CN108474459A - 具有用作动力分流的球变速式无级变速器的混合动力电动力系配置 - Google Patents

具有用作动力分流的球变速式无级变速器的混合动力电动力系配置 Download PDF

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Abstract

用于汽车混合动力系的常规扭矩分流行星齿轮系被行星齿轮系的固定传动比所限制。包含使用具有可变传动比的扭矩分流器的无级变速器的动力系使得动力系能够根据混合动力系的运行模式(电量维持模式或电量消耗模式)使用高压电池充电/发电路径以及发动机、电动机和发电机的理想运行线(IOL)。还配备有选择从发动机至车轮的最高效率扭矩分流和路径的混合动力管理控制器能在任何模式中以最佳可能的整体效率点运行，且还提供扭矩可变性，从而导致动力系性能和燃料效率的最佳组合。本文中论述了可改善混合动力车辆效率的动力系配置的实施例。

Description

具有用作动力分流的球变速式无级变速器的混合动力电动力 系配置
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年9月17日提交的美国临时专利申请第62/220,016号、2015年12月16日提交的美国临时专利申请第62/268,287号以及2016年1月19日提交的美国临时专利申请第62/280,524号的权益，这些申请通过参考纳入本文。
背景技术
混合动力车辆越来越受欢迎且被更广泛地接收，这主要是归因于内燃机车辆的燃料成本。这种混合动力车辆包括内燃机以及电动机两者来推进车辆。
在当前设计中，为了消耗以及存储电能，来自组合电动机/发电机的旋转轴通过齿轮系或行星齿轮系联接至内燃机的主轴。由此，电动机/发电机单元的旋转轴随着内燃机主轴一起以混合动力车辆设计的固定传动比旋转。
发明内容
然而，这些混合动力车辆设计已碰到若干缺点。一个缺点在于，由于电动机/发电机转轴与内燃机主轴之间的传动比(齿轮比)是固定的，例如是3比1，故而在内燃机的高速回转期间，电动机/发电机以高速被旋转驱动。例如，在电动机/发电机转轴与内燃机主轴的传动比为3比1的情况中，如果内燃机以例如5000转每分的每分钟高回转数被驱动，则电动机/发电机单元以该量的三倍，即15000转每分被驱动旋转。因而，电动机/发电机的这种高速回转需要采用诸如轴承和电刷之类的昂贵部件，以防止在该高速运行期间对电动机/发电机的破坏。
这些混合动力车辆的另一缺点在于，电动机/发电机单元仅在相对较窄的电动机/发电机单元每分钟回转数范围内获得其在发电以及向内燃机的主轴提供附加动力方面的最高效运行。然而，由于先前已知的混合动力车辆使用电动机/发电机单元与内燃机主轴之间的固定传动比，故而电动机/发电机单元时常在其最优速度范围外运行。由此，整个混合动力车辆低于最优效率地运行。因而，需要一种可改善混合动力车辆效率的动力系配置。
用于汽车混合动力系的常规扭矩分流行星齿轮系被行星齿轮系的固定传动比所限制。包含使用具有可变传动比的行星扭矩分流器的无级变速器(CVT)的动力系使得动力系能够根据混合动力系的运行模式(电量维持模式或电量消耗模式)使用高压电池充电/发电路径以及发动机、电动机和发电机的理想运行线(IOL)。动力系还配备有可选择从发动机至车轮的最高效率路径的混合动力管理控制器，这种动力系能在任何模式中以最佳可能的整体效率点运行，且还提供扭矩可变性，从而导致动力系性能和燃料效率的最佳组合，该组合可超出轻型车辆部分的现有工业标准。
本文中提供了一种动力系，包括：至少一个电动机/发电机；旋转动力源；具有多个球的无级变速行星变速器，每个球设置有可倾斜的旋转轴线，每个球与第一牵引环和第二牵引环接触，每个球与太阳轮接触，太阳轮相对于每个球径向向内定位，且每个球可操作地联接至支架，支架可操作地联接至移位致动器；其中，旋转动力源可操作地联接至第一牵引环；其中，太阳轮适于自由旋转；且其中，第一电动机/发电机可操作地联接至第二牵引环。在动力系的一些实施例中，支架可操作地联接至第二电动机/发电机。在动力系的一些实施例中，制动器可操作地联接至第二牵引环。在动力系的一些实施例中，第一离合器可操作地联接至第二电动机/发电机。在动力系的一些实施例中，第一离合器可操作地联接至第二电动机/发电机，且第二离合器可操作地联接至第一电动机/发电机。在动力系的一些实施例中，第一离合器可操作地联接至第一牵引环，第二离合器可操作地联接至第二电动机/发电机，且第三离合器可操作地联接至第一电动机/发电机。在动力系的一些实施例中，球坡道(ball-ramp)致动器可操作地联接至第一牵引环。在动力系的一些实施例中，设置动力系管理控制器，所述控制器能够将控制信号供至动力系的所有部件，使得所述控制器能够动态地影响多种运行模式。
本文中提供了一种动力系，包括：第一电动机/发电机；第二电动机/发电机；旋转动力源；具有多个球的无级变速行星变速器，每个球设置有可倾斜的旋转轴线，每个球与第一牵引环和第二牵引环接触，每个球与太阳轮接触，太阳轮相对于每个球径向向内定位，且每个球可操作地联接至支架，支架可操作地联接至移位致动器；其中，旋转动力源可操作地联接至支架；其中，第一牵引环适于自由旋转；且其中，第一电动机/发电机可操作地联接至第二牵引环。在动力系的一些实施例中，太阳轮可操作地联接至第二电动机/发电机。在动力系的一些实施例中，制动器可操作地联接至第二牵引环。在动力系的一些实施例中，第一离合器可操作地联接至第二电动机/发电机。在动力系的一些实施例中，第一离合器可操作地联接至第二电动机/发电机，且第二离合器可操作地联接至第一电动机/发电机。在动力系的一些实施例中，第一离合器可操作地联接至第一牵引环，第二离合器可操作地联接至第二电动机/发电机，且第三离合器可操作地联接至第一电动机/发电机。在动力系的一些实施例中，球坡道致动器可操作地联接至第一牵引环。在动力系的一些实施例中，第一离合器可操作地联接至第一牵引环，第二离合器可操作地联接至第二电动机/发电机，且第三离合器可操作地联接至第一电动机/发电机。在动力系的一些实施例中，球坡道致动器可操作地联接至第一牵引环。在动力系的一些实施例中，设置动力系管理控制器，所述控制器能够将控制信号供至动力系的所有部件，使得所述控制器能够动态地影响多种运行模式。
本文中提供了一种动力系，包括：第一电动机/发电机；第二电动机/发电机；旋转动力源；具有多个球的无级变速行星变速器，每个球设置有可倾斜的旋转轴线，每个球与第一牵引环和第二牵引环接触，每个球与太阳轮接触，太阳轮相对于每个球径向向内定位，且每个球可操作地联接至支架，支架可操作地联接至移位致动器；其中，旋转动力源可操作地联接至第一牵引环；其中，支架适于自由旋转；且其中，第一电动机/发电机可操作地联接至太阳轮。在动力系的一些实施例中，第二牵引环可操作地联接至第二电动机/发电机。在动力系的一些实施例中，制动器可操作地联接至第二牵引环。在动力系的一些实施例中，第一离合器可操作地联接至第二电动机/发电机。在动力系的一些实施例中，第一离合器可操作地联接至第二电动机/发电机，且第二离合器可操作地联接至第一电动机/发电机。在动力系的一些实施例中，第一离合器可操作地联接至第一牵引环，第二离合器可操作地联接至第二电动机/发电机，且第三离合器可操作地联接至第一电动机/发电机。在动力系的一些实施例中，球坡道致动器可操作地联接至第一牵引环。在动力系的一些实施例中，设置动力系管理控制器，所述控制器能够将控制信号供至动力系的所有部件，使得所述控制器能够动态地影响多种运行模式。
本文中提供了一种动力系，包括：至少一个液压机械部件；旋转动力源；具有多个球的无级变速行星变速器，每个球设置有可倾斜的旋转轴线，每个球与第一牵引环和第二牵引环接触，每个球与太阳轮接触，太阳轮相对于每个球径向向内定位，且每个球可操作地联接至支架，支架可操作地联接至移位致动器；其中，旋转动力源可操作地联接至第一牵引环；其中，太阳轮适于自由旋转；且其中，液压机械部件可操作地联接至第二牵引环。在动力系的一些实施例中，支架可操作地联接至第二液压机械部件。在动力系的一些实施例中，制动器可操作地联接至第二牵引环。在动力系的一些实施例中，第一离合器可操作地联接至第二液压机械部件。在动力系的一些实施例中，第一离合器可操作地联接至第二液压机械部件，且第二离合器可操作地联接至液压机械部件。在动力系的一些实施例中，第一离合器可操作地联接至第一牵引环，第二离合器可操作地联接至第二液压机械部件，且第三离合器可操作地联接至第一液压机械部件。在动力系的一些实施例中，球坡道致动器可操作地联接至第一牵引环。在动力系的一些实施例中，设置动力系管理控制器，所述控制器能够将控制信号供至动力系的所有部件，使得所述控制器能够动态地影响多种运行模式。
本文中提供了一种动力系，包括：第一电动机/发电机；第二电动机/发电机；旋转动力源；具有多个球的无级变速行星变速器(CVP)，每个球设置有可倾斜的旋转轴线，每个球与第一牵引环和第二牵引环接触，每个球与太阳轮接触，太阳轮相对于每个球径向向内定位，且每个球可操作地联接至支架，支架可操作地联接至移位致动器；其中，旋转动力源可操作地联接至第一牵引环；其中，支架适于自由旋转；其中，第一电动机/发电机可操作地联接至太阳轮；且其中，第二电动机/发电机可操作地联接至第二牵引环；且其中，CVP、第一电动机/发电机、第二电动机/发电机与旋转动力源是同轴的。
本文中提供了一种动力系，包括：第一电动机/发电机；第二电动机/发电机；旋转动力源；具有多个球的无级变速行星变速器(CVP)，每个球设置有可倾斜的旋转轴线，每个球与第一牵引环和第二牵引环接触，每个球与太阳轮接触，太阳轮相对于每个球径向向内定位，且每个球可操作地联接至支架，支架可操作地联接至移位致动器；其中，旋转动力源可操作地联接至第一牵引环；其中，支架适于旋转；且其中，第一电动机/发电机可操作地联接至支架；且其中，第二电动机/发电机可操作地联接至第二牵引环；且其中，CVP、第一电动机/发电机、第二电动机/发电机与旋转动力源是同轴的。
援引加入
本申请文件中提到的所有公开物、专利和专利申请都通过参考纳入本文，就好像每份单独的公开物、专利或专利申请被具体且单独地指出为通过参考纳入那样。
附图说明
在所附权利要求中具体阐述本发明的新特征。将通过参考阐述利用了本发明原理的说明性实施例和附图的以下详细描述来实现对本发明的特征和优点更好的理解，附图中：
图1是球变速机构的侧剖视图。
图2是图1的变速机构中使用的支架构件的平面图。
图3是图1的球变速机构的不同倾斜位置的示意图。
图4是具有行星齿轮系统的混合动力型动力路径的示意图。
图5是具有行星齿轮系统的混合动力型动力路径的另一示意图。
图6是具有球行星变速器、两个电动机/发电机和发动机的串并联混合动力双马达架构的示意图。
图7是具有球行星变速器、两个电动机/发电机和发动机的串并联混合动力双马达架构的另一示意图。
图8是具有球行星变速器、两个电动机/发电机和发动机的串并联混合动力双马达架构的另一示意图。
图9是具有球行星变速器、两个电动机/发电机和发动机的串并联混合动力双马达架构的另一示意图。
图10是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机、制动元件和离合器元件的串并联混合动力双马达架构的示意图。
图11是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机、制动元件和离合器元件的串并联混合动力双马达架构的另一示意图。
图12是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机、制动元件和两个离合器元件的串并联混合动力双马达架构的示意图。
图13是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机、制动元件和两个离合器元件的串并联混合动力双马达架构的示意图。
图14是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机、制动元件和三个离合器元件的串并联混合动力双马达架构的另一示意图。
图15是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机、制动元件和两个离合器元件的串并联混合动力双马达架构的另一示意图。
图16是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机和球坡道致动器的串并联混合动力双马达架构的示意图。
图17是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机和球坡道致动器的串并联混合动力双马达架构的另一示意图。
图18是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机和球坡道致动器的串并联混合动力双马达架构的另一示意图。
图19是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机和球坡道致动器的串并联混合动力架构的另一示意图。
图20是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机、制动元件、离合器元件和球坡道致动器的串并联混合动力双马达架构的示意图。
图21是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机、制动元件、离合器元件和球坡道致动器的串并联混合动力双马达架构的另一示意图。
图22是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机、制动元件、两个离合器元件和球坡道致动器的串并联混合动力双马达架构的示意图。
图23是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机、制动元件、两个离合器元件和球坡道致动器的串并联混合动力双马达架构的另一示意图。
图24是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机、制动元件、三个离合器元件和球坡道致动器的串并联混合动力双马达架构的示意图。
图25是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机、制动元件、两个离合器元件和球坡道致动器的串并联混合动力双马达架构的另一示意图。
图26是具有球行星变速器、两个电动机/发电机和发动机的串并联混合动力双马达架构的示意图。
图27是具有球行星变速器、两个电动机/发电机和发动机的串并联混合动力双马达架构的另一示意图。
图28是具有球行星变速器、两个电动机/发电机和发动机的串并联混合动力双马达架构的另一示意图。
图29是具有球行星变速器、两个电动机/发电机和发动机的串并联混合动力双马达架构的又一示意图。
图30是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机、制动元件和离合器元件的串并联混合动力双马达架构的示意图。
图31是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机、制动元件和离合器元件的串并联混合动力双马达架构的另一示意图。
图32是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机、制动元件和两个离合器元件的串并联混合动力双马达架构的示意图。
图33是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机、制动元件和两个离合器元件的串并联混合动力双马达架构的示意图。
图34是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机、制动元件和三个离合器元件的串并联混合动力双马达架构的另一示意图。
图35是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机、制动元件和两个离合器元件的串并联混合动力双马达架构的另一示意图。
图36是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机和两个离合器元件的串并联混合动力双马达双离合器架构的另一示意图。
图37是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机和两个离合器元件的串并联混合动力双马达双离合器架构的又一示意图。
图38是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机和两个离合器元件的串并联混合动力双马达双离合器架构的又一示意图。
图39是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机和两个离合器元件的串并联混合动力双马达双离合器架构的又一示意图。
图40是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机、两个离合器元件和球坡道致动器的串并联混合动力双马达架构的示意图。
图41是具有球行星变速器、两个电动机/发电机、发动机、两个离合器元件和球坡道致动器的串并联混合动力双马达架构的另一示意图。
图42是配置用于后轮驱动车辆的具有球行星变速器、两个电动机/发电机和发动机的混合动力架构的示意图。
图43是配置用于后轮驱动车辆的具有球行星变速器、两个电动机/发电机和发动机的混合动力架构的另一示意图。
具体实施方式
然而，这些混合动力车辆设计已碰到若干缺点。一个缺点在于，由于电动机/发电机转轴与内燃机主轴之间的传动比(齿轮比)是固定的，例如是3比1，故而在内燃机的高速回转期间，电动机/发电机以高速被旋转驱动。例如，在电动机/发电机转轴与内燃机主轴的传动比为3比1的情况中，如果内燃机以例如5000转每分的每分钟高回转数被驱动，则电动机/发电机单元以该量的三倍，即15000转每分被驱动旋转。因而，电动机/发电机的这种高速回转需要采用诸如轴承和电刷之类的昂贵部件，以防止在该高速运行期间对电动机/发电机的破坏。
这些混合动力车辆的另一缺点在于，电动机/发电机单元仅在相对较窄的电动机/发电机单元每分钟回转数范围内获得其在发电以及向内燃机的主轴提供附加动力方面的最高效运行。然而，由于先前已知的混合动力车辆使用电动机/发电机单元与内燃机主轴之间的固定传动比，故而电动机/发电机单元时常在其最优速度范围外运行。由此，整个混合动力车辆低于最优效率地运行。因而，需要一种可改善混合动力车辆效率的动力系配置。
用于汽车混合动力系的常规扭矩分流行星齿轮系被行星齿轮系的固定传动比所限制。包含使用具有可变传动比的行星扭矩分流器的无级变速器的动力系使得动力系能够根据混合动力系的运行模式(电量维持模式或电量消耗模式)使用高压电池充电/发电路径以及发动机、电动机和发电机的理想运行线(IOL)。动力系还配备有可选择从发动机至车轮的最高效率路径的混合动力管理控制器，这种动力系能在任何模式中以最佳可能的整体效率点运行，且还提供扭矩可变性，从而导致动力系性能和燃料效率的最佳组合，该组合可超出轻型车辆部分的现有工业标准。
本文中提供了用于混合动力车辆中的动力系配置和架构。该动力系和/或动力传动系统配置使用球行星式无级变速器，比如以便联接用于混合动力车辆中的动力源，例如内燃机或外燃机、电动机、发电机、电池和传动装置。
比如在美国专利第8,066,614号和美国专利第8,469,856号(两者均通过参考全部纳入本文)中所描述的典型的球行星变速式CVT设计代表滚动牵引驱动系统，其通过剪切薄流体膜而在输入滚动表面与输出滚动表面之间传递力。由于它与行星齿轮系统类似的运行，该技术被称为无级变速行星(CVP)传动技术。如图1中所示，该系统包括由动力源驱动的输入盘(环)、驱动CVP输出的输出盘(环)、装配在这两个盘与中心太阳轮之间的一组球。各个球能够通过在成组的球轴的每个端部处的两个支架盘的旋转而围绕它们自己各自的球轴旋转。该系统也被称作球型变速机构。
现将参照附图描述较佳实施例，其中，相同的附图标记始终指代相同的元件。在以下的描述中所使用的术语不应简单地以任何限制或约束的方式理解，因为这些术语是与本发明的某些具体实施例的详细描述结合使用的。此外，本发明的实施例包括若干新的特征，没有单独的一个新的特征单独地负责其期望属性或对于实践所描述的发明是必不可少的。
本文中所提出的是基于球型变速机构、也被称为CVP的、用于无级变速行星传动的CVT的配置。在前述美国专利第8,469,856号且在美国专利第8,870,711号中描述了球型无级变速器的基本概念，这两篇文献通过参考全部纳入本文。如图1所示，如贯穿本申请文件所描述的那样，在本文中采用的这种CVT根据应用而包括一定数量的球(行星、球体)1、具有与球接触的锥形表面的两个环(盘)组件作为输入2和输出3、以及惰轮(太阳轮)组件4。有时，在附图和文本中，用标记“R1”来指代输入环2。在附图和文本中，用标记“R2”来指代输出环。在附图和文本中，用标记“S”来指代惰轮(太阳轮)组件。各球安装在可倾斜的球轴5上，球轴5自身保持在支架(定子、保持架)组件中，该支架组件具有第一支架构件6，第一支架构件6可操作地联接到第二支架构件7(图2)。有时，在附图和文本中，用标记“C”来指代支架组件。这些标记被总地称作节点(“R1”、“R2”、“S”、“C”)。第一支架构件6相对于第二支架构件7旋转，并且反之亦然。在一些实施例中，第一支架构件6基本上被固定而不旋转，而第二支架构件7配置成相对于第一支架构件旋转，并且反之亦然。在一个实施例中，第一支架构件6设有若干径向引导槽8。第二支架构件7设有若干径向偏置的引导槽9(图2)。径向引导槽8和径向偏置的引导槽9适于引导可倾斜的球轴5。球轴5被调整以在CVT运行期间实现所期望的输入速度与输出速度之比。在一些实施例中，对球轴5的调整涉及控制第一支架构件和第二支架构件的位置以施加球轴5的倾斜，并且由此调整变速机构的速度比。还存在其他类型的球型CVT，像由米尔纳(Milner)所生产的球型CVT，但稍有不同。
图3示出了图1的这种CVP的工作原理。CVP自身借助牵引流体工作。球与圆锥环之间的润滑剂在高压下起固体的作用，从而将动力从输入环通过各球传递到输出环。通过使各球的轴线倾斜，输入与输出之间的传动比变化。如图3中所示，当轴线水平时，传动比是一，当轴线倾斜时，轴线与接触点之间的距离改变，从而改变整体传动比。所有的球轴线同时借助包括在支架和/或惰轮中的机构来倾斜。在此所公开的本发明的实施例涉及对使用各具有可倾斜旋转轴线的大致球形行星的变速机构和/或CVT的控制，可调整旋转轴线，以在运行期间实现所期望的输入速度与输出速度之比。在一些实施例中，对所述旋转轴线的调整涉及第一平面中的行星轴线的角度错位(angular misalignment)，从而实现在基本上垂直于第一平面的第二平面中对行星轴线的角度调整，由此调整变速机构的速度比。第一平面中的角度错位在此被称作“偏斜(skew)”、“偏斜角”、和/或“偏斜状态”。在一个实施例中，控制系统协调偏斜角的使用，以在变速机构中特定接触部件之间产生力，这些力将使行星旋转轴线倾斜。行星转动轴线的倾斜调整了变速机构的速度比。
如在本文中使用的，术语“操作上连接”、“操作上联接”、“操作上连结”、“可操作地连接”、“可操作地联接”、“可操作地连结”和类似术语指的是元件之间(机械的、连接的、联接的等)关系，其中，一个元件的运行导致第二元件的对应的、接着的或同时的运行或致动。要指出的是，在使用所述术语来描述本发明的实施例时，通常描述的是连结或联接各元件的具体结构或机构。然而，除非另外特别声明，在使用所述术语之一时，该术语表明实际的连结或联接可采取在特定情形中对相关技术领域的普通技术人员是显而易见的各种形式。
如本文中所使用的且除非另外明确指出，术语“约”或“大约”表示本领域技术人员所确定的对于特定值的可接受误差，这部分地取决于该值如何测量或确定。在特定实施例中，术语“约”或“大约”表示在1、2、3或4标准偏差内。在特定实施例中，术语“约”或“大约”表示在给定值或范围的30％、25％、20％、15％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％或0.05％内。在特定实施例中，术语“约”或“大约”表示在给定值或范围的40.0mm、30.0mm、20.0mm、10.0mm、5.0mm、1.0mm、0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm、0.1mm内。在特定实施例中，术语“约”或“大约”表示在给定值或范围的20.0、15.0度、10.0度、9.0度、8.0度、7.0度、6.0度、5.0度、4.0度、3.0度、2.0度、1.0度、0.9度、0.8度、0.7度、0.6度、0.5度、0.4度、0.3度、0.2度、0.1度、0.09度、0.08度、0.07度、0.06度、0.05度、0.04度、0.03度、0.02度或0.01度内。
如本文中所使用的，术语“包括”、“包含”或其任何其他变形旨在覆盖非排他的包含物，使得包括一系列元件的工艺、方法、物件或装置不仅包括那些元件而且可包括未明确列出或该工艺、方法、物件或装置所固有的其他元件。
出于描述目的，在此使用术语“径向”以表示相对于变速器或变速机构的纵向轴线垂直的方向或位置。在此使用的术语“轴向”指的是沿着平行于变速器或变速机构的主轴线或纵向轴线的轴线的方向或位置。为了清楚和简洁起见，有时类似地标记的类似部件(例如控制活塞123A和控制活塞123B)将总地用一个标记来指代(例如控制活塞123)。
应指出的是，本文中对“牵引”的使用并不排除动力传递的主导模式或排他模式是通过“摩擦”的应用场合。在不尝试在此提出牵引驱动与摩擦驱动之间分类差异的情况下，一般这些驱动可理解为动力传递的不同方案。牵引驱动通常涉及通过捕获在各元件之间的薄流体层中的剪切力来在两个元件之间传递动力。在这些应用场合中使用的流体通常呈比常规矿物油更大的牵引系数。牵引系数(μ)代表可在各接触部件的界面处获得的最大可获得的牵引力，并且是每份接触力的最大可获得驱动扭矩的比率。通常，摩擦驱动一般涉及通过两个元件之间的摩擦力而在两个元件之间传递动力。为此公开的目的，应理解的是，在此所描述的CVT可在牵引和摩擦两种应用场合中运行。例如，在CVT用于自行车应用的实施例中，根据运行期间呈现的扭矩和速度状态，CVT可有时作为摩擦驱动而有时作为牵引驱动运行。
现参考图4，在一些实施例中，混合动力车辆配置有具有固定比例行星动力系40的行星动力路径，固定比例行星动力系40包括第一环(R1)41、第二环(R2)42、太阳轮(S)43和支架(C)45，其向内燃机(ICE)提供高惯性动力路径，同时向第一电动机/发电机(“MG1”或“M/G 1”)提供速度倍增。第二电动机/发电机(“MG2”或“M/G 2”)适于在驱动状态下响应于ICE。
转至图5，在一些实施例中，混合动力车辆配置有具有固定比例行星动力系50的行星动力路径，固定比例行星动力系50包括第一环(R1)51、第二环(R2)52、太阳轮(S)53和支架(C)55，其向第一电动机/发电机(MG1)提供在驱动状态下适于响应于ICE的高惯性动力路径。
本文中公开的实施例涉及包含取代常规行星传动的CVP作为动力分流系统的混合动力车辆动力系架构和/或配置，从而得到了一种无级变速动力分流系统，其中，实现了串联、并联或串并联的混合动力电动车辆(HEV)或电动车辆(EV)模式。动力流的核心元件是CVP，由于其全部四个节点(R1、R2、C和S)是可变的，CVP起到无级变速行星齿轮分流差速器的功能。与传统行星齿轮组比较，CVP以额外的自由度或节点运行。当变速机构速度比是1:1时，连接至R2的机器将接收输入扭矩的特定分量。当超速传动或低速传动(速度比<1)中，连接至R2的机器将接收输入扭矩的不同分量。在一些应用中，递送至R2的输入扭矩的量大于100％，系统将是再生的。应指出，诸如液压马达、泵、蓄能器之类的液压机械部件可用于取代在图中和所附文字描述中提到的电机。此外，应指出，本文中所公开的混合动力架构的实施例包含混合动力管理控制器，该混合动力管理控制器选择从发动机至车轮的最高效率路径，导致产生能在任何模式中在最佳可能整体效率点处运行且还提供扭矩可变性的混合动力系，从而导致动力系性能和燃料效率的最优组合。应理解到，包含本文中所公开的混合动力架构实施例的混合动力车辆可包括多个其他动力系部件，诸如但不限于具有电池管理系统或超级电容的高压电池组110、车载充电器、直流－直流变流器或直流－交流逆变器、各种传感器、致动器和控制器等。将直流变换为交流的装置，即逆变器(INV)操作地联接至每个电动机/发电机且是每个电动机/发电机的部件。为了描述的目的，本文中所涉及且在图1－43中描述或暗示的电池110是蓄电池装置的示意性示例。
因而，所得到的混合动力系将允许发动机和电机在更高效的运行区域中作用，从而导致使动力系可能以优化的整体高效模式运行，且同时基于高压电池组110的电量状态(SOC)，通过提供扭矩可变性和更高的总体扭矩比带宽(ratio band)(控制HEV动力系运行模式的控制系统的比带宽)来提供电变速器(EVT/e-CVT)的功能。图6－15示出了配置成使用变速机构节点(C)作为至电动机/发电机(“MG1或MG2”)的输入的实施例，且太阳轮(S)用作为混合节点的浮动元件。图16－25示出了配置成使用太阳轮(S)节点作为至MG1或MG2的输入的实施例，且第一牵引环节点(R1)作为混合节点浮动。本文中描述的混合动力系包括选择性地如图1－3中所示那样配置的变速机构或CVP 100。在一些实施例中，第一传递齿轮组115设置成可操作地联接本文中公开的混合动力系的各部件。应指出的是，第一传递齿轮组115选择性地配置成啮合的多个齿轮、链轮和链联接、带和带轮联接或配置成传递旋转动力的任何典型的机械联接件。类似地，第二传递齿轮组125选择性地配置成联接本文中公开的动力系的各部件。应理解到，第一传递齿轮115和第二传递齿轮125被示意性地示出为具有固定传动比啮合齿轮，但本领域技术人员能够配置任意数量的装置，以将本文中所公开的混合动力系的各部件可操作地联接。本文中提供的动力系配置包括主减速器(finaldrive)齿轮组120，有时被称作“主减速器齿轮传动装置”或“主减速器齿轮”。应理解，主减速器齿轮组120配置成联接至配备有本文中所公开的混合动力系的车辆的车轮W。在一些实施例中，主减速器齿轮组120包括两个或更多个啮合齿轮。在一些实施例中，主减速器齿轮组120包括第一齿轮X、第二齿轮Y和第三齿轮Z，每个齿轮均配置成可操作地联接至动力系的部件。
现参考图6、16和26，在一些实施例中，混合动力系架构配置有第二电动机/发电机(“MG2”或“M/G 2”)作为主牵引电动机，且MG1是发电机。该架构有时可被称作串并联混合动力系架构。在一些实施例中，第一传递齿轮115设置成将第二牵引环R2可操作地联接至第二电动机/发电机MG2。第二电动机/发电机MG2可操作地联接至主减速器齿轮组120。
现转至图7、17和27，在一些实施例中，混合动力系架构配置成将第二电动机/发电机MG2可操作地联接至支架节点(C)或联接至太阳轮(S)节点，而第一电动机/发电机MG1以诸如第一传递齿轮115之类的级比(step ratio)联接至R2。应理解，本文中，级比被示意性地示出为具有固定传动比的啮合齿轮，且选择性地配置有提供各旋转部件之间的级比的任何典型类型的机械联接。在一些实施例中，第二电动机/发电机MG2可操作地联接至主减速器齿轮组120。
现参考图8、9、18、19、28和29，在一些实施例中，混合动力系架构可包括构造成提供四轮驱动串并联混合动力车辆的齿轮元件。例如，主减速器齿轮120包括适于将旋转动力传递至前轮轴和后轮轴的啮合齿轮。在一些实施例中，第一传递齿轮组115可操作地联接至第二牵引环R2和第二电动机/发电机MG2。在一些实施例中，第二电动机/发电机MG2可操作地联接至主减速器齿轮120。在一些实施例中，第一传递齿轮组115可操作地联接至第二牵引环R2和第一电动机/发电机MG1。
现转至图10－15、20－25和30－35，在一些实施例中，混合动力系架构包括至少一个离合器元件(在图中用标记“CL1”、“CL2”或“CL3”来指代)，这些离合器元件布置在主减速器齿轮组120之前，且适于断开HEV动力系以提供中立和制动状态。这些架构允许第一电动机/发电机MG1或第二电动机/发电机MG2用作ICE起动电动机。在一些实施例中，发动机ICE可操作地联接至第一牵引环R1。第二牵引环R2可操作地联接到第二电动机/发电机MG2。在一些实施例中，第二牵引环R2可操作地联接到第一电动机/发电机MG1。在一些实施例中，第一传递齿轮组115配置成将第二牵引环R2可操作地联接至第一电动机/发电机MG1或第二电动机/发电机MG2中的一个。在一些实施例中，第一离合器CL1可操作地联接至主减速器齿轮组120且配置成选择性地联接至混合动力系的部件。例如，第一离合器CL1可操作地联接至第二电动机/发电机MG2和主减速器齿轮组120。
现参考图12、22和32，在一些实施例中，混合动力系架构配置有两个离合器，即第一离合器CL1和第二离合器CL2，从而在被接合或断开时，引起串并联模式之外的HEV模式。例如，这些HEV模式如下：
a、第一离合器CL1和第二离合器CL2接合，对应于并联HEV模式，其中，动力流路径经过CVP 100和两个电动机/发电机；
b、第一离合器CL1断开且第二离合器CL2接合，对应于纯串联HEV模式。
此外，具有2个离合器使得全轮驱动(“AWD”)配置和中立模式成为可能。在一些实施例中，制动器B1可操作地联接至第二牵引环R2。第二电动机/发电机MG2可操作地联接至支架C。在一些实施例中，第一传递齿轮组115可操作地联接至第二牵引环R2和第一电动机/发电机MG1。
现转至图13、23和33，在一些实施例中，混合动力系架构配置有围绕具有第二离合器(在图中标记为“CL2”)的CVP 100的并联(平行)扭矩路径。在一些实施例中，制动器B1可操作地联接至第二牵引环R2。第一电动机/发电机MG1可操作地联接至支架C。在一些实施例中，第一传递齿轮组115可操作地联接至第二牵引环R2和第二电动机/发电机MG2。第二传递齿轮组125可操作地联接至发动机ICE和第二离合器CL2。在一些实施例中，第二电动机/发电机MG2可操作地联接至第二离合器CL2。
现参考图14、24和34，在一些实施例中，混合动力系架构可包括三个离合器，即第一离合器CL1、第二离合器CL2和第三离合器CL3。在一些实施例中，第二离合器CL2通过第二传递齿轮组125可操作地联接至第二电动机/发电机MG2和发动机ICE。在一些实施例中，第一离合器CL1布置成将发动机ICE选择性地联接至第一牵引环R1。在一些实施例中，第一传递齿轮组115可操作地联接至第二牵引环R2和第二电动机/发电机MG2。图14、24和34中示出的混合动力系提供灵活的动力系架构，其动力系架构具有以下可能的HEV/EV模式：
a、当电池系统的电量状态(“SOC”)为高时，具有一个电动机的并联混合动力模式对应于第二离合器CL2闭合、第一离合器CL1打开以及第三离合器CL3打开。
b、当SOC为高时，具有两个电动机的并联混合动力模式对应于第二离合器CL2闭合、第一离合器CL1打开以及第三离合器CL3闭合。
c、串并联混合动力模式对应于第三离合器CL3打开、第一离合器元件CL1和第二离合器CL2闭合。
d、单电动机EV模式对应于第一离合器CL1、第二离合器CL2和第三离合器CL3打开，且第二电动机/发电机MG2作为主牵引电动机运行，而ICE不运行。
e、双电动机EV模式对应于第一离合器CL1和第二离合器CL2打开、第三离合器CL3闭合，且第一电动机/发电机MG1和第二电动机/发电机MG2作为牵引电动机运行，而ICE不运行。
f、串联混合动力模式对应于第一离合器CL1闭合、第二离合器CL2打开、第三离合器CL3打开，第一电动机/发电机MG1作为发电机运行，且第二电动机/发电机MG2作为牵引电动机运行。
此外，在图14、24和34中，存在这样的选项，即，通过打开第一离合器CL1和第三离合器CL3，同时闭合第二离合器CL2，可绕过CVP100，减小动力损失，并在绕过CVP 100之后获得并联HEV模式。进而，可获得车辆的中立模式。如图中所示，通过使连接至电动机输出的齿轮元件也连接至主减速器元件而保持用于向前运动的从发动机至车轮的方向完整性。反之，则是第一离合器CL1和第二离合器CL2打开且第三离合器CL3闭合的纯电动车辆(“EV”)模式。
现参考图15、25和35，在一些实施例中，混合动力系架构可选地配置成允许对连接至主减速器齿轮组120的电动机进行切换。如图中所示，通过使连接至电动机输出的齿轮元件也连接至主减速器元件而保持用于向前运动的从发动机至车轮的方向完整性。在一些实施例中，第一电动机/发电机MG1联接至支架C。在一些实施例中，主减速器齿轮组120包括第一齿轮(在文本中称作且在图中标记为“Y”)、第二齿轮(在文本中称作且在图中标记为“X”)和第三齿轮(在文本中称作且在图中标记为“Z”)。第三齿轮Z能够可操作地联接至车轮W。第二离合器CL2配置成将第一电动机/发电机MG1选择性地联接至主减速器齿轮组120的第一齿轮X。第二电动机/发电机MG2例如通过第一传递齿轮组115可操作地联接至第二牵引环R2。在一些实施例中，第二离合器CL2配置成将第二电动机/发电机MG2选择性地联接至主减速器齿轮组120的第二齿轮Y。
现参考图36－41，在一些实施例中，混合动力系架构可选地配置有两个离合器，其中，断开第二离合器CL2和接合第一离合器CL1提供了起动电动机能力而没有制动元件。借助该系统，可能的混合动力模式是单电动机EV、双电动机EV、串联HEV、并联HEV和串并联HEV。
如前所述，通过将四个节点中的三个连接至ICE、第一电动机/发电机MG1、第二电动机/发电机MG2成节点且不将第四节点接地，CVP100可被用作分流差速器。由于第一牵引环R1和第二牵引环R2是彼此“镜像”功能(例如，超速传动的R1与低速传动的R2类似地运转)，故而存在用于非再生的分流差速器的仅六种(而非八种)配置。每个动力系配置或架构具有其自身用于第一电动机/发电机MG1相对于第二电动机/发电机MG2的特定扭矩分流范围，且用作分流差速器的CVP 100的效率对于各种配置彼此不同。例如，配置有以下配置和扭矩范围：
a、第一牵引环R1连接至发动机ICE，第二牵引环R2连接至第一电动机/发电机MG1，支架C连接至第二电动机/发电机MG2。在一些实施例中，第一传递齿轮组115将第一电动机/发电机MG1联接至第二牵引环R2。在一些实施例中，第一电动机/发电机MG1上的扭矩在发动机扭矩的50％至100％内可变。
b、第一牵引环R1连接至ICE，第二牵引环R2连接至第二电动机/发电机MG2，支架C连接至第一电动机/发电机MG1。在一些实施例中，第一传递齿轮组115将第二电动机/发电机MG2联接至第二牵引环R2。在一些实施例中，第一电动机/发电机MG1上的扭矩在发动机扭矩的0％至50％内可变。
c、第一牵引环R1连接至ICE，第二牵引环R2连接至第二电动机/发电机MG2，太阳轮S连接至第一电动机/发电机MG1。在一些实施例中，第一传递齿轮组115将第二电动机/发电机MG2联接至第二牵引环R2。在一些实施例中，第一电动机/发电机MG1上的扭矩在发动机扭矩的约67％至约81％内可变。
d、第一牵引环R1连接至ICE，第二牵引环R2连接至第一电动机/发电机MG1，太阳轮S连接至第二电动机/发电机MG2。在一些实施例中，第一传递齿轮组115将第一电动机/发电机MG1联接至第二牵引环R2。在一些实施例中，第一电动机/发电机MG1上的扭矩在发动机扭矩的19％至33％内可变。
e、支架C连接至ICE，第二牵引环R2连接至第一电动机/发电机MG1，太阳轮S连接至第二电动机/发电机MG2。在一些实施例中，第一传递齿轮组115将第一电动机/发电机MG1联接至第二牵引环R2。在一些实施例中，第一电动机/发电机MG1上的扭矩在发动机扭矩的81％至100％内可变。
f、支架C连接至ICE，第二牵引环R2连接至第一电动机/发电机MG1，太阳轮S连接至第一电动机/发电机MG1。在一些实施例中，第一传递齿轮组115将第一电动机/发电机MG1联接至第二牵引环R2。在一些实施例中，第一电动机/发电机MG1上的扭矩在发动机扭矩的0％－19％内可变。
现参考图42和43，在一些实施例中，混合动力系架构可选地配置成具有适用于后轮驱动车辆的同轴布置。例如，ICE与变速机构和电动机/发电机同轴。参考图42，发动机ICE可操作地联接至第一牵引环R1，第二电动机/发电机MG2可操作地联接至第二牵引环R2，且第一电动机/发电机MG1可操作地联接至太阳轮S(有时被称作“节点S”或“S”)。在一些实施例中，太阳轮组件包括图42和43中示出为“S1”和“S2”的两个太阳轮元件。应理解，“S1”和“S2”被总地称作太阳轮节点“S”。参考图43，ICE可操作地联接至第一牵引环R1，第二电动机/发电机MG2可操作地联接至第二牵引环R2，且第一电动机/发电机MG1可操作地联接至支架组件C(有时被称作“节点C”或“C”)。第一电动机/发电机MG1通过主减速器齿轮组120可操作地联接至车辆的驱动车轮。
对于使得ICE连接至支架C的一些实施例，示出了球坡道致动器130加载。对于使用两个球坡道夹持力发生器(其中一个球坡道夹持力发生器被加载)的CVP设计，载荷通过CVP球被传递至另一个球坡道夹持力发生器。在本文中所描述的一些实施例中，球坡道致动器130是不必要的。球坡道致动器130覆盖了当存在单个球坡道夹持力发生器时或者如果在第二球坡道上存在载荷不足的情形。
本文中提供了一种动力系，具有：一个电动机/发电机MG1；旋转动力源ICE；具有多个球的无级变速行星变速器(CVP)100，每个球设置有可倾斜的旋转轴线，每个球与第一牵引环R1和第二牵引环R2接触，每个球与太阳轮S接触，太阳轮S相对于每个球径向向内定位，且每个球可操作地联接至支架C，支架C可操作地联接至移位致动器(shift actuator)；其中，旋转动力源ICE可操作地联接至第一牵引环R1；其中，太阳轮S适于自由旋转；且其中，第一电动机/发电机MG1可操作地联接至第二牵引环R2。在动力系的一些实施例中，支架C可操作地联接至第二电动机/发电机MG2。在动力系的一些实施例中，制动器B1可操作地联接至第二牵引环R2。在动力系的一些实施例中，第一离合器CL1可操作地联接至第二电动机/发电机MG2。在动力系的一些实施例中，第一离合器CL1可操作地联接至第二电动机/发电机MG2，且第二离合器CL2可操作地联接至第一电动机/发电机MG1。在动力系的一些实施例中，第一离合器CL1可操作地联接至第一牵引环R2，第二离合器CL2可操作地联接至第二电动机/发电机MG2，而第三离合器CL3可操作地联接至第一电动机/发电机MG1。在动力系的一些实施例中，球坡道致动器130可操作地联接至第一牵引环R1。在动力系的一些实施例中，设置动力系管理控制器，所述控制器能够将控制信号供至动力系的所有部件，使得所述控制器能够动态地影响多种运行模式。
本文中提供了一种动力系，包括：第一电动机/发电机MG1；第二电动机/发电机MG2；旋转动力源ICE；具有多个球的无级变速行星变速器(CVP)100，每个球设置有可倾斜的旋转轴线，每个球与第一牵引环R1和第二牵引环R2接触，每个球与太阳轮S接触，太阳轮S相对于每个球径向向内定位，且每个球可操作地联接至支架C，支架C可操作地联接至移位致动器；其中，旋转动力源ICE可操作地联接至支架C；其中，第一牵引环R1适于自由旋转；且其中，第一电动机/发电机MG1可操作地联接至第二牵引环R2。在动力系的一些实施例中，太阳轮S可操作地联接至第二电动机/发电机MG2。在动力系的一些实施例中，制动器B1可操作地联接至第二牵引环R2。在动力系的一些实施例中，第一离合器CL1可操作地联接至第二电动机/发电机MG2。在动力系的一些实施例中，第一离合器CL1可操作地联接至第二电动机/发电机MG2，且第二离合器CL2可操作地联接至第一电动机/发电机MG1。在动力系的一些实施例中，第一离合器CL1可操作地联接至第一牵引环R1，第二离合器CL2可操作地联接至第二电动机/发电机MG2，而第三离合器CL3可操作地联接至第一电动机/发电机MG1。在动力系的一些实施例中，球坡道致动器130可操作地联接至第一牵引环R1。在动力系的一些实施例中，第一离合器CL1可操作地联接至第一牵引环R1，第二离合器CL2可操作地联接至第二电动机/发电机MG2，而第三离合器CL3可操作地联接至第一电动机/发电机MG1。在动力系的一些实施例中，球坡道致动器130可操作地联接至第一牵引环R1。在动力系的一些实施例中，设置动力系管理控制器，所述控制器能够将控制信号供至动力系的所有部件，使得所述控制器能够动态地影响多种运行模式。
本文中提供了一种动力系，包括：第一电动机/发电机MG1；第二电动机/发电机MG2；旋转动力源ICE；具有多个球的无级变速行星变速器(CVP)100，每个球设置有可倾斜的旋转轴线，每个球与第一牵引环R1和第二牵引环R2接触，每个球与太阳轮S接触，太阳轮S相对于每个球径向向内定位，且每个球可操作地联接至支架C，支架C可操作地联接至移位致动器；其中，旋转动力源ICE可操作地联接至第一牵引环R1；其中，支架C适于自由旋转；且其中，第一电动机/发电机MG1可操作地联接至太阳轮S。在动力系的一些实施例中，第二牵引环R2可操作地联接至第二电动机/发电机MG2。在动力系的一些实施例中，制动器B1可操作地联接至第二牵引环R2。在动力系的一些实施例中，第一离合器CL1可操作地联接至第二电动机/发电机MG2。在动力系的一些实施例中，第一离合器CL1可操作地联接至第二电动机/发电机MG2，且第二离合器CL2可操作地联接至第一电动机/发电机MG1。在动力系的一些实施例中，第一离合器CL1可操作地联接至第一牵引环R1，第二离合器CL2可操作地联接至第二电动机/发电机MG2，而第三离合器CL3可操作地联接至第一电动机/发电机MG1。在动力系的一些实施例中，球坡道致动器130可操作地联接至第一牵引环R1。在动力系的一些实施例中，设置动力系管理控制器，所述控制器能够将控制信号供至动力系的所有部件，使得所述控制器能够动态地影响多种运行模式。
本文中提供了一种动力系，包括：至少一个液压机械部件；旋转动力源ICE；具有多个球的无级变速行星变速器(CVP)100，每个球设置有可倾斜的旋转轴线，每个球与第一牵引环R1和第二牵引环R2接触，每个球与太阳轮S接触，太阳轮S相对于每个球径向向内定位，且每个球可操作地联接至支架C，支架C可操作地联接至移位致动器；其中，旋转动力源ICE可操作地联接至第一牵引环R1；其中，太阳轮S适于自由旋转；且其中，液压机械部件可操作地联接至第二牵引环R2。在动力系的一些实施例中，支架C可操作地联接至第二液压机械部件。在动力系的一些实施例中，制动器B1可操作地联接至第二牵引环R2。在动力系的一些实施例中，第一离合器CL1可操作地联接至第二液压机械部件。在动力系的一些实施例中，第一离合器CL1可操作地联接至第二液压机械部件，且第二离合器CL2可操作地联接至液压机械部件。在动力系的一些实施例中，第一离合器CL1可操作地联接至第一牵引环R1，第二离合器CL2可操作地联接至第二液压机械部件，而第三离合器CL3可操作地联接至第一液压机械部件。在动力系的一些实施例中，球坡道致动器130可操作地联接至第一牵引环R1。在动力系的一些实施例中，设置动力系管理控制器，所述控制器能够将控制信号供至动力系的所有部件，使得所述控制器能够动态地影响多种运行模式。
本文中提供了一种动力系，包括：第一电动机/发电机MG1；第二电动机/发电机MG2；旋转动力源ICE；具有多个球的无级变速行星变速器(CVP)100，每个球设置有可倾斜的旋转轴线，每个球与第一牵引环R1和第二牵引环R2接触，每个球与太阳轮S接触，太阳轮S相对于每个球径向向内定位，且每个球可操作地联接至支架C，支架C可操作地联接至移位致动器；其中，旋转动力源ICE可操作地联接至第一牵引环R1；其中，支架C适于自由旋转；其中，第一电动机/发电机MG1可操作地联接至太阳轮S；且其中，第二电动机/发电机MG2可操作地联接至第二牵引环R2；且其中，CVP 100、第一电动机/发电机MG1、第二电动机/发电机MG2与旋转动力源ICE是同轴的。
本文中提供了一种动力系，包括：第一电动机/发电机MG1；第二电动机/发电机MG2；旋转动力源ICE；具有多个球的无级变速行星变速器(CVP)100，每个球设置有可倾斜的旋转轴线，每个球与第一牵引环R1和第二牵引环R2接触，每个球与太阳轮S接触，太阳轮S相对于每个球径向向内定位，且每个球可操作地联接至支架C，支架C可操作地联接至移位致动器；其中，旋转动力源ICE可操作地联接至第一牵引环R1；其中，支架C适于旋转；其中，第一电动机/发电机MG1可操作地联接至支架C；且其中，第二电动机/发电机MG2可操作地联接至第二牵引环R2；且其中，CVP 100、第一电动机/发电机MG1、第二电动机/发电机MG2与旋转动力源ICE是同轴的。
应指出，在描述ICE时，ICE是内燃机(柴油、汽油、氢)或诸如燃料电池系统之类的任何动力装置，或任何液压/气动动力装置，比如空气混合动力系统。同样，电池110不仅是诸如锂离子或铅酸电池之类的高压电池组，还可能是超级电容或诸如蓄能器之类的其他气动/液压系统，或其他形式的能量储存系统。MG1和MG2可代表由可变排量泵、电机或诸如由气动泵驱动的气动马达之类的任何其他形式的旋转动力致动的液压马达。附图中示出和文本中描述的eCVT架构被延伸，以产生液压机械CVT架构以及液压混合动力系统。应理解，本文中公开的混合动力架构还可包括附加的离合器、制动器和与CVP 100的三个节点的联接件。
应指出，以上描述已提供了特定部件或子组件的尺寸。所提到的尺寸或尺寸范围被提供以便尽可能符合特定法律要求，比如最佳模式。然而，本文中描述的发明的范围仅由权利要求的语言所确定，且由此，除了任一权利要求对权利要求的特征提出了具体的尺寸或尺寸范围之外，所提到的尺寸都不是要被看作对本发明的实施例进行限制。
此外，尽管本文中已示出和描述了本发明的优选实施例，但对本领域技术人员而言将是显而易见的是，这些实施例仅作为示例来提供。本领域技术人员将想到许多变型、变化和替代方式而不脱离本发明的范围。应理解，在实施本发明时，可采用本文中描述的本发明的实施例的各种替代方式。意在以下权利要求限定本发明的范围，且由此覆盖这些权利要求范围内的方法和机构及其等同物。
以下方面中提供了本文中描述的各种实施例：
方面1：一种动力系，包括：
第一电动机/发电机；
第二电动机/发电机；
旋转动力源；
具有多个球的无级变速行星变速器(CVP)，每个球设置有可倾斜的旋转轴线，每个球与第一牵引环和第二牵引环接触，每个球与太阳轮接触，太阳轮相对于每个球径向向内定位，且每个球可操作地联接至支架，支架可操作地联接至移位致动器；
其中，旋转动力源可操作地联接至支架；
其中，第一牵引环适于自由旋转；以及
其中，第一电动机/发电机可操作地联接至第二牵引环。
方面2：根据方面1的动力系，其中，太阳轮可操作地联接至第二电动机/发电机。
方面3：根据方面2的动力系，还包括可操作地联接至第二牵引环的制动器。
方面4：根据方面2的动力系，还包括可操作地联接至第二电动机/发电机的第一离合器。
方面5：根据方面2的动力系，还包括可操作地联接至第二电动机/发电机的第一离合器，以及可操作地联接至第一电动机/发电机的第二离合器。
方面6：根据方面3的动力系，还包括可操作地联接至第一牵引环的第一离合器、可操作地联接至第二电动机/发电机的第二离合器、以及可操作地联接至第一电动机/发电机的第三离合器。
方面7：根据方面1的动力系，还包括可操作地联接至第一牵引环的球坡道致动器。
方面8：根据方面1的动力系，还包括动力系管理控制器，所述控制器能够将控制信号供至动力系的所有部件，使得所述控制器能够动态地影响多种运行模式。
方面9：一种动力系，包括：
第一电动机/发电机；
第二电动机/发电机；
旋转动力源；
具有多个球的无级变速行星变速器(CVP)，每个球设置有可倾斜的旋转轴线，每个球与第一牵引环和第二牵引环接触，每个球与太阳轮接触，太阳轮相对于每个球径向向内定位，且每个球可操作地联接至支架，支架可操作地联接至移位致动器；
其中，旋转动力源可操作地联接至第一牵引环；
其中，支架适于自由旋转；且
其中，第一电动机/发电机可操作地联接至太阳轮。
方面10：根据方面9的动力系，其中，第二牵引环可操作地联接至第二电动机/发电机。
方面11：根据方面10的动力系，还包括可操作地联接至第二牵引环的制动器。
方面12：根据方面10的动力系，还包括可操作地联接至第二电动机/发电机的第一离合器。
方面13：根据方面10的动力系，还包括可操作地联接至第二电动机/发电机的第一离合器，以及可操作地联接至第一电动机/发电机的第二离合器。
方面14：根据方面11的动力系，还包括可操作地联接至第一牵引环的第一离合器、可操作地联接至第二电动机/发电机的第二离合器、以及可操作地联接至第一电动机/发电机的第三离合器。
方面15：根据方面9的动力系，还包括可操作地联接至第一牵引环的球坡道致动器。
方面16：根据方面9的动力系，还包括动力系管理控制器，所述控制器能够将控制信号供至动力系的所有部件，使得所述控制器能够动态地影响多种运行模式。
方面17：一种动力系，包括：
第一液压机械部件；
旋转动力源；
具有多个球的无级变速行星变速器(CVP)，每个球设置有可倾斜的旋转轴线，每个球与第一牵引环和第二牵引环接触，每个球与太阳轮接触，太阳轮相对于每个球径向向内定位，且每个球可操作地联接至支架，支架可操作地联接至移位致动器；
其中，旋转动力源可操作地联接至第一牵引环；
其中，太阳轮适于自由旋转；且
其中，第一液压机械部件可操作地联接至第二牵引环。
方面18：根据方面17的动力系，其中，支架可操作地联接至第二液压机械部件。
方面19：根据方面18的动力系，还包括可操作地联接至第二牵引环的制动器。
方面20：根据方面18的动力系，还包括可操作地联接至第二液压机械部件的第一离合器。
方面21：根据方面18的动力系，还包括可操作地联接至第二液压机械部件的第一离合器，以及可操作地联接至液压机械部件的第二离合器。
方面22：根据方面19的动力系，还包括可操作地联接至第一牵引环的第一离合器、可操作地联接至第二液压机械部件的第二离合器、以及可操作地联接至第一液压机械部件的第三离合器。
方面23：根据方面17的动力系，还包括可操作地联接至第一牵引环的球坡道致动器。
方面24：根据方面17的动力系，还包括动力系管理控制器，所述控制器能够将控制信号供至动力系的所有部件，使得所述控制器能够动态地影响多种运行模式。
方面25：一种动力系，包括：
第一电动机/发电机；
第二电动机/发电机；
旋转动力源；
具有多个球的无级变速行星变速器(CVP)，每个球设置有可倾斜的旋转轴线，每个球与第一牵引环和第二牵引环接触，每个球与太阳轮接触，太阳轮相对于每个球径向向内定位，且每个球可操作地联接至支架，支架可操作地联接至移位致动器；
其中，旋转动力源可操作地联接至第一牵引环；
其中，支架适于自由旋转；
其中，第一电动机/发电机可操作地联接至太阳轮；
其中，第二电动机/发电机可操作地联接至第二牵引环；以及
其中，CVP、第一电动机/发电机、第二电动机/发电机和旋转动力源是同轴的。
方面26：一种动力系，包括：
第一电动机/发电机；
第二电动机/发电机；
旋转动力源；
具有多个球的无级变速行星变速器(CVP)，每个球设置有可倾斜的旋转轴线，每个球与第一牵引环和第二牵引环接触，每个球与太阳轮接触，太阳轮相对于每个球径向向内定位，且每个球可操作地联接至支架，支架可操作地联接至移位致动器；
其中，旋转动力源可操作地联接至第一牵引环；
其中，支架适于旋转；
其中，第一电动机/发电机可操作地联接至支架；且
其中，第二电动机/发电机可操作地联接至第二牵引环；以及
其中，CVP、第一电动机/发电机、第二电动机/发电机和旋转动力源是同轴的。

Claims (8)

1.一种动力系，包括：
第一电动机/发电机；
旋转动力源；
具有多个球的无级变速行星变速器(CVP)，每个球设置有能倾斜的旋转轴线，每个球与第一牵引环和第二牵引环接触，每个球与太阳轮接触，所述太阳轮相对于每个球径向向内定位，且每个球可操作地联接至支架，所述支架可操作地联接至移位致动器；
其中，所述旋转动力源可操作地联接至所述第一牵引环；
其中，所述太阳轮适于自由旋转；且
其中，所述第一电动机/发电机可操作地联接至所述第二牵引环。
2.根据权利要求1所述的动力系，其特征在于，所述支架可操作地联接至第二电动机/发电机。
3.根据权利要求1或2所述的动力系，其特征在于，还包括可操作地联接至所述第二牵引环的制动器。
4.根据权利要求1或2所述的动力系，其特征在于，还包括可操作地联接至第二电动机/发电机的第一离合器。
5.根据权利要求1或2所述的动力系，其特征在于，还包括可操作地联接至第二电动机/发电机的第一离合器，以及可操作地联接至所述第一电动机/发电机的第二离合器。
6.根据权利要求1、2或3所述的动力系，其特征在于，还包括可操作地联接至所述第一牵引环的第一离合器、可操作地联接至第二电动机/发电机的第二离合器、以及可操作地联接至所述第一电动机/发电机的第三离合器。
7.根据权利要求1所述的动力系，其特征在于，还包括可操作地联接至所述第一牵引环的球坡道致动器。
8.根据权利要求1所述的动力系，其特征在于，还包括动力系管理控制器，所述控制器能够将控制信号供至所述动力系的所有部件，使得所述控制器能够动态地影响多种运行模式。
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