DE102006049272A1 - Hybridarchitektur mit drei Motoren/Generatoren und einem Feststehenden Planetenradelement - Google Patents
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- F16H37/10—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 at both ends of intermediate shafts
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Abstract
Die elektrisch verstellbare Getriebefamilie der vorliegenden Erfindung stellt kostengünstige elektrisch verstellbare Getriebemechanismen mit geringem Inhalt bereit, die einen ersten, zweiten und dritten Differenzialzahnradsatz, eine Batterie und drei Elektromaschinen umfassen, die austauschbar als Motoren oder Generatoren dienen. Die drei Motoren/Generatoren sind auf eine koordinierte Weise betreibbar, um ein EVT mit einem stufenlos verstellbaren Bereich von Drehzahlen (einschließlich einem rückwärtigen) zu erzielen.
Description
- Querverweis auf verwandte Anmeldung
- Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen U.S.-Patentanmeldung Nr. 60/729,420, die am 21. Oktober 2005 eingereicht wurde und deren Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme vollständig mit eingeschlossen ist.
- TECHNISCHES GEBIET
- Die vorliegende Erfindung betrifft elektrisch verstellbare Getriebe mit drei Planetenradsätzen und drei Motoren/Generatoren, die steuerbar sind, um stufenlos verstellbare Drehzahlverhältnisbereiche bereitzustellen.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Hybridelektrofahrzeuge bieten das Potenzial für wesentliche Verbesserungen der Kraftstoffwirtschaftlichkeit gegenüber ihren herkömmlichen Gegenstücken; jedoch ist ihr Gesamtwirkungsgrad durch parasitäre Verluste begrenzt. Bei elektrisch verstellbaren Getrieben (EVT) mit einer Betriebsart sind diese Verluste meistens auf Elektromaschinen zurückzuführen, die mit hohen Drehzahlen rotieren. EVT mit zwei Betriebsarten bieten den Vorteil verringerter Motor-Generator-Drehzahlen, leiden aber oft an Verlusten, die auf die hydraulische Hochdruckpumpe und Kupplungen, die zum Umschalten der Betriebsarten notwendig sind, zurückzuführen sind. Es können beträchtliche Kraftstoffwirtschaftlichkeitsgewinne eines Fahr zeuges realisiert werden, wenn die Verluste, die zu einer hydraulischen Hochdruckpumpe, Kupplungen und hohen Motor-Generator-Drehzahlen gehören, im Wesentlichen beseitigt werden.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Diese Erfindung beschreibt stufenlose mechatronische Hybridgetriebe, die die Vorteile von EVT mit mehreren Betriebsarten bieten, ohne die Notwendigkeit für Kupplungen und die zugehörige hydraulische Hochdruckpumpe.
- Die elektrisch verstellbare Getriebefamilie der vorliegenden Erfindung stellt kostengünstige elektrisch verstellbare Getriebemechanismen mit geringem Inhalt bereit, die einen ersten, zweiten und dritten Differenzialzahnradsatz, eine Batterie (oder eine ähnliche Energiespeichereinrichtung) und drei Elektromaschinen umfassen, die austauschbar als Motoren oder Generatoren dienen. Die Differenzialzahnradsätze sind vorzugsweise Planetenradsätze, es können aber andere Zahnradanordnungen eingesetzt werden, wie etwa Kegelräder oder Differenzialrädersätze an einer versetzten Achse.
- In dieser Beschreibung können der erste, zweite und dritte Planetenradsatz in beliebiger Reihenfolge mit "erster" bis "dritter" gezählt werden (d.h. von links nach rechts, von rechts nach links usw.).
- Jeder der drei Planetenradsätze weist drei Elemente auf. Das erste, zweite oder dritte Element jedes Planetenradsatzes kann irgendeines von einem Sonnenrad, einem Hohlrad oder einem Träger oder alternativ ein Planetenrad sein.
- Jeder Träger kann entweder ein Einzelplanetenradträger (einfach) oder ein Doppelplanetenradträger (zusammengesetzt) sein.
- Die Antriebswelle ist ständig mit einem Element der Planetenradsätze verbunden. Die Abtriebswelle ist ständig mit einem anderen Element der Planetenradsätze verbunden.
- Ein erstes Verbindungselement verbindet das zweite Element des ersten Planetenradsatzes ständig mit dem ersten Element des zweiten Planetenradsatzes.
- Ein zweites Verbindungselement verbindet das zweite Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit einem ersten Element des dritten Planetenradsatzes.
- Ein drittes Verbindungselement verbindet das dritte Element des zweiten Planetenradsatzes ständig mit einem feststehenden Element (Getriebegehäuse/Masse).
- Ein erster Motor/Generator ist mit einem Element des ersten oder zweiten Planetenradsatzes verbunden.
- Ein zweiter Motor/Generator ist mit einem Element des zweiten oder dritten Planetenradsatzes verbunden.
- Ein dritter Motor/Generator ist mit einem anderen Element des ersten oder dritten Planetenradsatzes verbunden Im Wesentlichen weist die Planetenradanordnung sechs Knoten auf, von denen fünf mit der Antriebswelle, der Abtriebswelle und drei Moto ren/Generatoren verbunden sind. Die Elektromotoren/Generatoren sind mit Antriebseinheiten, einem Steuersystem und Energiespeichereinrichtungen, wie einer Batterie, verbunden.
- Die drei Motoren/Generatoren werden auf eine koordinierte Weise betrieben, um stufenlos verstellbare Vorwärts- und Rückwärtsdrehzahlverhältnisse zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle zu ergeben, während die Drehzahlen der Motoren/Generatoren minimiert werden und der Gesamtwirkungsgrad des Systems optimiert wird. Die Zähneverhältnisse der Planetenradsätze können geeignet gewählt werden, so dass sie zu den besonderen Anwendungen passen.
- Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung in Verbindung genommen mit den begleitenden Zeichnungen leicht deutlich werden.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein elektrisch verstellbares Getriebe umfasst, das ein Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält; -
2 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein elektrisch verstellbares Getriebe umfasst, das ein Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält; -
3 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein elektrisch verstellbares Getriebe umfasst, das ein Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält; -
4 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein elektrisch verstellbares Getriebe umfasst, das ein Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält; -
5 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein elektrisch verstellbares Getriebe umfasst, das ein Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält; -
6 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein elektrisch verstellbares Getriebe umfasst, das ein Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält; -
7 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein elektrisch verstellbares Getriebe umfasst, das ein Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält; -
8 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein elektrisch verstellbares Getriebe umfasst, das ein Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält; -
9 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein elektrisch verstellbares Getriebe umfasst, das ein Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält; -
10 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein elektrisch verstellbares Getriebe umfasst, das ein Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält; und -
11 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs, der ein elektrisch verstellbares Getriebe umfasst, das ein Familienmitglied der vorliegenden Erfindung enthält. - BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
- In
1 ist ein Antriebsstrang10 gezeigt, der eine Maschine12 umfasst, die mit einer bevorzugten Ausführungsform des verbesserten elektrisch verstellbaren Getriebes (EVT) verbunden ist, das allgemein mit dem Bezugszeichen14 bezeichnet ist. Das Getriebe14 ist konstruiert, um mindestens einen Teil seiner Antriebsleistung von der Maschine12 zu empfangen. Wie gezeigt weist die Maschine12 eine Abtriebswelle auf, die als das Antriebselement17 des Getriebes14 dient. Ein Dämpfer für transientes Drehmoment (nicht gezeigt) kann ebenfalls zwischen der Maschine12 und dem Antriebselement17 des Getriebes eingesetzt werden. - In der gezeigten Ausführungsform kann die Maschine
12 eine Maschine für fossilen Brennstoff sein, wie etwa ein Benzin- oder Dieselmotor, der leicht angepasst werden kann, um seine verfügbare Ausgangsleistung typischerweise mit einer wählbaren Anzahl von Umdrehungen pro Minute (RPM oder U/min) abzugeben. - Ungeachtet des Mittels, durch das die Maschine
12 mit dem Getriebeantriebselement17 verbunden ist, ist das Getriebeantriebselement17 mit einem Planetenradsatz in dem Getriebe14 verbunden. - Ein Abtriebselement
19 des Getriebes14 ist mit einem Achsantrieb16 verbunden. - Das Getriebe
14 benutzt drei Differenzialzahnradsätze, vorzugsweise in der Natur von Planetenradsätzen20 ,30 und40 . Der Planetenradsatz20 wendet ein äußeres Zahnradelement24 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad24 umgibt ein inneres Zahnradelement22 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger26 lagert drehbar mehrere Planetenräder27 , so dass jedes Planetenrad27 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad24 als auch dem inneren Sonnenrad22 des ersten Planetenradsatzes20 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
30 wendet auch ein äußeres Zahnradelement34 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad34 umgibt ein inneres Zahnradelement32 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger36 lagert drehbar mehrere Planetenräder37 , so dass jedes Planetenrad37 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad34 als auch dem inneren Sonnenrad32 des Planetenradsatzes30 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
40 wendet auch ein äußeres Zahnradelement44 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad44 umgibt ein inneres Zahnradelement42 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger46 lagert drehbar mehrere Planetenräder47 , so dass jedes Planetenrad47 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad44 als auch dem inneren Sonnenrad42 des Planetenradsatzes40 in Eingriff steht. - Die Antriebswelle
17 ist ständig mit dem Träger46 des Planetenradsatzes40 verbunden. Die Abtriebswelle19 ist ständig mit dem Hohlrad24 des Planetenradsatzes20 verbunden. - Ein erstes Verbindungselement
70 verbindet das Sonnenrad22 des Planetenradsatzes20 ständig mit dem Träger36 des Planetenradsatzes30 . Ein zweites Verbindungselement72 verbindet das Sonnenrad32 des Planetenradsatzes30 ständig mit dem Sonnenrad42 des Planetenradsatzes40 . Ein drittes Verbindungselement74 verbindet das Hohlrad34 des Planetenradsatzes30 ständig mit dem Getriebegehäuse60 . - Die erste bevorzugte Ausführungsform
10 umfasst auch einen ersten, zweiten und dritten Motor/Generator80 ,82 bzw.84 . Der Stator des ersten Motors/Generators80 ist an dem Getriebegehäuse60 befestigt. Der Rotor des ersten Motors/Generators80 ist an dem Träger26 des Planetenradsatzes20 befestigt. - Der Stator des zweiten Motors/Generators
82 ist an dem Getriebegehäuse60 befestigt. Der Rotor des zweiten Motors/Generators82 ist an dem Träger36 des Planetenradsatzes30 befestigt. - Der Stator des dritten Motors/Generators
84 ist an dem Getriebegehäuse60 befestigt. Der Rotor des dritten Motors/Generators84 ist an dem Hohlrad44 des Planetenradsatzes40 befestigt. - Kehren wir nun zu der Beschreibung der Leistungsquellen zurück, ist aus der vorstehenden Beschreibung und mit besonderem Bezug auf
1 festzustellen, dass das Getriebe14 selektiv Leistung von der Maschine12 empfängt. Das Hybridgetriebe empfängt auch Leistung von einer elektrischen Leistungsquelle86 , die mit einem Controller88 verbunden ist. Die elektrische Leistungsquelle86 kann eine oder mehrere Batterien sein. Andere elektrische Leistungsquellen, wie Kondensatoren oder Brennstoffzellen, die die Fähigkeit haben, elektrische Leistung bereitzustellen oder zu speichern und abzugeben, können anstelle von oder in Kombination mit Batterien verwendet werden, ohne die Konzepte der vorliegenden Erfindung zu verändern. Das Drehzahlverhältnis zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle ist durch die Drehzahlen der drei Motoren/Generatoren und die Hohlrad/Sonnenrad-Zähneverhältnisse der Planetenradsätze vorgeschrieben. Fachleute in der Getriebetechnik werden erkennen, dass die gewünschten Drehzahlverhältnisse zwischen Antrieb und Abtrieb durch geeignete Wahl der Drehzahlen der drei Motoren/Generatoren realisiert werden können. - BESCHREIBUNG EINER ZWEITEN BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
- In
2 ist ein Antriebsstrang110 gezeigt, der eine Maschine12 umfasst, die mit einer anderen Ausführungsform des verbesserten elektrisch verstellbaren Getriebes (EVT) verbunden ist, das allgemein mit dem Bezugszeichen114 bezeichnet ist. Das Getriebe114 ist konstruiert, um mindestens einen Teil seiner Antriebsleistung von der Maschine12 zu empfangen. Wie gezeigt weist die Maschine12 eine Abtriebswelle auf, die als das Antriebselement17 des Getriebes114 dient. Ein Dämpfer für transientes Drehmoment (nicht gezeigt) kann ebenfalls zwischen der Maschine12 und dem Antriebselement17 des Getriebes eingesetzt werden. - In der gezeigten Ausführungsform kann die Maschine
12 eine Maschine für fossilen Brennstoff sein, wie etwa ein Benzin- oder Dieselmotor, der leicht angepasst werden kann, um seine verfügbare Ausgangsleistung typischerweise mit einer wählbaren Anzahl von Umdrehungen pro Minute (RPM oder U/min) abzugeben. - Ungeachtet des Mittels, durch das die Maschine
12 mit dem Getriebeantriebselement17 verbunden ist, ist das Getriebeantriebselement17 mit einem Planetenradsatz in dem Getriebe114 verbunden. - Ein Abtriebselement
19 des Getriebes114 ist mit einem Achsantrieb16 verbunden. - Das Getriebe
114 benutzt drei Differenzialzahnradsätze, vorzugsweise in der Natur von Planetenradsätzen120 ,130 und140 . Der Planetenradsatz120 wendet ein äußeres Zahnradelement124 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad124 umgibt ein inneres Zahnradelement122 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger126 lagert drehbar mehrere Planetenräder127 , so dass jedes Planetenrad127 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad124 als auch dem inneren Sonnenrad122 des ersten Planetenradsatzes120 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
130 wendet auch ein äußeres Zahnradelement134 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad134 umgibt ein inneres Zahnradelement132 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger136 lagert drehbar mehrere Planetenräder137 , so dass jedes Planetenrad137 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad134 als auch dem inneren Sonnenrad132 des Planetenradsatzes130 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
140 wendet auch ein äußeres Zahnradelement144 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad144 umgibt ein inneres Zahnradelement142 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger146 lagert drehbar mehrere Planetenräder147 , so dass jedes Planetenrad147 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad144 als auch dem inneren Sonnenrad142 des Planetenradsatzes140 in Eingriff steht. - Die Antriebswelle
17 ist ständig mit dem Träger146 des Planetenradsatzes140 verbunden. Die Abtriebswelle19 ist ständig mit dem Hohlrad124 des Planetenradsatzes120 verbunden. - Ein erstes Verbindungselement
170 verbindet das Sonnenrad122 des Planetenradsatzes120 ständig mit dem Sonnenrad132 des Planetenradsatzes130 . Ein zweites Verbindungselement172 verbindet den Träger136 des Planetenradsatzes130 ständig mit dem Sonnenrad142 des Planetenradsatzes140 . Ein drittes Verbindungselement174 verbindet das Hohlrad134 des Planetenradsatzes130 ständig mit dem Getriebegehäuse160 . - Die zweite bevorzugte Ausführungsform
110 umfasst auch einen ersten, zweiten und dritten Motor/Generator180 ,182 bzw.184 . Der Stator des ersten Motors/Generators180 ist an dem Getriebegehäuse160 befestigt. Der Rotor des ersten Motors/Generators180 ist an dem Träger126 des Planetenradsatzes120 befestigt. - Der Stator des zweiten Motors/Generators
182 ist an dem Getriebegehäuse160 befestigt. Der Rotor des zweiten Motors/Generators182 ist an dem Träger136 des Planetenradsatzes130 befestigt. - Der Stator des dritten Motors/Generators
184 ist an dem Getriebegehäuse160 befestigt. Der Rotor des dritten Motors/Generators184 ist an dem Hohlrad144 des Planetenradsatzes140 befestigt. - Das Hybridgetriebe
114 empfängt Leistung von der Maschine12 und tauscht auch Leistung mit einer elektrischen Leistungsquelle186 aus, die mit einem Controller188 verbunden ist. - BESCHREIBUNG EINER DRITTEN BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
- In
3 ist ein Antriebsstrang210 gezeigt, der eine Maschine12 umfasst, die mit einer anderen Ausführungsform des verbesserten elektrisch verstellbaren Getriebes (EVT) verbunden ist, das allgemein mit dem Bezugszeichen214 bezeichnet ist. Das Getriebe214 ist konstruiert, um mindestens einen Teil seiner Antriebsleistung von der Maschine12 zu empfangen. Wie gezeigt weist die Maschine12 eine Abtriebswelle auf, die als das Antriebselement17 des Getriebes214 dient. Ein Dämpfer für transientes Drehmoment (nicht gezeigt) kann ebenfalls zwischen der Maschine12 und dem Antriebselement17 des Getriebes eingesetzt werden. - In der gezeigten Ausführungsform kann die Maschine
12 eine Maschine für fossilen Brennstoff sein, wie etwa ein Benzin- oder Dieselmotor, der leicht angepasst werden kann, um seine verfügbare Ausgangsleistung typischerweise mit einer wählbaren Anzahl von Umdrehungen pro Minute (RPM oder U/min) abzugeben. - Ungeachtet des Mittels, durch das die Maschine
12 mit dem Getriebeantriebselement17 verbunden ist, ist das Getriebeantriebselement17 mit einem Planetenradsatz in dem Getriebe214 verbunden. - Ein Abtriebselement
19 des Getriebes214 ist mit einem Achsantrieb16 verbunden. - Das Getriebe
214 benutzt drei Differenzialzahnradsätze, vorzugsweise in der Natur von Planetenradsätzen220 ,230 und240 . Der Planetenradsatz220 wendet ein äußeres Zahnradelement224 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad224 umgibt ein inneres Zahnradelement222 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger226 lagert drehbar mehrere Planetenräder227 , so dass jedes Planetenrad227 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad224 als auch dem inneren Sonnenrad222 des ersten Planetenradsatzes220 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
230 wendet auch ein äußeres Zahnradelement234 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad234 umgibt ein inneres Zahnradelement232 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger236 lagert drehbar mehrere Planetenräder237 , so dass jedes Planetenrad237 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad234 als auch dem inneren Sonnenrad232 des Planetenradsatzes230 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
240 wendet auch ein äußeres Zahnradelement244 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad244 umgibt ein inneres Zahnradelement242 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger246 lagert drehbar mehrere Planetenräder247 , so dass jedes Planetenrad247 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad244 als auch dem inneren Sonnenrad242 des Planetenradsatzes240 in Eingriff steht. - Die Antriebswelle
17 ist ständig mit dem Sonnenrad222 des Planetenradsatzes220 verbunden. Die Abtriebswelle19 ist ständig mit dem Träger246 des Planetenradsatzes240 verbunden. - Ein erstes Verbindungselement
270 verbindet das Hohlrad224 ständig mit dem Hohlrad234 . Ein zweites Verbindungselement272 verbindet das Sonnenrad232 ständig mit dem Sonnenrad242 . Ein drittes Verbindungselement274 verbindet den Träger236 ständig mit dem Getriebegehäuse260 . - Die bevorzugte Ausführungsform
210 umfasst auch einen ersten, zweiten und dritten Motor/Generator280 ,282 bzw.284 . Der Stator des ersten Motors/Generators280 ist an dem Getriebegehäuse260 befestigt. Der Rotor des ersten Motors/Generators280 ist an dem Träger226 des Planetenradsatzes220 befestigt. - Der Stator des zweiten Motors/Generators
282 ist an dem Getriebegehäuse260 befestigt. Der Rotor des zweiten Motors/Generators282 ist an dem Hohlrad224 des Planetenradsatzes220 befestigt. - Der Stator des dritten Motors/Generators
284 ist an dem Getriebegehäuse260 befestigt. Der Rotor des dritten Motors/Generators284 ist an dem Hohlrad244 des Planetenradsatzes240 befestigt. - Das Hybridgetriebe
214 empfängt Leistung von der Maschine12 und tauscht auch Leistung mit einer elektrischen Leistungsquelle286 aus, die mit einem Controller288 verbunden ist. - BESCHREIBUNG EINER VIERTEN BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
- In
4 ist ein Antriebsstrang310 gezeigt, der eine Maschine12 umfasst, die mit einer anderen Ausführungsform des verbesserten elektrisch verstellbaren Getriebes (EVT) verbunden ist, das allgemein mit dem Bezugs zeichen314 bezeichnet ist. Das Getriebe314 ist konstruiert, um mindestens einen Teil seiner Antriebsleistung von der Maschine12 zu empfangen. Wie gezeigt weist die Maschine12 eine Abtriebswelle auf, die als das Antriebselement17 des Getriebes314 dient. Ein Dämpfer für transientes Drehmoment (nicht gezeigt) kann ebenfalls zwischen der Maschine12 und dem Antriebselement17 des Getriebes eingesetzt werden. - In der gezeigten Ausführungsform kann die Maschine
12 eine Maschine für fossilen Brennstoff sein, wie etwa ein Benzin- oder Dieselmotor, der leicht angepasst werden kann, um seine verfügbare Ausgangsleistung typischerweise mit einer wählbaren Anzahl von Umdrehungen pro Minute (RPM oder U/min) abzugeben. - Ungeachtet des Mittels, durch das die Maschine
12 mit dem Getriebeantribselement17 verbunden ist, ist das Getriebeantriebselement17 mit einem Planetenradsatz in dem Getriebe14 verbunden. Ein Abtriebselement19 des Getriebes314 ist mit einem Achsantrieb16 verbunden. - Das Getriebe
314 benutzt drei Differenzialzahnradsätze, vorzugsweise in der Natur von Planetenradsätzen320 ,330 und340 . Der Planetenradsatz320 wendet ein äußeres Zahnradelement324 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad324 umgibt ein inneres Zahnradelement322 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger326 lagert drehbar mehrere Planetenräder327 , so dass jedes Planetenrad327 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad324 als auch dem inneren Sonnenrad322 des ersten Planetenradsatzes320 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
330 wendet auch ein äußeres Zahnradelement334 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad334 umgibt ein inneres Zahnradelement332 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger336 lagert drehbar mehrere Planetenräder337 , so dass jedes Planetenrad337 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad334 als auch dem inneren Sonnenrad332 des Planetenradsatzes330 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
340 wendet auch ein äußeres Zahnradelement344 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad344 umgibt ein inneres Zahnradelement342 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger346 lagert drehbar mehrere Planetenräder347 , so dass jedes Planetenrad347 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad344 als auch dem inneren Sonnenrad342 des Planetenradsatzes340 in Eingriff steht. - Die Antriebswelle
17 ist ständig mit dem Sonnenrad342 des Planetenradsatzes340 verbunden. Die Abtriebswelle19 ist ständig mit dem Hohlrad324 des Planetenradsatzes320 verbunden. - Ein erstes Verbindungselement
370 verbindet das Sonnenrad322 ständig mit dem Hohlrad334 . Ein zweites Verbindungselement372 verbindet den Träger336 ständig mit dem Hohlrad344 . Ein drittes Verbindungselement374 verbindet das Sonnenrad332 ständig mit dem Getriebegehäuse360 . - Die bevorzugte Ausführungsform
310 umfasst auch einen ersten, zweiten und dritten Motor/Generator380 ,382 bzw.384 . Der Stator des ersten Motors/Generators380 ist an dem Getriebegehäuse360 befestigt. Der Rotor des ersten Motors/Generators380 ist an dem Träger326 befestigt. - Der Stator des zweiten Motors/Generators
382 ist an dem Getriebegehäuse360 befestigt. Der Rotor des zweiten Motors/Generators382 ist an dem Hohlrad334 befestigt. - Der Stator des dritten Motors/Generators
384 ist an dem Getriebegehäuse360 befestigt. Der Rotor des dritten Motors/Generators384 ist an dem Träger346 befestigt. - Das Hybridgetriebe
314 empfängt Leistung von der Maschine12 und tauscht auch Leistung mit einer elektrischen Leistungsquelle386 aus, die mit einem Controller388 verbunden ist. - BESCHREIBUNG EINER FÜNFTEN BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
- In
5 ist ein Antriebsstrang410 gezeigt, der eine Maschine12 umfasst, die mit einer anderen Ausführungsform des verbesserten elektrisch verstellbaren Getriebes (EVT) verbunden ist, das allgemein mit dem Bezugszeichen414 bezeichnet ist. Das Getriebe414 ist konstruiert, um mindestens einen Teil seiner Antriebsleistung von der Maschine12 zu empfangen. Wie gezeigt weist die Maschine12 eine Abtriebswelle auf, die als das Antriebselement17 des Getriebes414 dient. Ein Dämpfer für transientes Drehmoment (nicht gezeigt) kann ebenfalls zwischen der Maschine12 und dem Antriebselement17 des Getriebes eingesetzt werden. - In der gezeigten Ausführungsform kann die Maschine
12 eine Maschine für fossilen Brennstoff sein, wie etwa ein Benzin- oder Dieselmotor, der leicht angepasst werden kann, um seine verfügbare Ausgangsleistung typischerweise mit einer wählbaren Anzahl von Umdrehungen pro Minute (RPM oder U/min) abzugeben. - Ungeachtet des Mittels, durch das die Maschine
12 mit dem Getriebeantriebselement17 verbunden ist, ist das Getriebeantriebselement17 mit einem Planetenradsatz in dem Getriebe414 verbunden. Ein Abtriebselement19 des Getriebes414 ist mit einem Achsantrieb16 verbunden. - Das Getriebe
414 benutzt drei Differenzialzahnradsätze, vorzugsweise in der Natur von Planetenradsätzen420 ,430 und440 . Der Planetenradsatz420 wendet ein äußeres Zahnradelement424 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad424 umgibt ein inneres Zahnradelement422 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger426 lagert drehbar mehrere Planetenräder427 , so dass jedes Planetenrad427 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad424 als auch dem inneren Sonnenrad422 des ersten Planetenradsatzes420 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
430 wendet auch ein äußeres Zahnradelement434 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad434 umgibt ein inneres Zahnradelement432 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger436 lagert drehbar mehrere Planetenräder437 , so dass jedes Planetenrad437 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad434 als auch dem inneren Sonnenrad432 des Planetenradsatzes430 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
440 wendet auch ein äußeres Zahnradelement444 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad444 umgibt ein inneres Zahnradelement442 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger446 lagert drehbar mehrere Planetenräder447 , so dass jedes Planetenrad447 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad444 als auch dem inneren Sonnenrad442 des Planetenradsatzes440 in Eingriff steht. - Die Antriebswelle
17 ist ständig mit dem Sonnenrad422 verbunden. Die Abtriebswelle19 ist ständig mit dem Hohlrad444 verbunden. - Ein erstes Verbindungselement
470 verbindet den Träger426 ständig mit dem Hohlrad434 . Ein zweites Verbindungselement472 verbindet den Träger436 ständig mit dem Träger446 . Ein drittes Verbindungselement474 verbindet das Sonnenrad432 ständig mit dem Getriebegehäuse460 . - Die bevorzugte Ausführungsform
410 umfasst auch einen ersten, zweiten und dritten Motor/Generator480 ,482 bzw.484 . Der Stator des ersten Motors/Generators480 ist an dem Getriebegehäuse460 befestigt. Der Rotor des ersten Motors/Generators480 ist an dem Träger426 befestigt. - Der Stator des zweiten Motors/Generators
482 ist an dem Getriebegehäuse460 befestigt. Der Rotor des zweiten Motors/Generators482 ist an dem Hohlrad424 befestigt. - Der Stator des dritten Motors/Generators
484 ist an dem Getriebegehäuse460 befestigt. Der Rotor des dritten Motors/Generators484 ist an dem Sonnenrad442 befestigt. - Das Hybridgetriebe
414 empfängt Leistung von der Maschine12 und tauscht auch Leistung mit einer elektrischen Leistungsquelle486 aus, die mit einem Controller488 verbunden ist. - BESCHREIBUNG EINER SECHSTEN BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
- In
6 ist ein Antriebsstrang510 gezeigt, der eine Maschine12 umfasst, die mit einer anderen Ausführungsform des verbesserten elektrisch verstellbaren Getriebes (EVT) verbunden ist, das allgemein mit dem Bezugszeichen514 bezeichnet ist. Das Getriebe514 ist konstruiert, um mindestens einen Teil seiner Antriebsleistung von der Maschine12 zu empfangen. Wie gezeigt weist die Maschine12 eine Abtriebswelle auf, die als das Antriebselement17 des Getriebes514 dient. Ein Dämpfer für transientes Drehmoment (nicht gezeigt) kann ebenfalls zwischen der Maschine12 und dem Antriebselement17 des Getriebes eingesetzt werden. - In der gezeigten Ausführungsform kann die Maschine
12 eine Maschine für fossilen Brennstoff sein, wie etwa ein Benzin- oder Dieselmotor, der leicht angepasst werden kann, um seine verfügbare Ausgangsleistung typischerweise mit einer wählbaren Anzahl von Umdrehungen pro Minute (RPM oder U/min) abzugeben. - Ungeachtet des Mittels, durch das die Maschine
12 mit dem Getriebeantriebselement17 verbunden ist, ist das Getriebeantriebselement17 mit einem Planetenradsatz in dem Getriebe514 verbunden. Ein Abtriebselement19 des Getriebes514 ist mit einem Achsantrieb16 verbunden. - Das Getriebe
514 benutzt drei Differenzialzahnradsätze, vorzugsweise in der Natur von Planetenradsätzen520 ,530 und540 . Der Planetenradsatz520 wendet ein äußeres Zahnradelement524 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad524 umgibt ein inneres Zahnradelement522 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger526 lagert drehbar mehrere Planetenräder527 , so dass jedes Planetenrad527 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad524 als auch dem inneren Sonnenrad522 des Planetenradsatzes520 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
530 wendet auch ein äußeres Zahnradelement534 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad534 umgibt ein inneres Zahnradelement532 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger536 lagert drehbar mehrere Planetenräder537 , so dass jedes Planetenrad537 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad534 als auch dem inneren Sonnenrad532 des Planetenradsatzes530 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
540 wendet auch ein äußeres Zahnradelement544 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad544 umgibt ein inneres Zahnradelement542 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger546 lagert drehbar mehrere Planetenräder547 , so dass jedes Planetenrad547 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem inneren Sonnenrad542 als auch dem äußeren Hohlrad544 und dem jeweiligen Planetenrad547 in Eingriff steht. - Die Antriebswelle
17 ist ständig mit dem Hohlrad544 verbunden. Die Abtriebswelle19 ist ständig mit dem Sonnenrad522 verbunden. - Ein erstes Verbindungselement
570 verbindet das Hohlrad524 ständig mit dem Hohlrad534 . Ein zweites Verbindungselement572 verbindet das Sonnenrad532 ständig mit dem Sonnenrad542 . Ein drittes Verbindungselement574 verbindet den Träger536 ständig mit dem Getriebegehäuse560 . - Die bevorzugte Ausführungsform
510 umfasst auch einen ersten, zweiten und dritten Motor/Generator580 ,582 bzw.584 . Der Stator des ersten Motors/Generators580 ist an dem Getriebegehäuse560 befestigt. Der Rotor des ersten Motors/Generators580 ist an dem Träger526 befestigt. - Der Stator des zweiten Motors/Generators
582 ist an dem Getriebegehäuse560 befestigt. Der Rotor des zweiten Motors/Generators582 ist an dem Sonnenrad532 befestigt. - Der Stator des dritten Motors/Generators
584 ist an dem Getriebegehäuse560 befestigt. Der Rotor des dritten Motors/Generators584 ist an dem Träger546 befestigt. - Das Hybridgetriebe
514 empfängt Leistung von der Maschine12 und tauscht auch Leistung mit einer elektrischen Leistungsquelle586 aus, die mit einem Controller588 verbunden ist. - BESCHREIBUNG EINER SIEBTEN BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
- In
7 ist ein Antriebsstrang610 gezeigt, der eine Maschine12 umfasst, die mit einer anderen Ausführungsform des verbesserten elektrisch verstellbaren Getriebes (EVT) verbunden ist, das allgemein mit dem Bezugszeichen614 bezeichnet ist. Das Getriebe614 ist konstruiert, um mindestens einen Teil seiner Antriebsleistung von der Maschine12 zu empfangen. Wie gezeigt weist die Maschine12 eine Abtriebswelle auf, die als das Antriebselement17 des Getriebes614 dient. Ein Dämpfer für transientes Drehmoment (nicht gezeigt) kann ebenfalls zwischen der Maschine12 und dem Antriebselement17 des Getriebes eingesetzt werden. - In der gezeigten Ausführungsform kann die Maschine
12 eine Maschine für fossilen Brennstoff sein, wie etwa ein Benzin- oder Dieselmotor, der leicht angepasst werden kann, um seine verfügbare Ausgangsleistung typischerweise mit einer wählbaren Anzahl von Umdrehungen pro Minute (RPM oder U/min) abzugeben. - Ungeachtet des Mittels, durch das die Maschine
12 mit dem Getriebeantriebselement17 verbunden ist, ist das Getriebeantriebselement17 mit einem Planetenradsatz in dem Getriebe614 verbunden. Ein Abtriebselement19 des Getriebes614 ist mit einem Achsantrieb16 verbunden. - Das Getriebe
614 benutzt drei Differenzialzahnradsätze, vorzugsweise in der Natur von Planetenradsätzen620 ,630 und640 . Der Planetenradsatz620 wendet ein äußeres Zahnradelement624 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad624 umgibt ein inneres Zahnradelement622 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger626 lagert drehbar mehrere Planetenräder627 , so dass jedes Planetenrad627 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad624 als auch dem inneren Sonnenrad622 des ersten Planetenradsatzes620 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
630 wendet auch ein äußeres Zahnradelement634 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad634 umgibt ein inneres Zahnradelement632 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger636 lagert drehbar mehrere Planetenräder637 , so dass jedes Planetenrad637 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad634 als auch dem inneren Sonnenrad632 des Planetenradsatzes630 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
640 wendet auch ein äußeres Zahnradelement644 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad644 umgibt ein inneres Zahnradelement642 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger646 lagert drehbar mehrere Planetenräder647 , so dass jedes Planetenrad647 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad644 als auch dem inneren Sonnenrad642 des Planetenradsatzes640 in Eingriff steht. - Die Antriebswelle
17 ist ständig mit dem Träger636 verbunden. Die Abtriebswelle19 ist ständig mit dem Träger646 verbunden. - Ein erstes Verbindungselement
670 verbindet das Sonnenrad622 ständig mit dem Träger636 . Ein zweites Verbindungselement672 verbindet das Hohlrad634 ständig mit dem Sonnenrad642 . Ein drittes Verbindungselement674 verbindet das Sonnenrad632 ständig mit dem Getriebegehäuse660 . - Die bevorzugte Ausführungsform
610 umfasst auch einen ersten, zweiten und dritten Motor/Generator680 ,682 bzw.684 . Der Stator des ersten Motors/Generators680 ist an dem Getriebegehäuse660 befestigt. Der Rotor des ersten Motors/Generators680 ist an dem Träger626 befestigt. - Der Stator des zweiten Motors/Generators
682 ist an dem Getriebegehäuse660 befestigt. Der Rotor des zweiten Motors/Generators682 ist an dem Hohlrad624 befestigt. - Der Stator des dritten Motors/Generators
684 ist an dem Getriebegehäuse660 befestigt. Der Rotor des dritten Motors/Generators684 ist an dem Hohlrad644 befestigt. - Das Hybridgetriebe
614 empfängt Leistung von der Maschine12 und tauscht auch Leistung mit einer elektrischen Leistungsquelle686 aus, die mit einem Controller688 verbunden ist. - BESCHREIBUNG EINER ACHTEN BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
- In
8 ist ein Antriebsstrang710 gezeigt, der eine Maschine12 umfasst, die mit einer anderen Ausführungsform des verbesserten elektrisch verstellbaren Getriebes (EVT) verbunden ist, das allgemein mit dem Bezugszeichen714 bezeichnet ist. Das Getriebe714 ist konstruiert, um mindestens einen Teil seiner Antriebsleistung von der Maschine12 zu empfangen. Wie gezeigt weist die Maschine12 eine Abtriebswelle auf, die als das Antriebselement17 des Getriebes714 dient. Ein Dämpfer für transientes Drehmoment (nicht gezeigt) kann ebenfalls zwischen der Maschine12 und dem Antriebselement17 des Getriebes eingesetzt werden. - In der gezeigten Ausführungsform kann die Maschine
12 eine Maschine für fossilen Brennstoff sein, wie etwa ein Benzin- oder Dieselmotor, der leicht angepasst werden kann, um seine verfügbare Ausgangsleistung typischerweise mit einer wählbaren Anzahl von Umdrehungen pro Minute (RPM oder U/min) abzugeben. - Ungeachtet des Mittels, durch das die Maschine
12 mit dem Getriebeantriebselement17 verbunden ist, ist das Getriebeantriebselement17 mit einem Planetenradsatz in dem Getriebe714 verbunden. Ein Abtriebselement19 des Getriebes714 ist mit einem Achsantrieb16 verbunden. - Das Getriebe
714 benutzt drei Differenzialzahnradsätze, vorzugsweise in der Natur von Planetenradsätzen720 ,730 und740 . Der Planetenradsatz720 wendet ein äußeres Zahnradelement724 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad724 umgibt ein inneres Zahnradelement722 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger726 lagert drehbar mehrere Planetenräder727 , so dass jedes Planetenrad727 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad724 als auch dem inneren Sonnenrad722 des Planetenradsatzes720 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
730 wendet auch ein äußeres Zahnradelement734 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad734 umgibt ein inneres Zahnradelement732 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger736 lagert drehbar mehrere Planetenräder737 , so dass jedes Planetenrad737 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad734 als auch dem inneren Sonnenrad732 des Planetenradsatzes730 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
740 wendet auch ein äußeres Zahnradelement744 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad744 umgibt ein inneres Zahnradelement742 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger746 lagert drehbar mehrere Planetenräder747 , so dass jedes Planetenrad747 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad744 als auch dem inneren Sonnenrad742 des Planetenradsatzes740 in Eingriff steht. - Die Antriebswelle
17 ist ständig mit dem Sonnenrad742 verbunden. Die Abtriebswelle19 ist ständig mit dem Hohlrad724 verbunden. - Ein erstes Verbindungselement
770 verbindet das Sonnenrad722 ständig mit dem Träger736 . Ein zweites Verbindungselement772 verbindet das Hohlrad734 ständig mit dem Träger746 . Ein drittes Verbindungselement774 verbindet das Sonnenrad732 ständig mit dem Getriebegehäuse760 . - Die bevorzugte Ausführungsform
710 umfasst auch einen ersten, zweiten und dritten Motor/Generator780 ,782 bzw.784 . Der Stator des ersten Motors/Generators780 ist an dem Getriebegehäuse760 befestigt. Der Rotor des ersten Motors/Generators780 ist an dem Träger726 befestigt. - Der Stator des zweiten Motors/Generators
782 ist an dem Getriebegehäuse760 befestigt. Der Rotor des zweiten Motors/Generators782 ist an dem Hohlrad744 befestigt. - Der Stator des dritten Motors/Generators
784 ist an dem Getriebegehäuse760 befestigt. Der Rotor des dritten Motors/Generators784 ist an dem Träger746 befestigt. - Das Hybridgetriebe
714 empfängt Leistung von der Maschine12 und tauscht auch Leistung mit einer elektrischen Leistungsquelle786 aus, die mit einem Controller788 verbunden ist. - BESCHREIBUNG EINER NEUNTEN BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
- In
9 ist ein Antriebsstrang810 gezeigt, der eine Maschine12 umfasst, die mit einer anderen Ausführungsform des verbesserten elektrisch verstellbaren Getriebes (EVT) verbunden ist, das allgemein mit dem Bezugszeichen814 bezeichnet ist. Das Getriebe814 ist konstruiert, um mindestens einen Teil seiner Antriebsleistung von der Maschine12 zu empfangen. Wie gezeigt weist die Maschine12 eine Abtriebswelle auf, die als das Antriebselement17 des Getriebes814 dient. Ein Dämpfer für transientes Drehmoment (nicht gezeigt) kann ebenfalls zwischen der Maschine12 und dem Antriebselement17 des Getriebes eingesetzt werden. - In der gezeigten Ausführungsform kann die Maschine
12 eine Maschine für fossilen Brennstoff sein, wie etwa ein Benzin- oder Dieselmotor, der leicht angepasst werden kann, um seine verfügbare Ausgangsleistung typischerweise mit einer wählbaren Anzahl von Umdrehungen pro Minute (RPM oder U/min) abzugeben. - Ungeachtet des Mittels, durch das die Maschine
12 mit dem Getriebeantriebselement17 verbunden ist, ist das Getriebeantriebselement17 mit einem Planetenradsatz in dem Getriebe814 verbunden. Ein Abtriebselement19 des Getriebes814 ist mit einem Achsantrieb16 verbunden. - Das Getriebe
814 benutzt drei Differenzialzahnradsätze, vorzugsweise in der Natur von Planetenradsätzen820 ,830 und840 . Der Planetenradsatz820 wendet ein äußeres Zahnradelement824 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad824 umgibt ein inneres Zahnradelement822 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger826 lagert drehbar mehrere Planetenräder827 , so dass jedes Planetenrad827 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad824 als auch dem inneren Sonnenrad822 des Planetenradsatzes820 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
830 wendet auch ein äußeres Zahnradelement834 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad834 umgibt ein inneres Zahnradelement832 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger836 lagert drehbar mehrere Planetenräder837 , so dass jedes Planetenrad837 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad834 als auch dem inneren Sonnenrad832 des Planetenradsatzes830 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
840 wendet auch ein äußeres Zahnradelement844 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad844 umgibt ein inneres Zahnradelement842 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger846 lagert drehbar mehrere Planetenräder847 , so dass jedes Planetenrad847 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad844 als auch dem inneren Sonnenrad842 des Planetenradsatzes840 in Eingriff steht. - Die Antriebswelle
17 ist ständig mit dem Sonnenrad822 verbunden. Die Abtriebswelle19 ist ständig mit dem Träger846 verbunden. - Ein erstes Verbindungselement
870 verbindet das Hohlrad824 ständig mit dem Hohlrad834 . Ein zweites Verbindungselement872 verbindet den Träger836 ständig mit dem Hohlrad844 . Ein drittes Verbindungselement874 verbindet das Sonnenrad832 ständig mit dem Getriebegehäuse860 . - Die bevorzugte Ausführungsform
810 umfasst auch einen ersten, zweiten und dritten Motor/Generator880 ,882 bzw.884 . Der Stator des ersten Motors/Generators880 ist an dem Getriebegehäuse860 befestigt. Der Rotor des ersten Motors/Generators880 ist an dem Träger826 befestigt. - Der Stator des zweiten Motors/Generators
882 ist an dem Getriebegehäuse860 befestigt. Der Rotor des zweiten Motors/Generators882 ist an dem Hohlrad844 befestigt. - Der Stator des dritten Motors/Generators
884 ist an dem Getriebegehäuse860 befestigt. Der Rotor des dritten Motors/Generators884 ist an dem Sonnenrad842 befestigt. - Das Hybridgetriebe
814 empfängt Leistung von der Maschine12 und tauscht auch Leistung mit einer elektrischen Leistungsquelle886 aus, die mit einem Controller888 verbunden ist. - BESCHREIBUNG EINER ZEHNTEN BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
- In
10 ist ein Antriebsstrang910 gezeigt, der eine Maschine12 umfasst, die mit einer anderen Ausführungsform des verbesserten elektrisch verstellbaren Getriebes (EVT) verbunden ist, das allgemein mit dem Bezugszeichen914 bezeichnet ist. Das Getriebe914 ist konstruiert, um mindestens einen Teil seiner Antriebsleistung von der Maschine12 zu empfangen. Wie gezeigt weist die Maschine12 eine Abtriebswelle auf, die als das Antriebselement17 des Getriebes914 dient. Ein Dämpfer für transientes Drehmoment (nicht gezeigt) kann ebenfalls zwischen der Maschine12 und dem Antriebselement17 des Getriebes eingesetzt werden. - In der gezeigten Ausführungsform kann die Maschine
12 eine Maschine für fossilen Brennstoff sein, wie etwa ein Benzin- oder Dieselmotor, der leicht angepasst werden kann, um seine verfügbare Ausgangsleistung typischerweise mit einer wählbaren Anzahl von Umdrehungen pro Minute (RPM oder U/min) abzugeben. - Ungeachtet des Mittels, durch das die Maschine
12 mit dem Getriebeantriebselement17 verbunden ist, ist das Getriebeantriebselement17 mit einem Planetenradsatz in dem Getriebe914 verbunden. Ein Abtriebselement19 des Getriebes914 ist mit einem Achsantrieb16 verbunden. - Das Getriebe
914 benutzt drei Differenzialzahnradsätze, vorzugsweise in der Natur von Planetenradsätzen920 ,930 und940 . Der Planetenradsatz920 wendet ein äußeres Zahnradelement924 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad924 umgibt ein inneres Zahnradelement922 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger926 lagert drehbar mehrere Planetenräder927 , so dass jedes Planetenrad927 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad924 als auch dem inneren Sonnenrad922 des Planetenradsatzes920 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
930 wendet ein äußeres Zahnradelement934 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad934 umgibt ein inneres Zahnradelement932 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger936 lagert drehbar mehrere Planetenräder937 , so dass jedes Planetenrad937 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad934 als auch dem inneren Sonnenrad932 des Planetenradsatzes930 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
940 wendet ein äußeres Zahnradelement944 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad944 umgibt ein inneres Zahnradelement942 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger946 lagert drehbar mehrere Planetenräder947 , so dass jedes Planetenrad947 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad944 als auch dem inneren Sonnenrad942 des Planetenradsatzes940 in Eingriff steht. - Die Antriebswelle
17 ist ständig mit dem Hohlrad944 verbunden. Die Abtriebswelle19 ist ständig mit dem Träger926 verbunden. - Ein erstes Verbindungselement
970 verbindet das Hohlrad924 ständig mit dem Träger936 . Ein zweites Verbindungselement972 verbindet das Sonnenrad932 ständig mit dem Träger946 . Ein drittes Verbindungselement974 verbindet das Hohlrad934 ständig mit dem Getriebegehäuse960 . - Die bevorzugte Ausführungsform
910 umfasst auch einen ersten, zweiten und dritten Motor/Generator980 ,982 bzw.984 . Der Stator des ersten Motors/Generators980 ist an dem Getriebegehäuse960 befestigt. Der Rotor des ersten Motors/Generators980 ist an dem Sonnenrad922 befestigt. - Der Stator des zweiten Motors/Generators
982 ist an dem Getriebegehäuse960 befestigt. Der Rotor des zweiten Motors/Generators982 ist an dem Träger926 , und somit dem Abtriebselement19 , befestigt. - Der Stator des dritten Motors/Generators
984 ist an dem Getriebegehäuse960 befestigt. Der Rotor des dritten Motors/Generators984 ist an dem Sonnenrad942 befestigt. - Das Hybridgetriebe
914 empfängt Leistung von der Maschine12 und tauscht auch Leistung mit einer elektrischen Leistungsquelle986 aus, die mit einem Controller988 verbunden ist. - BESCHREIBUNG EINER ELFTEN BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
- In
11 ist ein Antriebsstrang1010 gezeigt, der eine Maschine12 umfasst, die mit einer anderen Ausführungsform des verbesserten elektrisch verstellbaren Getriebes (EVT) verbunden ist, das allgemein mit dem Bezugszeichen1014 bezeichnet ist. Das Getriebe1014 ist konstruiert, um mindestens einen Teil seiner Antriebsleistung von der Maschine12 zu empfangen. Wie gezeigt weist die Maschine12 eine Abtriebswelle auf, die als das Antriebselement17 des Getriebes1014 dient. Ein Dämpfer für transientes Drehmoment (nicht gezeigt) kann ebenfalls zwischen der Maschine12 und dem Antriebselement17 des Getriebes eingesetzt werden. - In der gezeigten Ausführungsform kann die Maschine
12 eine Maschine für fossilen Brennstoff sein, wie etwa ein Benzin- oder Dieselmotor, der leicht angepasst werden kann, um seine verfügbare Ausgangsleistung typischerweise mit einer wählbaren Anzahl von Umdrehungen pro Minute (RPM oder U/min) abzugeben. - Ungeachtet des Mittels, durch das die Maschine
12 mit dem Getriebeantriebselement17 verbunden ist, ist das Getriebeantriebselement17 mit einem Planetenradsatz in dem Getriebe1014 verbunden. Ein Abtriebselement19 des Getriebes1014 ist mit einem Achsantrieb16 verbunden. - Das Getriebe
1014 benutzt drei Differenzialzahnradsätze, vorzugsweise in der Natur von Planetenradsätzen1020 ,1030 und1040 . Der Planetenradsatz1020 wendet ein äußeres Zahnradelement1024 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad1024 umgibt ein inneres Zahnradelement1022 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger1026 lagert drehbar mehrere Planetenräder1027 , so dass jedes Planetenrad1027 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad1024 als auch dem inneren Sonnenrad1022 des Planetenradsatzes1020 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
1030 wendet auch ein äußeres Zahnradelement1034 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad1034 umgibt ein inneres Zahnradelement1032 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger1036 lagert drehbar mehrere Planetenräder1037 , so dass jedes Planetenrad1037 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad1034 als auch dem inneren Sonnenrad1032 des Planetenradsatzes1030 in Eingriff steht. - Der Planetenradsatz
1040 wendet auch ein äußeres Zahnradelement1044 an, das typischerweise als das Hohlrad bezeichnet wird. Das Hohlrad1044 umgibt ein inneres Zahnradelement1042 , das typischerweise als das Sonnenrad bezeichnet wird. Ein Träger1046 lagert drehbar mehrere Planetenräder1047 , so dass jedes Planetenrad1047 gleichzeitig und kämmend mit sowohl dem äußeren Hohlrad1044 als auch dem inneren Sonnenrad1042 des Planetenradsatzes1040 in Eingriff steht. - Die Antriebswelle
17 ist ständig mit dem Hohlrad1044 verbunden. Die Abtriebswelle19 ist ständig mit dem Träger1026 verbunden. - Ein erstes Verbindungselement
1070 verbindet das Hohlrad1024 ständig mit dem Träger1036 . Ein zweites Verbindungselement1072 verbindet das Sonnenrad1032 ständig mit dem Träger1046 . Ein drittes Verbindungselement1074 verbindet das Hohlrad1034 ständig mit dem Getriebegehäuse1060 . - Die bevorzugte Ausführungsform
1010 umfasst auch einen ersten, zweiten und dritten Motor/Generator1080 ,1082 bzw.1084 . Der Stator des ersten Motors/Generators1080 ist an dem Getriebegehäuse1060 befestigt. Der Rotor des ersten Motors/Generators1080 ist an dem Sonnenrad1022 über einen versetzten Antrieb1090 , wie einen Riemen oder eine Kette, befestigt, der das Drehzahlverhältnis ändern kann. - Der Stator des zweiten Motors/Generators
1082 ist an dem Getriebegehäuse1060 befestigt. Der Rotor des zweiten Motors/Generators1082 ist an dem Hohlrad1024 befestigt. - Der Stator des dritten Motors/Generators
1084 ist an dem Getriebegehäuse1060 befestigt. Der Rotor des dritten Motors/Generators1084 ist an dem Sonnenrad1042 über ein versetztes Zahnrad1092 befestigt, das das Drehzahlverhältnis ändern kann. - Das Hybridgetriebe
1014 empfängt Leistung von der Maschine12 und tauscht auch Leistung mit einer elektrischen Leistungsquelle1086 aus, die mit einem Controller1088 verbunden ist. - Obgleich die besten Arten zur Ausführung der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, werden Fachleute, die diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.
Claims (12)
- Elektrisch verstellbares Getriebe, umfassend: ein Antriebselement zum Empfang von Leistung von einer Maschine; ein Abtriebselement; einen ersten, zweiten und dritten Motor/Generator; einen ersten, zweiten und dritten Differenzialzahnradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen; wobei das Antriebselement ständig mit einem Element der Zahnradsätze verbunden ist und das Abtriebselement ständig mit einem anderen Element der Zahnradsätze verbunden ist; ein erstes Verbindungselement, das das erste Element des ersten Zahnradsatzes ständig mit dem ersten Element des zweiten Zahnradsatzes verbindet; ein zweites Verbindungselement, das das zweite Element des zweiten Zahnradsatzes ständig mit dem ersten Element des dritten Zahnradsatzes verbindet; ein drittes Verbindungselement, das das dritte Element des zweiten Zahnradsatzes ständig mit einem feststehenden Element verbindet; wobei der erste Motor/Generator ständig mit einem Element des ersten oder zweiten Zahnradsatzes verbunden ist; der zweite Motor/Generator ständig mit einem Element des zweiten oder dritten Zahnradsatzes verbunden ist; der dritte Motor/Generator ständig mit einem Element des ersten oder dritten Zahnradsatzes verbunden ist; und wobei der erste, zweite und dritte Motor/Generator auf eine koordinierte Weise betreibbar sind, um ein elektrisch verstellbares Getriebe mit einem stufenlos verstellbaren Bereich von Drehzahlverhältnissen zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement bereitzustellen.
- Elektrisch verstellbares Getriebe nach Anspruch 1, wobei der erste, zweite und dritte Differenzialzahnradsatz Planetenradsätze sind.
- Elektrisch verstellbares Getriebe nach Anspruch 2, wobei Träger jedes Planetenradsatzes Einzelplanetenradträger sind.
- Elektrisch verstellbares Getriebe nach Anspruch 2, wobei zumindest ein Träger der Planetenradsätze ein Doppelplanetenradträger ist.
- Elektrisch verstellbares Getriebe nach Anspruch 1, wobei zumindest einer der Motoren/Generatoren mit den Zahnradsätzen durch eine Vorrichtung mit festem oder verstellbarem Drehzahlverhältnis, wie einen herkömmlichen Zahnradsatz, einen Riemenantrieb, einen Kettenantrieb oder Kombinationen davon, verbunden ist.
- Elektrisch verstellbares Getriebe nach Anspruch 1, wobei sich das elektrisch verstellbare Getriebe durch das Fehlen von Kupplungen auszeichnet.
- Elektrisch verstellbares Getriebe nach Anspruch 1, wobei zumindest einer der Motoren/Generatoren mit dem Antriebselement oder dem Abtriebselement verbunden ist.
- Elektrisch verstellbares Getriebe, umfassend: ein Antriebselement zum Empfang von Leistung von einer Maschine; ein Abtriebselement; einen ersten, zweiten und dritten Motor/Generator; einen ersten, zweiten und dritten Differenzialzahnradsatz, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen; wobei das Antriebselement ständig mit einem Element der Zahnradsätze verbunden ist und das Abtriebselement ständig mit einem anderen Element der Zahnradsätze verbunden ist; ein erstes Verbindungselement, das das erste Element des ersten Zahnradsatzes ständig mit dem ersten Element des zweiten Zahnradsatzes verbindet; ein zweites Verbindungselement, das das zweite Element des zweiten Zahnradsatzes ständig mit dem ersten Element des dritten Zahnradsatzes verbindet; ein drittes Verbindungselement, das das dritte Element des zweiten Zahnradsatzes ständig mit einem feststehenden Element verbindet; wobei der erste, zweite und dritte Motor/Generator ständig mit Elementen der Zahnradsätze verbunden sind; und wobei der erste, zweite und dritte Motor/Generator auf eine koordinierte Weise betreibbar sind, um ein elektrisch verstellbares Getriebe mit einem stufenlos verstellbaren Bereich von Drehzahlverhältnissen zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement bereitzustellen.
- Elektrisch verstellbares Getriebe nach Anspruch 8, wobei der erste, zweite und dritte Differenzialzahnradsatz Planetenradsätze sind.
- Elektrisch verstellbares Getriebe nach Anspruch 9, wobei Träger jedes Planetenradsatzes Einzelplanetenradträger sind.
- Elektrisch verstellbares Getriebe nach Anspruch 9, wobei zumindest ein Träger der Planetenradsätze ein Doppelplanetenradträger ist.
- Elektrisch verstellbares Getriebe nach Anspruch 8, wobei zumindest einer der Motoren/Generatoren mit den Zahnradsätzen durch eine Vorrichtung mit festem oder verstellbarem Drehzahlverhältnis, wie einen herkömmlichen Zahnradsatz, einen Riemenantrieb, einen Kettenantrieb oder Kombinationen davon, verbunden ist.
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