CN107864644B - 车辆和用于车辆的驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆和用于车辆的驱动系统。一种车辆包括引擎、驱动桥、多模式变速器以及联接到多模式变速器的控制器。多模式变速器包括：具有第一行星齿轮托架的第一齿轮组和具有第二行星齿轮托架的第二齿轮组，第一行星齿轮托架和第二行星齿轮托架可旋转地联接；第一电动机/发电机，该第一电动机/发电机联接到第一齿轮组；第二电动机/发电机，该第二电动机/发电机联接到第二齿轮组，并且选择性地联接到引擎；制动器，该制动器被定位为在啮合时选择性地限制第二齿轮组的齿圈的旋转运动；第一离合器；以及第二离合器。

Description

车辆和用于车辆的驱动系统
相关专利申请的交叉引用
本申请要求于2015年7月6日提交的美国第14/792,535号申请的优先权。第14/792,535号申请是2015年2月17日提交的美国第14/624,285号申请的部分接续申请案，此处通过引用的方式将该申请全文并入。
技术领域
本发明涉及一种车辆和用于车辆的驱动系统。
背景技术
内燃机车辆、混合动力车辆和电动车辆以及其他类型的车辆包括变速器。传统车辆变速器使用齿轮和齿轮系来从旋转动力源(例如，引擎、电动机等)向另一个装置(例如，驱动轴、车轮等)提供速度和扭矩转换。变速器包括多个齿轮比(gear ratio)，所述多个齿轮比利用还可以将输出选择性地联接到各种齿轮比的机构来选择性地联接到旋转动力源。
发明内容
一个示例性实施方式涉及一种车辆，该车辆包括引擎、驱动桥、多模式变速器以及联接到多模式变速器的控制器。多模式变速器包括：具有第一行星齿轮托架的第一齿轮组和具有第二行星齿轮托架的第二齿轮组，第一行星齿轮托架和第二行星齿轮托架可旋转地联接；第一电动机/发电机，该第一电动机/发电机联接到第一齿轮组；第二电动机/发电机，该第二电动机/发电机联接到第二齿轮组，并且选择性地联接到引擎；制动器，该制动器被定位为在啮合时选择性地限制第二齿轮组的齿圈的旋转运动；第一离合器，该第一离合器在啮合时将第一行星齿轮托架和第二行星齿轮托架选择性地旋转联接到驱动桥；以及第二离合器，该第二离合器在啮合时将第二电动机/发电机选择性地旋转联接到引擎。控制器被配置为使多模式变速器经由中间换档运行模式在中速档运行模式(mid range mode ofoperation)与高速档运行模式(high range mode of operation)之间选择性地转换。
另一个示例性实施方式涉及一种用于车辆的驱动系统，该驱动系统包括：第一齿轮组，该第一齿轮组具有第一太阳齿轮、第一齿圈、将第一太阳齿轮联接到第一齿圈的多个第一行星齿轮、以及旋转地支撑多个第一行星齿轮的第一托架；第二齿轮组，该第二齿轮组具有第二太阳齿轮、第二齿圈、将第二太阳齿轮联接到第二齿圈的多个第二行星齿轮、以及旋转地支撑多个第二行星齿轮的第二托架，第一托架直接联接到第二托架；第一电机，该第一电机联接到第一齿轮组；第二电机，该第二电机联接到第二齿轮组；连接轴，该连接轴将引擎联接到第一齿轮组；制动器，该制动器被定位为在啮合时选择性地限制第二齿圈的旋转运动；第一离合器，该第一离合器在啮合时将第一托架和第二托架选择性地旋转联接到车辆的驱动轴输出；以及第二离合器，该第二离合器在啮合时将第二电机选择性地旋转联接到连接轴和引擎。
另一个示例性实施方式涉及一种运行车辆的多模式变速器的方法。方法包括以下步骤：啮合多模式变速器的制动器和第一离合器，以将多模式变速器配置为第一运行模式，借此，第一电磁装置联接到引擎，并且生成为第二电磁装置提供动力的电力，第一离合器在啮合时将第一行星齿轮组和第二行星齿轮组的一对托架联接到车辆的驱动轴输出；利用一个或更多个传感器监视第二电磁装置的转速和引擎的转速；响应于以下内容中的至少一个啮合多模式变速器的第二离合器，以联接引擎和第二电磁装置，从而将多模式变速器配置为中间换档模式：(a)第二电磁装置的转速大致等于引擎的转速；和(b)第二电磁装置的转速与引擎的转速之间的差降至阈值水平以下；以及以下步骤中的至少一个：(i)脱开制动器，以完成多模式变速器到第二运行模式的重配置；和(ii)脱开第二离合器，以将多模式变速器从中间换档模式恢复到第一运行模式。
本发明能够具有其他实施方式且能够以各种方式来进行。另选示例性实施方式涉及其他特征以及如这里可以列举的特征的组合。
附图说明
本公开将从连同附图采取的以下具体实施方式来更完全地理解，附图中，同样的附图标记指的是同样的元件，在附图中：
图1是根据示例性实施方式的、用于车辆的传动系(drive train)的示意图；
图2是根据示例性实施方式的、图1的传动系的详细示意图；
图3是根据示例性实施方式的、用于图1的传动系的控制系统的示意图；
图4是根据示例性实施方式的、被配置为启动运行模式的传动系的详细示意图；
图5是根据示例性实施方式的、被配置为低速档(low range)运行模式的传动系的详细示意图；
图6是根据示例性实施方式的、被配置为中速档(mid range)运行模式的传动系的详细示意图；
图7是根据示例性实施方式的、被配置为高速档(high range)运行模式的传动系的详细示意图；
图8是根据示例性实施方式的、被配置为中间换档运行模式的传动系的详细示意图；
图9是根据示例性实施方式的、被配置为低速倒档(low speed reverse)运行模式的传动系的详细示意图；以及
图10是根据示例性实施方式的、被配置为高速倒档运行模式的传动系的详细示意图。
具体实施方式
在转到详细例示示例性实施方式的附图之前，应理解，本申请不限于说明书所阐述或附图所例示的细节或方法。还应理解，术语仅是用于描述的目的且不应被认为是限制。
根据示例性实施方式，一种多模式机电可变变速器被提供，作为车辆的一部分，并且可选择性地重配置为多个运行模式中的一个。车辆还可以包括引擎、第一电磁装置以及第二电磁装置。在一个实施方式中，第一电磁装置和第二电磁装置中的至少一个提供用于启动引擎的旋转机械能。在另一个实施方式中，引擎向第一和第二电磁装置二者提供旋转机械能输入，使得第一电磁装置和第二电磁装置中的每一个作为生成电力的发电机运行。在又一些实施方式中，第一电磁装置和第二电磁装置中的一个被构造为从引擎和多模式机电可变变速器中的至少一个接收旋转机械能输出，并且提供向控制系统和/或另一个电磁装置提供动力的电能输出。
根据图1至图2所示的示例性实施方式，车辆10包括引擎20，该引擎联接到被示出为变速器30的变速器。在一个实施方式中，引擎20被构造为燃烧燃料并向变速器30提供机械能输入。举例来说，引擎20可以被构造为向变速器30提供旋转机械能输入。如图1至图2所示，被示出为第一电磁装置40的第一电机、电磁装置和/或电动机/发电机和被示出为第二电磁装置50的第二电机、电磁装置和/或电动机/发电机联接到变速器30。
再次参照图1所示的示例性实施方式，车辆10包括被示出为前桥60的前桥和被示出为后桥70的后桥。如图1所示，前桥60包括被示出为轮胎62的一对牵引元件，该对牵引元件联接到被示出为前差速器(front differential)64的前差速器。后桥70根据示例性实施方式包括被示出为轮胎72的一对牵引元件，该对牵引元件联接到被示出为后差速器(reardifferential)74的后差速器。根据图1所示的示例性实施方式，前差速器64利用前桥驱动轴66联接到变速器30，并且后差速器74利用后桥驱动轴76联接到变速器30。虽然被示出为联接到轮胎62和轮胎72，但是前差速器64和后差速器74根据另选实施方式可以联接到各种其他类型的牵引元件(例如，轨道等)。如图1所示，前桥驱动轴66和后桥驱动轴76分别被构造为将来自第一电磁装置40、第二电磁装置50以及引擎20的动力输送到轮胎62和轮胎72。车辆10根据各种另选实施方式可以包括可以联接的多个前差速器64或可以联接的多个后差速器74。
引擎20可以为源于所存储能量源的旋转机械能的任意源。所存储能量源根据示例性实施方式被设置在车辆10上。所存储能量源根据其他另选方案可以包括液体燃料或气体燃料。在一个实施方式中，引擎20包括内燃机，该内燃机被构造为通过汽油、天然气以及柴油燃料中的至少一种来提供动力。根据各种另选实施方式，引擎20包括涡轮机、燃料电池、电动机或又一个装置中的至少一个。根据一个示例性实施方式，引擎20包括十二升柴油引擎，该十二升柴油引擎能够提供近似400马力至近似600马力和近似400英尺磅扭矩至近似2000英尺磅扭矩。在一个实施方式中，引擎20具有在0至2100转每分的转速(例如，旋转运行范围等)。引擎20可以以相对恒定的速度(例如，1600转每分等)运行。在一个实施方式中，相对恒定的速度基于引擎20的运行条件(例如，与提高的燃料效率点有关的运行速度等)来选择。
在一个实施方式中，第一电磁装置40和第二电磁装置50中的至少一个向变速器30提供机械能输入。举例来说，第一电磁装置40和第二电磁装置50中的至少一个可以被构造为向变速器30提供旋转机械能输入(即，第一电磁装置40和第二电磁装置50中的至少一个可以作为电动机运行等)。第一电磁装置40和第二电磁装置50中的至少一个可以从引擎20和变速器30中的至少一个接收机械能输出。举例来说，第一电磁装置40和第二电磁装置50中的至少一个可以被构造为从引擎20和变速器30中的至少一个接收旋转机械能输出，并且提供电能输出(即，第一电磁装置40和第二电磁装置50中的至少一个可以作为发电机运行等)。根据示例性实施方式，第一电磁装置40和第二电磁装置50能够都提供机械能并将机械能输入转换成电能输出(即，作为电动机和发电机运行等)。第一电磁装置40和第二电磁装置50(例如，作为电动机、作为发电机等)的运行条件可以基于与变速器30相关联的运行模式而变化。
根据图2所示的示例性实施方式，用于车辆的驱动系统(被示出为驱动系统100)包括引擎20、变速器30、第一电磁装置40、第二电磁装置50、前桥驱动轴66以及后桥驱动轴76。如图2所示，变速器30包括被示出为动力分割行星齿轮(power split planetary)110的第一齿轮组和被示出为输出行星齿轮120的第二齿轮组。在一个实施方式中，动力分割行星齿轮110和输出行星齿系120被设置在第一电磁装置40与第二电磁装置50之间。在另选实施方式中，动力分割行星齿轮110和输出行星齿轮120中的一个或两个被定位在第一电磁装置40与第二电磁装置50外部(即，不是在它们之间等)。如图2所示，动力分割行星齿轮110直接联接到引擎20。
参照图2所示的示例性实施方式，动力分割行星齿轮110是包括太阳齿轮112、齿圈114以及多个行星齿轮116的行星齿轮组。多个行星齿轮116根据示例性实施方式将太阳齿轮112联接到齿圈114。如图2所示，托架118旋转地支撑多个行星齿轮116。在一个实施方式中，第一电磁装置40直接联接到太阳齿轮112，使得动力分割行星齿轮110直接联接到第一电磁装置40。举例来说，第一电磁装置40可以包括直接联接到太阳齿轮112的轴(例如，第一轴、输入轴、输出轴等)。
仍然参照图2所示的示例性实施方式，输出行星齿轮120是包括太阳齿轮122、齿圈124以及多个行星齿轮126的行星齿轮组。多个行星齿轮126根据示例性实施方式将太阳齿轮122联接到齿圈124。如图2所示，托架128旋转地支撑多个行星齿轮126。在一个实施方式中，第二电磁装置50直接联接到太阳齿轮122，使得输出行星齿轮120联接到第二电磁装置50。举例来说，第二电磁装置50可以包括直接联接到太阳齿轮122的轴(例如，第二轴、输入轴、输出轴等)。托架118根据图2所示的示例性实施方式直接联接到托架128，从而将动力分割行星齿轮110联接到输出行星齿轮120。在一个实施方式中，将托架118直接联接到托架128使托架118和托架128的转速同步。
根据示例性实施方式，变速器30包括被示出为动力分割联接离合器(power splitcoupled clutch)130的第一离合器。在一个实施方式中，动力分割联接离合器130被定位在动力分割行星齿轮110的下游(例如，在动力分割行星齿轮110与前桥驱动轴66或后桥驱动轴76之间等)。在另选实施方式中，动力分割联接离合器130直接联接到引擎20。如图2所示，动力分割联接离合器130被定位为将动力分割行星齿轮110和输出行星齿轮120与被示出为输出轴32的轴选择性地联接。在一个实施方式中，动力分割联接离合器130允许在不旋转变速器30内的齿轮(例如，动力分割行星齿轮110、输出行星齿轮120等)的情况下拖曳车辆。输出轴32可以联接到后桥驱动轴76，并且利用被示出为前分开离合器啮合套换档器(frontdeclutch collar shift)34的分开离合器组件联接到前桥驱动轴。前分开离合器啮合套换档器34可以被啮合和脱开，以将前桥驱动轴66选择性地联接到变速器30的输出轴32(例如，以促进车辆在仅后轮驱动模式、全轮驱动模式、四轮驱动模式等下的运行)。
如图2所示，变速器30包括被示出为输入联接离合器140的第二离合器。输入联接离合器140根据示例性实施方式被定位为选择性地联接第二电磁装置50与引擎20。从而，输入联接离合器140可以将引擎20选择性地联接到输出行星齿轮120。如图2所示，变速器30包括被示出为连接轴36的轴。根据示例性实施方式，连接轴36从引擎20延伸穿过第二电磁装置50且穿过输出行星齿轮120到达动力分割行星齿轮110。连接轴36根据图2所示的示例性实施方式联接引擎20与动力分割行星齿轮110。在一个实施方式中，连接轴36将引擎20与动力分割行星齿轮110的齿圈114直接联接。输入联接离合器140可以选择性地联接第二电磁装置50与连接轴36。根据示例性实施方式，第一电磁装置40的轴(例如，输入/输出轴等)和第二电磁装置50的轴(例如，输入/输出轴等)与动力分割行星齿轮110、输出行星齿轮120以及连接轴36对齐(例如，它们的中心线对齐等)。如图2所示，变速器30包括被示出为输出联接离合器150的第三离合器。输出联接离合器150根据示例性实施方式被定位为选择性地联接输出行星齿轮120与输出轴32。在一个实施方式中，输出轴32与动力分割行星齿轮110、输出行星齿轮120以及连接轴36径向偏离(例如，与它们的中心线径向偏离等)。
再次参照图2所示的示例性实施方式，变速器30包括被示出为输出制动器170的制动器。输出制动器170根据示例性实施方式被定位为选择性地抑制输出行星齿轮120的至少一部分(例如，齿圈124等)的运动。在一个实施方式中，输出制动器170(例如，利用弹簧等)被偏置到啮合位置，并且(例如凭借应用加压液压流体等)来被选择性地脱开。在其他实施方式中，输出制动器170被液压偏置且弹簧释放。在又一些实施方式中，变速器30的部件仍然以其他方式来啮合和脱开(例如，气动地等)。举例来说，输出制动器170和输出联接离合器150可以被同时啮合，以充当传动系制动器(例如，使车辆减速的制动机构等)。
如图2所示，变速器30包括齿轮组180，该齿轮组180将托架118和托架128联接到输出轴32。在一个实施方式中，齿轮组180包括被示出为齿轮182的第一齿轮，该第一齿轮与被示出为齿轮184的第二齿轮啮合。如图2所示，齿轮182可旋转地联接到托架118和托架128。举例来说，齿轮182可以被固定到联接托架118和托架128的部件(例如，轴、管等)。如图2所示，动力分割联接离合器130被定位为在啮合时选择性地联接齿轮184与输出轴32。在动力分割联接离合器130被脱开的情况下，相对运动(例如，旋转等)可能发生在齿轮184与输出轴32之间。
根据示例性实施方式，变速器30包括被示出为齿轮组190的齿轮组，该齿轮组将输出行星齿轮120联接到输出轴32。如图2所示，齿轮组190包括被示出为齿轮192的第一齿轮，该第一齿轮联接到输出行星齿轮120的齿圈124。齿轮192根据示例性实施方式与被示出为齿轮194的第二齿轮啮合。如图2所示，齿轮194联接到被示出为齿轮196的第三齿轮。在其他实施方式中，齿轮192与齿轮196直接联接。举例来说，齿轮组190可以不包括齿轮194，并且齿轮192可以直接联接到齿轮196(例如，与齿轮196啮合等)。如图2所示，输出联接离合器150被定位为在啮合时选择性联接齿轮196与输出轴32。在输出联接离合器150被脱开的情况下，相对运动(例如，旋转等)可能发生在齿轮196与输出轴32之间。举例来说，输出联接离合器150可以被啮合为将齿圈124联接到输出轴32。输出制动器170被定位为在啮合时选择性地限制齿轮192的运动，以从而也限制齿圈124、齿轮194以及齿轮196的运动。
根据图3所示的示例性实施方式，用于车辆的控制系统200包括控制器210。在一个实施方式中，控制器210被配置为根据各种运行模式与车辆的部件选择性地啮合、选择性脱开或以其他方式连通。如图3所示，控制器210联接到引擎20。在一个实施方式中，控制器210被配置为选择性地啮合引擎20(例如，与引擎的节流阀接口连接等)，使得引擎20的输出以目标速率旋转。控制器210根据示例性实施方式联接到第一电磁装置40和第二电磁装置50，并且可以与第一电磁装置40和第二电磁装置50发送和接收信号。举例来说，控制器210可以发送与用于第一电磁装置40和第二电磁装置50的目标转速和目标旋转方向中的至少一个有关的命令信号。如图3所示，第一电磁装置40和第二电磁装置50电力地联接。举例来说，第一电磁装置40所生成的电力可以由第二电磁装置50使用(例如，来作为电动机提供输出扭矩等)，或者第二电磁装置50所生成的电力可以由第一电磁装置40使用(例如，来作为电动机提供输出扭矩等)。
根据图3所示的示例性实施方式，控制系统200包括联接到控制器210的用户界面220。在一个实施方式中，用户界面220包括显示器和操作员输入。显示器可以被配置为显示图形用户界面、图像、图标或还有其他信息。在一个实施方式中，显示器包括图形用户界面，该图形用户界面被构造为提供与车辆有关的基本信息(例如，车速、燃油油位、警示灯等)。图形用户界面还可以被配置为显示当前运行模式、各种潜在运行模式或还与变速器30或驱动系统100有关的其他信息。举例来说，图形用户界面可以被配置为提供与驱动系统100的运行有关的具体信息(例如，动力分割联接离合器130、输入联接离合器140、输出联接离合器150以及输出制动器170是被啮合还是被脱开、动力分割联接离合器130、输入联接离合器140、输出联接离合器150以及输出制动器170中的至少一个未能响应于命令信号啮合或脱开的故障情况等)。
操作员输入可以由操作员用于向引擎20、变速器30、第一电磁装置40、第二电磁装置50以及驱动系统100或车辆的又一部件中的至少一个提供命令。操作员输入可以包括一个或更多个按钮、旋钮、触摸屏、开关、控制杆或手柄。在一个实施方式中，操作员可以按下按钮来改变变速器30和驱动系统100的至少一个以及车辆的运行模式。操作员可以能够使用显示器和操作员输入来手动控制变速器30的运行的一些方面或所有方面。应理解，任意类型的显示器或输入控制器可以利用这里所描述的系统和方法来实施。
控制器210可以被实施为通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或更多个现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、含有一个或更多个处理部件的电路、用于支持微处理器的电路、一组处理部件或其他合适的电子处理部件。根据图3所示的示例性实施方式，控制器210包括处理电路212和存储器214。处理电路212可以包括ASIC、一个或更多个FPGA、DSP、含有一个或更多个处理部件的电路、用于支持微处理器的电路、一组处理部件或其他合适的电子处理部件。在一些实施方式中，处理电路212被配置为执行存储在存储器214中的计算机代码，以促进这里所描述的活动。存储器214可以为能够存储与这里所描述的活动有关的数据或计算机代码的任意易失性或非易失性计算机可读存储介质。根据示例性实施方式，存储器214包括被配置为由处理电路212执行的计算机代码模块(例如，可执行代码、对象代码、源代码、脚本代码、机器代码等)。存储器214包括根据示例性实施方式对应于(例如，用于变速器30、用于驱动系统100、用于车辆等的)运行模式的各种致动配置文件。在一些实施方式中，控制器210可以表示处理装置(例如，服务器、数据中心等)的集合。在这种情况下，处理电路212表示装置的集合处理器，并且存储器214表示装置的集合存储装置。
接着参照图4至图10所示的示例性实施方式，变速器30被构造为根据多个运行模式来运行。下面在表1中识别变速器30的各种运行模式。在其他实施方式中，具有变速器30的车辆被构造为根据图4至图10所示且下面在表1中识别的各种运行模式来运行。
表1
Figure GDA0002414384150000091
如表1所示，“X”表示在相应运行模式期间啮合或闭合的、驱动系统100的部件(例如，输出制动器170、动力分割联接离合器130等)。在一个实施方式中，脱开表1中的所有部件，以在空档模式下选择性地重配置变速器30。
如图4所示，变速器30被选择性地重配置为主动空档启动运行模式(例如，车辆启动运行模式、主动空档运行模式等)。控制器210可以响应于车辆启动请求和/或引擎启动请求将变速器30选择性地配置为主动空档启动运行模式。控制器210可以将变速器30从被动空档运行模式(例如，引擎20正运行但不向轮胎62和/或轮胎72提供输出扭矩所借以的模式)选择性地配置为主动空档启动运行模式。在一个实施方式中，控制器210响应于车辆启动请求和/或引擎启动请求(例如，通过启动引擎20等)首先将变速器30选择性地配置为被动空档运行模式，其后将变速器30选择性地配置为主动空档启动运行模式。变速器30可以在车辆运行期间的各种时刻被重配置为被动空档运行模式(例如，在为了拖曳车辆而从驱动运行模式进入停车运行模式时)。
在一个实施方式中，引擎20包括传统启动机构(例如，起动电动机等)，该传统启动机构被构造为启动引擎20(例如，响应于车辆启动请求，响应于引擎启动请求等)。车辆启动请求和/或引擎启动请求可以包括将引擎从“关闭(off)”状态转变为“开启(on)”的指示。车辆可以包括推压按钮、图形用户界面、点火开关以及用户与其交互以提供或触发车辆启动请求和/或引擎启动请求的另一个装置。在其他实施方式中，车辆启动请求和/或引擎启动请求由自主控制系统来生成，该自主控制系统被配置为命令车辆或引擎从“关闭”状态转变为“开启”。控制器210可以响应于车辆启动请求和/或引擎启动请求向第一启动引擎20提供信号，其后将变速器30选择性地配置为主动空档启动运行模式。
在主动空档启动运行模式下，引擎20可以向第一电磁装置40和第二电磁装置50中的至少一个提供旋转机械能量输入。在一个实施方式中，第一电磁装置40利用总线联接到第二电磁装置50。总线可以包括电连接，并且由第一电磁装置40响应于来自引擎20的旋转输入而产生的电压可以被施加于总线。第一电磁装置40可以在变速器30被配置为主动空档启动运行模式时产生被施加于总线的电压。在另一个实施方式中，第一电磁装置40和第二电磁装置50中的至少一个可以响应于来自引擎20的旋转输入提供启动动力。
在主动空档启动运行模式下，引擎20为第一电磁装置40和第二电磁装置50中的至少一个提供动力，该第一电磁装置40和第二电磁装置50中的至少一个被使得达到阈值水平(例如，阈值速度、目标时间段内的阈值速度、提供阈值发电量的性能、提供阈值发电量达目标时间段的性能、提供阈值启动动力的性能等)。阈值水平可以与激活第一电磁装置40和第二电磁装置50中的至少一个所需的必备DC总线电压有关。控制系统200的控制电动机到电动机功能的动力电子器件可以在主动空档启动模式期间被使得在线。在一个实施方式中，控制器210响应于第一电磁装置40以阈值水平运行在期望状态内激活第一电磁装置40和/或第二电磁装置50和/或将其激活到期望状态。在另一个实施方式中，控制器210响应于第一电磁装置40以阈值水平运行而脱开输入联接离合器140与输出制动器170中的至少一个。
根据示例性实施方式，变速器30在引擎20的初始启动期间(例如，在引擎从“关闭”状态转变为“开启”时等)被选择性地重配置为主动空档启动运行模式。主动空档启动模式可以和与车辆关联的其他空档运行模式(例如，在非启动状况下等)不同，其中，第一电磁装置40和第二电磁装置50已经可致动为期望状态和/或否则在线。
在另选实施方式中，第一电磁装置40和第二电磁装置50中的至少一个包括和/或联接到能量存储装置(例如，电容器、电池等)，该能量存储装置被配置为存储与驱动系统100相关联的能量(例如，电能、化学能等)。在一个实施方式中，第一电磁装置40的旋转使连接轴36旋转，以启动引擎20。举例来说，第一电磁装置40可以被构造为使用所存储的能量通过经由连接轴36向引擎20提供旋转机械能输入(例如，扭矩等)来启动引擎20。在另一个实施方式中，第二电磁装置50的旋转使连接轴36(例如，在输入联接离合器140啮合的情况下)旋转，以启动引擎20。举例来说，第二电磁装置50可以被构造为使用所存储的能量通过借助输入联接离合器140与连接轴36的啮合向引擎20提供旋转机械能输入(例如，扭矩等)来启动引擎20。这种主动空档启动模式可以用于在不依赖控制器210啮合第一电磁装置40和/或第二电磁装置50的情况下启动引擎20，创建必备DC总线电压，和/或以其他方式输出动力。
如图4和表1所示，输入联接离合器140和输出制动器170在变速器30被配置为主动空档启动模式时啮合。如图4所示，输入联接离合器140将第二电磁装置50直接联接到连接轴36和引擎20。输出制动器170旋转固定齿圈124。在引擎20向变速器30提供旋转机械能输入时，连接轴36驱动动力分割行星齿轮110(例如，直接等)和输出行星齿轮120(例如，借助第二电磁装置50等)二者。根据图4所示的示例性实施方式，用于主动空档启动模式的能量流动路径包括：引擎20向连接轴36提供旋转机械能输入；连接轴36将旋转机械能输送到齿圈114和第二电磁装置50(例如，借助输入联接离合器140等)；以及第二电磁装置50向太阳齿轮122转移旋转机械能输入。在齿圈124的旋转被输出制动器170选择性地固定的情况下，太阳齿轮122的旋转使多个行星齿轮126围绕其中心轴而且围绕太阳齿轮122旋转。多个行星齿轮126围绕太阳齿轮122的旋转驱动托架128，并且托架128从而驱动托架118。
仍然参照图4，齿圈114由连接轴36直接驱动。如图4所示，托架118由连接轴36间接驱动(例如，在啮合输入联接离合器140时由输出行星齿轮120驱动等)。齿圈114和托架118的旋转使多个行星齿轮116围绕其中心轴旋转，使得太阳齿轮112旋转。太阳齿轮112的旋转驱动第一电磁装置40。在一个实施方式中，第一电磁装置40从而响应于来自引擎20的旋转输入提供启动动力。太阳齿轮112的旋转可以促进第一电磁装置40创建用于在一个或更多个期望状态下控制第一电磁装置40和/或第二电磁装置50的必备运行条件(例如，必备DC总线电压等)。在一些实施方式中，第二电磁装置50被使得独立于第一电磁装置40或与其一起达到阈值，以创建必备DC总线电压并在期望状态下控制第一电磁装置40和/或第二电磁装置50。
驱动系统100包括能量存储装置的主动空档启动模式下的另选能量流动路径可以包括：第一电磁装置40向太阳齿轮112提供由多个行星齿轮116接收的旋转机械能输入；多个行星齿轮116将旋转机械能输送到齿圈114；并且齿圈114将旋转机械能转移到连接轴36，使得由第一电磁装置40提供的旋转机械能启动引擎20。
根据图4所示的示例性实施方式，啮合输入联接离合器140使第二电磁装置50以连接轴36的转速旋转。连接轴36可以以与引擎20相同的速度旋转，使得引擎20和第二电磁装置50以1:1速度比运行。根据图4所示的示例性实施方式，啮合输入联接离合器140和输出制动器170在齿圈114与连接轴36一起旋转的同时使托架118旋转(例如，借助输出行星齿轮120等)。啮合输入联接离合器140和输出制动器170可以以与托架118的转速和齿圈114的转速有关的转速驱动第一电磁装置40。在一个实施方式中，主动空档启动模式以与引擎20的固定速度比锁定第一电磁装置40和第二电磁装置50(例如，第二电磁装置50与引擎20之间为1:1；第一电磁装置40与引擎20之间为1.06:1等)。
仍然参照图4，变速器30在主动空档启动模式期间隔离引擎20与输出轴32(例如，可以脱开动力分割联接离合器130和输出联接离合器150等)。这种隔离可以降低(例如，大体消除等)传统上与启动车辆相关联的向前突然倾斜的潜在性(例如，变速器30在主动空档启动模式时不向轮胎62和/或轮胎72等提供输出扭矩等)。
在一些实施方式中，输入联接离合器140和输出制动器170在第一电磁装置40和/或第二电磁装置50被激活至一个或更多个期望运行状态后保持啮合。在变速器30处于主动空档启动模式且第一电磁装置40和/或第二电磁装置50被激活至一个或更多个期望运行状态的情况下，驱动系统100可以生成电力。举例来说，连接轴36的旋转可以使第一电磁装置40和/或第二电磁装置50旋转以生成电力。在一个实施方式中，存储电力，以便将来使用。在另一个实施方式中，电力用于为与车辆相关联的装置主动提供动力。在又一个实施方式中，电力用于为外部装置提供动力(例如，提供输出动力等)。
在其他实施方式中，输入联接离合器140和输出制动器170中的至少一个响应于所生成的启动动力、第一电磁装置40和/或第二电磁装置50的速度、所生成的电压、和/或所生成的电压和生成时间超过阈值水平而被脱开。这种脱开可以使变速器30为被选择性地重配置为驱动模式(例如，低速档、中速档、高速档等)做准备。举例来说，输入联接离合器140可以响应于(例如，由控制器210等)激活并控制第一电磁装置40和第二电磁装置50而被脱开。仅动力分割联接离合器130可能需要被啮合为将变速器30选择性地重配置为中速档模式，从而提供车辆可以换档至驱动模式并被驱动的简单且高效的过程。在一个实施方式中，激活电磁装置中的一个或更多个包括在驾车模式下控制第二电磁装置50，在驾车模式下，第二电磁装置50向变速器30提供输入扭矩，并且被命令为以目标速度运行。这种速度可以基于当前车辆速度(例如，在车辆未在平地上运动时为零，在车辆在启动时驶上或驶下斜坡时非零等)。命令第二电磁装置50的运行可以使变速器30为从主动空档启动运行模式(即，选择性重新配置等)换档至另一个驱动运行模式(例如，中速档运行模式等)做准备。这种准备可以减轻换档期间输出轴32的惯性颠簸。
如图5所示，变速器30被选择性地重配置为低速档运行模式，使得变速器30允许具有高输出扭矩的低输出速度运行。低速档模式提高车辆的可分等级性(gradability)(例如，促进车辆在等级上维持速度等)。在一个实施方式中，引擎20向变速器30提供旋转机械能输入，使得第一电磁装置40生成电力，并且第二电磁装置50使用所生成的电力来向变速器30提供旋转机械能输入。由此可见，引擎20和第二电磁装置50提供驱动轮胎62和轮胎72中的至少一个的旋转机械能输入。在另选实施方式中，在变速器30被配置为低速档模式时，第一电磁装置40作为电动机运行，并且第二电磁装置50作为发电机运行。
如图5和表1所示，动力分割联接离合器130和输出联接离合器150在变速器30被配置为低速档模式时啮合。如图5所示，动力分割联接离合器130和输出联接离合器150分别将齿轮组180和齿轮组190联接到输出轴32。因此，当引擎20向变速器30提供旋转机械能输入时，动力分割行星齿轮110和输出行星齿轮120二者分别经由齿轮组180和齿轮组190驱动输出轴32。根据图5所示的示例性实施方式，用于低速档的能量流动路径包括：引擎20向连接轴36提供旋转机械能输入；连接轴36将旋转机械能输送到齿圈114；齿圈114使得多个行星齿轮116围绕其中心轴旋转而且围绕太阳齿轮112旋转，使得托架118和太阳齿轮112二者旋转；以及太阳齿轮112的旋转驱动第一电磁装置40，使得第一电磁装置作为发电机运行(例如，生成电力等)。
仍然参照图5，托架118的旋转驱动托架128和齿轮组180二者。托架128驱动多个行星齿轮126围绕太阳齿轮122且围绕其中心轴旋转。在一个实施方式中，第二电磁装置50接收由第一电磁装置40生成的电能。因此，第二电磁装置50作为电动机运行，以向太阳齿轮122提供旋转机械能输入。太阳齿轮122向多个行星齿轮126输送旋转机械能，使得各行星齿轮围绕其中心轴进一步旋转。多个行星齿轮126驱动齿圈124，并且齿圈124的旋转驱动齿轮组190。根据图6所示的示例性实施方式，齿轮组180和齿轮组190在动力分割联接离合器130和输出联接离合器150啮合的情况下向输出轴32转移扭矩以及从输出轴32转移扭矩。由此可见，引擎20和第二电磁装置50使车辆以高输出扭矩低速运动。
如图6所示，变速器30被选择性地重配置为中速档运行模式，使得变速器30允许中速档输出速度运行。中速档模式可以改善低输出速度扭矩和高输出速度动力。在一个实施方式中，引擎20提供旋转机械能输入，使得第一电磁装置40生成电力，并且第二电磁装置50使用所生成的电力来向变速器30提供旋转机械能输入。从而，第二电磁装置50提供驱动轮胎62和轮胎72中的至少一个的旋转机械能输入。在另选实施方式中，在变速器30被配置为中速档模式时，第二电磁装置50作为发电机运行，而第一电磁装置40作为电动机运行。在又一另选实施方式中，第一电磁装置40和第二电磁装置50二者在中速档模式下作为发电机运行。
如图6和表1所示，动力分割联接离合器130和输出制动器170在变速器30被配置为中速档模式时啮合。如图6所示，输出制动器17抑制齿轮组190(例如，齿轮192、齿轮194、齿轮196等)的旋转。从而，输出制动器170旋转地固定齿圈124。在一个实施方式中，啮合输出制动器170大致消除了变速器30的输出模式与输入模式之间的动力下降。根据图6所示的示例性实施方式，用于中速档模式的能量流动路径包括：引擎20向连接轴36提供被输送到齿圈114的旋转机械能输入；齿圈114驱动多个行星齿轮116围绕其中心轴而且围绕太阳齿轮112旋转，使得托架118和太阳齿轮112这二者旋转；以及托架118的旋转驱动托架128，该托架128使多个行星齿轮126围绕其中心轴而且围绕太阳齿轮122旋转。
在齿圈124由输出制动器170固定的情况下，第二电磁装置50可以作为电动机运行。在一个实施方式中，第二电磁装置50接收由第一电磁装置40生成的电能。第一电磁装置40作为发电机来运行，这去除来自太阳齿轮112的旋转机械能。太阳齿轮122向多个行星齿轮126输送旋转机械扭矩，使得各行星齿轮126围绕太阳齿轮122(例如，以提高的转速等)进一步旋转。(例如，受太阳轮122等影响的)多个行星齿轮126的旋转驱动托架128，从而驱动齿轮组180。如图6所示，动力分割联接离合器130将齿轮组180联接到输出轴32，使得从第二电磁装置50接收的、齿轮组180的旋转机械能以中速档输出速度驱动输出轴，并且从而可以以中速档输出速度驱动车辆。
如图7所示，变速器30被选择性地重配置为高速档运行模式，使得变速器30允许高输出速度运行。在一个实施方式中，引擎20提供旋转机械能输入，使得第二电磁装置50生成电力，同时第一电磁装置40使用所生成的电力来向变速器30提供旋转机械能输入。由此可见，引擎20和第一电磁装置40提供旋转机械能输入，以驱动轮胎62和轮胎72中的至少一个。在另选实施方式中，在变速器30被配置为高速档模式时，第一电磁装置40作为发电机运行，而第二电磁装置50作为电动机运行。
如图7和表1所示，动力分割联接离合器130和输入联接离合器140在变速器30被配置为高速档模式时啮合。如图7所示，输入联接离合器140与连接轴36的啮合旋转地联接引擎20和第二电磁装置50。举例来说，引擎20可以向连接轴36提供旋转机械能输入，使得第二电磁装置50生成电能。在一个实施方式中，第一电磁装置40接收由第二电磁装置50生成的电能。第一电磁装置40作为电动机运行，以向太阳齿轮116提供驱动多个行星齿轮116和托架118的旋转机械能输入。
仍然参照图7，来自引擎20的动力被转移到齿圈114和多个行星齿轮116。多个行星齿轮116由引擎20(例如，经由齿圈114等)和第一电磁装置40(例如，经由太阳齿轮112等)二者来驱动。托架118旋转，这驱动了齿轮组180。如图7所示，动力分割联接离合器130将齿轮组180联接到输出轴32，使得由引擎20和第一电磁装置40提供的旋转机械能以高速档速度驱动车辆。
如图8所示，变速器30被选择性地重配置为中间换档运行模式，该中间换档运行模式促进变速器30在中速档运行模式与高速档运行模式之间转换(即，换档，改变模式等)。根据图8所示的实施方式，输入联接离合器140、动力分割联接离合器130以及输出离合器170在变速器30被选择性地重配置为中间换档运行模式时啮合。根据示例性实施方式，在将各种类型的油用于为变速器30的部件时且在经历可能存在于变速器30的一个或更多个阀中的阀非线性时，中间换档模式提供即使在各种各样的运行条件下也可靠起作用的平滑且鲁棒的换档策略。中间换档模式可以提供穿过且跨两个或更多个交叠档位(range)(例如，中速档和高速档等)的零惯性换档。根据图6至图8所示的示例性实施方式，中间换档模式消除同时脱开输出制动器170并啮合输入联接离合器140以从中速档模式换档至高速档模式(反之亦然)的需求。中间换档模式减少与同时脱开输出制动器170并啮合输入联接离合器140以从中速档换档至高速档相关联的颠簸感觉，这提供更平稳的行驶。
在运行期间，中间换档模式可以用于从中速档模式换档至高速档模式或从高速档模式换档至中速档模式。在一个实施方式中，变速器30在啮合动力分割联接离合器130和输出制动器170的情况下被配置为中速档运行模式，并且在啮合动力分割联接离合器130和输入联接离合器140的情况下被配置为高速档运行模式。变速器30可以响应于第二电磁装置50的转速与连接轴36和/或引擎20的转速之间的差降至阈值水平以下或等于阈值水平(例如，近似为零、五转每分钟、五十转每分钟等)而被选择性地重配置为中间换档模式。变速器30可以在第二电磁装置50的转速与连接轴36和/或引擎20的转速大致对应(例如，匹配、大致等于等)时进入中间换档模式。在一个实施方式中，变速器30在第二电磁装置50以及连接轴36和/或引擎20的转速在1600至1800转每分(RPM)之间时进入中间换档模式。举例来说，变速器30可以在第二电磁装置50以及连接轴36和/或引擎20的转速为大约1600RPM时进入中间换档模式。一个或更多个传感器可以被定位为监视引擎20、连接轴36、第二电磁装置50的一部分或又一个部件中的至少一个的转速。控制器(例如，控制器210等)可以响应于由一个或更多个传感器提供的感测信号来将变速器30重配置为中间换档模式。
到中间换档模式的换档当在输入联接离合器140的离合器片之间存在受限(若有的话)相对运动时发生。变速器30可以在不危害车辆性能的情况下被重配置为中间换档模式(例如，因为未从输出轴32去除扭矩等)。中间换档模式通过限制啮合时的输入联接离合器140的离合器片之间的相对运动来减小换档期间的热量生成和离合器磨损(例如，使其最小化等)。从而，中间换档模式可以增加离合器寿命。
在运行时，车辆可以在中速档模式下加速。在一个实施方式中，第二电磁装置50在中速档运行模式下提供输出扭矩，从而，其速度随着车辆的速度而增加。随着第二电磁装置50的速度随着车辆速度继续提高，第二电磁装置50可以开始以与连接轴36和/或引擎20类似的转速运行。控制器210可以啮合输入联接离合器140，以将变速器30从中速档模式选择性地重配置为中间换档模式。车辆另选地可以在高速档模式下减速。在一个实施方式中，第一电磁装置40在其速度与连接轴36、引擎20的速度和/或车辆的速度有关的情况下在高速档运行模式下作为电动机运行。车辆的速度和/或第一电磁装置40的速度可以降为对于中速档模式指定的速度。控制器210可以啮合输出制动器170，以将变速器30从高速档模式选择性地重配置为中间换档模式。
如图6至图8所示，在中速档模式、中间换档模式以及高速档模式中的每一个下啮合(即，不脱开、不打开、传递扭矩等)动力分割联接离合器130。动力分割联接离合器130使变速器30在这些模式中的每一个下啮合促进了在从中速档模式到高速档模式的换档期间的、动力从引擎20到输出轴32的连续传递。根据示例性实施方式，引擎20在中间换档模式期间还以固定比(fixed ratio)经由动力分割联接离合器130联接到输出轴32。在换档期间维持到输出轴32的动力路径降低(例如，消除等)与换档传统变速器系统相关联的颠簸。在中间换档模式下，引擎20的加速引起车辆的加速，并且引擎20的减速引起车辆的减速。在换档事件期间利用引擎20为车辆提供动力通过减小换档事件期间的电力路径来增大驱动系统100的总效率。
变速器30可以在延长时间段内和/或在车辆横越延长距离时被配置为中间换档模式。控制器210可以响应于以下内容中的至少一个自动地将变速器30选择性地重配置为自中间换档模式离开(例如，进入中速档运行模式、进入高速档运行模式等)：经过的换档时间(例如，在处于中间换档模式时经过的时间等)、已行进的换档距离(例如，车辆在处于中间换档模式时行进的距离等)、引擎速度的变化以及请求以及其他条件。
在一个实施方式中，控制器210响应于换档已经满足基于时间和基于距离条件中的至少一个的指示而使变速器30自中间换档模式转换离开。举例来说，控制器210可以响应于变速器30已经处于中间换档模式长于预定时间段的指示而使变速器30自中间换档模式转换离开。举例来说，控制器210可以响应于车辆已经行进多于阈值距离的指示而使变速器30自中间换档模式转换离开。
在另一个实施方式中，控制器210响应于引擎速度的变化使变速器30自中间换档模式转换离开。控制器210可以响应于引擎速度的增加(例如，响应于引擎20的速度超过阈值速度等)(例如，通过脱开输出制动器170等)将变速器30从中间换档模式选择性地重配置为高速档模式。举例来说，车辆可能经历下坡斜坡，这使得引擎速度增加，从而促使到高速档运行模式的换档。举另一示例来说，引擎速度可以基于(例如，通过操作员使用油门踏板或另一个输入装置提供的，由作为车辆的自主运行的一部分的控制器提供的，等)促使引擎速度增加的命令来增加。
控制器210可以响应于引擎速度的降低(例如，响应于引擎20的速度降至阈值速度以下等)将变速器30从中间换档模式(例如，通过脱开输入联接离合器140等)选择性地重配置为中速档模式。举例来说，车辆可能经历上坡斜坡，这使得引擎速度降低，从而促使到中速档运行模式的换档。举另一个示例来说，引擎速度可以基于(例如，由操作员使用制动踏板或另一个输入装置提供的，由驾驶员释放油门踏板或另一个输入装置提供的，由作为车辆的自主运行的一部分的控制器提供的，等)促使引擎速度降低的命令来降低。
在又一个实施方式中，控制器210响应于请求使变速器30自中间换档模式转换离开。举例来说，请求可以来自操作员(例如，通过用户界面的方式提供等)，并且指示进入中速档运行模式或高速档运行模式二者之一的驾驶员命令。请求还可以由作为车辆的自主运行的一部分的控制器来提供。这种请求可以为了重新进入车辆更高效运行所借以的运行方式而被提供。这种请求可以促使变速器30完成从中速档运行模式到高速档运行模式的换档，完成从高速档运行模式到中速档运行模式的换档，从中间换档模式切换回中速档运行模式，和/或从中间换档模式切换回高速档运行模式。
在一些实施方式中，变速器从中速档模式和高速档模式中的一个选择性地重配置为中间换档模式，然后被选择性地重配置回之前的模式(例如，中速档模式到中间换档模式到中速档模式等)。举例来说，变速器30可以响应于第二电磁装置50和引擎20具有低于阈值水平的速度差而从中速档模式被重配置为中间换档模式。操作员可以保持引擎20以大致相同的速度运行达一时间段，利用引擎20驱动输出轴32，然后释放油门踏板，借此，变速器30可以返回到中速档模式。在一个实施方式中，第一电磁装置40在中间换档模式下生成电力。第二电磁装置50可以在中间换档模式下向输出轴32提供输出扭矩。在另一个实施方式中，第二电磁装置50在中间换档模式下生成电力。第一电磁装置40可以在中间换档模式下向输出轴32提供输出扭矩。在又一个实施方式中，第一电磁装置40和第二电磁装置50都不或都在中间换档模式下生成电力和/或提供输出扭矩。
如图9所示，变速器30被选择性地重配置为低速倒档运行模式。在一个实施方式中，引擎20向变速器30提供旋转机械能输入，使得第一电磁装置40生成电力，并且第二电磁装置50使用所生成的电力来向变速器30提供旋转机械能输入。由此可见，引擎20和第二电磁装置50提供沿相反方向(例如，向后等)驱动轮胎62和轮胎72中的至少一个的旋转机械能输入。在另选实施方式中，在变速器30被配置为低速倒档模式时，第一电磁装置40作为电动机运行，并且第二电磁装置50作为发电机运行。
如图9和表1所示，动力分割联接离合器130和输出联接离合器150在变速器30被配置为低速倒档模式时啮合。如图9所示，低速倒档模式与图5的低速档模式的大致类似在于：动力分割联接离合器130和输出联接离合器150将齿轮组180和齿轮组190二者联接到输出轴32。在低速倒档模式下，第二电磁装置50与图5的低速档模式相比可以沿相反方向向变速器30提供旋转机械能输入。
如图10所示，变速器30被选择性地重配置为高速倒档运行模式，使得变速器30允许高倒档输出速度运行。在一个实施方式中，引擎20提供旋转机械能输入，使得第一电磁装置40生成电力，并且第二电磁装置50使用所生成的电力来向变速器30提供旋转机械能输入。由此可见，第二电磁装置50提供驱动轮胎62和轮胎72中的至少一个的旋转机械能输入。在另选实施方式中，在变速器30被配置为高速倒档模式时，第二电磁装置50作为发电机运行，而第一电磁装置40作为电动机运行。在又一另选实施方式中，第一电磁装置40和第二电磁装置50二者在高速倒档模式下作为发电机运行。
如图10和表1所示，动力分割联接离合器130和输出制动器170在变速器30被配置为高速倒档模式时啮合。如图10所示，输出制动器17抑制齿轮组190(例如，齿轮192、齿轮194、齿轮196等)的旋转。从而，输出制动器170旋转地固定齿圈124。根据图10所示的示例性实施方式，用于高速倒档模式的能量流动路径包括：引擎20向连接轴36提供输送到齿圈114的旋转机械能输入；以及齿圈114驱动多个行星齿轮116围绕其中心轴而且围绕太阳齿轮112旋转，使得托架118和太阳齿轮112二者旋转。
仍然参照图10，托架118的旋转驱动托架128，这使多个行星齿轮126围绕其中心轴而且围绕太阳齿轮122旋转。在齿圈124由输出制动器170固定的情况下，第二电磁装置50可以作为电动机运行。在一个实施方式中，第二电磁装置50接收由第一电磁装置40生成的电能。因此，第一电磁装置40作为发电机运行，这去除来自太阳齿轮112的旋转机械能。太阳齿轮122向多个行星齿轮126输送旋转机械扭矩，使得各行星齿轮126围绕太阳齿轮122(例如，以提高的转速等)进一步旋转。多个行星齿轮126的旋转(例如，受太阳轮122影响)驱动托架128，从而驱动齿轮组180。如图10所示，动力分割联接离合器130将齿轮组180联接到输出轴32，使得从第二电磁装置50接收的、齿轮组180的旋转机械能以高倒档输出速度驱动输出轴，从而可以以高倒档输出速度驱动车辆。
根据另选实施方式，引擎20不提供驱动车辆的旋转机械能输入。举例来说，第一电磁装置40、第二电磁装置50和/或另一个装置可以在以上所提及的运行模式期间存储能量。当存储足够的能量(例如，超过阈值水平等)时，第一电磁装置40和第二电磁装置50中的至少一个可以向变速器30提供旋转机械能输入，使得在没有来自引擎20的输入的情况下驱动车辆(例如，电动模式等)。
虽然该说明书可以讨论特定顺序的方法步骤，但步骤的顺序可以与所概述的顺序不同。同样，可以同时或部分同时地执行两个或更多个步骤。这种变型将取决于所选的软件和硬件系统且取决于设计者的选择。所有这种变型为在本公开的范围内。同样，与此相反，软件实施方案可以利用具有用于完成各种连接步骤、处理步骤、比较步骤以及决策步骤的基于规则的逻辑和其他逻辑的标准编程技术来完成。
如这里所用的，术语“近似”、“大约”、“大致”以及类似术语指的是具有与本公开的主题所属的本领域普通技术人员进行的一般和接受用途一致的广泛含义。查阅本公开的本领域技术人员应理解，这些术语旨在在不将所述和所要求保护的特定特征的范围限于所提供的精确数字范围的情况下允许这些特征的描述。因此，这些术语应被解释为指示所述和所要求保护的主题的非实质性或不重要修改或改变被认为在如所附权利要求中列举的本发明的范围内。
应注意，如这里用于描述各种实施方式的术语“示例性的”旨在指示这种实施方式是可能实施方式的可能示例、表示和/或例示(并且这种术语不旨在意味着这种实施方式必须是非凡或最优秀的示例)。
如这里所用的术语“联接”、“连接”等意指两个构件直接或间接接合到彼此。这种接合可以为固定的(例如，永久的等)或可移动的(例如，可去除的、可释放的等)。这种接合可以利用两个构件或与彼此一体形成为单个同一主体的两个构件和任意另外中间构件或利用两个构件或附接到彼此的两个构件和任意另外中间构件来实现。
这里对元件位置的参考(例如，“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”、“之间”等)仅用于描述附图中各种元件的方位。应注意，各种元件的方位可以根据其他示例性实施方式而不同，并且这种变型旨在被本公开包含。
重要的是注意，如示例性实施方式所示的机电可变变速器的构造和布置仅是例示性的。虽然仅详细描述了本公开的一些实施方式，但审阅本公开的本领域技术人员将容易地理解，许多修改(例如，各种元件的尺寸、维数、结构、形状以及比例、参数值、安装布置、材料的使用、颜色、方位等的变化)在不实质上偏离所列主题的新型示教和优点的情况下是可以的。例如，被示出为一体形成的元件可以由多个零件或元件来构造。应注意，这里所述部件的元件和/或组件可以由提供足够强度或耐久性的各种材料中的任意一个、以各种颜色、纹理中的任意一个以及组合来构造。因此，所有这种修改旨在被包括在本发明的范围内。可以在不偏离本公开的范围或所附权利要求的精神的情况下在优选和其他示例性实施方式的设计、运行条件以及布置上进行其他替换、修改、变更以及省略。

Claims (16)

1.一种车辆，该车辆包括：
引擎；
驱动桥；
多模式变速器，该多模式变速器包括：
具有第一行星齿轮托架的第一齿轮组和具有第二行星齿轮托架的第二齿轮组，其中，所述第一行星齿轮托架和所述第二行星齿轮托架旋转地联接；
第一电动机/发电机，该第一电动机/发电机联接到所述第一齿轮组；
第二电动机/发电机，该第二电动机/发电机联接到所述第二齿轮组，并且选择性地联接到所述引擎；
制动器，该制动器被定位为在啮合时选择性地限制所述第二齿轮组的齿圈的旋转运动；
第一离合器，该第一离合器在啮合时将所述第一行星齿轮托架和所述第二行星齿轮托架选择性地旋转联接到所述驱动桥；以及
第二离合器，该第二离合器在啮合时将所述第二电动机/发电机选择性地旋转联接到所述引擎；以及
控制器，该控制器联接到所述多模式变速器，并且被配置为：
使所述多模式变速器经由中间换档运行模式在中速档运行模式与高速档运行模式之间选择性地转换；
啮合所述制动器和所述第一离合器，以将所述多模式变速器选择性地重配置为所述中速档运行模式；并且
啮合所述第二离合器，以将所述第二电动机/发电机联接到所述引擎并维持所述制动器和所述第一离合器的啮合，以将所述多模式变速器从所述中速档运行模式选择性地重配置为所述中间换档运行模式。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器被配置为响应于所述第二电动机/发电机的转速大致等于所述引擎的转速而使所述多模式变速器选择性地转换到所述中间换档运行模式。
3.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器被配置为响应于所述第二电动机/发电机的转速与所述引擎的转速之间的差降至阈值水平以下而使所述多模式变速器选择性地转换到所述中间换档运行模式。
4.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述引擎在所述多模式变速器被选择性地重配置为所述中间换档运行模式时通过固定比联接到所述驱动桥。
5.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器被配置为：
脱开所述制动器，以将所述多模式变速器从所述中间换档运行模式选择性地重配置为所述高速档运行模式，从而完成所述中速档运行模式与所述高速档运行模式之间的转换。
6.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述引擎在所述中速档运行模式期间联接到所述第一电动机/发电机并向其提供旋转输入，所述中速档运行模式促进所述车辆的中速档输出速度运行，并且其中，所述第一电动机/发电机被配置为在所述中速档运行模式下生成电力，该电力为所述第二电动机/发电机提供动力，以向所述驱动桥提供机械输出。
7.根据权利要求6所述的车辆，所述引擎在所述高速档运行模式期间联接到所述第二电动机/发电机并向其提供旋转输入，所述高速档运行模式促进所述车辆的高速档输出速度运行。
8.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器被配置为响应于经过的换档时间、已行进的换档距离、所述引擎的速度的变化以及请求中的至少一个而使所述多模式变速器自所述中间换档运行模式自动地转换离开。
9.根据权利要求8所述的车辆，其中，所述控制器被配置为：
响应于所述引擎超过阈值速度通过脱开所述制动器来使所述多模式变速器自所述中间换档运行模式自动地转换离开且转换到所述高速档运行模式；并且
响应于所述引擎降至阈值速度以下通过脱开所述第二离合器来使所述多模式变速器自所述中间换档运行模式自动地转换离开且转换到所述中速档运行模式。
10.一种用于车辆的驱动系统，该驱动系统包括：
第一齿轮组，该第一齿轮组包括：第一太阳齿轮；第一齿圈；多个第一行星齿轮，所述多个第一行星齿轮将所述第一太阳齿轮联接到所述第一齿圈；以及第一行星齿轮托架，该第一行星齿轮托架旋转地支撑所述多个第一行星齿轮；
第二齿轮组，该第二齿轮组包括：第二太阳齿轮；第二齿圈；多个第二行星齿轮，所述多个第二行星齿轮将所述第二太阳齿轮联接到所述第二齿圈；以及第二行星齿轮托架，该第二行星齿轮托架旋转地支撑所述多个第二行星齿轮，其中，所述第一行星齿轮托架直接联接到所述第二行星齿轮托架；
第一电动机/发电机，该第一电动机/发电机联接到所述第一齿轮组；
第二电动机/发电机，该第二电动机/发电机联接到所述第二齿轮组；
连接轴，该连接轴将引擎联接到所述第一齿轮组；
制动器，该制动器被定位为在啮合时选择性地限制所述第二齿圈的旋转运动；
第一离合器，该第一离合器在啮合时将所述第一行星齿轮托架和所述第二行星齿轮托架选择性地旋转联接到所述车辆的驱动轴输出；以及
第二离合器，该第二离合器在啮合时将所述第二电动机/发电机选择性地旋转联接到所述连接轴和所述引擎，
其中，所述驱动系统能够被选择性地重配置为中间换档运行模式，其中，所述中间换档运行模式促进使所述驱动系统在第一运行模式与第二运行模式之间转换，并且其中，所述制动器、所述第一离合器以及所述第二离合器在所述中间换档运行模式下啮合。
11.根据权利要求10所述的驱动系统，其中，所述第二离合器被脱开，以从所述中间换档运行模式转换到所述第一运行模式，并且其中，所述制动器被脱开，以从所述中间换档运行模式转换到所述第二运行模式。
12.根据权利要求11所述的驱动系统，其中，所述第一运行模式是被配置为促进所述车辆的中速档输出速度运行的中速档运行模式，其中，所述引擎在所述中速档运行模式期间联接到所述第一电动机/发电机并向其提供旋转输入，并且其中，所述第一电动机/发电机被配置为在所述中速档运行模式下生成电力，该电力为所述第二电动机/发电机提供动力，以向所述车辆的所述驱动轴输出提供机械输出。
13.根据权利要求12所述的驱动系统，其中，所述第二运行模式是被配置为促进所述车辆的高速档输出速度运行的高速档运行模式，其中，所述引擎在所述高速档运行模式期间联接到所述第二电动机/发电机并向其提供旋转输入。
14.根据权利要求10所述的驱动系统，其中，所述驱动系统响应于所述第二电动机/发电机的转速大致等于所述连接轴的转速而转换到所述中间换档运行模式。
15.根据权利要求10所述的驱动系统，其中，所述驱动系统响应于所述第二电动机/发电机的转速与所述连接轴的转速之间的差降至阈值水平以下而转换到所述中间换档运行模式。
16.根据权利要求10所述的驱动系统，其中，所述引擎在所述驱动系统被选择性地重配置为所述中间换档运行模式时通过固定比联接到所述车辆的所述驱动轴输出。
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