DE102010036748A1

DE102010036748A1 - Leistungsübertragungsvorrichtung und Leistungsübertragungssystem

Info

Publication number: DE102010036748A1
Application number: DE102010036748A
Authority: DE
Inventors: Koji Nishio-city Kawasaki; Takenori Nishio-city Matsue; Yuji Nishio-city Tokudome
Original assignee: Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2009-07-31
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2011-03-03
Also published as: CN101988567A; JP5372648B2; US8602933B2; JP2011033116A; CN101988567B; US20110028260A1

Abstract

Eine Leistungsübertragungsvorrichtung weist einen Planetenradsatz (24) und eine erste und eine zweite verbindende Einrichtung (G3, C1, 36; G4, C2, 36) auf. Der Planetenradsatz (24) nimmt eine Leistung von einer Leistungsquelle (10, 12) auf und gibt dieselbe zu einem leistungsgetriebenen Glied (14) aus. Die erste verbindende Einrichtung (G3, C1, 36) verbindet durch einen separierten Weg einen ersten und einen zweiten Rotor (R, S) des Planetenradsatzes (24). Die zweite verbindende Einrichtung (G4, C2, 36) verbindet durch einen separierten Weg den zweiten Rotor (S) und einen dritten Rotor (C) des Planetenradsatzes (24). Eine Steuerung (40) ist in einem ersten Betriebsmodus, bei dem die zweite verbindende Einrichtung (G4, C2, 36) in Eingriff gebracht ist, während die erste verbindende Einrichtung (G3, C1, 36) außer Eingriff gebracht ist, und einem zweiten Betriebsmodus, bei dem die zweite verbindende Einrichtung (G4, C2, 36) in Eingriff gebracht ist, während die erste verbindende Einrichtung (G3, C1, 36) außer Eingriff gebracht ist, selektiv betreibbar. Dies stellt geeignete mechanische Verbindungen zwischen der Leistungsquelle (10; 12), dem leistungsgetriebenen Glied (14) und einer Leistungsteilungsvorrichtung (22, 24) sicher, die mit einer Betriebsbedingung der Leistungsübertragungsvorrichtung übereinstimmen.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTES DOKUMENT
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Vorrechte der Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2009-179547 , eingereicht am 31. Juli 2009, deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Leistungsübertragungsvorrichtung, die mit einer Mehrzahl von Leistungsteilungsrotoren, die miteinander verriegelt sind, um Leistung oder ein Drehmoment von einer Leistungsquelle zu einem leistungsgetriebenen Glied zu übertragen, ausgestattet ist, und auf ein Leistungsübertragungssystem, das dieselbe verwendet.
2. HINTERGRUNDTECHNIK
Es sind Leistungsübertragungsvorrichtungen des vorhergehenden Typs zu Verwendung bei Hybridfahrzeugen, die mit einer Leistungsquelle, die durch eine Verbrennungsmaschine und einen elektrischen Motor implementiert ist, und angetriebenen Rädern, zu denen die Leistung oder das Drehmoment von der Leistungsquelle übertragen wird, ausgestattet sind, bekannt. Die Leistungsübertragungsvorrichtungen, wie sie in Hybridfahrzeugen verwendet sind, weisen beispielsweise typischerweise einen Planetenradzug auf, der aus drei Rotoren besteht, einem Sonnenrad, einem Träger und einem Ring- bzw. Hohlrad, mit denen ein elektrischer Generator, eine Verbrennungsmaschine und ein elektrischer Motor mechanisch verbunden sind. Die angetriebenen Räder des Fahrzeugs sind mit dem elektrischen Motor mechanisch gekoppelt. Der Planetenradzug ist so entworfen, dass, wenn das Drehmoment an das Sonnenrad oder das Hohlrad angelegt ist, dasselbe den Träger dreht, um eine Drehwelle der Verbrennungsmaschine zu rotieren, sodass die Verbrennungsmaschine gestartet wird. Nach einem Anfahren der Maschine wird das Drehmoment der Maschine durch den Träger zu den angetriebenen Rädern übertragen.
Die japanische Patenterstveröffentlichung Nr. 2006-308039 offenbart beispielsweise den im Vorhergehenden beschriebenen Typ einer Leistungsübertragungsvorrichtung.
Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, so entworfen, dass die Rotoren des Planetenradzugs, die mit der Leistungsquelle und den angetriebenen Rädern mechanisch verbunden sind, fest sind, was in ungeeigneten mechanischen Verbindungen zwischen der Leistungsquelle, dem leistungsgetriebenen Glied und der Leistungsübertragungsvorrichtung resultieren kann, was zu einer fehlenden Übereinstimmung des Übersetzungsverhältnisses eines Leistungsübertragungswegs zwischen der Leistungsquelle und dem leistungsgetriebenen Glied mit Laufbedingungen des Fahrzeugs führen kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Hauptaufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Leistungsübertragungsvorrichtung zu schaffen, die mit einer Leistungsteilungseinrichtung, die aus einer Mehrzahl von Rotoren, die miteinander verriegelt sind, um eine Leistung oder ein Drehmoment von einer Leistungsquelle zu einem leistungsgetriebenen Glied zu übertragen, besteht, und arbeitet, um zwischen der Leistungsquelle, dem leistungsgetriebenen Glied und der Leistungsteilungseinrichtung geeignete mechanische Verbindungen einzurichten, ausgestattet ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Leistungsübertragungsvorrichtung geschaffen, die in Hybridfahrzeugen genutzt sein kann, um zwischen einer Leistungsquelle und einem angetriebenen Rad Leistung oder ein Drehmoment zu übertragen. Die Leistungsübertragungsvorrichtung weist (a) eine Leistungsteilungseinrichtung, die mit drei Rotoren, einem ersten, einem zweiten und einem dritten Rotor, die betreibbar sind, um miteinander verriegelt zu sein, um eine Leistung, die zwischen dem ersten, dem zweiten und dem dritten Rotor auszugeben ist, zu teilen, und um die Leistung in der Form einer Drehungsenergie auszugeben, ausgestattet ist, wobei einer der ersten, zweiten und dritten Rotoren arbeitet, um einen Eingang einer Leistung, wie sie durch eine Leistungsquelle in der Form eines Drehmoments erzeugt wird, durch eine mechanische Verbindung dazwischen zu aufzunehmen, und ein anderer der ersten, zweiten und dritten Rotoren arbeitet, um die Leistung durch eine mechanische Verbindung dazwischen zu einem leistungsgetriebenen Glied auszugeben, wobei die Leistungsübertragungseinrichtung so entworfen ist, dass eine Drehungsgeschwindigkeit von einem der ersten, zweiten und dritten Rotoren von denselben der verbleibenden zwei der ersten, zweiten und dritten Rotoren abhängt, (b) eine erste verbindende Einrichtung, die arbeitet, um zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor durch einen ersten Leistungsübertragungsweg, der sich unabhängig von dem ersten, zweiten und dritten Rotor erstreckt, eine mechanische Verbindung einzurichten, (c) eine zweite verbindende Einrichtung, die arbeitet, um durch einen zweiten Leistungsübertragungsweg, der sich unabhängig von dem ersten, zweiten und dritten Rotor erstreckt, zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor eine mechanische Verbindung einzurichten, und (d) eine Steuerung auf, die arbeitet, um eine Übertragung von Leistung zwischen der Leistungsquelle und dem leistungsgetriebenen Glied zu steuern. Die Steuerung ist selektiv in einem ersten Betriebsmodus und einem zweiten Betriebsmodus betreibbar. In dem ersten Betriebsmodus richtet die Steuerung durch die erste verbindende Einrichtung die mechanische Verbindung ein, während durch die zweite verbindende Einrichtung die mechanische Verbindung blockiert wird. In dem zweiten Betriebsmodus richtet die Steuerung durch die zweite verbindende Einrichtung die mechanische Verbindung ein, während durch die erste verbindende Einrichtung die mechanische Verbindung blockiert wird.
Der erste Betriebsmodus und der zweite Betriebsmodus können genauer gesagt selektiv geschaltet werden, sodass gewünschte Verbindungen zwischen der Leistungsquelle, dem leistungsgetriebenen Glied und den Rotoren der Leistungsteilungseinrichtung, die mit einer Betriebsbedingung der Leistungsübertragungsvorrichtung übereinstimmen, erreicht werden.
Die Leistungsteilungseinrichtung kann die Rotoren haben, wobei einer derselben mit der Leistungsquelle verbunden ist, und ein anderer mit dem leistungsgetriebenen Glied in mindestens entweder dem ersten oder dem zweiten Betriebsmodus verbunden ist. In diesem Fall hängt die Drehungsgeschwindigkeit von einem der Rotoren von denselben der verbleibenden zwei der Rotoren ab. Bei mindestens entweder dem ersten oder dem zweiten Betriebsmodus hängen daher die Drehungsgeschwindigkeiten der ersten bis dritten Rotoren von jenen der Leistungsquelle und dem leistungsgetriebenen Glied ab.
Bei dem bevorzugten Modus der Erfindung weist die Leistungsübertragungsvorrichtung ferner eine Drehwelle, eine erste Kupplung, die direkt mit der Drehwelle verbunden ist, und eine zweite Kupplung, die direkt mit der Drehwelle verbunden ist, auf. Die Drehwelle ist mit dem zweiten Rotor der Leistungsteilungseinrichtung mechanisch gekoppelt und arbeitet, um sich mit einer Drehung des zweiten Rotors zu drehen. Die erste Kupplung arbeitet, um die Drehwelle mit dem ersten Rotor mechanisch zu verbinden. Die zweite Kupplung arbeitet, um die Drehwelle mit dem dritten Rotor mechanisch zu verbinden. Die direkten mechanischen Verbindungen der ersten und der zweiten Kupplung mit der gleichen Drehwelle erlauben, dass die erste und die zweite Kupplung nahe zueinander angeordnet sind, wodurch eine Mühelosigkeit eines Entwurfs der ersten und der zweiten Kupplung erleichtert wird. In dem Fall, bei dem die erste und die zweite Kupplung von einem hydraulischen Typ sind, resultiert dies in einer Mühelosigkeit eines Entwerfens eines hydraulischen Wegs und erlaubt, dass das Ganze der Leistungsübertragungsvorrichtung hinsichtlich der Größe reduziert wird.
Wenn jedes Vorzeichen von Drehrichtungen des ersten und des zweiten Rotors einen vorausgewählten positiven oder negativen Wert hat, sind die Drehungsenergien, die von dem ersten und dem zweiten Rotor auszugeben sind, hinsichtlich des Vorzeichens einander in dem ersten Betriebsmodus entgegengesetzt, während die Drehungsenergien, die von dem zweiten und dem dritten Rotor auszugeben sind, hinsichtlich des Vorzeichens in dem zweiten Betriebsmodus identisch oder null sind. Bezug nehmend auf 6(a) ist der erste Rotor das Sonnenrad S des zweiten Planetenradsatzes 24. Der zweite Rotor ist der Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24. Der dritte Rotor ist der Träger C des ersten Planetenradsatzes 22. Die Leistungsübertragungseinrichtung ist so entworfen, dass, wenn die Vorzeichen der Drehungsrichtungen des Sonnenrads S und des Trägers C des zweiten Planetenradsatzes 24 auf entweder den positiven oder negativen Wert eingestellt sind, die Drehungsenergie oder -leistung, die von dem Träger C des ersten Planetenradsatzes 22 auszugeben ist, und dieselbe, die von dem Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24 auszugeben ist, hinsichtlich des Vorzeichens einander identisch oder null (0) sind. Dies ermöglicht, dass die Maschine 12 in dem zweiten Betriebsmodus zu starten ist.
In dem ersten Betriebsmodus sind genauer gesagt die Drehungsenergien, die von dem ersten und dem zweiten Rotor auszugeben sind, hinsichtlich des Vorzeichens entgegengesetzt zueinander, was in einer Zirkulation der Energie resultiert. Die Zirkulation der Energie hat den Vorteil, dass die sogenannte verzahnte Leerlaufstellung erreicht werden kann, bei der die Geschwindigkeit des dritten Rotors null (0) ist, selbst wenn Absolutwerte von Geschwindigkeiten des ersten und des zweiten Rotors größer als null (0) sind, hat jedoch ferner den Nachteil, dass die Energieeffizienz verringert ist. Wenn sich dementsprechend der Nachteil ausprägt, ist es nicht ratsam, den ersten Betriebsmodus zu verwenden. In dem zweiten Betriebsmodus zirkuliert die Leistung nicht zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor. Die Steuerung kann den ersten Betriebsmodus, in dem die Leistung zirkuliert wird, wobei die Vorzeichen der Drehungsrichtungen des ersten und des zweiten Rotors fixiert sind, zu dem zweiten Betriebsmodus, in dem die Leistung nicht zirkuliert, schalten, mit anderen Worten eine Betriebsbedingung der Leistungsübertragungsvorrichtung, bei der die Leistung zirkuliert, zu einer Betriebsbedingung derselben ändern, bei der die Leistung nicht zirkuliert, ohne den ersten und den zweiten Rotor umzukehren.
Das Vorzeichen der Drehungsenergie stellt dar, ob die Energie von dem Rotor ausgegeben oder in denselben eingegeben wird.
Das leistungsgetriebene Glied ist sowohl in dem ersten als auch dem zweiten Betriebsmodus mit dem dritten Rotor gekoppelt. Der erste und der zweite Rotor sind mit anderen Worten mit der Leistungsquelle gekoppelt, sodass die Energie, die durch die Leistungsquelle erzeugt wird, in dem ersten Betriebsmodus zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor zirkulieren kann.
Der erste, zweite und dritte Rotor sind so verkettet, dass ihre Drehungsgeschwindigkeiten in einem nomografischen Diagramm auf einer geraden Linie liegen.
Entweder die erste oder zweite verbindende Einrichtung arbeitet, um zwei des ersten, zweiten und dritten Rotors miteinander zu verbinden, die hinsichtlich ihrer Drehungsgeschwindigkeit an beiden Enden des nomografischen Diagramms liegen, oder zwei des ersten, zweiten und dritten Rotors miteinander zu verbinden, die hinsichtlich ihrer Drehungsgeschwindigkeit an einem der Enden und zwischen den Enden liegen.
Entweder die erste oder die zweite verbindende Einrichtung weist einen Geschwindigkeitsvariator auf. Ein Wert einer Ableitung erster Ordnung bzw. ein Wert einer ersten Ableitung einer Funktion, bei der ein Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnis des Geschwindigkeitsvariators durch eine unabhängige Variable ausgedrückt ist, und ein Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnis eines Leistungsübertragungswegs von der Leistungsquelle zu dem leistungsgetriebenen Rad durch eine hinsichtlich der unabhängigen Variablen abhängige Variable in dem ersten Betriebsmodus ausgedrückt ist, ist hinsichtlich des Vorzeichens entgegengesetzt zu derselben in dem zweiten Betriebsmodus. Wenn genauer gesagt der erste Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus geschaltet wurde, kann das Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnis, das die abhängige Variable ist, in einer Richtung entgegengesetzt zu derselben in dem ersten Betriebsmodus durch Ändern des Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnisses der Geschwindigkeitsvariablen in einer Richtung entgegengesetzt zu derselben, bevor der zweite Betriebsmodus betreten wird, geändert werden. Dies erlaubt, dass ein Bereich des Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnisses, das geregelt werden kann, erhöht wird, was möglicherweise erlaubt, dass die Größe des Geschwindigkeitsvariators reduziert wird.
Die Leistungsquelle kann mit dem ersten Rotor sowohl in dem ersten als auch dem zweiten Betriebsmodus mechanisch gekoppelt sein. Das leistungsgetriebene Glied kann mit dem dritten Rotor sowohl in dem ersten als auch dem zweiten Betriebsmodus mechanisch gekoppelt sein. Die Leistungsquelle ist genauer gesagt mit dem ersten Rotor oder dem zweiten Rotor verbunden, wodurch die Zirkulation der Leistung zwischen dem ersten Rotor und dem zweiten Rotor in dem ersten Betriebsmodus hervorgerufen wird, um die verzahnte Leerlaufstellung zu erreichen.
Das Drehmoment des zweiten Rotors und des dritten Rotors ist proportional zu der Größe desselben des ersten Rotors. Die Leistungsquelle kann mit dem zweiten Rotor sowohl in dem ersten als auch dem zweiten Betriebsmodus mechanisch gekoppelt sein, während das leistungsgetriebene Glied sowohl in dem ersten als auch dem zweiten Betriebsmodus mit dem dritten Rotor mechanisch gekoppelt sein kann. Die Leistungsquelle ist genauer gesagt mit dem ersten Rotor oder dem zweiten Rotor verbunden, wodurch die Zirkulation der Leistung zwischen dem ersten Rotor und dem zweiten Rotor in dem ersten Betriebsmodus hervorgerufen wird, um die verzahnte Leerlaufstellung zu erreichen. Wenn ferner in dem zweiten Betriebsmodus keine Last auf den ersten Rotor ausgeübt ist (d. h. das Drehmoment des ersten Rotors null ist), wird dies verursachen, dass die Drehmomente des zweiten und des dritten Rotors null (0) sind, sodass der zweite und der dritte Rotor durch die zweite Verbindungseinrichtung direkt miteinander gekoppelt sind.
Der zweite Rotor kann sowohl in dem ersten als auch dem zweiten Betriebsmodus mit einem Geschwindigkeitsvariator mechanisch gekoppelt sein.
Der erste Rotor kann sowohl in dem ersten als auch dem zweiten Betriebsmodus mit einem Geschwindigkeitsvariator mechanisch gekoppelt sein.
Der dritte Rotor kann sowohl in dem ersten als auch dem zweiten Betriebsmodus mit einem Geschwindigkeitsvariator mechanisch gekoppelt sein.
Die Steuerung arbeitet, um zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus zu schalten. Entweder die erste oder die zweite verbindende Einrichtung weist einen in dem zweiten Modus schaltenden Geschwindigkeitsvariator auf, der dazu dient, eine Drehungsgeschwindigkeit von mindestens entweder dem zweiten oder dem dritten Rotor zu ändern, um einen Unterschied einer Geschwindigkeit zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor zu kompensieren, wenn der erste Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus geschaltet wird, um zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor die mechanische Verbindung einzurichten. Wenn genauer gesagt der erste Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus geschaltet wird, wird ein Unterschied der Geschwindigkeit zwischen dem zweiten Rotor und dem dritten Rotor etwa null (0) sein, wodurch die Unterbrechung einer Übertragung eines Drehmoments dazwischen vermieden wird.
Der in einem zweiten Modus schaltende Geschwindigkeitsvariator kann ein festes Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnis haben. Dies erlaubt, dass der in dem zweiten Modus schaltende Geschwindigkeitsvariator hinsichtlich seiner Struktur vereinfacht ist.
Mindestens entweder die erste oder die zweite verbindende Einrichtung weist einen in dem ersten Modus schaltenden Geschwindigkeitsvariator auf, der dazu dient, um eine Drehungsgeschwindigkeit von entweder dem ersten oder dem zweiten Rotor zu ändern, um einen Unterschied der Geschwindigkeit zwischen dem ersten und zweiten Rotor zu kompensieren, wenn der zweite Betriebsmodus zu dem ersten Betriebsmodus geschaltet wird, um die mechanische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor einzurichten. Wenn genauer gesagt der zweite Betriebsmodus zu dem ersten Betriebsmodus geschaltet wird, wird ein Unterschied der Geschwindigkeit zwischen dem ersten Rotor und dem zweiten Rotor etwa null (0) sein, wodurch ein Abbruch einer Übertragung eines Drehmoments dazwischen vermieden wird.
Der in einem ersten Modus schaltende Geschwindigkeitsvariator kann ein festes Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnis haben. Dies erlaubt, dass der in einem zweiten Modus schaltende Geschwindigkeitsvariator hinsichtlich der Struktur desselben vereinfacht ist.
Die Leistungsteilungseinrichtung kann einen Planetenradsatz, der mit einem Sonnenrad, einem Träger und einem Hohlrad, die als der erste, zweite und dritte Rotor dienen, ausgestattet ist, aufweisen.
Die Leistungsteilungseinrichtung kann einen ersten Planetenradsatz, der mit einem Sonnenrad, einem Träger und einem Hohlrad ausgestattet ist, und einen zweiten Planetenradsatz, der mit einem Sonnenrad, einem Träger und einem Hohlrad ausgestattet ist, aufweisen. Zwei des Sonnenrads, des Trägers und des Hohlrads des ersten Planetenradsatzes sind mit zwei des Sonnenrads, des Trägers und des Hohlrads des zweiten Planetenradsatzes mechanisch gekoppelt. Die Sonnenräder, die Träger und die Hohlräder des ersten und des zweiten Planetenradsatzes sind in vier Gruppen aufgegliedert, die sich in einem nomografischen Diagramm unterscheidende Drehungsgeschwindigkeiten haben, wobei die drei Rotoren der Leistungsteilungsvorrichtung zu drei der vier Gruppen gehören.
Der erste, der zweite und der dritte Rotor der Leistungsteilungseinrichtung können alternativ durch ein Seitenrad, ein Ausgleichsrad und ein Hohlrad eines Differenzialgetriebes implementiert sein.
Die Leistungsquelle kann eine Hauptmaschine, die in einem Kraftfahrzeug angebracht ist, sein, während das leistungsgetriebene Glied ein angetriebenes Rad des Kraftfahrzeugs sein kann.
Die Leistungsquelle kann durch eine elektrische Drehmaschine und eine Verbrennungsmaschine implementiert sein. Der erste, zweite und dritte Rotor können so verkettet sein, dass Drehungsgeschwindigkeiten derselben in dem nomografischen Diagramm auf einer geraden Linie angeordnet sind. Die Leistungsteilungseinrichtung kann ferner einen vierten Rotor, der in dem nomografischen Diagramm auf der geraden Linie liegt, aufweisen. Die Leistungsübertragungsvorrichtung kann ferner eine erste Leistungsübertragungssteuereinrichtung, die arbeitet, um eine Übertragung der Leistung von einem der ersten bis vierten Rotoren, der als ein Startrotor, um die Verbrennungsmaschine zu starten, dient, zu der Verbrennungsmaschine selektiv einzurichten und zu blockieren, und eine zweite Leistungsübertragungssteuereinrichtung, die arbeitet, um eine Übertragung der Leistung von der Verbrennungsmaschine zu einem der ersten bis vierten Rotoren, der als ein Leistungsübertragungsrotor dient und ein anderer als der Startrotor ist, selektiv einzurichten und zu blockieren, aufweisen. Der Startrotor kann genauer gesagt das Drehmoment an die Drehwelle der Verbrennungsmaschine anlegen, während das Drehmoment der Maschine an den Leistungsübertragungsrotor angelegt werden kann. Die Verbrennungsmaschine kann mit anderen Worten unter Verwendung des Drehmoments des Startrotors gestartet werden, wodurch die Notwendigkeit für einen getrennten Maschinenstarter eliminiert wird. Die Übertragung von Leistung zwischen dem Startrotor, dem Leistungsübertragungsrotor und der Verbrennungsmaschine kann selektiv eingerichtet oder blockiert werden, wodurch ein ungewollter Verbrauch von Energie, der durch ein Anlegen eines Drehmoments an die Drehwelle der Verbrennungsmaschine entsteht, wenn diese ruht, vermieden wird, und ferner ermöglicht wird, dass die Übertragung einer Leistung zwischen der Drehwelle der Verbrennungsmaschine, dem Startrotor und dem Leistungsübertragungsrotor basierend auf einem Unterschied einer Geschwindigkeit dazwischen eingerichtet oder blockiert wird.
Die erste Leistungsübertragungssteuereinrichtung kann einen elektronisch gesteuerten Unterbrecher, der arbeitet, um die Übertragung der Leistung zwischen dem Startrotor und der Drehwelle der Verbrennungsmaschine zu unterbrechen, aufweisen. Dies vermeidet die Übertragung von Leistung von dem Startrotor zu der Drehwelle der Verbrennungsmaschine, bevor es erforderlich ist, die Verbrennungsmaschine zu starten, sodass ein ungewollter Verbrauch einer Energie, der durch ein Anlegen eines Drehmoments an die Drehwelle der Verbrennungsmaschine entsteht, bevor es erforderlich ist, die Verbrennungsmaschine zu starten, minimiert ist.
Die erste Leistungsübertragungssteuereinrichtung kann ferner eine Einweg-Übertragungseinrichtung, die unter der Bedingung die Leistung zu der Verbrennungsmaschine überträgt, dass eine Drehungsgeschwindigkeit des Startrotors relativ zu derselben der Drehwelle der Verbrennungsmaschine nicht negativ ist, aufweisen. Wenn Kraftstoff in einer Verbrennungskammer der Verbrennungsmaschine verfeuert wird, sodass das Drehmoment erzeugt wird, wird dies in einer raschen Steigerung der Geschwindigkeit der Drehwelle der Maschine resultieren. Eine solche Variation der Drehung der Drehwelle der Maschine kann verursachen, dass die Pulsation eines Drehmoments bei der Leistungsübertragungsvorrichtung auftritt. Die Einweg-Übertragungseinrichtung arbeitet, um die Übertragung von Leistung von der Drehwelle der Verbrennungsmaschine zu dem Startrotor zu blockieren, wenn sich die Geschwindigkeit der Drehwelle der Verbrennungsmaschine erhöht hat und dieselbe des Startrotors überschritten hat, sodass die Übertragung von Leistung von der Maschine zu dem Startrotor vermieden wird.
Die zweite Leistungsübertragungssteuereinrichtung kann eine Einweg-Übertragungseinrichtung, die die Leistung unter der Bedingung, dass eine Drehungsgeschwindigkeit der Drehwelle der Verbrennungsmaschine relativ zu derselben des Leistungsübertragungsrotors nicht negativ ist, von der Verbrennungsmaschine überträgt, aufweisen. Wenn es erforderlich ist, die Drehwelle der Verbrennungsmaschine mit dem Leistungsübertragungsrotor mechanisch zu verbinden, um das Drehmoment der Verbrennungsmaschine an den Leistungsübertragungsrotor anzulegen, kann dies durch Bringen der Geschwindigkeit der Drehwelle in einen Einklang mit derselben des Leistungsübertragungsrotors und dann mechanisches Verbinden derselben gleichmäßig erreicht werden. Dies erfordert jedoch eine feine Steuerung. Die Leistungsübertragungsvorrichtung dieser Erfindung hat daher die Einweg-Übertragungseinrichtung, um die Übertragung von Leistung, die durch die Maschine zu dem Leistungsübertragungsrotor ausgegeben wird, auf eine einfache Art und Weise zu der Zeit zu starten, wenn die Geschwindigkeit der Drehwelle der Maschine in Einklang mit derselben des Leistungsübertragungsrotors gebracht ist.
Ein Absolutwert der Drehungsgeschwindigkeit des Startrotors ist kleiner als oder gleich desselben der Drehungsgeschwindigkeit des Leistungsübertragungsrotors. Es ist mühelos, die Geschwindigkeit des Startrotors zu verringern, was ermöglicht, dass ein Unterschied der Geschwindigkeit zwischen dem Startrotor und der Drehwelle der Maschine verringert wird, wenn die Maschine gestartet wird.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Leistungsübertragungssystem für ein Fahrzeug geschaffen, das die im Vorhergehenden beschriebene Leistungsübertragungsvorrichtung und eine Lastdrehmomentanlegeeinrichtung, die arbeit, um einen Betrieb der ersten Leistungsvorrichtung zu steuern, um ein Lastdrehmoment der Verbrennungsmaschine an den Startrotor anzulegen, wenn es erforderlich ist, das Fahrzeug zu bremsen, aufweist. Dies kompensiert einen Mangel eines Lastdrehmoments, wie es durch einen regenerativen Betrieb einer elektrischen Drehmaschine zum Erzeugen einer Bremskraft erzeugt wird.
Das Leistungsübertragungssystem ist vorzugsweise entworfen, sodass ein Gesamt-Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnisses eines Leistungsübertragungswegs, der sich von einem Eingang, der die elektrische Drehmaschine ist, zu einem Ausgang, der das angetriebene Rad ist, erstreckt, auf einen ausreichend niedrigen Geschwindigkeitswert geregelt werden kann. Dies liegt daran, dass erlaubt ist, die elektrische Drehmaschine hinsichtlich der Größe zu reduzieren, was in einem Mangel eines Lastdrehmoments resultiert, wie es durch den regenerativen Betrieb der elektrischen Drehmaschine erzeugt wird. Der vorhergehende Entwurf kann durch mechanisches Verbinden der elektrischen Drehmaschine mit zwei der vier Rotoren, die in dem ersten Betriebsmodus mit dem angetriebenen Rad mechanisch nicht verbunden sind, und Einrichten der Verbindung mit einem der zwei durch einen Geschwindigkeitsvariator erreicht werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung ist aus der detaillierten Beschreibung, die im Folgenden angegeben ist, und aus den beigefügten Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung vollständiger zu verstehen, die jedoch nicht die Erfindung auf die spezifischen Ausführungsbeispiele begrenzend aufgefasst werden sollten, sondern lediglich dem Zweck einer Erläuterung und eines Verständnisses dienen.
Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm, das eine Leistungsübertragungsvorrichtung, die in einem Hybridsystem für ein Fahrzeug eingebaut ist, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
2 eine Schnittansicht, die eine interne Struktur der Leistungsübertragungsvorrichtung von 1 darstellt;
3(a) ein schematisches Blockdiagramm, das einen Leistungsübertragungsweg zeigt, wenn ein Fahrzeug durch einen Motorgenerator gestartet wird;
3(b) ein nomografisches Diagramm, das einen Betrieb einer Leistungsteilungsvorrichtung der Leistungsübertragungsvorrichtung von 1 zusammen mit der Geschwindigkeit einer Verbrennungsmaschine darstellt;
4(a) ein schematisches Blockdiagramm, das einen Leistungsübertragungsweg zeigt, wenn eine Verbrennungsmaschine durch eine Leistungsteilungsvorrichtung von 1 gestartet wird;
4(b) ein nomografisches Diagramm, das einen Betrieb einer Leistungsteilungsvorrichtung zusammen mit der Geschwindigkeit einer Verbrennungsmaschine darstellt;
5(a) ein schematisches Blockdiagramm, das einen Leistungsübertragungsweg, durch den ein Maschinendrehmoment übertragen wird, zeigt, wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung von 1 in einem ersten Betriebsmodus ist;
5(b) ein nomografisches Diagramm, das einen Betrieb einer Leistungsteilungsvorrichtung zusammen mit der Geschwindigkeit einer Verbrennungsmaschine in dem ersten Betriebsmodus, wie in 5(a) dargestellt ist, darstellt;
6(a) ein schematisches Blockdiagramm, das einen Leistungsübertragungsweg zeigt, durch den ein Maschinendrehmoment übertragen wird, wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung von 1 in einem zweiten Betriebsmodus, d. h. einem Hochgeschwindigkeitsbereich, ist;
6(b) ein teilweise schematisches Blockdiagramm, das den Fall darstellt, bei dem ein positives oder ein negatives Drehmoment lediglich von einem Motorgenerator ausgegeben wird;
6(c) ein teilweise schematisches Blockdiagramm, das den Fall darstellt, bei dem ein positives oder ein negatives Drehmoment lediglich von einer Verbrennungsmaschine ausgegeben wird;
7(a) eine grafische Darstellung, die die Effizienz einer Übertragung von Leistung in der Leistungsübertragungsvorrichtung von 1 darstellt, wenn ein erster Betriebsmodus zu einem zweiten Betriebsmodus geschaltet wird.
7(b) eine grafische Darstellung, die ein Gesamt-Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnis bei der Leistungsübertragungsvorrichtung von 1 zeigt, wenn ein erster Betriebsmodus zu einem zweiten Betriebsmodus geschaltet wird;
8 ein Blockdiagramm, das eine Leistungsübertragungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
9 ein Blockdiagramm, das eine Leistungsübertragungsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
10 ein Blockdiagramm, das eine Leistungsübertragungsvorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
11(a) ein schematisches Blockdiagramm, das eine Leistungsübertragungsvorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
11(b) ein nomografisches Diagramm, das einen Betrieb einer Leistungsteilungsvorrichtung zusammen mit der Geschwindigkeit einer Verbrennungsmaschine darstellt, wenn angetriebene Räder eines Fahrzeugs in einer Rückwärtsrichtung laufen;
11(c) ein nomografisches Diagramm, das einen Betrieb einer Leistungsteilungsvorrichtung zusammen mit der Geschwindigkeit einer Verbrennungsmaschine darstellt, wenn angetriebene Räder eines Fahrzeugs in einer Vorwärtsrichtung laufen;
12(a) ein schematisches Blockdiagramm, das eine Leistungsübertragungsvorrichtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
12(b) ein nomografisches Diagramm, das einen Betrieb einer Leistungsteilungsvorrichtung zusammen mit der Geschwindigkeit einer Verbrennungsmaschine darstellt, wenn angetriebene Räder eines Fahrzeugs in einer Rückwärtsrichtung laufen;
12(c) ein nomografisches Diagramm, das einen Betrieb einer Leistungsteilungsvorrichtung zusammen mit der Geschwindigkeit einer Verbrennungsmaschine darstellt, wenn angetriebene Räder eines Fahrzeugs in einer Vorwärtsrichtung laufen;
13(a) ein schematisches Blockdiagramm, das eine Leistungsübertragungsvorrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
13(b) eine Ansicht, die eine Änderung eines Gesamt-Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnisses der Leistungsübertragungsvorrichtung von 13(a) darstellt;
14 ein Blockdiagramm, das eine mögliche Zahnradanordnung einer Leistungsübertragungsvorrichtung der Erfindung zeigt;
15(a) eine Skelettansicht einer modifizierten Form einer Leistungsübertragungsvorrichtung;
15(b) eine Skelettansicht einer modifizierten Form einer Leistungsübertragungsvorrichtung;
16(a), 16(b) und 16(c) Ansichten, die Beispiele von möglichen mechanischen Verbindungen eines Planetenradsatzes mit einer Leistungsquelle(en) und einem leistungsgetriebenen Glied darstellen;
17(a) und 17(b) Blockdiagramme, die einen möglichen Aufbau eines Geschwindigkeitsvariators bei einer Leistungsübertragungsvorrichtung der Erfindung zeigen;
18(a) und 18(b) Blockdiagramme, die modifizierte Formen der Leistungsübertragungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigen;
19(a) und 19(b) Blockdiagramme, die modifizierte Formen der Leistungsübertragungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigen;
20(a) und 20(b) Blockdiagramme, die modifizierte Formen der Leistungsübertragungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigen;
21(a) bis 21(j) nomografische Diagramme, die modifizierte Strukturen einer Leistungsteilungsvorrichtung der Erfindung darstellen;
22(a) bis 22(j) nomografische Diagramme, die modifizierte Strukturen einer Leistungsteilungsvorrichtung der Erfindung darstellen;
23(a) und 23(b) Skelettansichten von modifizierten Formen einer Leistungsübertragungsvorrichtung;
24 ein Blockdiagramm, das eine modifizierte Form der Leistungsübertragungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
25 eine Schnittansicht, die eine modifizierte Form der Leistungsübertragungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels darstellt;
26 eine Schnittansicht, die eine modifizierte Form der Leistungsübertragungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels darstellt;
27 ein Blockdiagramm, das eine modifizierte Form der Leistungsübertragungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels bei einem Maschinenbremsmodus darstellt;
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Bezug nehmend auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugsziffern auf gleiche Teile in mehreren Ansichten, insbesondere 1, Bezug nehmen, ist eine Leistungsübertragungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, die in einem Hybridsystem eingebaut ist. Das Hybridsystem kann in sogenannten Hybridfahrzeugen verwendet sein.
Das Hybridsystem weist einen Motorgenerator 10 und eine Leistungsteilungsvorrichtung 20 auf. Der Motorgenerator 10 ist aus seinem Drei-Phasen-Wechselstrommotorgenerator hergestellt und arbeitet zusammen mit einer Verbrennungsmaschine 12 als eine leistungserzeugende Vorrichtung oder eine Hauptmaschine. Die Leistungsteilungsvorrichtung 20 arbeitet, um Leistung oder ein Drehmoment, die zwischen Leistungsteilungsrotoren, die darin angeordnet sind, mit anderen Worten dem Motorgenerator 10, der Verbrennungsmaschine (z. B. einer Benzinmaschine) 12 und angetriebenen Rädern 14 eines Kraftfahrzeugs, auszugeben ist, zu teilen.
Die Leistungsteilungsvorrichtung 20 weist einen ersten Planetenradsatz 22 und einen zweiten Planetenradsatz 24 auf. Der erste Planetenradsatz 22 hat ein Hohlrad R, das mit einem Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24 mechanisch verbunden bzw. zusammengebracht ist, und hat ferner ein Sonnenrad S, das mit einem Sonnenrad S des zweiten Planetenradsatzes 24 mechanisch verbunden ist. Mit dem Hohlrad R des zweiten Planetenradsatzes 24 ist eine Ausgangsachse 10a (d. h. eine Drehwelle) des Motorgenerators 10 mechanisch gekoppelt. Die angetriebenen Räder 14 des Fahrzeugs sind mit dem Hohlrad R des ersten Planetenradsatzes 22 und dem Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24 mechanisch verbunden. Das Hohlrad R des ersten Planetenradsatzes 22 und der Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24 sind genauer gesagt mit dem angetriebenen Rädern 24 durch ein typisches Differenzialgetriebe, eine typische Antriebswelle und ein Getriebe G6 mechanisch gekoppelt. Es sei bemerkt, dass Rotoren (die ferner im Folgenden Leistungsteilungsrotoren genannt sind) der Leistungsteilungsvorrichtung 20, wie hierin darauf Bezug genommen wird, nicht auf die Sonnenräder S, die Träger C und die Ringräder R des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 begrenzt sind, jedoch zusätzlich oder lediglich Drehteile des Differenzialgetriebes und/oder der Antriebswelle aufweisen können.
Der Träger C des ersten Planetenradsatzes 22 ist durch eine Kupplung 30 mit einer Kurbelwelle (d. h. einer Drehwelle 12a) der Verbrennungsmaschine 12 mechanisch verbunden. Die Kupplung 30 arbeitet als ein elektronisch gesteuerter mechanischer Unterbrecher, um die Übertragung von Leistung (einem Drehmoment) zwischen dem Träger C des ersten Planetenradsatzes 22 und der Drehwelle 12a zu unterbrechen oder zu blockieren. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Kupplung 30 von einem normalerweise offenen Typ.
Ein Einweg-Lager 34 ist zwischen den Sonnenrädern S des ersten Planetenradsatzes 22 und des zweiten Planetenradsatzes 24 und der Drehwelle 12a der Maschine 12 angeordnet. Das Einweg-Lager 34 arbeitet als eine Einweg-Übertragungssteuerungseinrichtung, um die Übertragung einer Leistung (eines Drehmoments) von der Maschine 12 zu den Sonnenrädern S des ersten und zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 unter der Bedingung zu erlauben, dass die Drehungsgeschwindigkeit der Drehwelle 12a niedriger als dieselbe der Sonnenräder S des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 ist. Das Einweg-Lager 34 arbeitet mit anderen Worten, sodass die Sonnenräder S der Drehung der Drehwelle 12a der Maschine 12 folgen, es sei denn, dass die Geschwindigkeit des Sonnenrads S größer als dieselbe der Drehwelle 12a ist.
Die Sonnenräder S des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 sind mit der Drehwelle 10a des Motorgenerators 10 durch eine kontinuierliche variable Übertragung bzw. ein stufenloses Getriebe (CVT; CVT = continuously variable transmission) 36, eine Kupplung C1 und ein Getriebe G3 mechanisch gekoppelt. Die Sonnenräder S des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 sind mit anderen Worten so verkettet, um das Drehmoment von dem Motorgenerator 10 ohne Drehteile oder Rotoren (d. h. Leistungsteilungsrotoren) der Leistungsteilungsvorrichtung 20, die die Sonnenräder S in Eingriff nehmen, aufzunehmen. Das Getriebe G3 dient als ein Gegenrad bzw. eine Nebenwelle, um die Geschwindigkeit der Sonnenräder S des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 und die Geschwindigkeit des Hohlrads R des zweiten Planetenradsatzes 24 auszurichten, um zueinander unterschiedliche Vorzeichen (d. h. Richtungen) zu haben. Die Zahl der Zähne des Getriebes G3 kann entweder identisch zu derselben des Hohlrads R des zweiten Planetenradsatzes 24 oder unterschiedlich zu derselben sein. Die CVT 36 ist, wie bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet, von einem mechanischen Typ, der einen Metall- oder Gummiriemen verwendet. Die Kupplung C1 funktioniert als ein elektronisch gesteuerter hydraulischer Unterbrecher, um die Übertragung von Leistung zwischen der CVT 36 und dem Hohlrad R des zweiten Planetenradsatzes 24 zu blockieren oder zu öffnen.
Die Sonnenräder S des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 sind ferner mit dem Hohlrad R des ersten Planetenradsatzes 22 und dem Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24 durch die CVT 36, eine Kupplung C2 und ein Getriebe G4 mechanisch verbunden. Die Kupplung C2 arbeitet als ein elektronisch gesteuerter hydraulischer Unterbrecher, um die Übertragung von Leistung zwischen einem Satz des Hohlrads R des ersten Planetenradsatzes 22 und des Trägers C des zweiten Planetenradsatzes 24 und der CVT 36 zu blockieren.
Das Hybridsystem weist ferner eine Steuerung 40, um einen Betrieb der Leistungsübertragungsvorrichtung zu steuern, auf. Die Steuerung 40 arbeitet genauer gesagt, um die Kupplungen 30, C1 und C2 zu betätigen, um den Betrieb der Leistungsübertragungsvorrichtung zu steuern und eine gesteuerte Variable für die Maschine 12 zu bestimmen. Die Steuerung 40 arbeitet ferner, um einen Betrieb einer elektrischen Leistungswandlerschaltung (EPC; EPC = electric power converter circuit) 42 zu steuern, um eine gesteuerte Variable für den Motorgenerator 10 zu bestimmen.
2 ist eine Schnittansicht, die eine mechanische Struktur der Leistungsübertragungsvorrichtung darstellt.
Der erste und der zweite Planetenradsatz 22 und 24 haben die Sonnenräder S, die koaxial angeordnet sind und mechanisch verbunden sind. Die Sonnenräder S sind durch eine Riemenscheibe 36a, einen Riemen 36c und eine Riemenscheibe 36b der CVT 36 ferner mit einer Drehwelle ☐x gekoppelt. Die Kupplungen C1 und C2 sind mit der Drehwelle ☐x direkt zusammengebracht bzw. verbunden, um die mechanische Verbindung zwischen der Drehwelle ☐x und dem Getriebe G3 und zwischen der Drehwelle ☐x und dem Getriebe G4 einzurichten oder zu blockieren. Das direkte Zusammenbringen bzw. die direkte Verbindung der Kupplungen C1 und C2 mit der Drehwelle ☐x erleichtert die Mühelosigkeit eines Reduzierens der Größe der Kupplungen C1 und C2 und der Leistungsübertragungsvorrichtung. Dies liegt daran, dass erlaubt ist, dass hydraulische Leitungen, durch die ein Arbeitsfluid zirkuliert, nahe zueinander angeordnet sind.
Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist so entworfen, um in entweder einem ersten Betriebsmodus oder einem zweiten Betriebsmodus selektiv in Betrieb zu sein. In dem ersten Betriebsmodus ist die Kupplung C1 in einem in Eingriff gebrachten Zustand, während die Kupplung C2 in einem außer Eingriff gebrachten Zustand ist. In dem zweiten Betriebsmodus ist die Kupplung C1 in dem außer Eingriff gebrachten Zustand, während die Kupplung C2 in dem in Eingriff gebrachten Zustand ist. Die Betriebsvorgänge der Leistungsübertragungsvorrichtung in dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus und eine Folge von Laufzuständen des Fahrzeugs, wenn der erste Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus geschaltet ist, sind jeweils im Folgenden beschrieben.
ERSTER BETRIEBSMODUS
Der erste Betriebsmodus ist ein Startmodus, bei dem ein Fahrzeugstartbetrieb durch den Motorgenerator 10 vorgenommen wird. Der erste Betriebsmodus ist im Folgenden unter Bezugnahme auf 3(a) und 3(b) beschrieben. 3(a) stellt einen Leistungsübertragungsweg dar, wenn das Fahrzeug gestartet wird. 3(b) ist ein nomografisches Diagramm, das den Betrieb der Leistungsteilungsvorrichtung 20 zusammen mit der Geschwindigkeit der Verbrennungsmaschine 12 darstellt. In dem dargestellten Fall ist die Kupplung 30 außer Eingriff gebracht, um die Verbindung zwischen der Verbrennungsmaschine 12 und dem Träger C des ersten Planetenradsatzes 22 zu blockieren.
Bei dem Beispiel von 3(a) und 3(b) befindet sich die Verbrennungsmaschine 12 bei einem Stopp. Die Geschwindigkeiten der Rotoren des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24, die die Leistungsteilungsvorrichtung 20 bilden, hängen von der Geschwindigkeit des Motorgenerators 10 und dem Übersetzungsverhältnis (das ferner ein Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnis, ein variables Geschwindigkeitsverhältnis, ein Riemenscheibenverhältnis oder ein CVT-Verhältnis genannt ist) der CVT 36 ab. In dem nomografischen Diagramm von 3(b) liegen genauer gesagt die Geschwindigkeit der Sonnenräder S des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 (d. h. die Geschwindigkeit eines Leistungsübertragungsrotors in 3(b)), die Geschwindigkeit des Trägers C des ersten Planetenradsatzes 22 (d. h. die Geschwindigkeit eines Startrotors in 3(b)), die Geschwindigkeit des Hohlrads R des ersten Planetenradsatzes 22 und des Trägers C des zweiten Planetenradsatzes 24 (d. h. die Geschwindigkeit eines Ausgangs in 3(b)) und des Hohlrads R des zweiten Planetenradsatzes 24 (d. h. die Geschwindigkeit des MG 10) auf einer diagonalen geraden Linie. Die Geschwindigkeiten von anderen Rotoren der Leistungsteilungsvorrichtung 20 als die Sonnenräder S des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 und das Hohlrad R des zweiten Planetenradsatzes 24 werden daher durch Bestimmen der Geschwindigkeiten der Sonnenräder S und des Hohlrads R des zweiten Planetenradsatzes 24 eingestellt. Die Sonnenräder S, die Träger C und die Ringräder R des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 drehen sich zusammen. Die Geschwindigkeit von beispielsweise lediglich den Trägern C kann abhängig von den Geschwindigkeiten der Sonnenräder S und der Ringräder R null (0) sein.
Die Struktur der Leistungsübertragungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels ist entworfen, um dem Motorgenerator 10 zu ermöglichen, einen höheren Grad eines Drehmoments, wenn das Fahrzeug gestartet wird, ohne die Notwendigkeit zum Erhöhen der Größe des Motorgenerators 10 zu erzeugen. Dies liegt an den folgenden Gründen.
Wenn bei dem zweiten Planetenradsatz 24 ein Verhältnis der Zahl Zs von Zähnen des Sonnenrads S zu der Zahl Zr von Zähnen des Hohlrads R (d. h. Zs/Zr) als ρ definiert ist, ein Verhältnis der Geschwindigkeit Nm des Motorgenerators zu der Geschwindigkeit Ns des Sonnenrads S (d. h. Nm/Ns) als β definiert ist, und Drehmomente des Hohlrads R, des Sonnenrads S, des Trägers C und des Motorgenerators 10 jeweils als Tr, Ts, Tc und Tm definiert sind, sind Gleichungen, wie sie im Folgenden aufgelistet sind, erfüllt. Tr = –Tc/(1 + ρ) (c1) Ts = –ρTc/(1 + ρ) (c2) B(Tm + Tr) = Ts (c3)
Durch ein Eliminieren der Drehmomente Tr und Ts aus der Gleichung (c3) unter Verwendung der Gleichungen (c1) und (c2) erhält man Tc = (1 + ρ)Tm/{(ρ/β) – 1} (c4)
Gleichung (c4) zeigt, dass eine große Erhöhung des Drehmoments Tc des Trägers C des zweiten Planetenradsatzes 24 (d. h. der Ausgangsachse der Leistungsteilungsvorrichtung 20), mit anderen Worten des Drehmoments, das zu den angetriebenen Rädern 14 zu übertragen ist, durch Nähern der Verhältnisse ρ und β aneinander erreicht wird. Dies stellt das Drehmoment sicher, das erforderlich ist, um das Fahrzeug zu starten, ohne eine Notwendigkeit zum Erhöhen der Größe des Motorgenerators 10.
Die Startsteuerung der Maschine 10 ist im Folgenden beschrieben.
4(a) und 4(b) zeigen einen Betrieb der Leistungsübertragungsvorrichtung, um die Maschine 12 zu starten. 4(a) stellt einen Leistungsübertragungsweg dar, wenn die Maschine 12 gestartet wird. 4(b) ist ein nomografisches Diagramm, das den Betrieb der Leistungsteilungsvorrichtung 20 zusammen mit der Geschwindigkeit der Maschine 12 darstellt.
Wenn es erforderlich ist, die Maschine 12 zu starten, bringt die Steuerung 40 die Kupplung 30 in Eingriff, um das Drehmoment von dem Träger C des ersten Planetenradsatzes 22 (d. h. das Drehmoment von dem Startrotor) zu der Drehwelle 12a der Maschine 12 durch die Kupplung 30 zu übertragen, wodurch eine Anfangsdrehung der Drehwelle 12a der Maschine 12 erreicht wird. Die Drehwelle 12a der Maschine 12 wird durch die Drehung des Trägers C des ersten Planetenradsatzes 22 angetrieben oder gedreht. Wenn die Geschwindigkeit der Drehwelle 12a der Maschine 12 auf einen gegebenen Wert erhöht wird, startet die Steuerung 40, damit das Verfeuern von Brennstoff in der Maschine 12 zu steuern. In einem Anfangsstadium, wenn der Kraftstoff damit gestartet hat, verfeuert zu werden, nachdem die Maschine 12 gekurbelt wird, steigt das Drehmoment an der Drehwelle 12a rasch an, sodass sich die Geschwindigkeit derselben schnell erhöht. Die Übertragung einer Pulsation des Drehmoments, die aus dem Anfangsverfeuern des Kraftstoffs in der Maschine 12 entsteht, zu der Leistungsteilungsvorrichtung 20 kann durch Auswählen des Übersetzungsverhältnisses der CVT 36 eliminiert werden, um ein Gesamtübersetzungsverhältnis (d. h. ein Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnis) eines Leistungsübertragungswegs, der sich von der Maschine 12 (d. h. einem Drehmomenteingang) zu den angetriebenen Rädern (d. h. einem Drehmomentausgang) erstreckt, stark zu erhöhen. Wenn der Start der Maschine 12 abgeschlossen ist, bringt die Steuerung 40 die Kupplung außer Eingriff.
5(a) und 5(b) zeigen einen Betrieb der Leistungsübertragungsvorrichtung, nachdem die Maschine 12 angefahren ist. 5(a) stellt einen Leistungsübertragungsweg dar, durch den das Drehmoment, wie es aus der Maschine 12 ausgegeben wird, übertragen wird. 5(b) ist ein nomografisches Diagramm, das den Betrieb der Leistungsteilungsvorrichtung 20 zusammen mit der Geschwindigkeit der Maschine 12 darstellt. Die Kupplung 30 wird außer Eingriff gebracht, um die Verbindung zwischen der Maschine 12 und dem Träger C des ersten Planetenradsatzes 22 zu blockieren.
Nachdem die Maschine 12 angefahren ist, erreicht die Geschwindigkeit der Drehwelle 12a der Maschine 12 die Geschwindigkeit der Sonnenräder S des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 (d. h. die Geschwindigkeit des Leistungsübertragungsrotors), wodurch das Drehmoment der Maschine 12 zu der Leistungsteilungsvorrichtung 20 gegeben wird. Nachdem das Drehmoment von der Maschine 12 zu der Leistungsteilungsvorrichtung 20 geliefert ist, kann die Steuerung 40 den Motorgenerator 10 als einen elektrischen Generator betreiben oder die Leistungswandlerschaltung 42 ausschalten, um den Motorgenerator 10 in einem Keine-Last-Betrieb zu platzieren.
Wie aus der vorhergehenden Erörterung offensichtlich ist, ist die Leistungsübertragungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels fähig, die Verbrennungsmaschine 12 während eines Laufens des Fahrzeugs, das durch den Motorgenerator 10 mit Leistung versorgt wird, mit anderen Worten während des Betriebs des Motorgenerators 10, ohne eine Verwendung eines typischen Maschinenstarters, der mit einem elektrischen Motor ausgestattet ist, zu starten. Der Rotor, der verwendet ist, um die Maschine 12 zu starten (d. h. der Träger C des ersten Planetenradsatzes 22), und die Rotoren, zu denen das Drehmoment der Maschine 12 gegeben wird (d. h. die Sonnenräder S des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24), sind entworfen, um separiert zu sein, mit anderen Worten unabhängig voneinander angeordnet zu sein, wodurch ermöglicht wird, dass die Geschwindigkeit der Rotoren, zu denen das Drehmoment von der Maschine 12 geliefert wird, nach dem Start der Maschine 12 schnell gesteigert wird. Dies resultiert in einer Erhöhung der Zeit, während der die Maschine 12 in einem effektiven Betriebsbereich läuft.
ZWEITER BETRIEBSMODUS
6(a) stellt einen Leistungsübertragungsweg der Leistungsübertragungsvorrichtung in dem zweiten Betriebsmodus dar. Die Sonnenräder S des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 sind mit dem Hohlrad R des ersten Planetenradsatzes 22 und dem Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24 mechanisch verbunden. 6(b) stellt den Fall dar, bei dem ein positives oder ein negatives Drehmoment lediglich von dem Motorgenerator 10 ausgegeben wird. 6(c) stellt den Fall dar, bei dem ein positives oder ein negatives Drehmoment lediglich von der Maschine 12 ausgegeben wird. Der erste Planetenradsatz 22 trägt nicht zu der Übertragung des Drehmoments bei und ist somit aus den 6(b) und 6(c) weggelassen. Wie aus den vorhergehenden Gleichungen (c1) und (c2) offensichtlich ist, wird genauer gesagt, wenn das Drehmoment Tc des Trägers C null (0) ist, dies verursachen, dass das Drehmoment Ts des Sonnenrads S und das Drehmoment Tr des Hohlrads R null (0) sind, sodass der erste Planetenradsatz 22 nicht zu der Übertragung eines Drehmoments beiträgt.
Der Betriebsmodus in 6(b) hat eine höhere Energieeffizienz als der erste Betriebsmodus. Dies liegt daran, dass die Leistungsteilungsvorrichtung 20 so entworfen ist, dass Mengen einer Ausgangsdrehungsenergie (d. h. einer Leistung) des Trägers C des zweiten Planetenradsatzes 24 und des Sonnenrads S des zweiten Planetenradsatzes 24 hinsichtlich des Vorzeichens einander in dem ersten Betriebsmodus entgegengesetzt sind, während dieselben hinsichtlich des Vorzeichens in dem Betriebsmodus von 6(b) identisch zueinander sind (d. h. ein Minus-(–)Vorzeichen). Wenn genauer gesagt zwei der Leistungsteilungsrotoren der Leistungsteilungsvorrichtung 20 durch einen mechanischen Weg, der sich außerhalb der Leistungsteilungsvorrichtung 20 erstreckt, mechanisch verbunden sind, und sich die zwei Rotoren hinsichtlich des Vorzeichens der Ausgangsdrehungsenergie voneinander unterscheiden, wird die Energie oder Leistung von einem der zwei Rotoren zu dem anderen Rotor zirkuliert, was in einer Verringerung der Energieeffizienz resultiert. Bei dem Beispiel von 6(b) sind im Gegensatz dazu die Leistung des Trägers C des zweiten Planetenradsatzes 24 und die Leistung des Sonnenrads S des zweiten Planetenradsatzes 24, die miteinander durch einen mechanischen Weg, der sich außerhalb der Leistungsteilungsvorrichtung 20 durch die CVT 36 erstreckt, gekoppelt sind, hinsichtlich des Vorzeichens identisch zueinander, was verglichen mit dem ersten Betriebsmodus in einer Erhöhung einer Energieeffizienz resultiert. Auf diesen Modus, bei dem die Leistung, die von einem der drei Rotoren jedes der Planetenradsätze 22 und 24 eingegeben wird, zwischen den zwei verbleibenden Rotoren vollständig geteilt wird, ist ferner als ein Leistungsteilungsmodus im Folgenden Bezug genommen.
Es sei bemerkt, dass in einer Tabelle auf der rechten Seite von 6(b) die Plus-(+) und Minus-(–)Vorzeichen der Drehungsrichtung von sowohl dem Sonnenrad S, dem Träger C, als auch dem Hohlrad R entgegengesetzte Richtungen darstellen: eine normale Richtung und eine umgekehrte Richtung derselben, wobei das Plus-(+)Vorzeichen der Drehungsenergie (d. h. der Leistung) angibt, dass die Drehungsenergie von der Leistungsteilungsvorrichtung 20 ausgegeben wird, und die Plus-(+) und Minus-(–)Vorzeichen des Drehmoments so definiert sind, um der Bedingung zu genügen, dass das Produkt der Vorzeichen der Drehungsrichtung und des Drehmoments das Vorzeichen der Drehungsenergie (d. h. der Leistung) sein wird. Die Zirkulation der Leistung hängt lediglich davon ab, ob die Leistungen der Rotoren der Leistungsteilungsvorrichtung 20 hinsichtlich des Vorzeichens einander identisch sind oder nicht. Die Tabelle von 6(b) wird basierend auf der Tatsache abgeleitet, dass die Drehmomente des Hohlrads R und des Trägers C hinsichtlich des Vorzeichens unterschiedlich sind, und die Drehmomente des Sonnenrads S und des Trägers C hinsichtlich des Vorzeichens ebenfalls unterschiedlich sind (siehe Gleichungen (c1) und (c2)), und welche der Drehungsrichtungen des Sonnenrad S, des Trägers C und des Hohlrads R hinsichtlich des Vorzeichens identisch zueinander sind (siehe das nomografische Diagramm von 5(b)).
Der Betriebsmodus in 6(c) hat ferner eine höhere Energieeffizienz als der erste Betriebsmodus. Dies liegt daran, dass das Drehmoment, das durch die Maschine 12 ausgegeben wird, zu den angetriebenen Rädern 14 (wie durch „Ausgang” in 6(c) bezeichnet) durch die CVT 36 direkt übertragen wird, sodass die Energie zu den angetriebenen Rädern 14 nicht durch die Leistungsteilungsvorrichtung 20 ausgegeben wird. Dieser Betriebsmodus wird durch Einstellen des Drehmoments Tr des Hohlrads R auf null (0) erreicht, um das Drehmoment Ts des Sonnenrads S und das Drehmoment Tc des Trägers Tc zu null (0) zu bringen (siehe Gleichungen (c1) und (c2)).
Wenn es erforderlich ist, die Verbrennungsmaschine 12 in dem zweiten Betriebsmodus zu starten, bringt die Steuerung 40 die Kupplung 30 in Eingriff, um den Träger C des ersten Planetenradsatzes 22 mit der Drehwelle 12a der Maschine 12 zu verbinden. In diesem Modus ist die Leistungsteilungsvorrichtung 20 so verkettet, dass wenn die Vorzeichen der Drehungsrichtungen des Sonnenrads S und des Trägers C des Planetenradsatzes 24 auf entweder den positiven oder negativen Wert eingestellt sind, die Drehungsenergie oder Drehungsleistung, die von dem Träger C des ersten Planetenradsatzes 22 auszugeben ist, und dieselbe, die von dem Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24 auszugeben ist, hinsichtlich des Vorzeichens identisch zueinander sind oder null (0) sind. In dem ersten Betriebsmodus sind die Vorzeichen der Drehungsenergie des Sonnenrads S und des Trägers C des zweiten Planetenradsatzes 24, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, zueinander entgegengesetzt.
Der Grund dafür, warum der erste Betriebsmodus, der eine niedrigere Energieeffizienz hat, verwendet wird, um die Maschine 12 zu starten, besteht darin, dass der erste Betriebsmodus die sogenannte Leerlaufstellung erreichen kann, die die Geschwindigkeit der angetriebenen Räder 14 während eines Laufens des Motorgenerators 10 oder der Maschine 12 bei null (0) platziert und ferner das ausgegebene Drehmoment erhöht. Die verzahnte Neutralstellung wird in dem ersten Betriebsmodus eingerichtet, da der erste Betriebsmodus die Zirkulation der Leistung zwischen den Rotoren der Leistungsteilungsvorrichtung 20 erzeugt, was der Faktor ist, der zu der Verringerung der Energieeffizienz beiträgt. Wenn genauer gesagt die Leistungsteilungsvorrichtung 20 in der verzahnten Neutralstellung ist, wird die Menge einer Drehungsenergie (d. h. einer Leistung), die zu den angetriebenen Rädern 14 ausgegeben wird, null (0). Wenn die Leistung durch einen eine Schleife bildenden mechanischen Weg, der sich durch den Motorgenerator 10, die Maschine 12 und die Leistungsteilungsvorrichtung 20 erstreckt, nicht zirkuliert wird, wird dies verursachen, dass die Ausgangsenergie des Motorgenerators 10 oder der Maschine 12 vollständig als thermische Energie in der Leistungsverteilungsvorrichtung 20 gemäß dem Energieerhaltungsgesetz verbraucht wird. Dies wird in einer unpraktischen Struktur der Leistungsteilungsvorrichtung 20 resultieren, die nicht arbeitet, um Leistung zu teilen, bei der mit anderen Worten die Rotoren nicht als Leistungsteilungsrotoren der Leistungsteilungsvorrichtung 20 funktionieren. Die Zirkulation der Leistung ist folglich wesentlich, um die verzahnte Neutralstellung zu erreichen, es sei denn, dass es keinen anderen Weg als den eine Schleife bildenden mechanischen Weg gibt, durch den die Energie von der Leistungsteilungsvorrichtung 20 ausgegeben wird.
SCHALTEN VON DEM ERSTEN BETRIEBSMODUS ZU DEM ZWEITEN BETRIEBSMODUS
7(a) und 7(b) demonstrieren das Schalten von dem ersten Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus, wenn die Ausgangsleistung der Maschine 12 in die angetriebenen Räder 14 eingegeben wird. Wenn der erste Betriebsmodus betreten wird, kann die Steuerung 40 das Übersetzungsverhältnis der CVT 36 kontinuierlich ändern, um die Richtung zu ändern, in der sich das Fahrzeug von der Rückwärts- (d. h. einer Gegenuhrzeigerrichtung) zu der Vorwärtsrichtung (d. h. eine Uhrzeigerrichtung) fortbewegt. Wenn ein gegebenes Übersetzungsverhältnis der CVT 36 erreicht ist, wird der Betriebsmodus der Leistungsübertragungsvorrichtung zu dem zweiten Betriebsmodus geschaltet, wodurch die Effizienz der Übertragung von Leistung verglichen mit dem verbessert wird, wenn das Übersetzungsverhältnis der CVT 36 in dem ersten Betriebsmodus geändert wird.
Die Steuerung 40 führt das Schalten von dem ersten zu dem zweiten Betriebsmodus unter der Bedingung durch, dass ein Gesamtübersetzungsverhältnis (d. h. ein Gesamt-Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnis) der Leistungsübertragungsvorrichtung, das ein Verhältnis der Geschwindigkeit des Generatormotors 10 oder der Verbrennungsmaschine 12 (d. h. einer Eingangsgeschwindigkeit einer Drehung, die in die Leistungsübertragungsvorrichtung eingegeben wird) zu der Geschwindigkeit der angetriebenen Räder 14 (d. h. einer Ausgangsgeschwindigkeit einer Drehung, die von der Leistungsübertragungsvorrichtung ausgegeben wird) ist, konstant ist. Die Steuerung 40 nimmt zusätzlich das Schalten von dem ersten zu dem zweiten Betriebsmodus vor, wenn die Geschwindigkeit von einigen der Leistungsteilungsrotoren der Leistungsteilungsvorrichtung 20, die miteinander durch die Kupplung C1 verbunden sind, identisch zu derselben der Leistungsteilungsrotoren, die miteinander durch die Kupplung C2 zu verbinden sind, ist, mit anderen Worten die Drehungsgeschwindigkeiten auf einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite der Kupplung C2 zueinander identisch sind. Diese erlaubt, dass die Kupplungen C1 und C2 in dem Moment gleichzeitig in Eingriff gebracht werden, wenn der erste Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus geschaltet wird, wodurch eine Weglassung einer Übertragung eines Drehmoments zu den angetriebenen Rädern 14 vermieden wird. Es ist nicht immer notwendig, die Kupplungen C1 und C2 unverzüglich in dem in Eingriff gebrachten Zustand zu platzieren, wenn der erste Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus geschaltet wird. Die Kupplung C2 kann nach dem Verstreichen einer gegebenen Zeitdauer von dem Zeitpunkt in Eingriff gebracht werden, wenn oder kurz nachdem die Kupplung C1 außer Eingriff gebracht wurde, solange ein solches Zeitverstreichen innerhalb eines Bereichs ist, der zum Laufen des Fahrzeugs akzeptabel ist, mit anderen Worten ist eine kleine Weglassung einer Übertragung eines Drehmoments für das Laufen des Fahrzeugs akzeptabel.
Die Weglassung einer Übertragung eines Drehmoments wird durch die Getriebe G3 und G4, wie in 1 dargestellt ist, eliminiert. Die Geschwindigkeiten des Sonnenrads S, des Trägers C und des Hohlrads R des zweiten Planetenradsatzes 24 sind alle identisch zueinander oder unterscheiden sich alle voneinander. Der zweite Planetenradsatz 24 dieses Ausführungsbeispiels ist so entworfen, dass in dem nomografischen Diagramm die Geschwindigkeit des Sonnenrads S hinsichtlich des Vorzeichens entgegengesetzt zu derselben des Hohlrads R ist. Die Geschwindigkeiten des Sonnenrads S, des Trägers C und des Hohlrads R sind daher immer zueinander unterschiedlich, außer wenn dieselben alle null (0) sind. Es ist somit für lediglich die CVT 36 unmöglich, die Bedingung zu realisieren, dass die Geschwindigkeit von einigen der Leistungsteilungsrotoren, die durch die Kupplung C1 miteinander zu verbinden sind, identisch zu derselben von einigen der Leistungsteilungsrotoren, die miteinander durch die Kupplung C2 zu verbinden sind, ist. Eine solche Realisierung erfordert, dass mindestens entweder das Getriebe G3, das zwischen dem Hohlrad R des zweiten Planetenradsatzes 24 und der Kupplung C1 angeordnet ist, oder das Getriebe G4, das zwischen dem Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24 und der Kupplung C2 angeordnet ist, einen Unterschied der Geschwindigkeit zwischen dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R oder zwischen dem Sonnenrad S und dem Träger C kompensiert. Das Getriebe G3 ist wesentlich, um bei diesem Ausführungsbeispiel als eine Nebenwelle zu arbeiten, und ist somit fähig, die vorhergehende Kompensation selbst zu erreichen, die Leistungsübertragungsvorrichtung ist jedoch entworfen, um ebenfalls das Getriebe G4 zu haben. Die Übersetzungsverhältnisse der Getriebe G3 und G4 und der CVT 36, die erforderlich sind, um die Weglassung einer Übertragung eines Drehmoments zu eliminieren, sind durch einen Abschnitt „ANORDNUNG EINES GETRIEBES Gn” angegeben, wie es in der folgenden Erläuterung des siebten Ausführungsbeispiels erscheint.
Die Struktur des Hybridsystems (d. h. der Leistungsübertragungsvorrichtung) dieses Ausführungsbeispiels bietet die folgenden Vorteile.

1) Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist entworfen, um zwischen dem ersten Betriebsmodus, bei dem die Leistung zwischen den Rotoren der Leistungsteilungsvorrichtung 20 zirkuliert, und dem zweiten Betriebsmodus, bei dem die Zirkulation der Leistung nicht erzeugt wird, zu schalten. Dies erlaubt, dass die verzahnte Neutralstellung unter Verwendung der Zirkulation der Leistung in dem ersten Betriebsmodus eingerichtet wird, und unter Verwendung des zweiten Betriebsmodus die Energieeffizienz in einem Hochgeschwindigkeitsbereich verbessert wird.
2) Die Kupplungen C1 und C2 sind mit der Drehwelle ☐x der Leistungsübertragungsvorrichtung direkt gekoppelt, sodass die Mühelosigkeit eines Anordnens der Kupplung C1 und C2 nahe zueinander erleichtert wird, was erlaubt, dass die Größe der Leistungsübertragungsvorrichtung reduziert wird.
3) Die Kupplungen C1 und C2 sind entworfen, um unabhängig voneinander in Eingriff gebracht zu werden, wodurch die Mühelosigkeit eines Vermeidens der Emission einer Übertragung eines Drehmoments zu den angetriebenen Rädern 14 erleichtert wird.
4) In dem ersten Betriebsmodus richtet die Leistungsübertragungsvorrichtung die Verbindung der angetriebenen Räder 14 zu einzelnen anderen der Leistungsteilungsrotoren der Leistungsteilungsvorrichtung 20 als Einzelne ein, die in dem eine Schleife bildenden mechanischen Weg angeordnet sind, durch den die Leistung zirkuliert, wodurch ermöglicht wird, dass die nützliche verzahnte Neutralstellung eingerichtet wird.
5) Die Leistungsübertragungsvorrichtung hat eine mechanische Maßnahme (d. h. die Getriebe G3 und G4), um einen Unterschied der Geschwindigkeit zwischen dem Sonnenrad S und dem Hohlrad R oder zwischen dem Sonnenrad S und dem Träger C zu kompensieren, wodurch die unverzügliche Weglassung einer Übertragung eines Drehmoments zu den angetriebenen Rädern 14 nach dem Schalten von dem ersten Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus eliminiert wird.
6) Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist mit einer ersten Leistungsübertragungssteuerungseinrichtung (d. h. der Kupplung 30) ausgestattet, die die Übertragung eines Drehmoments zwischen dem Startrotor der Leistungsteilungsvorrichtung 20 (d. h. dem Träger C des ersten Planetenradsatzes 22) und der Drehwelle 12a der Maschine 12 einrichtet oder blockiert, und einer zweiten Leistungsübertragungssteuerungseinrichtung (d. h. dem Einweg-Lager 34), die die Übertragung eines Drehmoments zwischen den Leistungsübertragungsrotoren der Leistungsteilungsvorrichtung 20 (d. h. den Sonnenrädern S des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24) und der Drehwelle 12a der Maschine 12 einrichtet oder blockiert, ausgestattet, wodurch das Starten der Maschine 12 während des Laufens des Fahrzeugs, das durch den Motorgenerator 10 mit Leistung versorgt wird, sichergestellt wird, und ferner die Geschwindigkeit der Maschine 12 schnell, nachdem die Maschine 12 angefahren ist, in einen effektiven Betriebsbereich gebracht wird.
7) Die erste Leistungsübertragungssteuerungseinrichtung ist, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, durch die elektronisch gesteuerte Kupplung 30 implementiert, um die Übertragung eines Drehmoments zwischen dem Startrotor der Leistungsteilungsvorrichtung 20 (d. h. dem Träger C des ersten Planetenradsatzes 22) und der Drehwelle 12a der Maschine 12 einzurichten oder zu blockieren, wodurch ein Fehler bei einer Übertragung eines Drehmoments von dem Startrotor zu der Maschine 12, bevor die Maschine 12 gestartet wird, vermieden wird, was einen Verbrauch einer Energie oder einer Leistung in der Leistungsübertragungsvorrichtung minimiert.
8) Die zweite Leistungsübertragungssteuerungseinrichtung ist, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, durch das Einweg-Lager 34 implementiert, das die Übertragung eines Drehmoments von der Drehwelle 12a der Maschine 12 zu den Leistungsübertragungsrotoren der Leistungsteilungsvorrichtung 20 (d. h. den Sonnenrädern S des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24) unter der Bedingung einrichtet, dass die Geschwindigkeit der Drehwelle 12a der Maschine 12 nicht niedriger als dieselbe der Leistungsübertragungsrotoren ist. Das Drehmoment, das durch die Maschine 12 ausgegeben wird, wird mit anderen Worten automatisch zu den Sonnenrädern S übertragen, wenn die Geschwindigkeit der Drehwelle 12a der Maschine 12 in einen Einklang mit derselben der Sonnenräder S gebracht wird. Wenn zusätzlich die Maschine 12 läuft, es jedoch nicht notwendig ist, das Drehmoment der Maschine 12 zu verwenden, kann die Steuerung 40 die Geschwindigkeit der Maschine 12 unter dieselbe der Sonnenräder S des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 bringen, um die Maschine 12 unter einer nicht belasteten Bedingung laufen zu lassen.
9) Die Leistungsteilungsvorrichtung 20 ist so entworfen, dass die Geschwindigkeit des Trägers C des ersten Planetenradsatzes 22, der verwendet ist, um ein Anfangsdrehmoment an die Maschine 12 anzulegen, soviel kleiner wie möglich als dieselbe der Sonnenräder S des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24, zu denen das Drehmoment von der Maschine 12 übertragen wird, sein wird, wodurch ermöglicht wird, dass die Maschine 12 schnell, unmittelbar nachdem die Maschine 12 angefahren ist, in dem effektiven Betriebsbereich läuft.
10) Zwei der Rotoren (d. h. die Rotoren des zweiten Planetenradsatzes 24 in diesem Ausführungsbeispiel), die die rechten und linken Enden der Geschwindigkeiten in dem nomografischen Diagramm haben sollen, sind mit dem Motorgenerator 10 mechanisch zusammengebracht bzw. verbunden, wodurch ermöglicht wird, dass der Motorgenerator 10 für eine verlängerte Zeit in dem effektiven Betriebsbereich laufen gelassen wird.
11) Von den zwei der Rotoren des zweiten Planetenradsatzes 24, wie es im Vorhergehenden beschrieben ist, die die am weitesten rechts und am weitesten links liegenden der Geschwindigkeiten in dem nomografischen Diagramm haben sollen, ist einer durch die CVT 36 mit dem Motorgenerator 10 mechanisch verbunden, wodurch ermöglicht wird, dass die zwei der Rotoren hinsichtlich der Geschwindigkeit unabhängig voneinander gesteuert werden, wie in dem Fall, bei dem zwei Motorgeneratoren im Zusammenhang mit den zwei der Rotoren jeweils verwendet sind. In dem Fall einer Verwendung von solchen zwei Motorgeneratoren kann diese Struktur ferner den Verlust einer elektrischen Energie eliminieren, wie er durch einen der Motorgeneratoren erzeugt wird, der als ein Generator in Betrieb ist, wenn der andere Motorgenerator, der als ein elektrischer Motor in Betrieb ist, mit der elektrischen Energie versorgt wird.
12) Von den vier Rotorgruppen (d. h. (a) den Sonnenrädern S des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24, (b) dem Träger C des ersten Planetenradsatzes 22, (c) dem Hohlrad R des ersten Planetenradsatzes 22 und dem Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24 und (d) dem Hohlrad R des zweiten Planetenradsatzes 24), die in dem monografischen Diagramm jeweils unterschiedliche Geschwindigkeiten haben sollen, ist eine andere als dieselbe, die verwendet wird, um das Anfangsdrehmoment der Maschine 12 zum Starten derselben hinzuzufügen, mit den angetriebenen Rädern 14 mechanisch verbunden (d. h. das Hohlrad R des ersten Planetenradsatzes 22 und der Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24), wodurch die Mühelosigkeit eines Drehens der angetriebenen Räder 14 in einer normalen oder einer umgekehrten Richtung und ein Stoppen derselben erleichtert wird. Die Geschwindigkeit des Rotors zur Verwendung beim Abgeben des Anfangsdrehmoments zu der Maschine 12 kann unabhängig von derselben der angetriebenen Räder 14 eingestellt werden.
13) Die Leistungsteilungsvorrichtung 20 ist so entworfen, um zwei der drei Rotoren des ersten Planetenradsatzes 22 mit zwei der drei Rotoren des zweiten Planetenradsatzes 24 jeweils zu verbinden, wodurch ermöglicht wird, dass die vier Gruppen der Leistungsteilungsvorrichtung 20 hinsichtlich der Geschwindigkeit in dem nomografischen Diagramm, wie in 3(d) dargestellt ist, auf der geraden Linie angeordnet sind.

8 stellt das Leistungsübertragungssystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Die gleichen Bezugziffern wie sie in 1 genutzt sind, nehmen auf die gleichen Teile Bezug, und einer Erläuterung derselben im Detail ist hier weggelassen.
Ein Luftkonditionierer (A/C; A/C = air conditioner) 44 (d. h. ein Fahrzeugzubehör) ist in dem Hybridfahrzeug eingebaut und durch die Leistungsteilungsvorrichtung 20 mit Leistung versorgt. Der Luftkonditionierer 44 bzw. die Klimaanlage ist mit einem Kompressor (nicht gezeigt) ausgestattet, der eine angetriebene Welle hat, die mit den Sonnenrädern S des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 mechanisch verbunden ist, sodass der Kompressor von den Sonnenrädern S mit dem Drehmoment versorgt wird. Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, fähig, die Sonnenräder S des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 mit anderen Geschwindigkeiten als null (0) zu drehen, wenn die angetriebenen Räder 14 ruhen, und somit den Luftkonditionierer 44 laufen zu lassen, wenn das Fahrzeug geparkt ist.
Das mechanische Verbinden des Luftkonditionierers 44 mit den Sonnenrädern S des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 wirkt sich nicht auf die im Vorhergehenden beschriebene Zirkulation einer Leistung aus. Die Struktur der Leistungsübertragungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels hat somit die gleichen günstigen Vorteile, die durch den ersten und zweiten Betriebsmodus erzeugt werden, wie dieselben bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Die Struktur der Leistungsübertragungsvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels hat ferner zusätzlich zu den Vorteilen (1) bis (13), wie im Vorhergehenden beschrieben ist, den folgenden Vorteil.

14) Die Leistungsteilungsvorrichtung 20 ist als eine Leistungsquelle für den Luftkonditionierer 44 entworfen, sodass die Notwendigkeit für einen zusätzlichen elektrischen Motor, um den Luftkonditionierer 44 laufen zu lassen, eliminiert ist.

9 stellt das Leistungsübertragungssystem gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Die gleichen Bezugziffern, wie sie in 1 genutzt sind, nehmen auf die gleichen Teile Bezug, und eine Erläuterung derselben im Detail ist hier weggelassen.
Die Leistungsteilungsvorrichtung 20 ist durch lediglich einen einzelnen Planetenradsatz hergestellt. Mechanische Verbindungen der Leistungsteilungsvorrichtung 20 (d. h. des Planetenradsatzes) mit dem Motorgenerator 10, der Maschine 20 und den angetriebenen Rädern 14 sind gleich denselben des zweiten Planetenradsatzes 24 bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Der Träger C ist im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel durch die Räder bzw. Getriebe G5 und G6 mit den angetriebenen Rädern 14 verbunden. Das Hybridsystem ist mit einem Startermotor 50 ausgestattet, der mit der Drehwelle 12a der Maschine 12 permanent verbunden ist, um die Maschine 12 zu starten. Die Drehwelle 12a der Maschine 12 ist ferner durch einen Drehmomentwandler (T/C; T/C = torque converter) 52 mit dem Sonnenrad S mechanisch gekoppelt.
Die Struktur der Leistungsübertragungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels hat die Vorteile (1) bis (5), (10) und (11), wie es im Vorhergehenden beschrieben ist.
10 stellt das Leistungsübertragungssystem gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Die gleichen Bezugsziffern, wie sie in 1 genutzt sind, beziehen sich auf die gleichen Teile, und eine Erläuterung derselben im Detail ist hier weggelassen.
Das Leistungsübertragungssystem dieses Ausführungsbeispiels ist in einem elektrischen Fahrzeug, das lediglich mit einer elektrischen Drehmaschine (d. h. dem Motorgenerator 10) als eine Leistungsquelle für die angetriebenen Räder 14 ausgestattet ist, eingebaut.
Die Leistungsteilungsvorrichtung 20 ist wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel lediglich durch einen einzelnen Planetenradsatz hergestellt. Mechanische Verbindungen der Leistungsteilungsvorrichtung 20 (d. h. des Planetenradsatzes) mit dem Motorgenerator 10 und den angetriebenen Rädern 14 sind gleich denselben des zweiten Planetenradsatzes 24 bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Der Planetenradsatz ist durch das Getriebe G2 mit dem Motorgenerator 10 gekoppelt. Die Kupplung C1 ist mit einer Verbindung zwischen dem Getriebe G2 und dem Motorgenerator 10 verbunden.
Der Einbau der Leistungsteilungsvorrichtung 20 in das elektrische Fahrzeug bietet die folgenden Vorteile.
Die Leistungsteilungsvorrichtung 20 dient, wie es bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, dazu, um eine große Menge eines Drehmoments, das an die angetriebenen Räder 14 anzulegen ist, zu erzeugen, wenn es erforderlich ist, das Fahrzeug zu starten, sodass erlaubt ist, den Motorgenerator 10 hinsichtlich der Größe zu reduzieren. Dies liegt daran, dass die unter Grenze einer erforderlichen Ausgangsleistung des Motorgenerators 10 von dem Drehmoment, das durch die Leistungsteilungsvorrichtung 20 zu den angetriebenen Rädern 14 ausgegeben wird, um das Fahrzeug zu starten, abhängt. Die Leistungsübertragungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels arbeitet zweitens ferner, um die verzahnte Neutralstellung einzurichten, sodass dem Teil der Leistungsteilungsvorrichtung 20 (d. h. dem Hohlrad R und dem Sonnenrad S) ermöglicht ist, sich zu drehen, wenn die angetriebenen Räder 14 ruhen, was als eine Leistungsquelle für ein Fahrzeug angebrachtes Zubehör (d. h. den Luftkonditionierer 44 in diesem Ausführungsbeispiel) zu verwenden ist. Die Leistungsübertragungsvorrichtung kann drittens arbeiten, um die Leistung zu verringern, mit der der Luftkonditionierer 44 zu versorgen ist, wenn das Fahrzeug in einem Übergangszustand, beispielsweise einem beschleunigenden Zustand, ist, wobei der Verbrauch von Energie erhöht ist, wodurch ermöglicht wird, dass die Leistung erhöht wird, die erforderlich ist, um aus der Leistungsteilungsvorrichtung 20 ausgegeben zu werden, um die angetriebenen Räder 14 laufen zu lassen. Dies eliminiert die Notwendigkeit zum separaten Regeln der Drehungsenergie (d. h. der Leistung), die durch den Luftkonditionierer 44 erforderlich ist, und der Drehungsenergie, die für den Motorgenerator 10 erforderlich ist, um ausgegeben zu werden, und ermöglicht somit eine große Menge an Leistung, die verglichen mit einer maximalen Ausgangsleistung des Motorgenerators 10 zu den angetriebenen Rädern 14 ausgeben wird.
Die Struktur der Leistungsübertragungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels hat die Vorteile (1) bis (5), (10) und (11), wie es im Vorhergehenden beschrieben ist.
11(a) stellt das Leistungsübertragungssystem gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, das eine Modifikation des vierten Ausführungsbeispiels von 10 ist. Die gleichen Bezugsziffern, wie sie in 1 und 10 genutzt sind, beziehen sich auf die gleichen Teile, und eine Erläuterung derselben im Detail ist hier weggelassen.
Das Leistungsübertragungssystem dieses Ausführungsbeispiels hat wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel die Leistungsteilungsvorrichtung 20, die lediglich mit einem einzelnen Planetenradsatz ausgestattet ist.
Die mechanischen Verbindungen der Leistungsteilungsvorrichtung 20 (d. h. des Planetenradsatzes) mit dem Motorgenerator 10 und den angetriebenen Rädern 14 unterscheiden sich von denselben des zweiten Planetenradsatzes 24 bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Das Sonnenrad S ist genauer gesagt durch die CVT 36, die Kupplung C1 und das Getriebe G7 mit dem Motorgenerator 10 und ferner dem Träger C mechanisch gekoppelt. Das Hohlrad R ist durch das Rad bzw. Getriebe G8, die Kupplung C2 und die CVT 36 mit den angetriebenen Rädern 14 und ferner dem Sonnenrad S gekoppelt.
Die Geschwindigkeit des Hohlrads R, das einer der Rotoren der Leistungsteilungsvorrichtung 20 ist, der mit den angetriebenen Rädern 14 gekoppelt ist, wie es in 11(b) und 11(c) dargestellt ist, liegt an einem von Enden des nomografischen Diagramms. Die Leistungsteilungsvorrichtung 20 ist so entworfen, dass die Drehungsrichtungen des Sonnenrads S und des Trägers C, die mit dem Motorgenerator 10 in dem ersten Betriebsmodus zu verbinden sind, in dem nomografischen Diagramm das gleiche Vorzeichen haben. Dies erlaubt, dass die angetriebenen Räder 14 in der Rückwärtsrichtung laufen gelassen werden, wie es in 11(b) dargestellt ist, gestoppt werden, und dann anschließend ohne ein Ändern des Vorzeichens der Drehungsrichtung des Motorgenerators in der Vorwärtsrichtung laufen gelassen werden, wie es in 11(c) dargestellt ist. Wenn dieselbe in dem ersten Betriebsmodus läuft, ist die Leistungsübertragungsvorrichtung fähig, die verzahnte Neutralstellung durch die Zirkulation der Leistung zu erreichen. Die Leistungsübertragungsvorrichtung kann arbeiten, um den ersten Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus zu schalten, wenn das Fahrzeug in der Frontrichtung läuft und in einen Hochgeschwindigkeitsbereich zum Verbessern der Energieverwendungseffizienz gefallen ist. Wenn das Fahrzeug in der Frontrichtung läuft, haben die Drehungsrichtungen des Sonnenrads S, des Trägers C und des Hohlrads R das gleiche Vorzeichen, sodass verursacht wird, dass die Leistung nicht in dem zweiten Betriebsmodus zirkuliert.
Die Struktur der Leistungsübertragungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels hat die Vorteile (1) bis (5), (10) und (11), wie es im Vorhergehenden beschrieben ist.
12(a) stellt das Leistungsübertragungssystem gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, das eine Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels von 8 ist. Die gleichen Bezugsziffern, wie sie in 1 und 8 genutzt sind, beziehen sich auf die gleichen Teile, und eine Erläuterung derselben im Detail ist hier weggelassen.
Die Leistungsteilungsvorrichtung 20 unterscheidet sich hinsichtlich der mechanischen Verbindung der Rotoren derselben von derselben in 8. Der Träger C des ersten Planetenradsatzes 22 ist genauer gesagt mit dem Hohlrad R des zweiten Planetenradsatzes 24 mechanisch gekoppelt. Das Hohlrad R des ersten Planetenradsatzes 22 ist mit dem Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24 mechanisch gekoppelt.
Die angetriebenen Räder 14 sind mit dem Träger C des ersten Planetenradsatzes 22 und dem Hohlrad R des zweiten Planetenradsatzes 24 und ferner mit dem Sonnenrad S des zweiten Planetenradsatzes 24 durch die Kupplung C2 und die CVT 36 mechanisch verbunden. Der Motorgenerator 10 ist mit dem Hohlrad R des ersten Planetenradsatzes 22 und dem Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24 und ferner mit dem Sonnenrad S des zweiten Planetenradsatzes 24 durch die Kupplung C1 und die CVT 36 mechanisch verbunden. Die Verbrennungsmaschine 12 ist mit dem Sonnenrad S des ersten Planetenradsatzes 22 durch die Kupplung 30 und ferner mit dem Sonnenrad S des zweiten Planetenradsatzes 24 durch das Einweg-Lager 34 mechanisch verbunden. Der Luftkonditionierer 44 ist mit einer Verbindung zwischen dem Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24, dem Hohlrad R des ersten Planetenradsatzes 22 und dem Motorgenerator 10 mechanisch verbunden.
Im Betrieb dient das Sonnenrad S des ersten Planetenradsatzes 22 als der Startrotor, um die Maschine 12 zu starten. Das Sonnenrad S des zweiten Planetenradsatzes 24 dient als der Leistungsübertragungsrotor. Die Leistungsteilungsvorrichtung 20 ist so entworfen, dass die Drehungsrichtung des Sonnenrads C des zweiten Planetenradsatzes 24 und des Hohlrads R des ersten Planetenradsatzes 22 hinsichtlich des Vorzeichens zu derselben des Sonnenrads S des zweiten Planetenradsatzes 24 in dem nomografischen Diagramm identisch ist.
In dem ersten Betriebsmodus ist die Leistungsübertragungsvorrichtung fähig, die angetriebenen Räder 14 in der Rückwärtsrichtung laufen zu lassen, wie es in 12(b) dargestellt ist, zu stoppen und dann anschließend in der Vorwärtsrichtung, wie in 12(c) dargestellt ist, laufen zu lassen. 12(b) demonstriert den Fall, in dem die Geschwindigkeit des Sonnenrads S des ersten Planetenradsatzes 22 null (0) ist. Wenn die Kupplung 30 unter einer solchen Bedingung in Eingriff gebracht ist, ermöglicht dies der Leistungsteilungsvorrichtung 20, die Maschine 12 zu starten.
Wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung in dem ersten Betriebsmodus ist, ist dieselbe fähig, die verzahnte Neutralstellung einzurichten, bei der die Leistung zirkuliert wird. Wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung den zweiten Betriebsmodus betritt, sind die Drehungsrichtungen des Sonnenrads S, des Trägers C und des Hohlrads R des zweiten Planetenradsatzes 24 hinsichtlich des Vorzeichens identisch zueinander, sodass die Drehungsenergien (d. h. die Leistung) des Sonnenrads S und des Hohlrads R des zweiten Planetenradsatzes 24 hinsichtlich des Vorzeichens identisch zueinander sind. Die Leistungsübertragungsvorrichtung kann die Maschine 12 in dem ersten Betriebsmodus starten. In diesem Fall trägt der erste Planetenradsatz 22 nicht zu der Übertragung eines Drehmoments in dem zweiten Betriebsmodus bei, sodass die Leistung in dem zweiten Betriebsmodus nicht zirkuliert.
Die Leistungsübertragungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels kann alternativ ein Rad (Räder) haben, das (die) zwischen dem Motorgenerator 10 und den angetriebenen Rädern 14 oder der Leistungsteilungsvorrichtung 20 und/oder zwischen der Maschine 12 und den angetriebenen Rädern 14 oder der Leistungsteilungsvorrichtung 20 angeordnet ist, um die Weglassung einer Übertragung eines Drehmoments zu den angetriebenen Rädern 14 nach dem Schalten zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus zu eliminieren.
Die Struktur der Leistungsübertragungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels hat im Wesentlichen die gleichen Vorteile, wie sie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind.
13(a) stellt die Leistungsübertragungsvorrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, das eine Modifikation des vierten Ausführungsbeispiels von 10 ist. Die gleichen Bezugziffern, wie sie in 1 und 10 genutzt sind, beziehen sich auf die gleichen Teile, und eine Erläuterung derselben im Detail ist hier weggelassen.
Die Leistungsteilungsvorrichtung 20 ist wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel lediglich aus einem einzelnen Planetenradsatz hergestellt. Der Motorgenerator 10 ist im Gegensatz zu dem vierten Ausführungsbeispiel durch die CVT 36 und die Kupplung C1 mit dem Träger C und ferner mit dem Sonnenrad S mechanisch gekoppelt. Die angetriebenen Räder 14 sind durch das Getriebe G9, die Kupplung C2 und die CVT 36 mit dem Hohlrad R und ferner mit dem Träger C mechanisch gekoppelt.
Die Leistungsübertragungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels ist entworfen, um die verzahnte Neutralstellung in dem ersten Betriebsmodus zu erreichen und von dem ersten Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus zu schalten, um einen Bereich eines anpassbaren Übersetzungsverhältnisses zu erhöhen. Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist genauer gesagt fähig, das Übersetzungsverhältnis der CVT 36 in dem ersten Betriebsmodus zu ändern, wie es in 13(b) demonstriert ist, um die Drehungsrichtung der angetriebenen Räder 14 von der Rückwärtsrichtung zu der Vorwärtsrichtung in dem Moment kontinuierlich zu ändern, in dem die Geschwindigkeit der angetriebenen Räder null ist, und anschließend das Übersetzungsverhältnis der CVT 36 weiter zu ändern, um das Gesamtübersetzungsverhältnis in einem Leistungsübertragungsweg von dem Motorgenerator 10 zu den angetriebenen Rädern 14 zu ändern. Wenn die Zeit, zu der die Weglassung der Übertragung eines Drehmoments nicht auftreten wird, erreicht ist, ist die Leistungsübertragungsvorrichtung betreibbar, um den ersten Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus zu schalten und dann die CVT 36 in der entgegengesetzten Richtung zu rotieren, um das Gesamtübersetzungsverhältnis weiter zu erhöhen.
Der vorhergehende Betrieb wird durch Auswählen der Richtung erreicht, in der sich das Gesamtübersetzungsverhältnis mit einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses der CVT 36 in dem zweiten Betriebsmodus ändert, um entgegengesetzt zu derselben in dem ersten Betriebsmodus zu sein. Dies wird unter der Bedingung eingerichtet, dass ein Ableitungswert einer Funktion, in der das Übersetzungsverhältnis der CVT 36 durch eine unabhängige Variable ausgedrückt ist, und das Gesamtübersetzungsverhältnis durch eine abhängige Variable hinsichtlich des Übersetzungsverhältnisses der CVT 36 in dem zweiten Betriebsmodus ausgedrückt ist, hinsichtlich des Vorzeichens entgegengesetzt zu demselben in dem ersten Betriebsmodus ist. Diese Bedingung wird durch das Getriebe G9 erreicht. Das Getriebe G9 ist entworfen, um das Vorzeichen der Drehungsgeschwindigkeit auf der Ausgangsseite desselben zu derselben auf der Eingangsseite desselben nicht umzukehren, und um ein Übersetzungsverhältnis zu haben, das die Weglassung der Übertragung eines Drehmoments zu den angetriebenen Rädern 14 vermeidet.
ANDERE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die Leistungsübertragungsvorrichtungen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele können wie im Folgenden erörtert ist modifiziert sein.
TYP EINES GESCHWINDIGKEITSVARIATORS
Die CVT 36 muss nicht von einem Riementyp sein. Eine Übertragung eines Traktionsantriebstyps oder eine hydraulische kontinuierlich variable Übertragung kann beispielsweise verwendet sein. Eine Radübertragung bzw. Getriebeübertragung kann alternativ statt der CVT 36 verwendet sein.
ANORDNUNG DES GETRIEBES Gn
Die Leistungsübertragungsvorrichtung kann alternativ die folgenden Getriebe, die zwischen der Leistungsteilungsvorrichtung 20, dem Motorgenerator 10, der Maschine 12 und den angetriebenen Rädern 14 angeordnet sind, haben.
Bei dem Fall, bei dem die Leistungsteilungsvorrichtung 20 beispielsweise aus einem einzelnen Planetenradsatz besteht, bei dem, wie bei den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen, mechanische Verbindungen der Rotoren zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus geändert werden, und der entworfen ist, um die Leistung von dem Träger C abzugeben, kann die Leistungsübertragungsvorrichtung Getriebe G1 bis G6, wie in 14 dargestellt ist, aufweisen. Es sei bemerkt, dass das Getriebe G1 in jedem der ersten bis vierten Ausführungsbeispiele als ein Geschwindigkeitsvariator (d. h. die CVT 36) entworfen ist. Die Leistungsübertragungsvorrichtung bei jedem der ersten bis vierten Ausführungsbeispiele kann alternativ einige der Getriebe G2 bis G6 aufweisen. Mindestens eines der Getriebe G2 und G3 muss eine Gegenwelle sein, sodass die die Drehungsrichtungen des Sonnenrads S und des Hohlrads R in dem nomografischen Diagramm zueinander unterschiedliche Vorzeichen haben. Die Leistungsübertragungsvorrichtung bei jedem der ersten bis vierten Ausführungsbeispiele ist genauer gesagt entworfen, um den Träger C zu haben, dessen Geschwindigkeit null (0) sein wird, wenn die Drehungsrichtungen des Sonnenrads S und des Hohlrads R zueinander entgegengesetzte Vorzeichen haben, und benötigt somit die Gegenwelle. Wenn jedoch die Leistungsübertragungsvorrichtung entworfen ist, um den Träger C zu haben, dessen Geschwindigkeit null (0) sein wird, wenn die Drehungsrichtungen des Sonnenrads S und des Hohlrads R zueinander identische Vorzeichen haben, wird die Gegenwelle nicht benötigt. In diesem Fall ist die Leistungsteilungsvorrichtung 20 durch einen Doppelplanetenradsatz implementiert, wie es beispielsweise in der japanischen Patenterstveröffentlichung Nr. 2001-108073 gelehrt ist.
Die Gesamtübersetzungsverhältnisse bei dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus, Bedingungen, in denen der erste Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus ohne eine Weglassung der Übertragung des Drehmoments zu den angetriebenen Rädern 14 geschaltet wird, und Bedingungen, bei denen der neutrale Punkt in der Leistungsübertragungsvorrichtung, die mit den Rädern G1 bis G6 ausgestattet ist, eingerichtet ist, sind im Folgenden beschrieben. Bei dem Fall, bei dem mindestens eines der Getriebe G1 bis G6 nicht verwendet ist, wird den folgenden Bedingungen genügt, wenn das Übersetzungsverhältnis des einen der Getriebe G1 bis G6 als eins (1) definiert ist.
Das Übersetzungsverhältnis rn des Getriebes Gn (n = 1 bis 6) ist als ein Verhältnis einer Geschwindigkeit a zu einer Geschwindigkeit b in 14 definiert. Die Zahl der Zähne des Sonnenrads S/die Zahl der Zähne des Hohlrads R ist als ein Übersetzungsverhältnis a definiert. Die Drehungsgeschwindigkeiten des Sonnenrads S, des Hohlrads R und des Trägers C sind als wS, wR bzw. wC definiert. Einer Gleichung (c5) wird genügt. awS – (1 + a)wC + wR = 0 (c5)
1. GESAMTÜBERSETZUNGSVERHÄLTNIS EINES LEISTUNGSÜBERTRAGUNGSWEGS VON DEM EINGANG1 BIS ZU DEM AUSGANG IN DEM ERSTEN BETRIEBSMODUS
Die Drehungsgeschwindigkeit bei dem Eingang EINGANG1 ist die Drehungsgeschwindigkeit wS. Die Drehungsgeschwindigkeit wR ist durch wSr1r2/r3 gegeben. Die Drehungsgeschwindigkeit bei dem Ausgang AUSGANG ist durch wCr5r6 gegeben. Aus der Gleichung (c5) wird das Gesamtübersetzungsverhältnis durch die folgende Gleichung (c6) ausgedrückt. {r5r6(☐r3 + r1r2)}/{(1 + ☐)r3} (c6)
2. GESAMTÜBERSETZUNGSVERHÄLTNIS EINES LEISTUNGSÜBERTRAGUNGSWEGS VON DEM EINGANG2 BIS ZU DEM AUSGANG IN DEM ERSTEN BETRIEBSMODUS
Die Drehungsgeschwindigkeit an dem Eingang EINGANG2 ist durch wR/r2 ausgedrückt. Durch Einsetzen der Drehungsgeschwindigkeiten wS und wC, die durch die Geschwindigkeiten bei dem Eingang EINGANG2 und dem Ausgang AUSGANG ausgedrückt sind, in die Gleichung (c5) ist das Gesamtübersetzungsverhältnis durch {r5r6(☐r3 + r2r1)}/{(1 + ☐)r1} (c7) gegeben
3. GESAMTÜBERSETZUNGSVERHÄLTNIS EINES LEISTUNGSÜBERTRAGUNGSWEGS VON DEM EINGANG3 BIS ZU DEM AUSGANG IN DEM ZWEITEN BETRIEBSMODUS
Durch Einsetzen der Drehungsgeschwindigkeiten wr, wS und wC, die durch die Geschwindigkeiten an dem Eingang EINGANG2 und dem Ausgang AUSGANG ausgedrückt sind, in die Gleichung (c5) ist das Gesamtübersetzungsverhältnis durch r1r2r4f5f6/{☐(r1r4 – r5) + r1r4} (c8) gegeben.
4. GESAMTÜBERSETZUNGSVERHÄLTNIS EINES LEISTUNGSÜBERTRAGUNGSWEGS VON DEM EINGANG1 BIS ZU DEM AUSGANG IN DEM ZWEITEN BETRIEBSMODUS
Durch Ausdrücken der Drehungsgeschwindigkeiten wR, wS und wC in den Drehungsgeschwindigkeiten an dem Eingang EINGANG2 und dem Ausgang AUSGANG unter Verwendung der Gleichung (8c) und dann Einsetzen derselben in die Gleichung (5c) ist das Gesamtübersetzungsverhältnis durch r1r4r6 (c9) gegeben.
5. BEDINGUNG, BEI DER KEINE WEGLASSUNG EINER ÜBERTRAGUNG EINES DREHMOMENTS AUFTRITT
Das Übersetzungsverhältnis r1 der CVT 36, das in keiner Weglassung einer Übertragung eines Drehmoments zu den angetriebenen Rädern 14 in dem ersten Betriebsmodus resultiert, muss nicht die Bedingungen erfüllen, bei der die Geschwindigkeit b des Getriebes G1 gleich der Geschwindigkeit a des Getriebes G4 ist. Das Übersetzungsverhältnis r1 ist somit durch r1 = ☐r3r5/(r3r4 + ☐r3r4 – r2r5) (c10) gegeben.
Um die Weglassung einer Übertragung eines Drehmoments zu eliminieren, ist es notwendig, einen anpassbaren Bereich des Übersetzungsverhältnisses der CVT 36 auszuwählen, um die Gleichung (c10) zu erfüllen.
6. ÜBERSETZUNGSVERHÄLTNIS EINER CVT 36 BEI EINEM NEUTRALEN PUNKT
Wenn die Drehungsgeschwindigkeit wC des Trägers C in dem ersten Betriebsmodus auf null (0) eingestellt ist, ist die folgende Gleichung (c11) erfüllt. r1 = –☐r3/r2 (c11)
Die Leistungsübertragungsvorrichtung der fünften bis siebten Ausführungsbeispiele kann ferner entworfen sein, um alle oder einige der Getriebe G1 bis G6 auf die gleiche Art und Weise wie im Vorhergehenden beschrieben ist zu haben.
ROTIEREN DER CVT 36 IN EINER ENTGEGENGESETZTEN RICHTUNG IN DEM SIEBTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIEL VON Fig. 13
Das Rotieren der CVT 36 in der entgegengesetzten Richtung kann durch eine andere Struktur als dieselbe bei dem siebten Ausführungsbeispiel erreicht werden, wie es im Vorhergehenden beschrieben ist, solange das Verhältnis einer Änderung des Gesamtübersetzungsverhältnisses zu derselben des Übersetzungsverhältnisses der CVT 36 sich hinsichtlich des Vorzeichens zwischen dem ersten und zweiten Betriebsmodus ändert. Dies kann bei den Leistungsübertragungsvorrichtungen der ersten bis vierten Ausführungsbeispiele eingerichtet werden. Die vorhergehende Bedingung hinsichtlich des Gesamtübersetzungsverhältnisses in dem Leistungsübertragungsweg, bei dem die Leistung an dem Eingang EINGANG1 in 14 eingegeben wird, ist genauer gesagt erfüllt, wenn das Produkt eines Koeffizienten des Übersetzungsverhältnisses r1 in Gleichung (c6) und eines Koeffizienten des Übersetzungsverhältnisses r1 in Gleichung (c9) hinsichtlich des Vorzeichens negativ ist, d. h. wenn einer Beziehung von r2r4r5/r3 < 0 genügt wird. Das Rotieren der CVT 36 in der entgegengesetzten Richtung wird mit anderen Worten durch Einbauen von mindestens einem der Getriebe G2, G3, G5 und G6 in die Leistungsübertragungsvorrichtung erreicht, um der Beziehung r2r4r5/r3 < 0 zu genügen. Das Rotieren der CVT 36 in der entgegengesetzten Richtung wird mit anderen Worten durch Einbauen von mindestens einem der Getriebe G2, G3, G5 und G6 in die Leistungsübertragungsvorrichtung erreicht, um der Beziehung r2r4r5/r3 < 0 zu genügen. Das mindestens eine der Getriebe G2, G3, G5 und G6 ist entworfen, um ein Übersetzungsverhältnis (d. h. ein Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnis) zu haben, das erforderlich ist, um das Rotieren der CVT 36 in der entgegengesetzten Richtung einzurichten. Es sei bemerkt, dass das Übersetzungsverhältnis –1 sein kann. Die vorhergehende Bedingung hängt lediglich von der Zahl der Gegenwellen ab. Das mindestens eine der Getriebe G2, G3, G5 und G6 muss kein festes Übersetzungsverhältnis haben, kann jedoch entworfen sein, um fähig zu sein, das Übersetzungsverhältnis variabel zu ändern und bei einem gewünschten Wert festzulegen.
Die vorhergehende Erörterung ist unter Verwendung der Tatsache vorgenommen, dass die Gleichungen (c6) und (c9) lineare Funktionen sind. Die Gleichungen (c7) und (c8), in denen der Eingang EINGANG2 als ein Leistungseingang definiert ist, sind jedoch nicht lineare Funktionen des Übersetzungsverhältnisses r1. Die Bedingung, bei der das Produkt der Werte, die durch Ableiten einer Funktion, bei der das Übersetzungsverhältnis r1 durch eine unabhängige Variable ausgedrückt ist, und das Gesamtübersetzungsverhältnis durch eine abhängige Variable hinsichtlich des Übersetzungsverhältnisses r1 ausgedrückt ist, in dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus abgeleitet werden, negativ ist, muss daher erfüllt werden.
Der Bedingung, bei der das Produkt von Werten, das in dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus durch Differenzieren der Funktion, in der das Übersetzungsverhältnis r1 durch eine unabhängige Variable ausgedrückt ist, und das Gesamtübersetzungsverhältnis durch eine hinsichtlich des Übersetzungsverhältnisses r1 abhängige Variable ausgedrückt ist, abgeleitet wird, ferner das Rotieren der CVT 36 in der entgegengesetzten Richtung in anderen Beispielen als dem einen, wie es im Vorhergehenden beschrieben ist, erreichen muss, wird jedoch nicht notwendigerweise über einen Bereich (auf den ferner als ein r1-Bereich im Folgenden Bezug genommen ist) genügt, in dem erlaubt ist, dass sich das Übersetzungsverhältnis r1 ändert. Bezug nehmend auf 13(b) wird das Übersetzungsverhältnis r1 (d. h. das Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnis der CVT 36) in einer Richtung eines Punkts A zu einem Punkt B in dem ersten Betriebsmodus geändert, während dasselbe in einer Richtung eines Punkts C zu einem Punkt D in dem zweiten Betriebsmodus geändert wird. Der erste Betriebsmodus wird an einem Schaltpunkt X zu dem zweiten Betriebsmodus geschaltet, bei dem die Linie A-B die Linie C-D schneidet. Wenn der Schaltpunkt X innerhalb des r1-Bereichs liegt, ist es möglich, den ersten Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus ohne die Weglassung einer Übertragung eines Drehmoments zu den angetriebenen Rädern 14 zu schalten. Das Schalten von dem ersten zu dem zweiten Betriebsmodus kann mit anderen Worten ohne die Weglassung einer Übertragung eines Drehmoments eingerichtet werden, solange der Schaltpunkt X auf der rechten Seite des Schnitts der A-B-Linie und der C-D-Linie, wie in 13(b) gesehen, liegt. Wenn die Kupplungen C1 und C2 jedoch so entworfen sind, um einen teilweise in Eingriff gebrachten Zustand zu haben, bei dem die Leistung durch die Kupplungen C1 und C2, die rutschen, übertragen wird, ist es möglich, das Schalten von dem ersten zu dem zweiten Betriebsmodus mit einer minimalen Weglassung einer Übertragung eines Drehmoments zu den angetriebenen Rädern 14 zu erreichen. In diesem Fall ist es möglich, den Schaltpunkt X auf der linken Seite des Schnitts der A-B-Linie und C-D-Linie, wie in 13(b) gesehen, zu platzieren.
Die Zirkulation der Leistung in dem zweiten Betriebsmodus wird nicht immer in der Struktur vermieden, die fähig ist, das Rotieren der CVT 36 in der entgegengesetzten Richtung zu erreichen. Bei der Struktur der Leistungsübertragungsvorrichtung, die die Getriebeanordnung hat, wie sie schematisch in 14 dargestellt ist, ist beispielsweise die verzahnte Neutralstellung lediglich eingerichtet, wenn die Last, die auf den Eingang EINGANG2 ausgeübt wird, null (0) ist. Dies liegt daran, da, um die verzahnte Neutralstellung in dem Fall einzurichten, bei dem die CVT 36 von einem Riementyp ist, sodass einer Beziehung r1 > 0 genügt wird, die Drehungsrichtung des Sonnenrads S sich hinsichtlich des Vorzeichens von derselben des Hohlrads R unterscheiden muss, und daher muss eine Beziehung r2r3 < 0 erfüllt werden. Die Eliminierung der Zirkulation einer Leistung in dem zweiten Betriebsmodus erfordert, wie aus Gleichung (2c) zu sehen ist, dass die Drehungsrichtung des Sonnenrads S hinsichtlich des Vorzeichens zu derselben des Träger C entgegengesetzt ist, sodass eine Beziehung r4r5 < 0 erfüllt werden muss. Dies genügt nicht der im Vorhergehenden beschriebenen Bedingung r2r4r5/r3 < 0. Der Planetenradsatz 20a trägt jedoch nicht zu der Übertragung einer Leistung in dem zweiten Betriebsmodus bei, solange keine Last auf den Eingang EINGANG2 ausgeübt wird, sodass die Zirkulation der Leistung in der Leistungsübertragungsvorrichtung vermieden wird. Dieser Standpunkt zeigt, dass die Leistungsübertragungsvorrichtungen des dritten und des vierten Ausführungsbeispiels effektiv sind, um modifiziert zu werden, um das Rotieren der CVT 36 in der entgegengesetzten Richtung einzurichten, das heißt die CVT 36 bezüglich der Struktur, wie schematisch in 14 dargestellt ist, umzukehren. Es sei bemerkt, dass der Planetenradsatz 20a in 14 beispielsweise dem zweiten Planetenradsatz 24 bei dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht.
15(a) zeigt ein Beispiel, bei dem der Motorgenerator 10 mit dem Eingang EINGANG1 in der Struktur von 14 verbunden ist, um das Rotieren der CVT 36 in der entgegengesetzten Richtung zu erreichen. 15(b) zeigt ein Beispiel, bei dem die Struktur der Leistungsübertragungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels modifiziert ist, um das Rotieren der CVT 36 in der entgegengesetzten Richtung zu erreichen. Die Leistungsübertragungsvorrichtungen von 15(a) und 15(b) sind als in den Frontmaschinen-Frontradantriebs-(FF-; FF = front-engine front-wheel drive)Fahrzeugen eingebaut dargestellt, können jedoch alternativ in Frontmaschinen-Hinterradantriebs-(FR-; FR = front-engine rear-wheel drive)Fahrzeugen angebracht sein.
VERBINDUNG EINER LEISTUNGSQUELLE UND EINES LEISTUNGSGETRIEBENEN GLIEDS
Die mechanischen Verbindungen des Planetenradsatzes (der Planetenradsätze) der Leistungsübertragungsvorrichtung 20 mit der Leistungsquelle (d. h. dem Motorgenerator 10 oder der Maschine 12) und einem leistungsgetriebenen Glied (d. h. den angetriebenen Rädern 14) sind nicht auf dieselben wie sie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschrieben sind begrenzt.
16(a), 16(b) und 16(c) stellen Beispiele von möglichen mechanischen Verbindungen des Planetenradsatzes 20a mit einer Leistungsquelle (Leistungsquellen) und dem leistungsgetriebenen Glied dar. Eingänge EINGANG1 bis EINGANG3 sind mechanische Verbindungen, mit denen die Leistungsquellen zu verbinden sind. In 16(a) bis 16(c) ist mindestens einer der Eingänge EINGANG1 bis EINGANG3 mit der Leistungsquelle gekoppelt. Ein Ausgang AUSGANG ist eine mechanische Verbindung mit dem leistungsgetriebenen Glied. Drei Linien, die sich von dem Planetenradsatz 20a erstrecken, geben Achsen, die mit dem Sonnenrad S, dem Hohlrad R bzw. dem Träger C mechanisch gekoppelt sind, an. Alle möglichen Entsprechungskombinationen eines Satzes von Rotoren x, y und z, wie in der Zeichnung dargestellt ist, mit einem Satz des Sonnenrads S, des Trägers C und des Hohlrads R des Planetenradsatzes 20a sind genauer gesagt (x, y, z) = (S, C, R), (S, R, C), (C, S, R), (C, R, S), (R, S, C) und (R, C, S).
Wenn der Träger C des Planetenradsatzes 20a von 16(a) mit dem leistungsgetriebenen Glied (d. h. dem Ausgang AUSGANG) mechanisch gekoppelt ist, weist die Struktur von 16(a) die eine bei jedem der ersten bis vierten und sechsten Ausführungsbeispiele auf. Bei dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels ist beispielsweise der Eingang EINGANG1 der Motorgenerator 10. Der Eingang EINGANG2 ist die Maschine 12. Der Eingang EINGANG3 kann alternativ mit der Leistungsquelle gekoppelt sein. Der Ausgang des Einweg-Lagers 34 kann genauer gesagt mit einer Verbindung zwischen der CVT 36 und den Kupplungen C1 und C2 gekoppelt sein.
Wenn das Hohlrad R des Planetenradsatzes 20a von 16(a) mit dem leistungsgetriebenen Glied (d. h. dem Ausgang AUSGANG) mechanisch gekoppelt ist, weist die Struktur von 16(a) die eine bei jedem der fünften bis siebten Ausführungsbeispiele auf. Die Struktur von 16(a) weist jedoch ferner die Leistungsübertragungsvorrichtung auf, bei der das Sonnenrad S des Planetenradsatzes 20a mit dem leistungsgetriebenen Glied (d. h. dem Ausgang AUSGANG) mechanisch gekoppelt ist.
16(b) stellt die Leistungsübertragungsvorrichtung, bei der das leistungsgetriebene Glied mit einer Verbindung der CVT 36 und der Kupplungen C1 und C2 gekoppelt ist, dar.
16(c) stellt die Leistungsübertragungsvorrichtung, bei der das leistungsgetriebene Glied zwischen den Planetenradsatz 20a und die CVT 36 gekoppelt ist, dar.
AUFBAU EINES GESCHWINDIGKEITSVARIATORS (CVT 36)
Anstatt zwischen dem Planetenradsatz 20a und den Kupplungen C1 und C2 angeordnet zu sein, kann die CVT 36, wie in 17(a) dargestellt ist, zwischen die Kupplung C1 und den Rotor x des Planetenradsatzes 20a gekoppelt sein. Die Funktionen der Kupplungen C1 und C2 sind hier nicht spezifiziert. Bei dem Fall, bei dem die Leistungsübertragungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels genauer gesagt modifiziert ist, um die Struktur von 17(a) zu haben, kann die CVT 36 zwischen dem Hohlrad R des zweiten Planetenradsatzes 24 und der Kupplung C1 oder zwischen der Kupplung C2 und dem Getriebe G4 angeordnet sein. Es angeordnet sein. Die mechanische Verbindung zwischen der Leistungsquelle und dem leistungsgetriebenen Glied in 17(a) kann die eine, die in jeder der 16(a) bis 16(c) dargestellt ist, aufweisen.
Die Leistungsübertragungsvorrichtung kann mit zwei Geschwindigkeitsvariatoren ausgestattet sein. Die Leistungsübertragungsvorrichtung kann beispielsweise zwei Geschwindigkeitsvariatoren (z. B. CVT) haben, wobei einer wie in 16(a) dargestellt ist angeordnet ist, und der andere wie in 17(a) dargestellt ist angeordnet ist.
Die Leistungsübertragungsvorrichtung kann alternativ mit keinem Geschwindigkeitsvariator ausgestattet sein. Die Leistungsübertragungsvorrichtung kann beispielsweise wie in 17(b) dargestellt ist entworfen sein, um die Kupplung C1, die eine mechanische Verbindung zwischen den Rotoren x und y des Planetenradsatzes 20a einrichtet oder blockiert, und die Kupplung C2, die eine mechanische Verbindung zwischen den Rotoren y und z des Planetenradsatzes 20a einrichtet oder blockiert, zu haben.
STRUKTUR EINER LEISTUNGSTEILUNGSVORRICHTUNG 20
Die Leistungsteilungsvorrichtung 20 ist nicht auf die Struktur begrenzt, bei der ein erster und ein zweiter Rotor, die zwei von dem Sonnenrad S, dem Hohlrad R und dem Träger C des Planetenradsatzes sind, durch die Kupplung C1 verbunden oder getrennt werden, und der zweite Rotor und ein dritter Rotor, der der verbleibende des Sonnenrads S, des Hohlrads R und des Trägers C ist, durch die Kupplung C2 verbunden oder getrennt werden. 18(a) bis 20(b) stellen Modifikationen der Leistungsübertragungsvorrichtung, die mit der Leistungsteilungsvorrichtung 20 ausgestattet ist, die aus dem ersten und dem zweiten Planetenradsatz 22 und 24 gebildet ist, dar. Die Modifikationen unterscheiden sich hinsichtlich der mechanischen Verbindungen der Rotoren der Leistungsteilungsvorrichtung 20 von den Leistungsübertragungsvorrichtungen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele. In 18(a) bis 20(b) sind Getriebe, die zwischen dem Motorgenerator 10, der Maschine 12, den angetriebenen Rädern 14 und der Leistungsteilungsvorrichtung 20 angeordnet sind, für eine Kürze einer Darstellung weggelassen.
a) STRUKTUR IN Fig. 18(a) UND Fig. 18(b)
Die Leistungsteilungsvorrichtungen 20, wie sie in 18(a) und 18(b) dargestellt sind, haben den Träger C des ersten Planetenradsatzes 22, der mit dem Hohlrad R des zweiten Planetenradsatzes 24 mechanisch verbunden ist. Der Träger C und das Hohlrad R dienen als die Startrotoren, um das Anfangsdrehmoment auf die Maschine 12 auszuüben. Das Hohlrad R des ersten Planetenradsatzes 22 und der Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24 sind miteinander und ferner mit den angetriebenen Rädern 14 mechanisch gekoppelt. Es sei bemerkt, dass 18(a) und 18(b) die angetriebenen Räder 14 weglassen, und stattdessen einen Abschnitt des Leistungsübertragungswegs, der mit den angetriebenen Rädern 14 verbunden ist, durch „AUSGANG” einer Einfachheit der Darstellung wegen angeben. Das Sonnenrad S des ersten Planetenradsatzes 22 ist zusätzlich als der Leistungsübertragungsrotor verwendet, zu dem das Drehmoment der Maschine 12 übertragen wird, und ist ferner durch die CVT 36 und die Kupplung C1 mit dem Motorgenerator 10 mechanisch gekoppelt. Die Drehwelle 12a des Motorgenerators 10 ist mit dem Sonnenrad S des zweiten Planetenradsatzes 24 mechanisch verbunden.
Wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung in jeder der 18(a) und 18(b) den ersten Betriebsmodus betritt, sodass die Kupplung C1 in Eingriff gebracht ist und die Kupplung C2 außer Eingriff gebracht ist, wird das Sonnenrad S des ersten Planetenradsatzes 22 mit dem Sonnenrad S des zweiten Planetenradsatzes 24 durch die CVT 36 und die Kupplung C1 mechanisch gekoppelt, sodass die Drehungsrichtungen der Sonnenräder S des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 jeweils an den Enden des nomografischen Diagramms liegen. Die verzahnte Neutralstellung wird daher erreicht, indem veranlasst wird, dass die Drehungsrichtungen der Sonnenräder S zueinander entgegengesetzte Vorzeichen haben.
Wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung in 18(a) den zweiten Betriebsmodus betritt, sodass die Kupplung C1 außer Eingriff gebracht wird und die Kupplung C2 in Eingriff gebracht wird, werden das Hohlrad R des ersten Planetenradsatzes 22 und der Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24 mit dem Sonnenrad S des ersten Planetenradsatzes 22 durch die CVT 36 mechanisch gekoppelt. Die Vorzeichen der Drehungsenergie (d. h. der Leistung) des Sonnenrads S und des Hohlrads R des ersten Planetenradsatzes 22 können in dem nomografischen Diagramm identisch eingestellt sein, indem veranlasst wird, dass die Drehungsrichtungen des Sonnenrads S, des Hohlrads R und des Trägers C des ersten Planetenradsatzes 22 das gleiche Vorzeichen haben. Der Leistungsteilungsmodus, wie er im Vorhergehenden bereits beschrieben ist, wird mit anderen Worten ohne die Zirkulation der Leistung in der Leistungsübertragungsvorrichtung eingerichtet. Die Vorteile (1) bis (4), wie sie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, werden ungeachtet des Leistungsteilungsmodus erhalten.
Wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung in 18(b) den zweiten Betriebsmodus betritt, sodass die Kupplung C1 außer Eingriff gebracht wird und die Kupplung C2 in Eingriff gebracht wird, werden das Hohlrad R des ersten Planetenradsatzes 22 und der Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24 mit dem Sonnenrad S des zweiten Planetenradsatzes 24 durch die CVT 36 mechanisch gekoppelt. Die Vorzeichen der Drehungsenergie (d. h. der Leistung) des Sonnenrads S und des Trägers C des zweiten Planetenradsatzes 24 können in dem nomografischen Diagramm zueinander identisch eingestellt sein, indem veranlasst wird, dass die Drehungsrichtungen des Sonnenrads S und des Trägers C des zweiten Planetenradsatzes 24 zueinander unterschiedliche Vorzeichen haben. Der Leistungsteilungsmodus ist mit anderen Worten ohne die Zirkulation der Leistung in der Leistungsübertragungsvorrichtung eingerichtet. Die Vorteile (1) bis (4), wie sie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, werden ungeachtet des Leistungsteilungsmodus erhalten.
b) STRUKTUR IN Fig. 19(a) UND Fig. 19(b)
Die Leistungsteilungsvorrichtungen 20, wie sie in 19(a) und 19(b) dargestellt sind, haben den Träger C des ersten Planetenradsatzes 22, der mit dem Sonnenrad S des zweiten Planetenradsatzes 24 mechanisch verbunden ist. Der Träger C und das Sonnenrad S dienen als die Startrotoren, um das Anfangsdrehmoment auf die Maschine 12 auszuüben. Das Hohlrad R des ersten Planetenradsatzes 22 und der Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24 sind miteinander und ferner mit den angetriebenen Rädern 14 mechanisch gekoppelt. Es sei bemerkt, dass die 19(a) und 19(b) die angetriebenen Räder 14 weglassen und stattdessen einen Abschnitt des Leistungsübertragungswegs, der mit den angetriebenen Räder 14 verbunden ist, durch „AUSGANG” der Einfachheit einer Darstellung wegen angeben. Das Sonnenrad S des ersten Planetenradsatzes 22 ist zusätzlich als der Leistungsübertragungsrotor verwendet, zu dem das Drehmoment der Maschine 12 übertragen wird, und ist ferner durch die CVT 36 mit dem Motorgenerator 10 mechanisch gekoppelt. Die Drehwelle 12a des Motorgenerators 10 ist mit dem Hohlrad R des zweiten Planetenradsatzes 24 mechanisch verbunden.
Wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung in jeder der 18(a) und 18(b) den ersten Betriebsmodus betritt, sodass die Kupplung C1 in Eingriff gebracht wird und die Kupplung C2 außer Eingriff gebracht wird, wird das Sonnenrad S des ersten Planetenradsatzes 22 mit dem Hohlrad R des zweiten Planetenradsatzes 24 durch die CVT 36 und die Kupplung C1 mechanisch gekoppelt, sodass die Drehungsrichtungen des Sonnenrads S des ersten Planetenradsatzes 22 und des Hohlrads R des zweiten Planetenradsatzes 24 jeweils an den Enden des nomografischen Diagramms liegen. Die verzahnte Neutralstellung wird daher erreicht, indem veranlasst wird, dass die Drehungsrichtungen des Sonnenrads S und des Hohlrads R zueinander entgegengesetzte Vorzeichen haben.
Wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung in 19(a) den zweiten Betriebsmodus betritt, sodass die Kupplung C1 außer Eingriff gebracht wird und die Kupplung C2 in Eingriff gebracht wird, werden das Hohlrad R des ersten Planetenradsatzes 22 und der Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24 mit dem Sonnenrad S des ersten Planetenradsatzes 22 durch die CVT 36 mechanisch gekoppelt. Die Vorzeichen der Drehungsenergie (d. h. der Leistung) des Sonnenrads S und des Hohlrads R des ersten Planetenradsatzes 22 können in dem nomografischen Diagramm identisch eingestellt sein, indem veranlasst wird, dass die Drehungsrichtungen des Sonnenrads S, des Hohlrads R und des Trägers C des ersten Planetenradsatzes 22 das gleiche Vorzeichen haben. Der Leistungsteilungsmodus wird mit anderen Worten ohne die Zirkulation der Leistung in der Leistungsübertragungsvorrichtung eingerichtet. Die Vorteile (1) bis (4), wie sie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, werden ungeachtet des Leistungsteilungsmodus erhalten.
Wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung in 19(b) den zweiten Betriebsmodus betritt, sodass die Kupplung C1 außer Eingriff gebracht wird und die Kupplung C2 in Eingriff gebracht wird, werden das Hohlrad R des ersten Planetenradsatzes 22 und der Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24 mit dem Hohlrad R des zweiten Planetenradsatzes 24 durch die CVT 36 mechanisch gekoppelt. Die Vorzeichen der Drehungsenergie (d. h. der Leistung) des Trägers C und des Hohlrads R des zweiten Planetenradsatzes 24 können in dem nomografischen Diagramm identisch zueinander eingestellt sein, indem veranlasst wird, dass die Drehungsrichtungen des Trägers C und des Hohlrads R des zweiten Planetenradsatzes 24 zueinander unterschiedliche Vorzeichen haben. Der Leistungsteilungsmodus wird mit anderen Worten ohne die Zirkulation der Leistung in der Leistungsübertragungsvorrichtung eingerichtet. Die Vorteile (1) bis (4), wie sie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, werden ungeachtet des Leistungsteilungsmodus erhalten.
c) STRUKTUR IN Fig. 20(a) UND Fig. 20(b)
Die Leistungsteilungsvorrichtungen 20, wie sie in 20(a) und 20(b) dargestellt sind, haben den Träger C des ersten Planetenradsatzes 22, der mit dem Sonnenrad S des zweiten Planetenradsatzes 24 mechanisch verbunden ist. Der Träger C und das Sonnenrad S dienen als die Startrotoren, um das Anfangsdrehmoment auf die Maschine 12 auszuüben. Das Sonnenrad S des ersten Planetenradsatzes 22 und der Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24 sind miteinander und ferner mit den angetriebenen Rädern 14 mechanisch gekoppelt. Es sei bemerkt, dass die 20(a) und 20(b) die angetriebenen Räder 14 weglassen und stattdessen einen Abschnitt des Leistungsübertragungswegs, der mit den angetriebenen Rädern 14 verbunden ist, der Einfachheit einer Darstellung wegen durch „AUSGANG” angeben. Das Hohlrad R des zweiten Planetenradsatzes 24 ist zusätzlich als der Leistungsübertragungsrotor verwendet, zu dem das Drehmoment der Maschine 12 übertragen wird, und ferner durch die CVT 36 mit dem Motorgenerator 10 mechanisch gekoppelt. Die Drehwelle 12a des Motorgenerators 10 ist mit dem Hohlrad R des ersten Planetenradsatzes 22 mechanisch verbunden.
Wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung in jeder der 20(a) und 20(b) den ersten Betriebsmodus betritt, sodass die Kupplung C1 in Eingriff gebracht wird und die Kupplung C2 außer Eingriff gebracht wird, wird das Hohlrad R des ersten Planetenradsatzes 22 mit dem Hohlrad R des zweiten Planetenradsatzes 24 durch die CVT 36 und die Kupplung C1 mechanisch gekoppelt, sodass die Drehungsrichtungen der Ringräder R des ersten Planetenradsatzes 22 und des zweiten Planetenradsatzes 24 jeweils an den Enden des nomografischen Diagramms liegen. Die verzahnte Neutralstellung wird daher erreicht, indem veranlasst wird, dass die Drehungsrichtungen der Ringräder R zueinander entgegengesetzte Vorzeichen haben.
Wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung in 20(a) den zweiten Betriebsmodus betritt, sodass die Kupplung C1 außer Eingriff gebracht wird und die Kupplung C2 in Eingriff gebracht wird, werden das Sonnenrad S des ersten Planetenradsatzes 22 und der Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24 mit dem Hohlrad R des ersten Planetenradsatzes 22 durch die CVT 36 mechanisch gekoppelt. Die Vorzeichen der Drehungsenergie (d. h. der Leistung) des Sonnenrads S und des Hohlrads R des ersten Planetenradsatzes 22 können in dem nomografischen Diagramm identisch zueinander eingestellt sein, indem veranlasst wird, dass die Drehungsrichtungen des Sonnenrads S, des Hohlrads R und des Trägers C des ersten Planetenradsatzes 22 das gleiche Vorzeichen haben. Der Leistungsteilungsmodus wird mit anderen Worten ohne die Zirkulation der Leistung in der Leistungsübertragungsvorrichtung eingerichtet. Die Vorteile (1) bis (4), wie sie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, werden ungeachtet des Leistungsteilungsmodus erhalten.
Wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung in 20(b) den zweiten Betriebsmodus betritt, sodass die Kupplung C1 außer Eingriff gebracht wird und die Kupplung C2 in Eingriff gebracht wird, werden das Sonnenrad S des ersten Planetenradsatzes 22 und der Träger C des zweiten Planetenradsatzes 24 durch die CVT 36 mit dem Hohlrad R des zweiten Planetenradsatzes 24 mechanisch gekoppelt. Die Vorzeichen der Drehungsenergie (d. h. der Leistung) des Trägers C und des Hohlrads R des zweiten Planetenradsatzes 24 können in dem nomografischen Diagramm identisch zueinander eingestellt werden, indem veranlasst wird, dass die Drehungsrichtungen des Trägers C und des Hohlrads R des zweiten Planetenradsatzes 24 zueinander unterschiedliche Vorzeichen haben. Der Leistungsteilungsmodus wird mit anderen Worten ohne die Zirkulation der Leistung in der Leistungsübertragungsvorrichtung eingerichtet. Die Vorteile (1) bis (4), wie sie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, werden ungeachtet des Leistungsteilungsmodus erhalten.
d) ZUSÄTZLICHE VERBLOCKUNG DER LEISTUNGSTEILUNGSVORRICHTUNG
Die Leistungsteilungsvorrichtung 20, in der zwei der drei Rotoren (d. h. das Sonnenrad S, der Träger C und das Hohlrad R) von einem der ersten und zweiten Planetenradsätze 22 und 24 mit zwei der drei Rotoren (d. h. dem Sonnenrad S, dem Träger C und dem Hohlrad R) des anderen der ersten und zweiten Planetenradsätze 22 und 24 mechanisch gekoppelt sind, kann alternativ entworfen sein, um sich von den in 18(a) bis 20(c) unterscheidende Strukturen zu haben. 21(a) bis 21(j) und 22(a) bis 22(j) sind nomografische Diagramme, die mögliche Modifikationen des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 darstellen. Jedes der nomografischen Diagramme stellt eine Beziehung in einer Verbindung zwischen einer Gesamtsumme von sechs Rotoren des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 und eine Beziehung von vier unterschiedlichen Geschwindigkeiten, wie es durch gerade Linien, die sich in dem nomografischen Diagramm parallel zueinander erstrecken, ausgedrückt ist, zu den sechs Rotoren des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 dar. Es sei bemerkt, dass das Verhältnis der Zahl von Zähnen des Sonnenrads S zu derselben des Hohlrads R jedoch einer Bequemlichkeit wegen schematisch angegeben ist.
In jedem der nomografischen Diagramme sind das Sonnenrad S, der Träger C und das Hohlrad R des ersten Planetenradsatzes 22 auf der oberen Seite dargestellt. In 21(b) und 21(c) sind beispielsweise die Ringräder R des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 durch zwei gerade Linien, die sich nahe zueinander erstrecken, ausgedrückt, was bedeutet, dass dieselben miteinander mechanisch verbunden sind. Die Träger C des ersten und des zweiten Planetenradsatzes 22 und 24 sind ähnlicherweise durch zwei gerade Linien, die sich nahe zueinander erstrecken, ausgedrückt, was bedeutet, dass dieselben mechanisch miteinander verbunden sind. Ob das Verhältnis der Zahl von Zähnen des Sonnenrads S zu derselben des Hohlrads R des ersten Planetenradsatzes 22 oder das Verhältnis der Zahl von Zähnen des Sonnenrads S zu derselben des Hohlrads R des zweiten Planetenradsatzes 24 größer ist, ist durch laterale Orte der vertikalen Linien, die die Sonnenräder S angeben, dargestellt. Die gleichen Vorteile, wie sie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, können durch Verbinden des Motorgenerators 10 mit dem Rotor der Leistungsteilungsvorrichtung 20, der hinsichtlich der Geschwindigkeit an dem rechten oder linken Ende in dem nomografischen Diagramm liegt, und Verbinden der Rotoren, die Zwischengeschwindigkeiten haben, mit der Maschine 12 als die Startrotoren und mit den angetriebenen Rädern 14 jeweils von links in dem nomografischen Diagramm erhalten werden. Die gleichen Vorteile, wie sie bei dem sechsten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, können ferner durch Verbinden von rechten oder linken zwei der Rotoren in dem nomografischen Diagramm mit den angetriebenen Rädern 14 und der Maschine 12 als der Startrotor erhalten werden.
Die Leistungsteilungsvorrichtung 20 kann alternativ entworfen sein, um nicht die Struktur, bei der zwei der drei Rotoren des ersten Planetenradsatzes 22 mit zwei der drei Rotoren des zweiten Planetenradsatzes 24 mechanisch gekoppelt sind, zu haben. Die Leistungsteilungsvorrichtung 20 kann beispielsweise mit einem Differenzialgetriebe ausgestattet sein. 23(a) und 23(b) stellen Beispiele, bei denen ein Differenzialgetriebe bei der Struktur des ersten Ausführungsbeispiels verwendet ist, dar.
Die Leistungsübertragungsvorrichtung von 23(a) hat statt des zweiten Planetenradsatzes 24 bei dem ersten Ausführungsbeispiel ein Differenzialgetriebe 24a. Das Seitenrad S des Differenzialgetriebes 24a ist mit dem Sonnenrad S des ersten Planetenradsatzes 22 mechanisch gekoppelt. Das Ausgleichsrad P (d. h. ein Differenzialgehäuse) des Differenzialgetriebes 24a ist mit dem Hohlrad R des ersten Planetenradsatzes 22 mechanisch gekoppelt. Das Hohlrad R des Differenzialgetriebes 24a ist mit dem Motorgenerator C mechanisch gekoppelt. Die Leistungsübertragungsvorrichtung von 23(b) hat statt des ersten und zweiten Planetenradsatzes 22 und 24, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet sind, die Differenzialgetriebe 22(a) und 24(a). Die Leistungsübertragungsvorrichtungen von 23(a) und 23(b) sind als in Frontmaschinen-Frontradantriebs-(FF-)Fahrzeugen eingebaut dargestellt, können jedoch alternativ in Frontmaschinen-Hinterradantriebs-(FR-)Fahrzeugen angebracht sein.
LEISTUNGSÜBERTRAGUNGSUNTERBRECHER ZUM STARTEN EINER MASCHINE
Der Leistungsübertragungsunterbrecher, der arbeitet, um die Übertragung einer Leistung von dem Startrotor der Leistungsteilungsvorrichtung 20 zu der Drehwelle 12a der Maschine 12 einzurichten oder zu unterbrechen, ist nicht auf die Kupplung 30, wie sie bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet ist, begrenzt. Ein Einweg-Lager des gleichen Typs wie das Einweg-Lager 32 kann beispielsweise alternativ verwendet sein. 24 stellt eine Modifikation der Leistungsübertragungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels, die mit einem Einweg-Lager 32, das zwischen dem Startrotor (d. h. dem Träger C des ersten Planetenradsatzes 22) und der Drehwelle 12a der Maschine 12 angeordnet ist, ausgestattet ist, dar.
Die Kupplung 30, die arbeitet, um die Übertragung einer Leistung von der Leistungsteilungsvorrichtung 20 zu der Drehwelle 12a von der Maschine 12 zu blockieren, um die Maschine 12 zu starten, ist nicht notwendigerweise von einem normalerweise offenen Typ, kann jedoch von einem normalerweise geschlossenen Typ sein.
Das Einweg-Lager 34 ist zwischen der Leistungsteilungsvorrichtung 20 und der Maschine 12 angeordnet, um die Übertragung von Leistung zu der Leistungsteilungsvorrichtung 20 einzurichten, wenn die Geschwindigkeit der Drehwelle 12a der Maschine 12 relativ zu derselben des Leistungsübertragungsrotors der Leistungsteilungsvorrichtung 20 nicht negativ ist, es kann jedoch stattdessen eine Einweg-Kupplung oder ein anderer ähnlicher Typ, der arbeitet, um die Leistungsübertragungsachse der Drehung der Drehwelle 12a der Maschine 12 mit oder ohne ein Rutschen folgen zu lassen, verwendet sein.
Die Leistungsübertragungssteuerungseinrichtung, die arbeitet, um die Übertragung von Leistung zwischen der Maschine 12 und dem Leistungsübertragungsrotor der Leistungsteilungsvorrichtung 20 unter der Bedingung, dass die Geschwindigkeit der Drehwelle 12a der Maschine 12 relativ zu derselben des Leistungsübertragungsrotors der Leistungsteilungsvorrichtung 20 nicht negativ ist, einzurichten oder zu blockieren, ist nicht auf die Einweg-Leistungsübertragungseinrichtung begrenzt. Eine Kupplung ähnlich zu der Kupplung 30 kann beispielsweise verwendet sein. In diesem Fall kann die Steuerung 40 die Kupplung in Eingriff bringen, wenn die Geschwindigkeit der Maschine 12 gleich derselben des Leistungsübertragungsrotors der Leistungsteilungsvorrichtung 20 ist, um die Stabilität beim Verbinden der Drehwelle 12a der Maschine 12 und des Leistungsübertragungsrotors sicherzustellen.
Die Leistungsübertragungsvorrichtung steuert die Betriebsvorgänge der Kupplungen C1 und C2 unabhängig voneinander, die Kupplungen C1 und C2 können jedoch alternativ so entworfen sein, dass, wenn eine der Kupplungen C1 und C2 in Eingriff gebracht ist, die andere derselben immer außer Eingriff gebracht ist. 25 stellt ein solches Beispiel dar.
Jede der Kupplungen C1 und C2 kann nicht von einem hydraulisch betriebenen Typs sein. Die Mühelosigkeit eines Aufbaus der Kupplungen C1 und C2 kann durch Verbinden derselben direkt mit der Drehwelle ax erreicht sein.
Die Vorteile (1), (3) bis (13), wie sie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erörtert sind, können selbst dann erhalten werden, wenn die Kupplungen C1 und C2 nicht direkt mit der Drehwelle ax verbunden sind.
Die Leistungsübertragungsvorrichtung kann sowohl in den Frontmaschinen-Frontantriebs-(FF-)Fahrzeugen als auch den Frontmaschinen-Hinterradantriebs-(FR-)Fahrzeugen eingebaut sein. 26 stellt die Leistungsübertragungsvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels, die in den FF-Fahrzeug eingebaut ist, dar.
Die Leistungsübertragungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels kann alternativ entworfen sein, um die Maschine 12 als eine Leistungsquelle, um das Fahrzeug zu starten, zu verwenden.
Die Leistungsübertragungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels verwendet entweder den Motorgenerator 10 oder die Maschine 12 als die Leistungsquelle in dem zweiten Betriebsmodus, kann jedoch alternativ entworfen sein, um beide als die Leistungsquelle, um das Fahrzeug mit der Leistung zu versorgen, zu verwenden. In diesem Fall wird die Drehungsenergie, die von dem Motorgenerator 10 in das Hohlrad R des zweiten Planetenradsatzes 24 eingegeben wird, von dem Träger C und dem Sonnenrad S ausgegeben. Die Drehungsenergie, die von dem Sonnenrad S ausgegeben wird, wird durch die CVT 36 zusammen mit der Drehungsenergie, die von der Maschine 12 ausgegeben wird, zu den angetriebenen Rädern 14 übertragen. Die Zirkulation der Leistung wird daher nicht hervorgerufen.
Der Motorgenerator 10 kann lediglich als ein elektrischer Generator genutzt sein, wenn die Maschine 12 verwendet ist, um die angetriebenen Räder 14 laufen zu lassen. Die Drehungsenergie, die von der Maschine 12 ausgegeben wird, wird genauer gesagt in den zweiten Planetenradsatz 24 von dem Sonnenrad S und dem Träger C eingegeben und dann von dem Hohlrad R zu dem Motorgenerator 10 ausgegeben. Die Antriebsräder 14 werden mit einem anderen Anteil der Drehungsenergie von der Maschine 10 als demselben, der in den Träger C und das Sonnenrad S eingegeben wird, versorgt. Die Zirkulation der Leistung wird nicht hervorgerufen.
Bei den zweiten bis sechsten Ausführungsbeispielen ist der Luftkonditionierer 44 durch die Leistung, mit der von der Leistungsteilungsvorrichtung 20 versorgt wird, angetrieben, eine Bremspumpe kann jedoch ferner durch die Leistungsteilungsvorrichtung 20 mit Leistung versorgt sein. Die Leistungsübertragungsvorrichtung, die entworfen ist, um die verzahnte Neutralstellung einzurichten, ist insbesondere für ein Zubehör nützlich, das erforderlich ist, um betätigt zu werden, wenn die angetriebenen Räder 14 ruhen.
Die mechanischen Verbindungen zwischen dem Zubehör (z. B. dem Luftkonditionierer 44) und dem Rotor (den Rotoren) der Leistungsteilungsvorrichtung 20 sind nicht auf dieselben bei den zweiten bis sechsten Ausführungsbeispielen begrenzt. Es ist jedoch ratsam, dass das Zubehör, das laufen zu lassen ist, selbst wenn die angetriebenen Räder 14 ruhen, mit einem (einzelnen) anderen der Rotoren der Leistungsteilungsvorrichtung 20 als denselben, die mit den angetriebenen Rädern 14 verbunden sind, mechanisch gekoppelt ist.
Die dritten bis sechsten Ausführungsbeispiele haben möglicherweise kein Zubehör, um durch die Leistungsteilungsvorrichtung 20 mit Leistung versorgt zu werden.
Das siebte Ausführungsbeispiel kann ein Zubehör haben. Das Zubehör kann durch den Träger C der Leistungsteilungsvorrichtung 20 mit Leistung versorgt werden. In diesem Fall ist, wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung den zweiten Betriebsmodus betritt, der Motorgenerator 10 wie bei dem siebten Ausführungsbeispiel direkt mit den angetriebenen Rädern 14 verbunden. Bei dem Fall, bei dem das Zubehör durch das Sonnenrad S der Leistungsteilungsvorrichtung 20 mit Leistung versorgt ist, wird die Leistung zwischen dem Träger C und dem Hohlrad R zirkulieren, was jedoch einen Nutzen eines Rotierens der CVT 36 in der entgegengesetzten Richtung bringen kann.
Die Struktur der Leistungsübertragungsvorrichtung bei jedem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele ist entworfen, um dem Motorgenerator 10, der verwendet ist, um das Drehmoment zum Starten des Fahrzeugs zu erzeugen, zu erlauben, hinsichtlich der Größe desselben reduziert zu werden. Die Reduzierung der Größe des Motorgenerators 10 (z. B. mehrere zehn kW) resultiert üblicherweise in einer Schwierigkeit beim Erhöhen der Bremskraft, die durch einen regenerativen Betrieb des Motorgenerators 10 erzeugt wird. Dieser Nachteil kann jedoch durch Anlegen des Lastdrehmoments der Maschine 12 an die Leistungsteilungsvorrichtung 20, um das Maschinenbremsen in dem Hybridfahrzeugs des ersten bis dritten und sechsten Ausführungsbeispiels zu erzeugen, gelindert werden. 27 stellt das Hybridfahrzeug des ersten Ausführungsbeispiels dar, bei dem das Maschinenbremsen in dem ersten Betriebsmodus genutzt ist. Die Kupplung 30 ist genauer gesagt in Eingriff gebracht, um das Lastdrehmoment der Maschine 12 an den Träger C des ersten Planetenradsatzes 22 anzulegen, um die Bremskraft zu erzeugen. Zu dieser Zeit steuert das Hybridfahrzeug das Verfeuern der Maschine 12 nicht.
Statt des Geschwindigkeitsvariators (d. h. der CVT 36) oder den Rädern können alternativ Ketten oder Riemen zwischen dem Motorgenerator 10, der Maschine 12, den angetriebenen Rädern 14 und der Leistungsteilungsvorrichtung 20 angeordnet sein.
Die Leistungsübertragungsvorrichtungen bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen können mit drei oder mehr elektrischen Drehmaschinen (d. h. Generatormotoren) ausgestattet sein. In diesem Fall können die eine oder die mehreren elektrischen Drehmaschinen lediglich als ein elektrischer Motor oder als ein elektrischer Generator verwendet sein, der verwendet ist, um eine Hochspannungsspeicherungsbatterie, die in dem Fahrzeug eingebaut ist, um den Motorgenerator mit Leistung zu versorgen, wenn derselbe als ein elektrischer Motor arbeitet, zu haben.
Die elektrische Drehmaschine (d. h. der Motorgenerator 10) kann alternativ durch einen Gleichstrommotor mit Bürsten, einen bürstenlosen Gleichstrommotor oder einen Induktionsmotor statt des Drei-Phasen-Wechselstrommotors implementiert sein.
Die Hybridsysteme bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen können alternativ entworfen sein, um zwei oder mehr Verbrennungsmaschinen zu haben.
Die Leistungsübertragungsvorrichtungen, auf die im Vorhergehenden Bezug genommen ist, können alternativ zur Verwendung beim Fahren eines Krans, der an einem Kranfahrzeug angebracht ist, oder bei einem Antriebssystem für einen Aufzug entworfen sein.
Das Getriebe (die Getriebe) (z. B. G1 bis G6), die bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen verwendet ist, ist nicht immer selbst ein einzelnes Getriebe bzw. Rad, kann jedoch durch einen Getriebezug oder eine Getriebeanordnung, wie z. B. einen Getriebekörper, implementiert sein.
Obwohl die vorliegende Erfindung bezüglich der bevorzugten Ausführungsbeispiele offenbart ist, um ein besseres Verständnis derselben zu erleichtern, sollte es offensichtlich sein, dass die Erfindung auf verschiedene Weisen ausgeführt sein kann, ohne von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen. Die Erfindung sollte daher aufgefasst werden, um alle möglichen Ausführungsbeispiele und Modifikationen an den gezeigten Ausführungsbeispielen, die ohne von dem Prinzip der Erfindung, wie es in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist, abzuweichen, ausgeführt sein können, zu umfassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009-179547 [0001]
JP 2006-308039 [0004]
JP 2001-108073 [0145]

Claims

Leistungsübertragungsvorrichtung mit: einer Leistungsteilungseinrichtung (20), die mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Rotor (R, S, C) ausgestattet ist, die betreibbar sind, um miteinander zu verriegeln, um Leistung, die zwischen dem ersten, zweiten und dritten Rotor (R, S, C) auszugeben ist, zu teilen, und um die Leistung in der Form einer Drehungsenergie auszugeben, wobei einer der ersten, zweiten und dritten Rotoren (R, S, C) arbeitet, um einen Eingang einer Leistung, wie sie durch eine Leistungsquelle (12, 10) in der Form eines Drehmoments erzeugt wird, durch eine mechanische Verbindung dazwischen aufzunehmen, ein anderer der ersten, zweiten und dritten Rotoren (R, S, C) arbeitet, um die Leistung durch eine mechanische Verbindung dazwischen zu einem leistungsgetriebenen Glied (14) auszugeben, wobei die Leistungsübertragungseinrichtung so entworfen ist, dass eine Drehungsgeschwindigkeit von einem der ersten, zweiten und dritten Rotoren (R, S, C) von denselben der verbleibenden zwei der ersten, zweiten und dritten Rotoren (R, S, C) abhängt; einer ersten verbindenden Einrichtung (G3, C1, 36), die arbeitet, um zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor (R, S) durch einen ersten Leistungsübertragungsweg, der sich unabhängig von dem ersten, zweiten und dritten Rotor erstreckt, eine mechanische Verbindung einzurichten; einer zweiten verbindenden Einrichtung (G4, C2, 36), die arbeitet, um zwischen dem zweiten und dritten Rotor (S, C) durch einen zweiten Leistungsübertragungsweg, der sich unabhängig von dem ersten, zweiten und dritten Rotor erstreckt, eine mechanische Verbindung einzurichten; einer Steuerung (40), die arbeitet, um eine Übertragung einer Leistung zwischen der Leistungsquelle (12, 10) und dem leistungsgetriebenen Glied (14) zu steuern, wobei die Steuerung (40) in einem ersten Betriebsmodus und einem zweiten Betriebsmodus selektiv betreibbar ist, wobei die Steuerung (40) in dem ersten Betriebsmodus die mechanische Verbindung durch die erste verbindende Einrichtung (G3, C1, 36) einrichtet, während dieselbe die mechanische Verbindung durch die zweite verbindende Einrichtung (G4, C2, 36) blockiert, und die Steuerung (40) in dem zweiten Betriebsmodus die mechanische Verbindung durch die zweite verbindende Einrichtung (G4, C2, 36) einrichtet, während dieselbe die mechanische Verbindung durch die erste verbindende Einrichtung (G3, C1, 36) blockiert.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, mit ferner einer Drehwelle (12a), einer ersten Kupplung (C1), die direkt mit der Drehwelle (12a) verbunden ist, und einer zweiten Kupplung (C2), die direkt mit der Drehwelle (C2) verbunden ist, wobei die Drehwelle (12a) mit dem zweiten Rotor (S) der Leistungsteilungsvorrichtung mechanisch gekoppelt ist und arbeitet, um sich mit der Drehung des zweiten Rotors (S) zu drehen, wobei die erste Kupplung (C1) arbeitet, um die Drehwelle (12a) mit dem ersten Rotor (R) mechanisch zu verbinden, und wobei die zweite Kupplung (C2) arbeitet, um die Drehwelle (12a) mit dem dritten Rotor (C) mechanisch zu verbinden.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1 bei der, wenn jedes der Vorzeichen von Drehungsrichtungen des ersten und des zweiten Rotors einen vorausgewählten positiven oder negativen Wert hat, die Drehungsenergien, die von dem ersten und dem zweiten Rotor auszugeben sind, in dem ersten Betriebsmodus hinsichtlich des Vorzeichens zueinander entgegengesetzt sind, während die Drehungsenergien, die von dem zweiten und dem dritten Rotor auszugeben sind, in dem zweiten Betriebsmodus hinsichtlich des Vorzeichens identisch zueinander oder null sind.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 3, bei der das leistungsgetriebene Glied (14) sowohl in dem ersten als auch dem zweiten Betriebsmodus mit dem dritten Rotor (C) gekoppelt ist.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der erste, zweite und dritte Rotor so verkettet sind, dass Drehungsgeschwindigkeiten derselben in einem nomografischen Diagramm auf einer geraden Linie liegen.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der entweder die erste oder zweite verbindende Einrichtung (G3, C1, 36; G4, C2, 36) arbeitet, um zwei der ersten, zweiten und dritten Rotoren (R, S, C) miteinander zu verbinden, die hinsichtlich der Drehungsgeschwindigkeit derselben an beiden Enden des nomografischen Diagramms liegen, oder zwei der ersten, zweiten und dritten Rotoren (R, S, C) miteinander zu verbinden, die hinsichtlich der Drehungsgeschwindigkeit derselben an einem der Enden und zwischen den Enden liegen.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der entweder die erste oder die zweite verbindende Einrichtung (G3, C1, 36; G4, C2, 36) einen Geschwindigkeitsvariator (CVT) aufweist, und bei der ein Wert einer ersten Ableitung einer Funktion, bei der ein Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnis des Geschwindigkeitsvariators (CVT) durch eine unabhängige Variable ausgedrückt ist, und ein Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnis eines Leistungsübertragungswegs von der Leistungsquelle (12, 10) zu dem leistungsgetriebenen Rad (14) durch eine hinsichtlich der unabhängigen Variablen abhängige Variable ausgedrückt ist, in dem ersten Betriebsmodus hinsichtlich des Vorzeichens entgegengesetzt zu demselben in dem zweiten Betriebsmodus ist.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Leistungsquelle (10) sowohl bei dem ersten als auch dem zweiten Betriebsmodus mit dem ersten Rotor (R) mechanisch gekoppelt ist, und bei der das leistungsgetriebene Glied (14) sowohl bei dem ersten als auch dem zweiten Betriebsmodus mit dem dritten Rotor (C) mechanisch gekoppelt ist.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der ein Drehmoment des zweiten Rotors und des dritten Rotors hinsichtlich des Betrags proportional zu demselben des ersten Rotors ist, wobei die Leistungsquelle (10) sowohl bei dem ersten als auch dem zweiten Betriebsmodus mit dem zweiten Rotor (S) mechanisch gekoppelt ist, und wobei das leistungsgetriebene Glied (14) sowohl bei dem ersten als auch dem zweiten Betriebsmodus mit dem dritten Rotor (C) mechanisch gekoppelt ist.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der zweite Rotor (S) sowohl bei dem ersten als auch dem zweiten Betriebsmodus mit einem Geschwindigkeitsvariator (36) mechanisch gekoppelt ist.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der erste Rotor sowohl bei dem ersten als auch dem zweiten Betriebsmodus mit einem Geschwindigkeitsvariator mechanisch gekoppelt ist.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der dritte Rotor sowohl bei dem ersten als auch dem zweiten Betriebsmodus mit einem Geschwindigkeitsvariator mechanisch gekoppelt ist.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuerung (40) arbeitet, um zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus zu schalten, und bei der mindestens entweder die erste oder die zweite verbindende Einrichtung (G3, C1, 36; G4, C2, 36) einen in dem zweiten Modus schaltenden Geschwindigkeitsvariator (36) aufweist, der dazu dient, um eine Drehgeschwindigkeit von mindestens entweder dem zweiten oder dem dritten Rotor (S, C) zu ändern, um einen Unterschied hinsichtlich der Geschwindigkeit zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor (S, C) zu kompensieren, wenn der erste Betriebsmodus zu dem zweiten Betriebsmodus geschaltet wird, um zwischen dem zweiten und dem dritten Rotor (S, C) die mechanische Verbindung einzurichten.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 13, bei der der in dem zweiten Modus schaltende Geschwindigkeitsvariator (36) ein festes Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnis hat.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuerung (40) arbeitet, um zwischen dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus zu schalten, und bei der mindestens entweder die erste oder die zweite verbindende Einrichtung (G3, C1, 36; G4, C2, 36) einen in einem ersten Modus schaltenden Geschwindigkeitsvariator (36) aufweist, der dazu dient, um eine Drehungsgeschwindigkeit von mindestens dem ersten oder dem zweiten Rotor (R, S) zu ändern, um einen Unterschied hinsichtlich der Geschwindigkeit zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor (R, S) zu kompensieren, wenn der zweite Betriebsmodus zu dem ersten Betriebsmodus geschaltet wird, um zwischen dem ersten und dem zweiten Rotor (R, S) die mechanische Verbindung einzurichten.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 15, bei der der in einem ersten Modus schaltende Geschwindigkeitsvariator (36) ein fixiertes Ausgangs-zu-Eingangs-Geschwindigkeitsverhältnis hat.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Leistungsteilungsvorrichtung einen Planetenradsatz (22, 24), der mit einem Sonnenrad (S), einem Träger (C) und einem Hohlrad (R), die als der erste, zweite und dritte Rotor dienen, ausgestattet ist, aufweist.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Leistungsteilungsvorrichtung einen ersten Planetenradsatz (22), der mit einem Sonnenrad (S), einem Träger (C) und einem Hohlrad (R) ausgestattet ist, und einen zweiten Planetenradsatz (22), der mit einem Sonnenrad (S), einem Träger (C) und einem Hohlrad (R) ausgestattet ist, aufweist, wobei zwei des Sonnenrads, des Trägers und des Hohlrads des ersten Planetenradsatzes (22) mechanisch mit zwei des Sonnenrads, des Trägers und des Hohlrads des zweiten Planetenradsatzes (24) mechanisch gekoppelt sind, und wobei die Sonnenräder, die Träger und die Ringräder des ersten und des zweiten Planetenradsatzes (22, 24) in vier Gruppen aufgegliedert sind, die in einem nomografischen Diagramm sich voneinander unterscheidende Drehungsgeschwindigkeiten haben, wobei die drei Rotoren der Leistungsteilungsvorrichtung zu drei der vier Gruppen gehören.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der erste, zweite und dritte Rotor der Leistungsteilungseinrichtung durch ein Seitenrad, ein Ausgleichsrad und ein Hohlrad eines Differenzialgetriebes (24a) implementiert sind.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Leistungsquelle eine Hauptmaschine (12) ist, die in einem Kraftfahrzeug angebracht ist, und das leistungsgetriebene Glied (14) ein angetriebenes Rad des Kraftfahrzeugs ist.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 20, bei der die Leistungsquelle durch eine elektrische Drehmaschine (10) und eine Verbrennungsmaschine (12) implementiert ist, wobei der erste, zweite und dritte Rotor (R, S, C) so verkettet sind, dass Drehungsgeschwindigkeiten derselben in einem nomografischen Diagramm auf einer geraden Linie angeordnet sind, wobei die Leistungsteilungsvorrichtung ferner einen vierten Rotor aufweist, der in dem nomografischen Diagramm auf der geraden Linie liegt, und mit ferner einer ersten Leistungsübertragungssteuerungseinrichtung (30, 32), die arbeitet, um eine Übertragung der Leistung von einem der ersten bis vierten Rotoren, der als ein Startrotor dient, um die Verbrennungsmaschine (12) zu starten, zu der Verbrennungsmaschine (12) selektiv einzurichten oder zu blockieren, und einer zweiten Leistungsübertragungssteuerungseinrichtung (34), die arbeitet, um eine Übertragung der Leistung von der Verbrennungsmaschine (12) zu einem der ersten bis vierten Rotoren, der als ein Leistungsübertragungsrotor dient und ein anderer ist als der Startrotor, selektiv einzurichten und zu blockieren.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 21, bei der die erste Leistungsübertragungssteuerungseinrichtung (30, 32) einen elektronisch gesteuerten Unterbrecher (30), der arbeitet, um eine Übertragung der Leistung zwischen dem Startrotor und einer Drehwelle (12a) der Verbrennungsmaschine (12) zu unterbrechen, aufweist.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 22, bei der die erste Leistungsübertragungssteuerungseinrichtung (30, 32) ferner eine Einweg-Übertragungseinrichtung (32), die die Leistung zu der Verbrennungsmaschine (12) unter einer Bedingung überträgt, dass eine Drehungsgeschwindigkeit des Startrotors relativ zu derselben der Drehwelle (12a) der Verbrennungsmaschine (12) nicht negativ ist, aufweist.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 21, bei der die zweite Leistungsübertragungssteuerungseinrichtung (34) eine Einweg-Übertragungseinrichtung (34) aufweist, die die Leistung von der Verbrennungsmaschine (12) unter einer Bedingung überträgt, dass eine Drehungsgeschwindigkeit der Drehwelle (12a) der Verbrennungsmaschine (12) relativ zu derselben des Leistungsübertragungsrotors nicht negativ ist.
Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 21, bei der ein Absolutwert der Drehungsgeschwindigkeit des Startrotors kleiner oder gleich demselben der Drehungsgeschwindigkeit des Leistungsübertragungsrotors ist.
Leistungsübertragungssystem für ein Fahrzeug, mit: einer Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 21; und einer Lastdrehmomentanlegeeinrichtung, die arbeitet, um einen Betrieb der ersten Leistungsübertragungsvorrichtung zu steuern, um ein Lastdrehmoment der Verbrennungsmaschine (12) an den Startrotor anzulegen, wenn es erforderlich ist, das Fahrzeug zu bremsen.