適的速度來實現(xiàn)。
笫六示范性實施例的描述在實施例中描述的發(fā)動機12可以是礦物燃料發(fā)動機，例如 汽油或柴油發(fā)動機，其可快速調(diào)節(jié)以提供其可用的通常以每分鐘可選擇 的轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)來傳送的功率輸出.無論發(fā)動機12以何種方式連接到傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17，傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17可操作地連接到傳動系統(tǒng)514中的一個行星齒輪 組。傳動系統(tǒng)514的輸出構(gòu)件19連接到最終的傳動i殳備16,行星齒輪組530也應(yīng)用一個外齒輪構(gòu)件534，通常指定為環(huán) 形齒輪，環(huán)形齒輪構(gòu)件534外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件532，通常指定為中心 齒輪。齒輪架構(gòu)件536旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪537以使每個行星齒輪 537同時嚙合行星齒輪組530的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件534和中心齒輪 的內(nèi)齒輪構(gòu)件532。行星齒輪組540也應(yīng)用一個外齒輪構(gòu)件544,通常指定為環(huán) 形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件544外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件542，通常指定為中心 齒輪.齒輪架構(gòu)件546旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪547以使每個行星齒輪 547同時嚙合行星齒輪組540的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件544和中心齒輪 的內(nèi)齒輪構(gòu)件542,輸入軸17連續(xù)地連接到中心齒輪構(gòu)件542。輸出軸19連續(xù) 地連接到環(huán)形齒輪構(gòu)件524,第一互連構(gòu)件570連續(xù)地將中心齒輪構(gòu)件522與齒輪架構(gòu) 件536連接起來，并與齒輪架構(gòu)件546連接起來。第二互連構(gòu)件572連 續(xù)地將齒輪架構(gòu)件526與環(huán)形齒輪構(gòu)件534連接起來。第一制動器550通過互連構(gòu)件572選擇性地將齒輪架構(gòu)件 526和環(huán)形齒輪構(gòu)件534與變速器箱體560連接起來。第二制動器552 通過互連構(gòu)件57 0選擇性地將齒輪架構(gòu)件546、齒輪架構(gòu)件536和中心 齒輪構(gòu)件522與變速器箱體560連接起來。該制動器552使得串聯(lián)式混
合動力模式操作可以前進和后退。實施例510也分別包括第一、第二和笫三電動機/發(fā)電機 580， 582和584.第一電動機/發(fā)電機580的定子固定到變速器箱體 560。第一電動機/發(fā)電機580的轉(zhuǎn)子通過互連構(gòu)件572固定到齒輪架構(gòu) 件526和環(huán)形齒輪構(gòu)件534。第二電動機/發(fā)電機582的定子固定到變速器箱體560。第 二電動機/發(fā)電機582的轉(zhuǎn)子固定到中心齒輪構(gòu)件532。第三電動機/發(fā)電機584的定子固定到變速器箱體560。第 三電動機/發(fā)電機584的轉(zhuǎn)子固定到環(huán)形齒輪構(gòu)件544?；旌蟼鲃酉到y(tǒng)514從發(fā)動機12獲取動力，并且與和控制器 588可操作相連的電力源586交換動力.在傳動系統(tǒng)領(lǐng)域中的那些普通 技術(shù)人員將會認識到理想的連續(xù)可變的輸入/輸出速比可通過選擇制動 器的合適運行狀態(tài)和三個電動機/發(fā)電機合適的速度來實現(xiàn).
第七示范性實施例的描迷參照圖7，示出一動力系610,其包括連接到另一實施例的 改進電動變速傳動系統(tǒng)(EVT)(通常由數(shù)字614標(biāo)示)的發(fā)動機12。 對傳動系統(tǒng)614進行設(shè)計，以從發(fā)動機12獲取至少一部分驅(qū)動功率。如 圖所示，發(fā)動機12具有輸出軸，其用作傳動系統(tǒng)614的輸入構(gòu)件17. 瞬時扭矩阻尼器(未顯示)也可以安裝在發(fā)動機12和傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件 17之間。在實施例中描述的發(fā)動機12可以;l礦物燃料發(fā)動機，例如 汽油或柴油發(fā)動機，其可快速調(diào)節(jié)以提供其可用的通常以每分鐘可選擇 的轉(zhuǎn)數(shù)UPM)來傳送的功率輸出。傳動系統(tǒng)614使用三個差速齒輪組，優(yōu)選具有行星齒輪組 620， 630和640的性質(zhì)。行星齒輪組620應(yīng)用外齒輪構(gòu)件624，通常指 定為環(huán)形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件624外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件622，通常指定 為中心齒輪。齒輪架構(gòu)件626旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪以使每個行 星齒輪627同時嚙合第一行星齒輪組620的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件 和中心齒輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件622。行星齒輪組640也應(yīng)用一個外齒輪構(gòu)件644,通常指定為環(huán) 形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件644外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件642，通常指定為中心 齒輪。齒輪架構(gòu)件646旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪647以使每個行星齒輪 647同時嚙合行星齒輪組640的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件644和中心齒輪 的內(nèi)齒輪構(gòu)件642。輸入軸17連續(xù)地連接到齒輪架構(gòu)件646.輸出軸19連續(xù) 地連接到齒輪架構(gòu)件626。笫一互連構(gòu)件670連續(xù)地將環(huán)形齒輪構(gòu)件624與齒輪架構(gòu) 件636連接起來，并與環(huán)形齒輪構(gòu)件644連接起來，第二互連構(gòu)件672 連續(xù)地將中心齒輪構(gòu)件622與中心齒輪構(gòu)件632連接起來，制動器650通過互連構(gòu)件670選擇性地將環(huán)形齒輪構(gòu)件 644、齒輪架構(gòu)件636和環(huán)形齒輪構(gòu)件624與變速器箱體660連接起來。 該制動器650使得串聯(lián)式混合動力模式操作可以前進和后退，第二電動機/發(fā)電機682的定子固定到變速器箱體660。第 二電動機/發(fā)電機682的轉(zhuǎn)子固定到環(huán)形齒輪構(gòu)件634?；旌蟼鲃酉到y(tǒng)614從發(fā)動機12獲取動力，并且與和控制器 688可操作相連的電力源686交換動力。在傳動系統(tǒng)領(lǐng)域中的那些普通 技術(shù)人員將會認識到理想的連續(xù)可變的輸入/輸出速比可通過選擇制動 器的合適運行狀態(tài)和三個電動機/發(fā)電機合適的速度來實現(xiàn).
笫八示范性實施例的描述在實施例中描述的發(fā)動機12可以是礦物燃料發(fā)動機，例如
汽油或柴油發(fā)動機，其可快速調(diào)節(jié)以提供其可用的通常以每分鐘可選擇
的轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)來傳送的功率輸出。無論發(fā)動機12以何種方式連接到傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17， 傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17可操作地連接到傳動系統(tǒng)714中的一個行星齒輪 組。傳動系統(tǒng)714的輸出構(gòu)件19連接到最終的傳動i殳備16.傳動系統(tǒng)714使用三個差速齒輪組，優(yōu)選具有行星齒輪組 720, 730和740的性質(zhì)。行星齒輪組720應(yīng)用外齒輪構(gòu)件724，通常指 定為環(huán)形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件724外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件722，通常指定 為中心齒輪。齒輪架構(gòu)件726旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪727以使每個行 星齒輪727同時嚙合第一行星齒輪組720的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件724 和中心齒輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件722。行星齒輪組730也應(yīng)用一個外齒輪構(gòu)件734，通常指定為環(huán) 形齒輪，環(huán)形齒輪構(gòu)件734外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件732，通常指定為中心 齒輪。齒輪架構(gòu)件736旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪737以使每個行星齒輪 737同時嚙合行星齒輪組730的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件734和中心齒輪 的內(nèi)齒輪構(gòu)件732,輸入軸17連續(xù)地連接到齒輪架構(gòu)件736。輸出軸19連續(xù) 地連接到環(huán)形齒輪構(gòu)件744。第一互連構(gòu)件770連續(xù)地將環(huán)形齒輪構(gòu)件724與環(huán)形齒輪 構(gòu)件734和齒輪架構(gòu)件746連接起來。第二互連構(gòu)件772連續(xù)地將中心 齒輪構(gòu)件722與中心齒輪構(gòu)件732連接起來.笫一制動器750通過互連構(gòu)件772選擇性地將中心齒輪構(gòu) 件722和中心齒輪構(gòu)件732與變速器箱體760連接起來。第二制動器752 通過互連構(gòu)件770選擇性地將環(huán)形齒輪構(gòu)件724、環(huán)形齒輪構(gòu)件734和 齒輪架構(gòu)件746與變速器箱體760連接起來。該制動器752使得串聯(lián)式
混合動力模式操作可以前進和后退.實施例710也分別包括第一、第二、和笫三電動機/發(fā)電機780， 782和784。第一電動機/發(fā)電機780的定子固定到變速器箱體 760。第一電動機/發(fā)電機780的轉(zhuǎn)子固定到中心齒輪構(gòu)件722。笫二電動機/發(fā)電機782的定子固定到變速器箱體760。第 二電動機/發(fā)電機782的轉(zhuǎn)子固定到齒輪架構(gòu)件726。笫三電動機/發(fā)電機784的定子固定到變速器箱體760.第 三電動機/發(fā)電機784的轉(zhuǎn)子固定到中心齒輪構(gòu)件742.混合傳動系統(tǒng)714從發(fā)動機12獲取動力，并且與和控制器 788可操作相連的電力源786交換動力.在傳動系統(tǒng)領(lǐng)域中的那些普通 技術(shù)人員將會認識到理想的連續(xù)可變的輸入/輸出速比可通過選擇制動 器的合適運行狀態(tài)和三個電動機/發(fā)電機合適的速度來實現(xiàn)，
笫九示范性實施例的描迷參照圖9,示出一動力系810，其包括連接到另一實施例的 改進電動變速傳動系統(tǒng)(EVT)(通常由數(shù)字814標(biāo)示)的發(fā)動機12。 對傳動系統(tǒng)814進行設(shè)計，以從發(fā)動機12獲取至少一部分驅(qū)動功率。如 圖所示，發(fā)動機12具有輸出軸，其用作傳動系統(tǒng)814的輸入構(gòu)件17。 瞬時扭矩阻尼器(未顯示)也可以安裝在發(fā)動機12和傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件 17之間。無論發(fā)動機12以何種方式連接到傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17， 傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17可操作地連接到傳動系統(tǒng)814中的一個行星齒輪 組。傳動系統(tǒng)814的輸出構(gòu)件19連接到最終的傳動設(shè)備16。傳動系統(tǒng)814使用三個差速齒輪組，優(yōu)選具有行星齒輪組 820， 830和840的性質(zhì)，行星齒輪組820應(yīng)用外齒輪構(gòu)件824，通常指 定為環(huán)形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件824外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件822，通常指定 為中心齒輪。齒輪架構(gòu)件826旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪以使每個行 星齒輪827同時嚙合行星齒輪組820的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件824和中 心齒輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件822。行星齒輪組830也應(yīng)用一個外齒輪構(gòu)件834，通常指定為環(huán) 形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件834外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件832，通常指定為中心 齒輪。齒輪架構(gòu)件836旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪837以使每個行星齒輪837同時嚙合第一行星齒輪組820的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件834和中心 齒輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件832。行星齒輪組840也應(yīng)用一個外齒輪構(gòu)件844，通常指定為 環(huán)形齒輪.環(huán)形齒輪構(gòu)件844外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件842，通常指定為中 心齒輪.齒輪架構(gòu)件846旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪847，以使每個行星 齒輪847同時嚙合行星齒輪組840的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件844和中心 齒輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件842。笫一互連構(gòu)件870連續(xù)地將齒輪架構(gòu)件826與環(huán)形齒輪構(gòu) 件834連接起來，并與中心齒輪構(gòu)件842連接起來，第二互連構(gòu)件872 連續(xù)地將環(huán)形齒輪構(gòu)件824與齒輪架構(gòu)件836連接起來.第一制動器850通過互連構(gòu)件872選擇性地將環(huán)形齒輪構(gòu) 件824和齒輪架構(gòu)件836與變速器箱體860連接起來。笫二制動器852 通過互連構(gòu)件870選擇性地將齒輪架構(gòu)件826、環(huán)形齒輪構(gòu)件834和中 心齒輪構(gòu)件842與變速器箱體860連接起來。該制動器852使得串聯(lián)式 混合動力操作可以前進或后退。
實施例810也分別包括第一、 第二和第三電動機/發(fā)電機880, 882和884。笫一電動機/發(fā)電機880的 定子固定到變速器箱體860。第一電動機/發(fā)電機880的轉(zhuǎn)子固定到中心 齒輪構(gòu)件822。笫二電動機/發(fā)電機882的定子固定到變速器箱體860,第 二電動機/發(fā)電機882的轉(zhuǎn)子固定到齒輪架構(gòu)件826.第三電動機/發(fā)電機884的定子固定到變速器箱體860。第 三電動機/發(fā)電機884的轉(zhuǎn)子固定到齒輪架構(gòu)件846.混合傳動系統(tǒng)814從發(fā)動機12獲取動力，并且與和控制器 888可操作相連的電力源886交換動力。在傳動系統(tǒng)領(lǐng)域中的那些普通 技術(shù)人員將會認識到理想的連續(xù)可變的輸入/輸出速比可通過選擇制動 器的合適運行狀態(tài)和三個電動機/發(fā)電機合適的速度來實現(xiàn)，
第十示范性實施例的描述參照圖IO,示出一動力系910，其包括連接到另一實施例 的改進電動變速傳動系統(tǒng)(BVT)(通常由數(shù)字914標(biāo)示)的發(fā)動機12。 對傳動系統(tǒng)914進行設(shè)計，以從發(fā)動機12獲取至少一部分驅(qū)動功率。如
圖所示，發(fā)動機12具有輸出軸，其用作傳動系統(tǒng)914的輸入構(gòu)件17. 瞬時扭矩阻尼器(未顯示)也可以安裝在發(fā)動機12和傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件 17之間.在實施例中描迷的發(fā)動機12可以是礦物燃料發(fā)動機，例如 汽油或柴油發(fā)動機，其可快速調(diào)節(jié)以提供其可用的通常以每分鐘可選擇 的轉(zhuǎn)數(shù)UPM)來傳送的功率輸出。無論發(fā)動機12以何種方式連接到傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17， 傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17可搮作地連接到傳動系統(tǒng)914中的一個行星齒輪 組。傳動系統(tǒng)914的輸出構(gòu)件19連接到最終的傳動設(shè)備16。傳動系統(tǒng)914使用三個差速齒輪組，優(yōu)選具有行星齒輪組 920， 930和940的性質(zhì)。行星齒輪組920應(yīng)用外齒輪構(gòu)件924,通常指 定為環(huán)形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件924外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件922，通常指定 為中心齒輪，齒輪架構(gòu)件926旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪927以使每個行 星齒輪927同時嚙合行星齒輪組920的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件924和中 心齒輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件922。行星齒輪組930也應(yīng)用一個外齒輪構(gòu)件934,通常指定為環(huán) 形齒輪，環(huán)形齒輪構(gòu)件934外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件932，通常指定為中心 齒輪。齒輪架構(gòu)件936旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪937以使每個行星齒輪 937同時嚙合行星齒輪組930的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件934和中心齒輪 的內(nèi)齒輪構(gòu)件932。行星齒輪組940也應(yīng)用一個外齒輪構(gòu)件944，通常指定為環(huán) 形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件944外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件942，通常指定為中心 齒輪，齒輪架構(gòu)件946旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪947以使每個行星齒輪 947同時嚙合行星齒輪組940的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件944和中心齒輪 的內(nèi)齒輪構(gòu)件942。輸入軸17連續(xù)地連接到中心齒輪構(gòu)件922。輸出軸19連續(xù) 地連接到環(huán)形齒輪構(gòu)件944。
〖00161]第一互連構(gòu)件970連續(xù)地將齒輪架構(gòu)件926與齒輪架構(gòu)件 936連接起來，并與中心齒輪構(gòu)件942連接起來。第二互連構(gòu)件972連 續(xù)地將環(huán)形齒輪構(gòu)件924與中心齒輪構(gòu)件932連接起來.實施例910也分別包括笫一、第二和第三電動機/發(fā)電機 980, 982和984.笫一電動機/發(fā)電機980的定子固定到變速器箱體 960。第一電動機/發(fā)電機980的轉(zhuǎn)子固定到環(huán)形齒輪構(gòu)件924。第二電動機/發(fā)電機982的定子固定到變速器箱體960。第 二電動機/發(fā)電機982的轉(zhuǎn)子固定到環(huán)形齒輪構(gòu)件934。笫三電動機/發(fā)電機984的定子固定到變速器箱體960。第 三電動機/發(fā)電機984的轉(zhuǎn)子固定到齒輪架構(gòu)件946.混合傳動系統(tǒng)914從發(fā)動機12獲取動力，并且與和控制器 988可操作相連的電力源986交換動力。在傳動系統(tǒng)領(lǐng)域中的那些普通 技術(shù)人員將會認識到理想的連續(xù)可變的輸入/輸出速比可通過選擇制動 器的合適運行狀態(tài)和三個電動機/發(fā)電機合適的速度來實現(xiàn)。
第十一示范性實施例的描迷參照圖11，示出一動力系1010，其包括連接到另一實施例 的改進電動變速傳動系統(tǒng)(EVT)(通常由數(shù)字1014標(biāo)示)的發(fā)動機12。 對傳動系統(tǒng)1014進行設(shè)計，以從發(fā)動機12獲取至少一部分驅(qū)動功率。 如圖所示，發(fā)動機12具有輸出軸，其用作傳動系統(tǒng)1014的輸入構(gòu)件17。 瞬時扭矩阻尼器(未顯示)也可以安裝在發(fā)動機12和傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件 17之間。在實施例中描述的發(fā)動機12可以是礦物燃料發(fā)動機，例如 汽油或柴油發(fā)動機，其可快速調(diào)節(jié)以提供其可用的通常以每分鐘可選擇 的轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)來傳送的功率輸出。無論發(fā)動機12以何種方式連接到傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17， 傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17可操作地連接到傳動系統(tǒng)1014中的一個行星齒輪 組。傳動系統(tǒng)1014的輸出構(gòu)件19連接到最終的傳動設(shè)備16。傳動系統(tǒng)1014使用三個差速齒輪組，優(yōu)選具有行星齒輪組 1020， 1030和1040的性質(zhì)。行星齒輪組1020應(yīng)用外齒輪構(gòu)件1024，通 常指定為環(huán)形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件1024外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件1022，通
常指定為中心齒輪。齒輪架構(gòu)件1026旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪 1027， 1028,以使每個行星齒輪1027嚙合中心齒輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件1022， 并且使得每個行星齒輪1028同時嚙合行星齒輪組1020的環(huán)形齒輪的外 齒輪構(gòu)件1024和相應(yīng)的行星齒輪1027。行星齒輪組1030也應(yīng)用 一個外齒輪構(gòu)件1034，通常指定為 環(huán)形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件1034外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件1032，通常指定為 中心齒輪。齒輪架構(gòu)件1036旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪1037以使每個行 星齒輪1037同時嚙合行星齒輪組1030的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件1034 和中心齒輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件1032。行星齒輪組1040也應(yīng)用一個外齒輪構(gòu)件1044，通常指定為 環(huán)形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件1044外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件1042，通常指定為 中心齒輪.齒輪架構(gòu)件1046旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪1047以使每個行 星齒輪1047同時嚙合行星齒輪組1040的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件1044 和中心齒輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件1042.輸入軸17連續(xù)地連接到齒輪架構(gòu)件1026。輸出軸19連續(xù) 地連接到齒輪架構(gòu)件1046.第一互連構(gòu)件1070連續(xù)地將中心齒輪構(gòu)件1022與中心齒 輪構(gòu)件1032連接起來，并且與環(huán)形齒輪構(gòu)件1044連接起來。第二互連構(gòu) 件1072連續(xù)地將齒輪架構(gòu)件1026與齒輪架構(gòu)件1036連接起來。第一制動器1050選擇性地將環(huán)形齒輪構(gòu)件1034與變速器 箱體1060連接起來。第二制動器1052通過互連構(gòu)件1070選擇性地將 環(huán)形齒輪構(gòu)件1044、中心齒輪構(gòu)件1032和中心齒輪構(gòu)件1022與變速器 箱體1060連接起來，該制動器1052使得串聯(lián)式混合模式操作成為可 能，第三制動器1054選擇性地將中心齒輪構(gòu)件1042與變速器箱體1060 連接起來。第二電動機/發(fā)電機1082的定子固定到變速器箱體1060。 第二電動機/發(fā)電機1082的轉(zhuǎn)子固定到環(huán)形齒輪構(gòu)件1034。第三電動機/發(fā)電機1084的定子固定到變速器箱體1060。 第三電動機/發(fā)電機1084的轉(zhuǎn)子固定到中心齒輪構(gòu)件1042?；旌蟼鲃酉到y(tǒng)1014從發(fā)動機12獲取動力，并且與和控制器 1088可操作相連的電力源1086交換動力。在傳動系統(tǒng)領(lǐng)域中的那些普 通技術(shù)人員將會認識到理想的連續(xù)可變的輸入/輸出速比可通過選擇制 動器的合適運行狀態(tài)和三個電動機/發(fā)電機合適的速度來實現(xiàn)。
第十二示范性實施例的描述參照圖12,示出一動力系1110，其包括連接到另一實施例 的改進電動變速傳動系統(tǒng)(EVT)(通常由數(shù)字1114標(biāo)示)的發(fā)動機12。 對傳動系統(tǒng)1114進行設(shè)計，以從發(fā)動機12獲取至少一部分驅(qū)動功率。 如圖所示，發(fā)動機12具有輸出軸，其用作傳動系統(tǒng)1114的輸入構(gòu)件17, 瞬時扭矩阻尼器(未顯示)也可以安裝在發(fā)動機12和傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件 17之間。在實施例中描述的發(fā)動機12可以是礦物燃料發(fā)動機，例如 汽油或柴油發(fā)動機，其可快速調(diào)節(jié)以提供其可用的通常以每分鐘可選擇 的轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)來傳送的功率輸出。無論發(fā)動機12以何種方式連接到傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17， 傳動系統(tǒng)輸入構(gòu)件17可操作地連接到傳動系統(tǒng)1114中的一個行星齒輪 組。傳動系統(tǒng)1114的輸出構(gòu)件19連接到最終的傳動設(shè)備16。傳動系統(tǒng)1114使用三個差速齒輪組，優(yōu)選具有行星齒輪組 1120， 1130和1140的性質(zhì)。行星齒輪組1120應(yīng)用外齒輪構(gòu)件1124,通 常指定為環(huán)形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件1124外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件1122，通 常指定為中心齒輪。齒輪架構(gòu)件1U6旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪ll27，以 使每個行星齒輪1127同時嚙合行星齒輪組1120的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu) 件1124和中心齒輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件1122。行星齒輪組1140也應(yīng)用一個外齒輪構(gòu)件1144,通常指定為 環(huán)形齒輪。環(huán)形齒輪構(gòu)件1144外切一個內(nèi)齒輪構(gòu)件1142,通常指定為 中心齒輪，齒輪架構(gòu)件1146旋轉(zhuǎn)地支撐若干行星齒輪1147以使每個行 星齒輪1147同時嚙合行星齒輪組1140的環(huán)形齒輪的外齒輪構(gòu)件11"
和中心齒輪的內(nèi)齒輪構(gòu)件1142,輸入軸17連續(xù)地連接到中心齒輪構(gòu)件1132.輸出軸19連 續(xù)地連接到齒輪架構(gòu)件1126。第一互連構(gòu)件1170連續(xù)地將環(huán)形齒輪構(gòu)件1124與齒輪架 構(gòu)件1136連接起來，并且與齒輪架構(gòu)件1146連接起來.第一互連構(gòu)件 1172連續(xù)地將環(huán)形齒輪構(gòu)件1134與環(huán)形齒輪構(gòu)件1144連接起來，笫一制動器1150通過互連構(gòu)件1170選擇性地將環(huán)形齒輪 構(gòu)件1134、齒輪架構(gòu)件1136和齒輪架構(gòu)件1146與變速器箱體1160連 接起來，該制動器1150使得串聯(lián)式混合模式操作成為可能.笫二制動器 1152通過互連構(gòu)件1172選擇性地將環(huán)形齒輪構(gòu)件1144和環(huán)形齒輪構(gòu)件 1134與變速器箱體1060連接起來.實施例1110也分別包括笫一、第二和第三電動機/發(fā)電機 1180， 1182和1184。笫一電動機/發(fā)電機1180的定子固定到變速器箱 體1160。第一電動機/發(fā)電機1180的轉(zhuǎn)子通過諸如可改變速比的皮帶或 鏈條的偏置傳動設(shè)備1190固定到中心齒輪構(gòu)件1122.第三電動機/發(fā)電機1184的定子固定到變速器箱體1160。 第三電動機/發(fā)電機1184的轉(zhuǎn)子通過可改變速比的偏心齒輪1192固定到 中心齒輪構(gòu)件1142?；旌蟼鲃酉到y(tǒng)1114從發(fā)動機12獲取動力，并且與和控制器 1188可操作相連的電力源1186交換動力。在傳動系統(tǒng)領(lǐng)域中的那些普 通技術(shù)人員將會認識到理想的連續(xù)可變的輸入/輸出速比可通過選擇制 動器的合適運行狀態(tài)和三個電動機/發(fā)電機合適的速度來實現(xiàn)。雖然已經(jīng)詳細描述了實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式，但熟悉有關(guān)本 發(fā)明領(lǐng)域的那些技術(shù)人員應(yīng)該認識到為了實踐本發(fā)明進行的各種替換設(shè) 計和得到的實施例都落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.電動變速傳動系統(tǒng)，包括輸入構(gòu)件，以從發(fā)動機獲取動力；輸出構(gòu)件；第一、第二和第三電動機/發(fā)電機；第一、第二和第三差速齒輪組，每一齒輪組都包含第一、第二和第三構(gòu)件；第一制動器，其選擇性地將所述第一、第二或第三齒輪組的至少一構(gòu)件與一固定構(gòu)件連接起來；所述輸入構(gòu)件與所述第一、第二或第三齒輪組的某一構(gòu)件連續(xù)地連接，以及所述輸出構(gòu)件與所述第一、第二或第三齒輪組的另一構(gòu)件連續(xù)地連接；第一互連構(gòu)件，其連續(xù)地將所述第一齒輪組的所述第一構(gòu)件與所述第二齒輪組的所述第一構(gòu)件和所述第三齒輪組的所述第一構(gòu)件連接起來；第二互連構(gòu)件，其連續(xù)地將所述第一齒輪組的所述第二構(gòu)件與所述第二齒輪組的所述第二構(gòu)件連接起來；所述第一電動機/發(fā)電機連續(xù)地與所述第一或第二齒輪組的一構(gòu)件連接；所述第二電動機/發(fā)電機連續(xù)地與所述第二或第三齒輪組的一構(gòu)件連接；所述第三電動機/發(fā)電機連續(xù)地與所述第一或第三齒輪組的另一構(gòu)件連接；其中所述第一、第二和第三電動機/發(fā)電機以并列的方式運作，從而為電動變速傳動系統(tǒng)提供所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間的連續(xù)可變的速比范圍。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動變速傳動系統(tǒng)，其中可操作所述制動 器之一 以便進行串聯(lián)式混合動力操作，
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動變速傳動系統(tǒng)，其中所述第一、第二 和第三差速齒輪組均為行星齒輪組。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動變速傳動系統(tǒng)，其中每一所述行星齒輪組的齒輪架均為單齒輪架.
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動變速傳動系統(tǒng)，其中所述行星齒輪組 的至少一齒輪架是雙齒輪架。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動變速傳動系統(tǒng)，進一步包括 第二制動器，其選擇性地將所述第一、笫二或第三齒輪組的某一構(gòu)件與所述固定構(gòu)件連接起來.
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動變速傳動系統(tǒng)，進一步包括第三制動器，其選擇性地將所述第一、笫二或第三齒輪組的某一構(gòu) 件與所述固定元件連接起來.
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動變速傳動系統(tǒng)，其中至少一個所迷電 動機/發(fā)電機通過諸如常規(guī)齒輪組、皮帶傳動、鏈條傳動或其組合的固 定或可變速比設(shè)備與所述齒輪組連接起來。
9. 電動變速傳動系統(tǒng)，包括 輸入構(gòu)件，以從發(fā)動機獲取動力； 輸出構(gòu)件；第一、笫二和笫三電動機/發(fā)電機；第一、第二和第三差速齒輪組，每一齒輪組都包含第一、第二和第三 構(gòu)件；制動器，其選擇性地將所述笫一、第二或第三齒輪組的至少一構(gòu)件 與一固定構(gòu)件連接起來；所述輸入構(gòu)件與所述第一、第二或第三齒輪組的某一構(gòu)件連續(xù)地連 接，以及所述輸出構(gòu)件與所述第一、第二或第三齒輪組的另一構(gòu)件連續(xù) 地連接；第一互連構(gòu)件，其連續(xù)地將所述第一齒輪組的所述第一構(gòu)件與所述 笫二齒輪組的所述第 一構(gòu)件和所述第三齒輪組的所述第 一構(gòu)件連接起 來；第二互連構(gòu)件，其連續(xù)地將所述第一齒輪組的所述第二構(gòu)件與所述 笫二齒輪組的所述第二構(gòu)件連接起來；所述第一、第二和第三電動機/發(fā)電機連續(xù)地與所述齒輪組的構(gòu)件連接；所述第一、第二和第三電動機/發(fā)電機以并列的方式運作，從而為電 動變速傳動系統(tǒng)提供所述輸入構(gòu)件和所述輸出構(gòu)件之間的連續(xù)可變的速 比范圍。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動變速傳動系統(tǒng)，其中可操作所述制 動器以便在電動變速傳動系統(tǒng)中進行串聯(lián)式混合動力操作。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動變速傳動系統(tǒng)，其中所述第一、第 二和第三差速齒輪組均為行星齒輪組。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所迷的電動變速傳動系統(tǒng)，其中每一所述行星 齒輪組的齒輪架均為單齒輪架，
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的電動變速傳動系統(tǒng)，其中所述行星齒輪 組的至少 一齒輪架是雙齒輪架。
14. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的電動變速傳動系統(tǒng)，進一步包括 第二制動器，其選擇性地將所述第一、第二或第三齒輪組的構(gòu)件與所迷固定構(gòu)件連接起來.
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的電動變速傳動系統(tǒng)，進一步包括 笫三制動器，其選擇性地將所述笫一、笫二或第三齒輪組的某一構(gòu)件與所述固定元件連接起來.
16. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的電動變速傳動系統(tǒng)，其中至少一個所述 電動機/發(fā)電機通過諸如常規(guī)齒輪組、皮帶傳動、鏈條傳動或其組合的 固定或可變速比設(shè)備與所述齒輪組連接起來，
全文摘要
本發(fā)明的電動變速傳動系(EVT)提供低容量、低成本的電動變速傳動機制，包括第一、第二和第三差速齒輪組，一電池，三個可互換地用作電動機或發(fā)電機的電動設(shè)備，和至少一個制動器。三個電動機/發(fā)電機以并列的方式運作，以產(chǎn)生具有連續(xù)可變速度范圍(包括后退)的EVT。制動器之一使得可以進行串聯(lián)式混合動力操作。
文檔編號F16H3/72GK101182873SQ20071018706
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月17日
發(fā)明者P·B·烏索羅 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司