DE102008051305A1 - Hybridantriebsstrang mit einem einzigen in einem Automatikgetriebe integrierten Elektromotor - Google Patents

Hybridantriebsstrang mit einem einzigen in einem Automatikgetriebe integrierten Elektromotor Download PDF

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Abstract

Es ist ein Hybridgetriebe vorgesehen, das funktional mit einer Maschine verbindbar ist. Das Getriebe weist einen Elektromotor und eine Kupplung auf, die abhängig von der Ausführungsform, die in dem Getriebe integriert ist, eine Kupplung vom Bremsentyp oder eine Kupplung vom rotierenden Typ sein kann. Bei fehlenden Elektromotor und Kupplung und mit der Hinzufügung eines Drehmomentwandlers und einer Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung wäre das Getriebe ein nicht hybrid betreibbares Automatikgetriebe. Das Getriebe ist betreibbar, um einen rein elektrischen Betriebsmodus, einen reinen Maschinenbetriebsmodus, einen elektrisch verstellbaren Betriebsmodus und einen Parallel-Hybridbetriebsmodus bereitzustellen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft einen Hybridantriebsstrang, der nur einen einzigen Elektromotor erfordert, der in einem Automatikgetriebe integriert ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Automatikgetriebe benutzen häufig selektiv einrückbare Drehmomentübertragungsmechanismen, die unterschiedliche Elemente von Planetenradsätzen miteinander, mit einem Antriebselement oder mit einem Abtriebselement verbinden, um unterschiedliche feste Verhältnisse zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen und somit einen Betrieb in unterschiedlichen Drehzahlverhältnissen ins Langsame und ins Schnelle zu ermöglichen, was zulässt, dass die Maschine näher bei ihrer effizientesten Betriebsdrehzahl arbeiten kann. Ein Leistungsfluss mit verzweigter Strecke lenkt Leistung von dem Antriebselement unterschiedlich durch die Planetenradsätze in Abhängigkeit davon, welcher der Drehmomentübertragungsmechanismen eingerückt ist. Automatikgetriebe zeichnen sich häufig zum Teil durch einen hydraulischen Drehmomentwandler mit Überbrückungskupplung zwischen der Maschine und dem Antriebselement der Getriebezahnradanordnung aus, was zulässt, dass die Maschine umlaufen und Drehmoment erzeugen kann, während das Fahrzeug steht und die Drehzahl des Antriebselements Null beträgt.
  • Elektrisch verstellbare Getriebe weisen typischerweise ein Antriebselement auf, das mit einer Maschine verbunden ist, und einen oder zwei Motoren/Generatoren, die mit unterschiedlichen Elementen der Planetenradsätze verbunden sind, um einen oder mehrere elektrisch verstellbare Betriebsmodi, Modi mit festem Drehzahlverhältnis und einen rein elektrischen (batteriebeaufschlagten) Modus zuzulassen, wenn es/sie an eine Batterie angeschlossen ist/sind. Elektrisch verstellbare Getriebe können die Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Fahrzeugs auf vielerlei Weisen verbessern. Beispielsweise kann die Maschine im Leerlauf, während Zeiträumen eines Verzögerns und Bremsens und während Zeiträumen eines Betriebes mit niedriger Drehzahl und mit leichter Last aus sein, um Wirkungsgradverluste aufgrund des Widerstandes der Maschine zu beseitigen. Aufgefangene Bremsenergie (über regeneratives Bremsen) oder Energie, die von einem der Motoren, der als Generator wirkt, während Zeiträumen, wenn die Maschine arbeitet, gespeichert wird, wird während dieser Zeiträume mit ausgeschalteter Maschine benutzt, um die Maschine länger aus zu halten, das Maschinendrehmoment oder die Maschinenleistung zu ergänzen und/oder mit einer niedrigeren Maschinendrehzahl zu arbeiten, oder Nebenaggregatleistungsversorgungen zu ergänzen. Eine vorübergehende Anforderung nach Maschinendrehmoment oder -leistung wird durch die Motoren/Generatoren während des Betriebes in elektrisch verstellbaren Modi mit eingeschalteter Maschine ergänzt, was eine kleinere Bemessung der Maschine zulässt, ohne das hervortretende Fahrzeugleistungsvermögen zu verringern. Zusätzlich kann die Maschine bei oder in der Nähe des Punktes mit optimalem Wirkungsgrad für eine gegebene Leistungsanforderung betrieben werden, da das Drehzahlverhältnis zwischen der Maschine und dem Abtriebselement des Getriebes durch die Wirkung eines Zahnradsatzes und eines Motors/Generators stufenlos verstellbar ist. Zusätzlich sind die Motoren/Generatoren bei der Nebenaggregatleistungserzeugung sehr effizient, und elektrische Leistung von der Batterie dient als eine verfügba re Drehmomentreserve, was einen Betrieb bei einem numerisch relativ niedrigen Getriebedrehzahlverhältnis zulässt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist ein Hybridgetriebe vorgesehen, das funktional mit einer Maschine verbindbar ist. Das Getriebe ist ein Automatikgetriebe, das einen Elektromotor und eine Kupplung aufweist, die abhängig von der Ausführungsform, welche in dem Getriebe integriert ist, eine Kupplung vom Bremsentyp oder eine Kupplung vom rotierenden Typ sein kann. Bei fehlenden Elektromotor und Kupplung und mit einem hydraulischen Drehmomentwandler und einer Überbrückungskupplung stattdessen würde das Getriebe als ein nicht hybrides Automatikgetriebe betreibbar sein.
  • In einer Ausführungsform weist das Getriebe ein Antriebselement, ein Abtriebselement, ein feststehendes Element und mehrere Planetenradsätze, jeweils mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element, auf. Selektiv einrückbare Drehmomentübertragungsmechanismen verbinden die Planetenradsätze, das Antriebselement, das Abtriebselement und das feststehende Element und sind in unterschiedlichen Kombinationen einrückbar, um verschiedene Betriebsmodi zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen. So wie er hierin verwendet wird, ist ein ”Betriebsmodus” durch die selektiv einrückbaren Drehmomentübertragungsmechanismen, die eingerückt sind, andere Kupplungen und Bremsen, die eingerückt sind, den Ein/Aus-Zustand der Maschine und den Ein/Aus-Zustand des Elektromotors definiert. Das Antriebselement ist funktional zur Rotation mit der Maschine verbunden und ist selektiv zur Rotation mit dem ersten Element von einem der Planetenradsätze durch Einrückung von einem der Drehmomentübertragungsmechanismen, der als der erste Drehmomentübertragungsmechanismus bezeichnet wird, verbindbar. Der Elektromotor ist zur Rotation mit dem zweiten Element von einem anderen der Planetenradsätze verbunden, und das Getriebe weist keine weiteren Elektromotoren auf, die zur Beaufschlagung des Getriebes mit Leistung verwendet werden. Die Kupplung verbindet das Antriebselement zur Rotation mit dem Elektromotor und dem zweiten Element, und andere der Drehmomentübertragungsmechanismen sind eingerückt. Das Getriebe ist in einem rein elektrischen Betriebsmodus betreibbar, wenn die Maschine aus ist und der Elektromotor das zweite Element mit Leistung beaufschlagt. Das Getriebe ist in einem reinen Maschinenbetriebsmodus betreibbar, wenn der Elektromotor aus ist und die Kupplung eingerückt ist, sodass die Maschine das zweite Element mit Leistung beaufschlagt. Das Getriebe ist in einem Parallel-Hybridbetriebsmodus betreibbar, wenn der erste Drehmomentübertragungsmechanismus eingerückt ist, die Maschine und der Elektromotor ein sind und die Maschine schneller umläuft als der Elektromotor, sodass die Kupplung eingerückt ist. Das Getriebe ist in einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus betreibbar, wenn der erste Drehmomentübertragungsmechanismus eingerückt ist, die Maschine und der Elektromotor ein sind und die Kupplung nicht eingerückt ist.
  • In einer anderen Ausführungsform umfasst das Hybridgetriebe ein Antriebselement, ein Abtriebselement, ein feststehendes Element und mehrere Planetenradsätze, jeweils mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element, wobei die Elemente ein Hohlrad, einen Träger und ein Sonnenrad darstellen. Selektiv einrückbare Drehmomentübertragungsmechanismen verbinden die Planetenradsätze, das Antriebselement, das Abtriebselement und das feststehende Element und sind in unterschiedlichen Kombinationen einrückbar, um zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement verschiedene Betriebsmodi herzustellen, die sechs feste Vorwärtsdrehzahlverhältnisse umfassen. Das Antriebselement ist zur Rotation mit der Maschine verbunden und ist zur Rotation mit dem ersten Element von einem der Planetenradsätze selektiv durch Einrückung von einem der Drehmomentübertragungsmechanismen, der als der erste Drehmomentübertragungsmechanismus bezeichnet wird, verbindbar. Das Antriebselement ist ständig zur Rotation mit dem zweiten Element von einem anderen der Planetenradsätze verbunden. Ein Elektromotor ist zur Rotation mit dem Sonnenrad des Planetenradsatzes, mit dem das Antriebselement ständig verbunden ist, verbunden, und das Getriebe weist keine weiteren Elektromotoren auf, die dazu verwendet werden, das Getriebe mit Leistung zu beaufschlagen. Eine Kupplung ist selektiv einrückbar, um das Sonnenrad des Planetenradsatzes, mit dem das Antriebselement ständig verbunden ist, an dem feststehenden Element auf Masse festzulegen. Das Getriebe ist in einem rein elektrischen Betriebsmodus betreibbar, wenn die Maschine aus ist und der Elektromotor das Sonnenrad des Planetenradsatzes, mit dem das Antriebselement ständig verbunden ist, mit Leistung beaufschlagt. Das Getriebe ist in einem reinen Maschinenbetriebsmodus betreibbar, wenn der Elektromotor aus ist, die Kupplung eingerückt ist und die Maschine das zweite Element, mit dem das Antriebselement ständig verbunden ist, mit Leistung beaufschlagt. Das Getriebe ist in einem Parallel-Hybridbetriebsmodus betreibbar, wenn der Drehmomentübertragungsmechanismus, der das Antriebselement selektiv zur Rotation mit dem ersten Element von einem der Planetenradsätze verbindet, eingerückt ist, ausgewählte andere der Drehmomentübertragungsmechanismen eingerückt sind, die Maschine und der Elektromotor ein sind und die Kupplung nicht eingerückt ist. Das Getriebe ist in einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus betreibbar, wenn der Drehmomentübertragungsmechanismus, der das Antriebselement selektiv zur Rotation mit dem ersten Element von einem der Planetenradsätze verbindet, nicht eingerückt ist, ein anderer der Drehmomentübertragungsmechanismen eingerückt ist, um das erste Element des einen der Planetenrad sätze an dem feststehenden Element auf Masse festzulegen, die Maschine und der Elektromotor ein sind und die Kupplung nicht eingerückt ist.
  • In einer anderen Ausführungsform umfasst das Hybridgetriebe ein Antriebselement, ein Abtriebselement, ein feststehendes Element und einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz, jeweils mit einem Hohlrad, einem Sonnenrad und einem Träger. Vier selektiv einrückbare Drehmomentübertragungsmechanismen verbinden die Planetenradsätze, das Antriebselement, das Abtriebselement und das feststehende Element und sind in unterschiedlichen Kombinationen einrückbar, um zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement unterschiedliche Betriebsmodi herzustellen, die acht feste Vorwärtsdrehzahlverhältnisse umfassen. Das Antriebselement ist zur Rotation mit der Maschine verbunden, ist selektiv zur Rotation mit einem Sonnenrad von einem von dem dritten und vierten Planetenradsatz durch Einrückung von einem der Drehmomentübertragungsmechanismen, der als der erste Drehmomentübertragungsmechanismus bezeichnet wird, verbindbar und ist ständig zur Rotation mit einem Träger von einem von dem ersten und zweiten Planetenradsatz verbunden. Ein Elektromotor ist zur Rotation mit einem Sonnenrad des Planetenradsatzes, mit dem das Antriebselement ständig verbunden ist, verbunden. Eine Kupplung vom Bremsentyp ist selektiv einrückbar, um das Sonnenrad von einem von dem ersten und zweiten Planetenradsatz an dem feststehenden Element auf Masse festzulegen. Das Getriebe ist in einem rein elektrischen Betriebsmodus betreibbar, in welchem die Maschine aus ist, die Kupplung vom Bremsentyp nicht eingerückt ist und der Elektromotor das Sonnenrad des Planetenradsatzes, mit dem das Antriebselement ständig verbunden ist, mit Leistung beaufschlagt. Das Getriebe ist in einem rein elektrischen Betriebsmodus betreibbar, in welchem der Elektromotor aus ist, die Kupplung vom Bremsentyp eingerückt ist, und die Maschine den Träger, mit dem das Antriebselement ständig verbunden ist, mit Leistung beaufschlagt. Das Getriebe ist in einem Parallel-Hybridbetriebsmodus betreibbar, wenn irgendeine Kombination von dreien der vier Drehmomentübertragungsmechanismen eingerückt ist, die Maschine und der Elektromotor ein sind und die Kupplung vom Bremsentyp nicht eingerückt ist. Das Getriebe ist in einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus betreibbar, wenn ausgewählte unterschiedliche Kombinationen von zweien der Drehmomentübertragungsmechanismen eingerückt sind, die Maschine und der Elektromotor ein sind und die Kupplung vom Bremsentyp nicht eingerückt ist.
  • Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird, leicht deutlich werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Darstellung in Hebeldiagrammform eines Antriebsstrangs, der eine erste Ausführungsform eines Hybridgetriebes innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung aufweist, das sechs feste Drehzahlverhältnisse besitzt;
  • 2 ist eine schematische Darstellung in Stickdiagrammform einer zweiten Ausführungsform eines Hybridgetriebes innerhalb des Umfangs des Hebeldiagramms von 1;
  • 3 ist eine schematische Darstellung in Stickdiagrammform eines Antriebsstrangs, der eine dritte Ausführungsform eines Hybridgetriebes innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung aufweist, das sechs feste Drehzahlverhältnisse besitzt;
  • 4 ist eine schematische Darstellung in Stickdiagrammform einer vierten Ausführungsform eines Hybridgetriebes innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, das acht feste Drehzahlverhältnisse aufweist;
  • 5 ist eine schematische Darstellung in Hebeldiagrammform des Hybridgetriebes von 4 innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, das acht feste Drehzahlverhältnisse aufweist;
  • 6 ist eine schematische Darstellung in Hebeldiagrammform einer fünften Ausführungsform eines Hybridgetriebes innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, das acht feste Drehzahlverhältnisse aufweist;
  • 7 ist eine schematische Darstellung in Hebeldiagrammform einer sechsten Ausführungsform eines Hybridgetriebes innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, das acht feste Drehzahlverhältnisse aufweist;
  • 8 ist eine schematische Darstellung in Hebeldiagrammform einer siebten Ausführungsform eines Hybridgetriebes innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, das acht feste Drehzahlverhältnisse aufweist;
  • 9 ist eine schematische Darstellung in Hebeldiagrammform einer achten Ausführungsform eines Hybridgetriebes innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, das acht feste Drehzahlverhältnisse aufweist;
  • 10 ist eine schematische Darstellung in Hebeldiagrammform einer neunten Ausführungsform eines Hybridgetriebes innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, das acht feste Drehzahlverhältnisse aufweist;
  • 11 ist eine schematische Darstellung in Hebeldiagrammform einer zehnten Ausführungsform eines Hybridgetriebes innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, das acht feste Drehzahlverhältnisse aufweist;
  • 12 ist eine schematische Darstellung in Hebeldiagrammform einer elften Ausführungsform eines Hybridgetriebes innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, das acht feste Drehzahlverhältnisse aufweist; und
  • 13 ist eine schematische Darstellung in Hebeldiagrammform einer zwölften Ausführungsform eines Hybridgetriebes innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, das acht feste Drehzahlverhältnisse aufweist.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In den Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Bauteile beziehen, zeigt 1 einen Antriebsstrang 10 in Hebeldiagrammform.
  • Der Antriebsstrang 10 ist ein Hybridantriebsstrang, der eine Maschine 12, wie eine Brennkraftmaschine, und einen Elektromotor 14 umfasst, die funktional mit dem Getriebe 16 verbunden sind, das eingerichtet ist, um bei Fehlen des Elektromotors 14 als automatisches Sechsganggetriebe zu arbeiten. Das heißt das Hybridgetriebe 16 ist eine Abwandlung eines Sechsgang-Automatikgetriebes, die einen Betrieb eines Hybridgetriebes mit Leistungsverzweigung durch das Hinzufügen eines Elektromotors 14 sowie einer Einwegkupplung 18 ermöglicht. Das Getriebe 16 umfasst ein Antriebselement 17 und ein Abtriebselement 19. Wenn die Maschine 12 ein ist und das Antriebselement 17 mit Leistung beaufschlagt, bringt die Einwegkupplung 18 das Antriebselement 17 mit dem fünften Knoten 44 in Eingriff. Wenn der Elektromotor 14 den fünften Knoten 44 mit Leistung beaufschlagt, läuft die Einwegkupplung 18 frei bzw. überholt. Wenn sowohl die Maschine 12 als auch der Elektromotor 14 ein sind und die Maschine 12 schneller als der Motor/Generator 14 rotiert, gelangt die Einwegkupplung 18 in Eingriff, um Drehmoment von dem Antriebselement 17 auf den fünften Knoten 44 zu übertragen. So wie es hierin verwendet wird, sind die Maschine 12 und/oder der Elektromotor 14 ”ein”, wenn sie dazu verwendet werden, das Getriebe mit Leistung zu beaufschlagen. Der Elektromotor 14 wird durch Energie, die in einer Batterie (nicht gezeigt) gespeichert ist, welche funktional mit dem Elektromotor 14 über einen Leistungswechselrichter (nicht gezeigt) verbunden ist, mit Leistung beaufschlagt, um unter der Steuerung eines Controllers (nicht gezeigt) Leistung an den Elektromotor 14 zu liefern, wie es Fachleute auf dem Gebiet der Getriebekonstruktion verstehen.
  • Das Getriebe umfasst mehrere Planetenradsätze, die durch einen Vierknotenhebel L1 und einen Dreiknotenhebel L2 darstellbar sind. So wie es hierin verwendet wird, ist ein ”Knoten” ein Bauteil eines Getriebes, wie etwa ein Hohlrad, ein Träger oder ein Sonnenrad, das sich durch eine Dreh zahl auszeichnet und als eine Übergangsstelle von Drehmomenten wirken kann, die auf dieses Bauteil von anderen Bauteilen und durch dieses Bauteil auf andere Bauteile aufgebracht werden. Die anderen Bauteile, die mit einem gegebenen Knoten in Wechselwirkung stehen können, umfassen andere koaxiale Elemente des gleichen Satzes Planetenräder, die als weitere Knoten an dem gleichen Hebel erscheinen. Die anderen Bauteile, die mit einem gegebenen Knoten in Wechselwirkung stehen können, umfassen auch Verbindungen mit Elementen von anderen Planetenradsätzen, die als Knoten an einem anderen Hebel erscheinen, ein feststehendes Element, wie der Getriebekasten, und andere Getriebeelemente.
  • Der Vierknotenhebel L1 stellt verbundene Planetenradsätze dar, die einen ersten Knoten 26, der bevorzugt ein Träger ist, einen zweiten Knoten 24, der bevorzugt ein Hohlrad ist, einen dritten Knoten 32, der bevorzugt ein Sonnenrad ist, und einen vierten Knoten 22, der bevorzugt ein weiteres Sonnenrad ist, umfassen.
  • Der Dreiknotenhebel L2 stellt einen einfachen Planetenradsatz dar, der drei Knoten aufweist, die einen fünften Knoten 44, der bevorzugt ein Hohlrad ist, einen sechsten Knoten 46, der bevorzugt ein Träger ist, und einen siebten Knoten 42, der bevorzugt ein Sonnenrad ist, umfassen.
  • Das Getriebe 16 umfasst mehrere selektiv einrückbare Drehmomentübertragungsmechanismen. Eine Kupplung 60 ist ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement 17 zur Rotation mit dem ersten Knoten 26 zu verbinden. Eine Kupplung 62 vom Bremsentyp ist selektiv einrückbar, um den dritten Knoten 32 an einem feststehenden Gehäuse 50 auf Masse festzulegen, das ein Kasten ist, der alle Planetenradsätze und Drehmomentübertragungsmechanismen des Getriebes 16 umgibt. Obwohl es in der schematischen Darstellung von 1 nur in zerlegten Fragmenten dargestellt ist, kann das feststehende Gehäuse 50 ein oder mehrere Bauteile sein, die sich radial erstreckende Abstützelemente umfassen, die einstückig verbunden sind, um einen Kasten zu bilden, der allgemein das Getriebe 16 umgibt und einen Außenumfang desselben definiert, wie es bekannt ist. Kupplung 64 ist ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den sechsten Knoten 46 zur gemeinsamen Rotation mit dem dritten Knoten 32 zu verbinden. Kupplung 66 ist ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den sechsten Knoten 46 zur gemeinsamen Rotation mit dem ersten Knoten 22 zu verbinden. Eine Kupplung 68 vom Bremsentyp ist ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den ersten Knoten 26 an dem feststehenden Gehäuse 50 auf Masse festzulegen. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 69 ist eine Freilaufkupplung (Einwegkupplung). Wenn sie eingerückt ist, verbindet die Kupplung 69 den Träger 26 mit einem feststehenden Element 50, d. h. dem Getriebekasten. Der siebte Knoten 42 ist ständig an dem feststehenden Gehäuse 50 auf Masse festgelegt.
  • Wenn die Maschine 12 ein ist und der Elektromotor 14 aus ist, ist das Getriebe 16 als Sechsgang-Automatikgetriebe betreibbar. Ein festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 64 und 68 erreicht. Ein erstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 66 und 68 erreicht. Ein zweites festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 62 und 66 erreicht. Ein drittes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 64 und 66 erreicht. Ein viertes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 60 und 66 er reicht. Ein fünftes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 60 und 64 erreicht. Ein sechstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 60 und 62 erreicht. All diese festen Vorwärtsdrehzahlverhältnisse sind reine Maschinenbetriebsmodi, bei denen die Einwegkupplung 18 eingerückt ist, der Elektromotor 14 aus ist und nur die Maschine 12 Leistung an das Abtriebselement 19 durch die Planetenradsätze liefert, die durch die Hebel L1 und L2 dargestellt sind. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 19 Drehmoment bereitgestellt werden, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen 66, 68 und 69 eingerückt sind, um ein Reibungsanfahren des Abtriebselements 19 herzustellen.
  • Das Getriebe 16 ist auch betreibbar, um einen rein elektrischen Betriebsmodus bereitzustellen. In diesem Betriebsmodus ist die Maschine 12 aus, nur der Elektromotor 14 beaufschlagt den fünften Knoten 44 mit Leistung, wobei die Einwegkupplung 18 freiläuft bzw. überholt und die Drehmomentübertragungsmechanismen 66, 68 und 69 eingerückt sind. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 19 Drehmoment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 19 anzufahren (d. h. eine Rotation des Abtriebselements 19 aus einem stationären Zustand zu starten), wobei ein rein elektrisches Anfahren hergestellt wird.
  • Das Getriebe 16 ist in einem Parallel-Hybridbetriebsmodus betreibbar, in welchem sowohl die Maschine 12 als auch der Elektromotor 14 Leistung an den fünften Knoten 44 liefern und die Kupplung 60 eingerückt ist, um verzweigte Leistungsflussstrecken durch den fünften Knoten 44 und den ersten Knoten 26 zuzulassen. Drehmoment kann an dem Abtriebselement 19 auf diese Weise bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 19 anzufahren (d. h. eine Rotation des Abtriebselements 19 aus einem stationä ren Zustand zu starten), wobei ein kombiniertes Reibungs- und elektrisches Anfahren hergestellt wird. Das hinzugefügte Drehmoment von dem Elektromotor 14 ermöglicht die Verwendung eines Reibungsanfahrens ohne signifikanten Einfluss auf die Ölhaltbarkeit und Ruckeln, da weniger Energie in der Kupplung 68 dissipiert wird, als wenn das gesamte Anfahrdrehmoment von der Maschine durch die Kupplung 68 bereitgestellt werden würde. Elektrisch verstellbare Betriebsmodi sind verfügbar, wenn der Elektromotor 14 schneller dreht als die Maschine 12, sodass die Einwegkupplung 18 freiläuft bzw. überholt und der Drehmomentübertragungsmechanismus 60 eingerückt ist. Die Betriebsmodi des Getriebes 16 sind in Tabelle 1 unten aufgeführt. Tabelle 1
    BETRIEBSMODUS MASCHINE ELEKTROMOTOR EINGERÜCKTE DREHMOMENTÜBERTRAGUNGSMECHANISMEN UND KUPPLUNGEN
    festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 64, 68
    festes erstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 66, 68
    festes zweites Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 62, 66
    festes drittes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 64, 66
    festes viertes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 60, 66
    festes fünftes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 60, 64
    festes sechstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 60, 62
    rein elektrischer Betriebsmodus Aus Ein 66, 68, 69
    Parallel-Hybrid-Betriebsmodus Ein (dreht schneller als Elektromotor) Ein 60
    elektrisch verstellbarer Betriebsmodus Ein Ein (dreht schneller als Maschine) 60
  • In 2 ist eine spezifische Implementierung des Antriebsstrangs 10 und des Getriebes 16 von 1 in Stickdiagrammform als Antriebsstrang 100 und Getriebe 116 dargestellt. Der Vierknotenhebel L1 von 1 ist äquivalent zu den zusammengesetzten Planetenradsätzen 20 und 30. Der Pla netenradsatz 20 umfasst ein Sonnenrad 22 (d. h. den vierten Knoten), ein Hohlrad 24 (d. h. den zweiten Knoten) und einen Träger 26 (d. h. den ersten Knoten), der jeweils den ersten bzw. zweiten Satz Planetenräder 27, 28 drehbar lagert. Die Planetenräder 27 kämmen mit dem Sonnenrad 22 und den Planetenrädern 28. Die Planetenräder 28 kämmen mit den Planetenrädern 27 und mit dem Hohlrad 24. Der Träger 26 lagert auch einen Satz Planetenräder 37 des zweiten Planetenradsatzes 30. Der zweite Planetenradsatz 30 umfasst ferner ein Sonnenrad 32 (d. h. den dritten Knoten), das mit den Planetenrädern 37 kämmt. Das Hohlrad ist lang gestreckt, um auch mit den Planetenrädern 37 zu kämmen.
  • Der Dreiknotenhebel ist äquivalent zu dem Planetenradsatz 40, der ein Hohlrad 44 (d. h. den fünften Knoten), ein Sonnenrad 42 (d. h. den siebten Knoten) und einen Träger 46 (d. h. den sechsten Knoten) umfasst, der einen Satz Planetenräder 47 drehbar lagert, die mit sowohl dem Hohlrad 44 als auch dem Sonnenrad 42 kämmen.
  • Der Elektromotor 14 und die Einwegkupplung 18 sind axial zwischen der Maschine 12 und den Planetenradsätzen 20, 30 und 40 benachbart zu einer Dämpferanordnung 70 untergebracht, die mit dem Getriebeantriebselement 17 verbunden ist und eine Torsionsdämpfung zwischen einem Schwungrad 72 der Maschine 12 und dem Getriebe 116, etwa durch Federn 74, bereitstellt, wie es in der Technik bekannt ist. Ein Statorabschnitt 76 des Motors 14 ist an dem Getriebekasten 50 auf Masse festgelegt, und ein Rotorabschnitt 78 rotiert mit dem Hohlrad 44 und mit dem Antriebselement 17 über die Einwegkupplung 18, wenn die Maschine 12 ein ist. Mit anderen Worten, wenn die Maschine 12 ein ist, steht die Einwegkupplung 18 in Eingriff (wobei angenommen wird, dass das Antriebselement 17 schneller als der Elektromotor 14 rotiert), und die Rotation des Antriebselements 17 wird zu dem Hohlrad 44 übertragen. Wenn jedoch die Maschine 12 nicht ein ist oder der Elektromotor 14 schneller als die Maschine 12 rotiert, wird die Einwegkupplung 18 freilaufen bzw. überholen, falls der Elektromotor 14 mit Leistung beaufschlagt wird, sodass die Drehzahl des Rotorabschnitts 78 die Drehzahl des Hohlrads 44 bestimmen wird. Das Sonnenrad 42 ist ständig an dem Getriebekasten 50 auf Masse festgelegt. Dies ist veranschaulicht, indem ein Abschnitt des Kastens 50, der eine den Außenumfang des Kastens 50 verbindende, radial verlängerte Stützsäule sein könnte, benachbart zu dem Sonnenrad 42 gezeigt ist.
  • Der Bereich in dem Kasten 50, in dem der Elektromotor 14 und die Einwegkupplung 18 gepackt sind, ist der gleiche Bereich, der in einem nicht hybriden Automatikgetriebe den Drehmomentwandler festhält, z. B. der Glockengehäuseabschnitt des Kastens 50, wie es schematisch durch die geringfügige Aufweitung in dem Kasten 50 veranschaulicht ist. Das Ersetzen des Drehmomentwandlers durch den Elektromotor 14 und die Einwegkupplung 18 kann ebenfalls Raum zum Packen einer Leistungselektronik für den Elektromotor 14 in dem gleichen Bereich bieten.
  • Alternativ könnte der Antriebsstrang 10 sowohl einen Drehmomentwandler, möglicherweise mit einer Überbrückungskupplung, als auch einen Elektromotor 14, der möglicherweise in Umfangsrichtung um den Drehmomentwandler herum angeschlossen ist, umfassen. Der Drehmomentwandler wäre zwischen der Maschine 12 und dem Antriebselement 17 angeordnet und würde zulassen, dass die Maschine umläuft und Drehmoment entwickelt, wobei das Fahrzeug und die Zahnradanordnung stehen.
  • Nun ist mit Bezug auf 3 eine andere Ausführungsform eines Antriebsstrangs 200 veranschaulicht, die ein Getriebe 216, das funktional mit einer Maschine 212, wie einer Brennkraftmaschine, verbunden ist, und ei nen Elektromotor 214 umfasst, der funktional mit dem Getriebe 216 verbunden ist, das eingerichtet ist, um bei Fehlen des Elektromotors 214 als automatisches Sechsganggetriebe zu arbeiten. Das heißt das Hybridgetriebe 216 ist eine Abwandlung eines Sechsgang-Automatikgetriebes, die einen Betrieb eines Hybridgetriebes mit Leistungsverzweigung durch das Hinzufügen eines Elektromotors 214 sowie einer Kupplung 218 ermöglicht.
  • Das Getriebe 216 umfasst ein Antriebselement 217 und ein Abtriebselement 219. Das Getriebe umfasst zusammengesetzte Planetenradsätze 220 und 230. Der Planetenradsatz 220 umfasst ein Sonnenrad 222, ein Hohlrad 224 und einen Träger 226, der einen ersten bzw. zweiten Satz Planetenräder 227, 228 drehbar lagert. Die Planetenräder 227 kämmen mit dem Sonnenrad 222 und den Planetenrädern 228. Die Planetenräder 228 kämmen mit den Planetenrädern 227 und mit dem Hohlrad 224. Der Träger 226 lagert auch drehbar einen Satz Planetenräder 237 des zweiten Planetenradsatzes 230. Der zweite Planetenradsatz 230 umfasst ferner ein Sonnenrad 232, das mit den Planetenrädern 237 kämmt. Das Hohlrad 224 ist lang gestreckt, um auch mit den Planetenrädern 237 zu kämmen.
  • Der Planetenradsatz 240 umfasst ein Hohlrad 244, ein Sonnenrad 242 und einen Träger 246, der einen Satz Planetenräder 247 drehbar lagert, die mit sowohl dem Hohlrad 244 als auch dem Sonnenrad 242 kämmen.
  • Das Getriebe 216 umfasst mehrere selektiv einrückbare Drehmomentübertragungsmechanismen. Kupplung 260 ist ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement 217 zur Rotation mit dem Träger 226 zu verbinden. Eine Kupplung 262 vom Bremsentyp ist selektiv einrückbar, um das Sonnenrad 232 an einem feststehenden Gehäuse 250 auf Masse festzulegen, das ein Kas ten ist, der alle Planetenradsätze und Drehmomentübertragungsmechanismen des Getriebes 216 umgibt. Das feststehende Gehäuse 250 kann ein oder mehrere Bauteile sein, die sich radial erstreckende Abstützelemente umfassen, die einstückig verbunden sind, um einen Kasten zu bilden, der im Allgemeinen das Getriebe 216 umgibt und einen Außenumfang davon definiert, wie es bekannt ist. Kupplung 264 ist ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Träger 246 zur gemeinsamen Rotation mit dem Sonnenrad 232 zu verbinden. Kupplung 266 ist ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad 246 zur gemeinsamen Rotation mit dem Sonnenrad 222 zu verbinden. Eine Kupplung 268 vom Bremsentyp ist ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Träger 226 an dem feststehenden Gehäuse 250 auf Masse festzulegen. Der Drehmomentübertragungsmechanismus 269 ist eine Freilaufkupplung (Einwegkupplung). Die Kupplung 269 verbindet den Träger 226 mit einem feststehenden Element 250, d. h. dem Getriebekasten. Die Kupplung 218 legt das Sonnenrad 242 selektiv an dem Getriebekasten 250 auf Masse fest. Die Einwegkupplung 271 läuft frei, wenn das Antriebselement 217 in einer Vorwärtsrichtung rotiert und gelangt in Eingriff, um eine Rotation des Antriebselements 217 in einer Rückwärtsrichtung zu verhindern. Alternativ kann die Einwegkupplung 271 durch eine selektiv einrückbare Bremse ersetzt sein.
  • Der Elektromotor 214 und die Kupplung 218 sind axial zwischen der Maschine 212 und den Planetenradsätzen 220, 230 und 240 benachbart zu einer Dämpferanordnung 270 untergebracht, die mit dem Getriebeantriebselement 217 verbunden ist und eine Torsionsdämpfung zwischen einem Schwungrad 272 der Maschine 212 und dem Getriebe 216, etwa durch Federn 274, bereitstellt, wie es in der Technik bekannt ist. Ein Statorabschnitt 276 des Motors 214 ist an dem Getriebekasten 260 festgelegt, und ein Rotorabschnitt 278 rotiert gemeinsam mit dem Sonnenrad 242. Der Elektromotor 214 wird durch Energie, die in einer Batterie (nicht gezeigt) gespeichert ist, welche funktional mit dem Elektromotor 214 über einen Leistungswechselrichter (nicht gezeigt) verbunden ist, mit Leistung beaufschlagt, um unter der Steuerung eines Controllers (nicht gezeigt) Leistung an den Elektromotor 214 zu liefern, wie es Fachleute auf dem Gebiet der Getriebekonstruktion verstehen.
  • Wenn die Maschine 212 ein ist und der Elektromotor 214 aus ist, ist das Getriebe 216 als Sechsgang-Automatikgetriebe betreibbar. Ein festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 264 und 268 erreicht. Ein erstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 266 und 218 zusammen mit den Drehmomentübertragungsmechanismen 268 oder 269 oder 268 sowie 269 erreicht. Ein zweites festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 262, 266 und 218 erreicht. Ein drittes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 264, 266 und 218 erreicht. Ein viertes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 260, 266 und 218 erreicht. Ein fünftes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 260 und 218 erreicht. Ein sechstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 260 und 262 erreicht. Andere feste Drehzahlverhältnisse, die nicht Teil der Folge sind, sind ebenfalls möglich, wie etwa ein dazwischen liegendes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis zwischen dem vierten und fünften festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis, das durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 260, 264 und 266 erreicht wird. Jedes dieser festen Vorwärtsdrehzahlverhältnisse ist ein reiner Maschinenbetriebsmodus, da der Elektromotor 214 aus ist und nur die Maschine 212 Leistung an das Abtriebselement 219 durch die Planetenradsätze 220, 230 und 240 liefert. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 219 Drehmoment bereitgestellt werden, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen 266, 268, 269 und 218 eingerückt sind, um ein Reibungsanfahren des Abtriebselements 219 herzustellen.
  • Der Bereich in dem Kasten 250, in dem der Elektromotor 214 und die Kupplung 218 gepackt sind, ist der gleiche Bereich, der im Allgemeinen in einem nicht hybriden Automatikgetriebe den Drehmomentwandler hält, z. B. der Glockengehäuseabschnitt des Kastens, wie es schematisch durch die geringfügige Aufweitung in dem Kasten 250 veranschaulicht ist. Das Ersetzen des Drehmomentwandlers durch den Elektromotor 214 und die Kupplung 218 kann ebenfalls Raum zum Packen einer Leistungselektronik für den Elektromotor 214 in dem gleichen Bereich bieten. Alternativ könnte ein Drehmomentwandler anstelle des Schwungrads 272 zusammen mit dem Rest der gezeigten Anordnung enthalten sein.
  • Das Getriebe 216 ist auch betreibbar, um einen rein elektrischen Betriebsmodus bereitzustellen. In diesem Betriebsmodus ist die Maschine 212 aus, nur der Elektromotor 214 beaufschlagt das Sonnenrad 242 bei nicht eingerückter Kupplung 218 mit Leistung, und die Drehmomentübertragungsmechanismen 266, 268, 269 und 271 sind eingerückt. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 219 Drehmoment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 219 anzufahren (d. h. eine Rotation des Abtriebselements 219 aus einem stationären Zustand zu starten), wobei ein rein elektrisches Anfahren hergestellt wird.
  • Das Getriebe 216 ist in einem elektrisch verstellbaren Hybridbetriebsmodus betreibbar, in welchem die Maschine 212 Leistung an das Hohlrad 244 liefert und der Elektromotor 214 Leistung an das Sonnenrad 242 liefert (oder der Elektromotor 214 Leistung von dem Sonnenrad 242 absorbiert) und die Kupplungen 266 und 268 eingerückt sind, um verzweigte Leistungsflussstrecken durch das Sonnenrad 242 und das Hohlrad 244 zuzulassen. Auf diese Weise kann Drehmoment an dem Abtriebselement 219 bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 219 anzufahren (d. h. eine Rotation des Abtriebselements 219 aus einem stationären Zustand zu starten), indem zugelassen wird, dass das Sonnenrad 242 rückwärts rotiert, während das Hohlrad 244, das Antriebselement 217 und die Maschine 212 vorwärts rotieren, wodurch ein hybridelektrisches Anfahren hergestellt wird. Wenn der Elektromotor 214 Vorwärtsdrehmoment bereitstellt und rückwärts rotiert, absorbiert er mechanische Leistung und erzeugt elektrische Leistung, die von einer Batterie (nicht gezeigt) oder anderen elektrischen Einrichtungen außerhalb des Fahrzeugs absorbiert wird. Es kann zugelassen werden oder nicht, dass die Kupplung 266 während des Anfahrens schlupft, um mechanische Leistung zu absorbieren. Die elektrisch verstellbaren Betriebsmodi sind verfügbar, wenn die Maschine 212 ein ist, der Elektromotor 214 ein ist, die Kupplung 218 nicht eingerückt ist und die erforderlichen Drehmomentübertragungsmechanismen eingerückt sind, die das erste, das zweite, das dritte, das vierte oder das fünfte feste Vorwärtsdrehzahlverhältnis, wie sie oben angeführt sind, herstellen. Zwei Parallel-Hybridbetriebsmodi sind zum Fahren verfügbar, wobei die Maschine 12 ein ist, die Kupplung 218 nicht eingerückt ist, der Elektromotor 214 das Sonnenrad 242 mit Leistung beaufschlagt und die erforderlichen Drehmomentübertragungsmechanismen eingerückt sind, die das sechste oder die dazwischen liegenden festen Vorwärtsdrehzahlverhältnisse, wie sie oben angeführt sind, herstellen. Die Kupplung 266 ist in dem Parallel-Hybridbetriebsmodus auf der Basis des sechsten Vorwärtsdrehzahlverhältnisses ebenfalls eingerückt. Die Parallel-Hybridbetriebsmodi weisen feste Getriebedrehzahlverhältnisse zwischen dem An triebselement 217 und dem Abtriebselement 219 auf, wobei der Elektromotor 214 zusätzliche Leistung an das Abtriebselement 219 liefert, indem Leistung von einer Batterie (nicht gezeigt) verwendet wird, oder elektrische Leistung an die Batterie oder andere elektrisch Einrichtungen (nicht gezeigt) liefert, indem etwas von der Leistung verwendet wird, die von der Maschine 212 an das Antriebselement 217 geliefert wird. Die Betriebsmodi des Getriebes 216 sind in Tabelle 2 unten aufgeführt. Tabelle 2
    BETRIEBSMODUS MASCHINE ELEKTROMOTOR EINGERÜCKTE DREHMOMENTÜBERTRAGUNGSMECHANISMEN UND KUPPLUNGEN
    festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 264, 268
    festes erstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 266, 218, 268 und/oder 269
    festes zweites Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 262, 266, 218
    festes drittes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 264, 266, 218
    festes viertes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 260, 266, 218
    festes fünftes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 260, 218
    festes sechstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 260, 262
    rein elektrischer Betriebsmodus Aus Ein 266, 268, 269, 271
    Parallel-Hybrid-Betriebsmodus Ein Ein 260, 262; oder 260, 264, 266
    elektrisch verstellbarer Betriebsmodus Ein Ein 266, 268 und/oder 269; oder 262, 266; oder 264, 266; 260, 266; oder 260
  • Nun ist mit Bezug auf 4 eine andere Ausführungsform eines Antriebsstrangs 300 veranschaulicht, die ein Getriebe 316, das funktional mit einer Maschine 312, wie einer Brennkraftmaschine, verbinden ist, und ei nen Elektromotor 314 umfasst, der funktional mit dem Getriebe 316 verbunden ist, das eingerichtet ist, um bei Fehlen des Elektromotors 314 als automatisches Achtganggetriebe zu arbeiten. Das heißt das Hybridgetriebe 316 ist eine Abwandlung eines Achtgang-Automatikgetriebes, die einen Betrieb eines Hybridgetriebes mit Leistungsverzweigung durch das Hinzufügen eines Elektromotors 314 sowie einer Kupplung 371 ermöglicht.
  • Das Getriebe 316 umfasst ein Antriebselement 317 und ein Abtriebselement 319. Das Getriebe 316 umfasst vier Einzelplaneten-Planetenradsätze 320, 330, 340 und 380. Der Planetenradsatz 320 umfasst ein Sonnenrad 322, ein Hohlrad 324 und einen Träger 326, der mehrere Planetenräder 327 drehbar lagert. Die Planetenräder 327 kämmen mit dem Sonnenrad 322 und dem Hohlrad 324. Der Planetenradsatz 330 umfasst ein Sonnenrad 332, ein Hohlrad 334 und einen Träger 336, der mehrere Planetenräder 337 drehbar lagert. Die Planetenräder 337 kämmen mit dem Sonnenrad 332 und dem Hohlrad 334. Der Planetenradsatz 340 umfasst ein Sonnenrad 342, ein Hohlrad 344 und einen Träger 346, der mehrere Planetenräder 347 drehbar lagert. Die Planetenräder 347 kämmen mit dem Sonnenrad 342 und dem Hohlrad 344. Der Planetenradsatz 3830 umfasst ein Sonnenrad 382, ein Hohlrad 384 und einen Träger 386, der mehrere Planetenräder 387 drehbar lagert. Die Planetenräder 387 kämmen mit dem Sonnenrad 382 und dem Hohlrad 384.
  • Ein Verbindungselement 390 verbindet das Sonnenrad 322 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Sonnenrad 382. Ein Verbindungselement 392 verbindet das Sonnenrad 332 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Hohlrad 324. Ein Verbindungselement 394 verbindet den Träger 336 zur ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Träger 346. Ein Verbindungselement 396 verbindet den Träger 386 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Hohlrad 344.
  • Das Getriebe 316 umfasst mehrere selektiv einrückbare Drehmomentübertragungsmechanismen. Eine Kupplung 360 ist ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement 371 zur Rotation mit dem Sonnenrad 342 zu verbinden. Eine Kupplung 362 vom Bremsentyp ist selektiv einrückbar, um die Sonnenräder 332 und 382 an einem feststehenden Gehäuse 350 auf Masse festzulegen, das ein Kasten ist, der alle Planetenradsätze und Drehmomentübertragungsmechanismen des Getriebes 316 umgibt. Das feststehende Gehäuse 350 kann ein oder mehrere Bauteile sein, die sich radial erstreckende Abstützelemente umfassen, die einstückig verbunden sind, um einen Kasten zu bilden, der im Allgemeinen das Getriebe 316 umgibt und einen Außenumfang davon definiert, wie es bekannt ist. Kupplung 364 ist ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad 324 zur gemeinsamen Rotation mit dem Sonnenrad 342 zu verbinden. Kupplung 366 ist ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad 334 zur gemeinsamen Rotation mit dem Sonnenrad 342 zu verbinden. Eine Kupplung 368 vom Bremsentyp ist ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad 384 an dem feststehenden Gehäuse 350 auf Masse festzulegen. Die Kupplung 371 legt das Antriebselement 317 selektiv an dem feststehenden Gehäuse 350 auf Masse fest, um Reaktionsdrehmoment an dem Antriebselement 317 bereitzustellen. Obwohl sie als eine Reibungsbremse gezeigt ist, könnte die Kupplung 371 alternativ eine Einwegkupplung vom Bremsentyp sein. Der Elektromotor 314 wird durch Energie, die in einer Batterie (nicht gezeigt) gespeichert ist, welche funktional mit dem Elektromotor 314 über einen Leistungswechselrichter (nicht gezeigt) verbunden ist, mit Leistung beaufschlagt, um unter der Steuerung eines Controllers (nicht gezeigt) Leistung an den Elektromotor 314 zu liefern, wie es Fachleute auf dem Gebiet der Getriebekonstruktion verstehen.
  • Wenn die Maschine 312 ein ist und der Elektromotor 314 aus ist, ist das Getriebe 316 als Achtgang-Automatikgetriebe betreibbar. Ein festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 362, 366 und 368 erreicht. Ein erstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 360, 362 und 368 erreicht. Ein zweites festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 362, 364 und 368 erreicht. Ein drittes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 360, 364 und 368 erreicht. Ein viertes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 364, 366 und 368 erreicht. Ein fünftes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 360, 366 und 368 erreicht. Ein sechstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 360, 364 und 366 erreicht. Ein siebtes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 360, 362 und 366 erreicht. Ein achtes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 362, 364 und 366 erreicht. Jedes dieser festen Vorwärtsdrehzahlverhältnisse ist ein reiner Maschinenbetriebsmodus, da der Elektromotor 314 aus ist und nur die Maschine 312 Leistung an das Abtriebselement 319 durch die Planetenradsätze 320, 330, 340 und 380 liefert. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 319 Drehmoment bereitgestellt werden, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen 360, 362 und 368 eingerückt sind, um ein Reibungsanfahren des Abtriebselements 319 herzustellen.
  • Das Getriebe 316 ist auch betreibbar, um einen rein elektrischen Betriebsmodus bereitzustellen. In diesem Betriebsmodus ist die Maschine 312 aus, nur der Elektromotor 314 beaufschlagt das Sonnenrad 382 mit Leistung, wobei die Kupplung 371 vom Bremsentyp und die Drehmomentübertragungsmechanismen 360 und 368 eingerückt sind. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 319 Drehmoment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 319 anzufahren (d. h. eine Rotation des Abtriebselements 319 aus einem stationären Zustand zu starten), wobei ein rein elektrisches Anfahren hergestellt wird.
  • Das Getriebe 316 ist in einem elektrisch verstellbaren Hybridbetriebsmodus betreibbar, in welchem die Maschine 312 Leistung an den Träger 326 liefert und der Elektromotor 314 Leistung an das Sonnenrad 382 liefert (oder Leistung von diesem absorbiert) und die Kupplungen 360 und 368 eingerückt sind, um Leistungsflussstrecken durch den Träger 326 und das Sonnenrad 382 zuzulassen. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 319 Drehmoment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 319 anzufahren (d. h. eine Rotation des Abtriebselements 319 aus einem stationären Zustand zu starten) und um das Fahrzeug mit einem stufenlos verstellbaren Getriebeübersetzungsverhältnis zu betreiben. Im Allgemeinen kann für diese Ausführungsform jedes feste Drehzahlverhältnis, das die Kupplung 362 vom Bremsentyp einrückt, die parallel zu dem Elektromotor 314 liegt, in einen elektrisch verstellbaren Betriebsmodus umgewandelt werden, indem die Kupplung 362 vom Bremsentyp gelöst wird, Drehmoment mit dem Elektromotor 314 aufgebracht wird und der Elektromotor vorwärts oder rückwärts rotieren gelassen wird, um das Getriebedrehzahlverhältnis zwischen dem Antriebselement 317 und dem Abtriebselement 319 zu verändern. Abhängig von der Richtung des Motordrehmoments und der Motorrotation wird der Motor 314 elektrische Leis tung produzieren oder verbrauchen, die zu oder von einer Batterie (nicht gezeigt) oder zu oder von anderen elektrischen Einrichtungen (nicht gezeigt) geliefert wird. Somit können zusätzlich zu dem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus, der oben beschrieben ist, welcher von dem ersten festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis entwickelt wird, elektrisch verstellbare Betriebsmodi von dem festen Rückwärtsdrehzahlverhältnis und dem zweiten, dem siebten und dem achten festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis, die oben beschrieben sind, entwickelt werden. Außerdem lässt jedes feste Drehzahlverhältnis, das die Bremsen-Kupplung 362, die parallel zu dem Elektromotor 314 liegt, nicht einrückt, einen Parallel-Hybridbetrieb des Getriebes 316 zu, wobei das Getriebedrehzahlverhältnis fest ist, aber der Elektromotor 314 elektrische Leistung produzieren oder verbrauchen kann, die zu oder von einer Batterie (nicht gezeigt) oder zu anderen elektrischen Einrichtungen (nicht gezeigt) geliefert wird. Die Betriebsmodi des Getriebes 316 sind in Tabelle 3 unten aufgeführt. Tabelle 3
    BETRIEBSMODUS MASCHINE ELEKTROMOTOR EINGERÜCKTE DREHMOMENTÜBERTRAGUNGSMECHANISMEN UND KUPPLUNGEN
    festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 362, 366, 368
    festes erstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 360, 362, 368
    festes zweites Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 362, 364, 368
    festes drittes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 360, 364, 368
    festes viertes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 364, 366, 368
    festes fünftes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 360, 366, 368
    festes sechstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 360, 364, 366
    festes siebtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 360, 362, 366
    festes achtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 362, 364, 366
    rein elektrischer Betriebsmodus Aus Ein 360, 368, 371
    Parallel-Hybrid-Betriebsmodus Ein Ein 360, 364, 368; oder 364, 366, 368; oder 360, 366, 368; oder 360, 364, 366
    elektrisch verstellbarer Betriebsmodus Ein Ein 366, 368; oder 360, 368; oder 364, 368; 360, 366; oder 364, 366
  • Mit Bezug auf 5 ist der Antriebsstrang 300 von 4 in Hebeldiagrammform als Antriebsstrang 300A und Getriebe 316A dargestellt, wobei die Planetenradsätze 320, 330, 340 und 380 von 4 als entsprechende Hebel 320A, 330A, 340A und 380A dargestellt sind. Das Sonnenrad 322, der Träger 326 und das Hohlrad 324 des Zahnradsatzes 320 sind als entsprechender Knoten 322A, Knoten 326A und Knoten 324A dargestellt. Das Sonnenrad 332, der Träger 336 und das Hohlrad 334 sind als entsprechende Knoten 332A, 336A und 334A dargestellt. Das Sonnenrad 342, der Träger 346 und das Hohlrad 344 sind als entsprechende Knoten 342A, 346A und 344A dargestellt. Das Sonnenrad 382, der Träger 386 und das Hohlrad 384 sind als entsprechende Knoten 382A, 386A und 384A dargestellt. Verbindungselement 390A verbindet den Knoten 382A ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 322A. Verbindungselement 392A verbindet den Knoten 324A ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 332A. Verbindungselement 394A verbindet den Knoten 386A ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 344A. Verbindungselement 396A verbindet den Knoten 336A ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 346A.
  • Das Getriebe 316A umfasst mehrere selektiv einrückbare Drehmomentübertragungsmechanismen. Kupplung 360A ist ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement 317A zur Rotation mit dem Knoten 342A zu verbinden. Eine Kupplung 362A vom Bremsentyp ist selektiv einrückbar, um die Knoten 322A und 382A an einem feststehenden Gehäuse 350A auf Masse festzulegen, das ein Kasten ist, der alle Planetenradsätze und Drehmomentübertragungsmechanismen des Getriebes 316A umgibt. Das feststehende Gehäuse 350A kann ein oder mehrere Bauteile sein, die sich radial erstreckende Abstützelemente umfassen, die einstückig verbunden sind, um einen Kasten zu bilden, der im Allgemeinen das Getriebe 316A umgibt und einen Außenumfang davon definiert, wie es bekannt ist. Kupplung 364A ist ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Knoten 324A und den Knoten 332A zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 342A zu verbinden. Kupplung 366A ist ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Knoten 334A zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 342A zu verbinden. Kupplung 368A vom Bremsentyp ist ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Hohlrad 384A an dem feststehenden Gehäuse 350A auf Masse festzulegen. Die Kupplung 371A legt das Antriebselement 317A selektiv an dem feststehenden Gehäuse 350A auf Masse fest, um Reaktionsdrehmoment an dem Antriebselement 317A bereitzustellen. Obwohl sie als ein Reibungs-Drehmomentübertragungsmechanismus vom Bremsentyp gezeigt ist, könnte die Kupplung 371A alternativ ein Einweg-Drehmomentübertragungsmechanismus vom Bremsentyp sein.
  • Wenn die Maschine 312A ein ist und der Elektromotor 314A aus ist, ist das Getriebe 316A als Achtgang-Automatikgetriebe betreibbar. Ein festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 362A, 366A und 368A erreicht. Ein erstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 360A, 362A und 368A erreicht. Ein zweites festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 362A, 364A und 368A erreicht. Ein drittes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 360A, 364A und 368A erreicht. Ein viertes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 364A, 366A und 368A erreicht. Ein fünftes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 360A, 366A und 368A erreicht. Ein sechstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 360A, 364A und 366A erreicht. Ein siebtes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 360A, 362A und 366A erreicht. Ein achtes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 362A, 364A und 366A erreicht. Jedes dieser festen Vorwärtsdrehzahlverhältnisse ist ein reiner Maschinenbetriebsmodus, da der Elektromotor 314 aus ist und nur die Maschine 312 Leistung an das Abtriebselement 319A durch die Planetenradsätze liefert, die als Hebel 320A, 330A, 340A und 380A gezeigt sind. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 319A Drehmoment bereitgestellt werden, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen 360A, 362A und 368A eingerückt sind, um ein Reibungsanfahren des Abtriebselements 319A herzustellen.
  • Das Getriebe 316A ist auch betreibbar, um einen rein elektrischen Betriebsmodus bereitzustellen. In diesem Betriebsmodus ist die Maschine 312A aus, und nur der Elektromotor 314A beaufschlagt den Knoten 382A (der das Sonnenrad das Planetenradsatzes darstellt, der durch den Hebel 320A dargestellt ist) mit Leistung, wobei die Kupplung 371A vom Bremsentyp und die Drehmomentübertragungsmechanismen 360A und 368A eingerückt sind. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 319A Drehmoment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 319A anzufahren (d. h. eine Rotation des Abtriebselements 319A aus einem stationären Zustand zu starten), wobei ein rein elektrisches Anfahren hergestellt wird.
  • Das Getriebe 316A ist in einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus betreibbar, in welchem die Maschine 312A Leistung an den Knoten 326A liefert, der den Träger des Planetenradsatzes darstellt, der durch den He bel 320A dargestellt ist, der Elektromotor 214A Leistung an den Knoten 382A liefert, der das Sonnenrad des Planetenradsatzes darstellt, der durch den Hebel 320A dargestellt ist, und die Kupplungen 360A und 368A eingerückt sind, um Leistungsflussstrecken durch den Knoten 326A und den Knoten 382A zuzulassen. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 319A Drehmoment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 319A anzufahren, wobei ein kombiniertes Reibungsanfahren und elektrisches Anfahren hergestellt wird. Ein Parallel-Hybridbetriebsmodus kann ebenfalls hergestellt werden, indem der Elektromotor 314 während irgendeinem von dem dritten, vierten, fünften und sechsten Vorwärtsdrehzahlverhältnis, die oben besprochen wurden, mit Leistung beaufschlagt wird. Ein elektrisch verstellbarer Betriebsmodus kann hergestellt werden, indem während irgendeinem von dem festen Rückwärtsdrehzahlverhältnis, dem ersten, dem zweiten, dem siebten und dem achten festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis der Drehmomentübertragungsmechanismus 362A gelöst wird und der Elektromotor 314 mit Leistung beaufschlagt wird. Die Betriebsmodi des Getriebes 316A sind in Tabelle 4 unten aufgeführt. Tabelle 4
    BETRIEBSMODUS MASCHINE ELEKTROMOTOR EINGERÜCKTE DREHMOMENTÜBERTRAGUNGSMECHANISMEN UND KUPPLUNGEN
    festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 362A, 366A, 368A
    festes erstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 360A, 362A, 368A
    festes zweites Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 362A, 364A, 368A
    festes drittes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 360A, 364A, 368A
    festes viertes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 364A, 366A, 368A
    festes fünftes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 360A, 366A, 368A
    festes sechstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 360A, 364A, 366A
    festes siebtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 360A, 362A, 366A
    festes achtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 362A, 364A, 366A
    rein elektrischer Betriebsmodus Aus Ein 360A, 368A, 371A
    Parallel-Hybrid-Betriebsmodus Ein Ein 360A, 364A, 368A; oder 364A, 366A, 368A; oder 360A, 366A, 368A; oder 360A, 364A, 366A
    elektrisch verstellbarer Betriebsmodus Ein Ein 366A, 368A; oder 360A, 368A; oder 364A, 368A; 360A, 366A; oder 364A; 366A
  • In einer alternativen Ausführungsform, die nicht gezeigt ist, ist der Motor 314A mit dem Knoten 384A statt dem Knoten 382A verbunden. Bei dieser Ausführungsform wird das Folgen des Einrückplans, wie er in Tabelle 4 ausgeführt ist, zu elektrisch verstellbaren Betriebsmodi führen, die dem ersten bis fünften Vorwärtsdrehzahlverhältnis in Tabelle 4 entsprechen, indem der Drehmomentübertragungsmechanismus 368A gelöst wird und der Elektromotor 314A mit Leistung beaufschlagt wird. Ein Parallel-Hybridbetriebsmodus kann hergestellt werden, indem der Elektromotor 314A während irgendeinem von dem sechsten bis achten festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis in Tabelle 4 mit Leistung beaufschlagt wird.
  • Nun ist mit Bezug auf 6 eine andere Ausführungsform eines Antriebsstrangs 400 veranschaulicht, die ein in Hebeldiagrammform veranschaulichtes Getriebe 416 das funktional mit einer Maschine 412, wie einer Brennkraftmaschine, verbunden ist, und einen Elektromotor 414 umfasst, der funktional mit dem Getriebe 416 verbunden ist, das eingerichtet ist, um bei Fehlen des Elektromotors 414 als automatisches Achtganggetriebe zu arbeiten. Das heißt das Hybridgetriebe 416 ist eine Abwandlung eines Achtgang-Automatikgetriebes, die einen Betrieb eines Hybridgetriebes mit Leistungsverzweigung durch das Hinzufügen eines Elektromotors 414 bei einem auf Masse festgelegten Sonnenrad ermöglicht.
  • Das Getriebe 416 umfasst ein Antriebselement 417 und ein Abtriebselement 419. Das Getriebe 416 umfasst vier Einzelplaneten-Planetenradsätze (d. h. einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten Planetenradsatz), die in Hebeldiagrammform als Hebel 420, 430, 440 und 480 dargestellt sind. Der Hebel 420 umfasst Knoten 422, 424 und 426, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 430 umfasst Knoten 432, 434 und 436, die jeweils ein Sonnenrad, einen Träger bzw. ein Hohlrad darstellen. Der Hebel 440 umfasst Knoten 442, 444 und 446, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 480 umfasst Knoten 482, 484 und 486, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen.
  • Ein Verbindungselement 490 verbindet den Knoten 442 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 432. Ein Verbindungselement 492 verbindet den Knoten 422 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 434. Ein Verbindungselement 494 verbindet den Knoten 446 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 484. Ein Verbindungselement 496 verbindet den Knoten 482 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 424.
  • Das Getriebe 416 umfasst mehrere selektiv einrückbare Drehmomentübertragungsmechanismen. Kupplung 460 ist ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement 417 zur Rotation mit den Knoten 424 und 482 zu verbinden. Eine Kupplung 462 vom Bremsentyp ist selektiv einrückbar, um die Knoten 432 und 442 an einem feststehenden Gehäuse 450 auf Masse festzulegen, das ein Kasten ist, der alle Planetenradsätze und Drehmomentübertragungsmechanismen des Getriebes 416 umgibt. Das feststehende Gehäuse 450 kann ein oder mehrere Bauteile sein, die sich radial erstreckende Abstützelemente umfassen, die einstückig verbunden sind, um einen Kasten zu bilden, der im Allgemeinen das Getriebe 416 umgibt und einen Außenumfang davon definiert, wie es bekannt ist. Kupplung 464 ist ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um die Knoten 434 und 422 zur gemeinsamen Rotation mit den Knoten 424 und 482 zu verbinden. Kupplung 466 ist ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Knoten 426 zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 486 zu verbinden. Eine Kupplung 468 vom Bremsentyp ist ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanis mus, der selektiv einrückbar ist, um den Knoten 444 an dem feststehenden Gehäuse 450 auf Masse festzulegen. Eine Reibungskupplung vom Bremsentyp (nicht gezeigt) kann ebenfalls vorgesehen sein, um das Antriebselement 417 selektiv an dem feststehenden Gehäuse 450 auf Masse festzulegen, um Reaktionsdrehmoment an dem Antriebselement 417 bereitzustellen. Der Elektromotor 414 wird durch Energie, die in einer Batterie (nicht gezeigt) gespeichert ist, welche funktional mit dem Elektromotor 414 über einen Leistungswechselrichter (nicht gezeigt) verbunden ist, mit Leistung beaufschlagt, um unter der Steuerung eines Controllers (nicht gezeigt) Leistung an den Elektromotor 414 zu liefern, wie es Fachleute auf dem Gebiet der Getriebekonstruktion verstehen.
  • Wenn die Maschine 412 ein ist und der Elektromotor 414 aus ist, ist das Getriebe 416 als Achtgang-Automatikgetriebe betreibbar. Ein festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 462, 466 und 468 erreicht. Ein erstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 460, 462 und 468 erreicht. Ein zweites festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 462, 464 und 468 erreicht. Ein drittes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 460, 464 und 468 erreicht. Ein viertes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 464, 466 und 468 erreicht. Ein fünftes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 460, 466 und 468 erreicht. Ein sechstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 460, 464 und 466 erreicht. Ein siebtes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 460, 462 und 466 erreicht. Ein achtes festes Vor wärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 462, 464 und 466 erreicht. Jedes dieser festen Vorwärtsdrehzahlverhältnisse ist ein reiner Maschinenbetriebsmodus, da der Elektromotor 414 aus ist und nur die Maschine 412 Leistung an das Abtriebselement 419 durch die Planetenradsätze liefert, die durch die Hebel 420, 430, 440 und 480 dargestellt sind. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 419 Drehmoment bereitgestellt werden, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen 460, 462 und 468 eingerückt sind, um ein Reibungsanfahren des Abtriebselements 419 herzustellen.
  • Das Getriebe 416 ist auch betreibbar, um einen rein elektrischen Betriebsmodus bereitzustellen. In diesem Betriebsmodus ist die Maschine 412 aus, und nur der Elektromotor 414 beaufschlagt den Knoten 442 (Sonnenrad) mit Leistung, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen 460 und 468 eingerückt sind, sowie eine Kupplung vom Bremsentyp, falls eine (nicht gezeigt) vorgesehen ist, an dem Antriebselement 417 eingerückt ist. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 419 Drehmoment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 419 anzufahren (d. h. eine Rotation des Abtriebselements 419 aus einem stationären Zustand zu starten), wobei ein rein elektrisches Anfahren hergestellt wird.
  • Das Getriebe 416 ist in einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus betreibbar, in welchem die Maschine 412 Leistung an den Knoten 436 (Träger) liefert und der Elektromotor 414 Leistung an Knoten 442 und 432 (Sonnenräder) liefert und die Kupplungen 460 und 468 eingerückt sind, um Leistungsflussstrecken durch den Knoten 442 und den Knoten 482 zuzulassen. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 419 Drehmoment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 419 anzufahren, wobei ein kombiniertes Reibungsanfahren und elektrisches Anfahren hergestellt wird. Ein Parallel-Hybridbetriebsmodus kann ebenfalls hergestellt werden, indem der Elektromotor 414 während irgendeinem von dem dritten, vierten, fünften und sechsten Vorwärtsdrehzahlverhältnis, die oben besprochen wurden, mit Leistung beaufschlagt wird. Ein elektrisch verstellbarer Betriebsmodus kann hergestellt werden, indem während irgendeinem von dem festen Rückwärtsdrehzahlverhältnis, dem ersten, dem zweiten, dem siebten und dem achten festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis der Drehmomentübertragungsmechanismus 462A gelöst wird und der Elektromotor 414 mit Leistung beaufschlagt wird. Die Betriebsmodi des Getriebes 416 sind in Tabelle 5 unten aufgeführt. Tabelle 5
    BETRIEBSMODUS MASCHINE ELEKTROMOTOR EINGERÜCKTE DREHMOMENTÜBERTRAGUNGSMECHANISMEN UND KUPPLUNGEN
    festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 462, 466, 468
    festes erstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 460, 462, 468
    festes zweites Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 462, 464, 468
    festes drittes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 460, 464, 468
    festes viertes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 464, 466, 468
    festes fünftes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 460, 466, 468
    festes sechstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 460, 464, 466
    festes siebtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 460, 462, 466
    festes achtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 462, 464, 466
    rein elektrischer Betriebsmodus Aus Ein 460, 468, Bremse an Antriebselement, falls vorhanden
    Parallel-Hybrid-Betriebsmodus Ein Ein 460, 464, 468; oder 464, 466, 468; oder 460, 466, 468; oder 460, 464, 466
    elektrisch verstellbarer Betriebsmodus Ein Ein 466, 468; oder 460, 468; oder 464, 468; 460, 466; oder 464, 466
  • In einer alternativen Ausführungsform, die nicht gezeigt ist, ist der Motor 414 mit dem Knoten 484 statt dem Knoten 482 verbunden. Bei dieser Ausführungsform wird das Folgen des Einrückplans, wie er in Tabelle 5 ausgeführt ist, zu elektrisch verstellbaren Betriebsmodi führen, die dem ersten bis fünften festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis in Tabelle 5 entsprechen, indem der Drehmomentübertragungsmechanismus 468 gelöst wird und der Elektromotor 414 mit Leistung beaufschlagt wird. Ein Parallel-Hybridbetriebsmodus kann hergestellt werden, indem der Elektromotor 414 während irgendeinem von dem sechsten bis achten festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis in Tabelle 5 mit Leistung beaufschlagt wird.
  • Nun ist mit Bezug auf 7 eine andere Ausführungsform eines Antriebsstrangs 500 veranschaulicht, die ein in Hebeldiagrammform veranschaulichtes Getriebe 516, das funktional mit einer Maschine 512, wie einer Brennkraftmaschine, verbunden ist, und einen Elektromotor 514 umfasst, der funktional mit dem Getriebe 516 verbunden ist, das eingerichtet ist, um bei Fehlen des Elektromotors 514 als automatisches Achtganggetriebe zu arbeiten. Das heißt das Hybridgetriebe 516 ist eine Abwandlung eines Achtgang-Automatikgetriebes, die einen Betrieb eines Hybridgetriebes mit Leistungsverzweigung durch das Hinzufügen eines Elektromotors 514 bei einem selektiv auf Masse festgelegten Sonnenrad ermöglicht.
  • Das Getriebe 516 umfasst ein Antriebselement 517 und ein Abtriebselement 519. Das Getriebe 516 umfasst vier Einzelplaneten-Planetenradsätze (d. h. einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten Planetenradsatz), die jeweils in Hebeldiagrammform als Hebel 520, 530, 540 bzw. 580 dargestellt sind. Der Hebel 520 umfasst Knoten 522, 524 und 526, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 530 umfasst Knoten 532, 534 und 536, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 540 umfasst Knoten 542, 544 und 546, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 580 umfasst Knoten 582, 584 und 586, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen.
  • Ein Verbindungselement 590 verbindet den Knoten 522 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 532. Ein Verbindungselement 592 verbindet den Knoten 524 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 582. Ein Verbindungselement 594 verbindet den Knoten 536 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 544. Ein Verbindungselement 596 verbindet den Knoten 584 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 546.
  • Das Getriebe 516 umfasst mehrere selektiv einrückbare Drehmomentübertragungsmechanismen. Kupplung 560 ist ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement 517 zur Rotation mit dem Knoten 542 zu verbinden. Eine Kupplung 562 vom Bremsentyp ist selektiv einrückbar, um die Knoten 532 und 522 an einem feststehenden Gehäuse 550 auf Masse festzulegen, das ein Kasten ist, der alle Planetenradsätze und Drehmomentübertragungsmechanismen des Getriebes 516 umgibt. Das feststehende Gehäuse 550 kann ein oder mehrere Bauteile sein, die sich radial erstreckende Abstützelemente umfassen, die einstückig verbunden sind, um einen Kasten zu bilden, der im Allgemeinen das Getriebe 516 umgibt und einen Außenumfang davon definiert, wie es bekannt ist. Kupplung 564 ist ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um die Knoten 524 und 582 zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 542 zu verbinden. Kupplung 566 ist ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um die Knoten 536 und 544 zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 586 zu verbinden. Eine Kupplung 568 vom Bremsentyp ist ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanis mus, der selektiv einrückbar ist, um den Knoten 534 an dem feststehenden Gehäuse 550 auf Masse festzulegen. Eine Reibungskupplung vom Bremsentyp (nicht gezeigt) kann ebenfalls vorgesehen sein, um das Antriebselement 517 selektiv an dem feststehenden Gehäuse 550 auf Masse festzulegen, um Reaktionsdrehmoment an dem Antriebselement 517 bereitzustellen. Der Elektromotor 514 wird durch Energie, die in einer Batterie (nicht gezeigt) gespeichert ist, welche funktional mit dem Elektromotor 514 über einen Leistungswechselrichter (nicht gezeigt) verbunden ist, mit Leistung beaufschlagt, um unter der Steuerung eines Controllers (nicht gezeigt) Leistung an den Elektromotor 514 zu liefern, wie es Fachleute auf dem Gebiet der Getriebekonstruktion verstehen.
  • Wenn die Maschine 512 ein ist und der Elektromotor 514 aus ist, ist das Getriebe 516 als Achtgang-Automatikgetriebe betreibbar. Ein festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 562, 566 und 568 erreicht. Ein erstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 560, 562 und 568 erreicht. Ein zweites festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 562, 564 und 568 erreicht. Ein drittes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 560, 564 und 568 erreicht. Ein viertes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 564, 566 und 568 erreicht. Ein fünftes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 560, 566 und 568 erreicht. Ein sechstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 560, 564 und 566 erreicht. Ein siebtes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 560, 562 und 566 erreicht. Ein achtes festes Vor wärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 562, 564 und 566 erreicht. Jedes dieser festen Vorwärtsdrehzahlverhältnisse ist ein reiner Maschinenbetriebsmodus, da der Elektromotor 514 aus ist und nur die Maschine 512 Leistung an das Abtriebselement 519 durch die Planetenradsätze liefert, die durch die Hebel 520, 530, 540 und 580 dargestellt sind. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 519 Drehmoment bereitgestellt werden, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen 560, 562 und 568 eingerückt sind, um ein Reibungsanfahren des Abtriebselements 519 herzustellen.
  • Das Getriebe 516 ist auch betreibbar, um einen rein elektrischen Betriebsmodus bereitzustellen. In diesem Betriebsmodus ist die Maschine 512 aus, und nur der Elektromotor 514 beaufschlagt den Knoten 532 (Sonnenrad) mit Leistung, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen 560 und 568 eingerückt sind, sowie eine Kupplung vom Bremsentyp, falls eine (nicht gezeigt) vorgesehen ist, an dem Antriebselement 517 eingerückt ist. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 519 Drehmoment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 519 anzufahren (d. h. eine Rotation des Abtriebselements 519 aus einem stationären Zustand zu starten), wobei ein rein elektrisches Anfahren hergestellt wird.
  • Das Getriebe 516 ist in einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus betreibbar, in welchem die Maschine 512 Leistung an den Knoten 526 (Träger) liefert und der Elektromotor 514 Leistung an Knoten 532 und 532 (Sonnenräder) liefert und die Kupplungen 560 und 568 eingerückt sind, um Leistungsflussstrecken durch den Knoten 542 und den Knoten 532 zuzulassen. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 519 Drehmoment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 519 anzufahren, wobei ein kombiniertes Reibungsanfahren und elektrisches Anfahren hergestellt wird. Ein Parallel-Hybridbetriebsmodus kann ebenfalls hergestellt werden, indem der Elektromotor 514 während irgendeinem von dem dritten, vierten, fünften und sechsten Vorwärtsdrehzahlverhältnis, die oben besprochen wurden, mit Leistung beaufschlagt wird. Ein elektrisch verstellbarer Betriebsmodus kann hergestellt werden, indem während irgendeinem von dem festen Rückwärtsdrehzahlverhältnis, dem ersten, dem zweiten, dem siebten und dem achten festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis der Drehmomentübertragungsmechanismus 562A gelöst wird und der Elektromotor 514 mit Leistung beaufschlagt wird. Die Betriebsmodi des Getriebes 516 sind in Tabelle 6 unten aufgeführt. Tabelle 6
    BETRIEBSMODUS MASCHINE ELEKTROMOTOR EINGERÜCKTE DREHMOMENTÜBERTRAGUNGSMECHANISMEN UND KUPPLUNGEN
    festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 562, 566, 568
    festes erstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 560, 562, 568
    festes zweites Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 562, 564, 568
    festes drittes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 560, 564, 568
    festes viertes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 564, 566, 568
    festes fünftes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 560, 566, 568
    festes sechstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 560, 564, 566
    festes siebtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 560, 562, 566
    festes achtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 562, 564, 566
    rein elektrischer Betriebsmodus Aus Ein 560, 568, Bremse an Antriebselement, falls vorhanden
    Parallel-Hybrid-Betriebsmodus Ein Ein 560, 564, 568; oder 564, 566, 568; oder 560, 566, 568; oder 560, 564, 566
    elektrisch verstellbarer Betriebsmodus Ein Ein 566, 568; oder 560, 568; oder 564, 568; 560, 566; oder 564, 566
  • In einer alternativen Ausführungsform, die nicht gezeigt ist, ist der Motor 514 mit dem Knoten 534 statt dem Knoten 532 verbunden. Bei dieser Ausführungsform wird das Folgen des Einrückplans, wie er in Tabelle 6 ausgeführt ist, zu elektrisch verstellbaren Betriebsmodi führen, die dem ersten bis fünften festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis in Tabelle 6 entsprechen, indem der Drehmomentübertragungsmechanismus 568 gelöst wird und der Elektromotor 514 mit Leistung beaufschlagt wird. Ein Parallel-Hybridbetriebsmodus kann hergestellt werden, indem der Elektromotor 514 während irgendeinem von dem sechsten bis achten festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis in Tabelle 6 mit Leistung beaufschlagt wird.
  • Nun ist mit Bezug auf 8 eine andere Ausführungsform eines Antriebsstrangs 600 veranschaulicht, die ein in Hebeldiagrammform veranschaulichtes Getriebe 616, das funktional mit einer Maschine 612, wie einer Brennkraftmaschine, verbunden ist, und einen Elektromotor 614 umfasst, der funktional mit dem Getriebe 616 verbunden ist, das eingerichtet ist, um bei Fehlen des Elektromotors 614 als automatisches Achtganggetriebe zu arbeiten. Das heißt das Hybridgetriebe 616 ist eine Abwandlung eines Achtgang-Automatikgetriebes, die einen Betrieb eines Hybridgetriebes mit Leistungsverzweigung durch das Hinzufügen eines Elektromotors 614 bei einem selektiv auf Masse festgelegten Sonnenrad ermöglicht.
  • Das Getriebe 616 umfasst ein Antriebselement 617 und ein Abtriebselement 619. Das Getriebe 616 umfasst drei Einzelplaneten-Planetenradsätze und einen Doppelplaneten-Planetenradsatz (d. h. einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten Planetenradsatz), die in Hebeldiagrammform als Hebel 620, 630, 640 und 680 dargestellt sind. Der Hebel 620 umfasst Knoten 622, 624 und 626, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 630 umfasst Knoten 632, 634 und 636, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 640 umfasst Knoten 642, 644 und 646, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 680 umfasst Knoten 682, 684 und 686, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Wie es Fachleuten deutlich sein wird, stellt der Hebel 680 einen Doppelplaneten-Radsatz dar.
  • Ein Verbindungselement 690 verbindet den Knoten 622 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 632. Ein Verbindungselement 692 verbindet den Knoten 624 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 682. Ein Verbindungselement 694 verbindet den Knoten 636 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 634. Ein Verbindungselement 696 verbindet den Knoten 686 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 642.
  • Das Getriebe 616 umfasst mehrere selektiv einrückbare Drehmomentübertragungsmechanismen. Kupplung 660 ist ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement 617 zur Rotation mit den Knoten 686 und 642 zu verbinden. Eine Kupplung 662 vom Bremsentyp ist selektiv einrückbar, um die Knoten 632 und 622 an einem feststehenden Gehäuse 650 auf Masse festzulegen, das ein Kasten ist, der alle Planetenradsätze und Drehmomentübertragungsmechanismen des Getriebes 616 umgibt. Das feststehende Gehäuse 650 kann ein oder mehrere Bauteile sein, die sich radial erstreckende Abstützelemente umfassen, die einstückig verbunden sind, um einen Kasten zu bilden, der im Allgemeinen das Getriebe 616 umgibt und einen Außenumfang davon definiert, wie es bekannt ist. Kupplung 664 ist ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um die Knoten 624 und 682 zur gemeinsamen Rotation mit den Knoten 642 und 686 zu verbinden. Kupplung 666 ist ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Knoten 646 zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 686 zu verbinden. Eine Kupplung 668 vom Bremsentyp ist ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Knoten 634 an dem feststehenden Gehäuse 650 auf Masse festzulegen. Eine Reibungskupplung vom Bremsentyp (nicht gezeigt) kann ebenfalls vorgesehen sein, um das Antriebselement 617 selektiv an dem feststehenden Gehäuse 650 auf Masse festzulegen, um Reaktionsdrehmoment an dem Antriebselement 617 bereitzustellen. Der Elektromotor 614 wird durch Energie, die in einer Batterie (nicht gezeigt) gespeichert ist, welche funktional mit dem Elektromotor 614 über einen Leistungswechselrichter (nicht gezeigt) verbunden ist, mit Leistung beaufschlagt, um unter der Steuerung eines Controllers (nicht gezeigt) Leistung an den Elektromotor 614 zu liefern, wie es Fachleute auf dem Gebiet der Getriebekonstruktion verstehen.
  • Wenn die Maschine 612 ein ist und der Elektromotor 614 aus ist, ist das Getriebe 616 als Achtgang-Automatikgetriebe betreibbar. Ein festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 662, 666 und 668 erreicht. Ein erstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 660, 662 und 668 erreicht. Ein zweites festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 662, 664 und 668 erreicht. Ein drittes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 660, 664 und 668 erreicht. Ein viertes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 664, 666 und 668 erreicht. Ein fünftes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 660, 666 und 668 erreicht. Ein sechstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 660, 664 und 666 erreicht. Ein siebtes festes Vor wärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 660, 662 und 666 erreicht. Ein achtes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 662, 664 und 666 erreicht. Jedes dieser festen Vorwärtsdrehzahlverhältnisse ist ein reiner Maschinenbetriebsmodus, da der Elektromotor 614 aus ist und nur die Maschine 612 Leistung an das Abtriebselement 619 durch die Planetenradsätze liefert, die durch die Hebel 620, 630, 640 und 680 dargestellt sind. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 619 Drehmoment bereitgestellt werden, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen 660, 662 und 668 eingerückt sind, um ein Reibungsanfahren des Abtriebselements 619 herzustellen.
  • Das Getriebe 616 ist auch betreibbar, um einen rein elektrischen Betriebsmodus bereitzustellen. In diesem Betriebsmodus ist die Maschine 612 aus, und nur der Elektromotor 614 beaufschlagt den Knoten 632 (Sonnenrad) mit Leistung, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen 660 und 668 eingerückt sind, sowie eine Kupplung vom Bremsentyp, falls eine (nicht gezeigt) vorgesehen ist, an dem Antriebselement 617 eingerückt ist. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 619 Drehmoment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 619 anzufahren (d. h. eine Rotation des Abtriebselements 619 aus einem stationären Zustand zu starten), wobei ein rein elektrisches Anfahren hergestellt wird.
  • Das Getriebe 616 ist in einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus betreibbar, in welchem die Maschine 612 Leistung an den Knoten 626 (Träger) liefert und der Elektromotor 614 Leistung an Knoten 622 und 632 (Sonnenräder) liefert und die Kupplungen 660 und 668 eingerückt sind, um Leistungsflussstrecken durch den Knoten 642 und den Knoten 632 zuzulassen. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 619 Drehmoment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 619 anzufahren, wo bei ein kombiniertes Reibungsanfahren und elektrisches Anfahren hergestellt wird. Ein Parallel-Hybridbetriebsmodus kann ebenfalls hergestellt werden, indem der Elektromotor 614 während irgendeinem von dem dritten, vierten, fünften und sechsten Vorwärtsdrehzahlverhältnis, die oben besprochen wurden, mit Leistung beaufschlagt wird. Ein elektrisch verstellbarer Betriebsmodus kann hergestellt werden, indem während irgendeinem von dem festen Rückwärtsdrehzahlverhältnis, dem ersten, dem zweiten, dem siebten und dem achten festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis der Drehmomentübertragungsmechanismus 662A gelöst wird und der Elektromotor 614 mit Leistung beaufschlagt wird. Die Betriebsmodi des Getriebes 616 sind in Tabelle 7 unten aufgeführt. Tabelle 7
    BETRIEBSMODUS MASCHINE ELEKTROMOTOR EINGERÜCKTE DREHMOMENTÜBERTRAGUNGSMECHANISMEN UND KUPPLUNGEN
    festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 662, 666, 668
    festes erstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 660, 662, 668
    festes zweites Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 662, 664, 668
    festes drittes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 660, 664, 668
    festes viertes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 664, 666, 668
    festes fünftes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 660, 666, 668
    festes sechstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 660, 664, 666
    festes siebtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 660, 662, 666
    festes achtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 662, 664, 666
    rein elektrischer Betriebsmodus Aus Ein 660, 668, Bremse an Antriebselement, falls vorhanden
    Parallel-Hybrid-Betriebsmodus Ein Ein 660, 664, 668; oder 664, 666, 668; oder 660, 666, 668; oder 660, 664, 666
    elektrisch verstellbarer Betriebsmodus Ein Ein 666, 668; oder 660, 668; oder 664, 668; 660, 666; oder 664, 666
  • In einer alternativen Ausführungsform, die nicht gezeigt ist, ist der Motor 614 mit dem Knoten 634 statt dem Knoten 632 verbunden. Bei dieser Ausführungsform wird das Folgen des Einrückplans, wie er in Tabelle 7 ausgeführt ist, zu elektrisch verstellbaren Betriebsmodi führen, die dem ersten bis fünften festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis in Tabelle 7 entsprechen, indem der Drehmomentübertragungsmechanismus 668 gelöst wird und der Elektromotor 614 mit Leistung beaufschlagt wird. Ein Parallel-Hybridbetriebsmodus kann hergestellt werden, indem der Elektromotor 614 während irgendeinem von dem sechsten bis achten festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis in Tabelle 7 mit Leistung beaufschlagt wird.
  • Nun ist mit Bezug auf 9 eine andere Ausführungsform eines Antriebsstrangs 700 veranschaulicht, die ein in Hebeldiagrammform veranschaulichtes Getriebe 716, das funktional mit einer Maschine 712, wie einer Brennkraftmaschine, verbunden ist, und einen Elektromotor 714 umfasst, der funktional mit dem Getriebe 716 verbunden ist, das eingerichtet ist, um bei Fehlen des Elektromotors 714 als automatisches Achtganggetriebe zu arbeiten. Das heißt das Hybridgetriebe 716 ist eine Abwandlung eines Achtgang-Automatikgetriebes, die einen Betrieb eines Hybridgetriebes mit Leistungsverzweigung durch das Hinzufügen eines Elektromotors 714 bei einem selektiv auf Masse festgelegten Sonnenrad ermöglicht.
  • Das Getriebe 716 umfasst ein Antriebselement 717 und ein Abtriebselement 719. Das Getriebe 716 umfasst drei Einzelplaneten-Planetenradsätze und einen Doppelplaneten-Planetenradsatz (d. h. einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten Planetenradsatz), die in Hebeldiagrammform als Hebel 720, 730, 740 und 780 dargestellt sind. Der Hebel 720 umfasst Knoten 722, 724 und 726, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 730 umfasst Knoten 732, 734 und 736, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 740 umfasst Knoten 742, 744 und 746, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 780 umfasst Knoten 782, 784 und 786, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Wie es Fachleuten deutlich sein wird, stellt der Hebel 780 einen Doppelplaneten-Radsatz dar.
  • Ein Verbindungselement 790 verbindet den Knoten 722 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 732. Ein Verbindungselement 792 verbindet den Knoten 724 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 782. Ein Verbindungselement 794 verbindet den Knoten 736 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 744. Ein Verbindungselement 796 verbindet den Knoten 786 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 742.
  • Das Getriebe 716 umfasst mehrere selektiv einrückbare Drehmomentübertragungsmechanismen. Eine Kupplung 760 ist ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement 717 zur Rotation mit den Knoten 786 und 742 zu verbinden. Eine Kupplung 762 vom Bremsentyp ist selektiv einrückbar, um die Knoten 732 und 722 an einem feststehenden Gehäuse 750 auf Masse festzulegen, das ein Kasten ist, der alle Planetenradsätze und Drehmomentübertragungsmechanismen des Getriebes 716 umgibt. Das feststehende Gehäuse 750 kann ein oder mehrere Bauteile sein, die sich radial erstreckende Abstützelemente umfassen, die einstückig verbunden sind, um einen Kasten zu bilden, der im Allgemeinen das Getriebe 716 umgibt und einen Außenumfang davon definiert, wie es bekannt ist. Kupplung 764 ist ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um die Knoten 724 und 782 zur gemeinsamen Rotation mit den Knoten 742 und 786 zu verbinden. Kupplung 766 ist ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um die Knoten 736 und 744 zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 784 zu verbinden. Eine Kupplung 768 vom Bremsentyp ist ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Knoten 734 an dem feststehenden Gehäuse 750 auf Masse festzulegen. Eine Reibungskupplung vom Bremsentyp (nicht gezeigt) kann ebenfalls vorgesehen sein, um das Antriebselement 717 selektiv an dem feststehenden Gehäuse 750 auf Masse festzulegen, um Reaktionsdrehmoment an dem Antriebselement 717 bereitzustellen. Der Elektromotor 714 wird durch Energie, die in einer Batterie (nicht gezeigt) gespeichert ist, welche funktional mit dem Elektromotor 714 über einen Leistungswechselrichter (nicht gezeigt) verbunden ist, mit Leistung beaufschlagt, um unter der Steuerung eines Controllers (nicht gezeigt) Leistung an den Elektromotor 714 zu liefern, wie es Fachleute auf dem Gebiet der Getriebekonstruktion verstehen.
  • Wenn die Maschine 712 ein ist und der Elektromotor 714 aus ist, ist das Getriebe 716 als Achtgang-Automatikgetriebe betreibbar. Ein festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 762, 766 und 768 erreicht. Ein erstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 760, 762 und 768 erreicht. Ein zweites festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 762, 764 und 768 erreicht. Ein drittes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 760, 764 und 768 erreicht. Ein viertes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 764, 766 und 768 erreicht. Ein fünftes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 760, 766 und 768 erreicht. Ein sechstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertra gungsmechanismen 760, 764 und 766 erreicht. Ein siebtes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 760, 762 und 766 erreicht. Ein achtes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 762, 764 und 766 erreicht. Jedes dieser festen Vorwärtsdrehzahlverhältnisse ist ein reiner Maschinenbetriebsmodus, da der Elektromotor 714 aus ist und nur die Maschine 712 Leistung an das Abtriebselement 719 durch die Planetenradsätze liefert, die durch die Hebel 720, 730, 740 und 780 dargestellt sind. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 719 Drehmoment bereitgestellt werden, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen 760, 762 und 768 eingerückt sind, um ein Reibungsanfahren des Abtriebselements 719 herzustellen.
  • Das Getriebe 716 ist auch betreibbar, um einen rein elektrischen Betriebsmodus bereitzustellen. In diesem Betriebsmodus ist die Maschine 712 aus, und nur der Elektromotor 714 beaufschlagt den Knoten 732 (Sonnenrad) mit Leistung, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen 760 und 768 eingerückt sind, sowie eine Kupplung vom Bremsentyp, falls eine (nicht gezeigt) vorgesehen ist, an dem Antriebselement 717 eingerückt ist. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 719 Drehmoment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 719 anzufahren (d. h. eine Rotation des Abtriebselements 719 aus einem stationären Zustand zu starten), wobei ein rein elektrisches Anfahren hergestellt wird.
  • Das Getriebe 716 ist in einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus betreibbar, in welchem die Maschine 712 Leistung an den Knoten 726 (Träger) liefert und der Elektromotor 714 Leistung an die Knoten 722 und 732 (Sonnenräder) liefert und die Kupplungen 760 und 768 eingerückt sind, um Leistungsflussstrecken durch den Knoten 742 und den Knoten 732 zuzulassen. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 719 Dreh moment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 719 anzufahren, wobei ein kombiniertes Reibungsanfahren und elektrisches Anfahren hergestellt wird. Ein Parallel-Hybridbetriebsmodus kann ebenfalls hergestellt werden, indem der Elektromotor 714 während irgendeinem von dem dritten, vierten, fünften und sechsten Vorwärtsdrehzahlverhältnis, die oben besprochen wurden, mit Leistung beaufschlagt wird. Ein elektrisch verstellbarer Betriebsmodus kann hergestellt werden, indem während irgendeinem von dem festen Rückwärtsdrehzahlverhältnis, dem ersten, dem zweiten, dem siebten und dem achten festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis der Drehmomentübertragungsmechanismus 762A gelöst wird und der Elektromotor 714 mit Leistung beaufschlagt wird. Die Betriebsmodi des Getriebes 716 sind in Tabelle 8 unten aufgeführt. Tabelle 8
    BETRIEBSMODUS MASCHINE ELEKTROMOTOR EINGERÜCKTE DREHMOMENTÜBERTRAGUNGSMECHANISMEN UND KUPPLUNGEN
    festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 762, 766, 768
    festes erstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 760, 762, 768
    festes zweites Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 762, 764, 768
    festes drittes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 760, 764, 768
    festes viertes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 764, 766, 768
    festes fünftes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 760, 766, 768
    festes sechstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 760, 764, 766
    festes siebtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 760, 762, 766
    festes achtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 762, 764, 766
    rein elektrischer Betriebsmodus Aus Ein 760, 768, Bremse an Antriebselement, falls vorhanden
    Parallel-Hybrid-Betriebsmodus Ein Ein 760, 764, 768; oder 764, 766, 768; oder 760, 766, 768; oder 760, 764, 766
    elektrisch verstellbarer Betriebsmodus Ein Ein 766, 768; oder 760, 768; oder 764, 768; 760, 766; oder 764, 766
  • In einer alternativen Ausführungsform, die nicht gezeigt ist, ist der Motor 714 mit dem Knoten 734 statt dem Knoten 732 verbunden. Bei dieser Ausführungsform wird das Folgen des Einrückplans, wie er in Tabelle 8 ausgeführt ist, zu elektrisch verstellbaren Betriebsmodi führen, die dem ersten bis fünften festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis in Tabelle 8 entsprechen, indem der Drehmomentübertragungsmechanismus 768 gelöst wird und der Elektromotor 714 mit Leistung beaufschlagt wird. Ein Parallel-Hybridbetriebsmodus kann hergestellt werden, indem der Elektromotor 714 während irgendeinem von dem sechsten bis achten festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis in Tabelle 8 mit Leistung beaufschlagt wird.
  • Nun ist mit Bezug auf 10 eine andere Ausführungsform eines Antriebsstrangs 800 veranschaulicht, die ein in Hebeldiagrammform veranschaulichtes Getriebe 816, das funktional mit einer Maschine 812, wie einer Brennkraftmaschine, verbunden ist, und einen Elektromotor 814 umfasst, der funktional mit dem Getriebe 816 verbunden ist, das eingerichtet ist, um bei Fehlen des Elektromotors 814 als automatisches Achtganggetriebe zu arbeiten. Das heißt das Hybridgetriebe 816 ist eine Abwandlung eines Achtgang-Automatikgetriebes, die einen Betrieb eines Hybridgetriebes mit Leistungsverzweigung durch das Hinzufügen eines Elektromotors 814 bei einem selektiv auf Masse festgelegten Sonnenrad ermöglicht.
  • Das Getriebe 816 umfasst ein Antriebselement 817 und ein Abtriebselement 819. Das Getriebe 816 umfasst drei Einzelplaneten-Planetenradsätze und einen Doppelplaneten-Planetenradsatz (d. h. einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten Planetenradsatz), die in Hebeldiagrammform als Hebel 820, 830, 840 und 880 dargestellt sind. Der Hebel 820 umfasst Knoten 822, 824 und 826, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 830 umfasst Knoten 832, 834 und 836, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 840 umfasst Knoten 842, 844 und 846, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 880 umfasst Knoten 882, 884 und 886, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Wie es Fachleuten deutlich sein wird, stellt der Hebel 880 einen Doppelplaneten-Radsatz dar.
  • Ein Verbindungselement 890 verbindet den Knoten 822 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 832. Ein Verbindungselement 892 verbindet den Knoten 824 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 882. Ein Verbindungselement 894 verbindet den Knoten 836 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 844. Ein Verbindungselement 896 verbindet den Knoten 884 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 846.
  • Das Getriebe 816 umfasst mehrere selektiv einrückbare Drehmomentübertragungsmechanismen. Kupplung 860 ist ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement 817 zur Rotation mit dem Knoten 842 zu verbinden. Eine Kupplung 862 vom Bremsentyp ist selektiv einrückbar, um die Knoten 832 und 822 an einem feststehenden Gehäuse 850 auf Masse festzulegen, das ein Kasten ist, der alle Planetenradsätze und Drehmomentübertragungsmechanismen des Getriebes 816 umgibt. Das feststehende Gehäuse 850 kann ein oder mehrere Bauteile sein, die sich radial erstreckende Abstützelemente umfassen, die einstückig verbunden sind, um einen Kasten zu bilden, der im Allgemeinen das Getriebe 816 umgibt und einen Außenumfang davon definiert, wie es bekannt ist. Kupplung 864 ist ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um die Knoten 824 und 882 zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 842 zu verbinden. Kupplung 866 ist ein vierter Drehmomentübertragungsme chanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Knoten 886 zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 842 zu verbinden. Eine Kupplung 868 vom Bremsentyp ist ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Knoten 834 an dem feststehenden Gehäuse 850 auf Masse festzulegen. Eine Reibungskupplung vom Bremsentyp (nicht gezeigt) kann ebenfalls vorgesehen sein, um das Antriebselement 817 selektiv an dem feststehenden Gehäuse 850 auf Masse festzulegen, um Reaktionsdrehmoment an dem Antriebselement 817 bereitzustellen. Der Elektromotor 814 wird durch Energie, die in einer Batterie (nicht gezeigt) gespeichert ist, welche funktional mit dem Elektromotor 814 über einen Leistungswechselrichter (nicht gezeigt) verbunden ist, mit Leistung beaufschlagt, um unter der Steuerung eines Controllers (nicht gezeigt) Leistung an den Elektromotor 814 zu liefern, wie es Fachleute auf dem Gebiet der Getriebekonstruktion verstehen.
  • Wenn die Maschine 812 ein ist und der Elektromotor 814 aus ist, ist das Getriebe 816 als Achtgang-Automatikgetriebe betreibbar. Ein festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 862, 866 und 868 erreicht. Ein erstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 860, 862 und 868 erreicht. Ein zweites festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 862, 864 und 868 erreicht. Ein drittes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 860, 864 und 868 erreicht. Ein viertes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 864, 866 und 868 erreicht. Ein fünftes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 860, 866 und 868 erreicht. Ein sechstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertra gungsmechanismen 860, 864 und 866 erreicht. Ein siebtes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 860, 862 und 866 erreicht. Ein achtes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 862, 864 und 866 erreicht. Jedes dieser festen Vorwärtsdrehzahlverhältnisse ist ein reiner Maschinenbetriebsmodus, da der Elektromotor 814 aus ist und nur die Maschine 812 Leistung an das Abtriebselement 819 durch die Planetenradsätze liefert, die durch die Hebel 820, 830, 840 und 880 dargestellt sind. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 819 Drehmoment bereitgestellt werden, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen 860, 862 und 868 eingerückt sind, um ein Reibungsanfahren des Abtriebselements 819 herzustellen.
  • Das Getriebe 816 ist auch betreibbar, um einen rein elektrischen Betriebsmodus bereitzustellen. In diesem Betriebsmodus ist die Maschine 812 aus, und nur der Elektromotor 814 beaufschlagt den Knoten 832 (Sonnenrad) mit Leistung, wobei der Drehmomentübertragungsmechanismus 868 eingerückt ist, sowie eine Kupplung vom Bremsentyp, falls eine vorgesehen ist, (nicht gezeigt) an dem Antriebselement 817 eingerückt ist. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 819 Drehmoment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 819 anzufahren (d. h. eine Rotation des Abtriebselements 819 aus einem stationären Zustand zu starten), wobei ein rein elektrisches Anfahren hergestellt wird.
  • Das Getriebe 816 ist in einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus betreibbar, in welchem die Maschine 812 Leistung an den Knoten 826 (Träger) liefert und der Elektromotor 814 Leistung an Knoten 822 und 832 (Sonnenräder) liefert und die Kupplungen 860 und 868 eingerückt sind, um Leistungsflussstrecken durch den Knoten 842 und den Knoten 832 zuzulassen. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 819 Drehmo ment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 819 anzufahren, wobei ein kombiniertes Reibungsanfahren und elektrisches Anfahren hergestellt wird. Ein Parallel-Hybridbetriebsmodus kann ebenfalls hergestellt werden, indem der Elektromotor 814 während irgendeinem von dem dritten, vierten, fünften und sechsten Vorwärtsdrehzahlverhältnis, die oben besprochen wurden, mit Leistung beaufschlagt wird. Ein elektrisch verstellbarer Betriebsmodus kann hergestellt werden, indem während irgendeinem von dem festen Rückwärtsdrehzahlverhältnis, dem ersten, dem zweiten, dem siebten und dem achten festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis der Drehmomentübertragungsmechanismus 862A gelöst wird und der Elektromotor 814 mit Leistung beaufschlagt wird. Die Betriebsmodi des Getriebes 816 sind in Tabelle 9 unten aufgeführt. Tabelle 9
    BETRIEBSMODUS MASCHINE ELEKTROMOTOR EINGERÜCKTE DREHMOMENTÜBERTRAGUNGSMECHANISMEN UND KUPPLUNGEN
    festes Rückwärtsdrehzahlverhälnis Ein Aus 862, 866, 868
    festes erstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 860, 862, 868
    festes zweites Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 862, 864, 868
    festes drittes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 860, 864, 868
    festes viertes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 864, 866, 868
    festes fünftes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 860, 866, 868
    festes sechstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 860, 864, 866
    festes siebtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 860, 862, 866
    festes achtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 862, 864, 866
    rein elektrischer Betriebsmodus Aus Ein 860, 868, Bremse an Antriebselement, falls vorhanden
    Parallel-Hybrid-Betriebsmodus Ein Ein 860, 864, 868; oder 864, 866, 868; oder 860, 866, 868; oder 860, 864, 866
    elektrisch verstellbarer Betriebsmodus Ein Ein 866, 868; oder 860, 868; oder 864, 868; 860, 866; oder 864, 866
  • In einer alternativen Ausführungsform, die nicht gezeigt ist, ist der Motor 814 mit dem Knoten 834 statt dem Knoten 832 verbunden. Bei dieser Ausführungsform wird das Folgen des Einrückplans, wie er in Tabelle 9 ausgeführt ist, zu elektrisch verstellbaren Betriebsmodi führen, die dem ersten bis fünften festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis in Tabelle 9 entsprechen, indem der Drehmomentübertragungsmechanismus 868 gelöst wird und der Elektromotor 814 mit Leistung beaufschlagt wird. Ein Parallel-Hybridbetriebsmodus kann hergestellt werden, indem der Elektromotor 814 während irgendeinem von dem sechsten bis achten festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis in Tabelle 9 mit Leistung beaufschlagt wird.
  • Nun ist mit Bezug auf 11 eine andere Ausführungsform eines Antriebsstrangs 900 veranschaulicht, die ein in Hebeldiagrammform veranschaulichtes Getriebe 916, das funktional mit einer Maschine 912, wie einer Brennkraftmaschine, verbunden ist, und einen Elektromotor 914 umfasst, der funktional mit dem Getriebe 916 verbunden ist, das eingerichtet ist, um bei Fehlen des Elektromotors 914 als automatisches Achtganggetriebe zu arbeiten. Das heißt das Hybridgetriebe 916 ist eine Abwandlung eines Achtgang-Automatikgetriebes, die einen Betrieb eines Hybridgetriebes mit Leistungsverzweigung durch das Hinzufügen eines Elektromotors 914 bei einem selektiv auf Masse festgelegten Sonnenrad ermöglicht.
  • Das Getriebe 916 umfasst ein Antriebselement 917 und ein Abtriebselement 919. Das Getriebe 916 umfasst vier Einzelplaneten-Planetenradsätze (d. h. einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten Planetenradsatz), die in Hebeldiagrammform als Hebel 920, 930, 940 und 980 dargestellt sind. Der Hebel 920 umfasst Knoten 922, 924 und 926, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 930 umfasst Knoten 932, 934 und 936, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 940 umfasst Knoten 942, 944 und 946, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 980 umfasst Knoten 982, 984 und 986, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen.
  • Ein Verbindungselement 990 verbindet den Knoten 922 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 932. Ein Verbindungselement 992 verbindet den Knoten 986 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 946. Ein Verbindungselement 994 verbindet den Knoten 936 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 944. Ein Verbindungselement 996 verbindet den Knoten 984 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 942.
  • Das Getriebe 916 umfasst mehrere selektiv einrückbare Drehmomentübertragungsmechanismen. Eine Kupplung 960 ist ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement 917 zur Rotation mit den Knoten 984 und 942 zu verbinden. Eine Kupplung 962 vom Bremsentyp ist selektiv einrückbar, um die Knoten 932 und 922 an einem feststehenden Gehäuse 950 auf Masse festzulegen, das ein Kasten ist, der alle Planetenradsätze und Drehmomentübertragungsmechanismen des Getriebes 916 umgibt. Das feststehende Gehäuse 950 kann ein oder mehrere Bauteile sein, die sich radial erstreckende Abstützelemente umfassen, die einstückig verbunden sind, um einen Kasten zu bilden, der im Allgemeinen das Getriebe 916 umgibt und einen Außenumfang davon definiert, wie es bekannt ist. Kupplung 964 ist ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um die Knoten 924 und 982 zur gemeinsamen Rotation mit den Knoten 984 und 942 zu verbinden. Die Kupplung 966 ist ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Knoten 924 zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 982 zu verbinden. Eine Kupplung 968 vom Bremsentyp ist ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den ersten Knoten 934 an dem feststehenden Gehäuse 950 auf Masse festzulegen. Eine Reibungskupplung vom Bremsentyp (nicht gezeigt) kann ebenfalls vorgesehen sein, um das Antriebselement 917 selektiv an dem feststehenden Gehäuse 950 auf Masse festzulegen, um Reaktionsdrehmoment an dem Antriebselement 917 bereitzustellen. Der Elektromotor 914 wird durch Energie, die in einer Batterie (nicht gezeigt) gespeichert ist, welche funktional mit dem Elektromotor 914 über einen Leistungswechselrichter (nicht gezeigt) verbunden ist, mit Leistung beaufschlagt, um unter der Steuerung eines Controllers (nicht gezeigt) Leistung an den Elektromotor 914 zu liefern, wie es Fachleute auf dem Gebiet der Getriebekonstruktion verstehen.
  • Wenn die Maschine 912 ein ist und der Elektromotor 914 aus ist, ist das Getriebe 916 als Achtgang-Automatikgetriebe betreibbar. Ein festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 962, 966 und 968 erreicht. Ein erstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 960, 962 und 968 erreicht. Ein zweites festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 962, 964 und 968 erreicht. Ein drittes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 960, 964 und 968 erreicht. Ein viertes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 964, 966 und 968 erreicht. Ein fünftes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 960, 966 und 968 erreicht. Ein sechstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 960, 964 und 966 erreicht. Ein siebtes festes Vor wärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 960, 962 und 966 erreicht. Ein achtes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 962, 964 und 966 erreicht. Jedes dieser festen Vorwärtsdrehzahlverhältnisse ist ein reiner Maschinenbetriebsmodus, da der Elektromotor 914 aus ist und nur die Maschine 912 Leistung an das Abtriebselement 919 durch die Planetenradsätze liefert, die durch die Hebel 920, 930, 940 und 980 dargestellt sind. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 919 Drehmoment bereitgestellt werden, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen 960, 962 und 968 eingerückt sind, um ein Reibungsanfahren des Abtriebselements 919 herzustellen.
  • Das Getriebe 916 ist auch betreibbar, um einen rein elektrischen Betriebsmodus bereitzustellen. In diesem Betriebsmodus ist die Maschine 912 aus, und nur der Elektromotor 914 beaufschlagt den Knoten 932 (Sonnenrad) mit Leistung, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen 960 und 968 eingerückt sind, sowie eine Kupplung vom Bremsentyp, falls eine (nicht gezeigt) vorgesehen ist, an dem Antriebselement 917 eingerückt ist. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 919 Drehmoment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 919 anzufahren (d. h. eine Rotation des Abtriebselements 919 aus einem stationären Zustand zu starten), wobei ein rein elektrisches Anfahren hergestellt wird.
  • Das Getriebe 916 ist in einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus betreibbar, in welchem die Maschine 912 Leistung an den Knoten 926 (Träger) liefert und der Elektromotor 914 Leistung an Knoten 932 und 932 (Sonnenräder) liefert und die Kupplungen 960 und 968 eingerückt sind, um Leistungsflussstrecken durch den Knoten 942 und den Knoten 932 zuzulassen. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 919 Drehmoment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 919 anzufahren, wo bei ein kombiniertes Reibungsanfahren und elektrisches Anfahren hergestellt wird. Ein Parallel-Hybridbetriebsmodus kann ebenfalls hergestellt werden, indem der Elektromotor 914 während irgendeinem von dem dritten, vierten, fünften und sechsten Vorwärtsdrehzahlverhältnis, die oben besprochen wurden, mit Leistung beaufschlagt wird. Ein elektrisch verstellbarer Betriebsmodus kann hergestellt werden, indem während irgendeinem von dem festen Rückwärtsdrehzahlverhältnis, dem ersten, dem zweiten, dem siebten und dem achten festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis der Drehmomentübertragungsmechanismus 962 gelöst wird und der Elektromotor 914 mit Leistung beaufschlagt wird. Die Betriebsmodi des Getriebes 316 sind in Tabelle 10 unten aufgeführt. Tabelle 10
    BETRIEBSMODUS MASCHINE ELEKTROMOTOR EINGERÜCKTE DREHMOMENTÜBERTRAGUNGSMECHANISMEN UND KUPPLUNGEN
    festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 962, 966, 968
    festes erstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 960, 962, 968
    festes zweites Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 962, 964, 968
    festes drittes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 960, 964, 968
    festes viertes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 964, 966, 968
    festes fünftes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 960, 966, 968
    festes sechstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 960, 964, 966
    festes siebtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 960, 962, 966
    festes achtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 962, 964, 966
    rein elektrischer Betriebsmodus Aus Ein 960, 968, Bremse an Antriebselement, falls vorhanden
    Parallel-Hybrid-Betriebsmodus Ein Ein 960, 964, 968; oder 964, 966, 968; oder 960, 966, 968; oder 960, 964, 966
    elektrisch verstellbarer Betriebsmodus Ein Ein 966, 968; oder 960, 968; oder 964, 968; 960, 966; oder 964, 966
  • In einer alternativen Ausführungsform, die nicht gezeigt ist, ist der Motor 914 mit dem Knoten 934 statt dem Knoten 932 verbunden. Bei dieser Ausführungsform wird das Folgen des Einrückplans, wie er in Tabelle 10 ausgeführt ist, zu elektrisch verstellbaren Betriebsmodi führen, die dem ersten bis fünften festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis in Tabelle 10 entsprechen, indem der Drehmomentübertragungsmechanismus 968 gelöst wird und der Elektromotor 914 mit Leistung beaufschlagt wird. Ein Parallel-Hybridbetriebsmodus kann hergestellt werden, indem der Elektromotor 914 während irgendeinem von dem sechsten bis achten festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis in Tabelle 10 mit Leistung beaufschlagt wird.
  • Nun ist mit Bezug auf 12 eine andere Ausführungsform eines Antriebsstrangs 1000 veranschaulicht, die ein in Hebeldiagrammform veranschaulichtes Getriebe 1016, das funktional mit einer Maschine 1012, wie einer Brennkraftmaschine, verbunden ist, und einen Elektromotor 1014 umfasst, der funktional mit dem Getriebe 1016 verbunden ist, das eingerichtet ist, um bei Fehlen des Elektromotors 1014 als automatisches Achtganggetriebe zu arbeiten. Das heißt das Hybridgetriebe 1016 ist eine Abwandlung eines Achtgang-Automatikgetriebes, die einen Betrieb eines Hybridgetriebes mit Leistungsverzweigung durch das Hinzufügen eines Elektromotors 1014 bei einem selektiv auf Masse festgelegten Sonnenrad ermöglicht.
  • Das Getriebe 1016 umfasst ein Antriebselement 1017 und ein Abtriebselement 1019. Das Getriebe 1016 umfasst vier Einzelplaneten-Planetenradsätze (d. h. einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten Planetenradsatz), die in Hebeldiagrammform als Hebel 1020, 1030, 1040 und 1080 dargestellt sind. Der Hebel 1020 umfasst Knoten 1022, 1024 und 1026, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 1030 umfasst Knoten 1032, 1034 und 1036, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 1040 umfasst Knoten 1042, 1044 und 1046, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 1080 umfasst Knoten 1082, 1084 und 1086, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen.
  • Ein Verbindungselement 1090 verbindet den Knoten 1024 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 1032. Ein Verbindungselement 1092 verbindet den Knoten 1086 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 1044. Ein Verbindungselement 1094 verbindet den Knoten 1034 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 1044. Ein Verbindungselement 1096 verbindet den Knoten 1042 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 1082.
  • Das Getriebe 1016 umfasst mehrere selektiv einrückbare Drehmomentübertragungsmechanismen. Kupplung 1060 ist ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement 1017 zur Rotation mit den Knoten 1082 und 1042 zu verbinden. Eine Kupplung 1062 vom Bremsentyp ist selektiv einrückbar, um den Knoten 1022 an einem feststehenden Gehäuse 1050 auf Masse festzulegen, das ein Kasten ist, der alle Planetenradsätze und Drehmomentübertragungsmechanismen des Getriebes 1016 umgibt. Das feststehende Gehäuse 1050 kann ein oder mehrere Bauteile sein, die sich radial erstreckende Abstützelemente umfassen, die einstückig verbunden sind, um einen Kasten zu bilden, der im Allgemeinen das Getriebe 1016 umgibt und einen Außenumfang davon definiert, wie es bekannt ist. Kupplung 1064 ist ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Knoten 1026 zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 1036 zu verbinden. Die Kupplung 1066 ist ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Kno ten 1084 zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 1036 zu verbinden. Eine Kupplung 1068 vom Bremsentyp ist ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Knoten 1084 an dem feststehenden Gehäuse 1050 auf Masse festzulegen. Kupplung 1063 ist ein sechster Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Knoten 1032 zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 1042 zu verbinden. Eine Reibungskupplung vom Bremsentyp (nicht gezeigt) kann ebenfalls vorgesehen sein, um das Antriebselement 1017 selektiv an dem feststehenden Gehäuse 1050 auf Masse festzulegen, um Reaktionsdrehmoment an dem Antriebselement 1017 bereitzustellen. Der Elektromotor 1014 wird durch Energie, die in einer Batterie (nicht gezeigt) gespeichert ist, welche funktional mit dem Elektromotor 1014 über einen Leistungswechselrichter (nicht gezeigt) verbunden ist, mit Leistung beaufschlagt, um unter der Steuerung eines Controllers (nicht gezeigt) Leistung an den Elektromotor 1014 zu liefern, wie es Fachleute auf dem Gebiet der Getriebekonstruktion verstehen.
  • Wenn die Maschine 1012 ein ist und der Elektromotor 1014 aus ist, ist das Getriebe 1016 als Achtgang-Automatikgetriebe betreibbar. Ein festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 1062, 1066 und 1068 erreicht. Ein erstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 1060, 1062 und 1068 erreicht. Ein zweites festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 1062, 1063 und 1068 erreicht. Ein drittes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 1062, 1064 und 1068 erreicht. Ein viertes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 1062, 1064 und 1063 erreicht. Ein fünftes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmo mentübertragungsmechanismen 1060, 1062 und 1064 erreicht. Ein sechstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 1062, 1064 und 1066 erreicht. Ein siebtes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 1060, 1062 und 1066 erreicht. Ein achtes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 1062, 1063 und 1066 erreicht. Jedes dieser festen Vorwärtsdrehzahlverhältnisse ist ein reiner Maschinenbetriebsmodus, da der Elektromotor 1014 aus ist und nur die Maschine 1012 Leistung an das Abtriebselement 1019 durch die Planetenradsätze liefert, die durch die Hebel 1020, 1030, 1040 und 1080 dargestellt sind. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 1019 Drehmoment bereitgestellt werden, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen 1060, 1062 und 1068 eingerückt sind, um ein Reibungsanfahren des Abtriebselements 1019 herzustellen.
  • Das Getriebe 1016 ist auch betreibbar, um einen rein elektrischen Betriebsmodus bereitzustellen. In diesem Betriebsmodus ist die Maschine 1012 aus, und nur der Elektromotor 1014 beaufschlagt den Knoten 1022 (Sonnenrad) mit Leistung, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen 1060 und 1068 eingerückt sind, sowie eine Kupplung vom Bremsentyp, falls eine (nicht gezeigt) vorgesehen ist, an dem Antriebselement 1017 eingerückt ist. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 1019 Drehmoment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 1019 anzufahren (d. h. eine Rotation des Abtriebselements 1019 aus einem stationären Zustand zu starten), wobei ein rein elektrisches Anfahren hergestellt wird.
  • Das Getriebe 1016 ist in einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus betreibbar, in welchem die Maschine 1012 Leistung an den Knoten 1026 (Träger) liefert und der Elektromotor 1014 Leistung an den Knoten 1022 (Sonnenrad) liefert und die Kupplung 1060 eingerückt ist, um Leistungsflussstrecken durch den Knoten 1022 und den Knoten 1082 zuzulassen. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 1019 Drehmoment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 1019 anzufahren, wobei ein kombiniertes Reibungsanfahren und elektrisches Anfahren hergestellt wird. Ein Parallel-Hybridbetriebsmodus kann ebenfalls hergestellt werden, indem der Elektromotor 1014 während irgendeinem von dem dritten, vierten, fünften und sechsten Vorwärtsdrehzahlverhältnis, die oben besprochen wurden, mit Leistung beaufschlagt wird. Ein elektrisch verstellbarer Betriebsmodus kann hergestellt werden, indem während irgendeinem von dem festen Rückwärtsdrehzahlverhältnis, dem ersten, dem zweiten, dem siebten und dem achten festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis der Drehmomentübertragungsmechanismus 1062A gelöst wird und der Elektromotor 1014 mit Leistung beaufschlagt wird. Die Betriebsmodi des Getriebes 1016 sind in Tabelle 11 unten aufgeführt. Tabelle 11
    BETRIEBSMODUS MASCHINE ELEKTROMOTOR EINGERÜCKTE DREHMOMENTÜBERTRAGUNGSMECHANISMEN UND KUPPLUNGEN
    festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 1062, 1066, 1068
    festes erstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 1060, 1062, 1068
    festes zweites Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 1062, 1064, 1068
    festes drittes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 1060, 1064, 1068
    festes viertes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 1064, 1066, 1068
    festes fünftes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 1060, 1066, 1068
    festes sechstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 1060, 1064, 1066
    festes siebtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 1060, 1062, 1066
    festes achtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 1062, 1064, 1066
    rein elektrischer Betriebsmodus Aus Ein 1060, 1068, Bremse an Antriebselement, falls vorhanden
    Parallel-Hybrid-Betriebsmodus Ein Ein 1060, 1064, 1068; oder 1064, 1066, 1068; oder 1060, 1066, 1068; oder 1060, 1064, 1066
    elektrisch verstellbarer Betriebsmodus Ein Ein 1066, 1068; oder 1060, 1068; oder 1064, 1068; 1060, 1066; oder 1064, 1066
  • Nun ist mit Bezug auf 13 eine andere Ausführungsform eines Antriebsstrangs 1100 veranschaulicht, die ein in Hebeldiagrammform veranschaulichtes Getriebe 1116, das funktional mit einer Maschine 1112, wie einer Brennkraftmaschine, verbunden ist, und einen Elektromotor 1114 umfasst, der funktional mit dem Getriebe 1116 verbunden ist, das eingerichtet ist, um bei Fehlen des Elektromotors 1114 als automatisches Achtganggetriebe zu arbeiten. Das heißt das Hybridgetriebe 1116 ist eine Abwandlung eines Achtgang-Automatikgetriebes, die einen Betrieb eines Hybridgetriebes mit Leistungsverzweigung durch das Hinzufügen eines Elektromotors 1114 bei einem selektiv auf Masse festgelegten Sonnenrad ermöglicht.
  • Das Getriebe 1116 umfasst ein Antriebselement 1117 und ein Abtriebselement 1119. Das Getriebe 1116 umfasst drei Einzelplaneten-Planetenradsätze und einen Doppelplaneten-Planetenradsatz (d. h. einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen vierten Planetenradsatz), die in Hebeldiagrammform als Hebel 1120, 1130, 1140 und 1180 dargestellt sind. Der Hebel 1120 umfasst Knoten 1122, 1124 und 1126, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 1130 umfasst Knoten 1132, 1134 und 1136, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Wie es Fachleuten deutlich sein wird, stellt der Hebel 1130 einen Doppelplaneten-Radsatz dar. Der Hebel 1140 umfasst Knoten 1142, 1144 und 1146, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen. Der Hebel 1180 umfasst Knoten 1182, 1184 und 1186, die jeweils ein Sonnenrad, ein Hohlrad bzw. einen Träger darstellen.
  • Ein Verbindungselement 1190 verbindet den Knoten 1122 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 1182. Ein Verbindungselement 1192 verbindet den Knoten 1136 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 1124. Ein Verbindungselement 1194 verbindet den Knoten 1186 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 1144. Ein Verbindungselement 1196 verbindet den Knoten 1132 ständig zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 1142.
  • Das Getriebe 1116 umfasst mehrere selektiv einrückbare Drehmomentübertragungsmechanismen. Eine Kupplung 1160 ist ein erster Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um das Antriebselement 1117 zur Rotation mit den Knoten 1132 und 1142 zu verbinden. Eine Kupplung 1162 vom Bremsentyp ist selektiv einrückbar, um die Knoten 1122 und 1182 an einem feststehenden Gehäuse 1150 auf Masse festzulegen, das ein Kasten ist, der alle Planetenradsätze und Drehmomentübertragungsmechanismen des Getriebes 1116 umgibt. Das feststehende Gehäuse 1150 kann ein oder mehrere Bauteile sein, die sich radial erstreckende Abstützelemente umfassen, die einstückig verbunden sind, um einen Kasten zu bilden, der im Allgemeinen das Getriebe 1116 umgibt und einen Außenumfang davon definiert, wie es bekannt ist. Kupplung 1164 ist ein dritter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um die Knoten 1124 und 1136 zur gemeinsamen Rotation mit den Knoten 1132 und 1142 zu verbinden. Kupplung 1166 ist ein vierter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um die Knoten 1186 und 1144 zur gemeinsamen Rotation mit dem Knoten 1134 zu verbinden. Eine Kupplung 1168 vom Bremsentyp ist ein fünfter Drehmomentübertragungsmechanismus, der selektiv einrückbar ist, um den Knoten 1184 an dem feststehenden Gehäuse 1150 auf Masse festzulegen. Eine Reibungskupplung vom Bremsentyp (nicht gezeigt) kann ebenfalls vorgesehen sein, um das Antriebselement 1117 selektiv an dem feststehenden Gehäuse 1150 auf Masse festzulegen, um Reaktionsdrehmoment an dem Antriebselement 1117 zu verhindern be reitzustellen. Der Elektromotor 1114 wird durch Energie, die in einer Batterie (nicht gezeigt) gespeichert ist, welche funktional mit dem Elektromotor 1114 über einen Leistungswechselrichter (nicht gezeigt) verbunden ist, mit Leistung beaufschlagt, um unter der Steuerung eines Controllers (nicht gezeigt) Leistung an den Elektromotor 1114 zu liefern, wie es Fachleute auf dem Gebiet der Getriebekonstruktion verstehen.
  • Wenn die Maschine 1112 ein ist und der Elektromotor 1114 aus ist, ist das Getriebe 1116 als Achtgang-Automatikgetriebe betreibbar. Ein festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 1162, 1166 und 1168 erreicht. Ein erstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 1160, 1162 und 1168 erreicht. Ein zweites festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 1162, 1164 und 1168 erreicht. Ein drittes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 1160, 1164 und 1168 erreicht. Ein viertes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 1164, 1166 und 1168 erreicht. Ein fünftes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 1160, 1166 und 1168 erreicht. Ein sechstes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 1160, 1164 und 1166 erreicht. Ein siebtes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 1160, 1162 und 1166 erreicht. Ein achtes festes Vorwärtsdrehzahlverhältnis wird durch Einrücken der Drehmomentübertragungsmechanismen 1162, 1164 und 1166 erreicht. Jedes dieser festen Vorwärtsdrehzahlverhältnisse ist ein reiner Maschinenbetriebsmodus, da der Elektromotor 1114 aus ist und nur die Maschine 1112 Leistung an das Abtriebselement 1119 durch die Planetenradsät ze liefert, die durch die Hebel 1120, 1130, 1140 und 1180 dargestellt sind. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 1119 Drehmoment bereitgestellt werden, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen 1160, 1162 und 1168 eingerückt sind, um ein Reibungsanfahren des Abtriebselements 1119 herzustellen.
  • Das Getriebe 1116 ist auch betreibbar, um einen rein elektrischen Betriebsmodus bereitzustellen. In diesem Betriebsmodus ist die Maschine 1112 aus, und nur der Elektromotor 1114 beaufschlagt den Knoten 1182 (Sonnenrad) mit Leistung, wobei die Drehmomentübertragungsmechanismen 1160 und 1168 eingerückt sind, sowie eine Kupplung vom Bremsentyp, falls eine (nicht gezeigt) vorgesehen ist, an dem Antriebselement 1117 eingerückt ist. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 1119 Drehmoment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 1119 anzufahren (d. h. eine Rotation des Abtriebselements 1119 aus einem stationären Zustand zu starten), wobei ein rein elektrisches Anfahren hergestellt wird.
  • Das Getriebe 1116 ist in einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus betreibbar, in welchem die Maschine 1112 Leistung an den Knoten 1126 (Träger) liefert und der Elektromotor 1114 Leistung an Knoten 1122 und 1182 (Sonnenräder) liefert und die Kupplungen 1160 und 1168 eingerückt sind, um verzweigte Leistungsflussstrecken durch die Knoten 1182 und 1142 zuzulassen. Auf diese Weise kann an dem Abtriebselement 1119 Drehmoment bereitgestellt werden, um das Abtriebselement 1119 anzufahren, wobei ein kombiniertes Reibungsanfahren und elektrisches Anfahren hergestellt wird. Ein Parallel-Hybridbetriebsmodus kann ebenfalls hergestellt werden, indem der Elektromotor 1114 während irgendeinem von dem dritten, vierten, fünften und sechsten Vorwärtsdrehzahlverhältnis, die oben besprochen wurden, mit Leistung beaufschlagt wird. Ein elektrisch verstellbarer Betriebsmodus kann hergestellt werden, indem während irgendeinem von dem festen Rückwärtsdrehzahlverhältnis, dem ersten, dem zweiten, dem siebten und dem achten festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis der Drehmomentübertragungsmechanismus 1162A gelöst wird und der Elektromotor 1114 mit Leistung beaufschlagt wird. Die Betriebsmodi des Getriebes 1116 sind in Tabelle 12 unten aufgeführt. Tabelle 12
    BETRIEBSMODUS MASCHINE ELEKTROMOTOR EINGERÜCKTE DREHMOMENTÜBERTRAGUNGSMECHANISMEN UND KUPPLUNGEN
    festes Rückwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 1162, 1166, 1168
    festes erstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 1160, 1162, 1168
    festes zweites Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 1162, 1164, 1168
    festes drittes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 1160, 1164, 1168
    festes viertes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 1164, 1166, 1168
    festes fünftes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 1160, 1166, 1168
    festes sechstes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 1160, 1164, 1166
    festes siebtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 1160, 1162, 1166
    festes achtes Vorwärtsdrehzahlverhältnis Ein Aus 1162, 1164, 1166
    rein elektrischer Betriebsmodus Aus Ein 1160, 1168, Bremse an Antriebselement, falls vorhanden
    Parallel-Hybrid-Betriebsmodus Ein Ein 1160, 1164, 1168; oder 1164, 1166, 1168; oder 1160, 1166, 1168; oder 1160, 1164, 1166
    elektrisch verstellbarer Betriebsmodus Ein Ein 1166, 1168; oder 1160, 1168; oder 1164, 1168; 1160, 1166; oder 1164, 1166
  • In einer alternativen Ausführungsform, die nicht gezeigt ist, ist der Motor 1114 mit dem Knoten 1184 statt dem Knoten 1182 verbunden. Bei dieser Ausführungsform wird das Folgen des Einrückplans, wie er in Tabelle 12 ausgeführt ist, zu elektrisch verstellbaren Betriebsmodi führen, die dem ersten bis fünften festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis in Tabelle 12 entsprechen, indem der Drehmomentübertragungsmechanismus 1168 gelöst wird und der Elektromotor 1114 mit Leistung beaufschlagt wird. Ein Parallel-Hybridbetriebsmodus kann hergestellt werden, indem der Elektromotor 1114 während irgendeinem von dem sechsten bis achten festen Vorwärtsdrehzahlverhältnis in Tabelle 12 mit Leistung beaufschlagt wird.
  • Obgleich die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims (18)

  1. Hybridgetriebe, das funktional mit einer Maschine verbindbar ist, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; ein feststehendes Element; mehrere Planetenradsätze, jeweils mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element; und selektiv einrückbare Drehmomentübertragungsmechanismen, die die Planetenradsätze, das Antriebselement, das Abtriebselement und das feststehende Element verbinden und in unterschiedlichen Kombinationen einrückbar sind, um verschiedene Betriebsmodi zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement herzustellen; wobei das Antriebselement funktional zur Rotation mit der Maschine verbunden ist und selektiv zur Rotation mit dem ersten Element von einem der Planetenradsätze durch Einrückung von einem der Drehmomentübertragungsmechanismen verbindbar ist; einen Elektromotor, der zur Rotation mit dem zweiten Element von einem anderen der Planetenradsätze verbunden ist; wobei sich das Getriebe durch ein Fehlen jeglicher zusätzlicher Elektromotoren auszeichnet, die dazu verwendet werden, dem Antriebselement, dem Abtriebselement, dem feststehenden Element oder den mehreren Planetenradsätzen Leistung hinzuzufügen; eine Kupplung, die das Antriebselement zur Rotation mit dem Elektromotor verbindet, wobei das Getriebe in einem rein elektrischen Betriebsmodus betreibbar ist, wenn die Maschine aus ist und der Elektromotor das zweite Element, mit dem der Elektromotor zur Rotation verbunden ist, mit Leistung beaufschlagt, und weitere der Drehmomentübertragungsmechanismen eingerückt sind; und wobei das Getriebe in einem reinen Maschinenbetriebsmodus betreibbar ist, wenn der Elektromotor aus ist und die Kupplung eingerückt ist, sodass die Maschine das zweite Element mit Leistung beaufschlagt.
  2. Getriebe nach Anspruch 1, wobei das Getriebe in einem Parallel-Hybridbetriebsmodus und alternativ in einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus betreibbar ist, wenn der eine der Drehmomentübertragungsmechanismen eingerückt ist und die Maschine und der Elektromotor ein sind.
  3. Getriebe nach Anspruch 1, wobei die mehreren Planetenradsätze durch einen ersten Vierknotenhebel mit einem ersten, einem zweiten, einem dritten und einem vierten Knoten und durch einen zweiten Dreiknotenhebel mit einem fünften, einem sechsten und einem siebten Knoten darstellbar sind, wobei jeder Knoten zumindest einem Element der Planetenradsätze entspricht; wobei das erste Element der erste Knoten ist, sodass der eine der Drehmomentübertragungsmechanismen das Antriebselement selektiv zur Rotation mit dem ersten Knoten verbindet; wobei das Abtriebselement zur Rotation mit dem zweiten Knoten verbunden ist; und wobei das zweite Element der fünfte Knoten ist, sodass der Elektromotor zur Rotation mit dem fünften Knoten verbunden ist und die Einwegkupplung die Maschine zur Rotation mit dem fünften Knoten verbindet.
  4. Getriebe nach Anspruch 3, wobei der dritte Knoten selektiv mit dem feststehenden Element durch Einrückung eines zweiten von den Drehmomentübertragungsmechanismen verbindbar ist und selektiv mit dem sechsten Knoten durch Einrückung eines dritten von den Drehmomentübertragungsmechanismen verbindbar ist; wobei der vierte Knoten selektiv mit dem sechsten Knoten durch Einrückung eines vierten von den Drehmomentübertragungsmechanismen verbindbar ist; wobei der erste Knoten selektiv mit dem feststehenden Element durch Einrückung eines fünften von den Drehmomentübertragungsmechanismen verbindbar ist; und wobei der siebte Knoten ständig an dem feststehenden Element auf Masse festgelegt ist.
  5. Getriebe nach Anspruch 4, wobei das Getriebe in einem rein elektrischen Anfahrmodus betreibbar ist, wobei der Elektromotor Leistung an das Abtriebselement durch die Planetenradsätze bei eingerücktem vierten und fünften Drehmomentübertragungsmechanismus abgibt; wobei das Getriebe in einem Reibungsanfahrmodus betreibbar ist, wobei die Maschine Leistung an das Abtriebselement durch die Planetenradsätze bei eingerücktem vierten und fünften Drehmomentübertragungsmechanismus abgibt; und wobei das Getriebe in einem kombinierten Reibungs- und elektrischen Anfahrmodus betreibbar ist, wobei sowohl die Maschine als auch der Elektromotor Leistung an das Abtriebselement durch die Planetenradsätze bei eingerücktem vierten und fünften Drehmomentübertragungsmechanismus abgeben.
  6. Getriebe nach Anspruch 1, wobei das Getriebe einen Getriebekasten umfasst; und wobei der Elektromotor und die Kupplung axial benachbart zu der Maschine zwischen der Maschine und den Planetenradsätzen, konzentrisch um das Antriebselement herum eingerichtet, in dem Getriebekasten angeordnet sind.
  7. Getriebe nach Anspruch 1, wobei die Kupplung ein Einwegkupplung ist, die automatisch einrückt, wenn die Maschine das Antriebselement derart mit Leistung beaufschlagt, dass das Antriebselement schneller als der Elektromotor rotiert, und die überholt, wenn der Elektromotor das zweite Element mit Leistung beaufschlagt und schneller als die Maschine rotiert.
  8. Hybridgetriebe, das funktional mit einer Maschine verbindbar ist, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; ein feststehendes Element; mehrere Planetenradsätze, jeweils mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Element, wobei die Elemente ein Sonnenrad, einen Träger und ein Hohlrad darstellen; und selektiv einrückbare Drehmomentübertragungsmechanismen, die die Planetenradsätze, das Antriebselement, das Abtriebselement und das feststehende Element verbinden und in unterschiedlichen Kombinationen einrückbar sind, um zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement verschiedene Betriebsmodi herzustellen, die sechs feste Vorwärtsdrehzahlverhältnisse umfassen; wobei das Antriebselement zur Rotation mit der Maschine verbunden ist, selektiv zur Rotation mit dem ersten Element von einem der Planetenradsätze durch Einrückung von einem der Drehmomentübertragungsmechanismen verbindbar ist; und ständig zur Rotation mit dem zweiten Element von einem anderen der Planetenradsätze verbunden ist; einen Elektromotor, der zur Rotation mit dem Sonnenrad von dem anderen der Planetenradsätze verbunden ist; eine Kupplung, die selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad von dem anderen der Planetenradsätze an dem feststehenden Ele ment auf Masse festzulegen; wobei das Getriebe in einem rein elektrischen Betriebsmodus betreibbar ist, wenn die Maschine aus ist, die Kupplung nicht eingerückt ist und der Elektromotor das Sonnenrad von dem anderen der Planetenradsätze mit Leistung beaufschlagt; und wobei das Getriebe in einem reinen Maschinenbetriebsmodus betreibbar ist, wenn der Elektromotor aus ist, die Kupplung eingerückt ist und die Maschine das zweite Element von dem anderen der Planetenradsätze mit Leistung beaufschlagt.
  9. Getriebe nach Anspruch 8, wobei das Getriebe in einem Parallel-Hybridbetriebsmodus betreibbar ist, wenn der eine von den Drehmomentübertragungsmechanismen eingerückt ist, ausgewählte andere von den Drehmomentübertragungsmechanismen eingerückt sind, die Maschine und der Elektromotor ein sind und die Kupplung nicht eingerückt ist; und wobei das Getriebe in einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus betreibbar ist, wenn der eine von den Drehmomentübertragungsmechanismen nicht eingerückt ist und ein anderer von den Drehmomentübertragungsmechanismen eingerückt ist, um das erste Element des einen von den Planetenradsätzen an dem feststehenden Element auf Masse festzulegen.
  10. Getriebe nach Anspruch 8, wobei das Getriebe einen Getriebekasten umfasst; und wobei der Elektromotor und die Kupplung axial benachbart zu der Maschine zwischen der Maschine und den Planetenradsätzen, konzentrisch um das Antriebselement herum eingerichtet, innerhalb des Getriebekastens angeordnet sind.
  11. Getriebe nach Anspruch 8, ferner umfassend: einen Antriebselementbrems-Drehmomentübertragungsmechanismus, der einrückbar ist, um das Antriebselement an dem feststehenden Element auf Masse festzulegen; wobei das Getriebe in einem rein elektrischen Anfahrmodus betreibbar ist, in welchem der Elektromotor Leistung an das Abtriebselement durch die Planetenradsätze bei eingerücktem Antriebselementbrems-Drehmomentübertragungsmechanismus abgibt, wobei die Kupplung nicht eingerückt ist und zumindest einige andere von den Drehmomentübertragungsmechanismen eingerückt sind; wobei das Getriebe in einem Reibungsanfahrmodus betreibbar ist, in welchem die Maschine Leistung an das Abtriebselement durch die Planetenradsätze bei nicht eingerücktem Antriebsbrems-Drehmomentübertragungsmechanismus abgibt, wobei zumindest einige von den anderen Drehmomentübertragungsmechanismen und die Kupplung eingerückt sind; und wobei das Getriebe in einem kombinierten Reibungs- und elektrischen Anfahrmodus betreibbar ist, in welchem sowohl die Maschine als auch der Elektromotor Leistung an das Abtriebselement durch die Planetenradsätze abgeben, wobei weder der Antriebsbrems-Drehmomentübertragungsmechanismus noch die Kupplung eingerückt sind, und in welchem zumindest einige andere von den Drehmomentübertragungsmechanismen eingerückt sind.
  12. Hybridgetriebe, das funktional mit einer Maschine verbindbar ist, umfassend: ein Antriebselement; ein Abtriebselement; ein feststehendes Element; einen ersten, zweiten, dritten und vierten Planetenradsatz, jeweils mit einem Hohlrad, einem Sonnenrad und einem Träger; vier selektiv einrückbare Drehmomentübertragungsmechanismen, die die Planetenradsätze, das Antriebselement, das Abtriebselement und das feststehende Element verbinden und in unterschiedlichen Kombinationen einrückbar sind, um zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement unterschiedliche Betriebsmodi herzustellen, die acht feste Vorwärtsdrehzahlverhältnisse umfassen; wobei das Antriebselement zur Rotation mit der Maschine verbunden ist, selektiv zur Rotation mit dem Sonnenrad von einem von dem dritten und vierten Planetenradsatz durch Einrückung von einem der Drehmomentübertragungsmechanismen verbindbar ist und ständig zur Rotation mit dem Träger von einem von dem ersten und zweiten Planetenradsatz verbunden ist; einen Elektromotor, der zur Rotation mit dem Sonnenrad des einen von dem ersten und zweiten Planetenradsatz verbunden ist; eine Kupplung vom Bremsentyp, die selektiv einrückbar ist, um das Sonnenrad des einen von dem ersten und zweiten Planetenradsatz mit dem feststehenden Element zu verbinden; wobei das Getriebe in einem rein elektrischen Betriebsmodus betreibbar ist, in welchem die Maschine aus ist, die Kupplung vom Bremsentyp nicht eingerückt ist und der Elektromotor das Sonnenrad des einen von dem ersten und zweiten Planetenradsatz mit Leistung beaufschlagt; und wobei das Getriebe in einem reinen Maschinenbetriebsmodus betreibbar ist, in welchem der Elektromotor aus ist, die Kupplung vom Bremsentyp eingerückt ist und die Maschine den Träger, mit dem das Antriebselement ständig verbunden ist, mit Leistung beaufschlagt.
  13. Getriebe nach Anspruch 12, wobei das Getriebe in einem Parallel-Hybridbetriebsmodus betreibbar ist, wenn irgendeine Kombination von dreien der vier Drehmomentübertragungsmechanismen eingerückt ist, die Maschine und der Elektromotor ein sind und die Kupplung vom Bremsentyp nicht eingerückt ist; und wobei das Getriebe in einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus betreibbar ist, wenn ausgewählte unterschiedliche Kombinationen von zweien der Drehmomentübertragungsmechanismen eingerückt sind, die Maschine und der Elektromotor ein sind und der Drehmomentübertragungsmechanismus vom Bremsentyp nicht eingerückt ist.
  14. Getriebe nach Anspruch 12, wobei das Getriebe einen Getriebekasten umfasst; und wobei der Elektromotor und die Kupplung axial benachbart zu der Maschine zwischen der Maschine und den Planetenradsätzen, konzentrisch um das Antriebselement herum eingerichtet, innerhalb des Getriebekastens angeordnet sind.
  15. Getriebe nach Anspruch 12, ferner umfassend: einen Antriebsbrems-Drehmomentübertragungsmechanismus, der einrückbar ist, um das Antriebselement an dem feststehenden Element auf Masse festzulegen; und wobei der Antriebsbrems-Drehmomentübertragungsmechanismus in dem rein elektrischen Betriebsmodus eingerückt ist.
  16. Getriebe nach Anspruch 12, wobei die Planetenradsätze Einzelplaneten-Zahnradsätze sind.
  17. Getriebe nach Anspruch 12, wobei einer der Planetenradsätze ein Doppelplaneten-Zahnradsatz ist.
  18. Getriebe nach Anspruch 12, wobei jeder der Planetenradsätze zwei von dem Sonnenrad, dem Träger und dem Hohlrad aufweist, die ständig zur gemeinsamen Rotation mit jeweils unterschiedlichen der Elemente von unterschiedlichen der Planetenradsätze verbunden sind.
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