DE102010042005A1 - Getriebe für ein Hybridfahrzeug - Google Patents

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Baekyu Hwaseong Kim
Kyungha Yongin Kim
Yongkak Anyang Choi
Talchol Kim
Heera Anyang Lee
Yeonho Suwon Kim
Jaeshin Suwon Yi
Seungki Hwaseong Kong
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Hyundai Motor Co
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Abstract

Ein Getriebe für ein Hybridfahrzeug ist vorgesehen um eine oder mehrere Elektrofahrzeug-Modi, zwei oder mehr Leistungsaufteilungs-Modi und eine Mehrzahl von Modi mit festem Übersetzungsverhältnis auszuführen, die die Fahrleistung und die Kraftstoffeinsparung verbessern können.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Technisches Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Getriebe für ein Hybridfahrzeug und zeigt im Einzelnen ein Getriebe für ein Hybridfahrzeug mit einem oder mehreren Elektro-Modi (electric mode – EV), zwei Leistungsaufteilungs-Modi (power split modes) und mehreren Schaltstufen mit festem Übersetzungsverhältnis.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Hybridfahrzeuge die mit einem Hybridantriebsstrang ausgestattet sind, umfassend einen Verbrennungsmotor, einen Motorgenerator und ein Planetenradsatz, können in einem Elektrofahrzeug-Modus bewegt werden, wobei gewöhnlich beim Starten oder bei niedriger Geschwindigkeit lediglich ein Elektromotor betrieben wird, und können ebenfalls in einem Leistungsaufteilungs-Modus bewegt werden, die ein effizienteres Verwenden der Leistung des Verbrennungsmotors und des Elektromotors durch Betreiben des Getriebes als ein elektrisches variables Getriebe (electrically variable transmission – EVT) erlaubt wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt. Ferner können die Hybridfahrzeuge wie bei den bestehenden Getrieben ein festes Übersetzungsverhältnis verwenden um das Leistungsvermögen der Fahrzeuge zu verbessern. Auf diesem Konzept basierende Systeme haben dazu beigetragen, die Leerlaufstop-Funktion und die Rückgewinnungsbremsung zu maximieren und die Kraftstoffeinsparung und das Leistungsvermögen von Fahrzeugen zu verbessern.
  • Darüber hinaus erzeugen Hybridfahrzeuge keine Abgase von dem Verbrennungsmotor wenn sie lediglich durch den Motorgenerator gefahren werden und können den Verbrennungsmotor bei dem Punkt mit der besten Wirtschaftlichkeit betreiben, welches als eine umweltfreundliche Automobiltechnologie mit Vorteilen zum Verbessern der Wirtschaftlichkeit und zum Verringern der Abgase anerkannt ist.
  • Die Getriebe für die Hybridfahrzeuge sind ausgelegt, eine Vielfalt von Fahrmodi mit einem einfacheren Aufbau auszuführen, so dass die Fahrzeuge vorzugsweise während einem Verbessern der Wirtschaftlichkeit und der Beschleunigungsleistung durch Umschalten der Modi gemäß den Fahrbedingungen der Fahrzeuge effizient gefahren werden können, um auf diese Weise die Fahrleistung der Fahrzeuge zu verbessern.
  • Die in diesem Hintergrundabschnitt der Erfindung offenbarte Information dient nur der Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollte nicht als Kenntnis oder jegliche Form eines Vorschlags verstanden werden, dass diese Information den Stand der Technik bildet, der einem Fachmann bereits bekannt ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung stellt ein Getriebe für ein Hybridfahrzeug bereit, welches einen ersten Differentialradsatz, einen zweiten Differentialradsatz, einen ersten Motorgenerator, einen zweiten Motorgenerator, einen ersten Befestigungsmechanismus und einen zweiten Befestigungsmechanismus umfasst.
  • Der erste Differentialradsatz umfasst wenigstens drei Drehelemente. Die Drehelemente umfassen ein Drehelement das ständig mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist und zwei Drehelemente die eingerichtet sind, um wahlweise miteinander verbunden zu werden.
  • Der zweite Differentialradsatz umfasst wenigstens drei Drehelemente. Die Drehelemente umfassen ein Drehelement das mit einem Ausgangselement verbunden ist, ein Drehelement das ständig mit einem Drehelement des ersten Differentialradsatzes verbunden ist und ein Drehelement das wahlweise mit einem anderen Drehelement des ersten Differentialradsatzes verbunden ist.
  • Der erste Motorgenerator ist ständig mit einem Drehelement des ersten Differentialradsatzes verbunden, mit Ausnahme von dem mit dem Verbrennungsmotor verbundenen Drehelement und den Drehelementen die wahlweise miteinander verbunden sind.
  • Der zweite Motorgenerator ist ständig mit dem Drehelement des zweiten Differentialradsatzes verbunden, das ständig mit dem Drehelement des ersten Differentialradsatzes verbunden ist.
  • Der erste Befestigungsmechanismus ist vorgesehen um eine Drehung eines Drehelements des zweiten. Differentialradsatzes zu beschränken, mit Ausnahme von dem Drehelement das mit dem Ausgangselement verbunden ist und dem Drehelement das mit dem zweiten Motorgenerator verbunden ist.
  • Der zweite Befestigungsmechanismus ist vorgesehen um eine Drehung des Drehelements des zweiten Differentialradsatzes zu beschränken, das ständig mit dem zweiten Motorgenerator verbunden ist.
  • Eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung stellt ein Getriebe für ein Hybridfahrzeug bereit, welches einen ersten Planetenradsatz, einen zweiten Planetenradsatz, einen ersten Befestigungsmechanismus, einen zweiten Befestigungsmechanismus, einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus, einen vierten Drehmomentübertragungsmechanismus, einen ersten Motorgenerator und einen zweiten Motorgenerator umfasst.
  • Der erste Planetenradsatz umfasst wenigstens drei Drehelemente. Die Drehelemente umfassen ein Drehelement das mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist und zwei Drehelemente die wahlweise miteinander verbunden sind.
  • Der zweite Planetenradsatz umfasst wenigstens drei Drehelemente. Die Drehelemente umfassen ein Drehelement das ständig mit einem Drehelement des ersten Planetenradsatzes verbunden ist und ein Drehelement, das sowohl mit einem Ausgangselement verbunden ist als auch wahlweise mit einem weiteren Drehelement des ersten Planetenradsatzes verbunden ist.
  • Der erste Befestigungsmechanismus ist vorgesehen, um eine Drehung eines Drehelements des zweiten Planetenradsatz zu beschränken, mit Ausnahme von dem Drehelement das ständig mit dem Drehelement des ersten Planetenradsatzes verbunden ist und dem Drehelement, das sowohl mit dem Ausgangselement verbunden ist als auch wahlweise mit einem weiteren Drehelement des ersten Planetenradsatzes verbunden ist.
  • Der zweite Befestigungsmechanismus ist vorgesehen, um eine Drehung des Drehelements des ersten Planetenradsatzes zu beschränken, das ständig mit dem Drehelement des zweiten Differentialradsatzes verbunden ist.
  • Der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus ist angeordnet, um wahlweise ein Drehelement des ersten Planetenradsatzes und ein Drehelement des zweiten Planetenradsatzes zu verbinden und zu trennen.
  • Der vierte Drehmomentübertragungsmechanismus ist angeordnet, um wahlweise zwei Drehelemente des ersten Planetenradsatzes zu verbinden und zu trennen.
  • Der erste Motorgenerator ist ständig mit einem Drehelement des ersten Planetenradsatzes verbunden.
  • Der zweite Motorgenerator ist ständig mit einem Drehelement des zweiten Planetenradsatzes verbunden.
  • Mit den Getrieben der vorliegenden Erfindung können die Kraftstoffeinsparung und die Fahrleistung der Fahrzeuge verbessert werden.
  • Die obigen und weitern Merkmale der Getriebe werden ersichtlich oder ausführlich dargelegt in den beigefügten Zeichnungen, welche hierin enthalten sind und der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung, welche zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein Diagramm, das den Aufbau eines Getriebes für ein Hybridfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 2 bis 4 zeigen Diagramme, die den Aufbau von Getrieben für ein Hybridfahrzeug gemäß einer zweiten, einer dritten, einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
  • 5 zeigt eine Tabelle, die Modi darstellen, die durch das Getriebe der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform ausgeführt werden.
  • 6 bis 12 zeigen Ansichten von Anordnungen und Hebeldiagramme, die die Fahrbedingungen eines Antriebsstrangs einschließlich des in 1 gezeigten Getriebes unter den in 5 gezeigten Modi darstellen.
  • 14 zeigt eine Tabelle, die Modi darstellen, die durch das Getriebe der zweiten in 2 gezeigten Ausführungsform ausgeführt werden.
  • 15 bis 22 zeigen Ansichten von Anordnungen und Hebeldiagramme, die die Fahrbedingungen eines Antriebsstrangs einschließlich des in 2 gezeigten Getriebes unter den in 14 gezeigten Modi darstellen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Es wird nun ausführlich auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en) Bezug genommen, wobei deren Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind und unterhalb beschrieben werden. Obwohl die Erfindung(en) in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es zu beachten, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu vorgesehen ist, die Erfindung(en) auf jene beispielhafte Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegensatz dazu ist/sind die Erfindung(en) dazu vorgesehen, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern ebenso verschiedenste Alternativen, Abänderungen, Äquivalente und weitere Ausführungsformen, welche innerhalb des Geistes und des Umfangs der Erfindung wie sie in den beigefügten Ansprüchen bestimmt ist, umfasst sein können.
  • Unter Bezugnahme auf 1 bis 4 umfassen die ersten bis vierten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung üblicherweise einen ersten Differentialradsatz, einen zweiten Differentialradsatz, einen ersten Motorgenerator MG1, einen zweiten Motorgenerator MG2, einen ersten Befestigungsmechanismus, einen zweiten Befestigungsmechanismus, eine dritte Drehmomentübertragungsvorrichtung und eine vierte Drehmomentübertragungsvorrichtung.
  • Der erste Differentialradsatz umfasst wenigstens drei Drehelemente. Die Drehelemente umfassen ein Drehmomentübertragungsmechanismus das ständig mit einem Verbrennungsmotor MOTOR verbunden ist und zwei Drehelemente die wahlweise miteinander verbunden sind.
  • Der zweite Differentialradsatz umfasst wenigstens drei Drehelemente. Die Drehelemente umfassen ein Drehelement das ständig mit einem Drehelement des ersten Differentialradsatzes verbunden ist und zwei Drehelemente, die jeweils mit einem Ausgangselement AUSGANG verbunden sind, und wahlweise mit einem anderen Drehelement des ersten Differentialradsatzes oder beiden verbunden sind.
  • Der erste Motorgenerator MG1 ist ständig mit einem Drehelement des ersten Differentialradsatzes verbunden, mit Ausnahme von dem mit dem Verbrennungsmotor MOTOR verbundenen Drehelement und den Drehelementen die wahlweise miteinander verbunden sind.
  • Der zweite Motorgenerator MG2 ist ständig mit dem Drehelement des zweiten Differentialradsatzes verbunden, das ständig mit dem Drehelement des ersten Differentialradsatzes verbunden ist.
  • Der erste Befestigungsmechanismus ist vorgesehen, um eine Drehung eines Drehelements des zweiten Differentialradsatzes zu beschränken, mit Ausnahme von dem Drehelement das mit dem Ausgangelement AUSGANG verbunden ist und dem Drehelement das mit dem zweiten Motorgenerator MG2 verbunden ist.
  • Der zweite Befestigungsmechanismus ist vorgesehen um eine Drehung der Drehelemente des ersten und zweiten Differentialradsatzes zu beschränken, die ständig mit dem zweiten Motorgenerator MG2 verbunden sind.
  • Die dritte Drehmomentübertragungsvorrichtung ist angeordnet um ein Drehelement des zweiten Differentialradsatzes und ein Drehelement des ersten Differentialradsatzes wahlweise zu verbinden oder zu trennen.
  • Die vierte Drehmomentübertragungsvorrichtung ist angeordnet um zwei Drehelemente des ersten Differentialradsatzes wahlweise zu verbinden oder zu trennen.
  • Obwohl beschrieben ist dass der erste Differentialradsatz und der zweite Differentialradsatz durch Planetenradsätze in diesen Ausführungsformen ausgeführt sind, können sie ebenfalls durch andere Arten von Radsätzen ausgeführt sein, die ermöglichen, dass wenigstens ein Zahnrad die gewichtete Durchschnittsgeschwindigkeit der anderen beiden Zahnräder unter Verwendung von Kegelrädern etc. aufweist.
  • Der erste Differentialradsatz ist vorzugsweise durch ein Revenue-Typ-Planetenradsatz ausgeführt und wird nachfolgend als ein erster Planetenradsatz 1 bezeichnet und der zweite Planetenradsatz ist durch einen einfachen Planetenradsatz ausgeführt und wird als ein zweiter Planetenradsatz 2 bezeichnet.
  • Der erste Planetenradsatz 1 umfasst vorzugsweise ein erstes Sonnenrad S1-1, ein erstes Sonnenrad S1-2, ein erstes Trägerelement C1 und ein erstes Hohlrad R1, und der zweite Planetenradsatz 2 umfasst ein zweites Sonnenrad S2, ein zweites Trägerelement C2 und ein zweites Hohlrad R2.
  • Der erste Befestigungsmechanismus und der zweite Befestigungsmechanismus sind vorzugsweise eine erste Bremse BK1 beziehungsweise eine zweite Bremse BK2, welche eine Drehung der damit verbundenen Drehelemente beschränken können, und der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus und der vierte Drehmomentübertragungsmechanismus sind eine erste Kupplung CL1 und eine zweite Kupplung CL2, welche zwei Drehelemente, die sich relativ drehen können, wahlweise verbinden und trennen können.
  • Ferner ist die zweite Kupplung CL2 angeordnet um das erste Trägerelement CL1 und das Hohlrad R1 des ersten Planetenradsatzes 1 wahlweise zu verbinden und zu trennen, die erste Bremse BK1 ist angeordnet um eine Drehung des zweiten Hohlrads R2 zu beschränken, die zweite Bremse BK2 ist angeordnet um eine Drehung des zweiten Sonnenrads S2 zu beschränken, der zweite Motorgenerator MG2 ist ständig mit dem zweiten Sonnenrad S2 verbunden und das Ausgangselement AUSGANG ist mit dem zweiten Trägerelement C2 verbunden.
  • Gemäß der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform ist der Verbrennungsmotor MOTOR mit dem ersten Trägerelement C1 verbunden, der erste Motorgenerator MG1 ist ständig mit dem ersten Sonnenrad S1-2 verbunden, das erste Sonnenrad S1-1 ist ständig mit dem zweiten Sonnenrad S2 verbunden und die erste Kupplung CL1 verbindet wahlweise das erste Hohlrad R1 mit dem zweiten Trägerelement C2.
  • Andererseits ist gemäß der in 2 gezeigten zweiten Ausführungsform der Verbrennungsmotor MOTOR mit dem ersten Hohlrad R1 verbunden, der erste Motorgenerator MG1 ist ständig mit dem ersten Sonnenrad S1-1 verbunden, das erste Sonnenrad S1-2 ist ständig mit dem zweiten Sonnenrad 52 verbunden und die erste Kupplung CL1 verbindet wahlweise das erste Trägerelement C1 mit dem zweiten Trägerelement C2.
  • Ferner ist gemäß der dritten in 3 gezeigten Ausführungsform der Verbrennungsmotor MOTOR mit dem ersten Trägerelement C1 verbunden, der erste Motorgenerator MG1 ist ständig mit dem ersten Sonnenrad S1-2 verbunden, das erste Sonnenrad S1-1 ist ständig mit dem zweiten Sonnenrad S2 verbunden und die erste Kupplung CL1 verbindet wahlweise das erste Sonnenrad S1-2 mit dem zweiten Hohlrad R2.
  • Gemäß der vierten Ausführungsform aus 4, mit einem geringfügig unterschiedlichen Aufbau zu den Ausführungsformen aus 1 bis 3, in welchen der erste Differentialradsatz ein einfacher Planetenradsatz ist und der zweite Differentialradsatz ein Revenue-Typ-Planetenradsatz ist, so dass die Ausführungen von Planetenradsätzen verändert sind, wie mit den Ausführungsformen aus 1 bis 3 verglichen wird. In dieser Ausführungsform wird aus Gründen der Übereinstimmung der erste Differentialradsatz ebenfalls als erster Planetenradsatz 1 bezeichnet und der zweite Differentialradsatz wird als zweiter Planetenradsatz 2 bezeichnet.
  • In dieser Ausführungsform umfasst der erste Planetenradsatz 1 ein erstes Sonnenrad S1, ein erstes Trägerelement C1, und ein erstes Hohlrad R1 und der zweite Planetenradsatz 2 umfasst ein zweites Sonnenrad S2-1, ein zweites Sonnenrad S2-2, ein zweites Trägerelement C2 und ein zweites Hohlrad R2.
  • In dieser Ausführungsform ist der Verbrennungsmotor MOTOR ständig mit dem ersten Trägerelement C1 verbunden, der erste Motorgenerator MG1 ist ständig mit dem ersten Sonnenrad S1 verbunden, der zweite Motorgenerator MG2 ist ständig mit dem zweiten Sonnenrad S2-1 verbunden, die erste Kupplung CL1 ist angeordnet, um das erste Trägerelement C1 mit dem zweiten Trägerelement C2 wahlweise zu verbinden, und die zweite Kupplung CL2 ist angeordnet um das erste Hohlrad R1 mit dem ersten Trägerelement C1 wahlweise zu verbinden. Ferner ist die erste Bremse BK1 angeordnet um gleichzeitig eine Drehung des ersten Hohlrades R1 und des zweiten Sonnenrades S2-1 zu beschränken, die zweite Bremse BK2 ist angeordnet um eine Drehung des zweiten Sonnenrades S2-2 zu beschränken, und das Ausgangselement AUSGANG ist ständig mit den zweiten Hohlrad R2 verbunden.
  • Der Betrieb des Getriebes gemäß der ersten Ausführungsform aus 1 wird mit Bezug auf 5 bis 13 beschrieben.
  • 5 zeigt eine Tabelle, die Modi der ersten Ausführungsform aus 1 darstellt, welche einen EV-Modus (EV), einen Eingangsaufteilungs-Modus, eine Mehrfachaufteilungs-Modus, einen ersten Anfahrübersetzungsmodus mit festen Getriebestufen (UD1), einen zweiten Anfahrübersetzungsmodus mit festen Getriebestufen (UD2), einen 1:1 Modus mit festen Getriebestufen und einen Schnellgangübersetzungsmodus mit festen Getriebestufen (CD) umfassen.
  • 6 zeigt den EV-Modus. Der EV-Modus wird durch Eingreifen der ersten Bremse BK1 ausgeführt, in welcher der Verbrennungsmotor MOTOR gestoppt ist.
  • In diesem Modus wird das zweite Hohlrad R2 durch die erste Bremse BK1 festgeklemmt. Da der zweite Motorgenerator MG2 das zweite Sonnenrad S2 antreibt, wird demzufolge die Leistung durch das zweite Trägerelement C2 verringert und an das mit den Antriebsrädern verbundene Ausgangselement AUSGANG abgegeben.
  • In diesem Betrieb wird das erste Sonnenrad S1-1 zusammen mit dem zweiten Sonnenrad S2 durch den zweiten Motorgenerator MG2 betrieben und der Verbrennungsmotor MOTOR ist gestoppt. Demzufolge wird der erste Motorgenerator MG1 durch das erste Sonnenrad S1-2 frei umgekehrt (freely reversed).
  • 7 stellt dar wenn der Verbrennungsmotor MOTOR in dem EV-Modus startet. In diesem Modus wird der Verbrennungsmotor MOTOR nach Erhöhen der Drehzahl des Verbrennungsmotors MOTOR durch Antreiben des ersten Motorgenerators MG1 gestartet.
  • 8 stellt den Eingangsaufteilungsmodus dar, in welcher das Getriebe als EVT in Betrieb ist.
  • Lediglich mit der Bremse BK1 in Eingriff stehend, wird ein Fahren durch die Leistung von dem Verbrennungsmotor MOTOR und der Leistung von dem zweiten Motorgenerator MG2 verrichtet, und der erste Motorgenerator MG1 erzeugt Elektrizität oder zirkuliert die Leistung abhängig von den Umständen.
  • 9 stellt den Mehrfachaufteilungs-Modus dar. Der Mehrfachaufteilungs-Modus wird durch Einrücken der ersten Kupplung CL1 ausgeführt, in welcher der erste Planetenradsatz 1 und der zweite Planetenradsatz 2 durch die erste Kupplung CL1 integriert sind, und wie in der Figur gezeigt ist ein Hebel gebildet, so dass ein Fahren durch den ersten Motorgenerator MG1 und den Verbrennungsmotor MOTOR verrichtet wird und der zweite Motorgenerator MG2 erzeugt Elektrizität oder zirkuliert die Leistung abhängig von den Umständen.
  • 10 stellt den UD1-Modus dar, welche durch Eingreifen der ersten Bremse BK1 und der zweiten Kupplung CL2 ausgeführt wird.
  • Der erste Planetenradsatz 1 wird durch das Einrücken der zweiten Kupplung CL2 integriert und das zweite Hohlrad R2 wird durch den Eingriff der ersten Bremse BK1 festgeklemmt, so dass die Leistung des Verbrennungsmotors MOTOR an das erste Trägerelement C1 abgegeben wird und den gesamten Planetenradsatz einstückig (integral) dreht, und diese Leistung treibt das zweite Sonnenrad S2 des zweiten Planetenradsatzes an und wird durch das zweite Trägerelement C2 verringert und dann abgegeben. In diesem Betrieb drehen der erste Motorgenerator MG1 und der zweite Motorgenerator MG2 frei mit dem Verbrennungsmotor MOTOR, in welcher die Leistung des Verbrennungsmotors MOTOR bei einem vorbestimmten Untersetzungsverhältnis durch den zweiten Planetenradsatz 2 verringert und dann abgegeben wird.
  • 11 stellt den UD2-Modus dar, welche durch Eingreifen der ersten Bremse BK1 und der ersten Kupplung CL1 ausgeführt wird.
  • Der erste Planetenradsatz 1 und der zweite Planetenradsatz 2 bilden einen einfachen geraden Hebel durch Einrücken der ersten Kupplung CL1 und das zweite Hohlrad R2 wird durch Eingreifen der ersten Bremse BK1 festgeklemmt. Demzufolge wird die Leistung, die an das erste Trägerelement C1 von dem Verbrennungsmotor MOTOR abgegeben wird, durch das erste Hohlrad R1 verringert und an das zweite Trägerelement C2 abgegeben.
  • 12 stellt den 1:1-Modus dar, welche durch Einrücken der ersten Kupplung CL1 und der zweiten Kupplung CL2 ausgeführt wird. In diesem Modus wird der erste Planetenradsatz 1 durch die zweite Kupplung CL2 integriert und der zweite Planetenradsatz 2 wird mit dem ersten Planetenradsatz durch die erste Kupplung CL1 integriert. Demzufolge wird die Leistung, welche von dem Verbrennungsmotor MOTOR an das erste Trägerelement C1 abgegeben wird, an das Ausgangselement AUSGANG durch das zweite Trägerelement C2 ohne Änderung abgegeben.
  • In ähnlicher Weise drehen der erste Motorgenerator MG1 und der zweite Motorgenerator MG2 frei mit dem Verbrennungsmotor MOTOR.
  • 13 stellt den OD-Modus dar, welche durch Eingreifen der zweiten Bremse BK2 und der ersten Kupplung CL1 ausgeführt wird.
  • Das heißt, der erste Planetenradsatz 1 und der zweite Planetenradsatz 2 bilden einen Hebel durch Einrücken der ersten Kupplung CL1 und das erste Sonnenrad S1-1 und das zweite Sonnenrad S2 sind durch einen Eingriff der zweiten Bremse BK2 festgeklemmt. Demzufolge wird die Leistung des Verbrennungsmotors MOTOR, welche an das erste Trägerelement C1 abgegeben wird, über das erste Hohlrad R1 erhöht und dann an das zweite Trägerelement C2 abgegeben, und demzufolge wird eine Ausgangsgeschwindigkeit, die höher als die Geschwindigkeit des Verbrennungsmotors MOTOR ist, an das Ausgangselement AUSGANG abgegeben.
  • Der Betrieb des Getriebes gemäß der zweiten Ausführungsform aus 2 wird mit Bezug auf 14 bis 22 beschrieben.
  • 14 zeigt eine Tabelle, die Modi der zweiten Ausführungsform aus 2 darstellt, welche einen EV-Modus, einen Eingangsaufteilungs-Modus, einen Mehrfachaufteilungs-Modus, einen UD1-Modus, einen UD2-Modus, einen 1:1-Modus und einen OD-Modus umfassen.
  • 15 stellt den EV-Modus dar. Dieser EV-Modus wird durch Eingreifen der ersten Bremse BK1 ausgeführt wird, in welcher der Verbrennungsmotor MOTOR gestoppt ist.
  • In diesem Modus wird das zweite Hohlrad R2 durch die erste Bremse BK1 festgeklemmt. Da der zweite Motorgenerator MG2 das zweite Sonnenrad S2 antreibt, wird demzufolge die Leistung über das zweite Trägerelement C2 verringert und an das Ausgangselement AUSGANG abgegeben, das mit den Antriebsrädern verbunden ist.
  • In diesem Betrieb wird das erste Sonnenrad S1-2 zusammen mit dem zweiten Sonnenrad S2 durch den zweiten Motorgenerator MG2 angetrieben und der Verbrennungsmotor MOTOR ist gestoppt. Demzufolge wird der erste Motorgenerator MG1 durch das erste Sonnenrad S1-1 frei umgekehrt.
  • 16 stellt dar wenn der Verbrennungsmotor MOTOR in dem EV-Modus startet. In diesem Modus wird der Verbrennungsmotor MOTOR nach Erhöhen der Drehzahl des Verbrennungsmotors MOTOR durch Antreiben des ersten Motorgenerators MG1 gestartet.
  • 17 stellt den Eingangsaufteilungs-Modus dar, in welcher das Getriebe als EVT in Betrieb ist.
  • Lediglich mit der Bremse BK1 in Eingriff stehend, wird ein Fahren durch die Leistung von dem Verbrennungsmotor MOTOR und die Leistung von dem zweiten Motorgenerator MG2 verrichtet, und der erste Motorgenerator MG1 erzeugt Elektrizität oder zirkuliert die Leistung abhängig von den Umständen.
  • 18 stellt den Mehrfachaufteilungs-Modus dar, welche durch Einrücken der ersten Kupplung CL1 ausgeführt wird. In diesem Modus sind der erste Planetenradsatz 1 und der zweite Planetenradsatz 2 durch die erste Kupplung CL1 integriert, und wie in der Figur gezeigt ist, wird ein Hebel gebildet, so dass ein Fahren durch den ersten Motorgenerator MG1 und den Verbrennungsmotor MOTOR verrichtet wird und der zweite Motorgenerator MG2 erzeugt Elektrizität oder zirkuliert die Leistung gemäß den Umständen.
  • 19 stellt den UD1-Modus dar, welche durch Eingreifen der ersten Bremse BK1 und der zweiten Kupplung CL2 ausgeführt wird.
  • In diesem Modus wird der erste Planetenradsatz 1 ist durch Einrücken der zweiten Kupplung CL2 integriert und das zweite Hohlrad R2 wird durch den Eingriff der ersten Bremse BK1 festgeklemmt. Demzufolge wird die Leistung des Verbrennungsmotors MOTOR an das erste Hohlrad R1 abgegeben und dreht einstückig den gesamten Planetenradsatz 1, und diese Leistung treibt das zweite Sonnenrad S2 des zweiten Planetenradsatzes 2 an und wird über das zweite Trägerelement C2 verringert und dann abgegeben. In diesem Modus drehen der erste Motorgenerator MG1 und der zweite Motorgenerator MG2 frei mit dem Verbrennungsmotor MOTOR, in welcher die Leistung des Verbrennungsmotors MOTOR bei einem vorbestimmten Untersetzungsverhältnis über den zweiten Planetenradsatz 2 verringert und dann abgegeben wird.
  • 20 stellt den UD2-Modus dar, welche durch Eingreifen der ersten Bremse BK1 mit der ersten Kupplung CL1 ausgeführt wird.
  • In diesem Modus bilden der erste Planetenradsatz 1 und der zweite Planetenradsatz 2 einen einfachen Hebel durch Einrücken der ersten Kupplung CL1 und das zweite Hohlrad R2 wird durch Eingriff der ersten Bremse BK1 festgeklemmt. Demzufolge wird die Leistung, die von dem Verbrennungsmotor MOTOR an das erste Hohlrad R1 abgegeben wird, über das erste Trägerelement C1 verringert und durch das zweite Trägerelement C2 abgegeben.
  • 21 stellt den 1:1-Modus dar, welche durch Einrücken der ersten Kupplung CL1 und der zweiten Kupplung CL2 ausgeführt wird. In diesem Modus wird der erste Planetenradsatz 1 durch Einrücken der zweiten Kupplung CL2 integriert und der zweite Planetenradsatz 2 wird mit dem ersten Planetenradsatz 1 durch Einrücken der ersten Kupplung CL1 integriert. Demzufolge wird die Leistung des Verbrennungsmotors MOTOR, welche an das erste Hohlrad R1 abgegeben wird, an das Ausgangselement AUSGANG durch das zweite Trägerelement C2 ohne Änderung abgegeben.
  • In ähnlicher Weise drehen der erste Motorgenerator MG1 und der zweite Motorgenerator MG2 frei mit dem Verbrennungsmotor MOTOR.
  • 22 stellt den OD-Modus dar, welche durch Eingreifen der zweiten Bremse BK2 und der ersten Kupplung CL1 ausgeführt wird.
  • Das heißt, der erste Planetenradsatz 1 und der zweite Planetenradsatz 2 bilden einen Hebel durch Einrücken der ersten Kupplung CL1, und das erste Sonnenrad S1-2 und das zweite Sonnenrad S2 sind durch Eingreifen der zweiten Bremse BK2 festgeklemmt. Demzufolge wird die Leistung des Verbrennungsmotors MOTOR, welche an das erste Hohlrad R1 abgegeben wird, über das erste Trägerelement C1 erhöht und dann an das zweite Trägerelement C2 abgegeben, und demzufolge wird eine Ausgangsgeschwindigkeit, die höher als die Geschwindigkeit des Verbrennungsmotors MOTOR ist, an das Ausgangselement AUSGANG abgegeben.
  • Die dritte und vierte Ausführungsform aus 3 und 4 weisen einen Kraftfluss und einen Betrieb auf, welche denen der ersten Ausführungsform aus 1 oder der zweiten Ausführungsform aus 2 ähnlich sind. Es wird somit auf eine ausführliche Beschreibung des Betriebs hiervon verzichtet.
  • Die vorhergehenden Beschreibungen der bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung dargestellt. Sie sind nicht erschöpfend und dazu vorgesehen, die Erfindung auf die genauen offenbarten Formen zu beschränken oder vollständig abzudecken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Varianten im Lichte der obigen Lehren möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben um bestimme Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um es dadurch dem Fachmann zu ermöglichen, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ebenso wie verschiedenste Alternativen und deren Änderungen zu bilden und zu verwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die hierzu beigefügten Ansprüche und ihren Äquivalenten bestimmt wird.

Claims (20)

  1. Getriebe für ein Hybridfahrzeug, aufweisend: ein erster Differentialradsatz, der wenigstens drei Drehelemente umfasst, umfassend ein Drehelement das ständig mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist und zwei Drehelemente, die eingerichtet sind um wahlweise miteinander verbunden zu werden; ein zweiter Differentialradsatz, der wenigstens drei Drehelemente umfasst, umfassend ein Drehelement das mit einem Ausgangselement verbunden ist, ein Drehelement das ständig mit einem Drehelement des ersten Differentialradsatzes verbunden ist, und ein Drehelement das wahlweise mit einem weiteren Drehelement des ersten Differentialradsatzes verbunden ist; einen ersten Motorgenerator, der ständig mit einem Drehelement des ersten Differentialradsatzes verbunden ist, mit Ausnahme von dem Drehelement das mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist und den Drehelementen die wahlweise miteinander verbunden sind; einen zweiten Motorgenerator, der ständig mit einem Drehelement des zweiten Differentialradsatzes verbunden ist, der ständig mit dem Drehelement des ersten Differentialradsatzes verbunden ist; einen ersten Befestigungsmechanismus, der vorgesehen ist um eine Drehung eines Drehelements des zweiten Differentialradsatzes zu beschränken, mit Ausnahme von dem Drehelement das mit dem Ausgangselement verbunden ist und dem Drehelement das mit dem zweiten Motorgenerator verbunden ist; und einen zweiten Befestigungsmechanismus, der vorgesehen ist um eine Drehung des Drehelements des zweiten Differentialradsatzes zu beschränken, der ständig mit dem zweiten Motorgenerator verbunden ist.
  2. Getriebe für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, wobei ein Drehelement des zweiten Differentialradsatzes wahlweise mit einem Drehelement des ersten Differentialradsatzes durch eine dritte Drehmomentübertragungsvorrichtung verbunden werden kann und zwei Drehelemente des ersten Differentialradsatzes wahlweise miteinander durch eine vierte Drehmomentübertragungsvorrichtung verbunden werden können.
  3. Getriebe für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 2, wobei der erste Befestigungsmechanismus und der zweite Befestigungsmechanismus eine erste Bremse beziehungsweise eine zweite Bremse sind, welche eine Drehung der damit verbundenen Drehelemente verhindern können, und der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus und der vierte Drehmomentübertragungsmechanismus eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung sind, welche zwei Drehelemente, die sich relativ drehen können, wahlweise verbinden und trennen können.
  4. Getriebe für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 3, wobei der erste Differentialradsatz ein Revenue-Typ-Planetenradsatz ist, der zweite Differentialradsatz ein einfacher Planetenradsatz ist, der erste Differentialradsatz ein 1-1 Sonnenrad, ein 1-2 Sonnenrad, ein erstes Trägerelement und ein erstes Hohlrad umfasst, und der zweite Differentialradsatz ein zweites Sonnenrad, ein zweites Trägerelement und ein zweites Hohlrad umfasst.
  5. Getriebe für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 4, wobei die zweite Kupplung angeordnet ist, um wahlweise das erste Trägerelement und das erste Hohlrad des ersten Planetenradsatzes zu verbinden und zu trennen, die erste Bremse angeordnet ist, um eine Drehung des zweiten Hohlrads zu beschränken, die zweite Bremse angeordnet ist, um eine Drehung des zweiten Sonnenrads zu beschränken, der zweite Motorgenerator ständig mit den zweiten Sonnenrad verbunden ist, und das Ausgangselement mit dem zweiten Trägerelement verbunden ist.
  6. Getriebe für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 5, wobei der Verbrennungsmotor mit dem ersten Trägerelement verbunden ist, der erste Motorgenerator ständig mit dem 1-2 Sonnenrad verbunden ist, das 1-1 Sonnenrad ständig mit dem zweiten Sonnenrad verbunden ist, und die erste Kupplung wahlweise das erste Hohlrad mit dem zweiten Trägerelement verbindet.
  7. Getriebe für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 5, wobei der Verbrennungsmotor mit dem ersten Hohlrad verbunden ist, der erste Motorgenerator ständig mit dem 1-1 Sonnenrad verbunden ist, das 1-2 Sonnenrad ständig mit dem zweiten Sonnenrad verbunden ist, und die erste Kupplung wahlweise das erste Trägerelement mit dem zweiten Trägerelement verbindet.
  8. Getriebe für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 5, wobei der Verbrennungsmotor mit dem ersten Trägerelement verbunden ist, der erste Motorgenerator ständig mit dem 1-2 Sonnenrad verbunden ist, das 1-1 Sonnenrad ständig mit dem zweiten Sonnenrad verbunden ist, und die erste Kupplung wahlweise das 1-2 Sonnenrad mit dem zweiten Hohlrad verbindet.
  9. Getriebe für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 3, wobei der erste Differentialradsatz ein einfacher Planetenradsatz ist, der zweite Differentialradsatz ein Revenue-Typ-Planetenradsatz ist, der erste Differentialradsatz ein erstes Sonnenrad, ein erstes Trägerelement und ein erstes Hohlrad umfasst, und der zweite Differentialradsatz ein 2-1 Sonnenrad, ein 2-2 Sonnenrad, ein zweites Trägerelement und ein zweites Hohlrad umfasst.
  10. Getriebe für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 9, wobei der Verbrennungsmotor ständig mit dem ersten Trägerelement verbunden ist, der erste Motorgenerator ständig mit dem ersten Sonnenrad verbunden ist, der zweite Motorgenerator ständig mit dem 2-1 Sonnenrad verbunden ist, die erste Kupplung angeordnet ist, um wahlweise das erste Trägerelement mit dem zweiten Trägerelement zu verbinden, die zweite Kupplung angeordnet ist, um wahlweise das erste Hohlrad mit dem ersten Trägerelement zu verbinden, die erste Bremse angeordnet ist, um eine Drehung des 2-2 Sonnenrades zu beschränken, die zweite Bremse angeordnet ist, um gleichzeitig eine Drehung des ersten Hohlrades und des 2-1 Sonnenrades zu beschränken, und das Ausgangselement ständig mit dem zweiten Hohlrad verbunden ist.
  11. Getriebe für ein Hybridfahrzeug, aufweisend: einen ersten Planetenradsatz, der wenigstens drei Drehelemente umfasst, umfassend ein Drehelement das mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist und zwei Drehelemente die wahlweise miteinander verbunden sind; einen zweiten Planetenradsatz, der wenigstens drei Drehelemente umfasst, umfassend ein Drehelement das ständig mit einem Drehelement des ersten Planetenradsatzes verbunden ist und ein Drehelement das sowohl mit einem Ausgangselement verbunden ist, als auch wahlweise mit einem weiteren Drehelement des ersten Planetenradsatzes verbunden ist; einen ersten Befestigungsmechanismus, der vorgesehen ist um eine Drehung eines Drehelements des zweiten Planetenradsatzes zu beschränken, mit Ausnahme von dem Drehelement das ständig mit dem Drehelement des ersten Planetenradsatzes verbunden ist und dem Drehelement, das sowohl mit dem Ausgangselement verbunden ist, als auch wahlweise mit einem weiteren Drehelement des ersten Planetenradsatzes verbunden ist; einen zweiten Befestigungsmechanismus, der vorgesehen ist um eine Drehung des Drehelements des ersten Planetenradsatzes zu beschränken, der ständig mit dem Drehelement des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist; einen dritten Drehmomentübertragungsmechanismus, der angeordnet ist um ein Drehelement des ersten Planetenradsatzes und ein Drehelement des zweiten Planetenradsatzes wahlweise zu verbinden und zu trennen; einen vierten Drehmomentübertragungsmechanismus, der angeordnet ist um zwei Drehelemente des ersten Planetenradsatzes wahlweise zu verbinden und zu trennen; einen ersten Motorgenerator, der ständig mit einem Drehelement des ersten Planetenradsatzes verbunden ist; und einen zweiten Motorgenerator, der ständig mit einem Drehelement des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist.
  12. Getriebe für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 11, wobei der erste Motorgenerator ständig mit einem Drehelement des ersten Planetenradsatzes verbunden ist, mit Ausnahme von den Drehelementen die wahlweise miteinander verbunden sind und dem Drehelement das ständig mit dem Drehelement des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist, und der zweite Motorgenerator ständig mit dem Drehelement des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist, der mit dem Drehelement des ersten Planetenradsatzes verbunden ist.
  13. Getriebe für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 12, wobei der erste Befestigungsmechanismus und der zweite Befestigungsmechanismus eine erste Bremse beziehungsweise eine zweite Bremse sind, welche die damit verbundenen Rotationsmittel beschränken können, und der dritte Drehmomentübertragungsmechanismus und der vierte Drehmomentübertragungsmechanismus eine erste Kupplung beziehungsweise eine zweite Kupplung sind, welche wahlweise zwei Drehelemente verbinden und trennen können, die relativ drehen können.
  14. Getriebe für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 13, wobei der erste Differentialradsatz ein Revenue-Typ-Planetenradsatz ist, der zweite Differentialradsatz ein einfacher Planetenradsatz ist, der erste Differentialradsatz ein 1-1 Sonnenrad, ein 1-2 Sonnenrad, ein erstes Trägerelement und ein erstes Hohlrad umfasst, und der zweite Differentialradsatz ein zweites Sonnenrad, ein zweites Trägerelement und ein zweites Hohlrad umfasst.
  15. Getriebe für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 14, wobei die zweite Kupplung angeordnet ist, um das erste Trägerelement und das erste Hohlrad des ersten Planetenradsatzes wahlweise zu verbinden und zu trennen, die erste Bremse angeordnet ist, um einen Drehung des zweiten Hohlrads zu beschränken, die zweite Bremse angeordnet ist, um eine Drehung des zweiten Sonnenrads zu beschränken, der zweite Motorgenerator ständig mit den zweiten Sonnenrad verbunden ist, und das Ausgangselement mit dem zweiten Trägerelement verbunden ist.
  16. Getriebe für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 15, wobei der Verbrennungsmotor mit dem ersten Trägerelement verbunden ist, der erste Motorgenerator ständig mit dem 1-2 Sonnenrad verbunden ist, das 1-1 Sonnenrad ständig mit dem zweiten Sonnenrad verbunden ist, und die erste Kupplung wahlweise das erste Hohlrad mit dem zweiten Trägerelement verbindet.
  17. Getriebe für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 15, wobei der Verbrennungsmotor mit dem ersten Hohlrad verbunden ist, der erste Motorgenerator ständig mit dem 1-1 Sonnenrad verbunden ist, das 1-2 Sonnenrad ständig mit dem zweiten Sonnenrad verbunden ist, und die erste Kupplung wahlweise das erste Trägerelement mit dem zweiten Trägerelement verbindet.
  18. Getriebe für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 15, wobei der Verbrennungsmotor mit dem ersten Trägerelement verbunden ist, der erste Motorgenerator ständig mit dem 1-2 Sonnenrad verbunden ist, das 1-1 Sonnenrad ständig mit dem zweiten Sonnenrad verbunden ist, und die erste Kupplung wahlweise das 1-2 Sonnenrad und das zweite Hohlrad verbindet.
  19. Getriebe für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 13, wobei der erste Differentialradsatz ein einfacher Planetenradsatz ist, der zweite Differentialradsatz ein revenue type Planetenradsatz ist, der erste Differentialradsatz ein erstes Sonnenrad, ein erstes Trägerelement und ein erstes Hohlrad umfasst, und der zweite Differentialradsatz ein 2-1 Sonnenrad, ein 2-2 Sonnenrad, ein zweites Trägerelement und ein zweites Hohlrad umfasst.
  20. Getriebe für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 19, wobei der Verbrennungsmotor ständig mit dem ersten Trägerelement verbunden ist, der erste Motorgenerator ständig mit dem ersten Sonnenrad verbunden ist, der zweite Motorgenerator ständig mit dem 2-1 Sonnenrad verbunden ist, die erste Kupplung angeordnet ist um das erste Trägerelement mit dem zweiten Trägerelement wahlweise zu verbinden, die zweite Kupplung angeordnet ist um das erste Hohlrad mit dem ersten Trägerelement wahlweise zu verbinden, die erste Bremse angeordnet ist um eine Drehung des 2-2 Sonnenrades zu beschränken, die zweite Bremse angeordnet ist um gleichzeitig eine Drehung des ersten Hohlrades und des 2-1 Sonnenrades zu beschränken, und das Ausgangselement ständig mit dem zweiten Hohlrad verbunden ist.
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