DE102005059776A1 - Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges - Google Patents
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- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Abstract
Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges, aufweisend eine erste Welle, an welcher ein Verbrennungsmotor (10), ein Generator (110) und ein Elektromotor (112) montiert sind und an welcher auch ein Planetengetriebesatz (PG) zwischen dem Generator (110) und dem Elektromotor (112) montiert ist, eine zweite Welle, an welcher ein Abtriebsrad (120) der zweiten Welle, das mit der ersten Welle verbunden ist, um Leistung von dem Planetengetriebesatz (PG) der ersten Welle aufzunehmen, und ein Antriebsrad (122) der zweiten Welle montiert sind, das mit dem Abtriebsrad (120) der zweiten Welle verbunden ist, um sich zusammen mit dem Abtriebsrad (120) der zweiten Welle zu drehen, eine dritte Welle, an welcher ein Abtriebsrad (130, 230) der dritten Welle, das mit der zweiten Welle verbunden ist, um Leistung von dem Antriebsrad (122) der zweiten Welle aufzunehmen, und ein Antriebsrad (132, 232) der dritten Welle montiert sind, das mit dem Abtriebsrad (130, 230) der dritten Welle verbunden ist, um sich zusammen mit dem Abtriebsrad (130, 230) der dritten Welle zu drehen, und eine vierte Welle, an welcher ein Differentialtellerrad (140, 240), das mit der dritten Welle verbunden ist, um Leistung von dem Antriebsrad (132, 232) der dritten Welle aufzunehmen, und eine Differentialvorrichtung (142, 242) montiert sind.
Description
- Für die Anmeldung wird die Priorität der am 17. Juni 2005 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2005-0052473 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
- Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges.
- Im Allgemeinen kann ein Antriebssystem eines Hybridfahrzeuges unter Verwendung eines Verbrennungsmotors und eines Elektromotors als Antriebsquellen als unterschiedliche Antriebsstränge durch Abgeben von zwei Arten von Energie an eine Differentialvorrichtung realisiert werden.
- Bei einem Hybridfahrzeug wird eine Leistung über einen Elektromotor an ein Getriebe abgegeben, während ein Verbrennungsmotor in Betrieb ist, und eine Antriebsdrehzahl, die an das Getriebe abgegeben wird, wird in ein beliebiges Übersetzungsverhältnis geändert und dann an eine Differentialvorrichtung übertragen.
- Jedoch besteht bei einem solchen herkömmlichen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges das Problem, dass der Platz in einem Motorraum nicht ausreichend ist, so dass es viele Einschränkungen in der Gestaltung des Verbrennungsmotors, der Getriebes und des Elektromotors gibt.
- Mit der Erfindung wird ein Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges geschaffen, der eine geringe Gesamtlänge hat und die Leistungsabgabe eines Verbrennungsmotors und eines Elektromotors leicht reguliert.
- Ein beispielhafter Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist eine erste Welle, an welcher ein Verbrennungsmotor, ein Generator und ein Elektromotor montiert sind und an welcher auch ein Planetengetriebesatz zwischen dem Generator und dem Elektromotor montiert ist, eine zweite Welle, an welcher ein Abtriebsrad der zweiten Welle, das mit der ersten Welle verbunden ist, um Leistung von dem Planetengetriebesatz der ersten Welle aufzunehmen, und ein Antriebsrad der zweiten Welle montiert sind, das mit dem Abtriebsrad der zweiten Welle verbunden ist, um sich zusammen mit dem Abtriebsrad der zweiten Welle zu drehen, eine dritte Welle, an welcher ein Abtriebsrad der dritten Welle, das mit der zweiten Welle verbunden ist, um Leistung von dem Antriebsrad der zweiten Welle aufzunehmen, und ein Antriebsrad der dritten Welle montiert sind, das mit dem Abtriebsrad der dritten Welle verbunden ist, um sich zusammen mit dem Abtriebsrad der dritten Welle zu drehen, und eine vierte Welle, an welcher ein Differentialtellerrad, das mit der dritten Welle verbunden ist, um Leistung von dem Antriebsrad der dritten Welle aufzunehmen, und eine Differentialvorrichtung montiert sind.
- Ein Antriebskettenrad zum Antreiben des Abtriebsrades der zweiten Welle kann einstückig an einem Außenumfang eines Hohlrades des Planetengetriebesatzes der ersten Welle ausgebildet sein.
- Das Antriebskettenrad der ersten Welle und das Abtriebsrad der zweiten Welle können über eine Gelenkkette miteinander verbunden sein.
- Beide Enden der zweiten Welle und der dritten Welle sind an einem Differentialgehäuse abgestützt.
- Das Antriebsrad der zweiten Welle kann kleiner als das Abtriebsrad der zweiten Welle ausgebildet und näher zu dem Verbrennungsmotor als das Abtriebsrad der zweiten Welle angeordnet sein.
- Das Antriebsrad der dritten Welle kann kleiner als das Abtriebsrad der dritten Welle ausgebildet und näher zu dem Verbrennungsmotor als das Abtriebsrad der dritten Welle angeordnet sein.
- Die Differentialvorrichtung kann näher zu dem Verbrennungsmotor als das Differentialtellerrad angeordnet sein.
- Die Differentialvorrichtung kann weiter von dem Verbrennungsmotor weg als das Differentialtellerrad angeordnet sein.
- Der Außenumfang des Hohlrades des Planetengetriebesatzes kann mittels eines Lagers abgestützt sein.
- Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
-
1 einen Schnitt eines Antriebsstranges eines Hybridfahrzeuges gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und -
2 einen Schnitt eines Antriebsstranges eines Hybridfahrzeuges gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. - Mit Bezug auf die Zeichnung werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung ausführlich beschrieben.
- Mit Bezug auf
1 weist ein Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung einen Verbrennungsmotor10 , einen Generator110 , einen Elektromotor112 und eine Differentialvorrichtung142 auf. Ein Planetengetriebesatz PG ist zwischen dem Elektromotor112 und dem Generator110 angeordnet, und der Antriebsstrang weist eine erste, zweite, dritte und vierte Welle auf. - Der Verbrennungsmotor
10 , der Generator110 und der Elektromotor112 sind an der ersten Welle montiert, und der Planetengetriebesatz PG ist zwischen dem Generator110 und dem Elektromotor112 angeordnet. - Der Planetengetriebesatz PG kann zum Beispiel als ein Einzelplanetenradsatz mit einem Sonnenrad S, einem Planetenradträger PC und einem Hohlrad R als dessen Betriebselemente realisiert werden. Das Sonnenrad S kann über ein Leistungsübertragungsteil mit dem Generator
110 sein, und der Planetenradträger PC kann mit einer Antriebswelle11 verbunden sein, welche die Leistung von dem Verbrennungsmotor über ein Leistungsübertragungsteil aufnimmt, und das Hohlrad R kann über ein Leistungsübertragungsteil mit dem Elektromotor112 verbunden sein. - Ein Abtriebsrad
120 einer zweiten Welle, das mit der ersten Welle verbunden ist, um die Leistung von dem Planetengetriebesatz PG der ersten Welle aufzunehmen, und ein Antriebsrad122 der zweiten Welle, das mit dem Abtriebsrad120 der zweiten Welle verbunden ist, um sich zusammen mit dem Abtriebsrad120 der zweiten Welle zu drehen, sind an der zweiten Welle montiert. - Das Antriebsrad
122 der zweiten Welle, das auf einer Achslinie der zweiten Welle montiert ist, ist kleiner als das Abtriebsrad120 der zweiten Welle ausgebildet und näher zu dem Verbrennungsmotor10 als das Abtriebsrad120 der zweiten welle angeordnet. - In der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Antriebskettenrad
114 einstückig an einem Außenumfang des Hohlrades R des Planetengetriebesatzes PG ausgebildet. - Bei einer solchen Konstruktion sind das Antriebskettenrad
114 der ersten Welle und das Abtriebsrad120 der zweiten welle über eine Gelenkkette116 miteinander verbunden. - Ein Abtriebsrad
130 einer dritten Welle, das mit dem Antriebsrad122 der zweiten Welle verbunden ist, um die Leistung von dem Antriebsrad122 der zweiten Welle aufzunehmen, und Antriebsrad132 der dritten Welle, das mit dem Abtriebsrad130 der dritten Welle verbunden ist, um sich zusammen mit dem Abtriebsrad130 zu drehen, sind an der dritten Welle montiert. - Das Antriebsrad
132 der dritten Welle, das auf einer Achslinie der dritten Welle montiert ist, ist kleiner als das Abtriebsrad130 der dritten Welle ausgebildet und näher zu dem Verbrennungsmotor10 als das Abtriebsrad130 der dritten Welle angeordnet. - Sowohl die zweite welle als auch die dritte Welle sind innerhalb eines Differentialgehäuses
100 angeordnet, und beide Enden der zweiten und der dritten Welle sind an dem Differentialgehäuse100 abgestützt. - Ein Differentialtellerrad
140 , das mit der dritten welle verbunden ist, indem es mit dem Antriebsrad132 der dritten Welle in Eingriff steht, und eine Differentialvorrichtung142 sind an einer vierten Welle montiert. - Die Differentialvorrichtung
142 , die auf einer Achslinie der vierten Welle angeordnet ist, ist näher zu dem Verbrennungsmotor10 als das Differentialtellerrad140 positioniert. - Mit Bezug auf
2 wird ein Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung erläutert. - Die Grundkonstruktion des Antriebsstranges gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist wie die des Antriebsstranges gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, so dass deren Erläuterung weggelassen wird.
- Wie in
2 gezeigt, ist ein Antriebsrad232 der dritten Welle, das an der dritten Welle montiert ist, kleiner als ein Abtriebsrad230 der dritten Welle ausgebildet und näher zu dem Verbrennungsmotor als das Abtriebsrad230 der dritten Welle angeordnet. - Außerdem sind ein Differentialtellerrad
240 , das mit der dritten Welle verbunden ist, indem es mit dem Abtriebsrad232 der dritten Welle in Eingriff steht, und eine Differentialvorrichtung242 an der vierten Welle montiert. - Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform ist in der zweiten beispielhaften Ausführungsform die Differentialvorrichtung
242 , die auf einer Achslinie der vierten Welle angeordnet ist, weiter von dem Verbrennungsmotor weg als das Differentialtellerrad240 angeordnet. - Durch eine solche Konstruktion kann die Gesamtlänge des Antriebsstranges eines Hybridfahrzeuges gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kürzer als die des Antriebsstranges gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung gestaltet werden.
- Wie oben erwähnt, beziehen sich die beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung auf einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges unter Verwendung eines Verbrennungsmotors und eines Elektromotors als dessen Leistungsquellen, und der Antriebsstrang hat vier Wellen, wie in
1 und2 gezeigt ist. - In den beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung wird die Leistungsverteilung des Elektromotors, des Generators und des Verbrennungsmotors von dem Planetengetriebesatz gesteuert, und das Antriebskettenrad ist einstückig an dem Außenumfang des Hohlrades R des Planetengetriebesatzes PG ausgebildet, um die Leistung an die zweite Welle abzugeben.
- Das heißt, der Planetengetriebesatz ist zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Generator angeordnet, und das Antriebskettenrad ist einstückig an dem Außenumfang des Hohlrades des Planetengetriebesatzes ausgebildet.
- Außerdem ist, wie in
2 gezeigt, der Außenumfang des Hohlrades des Planetengetriebesatzes mittels eines Lagers244 abgestützt. - Infolge einer solchen Konstruktion hat der Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung eine beträchtlich geringe Gesamtlänge.
- Außerdem wird die Leistungsabgabe von der zweiten Welle zu der dritten Welle und von der dritten Welle zu der vierten Welle mittels Zahnrädern und in einer Richtung zu dem Verbrennungsmotor hin durchgeführt, so dass die gleiche Steifigkeit einer Antriebswelle eines Hybridfahrzeuges leicht realisiert werden kann.
- Wie oben erwähnt, wird in den beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung die Leistungsverteilung des Elektromotors, des Generators und des Verbrennungsmotors von dem Planetengetriebesatz vorgenommen, und ein Antriebsdrehmoment, das für den Antrieb eines Fahrzeuges benötigt wird, wird über das mit dem Hohlrad des Planetengetriebesatzes verbundene Kettenrad an die zweite Welle abgegeben.
- Die dritte Welle, die über ein Untersetzungsgetriebe mit der zweiten welle verbunden ist, reduziert die Drehzahl des Antriebs, der über ein Untersetzungsgetriebe von der zweiten Welle übertragen wird, und überträgt dann die Leistung über das an der vierten Welle montierte Differential auf die Räder (nicht gezeigt).
- Wie oben beschrieben, ist bei einem Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges gemäß den Ausführungsformen der Erfindung ein Antriebskettenrad einstückig an einem Außenumfang eines Hohlrades eines Planetengetriebesatzes ausgebildet, um eine Kette anzutreiben, so dass die Gesamtlänge des Antriebsstranges erheblich verringert werden kann. Ferner sind Leistungsübertragungsräder der zweiten und der dritten Welle an einer Seite näher zu dem Verbrennungsmotor positioniert, so dass die Konstruktion eines Untersetzungsgetriebes leicht realisiert werden kann.
- Außerdem kann die gleiche Steifigkeit einer Antriebswelle eines Hybridfahrzeuges leicht realisiert werden, so dass vorteilhafte Wirkungen bezügliche des Geräusches und der Haltbarkeit erreicht werden können.
Claims (9)
- Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges, aufweisend: eine erste welle, an welcher ein Verbrennungsmotor (
10 ), ein Generator (110 ) und ein Elektromotor (112 ) montiert sind und an welcher auch ein Planetengetriebesatz (PG) zwischen dem Generator (110 ) und dem Elektromotor (112 ) montiert ist; eine zweite Welle, an welcher ein Abtriebsrad (120 ) der zweiten Welle, das mit der ersten Welle verbunden ist, um Leistung von dem Planetengetriebesatz (PG) der ersten Welle aufzunehmen, und ein Antriebsrad (122 ) der zweiten Welle montiert sind, das mit dem Abtriebsrad (120 ) der zweiten Welle verbunden ist, um sich zusammen mit dem Abtriebsrad (120 ) der zweiten Welle zu drehen; eine dritte Welle, an welcher ein Abtriebsrad (130 ,230 ) der dritten Welle, das mit der zweiten Welle verbunden ist, um Leistung von dem Antriebsrad (122 ) der zweiten Welle aufzunehmen, und ein Antriebsrad (132 ,232 ) der dritten Welle montiert sind, das mit dem Abtriebsrad (130 ,230 ) der dritten Welle verbunden ist, um sich zusammen mit dem Abtriebsrad (130 ,230 ) der dritten Welle zu drehen; und eine vierte Welle, an welcher ein Differentialtellerrad (140 ,240 ), das mit der dritten Welle verbunden ist, um Leistung von dem Antriebsrad (132 ,232 ) der dritten Welle aufzunehmen, und eine Differentialvorrichtung (142 ,242 ) montiert sind. - Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei ein Antriebskettenrad (
114 ) zum Antreiben des Abtriebsrades (120 ) der zweiten Welle einstückig an einem Außenumfang eines Hohlrades (R) des Planetengetriebesatzes (PG) der ersten Welle ausgebildet ist. - Antriebsstrang nach Anspruch 2, wobei das Antriebskettenrad (
114 ) der ersten Welle und das Abtriebsrad (120 ) der zweiten Welle über eine Gelenkkette (116 ) miteinander verbunden sind. - Antriebsstrang nach Anspruch 3, wobei beide Enden der zweiten Welle und der dritten Welle an einem Differentialgehäuse (
100 ) abgestützt sind. - Antriebsstrang nach Anspruch 2, wobei das Antriebsrad (
122 ) der zweiten Welle kleiner als das Abtriebsrad (120 ) der zweiten Welle ausgebildet und näher zu dem Verbrennungsmotor (10 ) als das Abtriebsrad (120 ) der zweiten Welle angeordnet ist. - Antriebsstrang nach Anspruch 2, wobei das Antriebsrad (
132 ,232 ) der dritten Welle kleiner als das Abtriebsrad (130 ,230 ) der dritten Welle ausgebildet und näher zu dem Verbrennungsmotor (10 ) als das Abtriebsrad (130 ,230 ) der dritten Welle angeordnet ist. - Antriebsstrang nach Anspruch 2, wobei die Differentialvorrichtung (
142 ) näher zu dem Verbrennungsmotor (10 ) als das Differentialtellerrad (140 ) angeordnet ist. - Antriebsstrang nach Anspruch 2, wobei die Differentialvorrichtung (
242 ) weiter von dem Verbrennungsmotor (10 ) weg als das Differentialtellerrad (240 ) angeordnet ist. - Antriebsstrang nach Anspruch 2, wobei der Außenumfang des Hohlrades (R) des Planetengetriebesatzes (PG) mittels eines Lagers (
244 ) abgestützt ist.
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