专利名称：具有三个电动机/发电机和三个互连的行星齿轮组的混合动力传动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有三个行星齿轮组和三个电动机/发电机的电动变速传动装置，其是可控的以提供持续可变的速比范围。
背景技术：
混合动力车相对它们传统的对等车辆可提供显著的燃油经济性改善的潜力；但是，它们整体效率被附加的损失所限制。在单模式的电动变速传动装置(EVT)中，这些损失主要归因于在高速下旋转的电机。双模式的EVTs提供了减少的电动发电机速度的优点，但是经常承受归因于高压液压泵和模式切换所需的离合器造成的损失。如果与高压液压泵，离合器和电动发电机相关的损失基本上被消除就可以获得显著的车辆燃油经济性的利益。
发明内容
本发明描述了持续可变的机电的混合动力传动装置，其提供了多模式的EVTs的优点，而不需要离合器和相关的高压液压泵。
本发明的电动变速传动装置系列提供了较少部件，低成本的电动变速传动机械装置，其包括第一，第二和第三差速齿轮组，电池(或者类似的储能设备)和三个可交替的充当电动机或者发电机的电机。优选的，差速齿轮组是行星齿轮组，但是其它的齿轮装置可以被实施，例如锥齿轮或者相对偏轴的差速齿轮装置。
在该说明书中，第一，第二和第三行星齿轮组可以用任意顺序(即从左到右，从右到左等)从第一数到第三。
三个行星齿轮组的每个具有三个部件。每个行星齿轮组的第一，第二或者第三部件可以为中心齿轮，环形齿轮或者载体的任意一个，或者可选择的为小齿轮。
每个载体可以是或者单个小齿轮的载体(简单)或者双小齿轮的载体(复杂)。
输入轴与行星齿轮组的一个部件持续相连。输出轴与行星齿轮组的另一个部件持续相连。
第一互连部件持续连接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。
第二互连部件持续连接第一行星齿轮组的第二部件与第三行星齿轮组的第一部件。
第三互连部件持续连接第二行星齿轮组的第二部件与第三行星齿轮组的第二部件。
第一电动机/发电机连接到第一或者第二行星齿轮组的一个部件上。
第二电动机/发电机连接到第二或者第三行星齿轮组的一个部件上。
第三电动机/发电机连接到第一或者第三行星齿轮组的一个部件上。
实质上，行星齿轮装置具有6个节点，其中的5个连接输入轴，输出轴和三个电动机/发电机。电动机/发电机连接驱动单元，控制系统和储能设备，例如电池。
三个电动机/发电机运行在协调的方式下以在输入轴和输出轴之间产生持续可变的前进和后退的速比，同时最小化电动发电机的旋转速度以及最优化该系统的整体效率。行星齿轮组的齿数比(tooth ratios)被合适的选择以匹配具体的应用。
本发明的上述特征和优点以及其它的特征和优点将从实现本发明的最佳模式的详细描述同时结合附图中变得十分明显。
图1是包括结合本发明的系列部件的电动变速传动装置的动力系的示意图； 图2是包括结合本发明的系列部件的电动变速传动装置的动力系的示意图； 图3是包括结合本发明的系列部件的电动变速传动装置的动力系的示意图； 图4是包括结合本发明的系列部件的电动变速传动装置的动力系的示意图； 图5是包括结合本发明的系列部件的电动变速传动装置的动力系的示意图； 图6是包括结合本发明的系列部件的电动变速传动装置的动力系的示意图； 图7是包括结合本发明的系列部件的电动变速传动装置的动力系的示意图； 图8是包括结合本发明的系列部件的电动变速传动装置的动力系的示意图； 图9是包括结合本发明的系列部件的电动变速传动装置的动力系的示意图； 图10是包括结合本发明的系列部件的电动变速传动装置的动力系的示意图； 图11是包括结合本发明的系列部件的电动变速传动装置的动力系的示意图； 图12是包括结合本发明的系列部件的电动变速传动装置的动力系的示意图。
具体实施例方式参见图1，动力系10被示出，其包括连接到改进的电动变速传动装置(EVT)的一个优选实施例上的发动机12，该电动变速传动装置通常用数字14表示。传动装置14被设计以从发动机12接收其驱动功率的至少一部分。如图所示，发动机12具有作为传动装置14的输入部件17的输出轴。瞬时扭矩阻尼器(未示出)还可被实施在发动机12和传动装置的输入部件17之间。
在该实施例中，示出的发动机12可以为化石燃料发动机，例如汽油机或者柴油机，其较容易的提供可利用的动力输出，该动力输出通常在可选择数目的每分钟转速下(RPM)被传送。
可以不考虑是什么装置，通过其发动机12可连接到传动装置的输入部件17上，传动装置的输入部件17可操作的连接到传动装置14中的行星齿轮组上。
传动装置14的输出部件19连接到最终传动16上。
传动装置14利用三个差速齿轮组，优选具有行星齿轮组20，30和40的性质。行星齿轮组20采用外部的齿轮部件24，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件24环绕着(circumscribe)内部的齿轮部件22，通常选定为中心齿轮。载体部件26可旋转的支撑多个行星齿轮27，从而使得每个行星齿轮27同时并且啮合的接合第一行星齿轮组20的外部的环形齿轮部件24和内部的中心齿轮部件22两者。
行星齿轮组30也采用外部的齿轮部件34，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件34环绕着内部的齿轮部件32，通常选定为中心齿轮。载体部件36可旋转的支撑多个行星齿轮37，从而使得每个行星齿轮37同时并且啮合的接合行星齿轮组30的外部的环形齿轮部件34和内部的中心齿轮部件32两者。
行星齿轮组40也采用外部的齿轮部件44，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件44环绕着内部的齿轮部件42，通常选定为中心齿轮。载体部件46可旋转的支撑多个行星齿轮47，从而使得每个行星齿轮47同时并且啮合的接合行星齿轮组40的外部的环形齿轮部件44和内部的中心齿轮部件42两者。
输入轴17持续的连接行星齿轮组20的中心齿轮部件22。输出轴19持续的连接行星齿轮组30的载体部件36。
第一互连部件70持续的连接行星齿轮组20的载体部件26与行星齿轮组的环形齿轮部件34。第二互连部件72持续连接行星齿轮组20的环形齿轮部件24与行星齿轮组40的载体部件46。第三互连部件74持续的连接行星齿轮组30的载体部件36与行星齿轮组40的环形齿轮部件44。
第一优选实施例10还分别结合有第一，第二和第三电动机/发电机80，82和84。第一电动机/发电机80的定子被固定到传动装置壳体60上。第一电动机/发电机80的转子被固定到行星齿轮组40的载体部件46上并且通过互连部件72固定到行星齿轮组20的环形齿轮部件24上。
第二电动机/发电机82的定子被固定到传动装置壳体60上。第二电动机/发电机82的转子被固定到行星齿轮组40的中心齿轮部件42上。
第三电动机/发电机84的定子被固定到传动装置壳体60上。第三电动机/发电机84的转子被固定到行星齿轮组30的中心齿轮部件32上。
现在返回到动力源的描述，从前述描述明显并且具体参见图1得到，传动装置14可选择的接收发动机12产生的动力。混合动力传动装置还可接收电源86产生的动力，该电源86可操作的连接到控制器88上。该电源86可以为一个或者多个电池。具有能力来提供或者存储并且分配电能的其它的电源，例如电容器或者燃料电池，可使用来替换或者结合电池，而不会改变本发明的概念。在输入轴和输出轴之间的速比由三个电动机/发电机的速度和行星齿轮组的环形齿轮/中心齿轮的齿数比所规定。传动领域的普通技术人员将认识到所需的输入/输出速比可以通过对三个电动机/发电机的速度进行合适的选择来实现。
第二示例的实施例的描述 参见图2，动力系110被示出，其包括连接到改进的电动变速传动装置(EVT)的另一个实施例上的发动机12，该电动变速传动装置通常用数字114表示。传动装置114被设计从发动机12接收其驱动功率的至少一部分。如图所示，发动机12具有作为传动装置114的输入部件17的输出轴。瞬时扭矩阻尼器(未示出)还可被实施在发动机12和传动装置的输入部件17之间。
在该实施例中，示出的发动机12可以为化石燃料发动机，例如汽油机或者柴油机，其较容易的提供可利用的动力输出，该动力输出通常在可选择数目的每分钟转速下(RPM)被传送。
可以不考虑是什么装置，通过其发动机12可连接到传动装置的输入部件17上，传动装置的输入部件17可操作的连接到传动装置114中的行星齿轮组上。
传动装置114的输出部件19连接到最终传动16上。
传动装置114利用三个差速齿轮组，优选具有行星齿轮组120，130和140的性质。行星齿轮组120采用外部的齿轮部件124，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件124环绕着内部的齿轮部件122，通常选定为中心齿轮。载体部件126可旋转的支撑多个行星齿轮127，从而使得每个行星齿轮127同时并且啮合的接合第一行星齿轮组120的外部的环形齿轮部件124和内部的中心齿轮部件122两者。
行星齿轮组130也采用外部的齿轮部件134，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件134环绕着内部的齿轮部件132，通常选定为中心齿轮。载体部件136可旋转的支撑多个行星齿轮137，从而使得每个行星齿轮137同时并且啮合的接合行星齿轮组130的外部的环形齿轮部件134和内部的中心齿轮部件132两者。
行星齿轮组140也采用外部的齿轮部件144，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件144环绕着内部的齿轮部件142，通常选定为中心齿轮。载体部件146可旋转的支撑多个行星齿轮147，从而使得每个行星齿轮147同时并且啮合的接合行星齿轮组140的外部的环形齿轮部件144和内部的中心齿轮部件142两者。
输入轴17持续的连接行星齿轮组140的中心齿轮部件142。输出轴19持续的连接行星齿轮组120的载体部件126。
第一互连部件170持续的连接行星齿轮组120的载体部件126与行星齿轮组130的环形齿轮部件134。第二互连部件172持续连接行星齿轮组120的中心齿轮部件122与行星齿轮部件140的中心齿轮部件142。第三互连部件174持续连接行星齿轮组130的中心齿轮部件132与行星齿轮组140的环形齿轮部件144。
第二优选实施例110还分别结合有第一，第二和第三电动机/发电机180，182和184。第一电动机/发电机180的定子被固定到传动装置壳体160上。第一电动机/发电机180的转子被固定到行星齿轮组120的环形齿轮部件124上。
第二电动机/发电机182的定子被固定到传动装置壳体160上。第二电动机/发电机182的转子被固定到行星齿轮组130的载体部件136上。
第三电动机/发电机184的定子被固定到传动装置壳体160上。第三电动机/发电机184的转子被固定到行星齿轮组140的载体部件146上。
混合动力传动装置114接收发动机12产生的动力，并且还与电源186交换动力，该电源186可操作的连接到控制器188上。
第三示例的实施例的描述 参见图3，动力系210被示出，其包括连接到改进的电动变速传动装置(EVT)的又一个实施例上的发动机12，该电动变速传动装置通常用数字214表示。传动装置214被设计从发动机12接收其驱动功率的至少一部分。如图所示，发动机12具有作为传动装置214的输入部件17的输出轴。瞬时扭矩阻尼器(未示出)还可被实施在发动机12和传动装置的输入部件17之间。
在该实施例中，示出的发动机12可以为化石燃料发动机，例如汽油机或者柴油机，其较容易的提供可利用的动力输出，该动力输出通常在可选择数目的每分钟转速下(RPM)被传送。
可以不考虑是什么装置，通过其发动机12可连接到传动装置的输入部件17上，传动装置的输入部件17可操作的连接到传动装置214中的行星齿轮组上。
传动装置214的输出部件19连接到最终传动16上。
传动装置214利用三个差速齿轮组，优选具有行星齿轮组220，230和240的性质。行星齿轮组220采用外部的齿轮部件224，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件224环绕着内部的齿轮部件222，通常选定为中心齿轮。载体部件226可旋转的支撑多个行星齿轮227，从而使得每个行星齿轮227同时并且啮合的接合第一行星齿轮组220的外部的环形齿轮部件224和内部的中心齿轮部件222两者。
行星齿轮组230也采用外部的齿轮部件234，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件234环绕着内部的齿轮部件232，通常选定为中心齿轮。载体部件236可旋转的支撑多个行星齿轮237，从而使得每个行星齿轮237同时并且啮合的接合行星齿轮组230的外部的环形齿轮部件234和内部的中心齿轮部件232两者。
行星齿轮组240也采用外部的齿轮部件244，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件244环绕着内部的齿轮部件242，通常选定为中心齿轮。载体部件246可旋转的支撑多个行星齿轮247，从而使得每个行星齿轮247同时并且啮合的接合行星齿轮组240的外部的环形齿轮部件244和内部的中心齿轮部件242两者。
输入轴17持续的连接行星齿轮组240的中心齿轮部件242。输出轴19持续的连接行星齿轮组230的载体部件236。
第一互连部件270持续的连接中心齿轮部件222与中心齿轮部件232。第二互连部件272持续连接环形齿轮部件224与环形齿轮部分244。第三互连部件274持续连接环形齿轮部件234与载体部件246。
该优选实施例210还分别结合有第一，第二和第三电动机/发电机280，282和284。第一电动机/发电机280的定子被固定到传动装置壳体260上。第一电动机/发电机280的转子被固定到行星齿轮组220的中心齿轮部件222上。
第二电动机/发电机282的定子被固定到传动装置壳体260上。第二电动机/发电机282的转子被固定到行星齿轮组220的载体部件226上。
第三电动机/发电机284的定子被固定到传动装置壳体260上。第三电动机/发电机284的转子被固定到行星齿轮组240的载体部件246上。
混合动力传动装置214接收发动机12产生的动力，并且还与电源286交换动力，该电源286可操作的连接到控制器288上。
第四示例的实施例的描述 参见图4，动力系310被示出，其包括连接到改进的电动变速传动装置(EVT)的又一个实施例上的发动机12，该电动变速传动装置通常用数字314表示。传动装置314被设计从发动机12接收其驱动功率的至少一部分。如图所示，发动机12具有作为传动装置314的输入部件17的输出轴。瞬时扭矩阻尼器(未示出)还可被实施在发动机12和传动装置的输入部件17之间。
在该实施例中，示出的发动机12可以为化石燃料发动机，例如汽油机或者柴油机，其较容易的提供可利用的动力输出，该动力输出通常在可选择数目的每分钟转速下(RPM)被传送。
可以不考虑是什么装置，通过其发动机12可连接到传动装置的输入部件17上，传动装置的输入部件17可操作的连接到传动装置314中的行星齿轮组上。传动装置314的输出部件19连接到最终传动16上。
传动装置314利用三个差速齿轮组，优选具有行星齿轮组320，330和340的性质。行星齿轮组320采用外部的齿轮部件324，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件324环绕着内部的齿轮部件322，通常选定为中心齿轮。载体部件326可旋转的支撑多个行星齿轮327，从而使得每个行星齿轮327同时并且啮合的接合第一行星齿轮组320的外部的环形齿轮部件324和内部的中心齿轮部件322两者。
行星齿轮组330也采用外部的齿轮部件334，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件334环绕着内部的齿轮部件332，通常选定为中心齿轮。载体部件336可旋转的支撑多个行星齿轮337，从而使得每个行星齿轮337同时并且啮合的接合行星齿轮组330的外部的环形齿轮部件334和内部的中心齿轮部件332两者。
行星齿轮组340也采用外部的齿轮部件344，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件344环绕着内部的齿轮部件342，通常选定为中心齿轮。载体部件346可旋转的支撑多个行星齿轮347，从而使得每个行星齿轮347同时并且啮合的接合行星齿轮组340的外部的环形齿轮部件344和内部的中心齿轮部件342两者。
输入轴17持续的连接行星齿轮组340的载体部件346。输出轴19持续的连接行星齿轮组320的载体部件326。
第一互连部件370持续的连接载体部件326和环形齿轮部件334。第二互连部件372持续连接中心齿轮部件322与环形齿轮部件344。第三互连部件274持续连接中心齿轮部件332与载体部件346。
该优选实施例310还分别结合有第一，第二和第三电动机/发电机380，382和384。第一电动机/发电机380的定子被固定到传动装置壳体360上。第一电动机/发电机380的转子固定到环形齿轮部件324上。
第二电动机/发电机382的定子被固定到传动装置壳体360上。第二电动机/发电机382的转子被固定到载体部件336上。
第三电动机/发电机384的定子被固定到传动装置壳体360上。第三电动机/发电机384的转子被固定到中心齿轮部件342上。
混合动力传动装置314接收发动机12产生的动力，并且还与电源386交换动力，该电源386可操作的连接到控制器388上。
第五示例的实施例的描述 参见图5，动力系410被示出，其包括连接到改进的电动变速传动装置(EVT)的又一个实施例上的发动机12，该电动变速传动装置通常用数字414表示。传动装置414被设计从发动机12接收其驱动功率的至少一部分。如图所示，发动机12具有作为传动装置414的输入部件17的输出轴。瞬时扭矩阻尼器(未示出)还可被实施在发动机12和传动装置的输入部件17之间。
在该实施例中，示出的发动机12可以为化石燃料发动机，例如汽油机或者柴油机，其较容易的提供可利用的动力输出，该动力输出通常在可选择数目的每分钟转速下(RPM)被传送。
可以不考虑是什么装置，通过其发动机12可连接到传动装置的输入部件17上，传动装置的输入部件17可操作的连接到传动装置414中的行星齿轮组上。传动装置414的输出部件19连接到最终传动16上。
传动装置414利用三个差速齿轮组，优选具有行星齿轮组420，430和440的性质。行星齿轮组420采用外部的齿轮部件424，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件424环绕着内部的齿轮部件422，通常选定为中心齿轮。载体部件426可旋转的支撑多个行星齿轮427，从而使得每个行星齿轮427同时并且啮合的接合第一行星齿轮组420的外部的环形齿轮部件424和内部的中心齿轮部件422两者。
行星齿轮组430也采用外部的齿轮部件434，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件434环绕着内部的齿轮部件432，通常选定为中心齿轮。载体部件436可旋转的支撑多个行星齿轮437，从而使得每个行星齿轮437同时并且啮合的接合行星齿轮组430的外部的环形齿轮部件434和内部的中心齿轮部件432两者。
行星齿轮组440也采用外部的齿轮部件444，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件444环绕着内部的齿轮部件442，通常选定为中心齿轮。载体部件446可旋转的支撑多个行星齿轮447，从而使得每个行星齿轮447同时并且啮合的接合行星齿轮组440的外部的环形齿轮部件444和内部的中心齿轮部件442两者。
输入轴17持续的连接载体部件446。输出轴19持续的连接环形齿轮部件424。
第一互连部件470持续的连接中心齿轮部件422与环形齿轮部件434。第二互连部件472持续连接载体部件426与环形齿轮部件444。第三互连部件474持续连接中心齿轮部件432与载体部件446。
该优选实施例410还分别结合有第一，第二和第三电动机/发电机480，482和484。第一电动机/发电机480的定子被固定到传动装置壳体460上。第一电动机/发电机480的转子固定到环形齿轮部件424上，因此可连接到输出部件19上。
第二电动机/发电机482的定子被固定到传动装置壳体460上。第二电动机/发电机482的转子被固定到载体部件436上。
第三电动机/发电机484的定子被固定到传动装置壳体460上。第三电动机/发电机484的转子被固定到中心齿轮部件442上。
混合动力传动装置414接收发动机12产生的动力，并且还与电源486交换动力，该电源486可操作的连接到控制器488上。
第六示例的实施例的描述 参见图6，动力系510被示出，其包括连接到改进的电动变速传动装置(EVT)的又一个实施例上的发动机12，该电动变速传动装置通常用数字514表示。传动装置514被设计从发动机12接收其驱动功率的至少一部分。如图所示，发动机12具有作为传动装置514的输入部件17的输出轴。瞬时扭矩阻尼器(未示出)还可被实施在发动机12和传动装置的输入部件17之间。
在该实施例中，示出的发动机12可以为化石燃料发动机，例如汽油机或者柴油机，其较容易的提供可利用的动力输出，该动力输出通常在可选择数目的每分钟转速下(RPM)被传送。
可以不考虑是什么装置，通过其发动机12可连接到传动装置的输入部件17上，传动装置的输入部件17可操作的连接到传动装置514中的行星齿轮组上。传动装置514的输出部件19连接到最终传动16上。
传动装置514利用三个差速齿轮组，优选具有行星齿轮组520，530和540的性质。行星齿轮组520采用外部的齿轮部件524，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件524环绕着内部的齿轮部件522，通常选定为中心齿轮。载体部件526可旋转的支撑多个行星齿轮527，从而使得每个行星齿轮527同时并且啮合的接合行星齿轮组520的外部的环形齿轮部件524和内部的中心齿轮部件522两者。
行星齿轮组530也采用外部的齿轮部件534，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件534环绕着内部的齿轮部件532，通常选定为中心齿轮。载体部件536可旋转的支撑多个行星齿轮537，从而使得每个行星齿轮537同时并且啮合的接合行星齿轮组530的外部的环形齿轮部件534和内部的，中心齿轮部件532两者。
行星齿轮组540也采用外部的齿轮部件544，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件544环绕着内部的齿轮部件542，通常选定为中心齿轮。载体部件546可旋转的支撑多个行星齿轮547，548。每个行星齿轮547啮合的接合中心齿轮部件542，并且每个行星齿轮548同时并且啮合的接合环形齿轮部件544和对应的行星齿轮547两者。
输入轴17持续的连接中心齿轮部件522。输出轴19持续的连接载体部件536。
第一互连部件570持续的连接中心齿轮部件522与环形齿轮部件534。第二互连部件572持续连接环形齿轮部件524与环形齿轮部件544。第三互连部件574持续的连接中心齿轮部件532与载体部件546。
该优选实施例510还分别结合有第一，第二和第三电动机/发电机580，582和584。第一电动机/发电机580的定子被固定到传动装置壳体560上。第一电动机/发电机580的转子固定到载体部件526上。
第二电动机/发电机582的定子被固定到传动装置壳体560上。第二电动机/发电机582的转子被固定到载体部件546上。
第三电动机/发电机584的定子被固定到传动装置壳体560上。第三电动机/发电机584的转子被固定到中心齿轮部件542上。
混合动力传动装置514接收发动机12产生的动力，并且还与电源586交换动力，该电源586可操作的连接到控制器588上。
第七示例的实施例的描述 参见图7，动力系610被示出，其包括连接到改进的电动变速传动装置(EVT)的又一个实施例上的发动机12，该电动变速传动装置通常用数字614表示。传动装置614被设计从发动机12接收其驱动功率的至少一部分。如图所示，发动机12具有作为传动装置614的输入部件17的输出轴。瞬时扭矩阻尼器(未示出)还可被实施在发动机12和传动装置的输入部件17之间。
在该实施例中，示出的发动机12可以为化石燃料发动机，例如汽油机或者柴油机，其较容易的提供可利用的动力输出，该动力输出通常在可选择数目的每分钟转速下(RPM)被传送。
可以不考虑是什么装置，通过其发动机12可连接到传动装置的输入部件17上，传动装置的输入部件17可操作的连接到传动装置614中的行星齿轮组上。传动装置614的输出部件19连接到最终传动16上。
传动装置614利用三个差速齿轮组，优选具有行星齿轮组620，630和640的性质。行星齿轮组620采用外部的齿轮部件624，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件624环绕着内部的齿轮部件622，通常选定为中心齿轮。载体部件626可旋转的支撑多个行星齿轮627，从而使得每个行星齿轮627同时并且啮合的接合第一行星齿轮组620的外部的环形齿轮部件624和内部的中心齿轮部件622两者。
行星齿轮组630也采用外部的齿轮部件634，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件634环绕着内部的齿轮部件632，通常选定为中心齿轮。载体部件636可旋转的支撑多个行星齿轮637，从而使得每个行星齿轮637同时并且啮合的接合行星齿轮组630外部的环形齿轮部件634和内部的中心齿轮部件632两者。
行星齿轮组640也采用外部的齿轮部件644，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件644环绕着内部的齿轮部件642，通常选定为中心齿轮。载体部件646可旋转的支撑多个行星齿轮647，从而使得每个行星齿轮647同时并且啮合的接合行星齿轮组640外部的环形齿轮部件644和内部的中心齿轮部件642两者。
输入轴17持续的连接中心齿轮部件632。输出轴19持续的连接载体部件626。
第一互连部件670持续的连接环形齿轮部件624与载体部件636。第二互连部件672持续连接中心齿轮部件622与环形齿轮部件644。第三互连部件持续连接环形齿轮部件634与载体部件646。
该优选实施例610还分别结合有第一，第二和第三电动机/发电机680，682和684。第一电动机/发电机680的定子被固定到传动装置壳体660上。第一电动机/发电机680的转子固定到环形齿轮部件644上，并且通过互连部件672连接到中心齿轮部件622上。
第二电动机/发电机682的定子被固定到传动装置壳体660上。第二电动机/发电机682的转子被固定到载体部件646上。
第三电动机/发电机684的定子被固定到传动装置壳体660上。第三电动机/发电机684的转子被固定到中心齿轮部件642上。
混合动力传动装置614接收发动机12产生的动力，并且还与电源686交换动力，该电源686可操作的连接到控制器688上。
第八示例的实施例的描述 参见图8，动力系710被示出，其包括连接到改进的电动变速传动装置(EVT)的又一个实施例上的发动机12，该电动变速传动装置通常用数字714表示。传动装置714被设计从发动机12接收其驱动功率的至少一部分。如图所示，发动机12具有作为传动装置714的输入部件17的输出轴。瞬时扭矩阻尼器(未示出)还可被实施在发动机12和传动装置的输入部件17之间。
在该实施例中，示出的发动机12可以为化石燃料发动机，例如汽油机或者柴油机，其较容易的提供可利用的动力输出，该动力输出通常在可选择数目的每分钟转速下(RPM)被传送。
可以不考虑是什么装置，通过其发动机12可连接到传动装置的输入部件17上，传动装置的输入部件17可操作的连接到传动装置714中的行星齿轮组上。传动装置714的输出部件19连接到最终传动16上。
传动装置714利用三个差速齿轮组，优选具有行星齿轮组720，730和740的性质。行星齿轮组720采用外部的齿轮部件724，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件724环绕着内部的齿轮部件722，通常选定为中心齿轮。载体部件726可旋转的支撑多个行星齿轮727，从而使得每个行星齿轮727同时并且啮合的接合行星齿轮组720的外部的环形齿轮部件724和内部的中心齿轮部件722两者。
行星齿轮组730也采用外部的齿轮部件734，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件734环绕着内部的齿轮部件732，通常选定为中心齿轮。载体部件736可旋转的支撑多个行星齿轮737，从而使得每个行星齿轮737同时并且啮合的接合行星齿轮组730外部的环形齿轮部件734和内部的中心齿轮部件732两者。
行星齿轮组740也采用外部的齿轮部件744，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件744环绕着内部的齿轮部件742，通常选定为中心齿轮。载体部件746可旋转的支撑多个行星齿轮747，从而使得每个行星齿轮747同时并且啮合的接合行星齿轮组740外部的环形齿轮部件744和内部的中心齿轮部件742两者。
输入轴17持续的连接中心齿轮部件722。输出轴19持续的连接载体部件736。
第一互连部件770持续的连接中心齿轮部件722与中心齿轮部件732。第二互连部件772持续连接环形齿轮部件724与环形齿轮部件744。第三互连部件774持续连接环形齿轮部件734与载体部件746。
该优选实施例710还分别结合有第一，第二和第三电动机/发电机780，782和784。第一电动机/发电机780的定子被固定到传动装置壳体760上。第一电动机/发电机780的转子固定到载体部件726上。
第二电动机/发电机782的定子被固定到传动装置壳体760上。第二电动机/发电机782的转子被固定到环形齿轮部件744上。
第三电动机/发电机784的定子被固定到传动装置壳体760上。第三电动机/发电机784的转子被固定到中心齿轮部件742上。
混合动力传动装置714接收发动机12产生的动力，并且还与电源786交换动力，该电源786可操作的连接到控制器788上。
第九示例的实施例的描述 参见图9，动力系810被示出，其包括连接到改进的电动变速传动装置(EVT)的又一个实施例上的发动机12，该电动变速传动装置通常用数字814表示。传动装置814被设计从发动机12接收其驱动功率的至少一部分。如图所示，发动机12具有作为传动装置814的输入部件17的输出轴。瞬时扭矩阻尼器(未示出)还可被实施在发动机12和传动装置的输入部件17之间。
在该实施例中，示出的发动机12可以为化石燃料发动机，例如汽油机或者柴油机，其较容易的提供可利用的动力输出，该动力输出通常在可选择数目的每分钟转速下(RPM)被传送。
可以不考虑是什么装置，通过其发动机12可连接到传动装置的输入部件17上，传动装置的输入部件17可操作的连接到传动装置814中的行星齿轮组上。传动装置814的输出部件19连接到最终传动16上。
传动装置814利用三个差速齿轮组，优选具有行星齿轮组820，830和840的性质。行星齿轮组820采用外部的齿轮部件824，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件824环绕着内部的齿轮部件822，通常选定为中心齿轮。载体部件826可旋转的支撑多个行星齿轮827，从而使得每个行星齿轮827同时并且啮合的接合行星齿轮组820的外部的环形齿轮部件824和内部的中心齿轮部件822两者。
行星齿轮组830也采用外部的齿轮部件834，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件834环绕着内部的齿轮部件832，通常选定为中心齿轮。载体部件836可旋转的支撑多个行星齿轮837，从而使得每个行星齿轮837同时并且啮合的接合行星齿轮组830外部的环形齿轮部件834和内部的中心齿轮部件832两者。
行星齿轮组840也采用外部的齿轮部件844，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件844环绕着内部的齿轮部件842，通常选定为中心齿轮。载体部件846可旋转的支撑多个行星齿轮847，从而使得每个行星齿轮847同时并且啮合的接合行星齿轮组840外部的环形齿轮部件844和内部的中心齿轮部件842两者。
输入轴17持续的连接载体部件836。输出轴19持续的连接载体部件846。
第一互连部件870持续的连接中心齿轮部件822与中心齿轮部件832。第二互连部件872持续连接环形齿轮部件824与载体部件846。第三互连部件874持续连接环形齿轮部件834与中心齿轮部件842。
该优选实施例810还分别结合有第一，第二和第三电动机/发电机880，882和884。第一电动机/发电机880的定子被固定到传动装置壳体860上。第一电动机/发电机880的转子固定到中心齿轮部件822上。
第二电动机/发电机882的定子被固定到传动装置壳体860上。第二电动机/发电机882的转子被固定到载体部件826上。
第三电动机/发电机884的定子被固定到传动装置壳体860上。第三电动机/发电机884的转子被固定到环形齿轮部件844上。
混合动力传动装置814接收发动机12产生的动力，并且还与电源886交换动力，该电源886可操作的连接到控制器888上。
第十示例的实施例的描述 参见图10，动力系910被示出，其包括连接到改进的电动变速传动装置(EVT)的又一个实施例上的发动机12，该电动变速传动装置通常用数字914表示。传动装置914被设计从发动机12接收其驱动功率的至少一部分。如图所示，发动机12具有作为传动装置914的输入部件17的输出轴。瞬时扭矩阻尼器(未示出)还可被实施在发动机12和传动装置的输入部件17之间。
在该实施例中，示出的发动机12可以为化石燃料发动机，例如汽油机或者柴油机，其较容易的提供可利用的动力输出，该动力输出通常在可选择数目的每分钟转速下(RPM)被传送。
可以不考虑是什么装置，通过其发动机12可连接到传动装置的输入部件17上，传动装置的输入部件17可操作的连接到传动装置914中的行星齿轮组上。传动装置914的输出部件19连接到最终传动16上。
传动装置914利用三个差速齿轮组，优选具有行星齿轮组920，930和940的性质。行星齿轮组920采用外部的齿轮部件924，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件924环绕着内部的齿轮部件922，通常选定为中心齿轮。载体部件926可旋转的支撑多个行星齿轮927，从而使得每个行星齿轮927同时并且啮合的接合行星齿轮组920的外部的环形齿轮部件924和内部的中心齿轮部件922两者。
行星齿轮组930也采用外部的齿轮部件934，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件934环绕着内部的齿轮部件932，通常选定为中心齿轮。载体部件936可旋转的支撑多个行星齿轮937，从而使得每个行星齿轮937同时并且啮合的接合行星齿轮组930外部的环形齿轮部件934和内部的中心齿轮部件932两者。
行星齿轮组940也采用外部的齿轮部件944，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件944环绕着内部的齿轮部件942，通常选定为中心齿轮。载体部件946可旋转的支撑多个行星齿轮947，从而使得每个行星齿轮947同时并且啮合的接合行星齿轮组940外部的环形齿轮部件944和内部的中心齿轮部件942两者。
输入轴17持续的连接环形齿轮部件924。输出轴19持续的连接环形齿轮部件944。
第一互连部件970持续的连接中心齿轮部件922与环形齿轮部件934。第二互连部件972持续连接载体部件926与载体部件946。第三互连部件974持续连接载体部件936与中心齿轮部件942。
该优选实施例910还分别结合有第一，第二和第三电动机/发电机980，982和984。第一电动机/发电机980的定子被固定到传动装置壳体960上。第一电动机/发电机980的转子固定到环形齿轮部件934上，并且通过互连部件970连接到中心齿轮部件922上。
第二电动机/发电机982的定子被固定到传动装置壳体960上。第二电动机/发电机982的转子被固定到中心齿轮部件932上。
第三电动机/发电机984的定子被固定到传动装置壳体960上。第三电动机/发电机984的转子被固定到载体部件946上。
混合动力传动装置914接收发动机12产生的动力，并且还与电源986交换动力，该电源986可操作的连接到控制器988上。
第十一示例的实施例的描述 参见图11，动力系1010被示出，其包括连接到改进的电动变速传动装置(EVT)的又一个实施例上的发动机12，该电动变速传动装置通常用数字1014表示。传动装置1014被设计从发动机12接收其驱动功率的至少一部分。如图所示，发动机12具有作为传动装置1014的输入部件17的输出轴。瞬时扭矩阻尼器(未示出)还可被实施在发动机12和传动装置的输入部件17之间。
在该实施例中，示出分发动机12可以为化石燃料发动机，例如汽油机或者柴油机，其较容易的提供可利用的动力输出，该动力输出通常在可选择数目的每分钟转速下(RPM)被传送。
可以不考虑是什么装置，通过其发动机12可连接到传动装置的输入部件17上，传动装置的输入部件17可操作的连接到传动装置1014中的行星齿轮组上。传动装置1014的输出部件19连接到最终传动16上。
传动装置1014利用三个差速齿轮组，优选具有行星齿轮组1020，1030和1040的性质。行星齿轮组1020采用外部的齿轮部件1024，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件1024环绕着内部的齿轮部件1022，通常选定为中心齿轮。载体部件1026可旋转的支撑多个行星齿轮1027，从而使得每个行星齿轮1027同时并且啮合的接合行星齿轮组1020的外部的环形齿轮部件1024和内部的中心齿轮部件1022两者。
行星齿轮组1030也采用外部的齿轮部件1034，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件1034环绕着内部的齿轮部件1032，通常选定为中心齿轮。载体部件1036可旋转的支撑多个行星齿轮1037，从而使得每个行星齿轮1037同时并且啮合的接合行星齿轮组1030外部的环形齿轮部件1034和内部的中心齿轮部件1032两者。
行星齿轮组1040也采用外部的齿轮部件1044，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件1044环绕着内部的齿轮部件1042，通常选定为中心齿轮。载体部件1046可旋转的支撑多个行星齿轮1047，从而使得每个行星齿轮1047同时并且啮合的接合行星齿轮组1040外部的环形齿轮部件1044和内部的中心齿轮部件1042两者。
输入轴17持续的连接载体部件1026。输出轴19持续的连接载体部件1046。
第一互连部件1070持续的连接载体部件1026与环形齿轮部件1034。第二互连部件1072持续连接环形齿轮部件1024与中心齿轮部件1042。第三互连部件1074持续连接中心齿轮部件1032与环形齿轮部件1044。
该优选实施例1010还分别结合有第一，第二和第三电动机/发电机1080，1082和1084。第一电动机/发电机1080的定子被固定到传动装置壳体1060上。第一电动机/发电机1080的转子通过可改变速比的偏心驱动器(offset drive)1090，例如带或者链，固定到中心齿轮部件1022上。
第二电动机/发电机1082的定子被固定到传动装置壳体1060上。第二电动机/发电机1082的转子被固定到载体部件1036上。
第三电动机/发电机1084的定子被固定到传动装置壳体1060上。第三电动机/发电机1084的转子通过可改变速比的偏心齿轮(offset gear)1092被固定到环形齿轮部件1044上。
混合动力传动装置1014接收发动机12产生的动力，并且还与电源1086交换动力，该电源1086可操作的连接到控制器1088上。
第十二示例的实施例的描述 参见图12，动力系1110被示出，其包括连接到改进的电动变速传动装置(EVT)的又一个实施例上的发动机12，该电动变速传动装置通常用数字1114表示。传动装置1114被设计从发动机12接收其驱动功率的至少一部分。如图所示，发动机12具有作为传动装置1114的输入部件17的输出轴。瞬时扭矩阻尼器(未示出)还可被实施在发动机12和传动装置的输入部件17之间。
在该实施例中，发动机12可以为化石燃料发动机，例如汽油机或者柴油机，其较容易的提供可利用的动力输出，该动力输出通常在可选择数目的每分钟转速下(RPM)被传送。
可以不考虑是什么装置，通过其发动机12可连接到传动装置的输入部件17上，传动装置的输入部件17可操作的连接到传动装置1114中的行星齿轮组上。传动装置1114的输出部件19连接到最终传动16上。
传动装置1114利用三个差速齿轮组，优选具有行星齿轮组1120，1130和1140的性质。行星齿轮组1120采用外部的齿轮部件1124，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件1124环绕着内部的齿轮部件1122，通常选定为中心齿轮。载体部件1126可旋转的支撑多个行星齿轮1127，从而使得每个行星齿轮1127同时并且啮合的接合行星齿轮组1120的外部的环形齿轮部件1124和内部的中心齿轮部件1122两者。
行星齿轮组1130也采用外部的齿轮部件1134，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件1134环绕着内部的齿轮部件1132，通常选定为中心齿轮。载体部件1136可旋转的支撑多个行星齿轮1137，从而使得每个行星齿轮1137同时并且啮合的接合行星齿轮组1130外部的环形齿轮部件1134和内部的中心齿轮部件1132两者。
行星齿轮组1140也采用外部的齿轮部件1144，通常选定为环形齿轮。环形齿轮部件1144环绕着内部的齿轮部件1142，通常选定为中心齿轮。载体部件1146可旋转的支撑多个行星齿轮1147，从而使得每个行星齿轮1147同时并且啮合的接合行星齿轮组1140外部的环形齿轮部件1144和内部的中心齿轮部件1142两者。
输入轴17持续的连接中心齿轮部件1122。输出轴19持续的连接载体部件1126。
第一互连部件1170持续的连接载体部件1126与环形齿轮部件1134。第二互连部件1172持续连接环形齿轮部件1124与环形齿轮部件1144。第三互连部件1174持续连接载体部件1136与载体部件1146。
该优选实施例1110还分别结合有第一，第二和第三电动机/发电机1180，1182和1184。第一电动机/发电机1180的定子被固定到传动装置壳体1160上。第一电动机/发电机1180的转子固定到载体部件1146上。
第二电动机/发电机1182的定子被固定到传动装置壳体1160上。第二电动机/发电机1182的转子被固定到中心齿轮部件1142上。
第三电动机/发电机1184的定子被固定到传动装置壳体1160上。第三电动机/发电机1184的转子被固定到中心齿轮部件1132上。
混合动力传动装置1114接收发动机12产生的动力，并且还与电源1186交换动力，该电源1186可操作的连接到控制器1188上。
虽然实施本发明的最佳方式已经被详细描述，本领域技术人员将可以认识到在附加的权利要求范围之内用于实施本发明的不同的可选择的设计和实施例。
权利要求
1.一种电动变速传动装置，其包括从发动机接收动力的输入部件；输出部件；第一，第二和第三电动机/发电机；第一，第二和第三差速齿轮组，每个具有第一，第二和第三部件；所述输入部件与所述齿轮组的一个部件持续相连，并且所述输出部件与所述齿轮组的另一个部件持续相连；第一互连部件，其持续的连接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；第二互连部件，其持续的连接所述第一齿轮组的所述第二部件与所述第三齿轮组的所述第一部件；第三互连部件，其持续的连接所述第二齿轮组的所述第二部件与所述第三齿轮组的所述第二部件；所述第一电动机/发电机与所述第一或者第二齿轮组的一个部件持续相连；所述第二电动机/发电机与所述第二或者第三齿轮组的一个部件持续相连；所述第三电动机/发电机与所述第一或者第三齿轮组的一个部件持续相连；其中所述第一，第二和第三电动机/发电机以协调的方式操作以在所述输入部件和所述输出部件之间提供给电动变速传动装置持续可变的速比范围。
2.如权利要求1所述的电动变速传动装置，其中所述第一，第二和第三差速齿轮组为行星齿轮组。
3.如权利要求2所述的电动变速传动装置，其中每个所述的行星齿轮组的载体是单个小齿轮载体。
4.如权利要求2所述的电动变速传动装置，其中所述行星齿轮组的至少一个载体是双小齿轮载体。
5.如权利要求1所述的电动变速传动装置，其中所述电动机/发电机的至少一个通过固定或者可变的速比装置，例如传统的齿轮组，带传动装置，链传动装置或者它们的结合连接到所述齿轮组上。
6.如权利要求1所述的电动变速传动装置，其中电动变速传动装置被表征为没有离合器。
7.如权利要求1所述的电动变速传动装置，其中所述电动机/发电机的至少一个连接所述输入部件或者所述输出部件。
8.一种电动变速传动装置，其包括从发动机接收动力的输入部件；输出部件；第一，第二和第三电动机/发电机；第一，第二和第三差速齿轮组，每个具有第一，第二和第三部件；所述输入部件与所述齿轮组的一个部件持续相连，并且所述输出部件与所述齿轮组的另一个部件持续相连；第一互连部件，其持续的连接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；第二互连部件，其持续的连接所述第一齿轮组的所述第二部件与所述第三齿轮组的所述第一部件；第三互连部件，其持续的连接所述第二齿轮组的所述第二部件与所述第三齿轮组的所述第二部件；所述第一，第二和第三电动机/发电机与所述齿轮组的部件持续相连；其中所述第一，第二和第三电动机/发电机以协调的方式操作以在所述输入部件和所述输出部件之间提供给电动变速传动装置持续可变的速比范围。
9.如权利要求所述8的电动变速传动装置，其中所述第一，第二和第三差速齿轮组为行星齿轮组。
10.如权利要求9所述的电动变速传动装置，其中每个所述的行星齿轮组的载体是单个小齿轮载体。
11.如权利要求9所述的电动变速传动装置，其中所述行星齿轮组的至少一个载体是双小齿轮载体。
12.如权利要求8所述的电动变速传动装置，其中所述电动机/发电机的至少一个通过固定或者可变的速比装置，例如传统的齿轮组，带传动装置，链传动装置或者它们的结合连接到所述齿轮组上。
全文摘要
本发明的电动变速传动装置系列提供了较少部件，低成本的电动变速传动机械装置，其包括第一，第二和第三差速齿轮组，电池和三个可交替的充当电动机或者发电机的电机。三个电动机/发电机以可协调的方式操作以提供给EVT持续可变的速度范围(包括反向)。
文档编号F16H48/06GK1960135SQ20061013566
公开日2007年5月9日 申请日期2006年10月20日 优先权日2005年10月21日
发明者P·B·乌索罗 申请人:通用汽车环球科技运作公司