CN101135360A - 具有复合电动机/发电机的电动可变变速器 - Google Patents

具有复合电动机/发电机的电动可变变速器 Download PDF

Info

Publication number
CN101135360A
CN101135360A CNA2007101483112A CN200710148311A CN101135360A CN 101135360 A CN101135360 A CN 101135360A CN A2007101483112 A CNA2007101483112 A CN A2007101483112A CN 200710148311 A CN200710148311 A CN 200710148311A CN 101135360 A CN101135360 A CN 101135360A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
speed changer
motor
energy
generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007101483112A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101135360B (zh
Inventor
A·G·霍尔姆斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN101135360A publication Critical patent/CN101135360A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101135360B publication Critical patent/CN101135360B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/727—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/445—Differential gearing distribution type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/448—Electrical distribution type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/727—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path
    • F16H3/728—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path with means to change ratio in the mechanical gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H2037/0866—Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H2037/0866—Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft
    • F16H2037/0873—Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft with switching, e.g. to change ranges
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2005—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with one sets of orbital gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2007—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with two sets of orbital gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2035—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with two engaging means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/906—Motor or generator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/909—Gearing
    • Y10S903/91—Orbital, e.g. planetary gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

一种电动可变变速器具有差动齿轮组，其具有可操作地连接在输入构件与输出构件之间的第一、第二及第三构件。输入构件可操作地连接至发动机用于从发动机接收动力。变速器还包括具有单个定子及至少两个转子(以下称为第一及第二转子)的复合电动机/发电机。单个定子可可操作地以提供能量，接收能量并在两个转子之间传输能量。各个转子均可操作地连接至差动齿轮组的各个不同构件。变速器具有机械能量路径及机电能量路径。在一些实施例中，设置可选择性啮合转矩传递机构以允许电动可变能量流的各种不同模式。提供了输入划分及混合划分实施例。提供了具有共轴转子的实施例以及具有轴向相邻并轴向对准转子的实施例。

Description

具有复合电动机/发电机的电动可变变速器
技术领域
本发明涉及具有复合电动机/发电机的变速器。
背景技术
混合动力电动可变动力传动系包括发动机以及从发动机并从一个或更多电动机/发电机接收动力的变速器。混合动力电动可变变速器具有差动齿轮组，其中来自发动机的动力以及来自电动机/发电机的动力传递通过差动齿轮组的不同构件。混合动力电动可变变速器可包括可通过不同接合方案控制的转矩传递机构以提供可操作地模式的组合，可操作地模式包括电动可变范围及固定齿轮速比两者。电动可变范围通常提供平顺的可操作地，同时固定齿轮速比在诸如持续高速公路巡航等特定情况下提供最大转矩性能以及最大燃油经济性。通过机电能量传递路径建立电动可变范围，其中从发动机传递至输出的一部分动力通过一个电动机/发电机被转换为电能然后通过另一电动机/发电机被转换回机械能。通过将电动机/发电机与发动机直接耦合，固定齿轮速比通常提供极佳的变速器输出转矩以及车辆加速。在固定齿轮速比情况下，因为电动机/发电机并未改变速度，故从变速器输入构件到变速器输出构件的能量传递路径被认为完全通过机械能量传递路径传递。
发明内容
一种电动可变速器具有差动齿轮组，其具有可操作地连接在输入构件与输出构件之间的第一、第二及第三构件。输入构件可操作地连接至发动机用于从发动机接收动力。变速器还包括具有单个定子及至少两个转子(以下称为第一及第二转子)的复合电动机/发电机。单个定子可可操作地以向两个转子提供能量，从两个转子接收能量并在两个转子之间传输能量。各个第一和第二转子均可操作地连接至差动齿轮组的各个不同构件。变速器具有机械能量路径及机电能量路径。在一些实施例中，设置可选择性啮合转矩传递机构以允许电动可变能量流的各种不同模式。提供了输入划分及复合划分实施例，尽管本发明并不限于具有这种能量流的实施例。提供了具有共轴转子的实施例以及具有轴向相邻并轴向对准转子的实施例。
通过设置复合电动机/发电机，可使用通过共用定子从一个转子至另一转子的直接能量路径，其可避免因使用两个独立电机以实现转子到转子能量传输所导致的固有损失(即，将来自第一转子的机械能转换为第一定子绕组中的电能，将该电能传输至第二定子的绕组，然后将电能从第二定子传输至第二转子)。具有共轴转子(即，同心转子)的实施例可提供紧凑并空间效率高的选择，因为可将电磁能量从一个转子传输至另一转子，而无需两个转子邻近固定构件(即，邻近定子)。
参考附图，通过以下对实施本发明的最佳实施例的详细描述，本发明的上述特征及优点以及其他特征及优点将易于理解。
附图说明
图1是具有动力传动系的车辆的实施例的示意性视图，该动力传动系包括具有复合电动机/发电机的电动可变变速器，该复合电动机/发电机具有共轴转子及差动齿轮组；
图2是具有动力传动系的车辆的另一实施例的示意性视图，该动力传动系包括使用复合电动机/发电机的电动可变变速器，该复合电动机/发电机具有共轴转子及两个差动齿轮组；
图3是具有动力传动系的车辆的另一实施例的示意性视图，该动力传动系包括使用复合电动机/发电机的电动可变变速器，该复合电动机/发电机具有相邻的轴向分隔和轴向对准的转子；
图4是具有相邻的轴向分隔和轴向对准的转子的复合电动机/发电机的分解立体图，该转子由定子中的共用绕组驱动，该复合电动机/发电机应用于图1至图3中变速器的任意实施例；
图5是具有共轴转子的复合电动机/发电机的分解立体图，该转子与共用定子一起利用共用磁通路线，该复合电动机/发电机应用于图1至图3中变速器的任意实施例；
图6A是具有共轴转子的复合电动机/发电机的示意轴向视图，其中共轴转子在其间设置有共用定子并具有两条分开的磁通路径；
图6B是图6A的电动机/发电机在图6A中所示的箭头处所取的示意性剖视图；
图7A是具有共轴转子的复合电动机/发电机的另一实施例的示意性轴向视图，其中共轴转子在其间设置有共用定子并与共用定子一起利用共用磁通路线；并且
图7B是图7A的电动机/发电机在图7A中所示的箭头处所取的示意性剖视图。
具体实施方式
参考附图，其中类似的参考标号表示类似的部件，在图1中示出了具有复合电动机/发电机的电动可变变速器的一种代表形式。车辆10应用具有发动机14的动力传动系12，该发动机14具有直接驱动变速器18的输入构件16的发动机输出构件。输入构件16实质上可以是轴。变速器输出构件19(其实质上也可以是轴)可操作地连接至车轮(未示出)，使得动力传动系12驱动车轮。尽管并非必需，但可选地，可将瞬态转矩阻尼器结合在发动机14与输入构件16之间。此外，可将转矩传递机构可选地布置在发动机14与输入构件16之间，以允许发动机14与变速器18选择性地接合。在示出的实施例中，发动机14可以是柴油发动机或是其他类型的内燃机。
变速器18包括在本实施例中为行星齿轮组的差动齿轮组20，该行星齿轮组包括太阳轮构件22、齿圈构件24以及可旋转地支撑多个小齿轮27的行星轮架构件26，该多个小齿轮27与太阳轮构件22以及齿圈构件24两者相互啮合。输入构件16与行星轮架构件26连续连接，且齿圈构件24与输出构件19连续连接。尽管差动齿轮组是行星齿轮组，但在本发明的范围内还可以应用诸如锥齿轮等其他类型的差动齿轮组。
变速器18还包括复合电动机/发电机30。复合电动机/发电机30包括与诸如变速器箱体的固定构件33刚性地连接的单个定子32。可对单个定子32进行控制以从第一转子34及第二转子36接收能量、向两者提供能量并在两者之间传输能量。第一转子34及第二转子36共轴对准并实质上为环状，绕也是输出构件19的旋转轴线的旋转轴线38同心地布置。
除了从发动机14接收动力之外，诸如蓄电池40的能量存储装置在控制器42的控制下选择性地从混合电磁电动机/发电机30获取能量或向复合电动机/发电机30提供能量。控制器42与蓄电池40保持信号通信并与能量逆变器44保持信号通信。控制器42对包括车速、操作者指令、以及蓄电池40充电及由发动机14供应的能量水平的各种输入信号进行响应，以调节蓄电池40与复合电动机/发电机30之间的能量流。控制器42通过经由能量逆变器44施加适当的电压或电流可控制复合电动机/发电机30以作为电动机或发电机可操作地。逆变器44调节蓄电池40与复合电动机/发电机30之间的能量流，以在蓄电池40使用的直流电与复合电动机/发电机30使用的交流电之间转换。
复合电动机/发电机30是共轴磁通链接复合电机(flux-linkedcompound motor)。磁通路线延伸通过定子32及两个转子34，36。定子端电压是两个转子34，36的电压与容许将电能轮换为机械能时损耗所需的量的总和。
变速器18建立使能量从输入构件16流向输出构件19的机械能量路径。机械能量路径包括并由从输入构件16到行星轮架构件26、小齿轮27、齿圈构件24及输出构件19的能量流所界定。当输入构件16与输出构件19之间的速比改变时，由上述这些部件建立的机械能量路径载送在输入构件16与输出构件19之间传输的变化比率的能量。当控制复合电动机/发电机30使得太阳轮22静止时，从输入构件16传输至输出构件19的全部能量都经由上述机械能量路径传输。
变速器18还建立了机电能量路径。该机电能量路径包括并由从输入构件16到行星轮架构件26、到小齿轮27、到太阳轮构件22、到第二转子36、到第一转子34及输出构件19的能量流所界定。差动齿轮组20将来自输入构件16由变速器传输的能量划分为由机械路径载送的部分及由机电路径载送的剩余部分，且两部分能量一起通过齿圈24和第一转子34作用在输出构件19上而带回。将这种能量划分称为输入划分变速器。
当被控制以作为混合动力电动可变变速器可操作地时，经由复合电动机/发电机30将能量供应至输出构件19或从输出构件19获取能量。例如，可由蓄电池40通过定子32供应能量以增大转子34，36的转速，由此增大输出构件19的速度。或者，可通过控制电动机/发电机30作为发电机可操作地来向蓄电池40供应能量，由此将来自转子34，36中一者或两者的机械能转换为定子32中的电能，该电能然后被导向蓄电池40。此外，可将能量从一个转子传输至另一转子。例如，可以传输转子36(外转子)的转矩以通过上述两个转子的磁链来增大内转子34的转速。通过在转子34，36之间设置直接链接，仅需要一个逆变器44。
在权利要求中，可将齿圈构件24称为差动齿轮组的第一构件，可将太阳轮构件22称为差动齿轮组的第二构件，并可将行星轮架构件26称为差动齿轮组的第三构件。
参考图2，车辆1 00包括具有发动机114的动力传动系112，发动机114直接连接有输出构件以驱动电动可变变速器118的另一实施例的输入构件116。变速器118在输入构件116与输出构件119之间建立固定速比以及两个电动可变速比范围。
变速器118包括第一差动齿轮组，其是行星齿轮组120。行星齿轮组120包括太阳轮构件122、齿圈构件124、以及可旋转地支撑在行星轮架构件126上并与太阳轮构件122及齿圈构件124两者啮合的多个小齿轮构件127。行星轮架构件126被连续连接以与输入构件116一同旋转。
电动变速器118还包括混合电磁电动机/发电机130。电动机/发电机130包括连接至固定构件133的单个定子132以及共轴对准并通过单个定子132磁通链接(flux-linked)的第一转子134及第二转子136。转子134，136被“磁通链接”意指当电能供应至定子132时产生共用磁通路线以向两个转子134，136施加驱动转矩。连接第一转子134以与齿圈构件124一同旋转。连接第二转子136以与太阳轮构件122一同旋转。
变速器118还包括第二差动齿轮组，在本实施例中其为行星齿轮组160。行星齿轮组160包括太阳轮构件162、齿圈构件164、以及可旋转地支撑多个小齿轮构件167以与太阳轮构件162及齿圈构件164两者啮合的行星轮架构件166。连接太阳轮构件162以与中间轴150一同旋转，该中间轴150与齿圈构件124、第一转子134及太阳轮构件162连接。连接行星轮架构件166以与输出构件119一同旋转。转子134，136同心并可绕由输出构件119、输入构件116以及中间轴150界定的共用轴线138旋转。在权利要求中，可将齿圈构件124称为第一行星齿轮组的第一构件，可将太阳轮构件122称为第一行星齿轮组的第二构件，并可将行星轮架构件126称为第一行星齿轮组的第三构件。在权利要求中，还可将太阳轮构件162称为第二行星齿轮组的第一构件，可将齿圈构件164称为第二行星齿轮组的第二构件，并可将行星轮架构件166称为第二行星齿轮组的第三构件。
蓄电池140在控制器142的控制下选择性地将能量供应至电动机/发电机130或从电动机/发电机130接收能量。控制器142与蓄电池140及电动机/发电机130保持信号通信。此外，控制器142可与诸如电动力转向及电能量制动系统等其他车辆电部件(未示出)通信。控制器142可对包括车速、操作者要求、蓄电池140充电水平以及发动机114提供的动力的各种输入信号产生响应，以调节蓄电池140与电动机/发电机130之间的能量流。通过经由能量逆变器144供应适当的电压及电流，控制器142可控制复合电动机/发电机130作为电动机或发电机可操作地。逆变器144调节蓄电池140与复合电动机/发电机130之间的能量，以在蓄电池140使用的直流电与复合电动机/发电机130使用及/或产生的交流电之间转换。本领域技术人员容易理解对能量逆变器的使用。
作为制动器的第一转矩传递机构170可选择性地啮合以将齿圈构件164连接至变速器箱体133。第二转矩传递机构172可选择性地啮合以连接第二转子136以及太阳轮构件122以与齿圈构件164一同旋转。
可利用变速器118通过来自蓄电池140的能量来起动发动机114。为了起动发动机114，转矩传递机构170，172均不啮合。能量从蓄电池140供应至定子132。定子132在转子134，136中产生在相同方向上的转矩。通过第一行星齿轮组120将来自转子134，136两者的转矩相加以在输入构件116处提供转矩以起动发动机114。在发动机起动期间，输出构件119没有转矩或速度。第二行星齿轮组160自由旋转。在发动机怠速期间进行相同的设置，即转矩传递机构170，172两者均不啮合。
通过啮合转矩传递机构170以将齿圈构件164连接至变速器箱体133以防止齿圈164的旋转来设置电动可变操作的第一模式。能量从蓄电池140供应至定子、132。在该第一模式中，输入构件116利用从发动机114提供的输入转矩向前迅速转动。第一行星齿轮组120使得第一转子134向前转动。由定子绕组中的电能流产生的磁场在定子132，转子134及转子136之间产生共用磁通线路。内转子134将转矩传递至第二转子136，且定子132也可将利用来自蓄电池的能量或第一转子134与定子132之间的相互作用所产生的转矩传递至第二转子136。第二转矩传递机构172未啮合。第二行星齿轮组160使沿中间轴150供应的来自齿圈构件124及内转子134的转矩倍增。输出构件119由此利用输出转矩缓慢向前转动。在该第一电动可变模式中，通过以下部件设置了机电能量路径：输入构件116、行星轮架构件126、小齿轮127、太阳轮构件122、第二转子136、第一转子134、中间轴150、太阳轮构件162、小齿轮构件167、行星轮架构件166以及输出构件119。
通过释放转矩传递机构170并啮合第二转矩传递机构172以连接太阳轮构件122及外转子136以与齿圈构件164一同旋转来设置电动可变操作的第二模式。在该模式中，来自输入构件116的能量流过行星轮架构件126及小齿轮127，然后划分为流过齿圈构件124及太阳轮构件162的能量部分以及从小齿轮127流向太阳轮构件122并流向齿圈构件164的能量部分。传输至太阳轮构件162及齿圈构件164的能量通过小齿轮167结合，由行星轮架构件166接收，并由此被传递至输出构件119。因此，通过差动齿轮组120，160在输入构件116处及输出构件119处将能量划分然后结合。将这种类型的变速器称为复合划分变速器。如果转子134，136两者均运动，则使由定子132的电磁场产生的周向移动磁通会在一个转子中产生转矩，其然后会被传递至另一转子。
经由输入构件116、行星轮架构件126、小齿轮127、齿圈构件124、中间轴150、太阳轮构件162、小齿轮167、行星轮架构件166以及输出构件119来设置通过变速器118的机械能量路径。当转矩传递装置170，172两者均啮合时，第一行星齿轮组120的太阳轮构件122以及第二行星齿轮组160的齿圈构件164被保持静止，由此建立变速器118可操作地的固定速比模式。在这两个齿轮构件122，164固定时，没有能量可被传递至第一转子134或从第一转子134传递出，且通过变速器118从输入构件116流至输出构件119的全部能量都绕过机电能量路径并流过机械能量路径。
可为车辆100的连续可操作地使用固定速比操作，或在电动可变可操作地的一个模式与电动可变可操作地的另一模式之间切换期间暂时使用固定速比可操作地。提供电动可变操作的两种模式的转矩传递机构170，172可同时完全啮合以防止相对旋转，同时变速器118从输入构件116向输出构件119提供能量。因此，可在变速器118中实现电动可变可操作地的模式之间的切换作为速度同步切换，其中转矩传递机构170，172的相对旋转可在切换之前、期间及之后大致为零。
参考图3，示出了具有复合电动机/发电机的电动可变变速器的另一种示例模式。车辆200利用具有发动机214的动力传动系212，发动机214具有直接驱动变速器218的输入构件216的输出构件。输入构件216实质上可以是轴。变速器输出构件219(其实质上也可以是轴)可操作地连接至车轮(未示出)，使得动力传动系212驱动车轮。尽管并非必需，但可选地，可将瞬态转矩阻尼器结合在发动机214与输入构件216之间。此外，可将转矩传递机构可选地布置在发动机214与输入构件216之间，以允许发动机214与变速器218选择性地接合。在示出的实施例中，发动机214可以是诸如柴油发动机或内燃机的石油发动机。
变速器218包括在本实施例中为行星齿轮组的差动齿轮组220，该行星齿轮组包括太阳轮构件222、齿圈构件224以及可旋转地支撑多个小齿轮227的行星轮架构件226，该多个小齿轮227与太阳轮构件222以及齿圈构件224两者相互啮合。输入构件216与行星轮架构件226连续连接，且齿圈构件224与输出构件219连续连接。
变速器218还包括复合电磁电动机/发电机230。复合电动机/发电机230包括与诸如变速器箱体的固定构件233刚性地连接的单个定子232。可对单个定子232进行控制以在第一转子234与第二转子236两者之间传输能量。第一转子234及第二转子236彼此轴向相邻并对准，使得第一转子234与输出构件219一同旋转，并且第二转子236(其实质上为环状)绕部分由输出构件219界定的轴线238旋转，并与经由筒形轴252连接的太阳轮构件222一同旋转。
除了从发动机214接收动力之外，诸如蓄电池240的能量存储装置在控制器242的控制下选择性地从混合电磁电动机/发电机230获取能量或向复合电动机/发电机30提供能量。控制器242与蓄电池240保持信号通信并与能量逆变器244保持信号通信。控制器242对包括车速、操作者指令、以及蓄电池240充电及由发动机214供应的能量水平的各种输入信号进行响应，以调节蓄电池240与复合电动机/发电机230之间的能量流。控制器242通过经由能量逆变器244施加适当的电压或电流可控制复合电动机/发电机230以作为电动机或发电机可操作地。逆变器244调节蓄电池240与复合电动机/发电机230之间的能量流，以在蓄电池240使用的直流电与复合电动机/发电机230使用的交流电之间转换。
复合电动机/发电机230是具有共用定子232的轴向对准复合电动机/发电机的示例，其中共用定子232通过大小不同的分离磁通路线与第一及第二转子234，236相链接，使得定子234可从第一转子234向第二转子236传输能量或反之亦然。第一磁通路线延伸通过定子232及第一转子234。第二磁通路线延伸通过定子232及第二转子236。
变速器218建立使能量从输入构件216流到行星轮架构件226、小齿轮227、齿圈构件224及输出构件219的机械能量路径。当输入构件216与输出构件219之间的速比改变时，由上述这些部件建立的机械能量路径载送在输入构件216与输出构件219之间传递的变化比率的能量。当控制复合电动机/发电机230使得太阳轮222的旋转速度为零时，没有能量正通过转子234，236从输入构件216向输出构件219传输，且由机械能量路径载送的能量部分等于从输入构件16传输至输出构件19的全部能量的100％。
变速器218还建立了机电能量路径。该机电能量路径由从输入构件216到行星轮架构件226、到小齿轮227、到太阳轮构件222、到第二转子236、到定子233、到第一转子234及输出构件219的能量流所界定。差动齿轮组220将来自输入构件216由变速器传输的能量划分为由机械路径载送的部分及由机电路径载送的剩余部分，且两部分能量一起通过齿圈224及第一转子234作用在输出构件上而带回。
当被控制以作为混合动力电动可变变速器可操作地时，经由电动机/发电机230将能量供应至输出构件219或从输出构件219获取能量。例如，可由蓄电池240通过定子232供应能量以增大转子234，236的转速，由此增大输出构件219的速度。或者，可通过控制电动机/发电机230作为发电机可操作地来向蓄电池240供应能量，由此将来自转子234，236中一者或两者的机械能转换为定子232中的电能，该电能然后被导向蓄电池240。此外，可将能量从一个转子传输至另一转子。例如，可以传输转子236的转速以通过在旋转第二转子236中引起的磁通来增大转子234的转速，磁通被转换为定子232中的电能，其然后被供应为磁通以增大第一转子234的转速。通过控制定子232使得其可作为直接链接以在转子234，236之间传输能量，仅需要一个逆变器244。
在权利要求中，可将齿圈构件224称为差动齿轮组的第一构件，可将太阳轮构件222称为差动齿轮组的第二构件，并可将行星轮架构件226称为差动齿轮组的第三构件。
参考图4，示出复合电动机/发电机330的示例，其具有由单个定子332中的共用绕组337驱动的相邻的轴向间隔并轴向对准的第一及第二转子334，336。第一转子334连接用于与轴350一同旋转，轴350可以是变速器的输出构件或可通过行星齿轮组连接至变速器的输出构件。第二转子336连接用于与轴352一同旋转，轴352可以是绕轴350同心地旋转的筒形轴，或者不与轴350同心但与轴350轴向对准，并且优选地通过行星齿轮组连接至输入构件或输出构件。本领域的技术人员理解，在这里公开的动力传动系实施例中，有多种方式可将复合电动机/发电机330替代为其他电动机/发电机以建立电动可变变速器。
绕组337在定子332的整个长度L上延伸。每个转子334，336均具有定子一半的长度(即，L/2)并被定子332包围，其中第一转子334在右侧被插入定子332而第二转子在左侧被插入定子332。因为定子332中的绕组337建立了可具有不同大小的两条分离的磁通线路，故可将电动机/发电机330称为“绕组连接”电动机/发电机。事实上，不同的磁通线路允许通过多种不同方式其中一种(例如通过绕组中的电流)将转矩从转子334传递至转子336或相反。多根铜棒338围绕各个转子334，336的周向分布。各条磁通线路基于绕组通电部分围绕外周在给定的方向上(顺时针或逆时针)绕定子周向延伸一定距离，然后径向向内延伸通过铜棒338之间的叠层，然后沿各个转子334，336周向延伸一定距离(取决于通电绕组337所包围的铜棒数量)，然后向外延伸返回通过铜棒338之间的叠层到达通电绕组对337。这样可建立具有大致由图6A及图7A的实施例表示的形状的磁通线路。如本领域技术人员容易理解的，当不同组的绕组337被通电时，磁通线路在绕组被通电的方向上绕定子移动。当绕组中的电流绕定子332行进时，如果在各个转子334，336的转速与由定子绕组337产生的移动磁通线路的速度之间存在差异，则在任意给定时间在位于被通电的这些绕组337的径向内侧的铜棒中可感应出电流。感应电流产生绕这些铜棒338作用的磁场。该磁场的大小取决于各个转子334，336与定子332之间的相对速度。感应磁场在各个转子334，336与定子332之间产生相对转矩。该相对转矩可被转换为定子332的绕组337中的电能，然后传送其他定子作为旋转转矩。以此方式，电动机/发电机330可在转子334，336之间传输能量。
参考图5，示出复合电动机/发电机430的示例，其具有由单个定子432中的共用绕组437驱动的共轴第一及第二转子434，436。第一转子434连接用于与轴450一同旋转，轴450可以是变速器的输出构件或可通过行星齿轮组连接至变速器的输出构件。第二转子436连接用于与轴452一同旋转，轴452可以是绕轴450同心地旋转的筒形轴，或者不与轴450同心但与轴450轴向对准，并且优选地通过行星齿轮组连接至输入构件。本领域的技术人员理解，在这里公开的动力传动系实施例中，有多种方式可将复合电动机/发电机430替代为其他电动机/发电机以建立电动可变变速器。
绕组437在定子432的整个长度L上延伸。每个转子434，436均具有等于定子432长度的长度并被定子432包围，其中第一转子434被插入定子432使得其位于第二转子436的径向外部并将第二转子436包围。因为定子432中的绕组437建立了链接转子434，436的单个磁通线路，故可将电动机/发电机430称为“磁通链接”电动机/发电机。如本领域技术人容易理解的，磁通线路基于绕组437通电部分围绕外周在给定的方向上(顺时针或逆时针)绕定子432周向延伸一定距离，并在不同组的绕组437被通电时在该方向上绕定子432移动。各个转子434，436均具有绕其外周分布的多根铜棒438。当绕组中的电流绕定子行进时，如果在各个转子434，436的转速与由定子绕组437产生的移动磁通线路的速度之间存在差异，则在任何给定时间在位于被通电的这些绕组437的径向内侧的铜棒438中可感应出电流。感应电流产生绕这些铜棒作用的磁场。该磁场的大小取决于转子与定子432之间的相对速度。感应磁场在转子与定子之间产生相对转矩，并在另一个转子上产生转矩。以此方式，电动机/发电机430可在转子434，436之间传输能量。
参考图6A及图6B，示出复合电动机/发电机530的示例，其具有由单个定子532(其被径向布置在两个转子534，536之间)中的共用绕组537驱动的共轴第一及第二转子534，536。绕组537未详细示出，除了示出它们连接径向内表面及径向外表面或定子532。第一转子534连接用于与轴550一同旋转，轴550可以是变速器的输出构件或可通过行星齿轮组连接至变速器的输出构件。第二转子536连接用于与轴552一同旋转，轴552可以是绕轴550同心地旋转的筒形轴，或者不与轴550同心但与轴550轴向对准，并且优选地通过行星齿轮组连接至输入构件。本领域的技术人员理解，在这里揭示的动力传动系实施例中，有多种方式可将复合电动机/发电机530替代为其他电动机/发电机以建立电动可变变速器。
定子532包括分离绕组在定子532的内表面及外表面产生的磁通的背铁539，使得根据通电绕组的模式，两条磁通线路A及B围绕电动机/发电机530在相同方向(即，顺时针或逆时针)或相反方向上绕定子532移动。如果任一转子以相对于这些行进磁通路径的相对速度旋转，则在该转子与定子532之间将产生转矩。由转子534或536其中之一产生的转矩可通过共用绕组537被传输至另一转子536或534，使得也可将该电机530称为“绕组链接”。即，一个转子534的转矩可产生或改变定子532的绕组537中的电流，且这些电流可在另一转子536上产生转矩。
参考图7A及图7B，示出复合电动机/发电机630的示例，其具有由单个定子632(其被径向布置在两个转子之间)中的共用绕组637驱动的共轴第一及第二转子634，636。绕组未详细示出，除了示出其从一端到另一端延伸通过定子632。第一转子634连接用于与轴650一同旋转，轴650可以是变速器的输出构件或可通过行星齿轮组连接至变速器的输出构件。第二转子636连接用于与轴652一同旋转，轴652可以是绕轴650同心地旋转的筒形轴，或者不与轴650同心但与轴650轴向对准，并且优选地通过行星齿轮组连接至输入构件。本领域的技术人员理解，在这里揭示的动力传动系实施例中，有多种方式可将复合电动机/发电机630替代为其他电动机/发电机以建立电动可变变速器。
定子632不具有分离其内表面及外表面的背铁，由此如图7A所示共用磁通线路C延伸通过定子632并通过两个转子634，636，并在一方向上(根据通电绕组的模式，围绕电动机/发电机630顺时针或逆时针)移动。如果转子634，636任一者以相对于行进磁通线路C的速度的速度旋转，则在该转子与定子632之间将产生转矩，然后该转矩经由定子632被传递至另一转子。
虽然已经详细描述了实施本发明的最佳模式，但本领域的技术人员可构思出落入所附权利要求范围内的用于实施本发明的各种替代设计及实施例。

Claims (17)

1.一种变速器，用于具有发动机的车辆，包括：
输入构件，其可操作地连接至所述发动机用于从所述发动机接收动力；
输出构件；
差动齿轮组，其具有第一构件、第二构件以及第三构件，且其可操作地连接在所述输入构件与所述输出构件之间；
复合电动机/发电机，其具有单个定子、第一转子以及第二转子；其中所述单个定子可可操作地以向所述第一及第二转子提供能量，从所述第一及第二转子接收能量，并在所述第一与第二转子之间传递转矩；其中所述第一及第二转子可操作地连接至所述差动齿轮组的不同的所述构件，使得所述变速器成为具有机械能量路径及机电能量路径的电动可变变速器。
2.如权利要求1所述的变速器，还包括：
多个转矩传递机构；其中所述转矩传递机构可选择性地啮合以提供多个电动可变可操作地模式以及所述输入构件与所述输出构件之间的至少一个固定齿轮速比。
3.如权利要求1所述的变速器，其中：
所述变速器被构造为输入划分变速器。
4.如权利要求1所述的变速器，其中：
所述变速器被设置为复合划分变速器。
5.如权利要求1所述的变速器，还包括：
蓄电池；以及
单个逆变器，其可操作地将所述蓄电池连接至所述定子，用于在所述蓄电池与所述定子之间传输能量；其中所述变速器包括不存在连接至所述定子的任何额外逆变器的特征。
6.如权利要求1所述的变速器，其中：
所述转子彼此轴向间隔地相邻以绕共用轴线旋转。
7.如权利要求6所述的变速器，其中：
所述第一转子连接用于与所述输出构件一同旋转，并且所述第二转子绕所述输出构件同心地旋转。
8.如权利要求1所述的变速器，其中：
所述转子共轴。
9.如权利要求8所述的变速器，其中：
所述转子被所述单个定子包围。
10.如权利要求1所述的变速器，其中所述差动齿轮组是第一差动齿轮组，其中所述第一构件连接用于与所述第一转子一同旋转，所述第二构件连接用于与所述第二转子一同旋转，并且所述第三构件连接用于与所述输入构件一同旋转，并还包括：
第二差动齿轮组，其连接在所述复合电动机/发电机与所述输出构件之间，并具有第一、第二及第三构件；其中所述第二差动齿轮组的所述第一构件连接用于与所述第一转子一同旋转；其中所述第二差动齿轮组的所述第三构件连接用于与所述输出构件一同旋转；
第一转矩传递机构，其可选择地啮合以将所述第二差动齿轮组的所述第二构件与固定构件连接，以在所述输入构件与所述输出构件之间建立输入划分能量流；以及
第二转矩传递机构，其可选择地啮合以连接所述第二转子用于与所述差动齿轮组的所述第二构件一同旋转，以在所述输入构件与所述输出构件之间建立复合划分能量流。
11.如权利要求1所述的变速器，其中：
所述复合电动机/发电机是磁通链接。
12.如权利要求1所述的变速器，其中：
所述复合电动机/发电机是绕组链接。
13.如权利要求1所述的变速器，其中：
所述第一与第二转子之间的转矩传递至少部分由于在所述转子之一中产生的磁通量引起。
14.一种变速器，包括：
输入构件；
输出构件；
复合电磁电动机/发电机，其具有单个定子，该单个定子可可操作地以在第一转子与第二转子之间传输能量；
简单行星齿轮组，其可操作地连接至所述转子；并且
其中所述简单行星齿轮组以及复合电磁电动机/发电机在所述输入构件与所述输出构件之间建立机械能量路径以及机电能量路径两者。
15.如权利要求14所述的变速器，其中：
所述简单行星齿轮组建立通过所述变速器的输入划分能量流。
16.如权利要求14所述的变速器，还包括：
第二行星齿轮组，其将所述复合电磁电动机/发电机与所述输出构件连接，以建立通过所述变速器的复合划分能量流。
17.一种混合动力电动车动力传递系，包括：
发动机；
蓄电池；
控制器；
能量逆变器；
变速器，包括：
差动齿轮组，其具有第一构件、第二构件以及第三构件；
多个可选择地啮合的转矩传递机构；
电动机/发电机，包括定子、第一转子及第二转子；
其中所述第一转子可操作地连接至所述差动齿轮组的第一构件；
其中所述第二转子可操作地连接至所述差动齿轮组的第二构件；
其中所述定子可操作地通过所述能量逆变器连接至所述蓄电池，并能够直接将能量传输至所述第一转子及所述第二转子并直接从所述第一转子及所述第二转子接收能量；并且
其中，通过所述控制器来控制所述转矩传递机构的啮合，使得所述变速器可在电动可变模式中和在固定齿轮速比模式中可操作地。
CN2007101483112A 2006-08-29 2007-08-29 具有复合电动机/发电机的电动可变变速器 Expired - Fee Related CN101135360B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/467981 2006-08-29
US11/467,981 US7591748B2 (en) 2006-08-29 2006-08-29 Electrically variable transmission with a compound motor/generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101135360A true CN101135360A (zh) 2008-03-05
CN101135360B CN101135360B (zh) 2010-09-29

Family

ID=39105303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007101483112A Expired - Fee Related CN101135360B (zh) 2006-08-29 2007-08-29 具有复合电动机/发电机的电动可变变速器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7591748B2 (zh)
CN (1) CN101135360B (zh)
DE (1) DE102007040342A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103210239A (zh) * 2010-09-15 2013-07-17 克莱斯勒集团有限责任公司 多速驱动单元
CN103807363A (zh) * 2012-11-01 2014-05-21 通用电气航空系统有限责任公司 机械同步的致动器以及同步方法
CN104797447A (zh) * 2012-11-15 2015-07-22 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 用于混合动力车辆的驱动单元及其运行方法
CN111174677A (zh) * 2018-11-12 2020-05-19 海鹰航空通用装备有限责任公司 高速电机测试系统

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4207939B2 (ja) * 2005-08-31 2009-01-14 トヨタ自動車株式会社 駆動装置およびこれを備える動力出力装置
EP2072311A1 (en) * 2007-12-18 2009-06-24 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Drive system for hybrid vehicle
US8272464B2 (en) * 2008-04-04 2012-09-25 GM Global Technology Operations LLC Motor assembly for alternative fuel vehicles
CN102227328B (zh) * 2008-11-07 2015-08-19 麦格纳动力系美国有限公司 电驱动双速变速驱动桥
GB2466967B (en) * 2009-01-16 2013-09-25 Gm Global Tech Operations Inc Drive mechanism for selectively switching a drive between propulsion and torque vectoring mode
US8479851B2 (en) * 2009-10-27 2013-07-09 Magna Powertrain Of America, Inc. Electric drive unit with modular motor assembly
GB201015311D0 (en) * 2010-09-14 2010-10-27 Romax Technology Ltd Hybrid drive
US8742641B2 (en) 2010-11-23 2014-06-03 Remy Technologies, L.L.C. Concentric motor power generation and drive system
US8668611B2 (en) * 2011-02-24 2014-03-11 Tai-Her Yang Dual-drive electric machine having controllable epicycle gear set
US9000644B2 (en) 2012-06-05 2015-04-07 Remy Technologies, L.L.C. Concentric motor power generation and drive system
US9431884B2 (en) 2013-03-26 2016-08-30 Caterpillar Inc. Dual rotor switched reluctance machine
DE102014109379A1 (de) * 2014-07-04 2016-01-07 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Antriebssystem für ein Fahrzeug und Fahrzeug
US9545903B2 (en) * 2015-02-02 2017-01-17 Goodrich Corporation Electromechanical brake actuator with variable speed epicyclic gearbox
US9482330B1 (en) * 2015-05-12 2016-11-01 GM Global Technology Operations LLC Hybrid transmission
RU2592641C1 (ru) * 2015-06-30 2016-07-27 Андрей Александрович Ачитаев Электромеханическая система
CN105202131A (zh) * 2015-08-20 2015-12-30 安徽江淮汽车股份有限公司 一种汽车发电机变速装置及其控制方法
CN105782361B (zh) * 2016-03-25 2018-06-01 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种发电机及其增速结构
DE102017120985A1 (de) * 2016-09-14 2018-03-15 Borgwarner Inc. Elektrisches fahrzeugantriebssystem
CH715122A1 (de) * 2018-06-25 2019-12-30 kopter group ag Drehflügler mit einem elektrischen Antrieb zum Antreiben eines Haupt- und/oder Heckrotors des Drehflüglers.
US20220212807A1 (en) * 2021-01-05 2022-07-07 Pratt & Whitney Canada Corp. Parallel hybrid power plant with hollow motor
CN113879102A (zh) * 2021-10-28 2022-01-04 池洪 双转子电动机、包含该电动机的混合动力汽车

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6072287A (en) 1999-03-11 2000-06-06 Lockheed Martin Corporation Polyphase AC machine controller
JP3671836B2 (ja) 1999-12-10 2005-07-13 日産自動車株式会社 複合モータ
JP3641245B2 (ja) 2002-03-13 2005-04-20 日産自動車株式会社 ハイブリッド変速機の変速制御装置
CN100354155C (zh) * 2004-09-17 2007-12-12 日产自动车株式会社 混合变速器
US7240751B2 (en) * 2005-05-09 2007-07-10 Ford Global Technologies, Llc Dual rotor motor for a hybrid vehicle transmission

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103210239A (zh) * 2010-09-15 2013-07-17 克莱斯勒集团有限责任公司 多速驱动单元
CN103210239B (zh) * 2010-09-15 2016-06-15 克莱斯勒集团有限责任公司 多速驱动单元
CN103807363A (zh) * 2012-11-01 2014-05-21 通用电气航空系统有限责任公司 机械同步的致动器以及同步方法
CN103807363B (zh) * 2012-11-01 2017-07-18 通用电气航空系统有限责任公司 机械同步的致动器以及同步方法
CN104797447A (zh) * 2012-11-15 2015-07-22 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 用于混合动力车辆的驱动单元及其运行方法
CN104797447B (zh) * 2012-11-15 2017-06-13 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 用于混合动力车辆的驱动单元及其运行方法
CN111174677A (zh) * 2018-11-12 2020-05-19 海鹰航空通用装备有限责任公司 高速电机测试系统

Also Published As

Publication number Publication date
US7591748B2 (en) 2009-09-22
DE102007040342A1 (de) 2008-03-27
CN101135360B (zh) 2010-09-29
US20080058145A1 (en) 2008-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101135360B (zh) 具有复合电动机/发电机的电动可变变速器
CN102016358B (zh) 可变磁齿轮
CN100538115C (zh) 具有输入分流模式和复合分流模式的电动可变变速器
CN102042374B (zh) 具有两个马达/发电机的三模式混合动力传动系
CN100504112C (zh) 具有两种固定速比的单模式输入分配式机电变速器
US7416501B2 (en) Single range electrically variable transmission with lockup clutch and method of operation
CN1737413B (zh) 具有间隔一定距离的简单行星齿轮组的电变速传动装置
CN104540699B (zh) 用于机动车的混合驱动系统、混合式车辆及其用途
CN104981366B (zh) 变速和差速传动装置以及发动机和传动装置单元
CN103807370B (zh) 自动的电手动变速器
CN101135359B (zh) 具有三个相互连接的齿轮组和制动器的混合动力结构
US20050227803A1 (en) Compound differential dual power path transmission
CN106696676A (zh) 包括模块化传动单元的动力系
CN106696670A (zh) 具有多行星、单马达驱动单元的动力系统
CN103210241A (zh) 多铁芯电机
CN103223858A (zh) 混合动力传动系和其控制方法
US20100160108A1 (en) Universal gear train
WO2012074726A2 (en) Reconfigurable hybrid gear train
CN101169180A (zh) 带双动力路径和选择性电机连接的混合电动变速器
CN102066145A (zh) 动力装置
CN106956581A (zh) 带有具有精简拉威娜式齿轮组的复合‑分流混合动力变速器的动力系
CN107107733A (zh) 混合动力车辆的自动传动装置和混合动力车辆的控制方法
CN110234529A (zh) 扭矩传递设备、驱动系统和机动车
CN106151499A (zh) 混合动力变速器
CN106457998B (zh) 混合动力车辆的自动传动装置和控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100929

Termination date: 20210829