DE102007037631A1 - Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem für ein Hybridfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung sieht ein Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem für ein Hybridfahrzeug vor. Das Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem umfasst ein Planetengetriebe mit einem ersten, zweiten und dritten Planetenelement. Eine Maschine ist wirksam mit dem ersten Planetenelement verbunden, und ein erster Motor/Generator ist wirksam mit dem zweiten Planetenelement verbunden. Eine Drehmomentübertragungseinrichtung verbindet wirksam mehrere Zubehörteile mit dem dritten Planetenelement. Ein zweiter Motor/Generator ist wirksam mit dem dritten Planetenelement oder der Drehmomentübertragungseinrichtung verbunden. Der Maschinenausgang ist durch das Planetengetriebe übertragbar, um die Zubehörteile mit einer wählbaren Rate anzutreiben, und der erste und der zweite Motor/Generator sind steuerbar, um die Zubehörteile zu betreiben, während die Maschine abgeschaltet ist, und die Maschine neu zu starten.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung allgemein ein Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem für ein Hybridfahrzeug.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Angetriebene Zubehörteile in einem Hybridfahrzeug können z.B. einen Klimakompressor, eine Servolenkungspumpe und einen Wechselstromerzeuger umfassen. Diese Zubehörteile werden allgemein durch einen Ausgang von der Maschine versorgt. Einige der Zubehörteile in einem Hybridfahrzeug können Strom benötigen, während die Maschine abgeschaltet ist und das Fahrzeug von einem Elektromotor/Generator versorgt wird. Traditionell musste zum Antreiben von Hybridfahrzeugzubehörteilen bei abgeschalteter Maschine jedes solches Zubehörteil mit einem getrennten Elektromotor versehen werden. Ebenso ist allgemein notwendig, eine Einrichtung oder ein System vorzusehen, das dazu konfiguriert ist, die Maschine neu zu starten, nachdem sie abgeschaltet ist.
  • Herkömmliche Fahrzeugzubehörantriebssysteme umfassen eine Antriebsscheibe, die mit einer Maschinenausgangswelle verbunden ist. Eine flexible Kette oder ein Riemen koppelt die Antriebsscheibe mit mehreren Abtriebsscheiben, die jeweils wirksam mit einem Zubehörteil verbunden sind. Die Betriebsdrehzahlen der Zubehörteile in einem solchen herkömmlichen Antriebssystem sind direkt proportional zu der Drehzahl der Maschine. Da die Maschine über einen weiten Drehzahlbereich arbeitet (d.h. beispielsweise zwischen 500 und 8000 Umdrehungen min–1), sind die Zu behörteile typischerweise derart ausgelegt, dass sie die volle Kapazität am unteren Ende des Maschinendrehzahlbereichs liefern, um zu gewährleisten, dass sie funktionsbereit bleiben. Deshalb kann bei höheren Maschinendrehzahlen überschüssige, zu den Zubehörteilen übertragene Energie verloren gehen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung sieht ein Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem für ein Hybridfahrzeug vor. Das Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem umfasst ein Planetengetriebe mit einem ersten, zweiten und dritten Planetenelement. Eine Maschine ist wirksam mit dem ersten Planetenelement verbunden, und ein erster Motor/Generator ist wirksam mit dem zweiten Planetenelement verbunden. Eine Drehmomentübertragungseinrichtung verbindet wirksam mehrere Zubehörteile mit dem dritten Planetenelement. Ein zweiter Motor/Generator ist wirksam mit dem dritten Planetenelement oder der Drehmomentübertragungseinrichtung verbunden. Der Maschinenausgang ist durch das Planetengetriebe übertragbar, um die Zubehörteile mit einer wählbaren Rate anzutreiben, und der erste und der zweite Motor/Generator sind steuerbar, um die Zubehörteile zu betreiben, während die Maschine abgeschaltet ist, und die Maschine neu zu starten.
  • Nach der bevorzugten Ausführungsform ist das erste Planetenelement ein Hohlradelement, das zweite Planetenelement ist ein Sonnenradelement, und das dritte Planetenelement ist ein Planetenträgerelement.
  • Nach einer alternativen Ausführungsform ist das erste Planetenelement ein Sonnenradelement, das zweite Planetenelement ist ein Planetenträgerelement, und das dritte Planetenelement ist ein Hohlradelement.
  • Nach einer weiteren alternativen Ausführungsform ist das erste Planetenelement ein Hohlradelement, das zweite Planetenelement ist ein Planetenträgerelement, und das dritte Planetenelement ist ein Sonnenradelement.
  • Nach einer weiteren alternativen Ausführungsform ist das erste Planetenelement ein Planetenträgerelement, das zweite Planetenelement ist ein Hohlradelement, und das dritte Planetenelement ist ein Sonnenradelement.
  • Nach einer weiteren alternativen Ausführungsform ist das erste Planetenelement ein Planetenträgerelement, das zweite Planetenelement ist ein Sonnenradelement, und das dritte Planetenelement ist ein Hohlradelement.
  • Nach einer weiteren alternativen Ausführungsform ist das erste Planetenelement ein Sonnenradelement, das zweite Planetenelement ist ein Hohlradelement, und das dritte Planetenelement ist ein Planetenträgerelement.
  • Die obengenannten Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leicht aus der folgenden detaillierten Beschreibung der besten Arten zur Durchführung der Erfindung in Verbindung den beigefügten Zeichnungen deutlich.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Zubehörantriebssystem für ein Hybridfahrzeug;
  • 2 ist eine detailliertere schematische Darstellung des Zubehörantriebssystems von 1 nach der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ist eine detailliertere schematische Darstellung des Zubehörantriebssystems von 1 nach einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ist eine detailliertere schematische Darstellung des Zubehörantriebssystems von 1 nach einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 5 ist eine detailliertere schematische Darstellung des Zubehörantriebssystems von 1 nach einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 6 ist eine detailliertere schematische Darstellung des Zubehörantriebssystems von 1 nach einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 7 ist eine detailliertere schematische Darstellung des Zubehörantriebssystems von 1 nach einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 8 ist eine detailliertere schematische Darstellung des Zubehörantriebssystems von 1 nach einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 9 ist eine detailliertere schematische Darstellung des Zubehörantriebssystems von 1 nach einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORRZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Herkömmliche Zubehörantriebssysteme arbeiten, indem ein Maschinenausgang direkt zu den Zubehörteilen übertragen wird, so dass die Zubehörteile mit einer Drehzahl angetrieben werden, die direkt proportional zu der Maschinendrehzahl ist. Da die Maschine über einen weiten Drehzahlbereich arbeitet (d.h. beispielsweise zwischen 500 und 8000 Umdrehungen min–1), sind die Zubehörteile typischerweise derart ausgelegt, dass sie die volle Kapazität am unteren Ende des Maschinendrehzahlbereichs liefern, um zu gewährleisten, dass sie voll funktionsbereit bleiben. Wenn die Maschine mit höheren Drehzahlen arbeitet, übertragen herkömmliche Zubehörantriebssysteme deshalb mehr Energie zu den Zubehörteilen als nötig, um eine adäquate Funktion zu liefern. Die überschüssige, zu den Zubehörteilen übertragene Energie bewirkt Ineffizienz und vermindert die Kraftstoffwirtschaftlichkeit. Das (in 1 gezeigte) Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem (SAAD) 10 der vorliegenden Erfindung ermöglicht, dass die Zubehörteile mit einer vorbestimmten optimalen Drehzahl unabhängig von der Drehzahl angetrieben werden, mit welcher die Maschine läuft, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern.
  • Unter Bezug auf 1 ist eine schematische Darstellung eines SAAD-Systems 10 für ein Hybridfahrzeug gezeigt. Das SAAD-System 10 umfasst eine Maschine 12, die konfiguriert ist, um über eine Kurbelwelle oder Ausgangswelle 16 einen Ausgang zu einer Kurbelscheibe 14 zu übertragen. Ein erster Riemen oder eine Kette 18 koppelt die Kurbelscheibe 14 mit einer Zubehörantriebeingangsscheibe 20. Die Zubehörantriebeingangsscheibe 20 ist wirksam mit einem Differentialgetriebe wie dem Planetengetriebe 22 verbunden. Das Planetengetriebe 22 hat mehrere Elemente; darunter: ein Sonnenrad 24; mehrere Ritzel oder Planetenräder 26; ein Hohlrad 28; und einen Ritzelträger oder Planetenträger 30.
  • Die Maschine 12 überträgt auch einen Ausgang über die Kurbelwelle 16 zu einem Getriebe 17. Das Getriebe 17 überträgt den Ausgang von der Maschine 12 zu mehreren Rädern 19, um ein Hybridfahrzeug anzutreiben. Es versteht sich, dass das Getriebe 17 und die Räder 19 alle bekannten Konfigurationen umfassen können und nicht als Teil des SAAD-Systems 10 der vorliegenden Erfindung aufgenommen sind.
  • Das Planetengetriebe 22 ist konfiguriert, um die Drehzahl der Zubehörantriebeingangsscheibe 20 (die mit einem festgelegten Verhältnis der Maschinendrehzahl läuft) in einen vorbestimmten Wert umzuwandeln, der ausgewählt ist, um die Zubehörteile 38 wirksam anzutreiben. Mit anderen Worten kann das Planetengetriebe 22 selektiv den Betrag der Drehzahl von der Zubehörantriebeingangsscheibe 20 erhöhen oder vermindern, um die Zubehörteile mit einer effizienteren Geschwindigkeit anzutreiben und dadurch die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern. Der Ausgang von dem Planetengetriebe 22 wird zu einer Zubehörantriebausgangsscheibe 32 übertragen. Ein zweiter Riemen oder eine Kette 34 koppelt die Zubehörantriebausgangscheibe 32 mit einer oder mehreren Zubehörscheiben 36. Die Zubehörscheiben 36 sind jeweils wirksam mit einem Zubehör 38 verbunden.
  • Das SAAD-System 10 umfasst einen ersten Motor/Generator 40 und einen zweiten Motor/Generator 44. Der erste Motor/Generator 40 ist konfiguriert, um selektiv Drehmoment zu dem Planetengetriebe 22 zu übertragen und/oder davon aufzunehmen, entweder direkt oder durch eine Übertragungseinrichtung wie z.B. einen Riemen, eine Kette, ein Ausgleichsgetriebe, ein Differentialgetriebe usw. Der erste Motor/Generator 40 ist konfiguriert, um Strom von einer Speichereinrichtung wie der Batterie 45 aufzunehmen oder dorthin zu übertragen. Der zweite Motor/Generator 44 ist konfiguriert, um selektiv Drehmoment zu dem Planetengetriebe 22 zu übertragen und/oder davon aufzunehmen; der Zubehörantriebausgangsscheibe 32; oder einer der Zubehörscheiben 36, entweder direkt oder durch eine Übertragungseinrichtung wie z.B. einen Riemen, eine Kette, einen Radsatz, ein Differentialgetriebe usw. Der zweite Motor/Generator 40 ist konfiguriert, um Strom von einer Speichereinrichtung wie der Batterie 45 aufzunehmen oder dorthin zu übertragen. Der erste und der zweite Motor/Generator 40, 44 sind konfiguriert, um selektiv als ein Motor, ein Generator zu arbeiten, oder sie können abgeschaltet werden, um den Drehwiderstand zu reduzieren.
  • Der erste und der zweite Motor/Generator 40, 44 sind steuerbar, um die Zubehörteile 38 ungeachtet der Maschinendrehzahl mit einer vorbestimmten Rate anzutreiben. Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, kann das Planetengetriebe 22 gesteuert werden, um einen wählbaren Betrag an Ausgangsdrehmoment von noch einem weiteren seiner Elemente zu erzeugen, indem ein erster vorbestimmter Betrag an Eingangsdrehmoment von der Maschine 12 zu einem der Elemente des Planetengetriebes 22 übertragen wird und ein zweiter vorbestimmter Betrag an Eingangsdrehmoment von einem der Motoren/Generatoren 40, 44 zu einem anderen Element des Planetengetriebes 22 übertragen wird. Deshalb ist die Ausgangsdrehzahl des Planetengetriebes 22 innerhalb eines Betriebsbereichs wählbar, indem der Status der Motoren/Generatoren 40, 44 (d.h. entweder „Motor", „Generator" oder „aus") und der Betrag an Ausgang von den Motoren/Generatoren 40, 44 gesteuert wird.
  • Der erste und der zweite Motor/Generator 40, 44 sind steuerbar, um die Zubehörteile 38 anzutreiben, wenn die Maschine 12 abgeschaltet ist. Deshalb bleiben die Zubehörteile 38 selbst dann funktionsbereit, wenn das Hybridfahrzeug ausschließlich von einer alternativen (nicht gezeigten) Stromquelle versorgt wird, um Kraftstoff zu sparen. Wenn die Maschine 12 abgeschaltet ist, wird einer der Motoren/Generatoren 40, 44 bevorzugt als ein Motor betrieben, und der andere der Motoren/Generatoren 40, 44 wird bevorzugt als ein Generator betrieben; allerdings können alternative Betriebsarten ins Auge gefasst werden. Herkömmliche Hybridfahrzeug-Zubehörantriebssysteme implementieren typischerweise Elektromotoren für jedes Zubehörteil, um die Zubehörteile zu versorgen, wenn die Maschine abgeschaltet ist. Das SAAD-System 10 der vorliegenden Erfindung kann im Vergleich zu herkömmlichen Systemen Kosten reduzieren, indem weniger Komponenten implementiert werden (z.B. zwei Motoren/Generatoren 40, 44), um alle Zubehörteile 38 anzutreiben.
  • Der erste und der zweite Motor/Generator 40, 44 sind auch steuerbar, um die Maschine neu zu starten. Vorteilhaft können der erste und der zweite Motor/Generator 40, 44 die Zubehörteile 38 antreiben, wenn die Maschine 12 neu gestartet wird, so dass es zu keiner Unterbrechung des Betriebs des Zubehörteils 38 kommt. Genauer ist durch Steuerung des ersten und des zweiten Motors/Generators 40, 44 der Ausgang daraus derart auf die Zubehörteile 38 übertragbar, dass die Zubehörteile 38 versorgt bleiben, und auf die Maschine 12, so dass die Maschine 12 angetrieben wird. Wenn die Maschine von den Motoren/Generatoren 40, 44 angetrieben wird, kann ein Controller wie der Controller 42 einen (nicht gezeigten) Motorzündfunken einbringen, um die Maschine neu zu starten.
  • Die Maschine 12, der erste Motor/Generator 40 und der zweite Motor/Generator 44 sind wirksam mit einem Controller 42 verbunden. Der Controller 42 empfangt einen Eingang von der Maschine 12, der die aktuelle Maschinendrehzahl angibt, und berechnet entsprechende Drehzahl- und Drehmomentausgangswerte für die Motoren/Generatoren 44, die erforderlich sind, um eine vorbestimmte Ausgangsdrehzahl des Planetengetriebes 22 zu erzeugen. Wenn beispielsweise die Maschine 12 mit 4000 Umdre hungen min–1 läuft und die Zubehörteile 38 optimiert sind, um mit 1000 Umdrehungen min–1 zu laufen, berechnet der Controller 42 die Drehzahl und den Betrag der Drehmomentübertragung von den Motoren/Generatoren 40, 44, der erforderlich ist, um eine Ausgangsdrehzahl des Planetengetriebes 22 von 1000 Umdrehungen–1 zu erzeugen. Diese Berechnungstypen sind dem Fachmann wohlbekannt und werden deshalb im folgenden nicht im einzelnen beschrieben. Nach dem Berechnen befiehlt der Controller 42 den gewünschten Betriebsstatus und die Drehmomentausgänge von den Motoren/Generatoren 40, 44 derart, dass die Zubehörteile 38 auf optimal effiziente Weise angetrieben werden.
  • Nach der Erläuterung der Komponenten und der Funktionalität des SAAD-Systems 10 wird nun die genaue gegenseitige Verbindung dieser Komponenten nach mehreren verschiedenen Ausführungsformen beschrieben. 2-11 veranschaulichen jeweils eine getrennte Ausführungsform, die ähnlich wie das vorherige beschriebene SAAD-System 10 funktioniert, aber etwas unterschiedliche Komponentenverbindungen umfasst. Die gleichen Bezugsziffern werden in 2-9 verwendet, um die gleichen Komponenten von 1 zu bezeichnen. Zusätzlich identifizieren die Buchstaben „a" bis „h", die als ein Suffix einer Bezugsziffer hinzugefügt sind, eine ähnliche Komponente in einer unterschiedlichen Ausführungsform. Als ein Beispiel funktioniert die Maschine 12 von 1 ähnlich wie die Maschinen 12a-12h von 2-9. Falls nicht anders angegeben, sollen deshalb die Komponenten von 2-9, die mit einer Basisbezugsziffer gefolgt von einem der Buchstaben „a" bis „h" identifiziert sind als identisch mit einer jeweiligen Komponente von 1 gelten, die mit einer gemeinsamen Basisbezugsziffer identifiziert ist.
  • Unter Bezug auf 2 ist ein SAAD-System 10a nach der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Zubehörantrieb eingangsscheibe 20a (die mit einem festgelegten Verhältnis der Maschinendrehzahl läuft) ist wirksam mit dem Hohlrad 28a des Planetengetriebes 22a verbunden. Der erste Motor/Generator 40a ist wirksam mit dem Sonnenrad 24a des Planetengetriebes 22a verbunden. Der zweite Motor/Generator 44a ist wirksam mit dem Planetenträger 30a des Planetengetriebes 22a verbunden. Der Planetenträger 30a des Planetengetriebes 22a ist auch wirksam mit der Zubehörantriebausgangsscheibe 32a verbunden. Deshalb kann das Planetengetriebe 22a in Reaktion auf einen Eingang von der Maschine 12a (über das Hohlrad 28a), dem ersten Motor/Generator 40a (über das Sonnenrad 24a) und/oder dem zweiten Motor/Generator 44a (über den Planetenträger 30a) einen Ausgang zu der Zubehörantriebausgangsscheibe 32a (über den Planetenträger 30a) übertragen und dadurch die Zubehörteile 38a mit einer wählbaren Rate antreiben. Wenn die Maschine 12a abgeschaltet ist, sind die Motoren/Generatoren 40a, 44a steuerbar, um Drehmoment über das Sonnenrad 24a bzw. den Planetenträger 30a zu übertragen, um die Zubehörteile 38a zu versorgen und/oder die Maschine 12a neu zu starten.
  • Unter Bezug auf 3 ist ein SAAD-System 10b nach einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Zubehörantriebeingangsscheibe 20b (die mit einem festgelegten Verhältnis der Maschinendrehzahl läuft) ist wirksam mit dem Sonnenrad 28b des Planetengetriebes 22b verbunden. Der erste Motor/Generator 40b ist wirksam mit dem Planetenträger 24b des Planetengetriebes 22b verbunden. Der zweite Motor/Generator 44b ist wirksam mit dem Hohlrad 28b verbunden. Das Hohlrad 28b des Planetengetriebes 22b ist auch wirksam mit der Zubehörantriebausgangsscheibe 32b verbunden. Deshalb kann das Planetengetriebe 22b in Reaktion auf einen Eingang von der Maschine 12b (über das Sonnenrad 24b), dem ersten Motor/Generator 40b (über den Planetenträger 30b) und/oder dem zweiten Motor/Generator 44b (über das Hohlrad 28b) einen Ausgang zu der Zubehörantriebausgangsscheibe 32b (über das Hohlrad 28b) übertragen und dadurch die Zubehörteile 38b mit einer wählbaren Rate antreiben. Wenn die Maschine 12b abgeschaltet ist, sind die Motoren/Generatoren 40b, 44b steuerbar, um Drehmoment über den Planetenträger 30b bzw. das Hohlrad 28b zu übertragen, um die Zubehörteile 38b zu versorgen und/oder die Maschine 12b neu zu starten.
  • Unter Bezug auf 4 ist ein SAAD-System 10c nach einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Planetengetriebe 22c dieser Ausführungsform umfasst bevorzugt eine Konfiguration mit einem Doppelritzelträger 30c. Die Zubehörantriebeingangsscheibe 20c (die mit einem festgelegten Verhältnis der Maschinendrehzahl läuft) ist wirksam mit dem Hohlrad 28c des Planetengetriebes 22c verbunden. Der erste Motor/Generator 40c ist wirksam mit dem Doppelritzelträger 30c des Planetengetriebes 22c verbunden. Der zweite Motor/Generator 44c ist wirksam mit dem Sonnenrad 24c des Planetengetriebes 22c verbunden. Das Sonnenrad 24c des Planetengetriebes 22c ist auch wirksam mit der Zubehörantriebausgangsscheibe 32c verbunden. Deshalb kann das Planetengetriebe 22c in Reaktion auf einen Eingang von der Maschine 12c (über das Hohlrad 28c), dem ersten Motor/Generator 40c (über den Doppelritzelträger 30c) und/oder dem zweiten Motor/Generator 44c (über das Sonnenrad 24c) einen Ausgang zu der Zubehörantriebausgangsscheibe 32c (über das Sonnenrad 24c) übertragen und dadurch die Zubehörteile 38c mit einer wählbaren Rate antreiben. Wenn die Maschine 12c abgeschaltet ist, sind die Motoren/Generatoren 40c, 44c steuerbar, um Drehmoment über den Doppeltritzelträger 30c bzw. das Sonnenrad 24c zu übertragen, um die Zubehörteile 38c zu versorgen und/oder die Maschine 12 neu zu starten.
  • Unter Bezug auf 5 ist ein SAAD-System 10d nach einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Zubehörantriebeingangsscheibe 20d (die mit einem festgelegten Verhältnis der Maschinendrehzahl läuft) ist wirksam mit dem Planetenträger 30d des Planetengetriebes 22d verbunden. Der erste Motor/Generator 40d ist wirksam mit dem Hohlrad 28d des Planetengetriebes 22d verbunden. Der zweite Motor/Generator 44d ist wirksam mit einer Zubehörscheibe 36d verbunden. Das Sonnenrad 24d des Planetengetriebes 22d ist wirksam mit der Zubehörantriebausgangsscheibe 32d verbunden. Deshalb kann das Planetengetriebe 22d in Reaktion auf einen Eingang von der Maschine 12d (über den Planetenträger 30d), dem ersten Motor/Generator 40d (über das Hohlrad 28d) und/oder dem zweiten Motor/Generator 44d (über eine Zubehörscheibe 36d) einen Ausgang zu der Zubehörantriebausgangsscheibe 32d (über das Sonnenrad 24d) übertragen und dadurch die Zubehörteile 38d mit einer wählbaren Rate antreiben. Wenn die Maschine 12d abgeschaltet ist, sind die Motoren/Generatoren 40d, 44d steuerbar, um Drehmoment über das Hohlrad 28d bzw. eine Zubehörscheibe 36d zu übertragen, um die Zubehörteile 38d zu versorgen und/oder die Maschine 12 neu zu starten.
  • Unter Bezug auf 6 ist ein SAAD-System 10e nach einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Zubehörantriebeingangsscheibe 20e (die mit einem festgelegten Verhältnis der Maschinendrehzahl läuft) ist wirksam mit dem Planetenträger 30e des Planetengetriebes 22e verbunden. Der erste Motor/Generator 40e ist wirksam mit dem Sonnenrad 24e des Planetengetriebes 22e verbunden. Der zweite Motor/Generator 44e ist wirksam mit dem Hohlrad 28e des Planetengetriebes 22e verbunden. Das Hohlrad 28e des Planetengetriebes 22e ist auch wirksam mit der Zubehörantriebausgangsscheibe 32e verbunden. Deshalb kann das Planetengetriebe 22e in Reaktion auf einen Eingang von der Ma schine 12e (über den Planetenträger 30e), dem ersten Motor/Generator 40e (über das Sonnenrad 24e) und/oder dem zweiten Motor/Generator 44e (über das Hohlrad 28e) einen Ausgang zu der Zubehörantriebausgangsscheibe 32e (über das Hohlrad 28e) übertragen und dadurch die Zubehörteile 38e mit einer wählbaren Rate antreiben. Wenn die Maschine 12e abgeschaltet ist, sind die Motoren/Generatoren 40e, 44e steuerbar, um Drehmoment über das Sonnenrad 24e bzw. das Hohlrad 28e zu übertragen, um die Zubehörteile 38e zu versorgen und/oder die Maschine 12e neu zu starten.
  • Unter Bezug auf 7 ist ein SAAD-System 10f nach einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Zubehörantriebeingangsscheibe 20f (die mit einem festgelegten Verhältnis der Maschinendrehzahl läuft) ist wirksam mit dem Sonnenrad 24f des Planetengetriebes 22f verbunden. Der erste Motor/Generator 40f ist wirksam mit dem Hohlrad 28f des Planetengetriebes 22f verbunden. Der zweite Motor/Generator 44f ist wirksam mit dem Planetenträger 30f des Planetengetriebes 22f verbunden. Der Planetenträger 30f des Planetengetriebes 22f ist auch wirksam mit der Zubehörantriebausgangsscheibe 32f verbunden. Deshalb kann das Planetengetriebe 22f in Reaktion auf einen Eingang von der Maschine 12f (über das Sonnenrad 24f), dem ersten Motor/Generator 40f (über das Hohlrad 28f) und/oder dem zweiten Motor/Generator 44f (über den Planetenträger 30f) einen Ausgang zu der Zubehörantriebausgangsscheibe 32f (über den Planetenträger 30f) übertragen und dadurch die Zubehörteile 38f mit einer wählbaren Rate antreiben. Wenn die Maschine 12f abgeschaltet ist, sind die Motoren/Generatoren 40f, 44f steuerbar, um Drehmoment über das Hohlrad 28f bzw. den Planetenträger 30f zu übertragen, um die Zubehörteile 38f zu versorgen und/oder die Maschine 12f neu zu starten.
  • Unter Bezug auf 8 ist ein SAAD-System 10g nach einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Zubehörantriebeingangsscheibe 20g (die mit einem festgelegten Verhältnis der Maschinendrehzahl läuft) ist wirksam mit dem Hohlrad 28g des Planetengetriebes 22g verbunden. Ein Sammelgetriebe 64g koppelt den ersten Motor/Generator 40g mit dem Planetenträger 30g des Planetengetriebes 22g. Der zweite Motor/Generator 44g ist wirksam mit einer der Zubehörscheiben 36g verbunden. Das Sonnenrad 24g des Planetengetriebes 22g ist wirksam mit der Zubehörantriebausgangsscheibe 32g verbunden. Deshalb kann das Planetengetriebe 22g in Reaktion auf einen Eingang von der Maschine 12g (über das Hohlrad 28g), dem ersten Motor/Generator 40g (über den Planetenträger 30g) und/oder dem zweiten Motor/Generator 44g (über eine Zubehörantriebsscheibe 36g) einen Ausgang zu der Zubehörantriebausgangsscheibe 32g (über das Sonnenrad 24g) übertragen und dadurch die Zubehörteile 38g mit einer wählbaren Rate antreiben. Wenn die Maschine 12g abgeschaltet ist, sind die Motoren/Generatoren 40f, 44f steuerbar, um Drehmoment über das Hohlrad 28f bzw. den Planetenträger 30f zu übertragen, um die Zubehörteile 38f zu versorgen und/oder die Maschine 12f neu zu starten.
  • Unter Bezug auf 9 ein SAAD-System 10h nach einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Zubehörantriebeingangsscheibe 20a (die mit einem festgelegten Verhältnis der Maschinendrehzahl läuft) ist wirksam mit dem Planetenträger 30h des Planetengetriebes 22h verbunden. Ein dritter Riemen oder eine Kette 66h koppelt den ersten Motor/Generator 40h und das Sonnenrad 24h des Planetengetriebes 22h verbunden. Der zweite Motor/Generator 44h ist wirksam mit dem Hohlrad 28h des Planetengetriebes 22h verbunden. Das Hohlrad 28h des Planetengetriebes 22h ist auch wirksam mit der Zubehörantriebausgangsscheibe 32h verbunden. Deshalb kann das Planetengetriebe 22h in Reaktion auf einen Eingang von der Maschine 12h (über den Planetenträger 30h), dem ersten Motor/Generator 40h (über das Sonnenrad 24h) und/oder dem zweiten Motor/Generator 44h (über das Hohlrad 28h) einen Ausgang zu der Zubehörantriebausgangsscheibe 32h (über das Hohlrad 28h) übertragen und dadurch die Zubehörteile 38h mit einer wählbaren Rate antreiben. Wenn die Maschine 12h abgeschaltet ist, sind die Motoren/Generatoren 40h, 44h steuerbar, um Drehmoment über das Sonnenrad 24h bzw. das Hohlrad 28h zu übertragen, um die Zubehörteile 38h zu versorgen und/oder die Maschine 12h neu zu starten.
  • Während die besten Arten zur Durchführung der Erfindung im einzelnen beschrieben worden sind, wird der Fachmann auf dem Gebiet, welches diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Auslegungen und Ausführungsformen erkennen, um die Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche auszuführen.

Claims (23)

  1. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem für ein Hybridfahrzeug, das folgendes aufweist: eine Maschine; ein Zubehör, das wirksam mit der Maschine verbunden ist; ein Planetengetriebe, das zwischen der Maschine und dem Zubehör angeordnet ist; einen ersten Motor/Generator, der wirksam mit dem Planetengetriebe verbunden ist; und einen zweiten Motor/Generator, der wirksam mit dem Planetengetriebe verbunden ist; wobei der erste und der zweite Motor/Generator steuerbar sind, um die mehreren Zubehörteile mit einer wählbaren Rate unabhängig von der Maschinendrehzahl zu versorgen und die Maschine neu zu starten, während gleichzeitig die mehreren Zubehörteile versorgt werden.
  2. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem nach Anspruch 1, das ferner mehrere Scheiben aufweist, die konfiguriert sind, um einen Ausgang von der Maschine zu den Zubehörteilen zu übertragen.
  3. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem nach Anspruch 1, das ferner wenigstens einen Riemen aufweist, der die mehreren Scheiben wirksam verbindet.
  4. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem nach Anspruch 1, das ferner eine Batterie aufweist, die konfiguriert ist, um Strom zu dem ersten und dem zweiten Motor/Generator zu übertragen und davon zu empfangen.
  5. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem nach Anspruch 1, das ferner einen Controller aufweist, der wirksam mit der Maschine, dem ersten Motor/Generator und dem zweiten Motor/Generator verbunden ist, wobei der Controller konfiguriert ist, um erforderliche Drehzahl- und Ausgangsdrehmomentwerte für den ersten und den zweiten Motor/Generator zu berechnen, um die Drehzahl zu steuern, mit welcher die mehreren Zubehörteile betrieben werden.
  6. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem für ein Hybridfahrzeug, das folgendes aufweist: ein Planetengetriebe mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Planetenelement; eine Maschine, die wirksam mit dem ersten Planetenelement verbunden ist; einen ersten Motor/Generator, der wirksam mit dem zweiten Planetenelement verbunden ist; einen zweiten Motor/Generator, der wirksam mit dem dritten Planetenelement verbunden ist; und mehrere Zubehörteile, die wirksam mit dem dritten Planetenelement verbunden sind; wobei ein Maschinenausgang durch das Planetengetriebe übertragbar ist, um die mehreren Zubehörteile mit einer wählbaren Rate anzutreiben, und der erste und der zweite Motor/Generator steuerbar sind, um die mehreren Zubehörteile zu betreiben, während die Maschine abgeschaltet ist, und den Motor neu zu starten.
  7. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem nach Anspruch 6, bei welchem das erste Planetenelement ein Hohlradelement ist, das zweite Planetenelement ein Sonnenradelement ist und das dritte Planetenelement ein Planetenträgerelement ist.
  8. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem nach Anspruch 6, bei welchem das erste Planetenelement ein Sonnenradelement ist, das zweite Planetenelement ein Planetenträgerelement ist und das dritte Planetenelement ein Hohlradelement ist.
  9. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem nach Anspruch 6, bei welchem das erste Planetenelement ein Hohlradelement ist, das zweite Planetenelement ein Planetenträgerelement ist und das dritte Planetenelement ein Sonnenradelement ist.
  10. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem nach Anspruch 6, bei welchem das erste Planetenelement ein Planetenträgerelement ist, das zweite Planetenelement ein Hohlradelement ist und das dritte Planetenelement ein Sonnenradelement ist.
  11. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem nach Anspruch 6, bei welchem das erste Planetenelement ein Planetenträgerelement ist, das zweite Planetenelement ein Sonnenradelement ist und das dritte Planetenelement ein Hohlradelement ist.
  12. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem nach Anspruch 6, bei welchem das erste Planetenelement ein Sonnenrad element ist, das zweite Planetenelement ein Hohlradelement ist und das dritte Planetenelement ein Planetenträgerelement ist.
  13. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem nach Anspruch 6, das ferner eine Getriebeanordnung aufweist, die den ersten Motor/Generator wirksam mit dem zweiten Planetenelement verbindet.
  14. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem nach Anspruch 6, das ferner einen Riemen aufweist, der den ersten Motor/Generator wirksam mit dem zweiten Planetenelement verbindet.
  15. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem nach Anspruch 6, das ferner eine Kette aufweist, die den ersten Motor/Generator wirksam mit dem zweiten Planetenelement verbindet.
  16. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem für ein Hybridfahrzeug, das folgendes aufweist: ein Planetengetriebe mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Planetenelement; eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, die eine Maschine wirksam mit dem ersten Planetenelement verbindet; einen ersten Motor/Generator, der wirksam mit dem zweiten Planetenelement verbunden ist; eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, die mehrere Zubehörteile wirksam mit dem dritten Planetenelement verbindet; und einen zweiten Motor/Generator, der wirksam mit dem dritten Planetenelement oder der zweiten Drehmomentübertragunseinrichtung verbunden ist; wobei ein Maschinenausgang durch das Planetengetriebe übertragbar ist, um die mehreren Zubehörteile mit einer wählbaren Rate anzutreiben, und der erste und der zweite Motor/Generator steuerbar sind, um die mehreren Zubehörteile zu betreiben, während die Maschine abgeschaltet ist, und den Motor neu zu starten
  17. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem nach Anspruch 16, bei welchem die erste und die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung mehrere Scheiben umfassen, die durch ein Riemenelement verbunden sind.
  18. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem nach Anspruch 16, bei welchem die erste und die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung mehrere Kettenräder umfassen, die durch ein Kettenelement verbunden sind.
  19. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem nach Anspruch 16, das ferner einen Riemen aufweist, der den ersten Motor/Generator wirksam mit dem zweiten Planetenelement verbindet.
  20. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem nach Anspruch 16, das ferner eine Kette aufweist, der den ersten Motor/Generator mit dem zweiten Planetenelement verbindet.
  21. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem nach Anspruch 16, das ferner ein Sammelgetriebe aufweist, das den ersten oder den zweiten Motor/Generator wirksam mit dem Planetengetriebe verbindet.
  22. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem nach Anspruch 16, bei welchem das Planetengetriebe einen Einzelritzelträger umfasst.
  23. Starterwechselstromerzeuger-Zubehörantriebssystem nach Anspruch 16, bei welchem das Planetengetriebe einen Doppelritzelträger umfasst.
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