DE102011120574A1

DE102011120574A1 - Motorunterstütztes Getriebe

Info

Publication number: DE102011120574A1
Application number: DE102011120574A
Authority: DE
Inventors: Awadesh TIWARI; G.V. Ravikanth; Atul Kumar Agrawal; Madhukar Kumar; Vikas Bhu Sharma
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-12-13
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2012-06-14
Anticipated expiration: 2031-12-08
Also published as: DE102011120574B4; US20120149514A1; CN102537232B; US9156344B2; CN102537232A

Abstract

Ein Antriebsstrang weist eine Maschine mit einer Kurbelwelle auf. Der Antriebsstrang umfasst einen Planetenradsatz, der ein erstes, ein zweites und ein drittes Element aufweist. Das erste Element ist zur gemeinsamen Rotation mit einem Eingangselement verbunden. Eine erste Kupplung ist selektiv einrückbar, um die Kurbelwelle funktional mit dem Eingangselement zu verbinden. Eine zweite Kupplung ist selektiv einrückbar, um das Eingangselement mit einem feststehenden Element festzulegen. Ein Elektromotor/Generator weist einen Rotor auf, der zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Element funktional, verbunden ist. Es ist ein Ausgangselement vorgesehen, wobei ein Satz kämmender Zahnräder ausgestaltet ist, um Drehmoment von dem dritten Element auf das Ausgangselement zu übertragen. Ein erstes Zahnräderpaar und ein zweites Zahnräderpaar sind durch Einrückung einer ersten Synchroneinrichtung bzw. einer zweiten Synchroneinrichtung betreibbar, um zwei unterschiedliche feste Übersetzungsverhältnisse zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement zur Verfügung zu stellen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang mit einem Handschaltgetriebe und einem Motor/Generator.
HINTERGRUND
Herkömmliche Handschaltgetriebe benutzen eine vom Fahrer betätigte Kupplung und einen Schalthebel, der vom Fahrer von Hand geschaltet wird. Die Kupplung wird ausgerückt, wenn die Schaltgabel eine Synchroneinrichtung bewegt, um unterschiedliche Zahnräder einzurücken, die unterschiedliche feste Drehzahlverhältnisse bzw. Gänge (d. h. unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse) durch das Getriebe hindurch herstellen. Bei niedrigeren Übersetzungsverhältnissen erwarten Fahrer häufig höheres Drehmoment oder höhere Drehzahl als das Getriebe konstruktionsbedingt liefern kann. Dies bewirkt, dass der Fahrer das Gaspedal während dieser Übersetzungsverhältnisse übermäßig niederdrückt, wobei die Kraftstoffwirtschaftlichkeit abnimmt. Zusätzlich sind niedrige Übersetzungsverhältnisse in Handschaltgetrieben inhärent laut, da die Maschine während des Anfahrens mit niedrigeren Drehzahlen betrieben wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist ein Getriebe mit einem Motor/Generator vorgesehen, der betreibbar ist, um das Getriebe anzufahren und Drehmoment gleichzeitig mit einer Maschine durch einen Planetenradsatz zu liefern, um zuzulassen, dass die Maschine während relativ niedriger Ausgangsdrehzahlbereiche mit einer optimalen vorbestimmten Drehzahl arbeiten kann. Das Getriebe ist bei höheren Ausgangsdrehzahlen mit unterschiedlichen festen Übersetzungsverhältnissen betreibbar, um eine überlegene Kraftstoffwirtschaftlichkeit bei hohen Drehzahlen, wie etwa während Autobahnfahrt, zur Verfügung zu stellen.
Genauer ist ein Antriebsstrang mit einer Maschine versehen, die eine Maschinenkurbelwelle aufweist. Der Antriebsstrang umfasst einen Planetenradsatz, der ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element aufweist, wobei die Elemente ein Sonnenradelement, ein Trägerelement und ein Hohlradelement umfassen. Das erste Element ist zur gemeinsamen Rotation mit einem Eingangselement verbunden. Eine erste Kupplung ist selektiv einrückbar, um die Maschinenkurbelwelle funktional mit dem Eingangselement zu verbinden. Eine zweite Kupplung ist selektiv einrückbar, um das Eingangselement mit einem feststehenden Element festzulegen. Wie es hierin verwendet wird, ist ein feststehendes Element ein nicht rotierendes Element, wie etwa ein Getriebegehäuse. Ein Rotor eines Elektromotors/Generators ist zur gemeinsamen Rotation mit dem zweiten Element verbunden. Es ist ein Ausgangselement vorgesehen, wobei ein Satz kämmender Zahnräder ausgestaltet ist, um Drehmoment von dem dritten Element auf das Ausgangselement zu übertragen. Ein erstes Zahnräderpaar weist ein erstes Zahnrad auf, das zur Rotation mit dem Eingangselement verbunden ist, und ein zweites Zahnrad, das mit dem ersten Zahnrad kämmt und um das Ausgangselement drehbar ist. Ein zweites Zahnräderpaar weist ein drittes Zahnrad auf, das zur Rotation mit dem Eingangselement verbunden ist, und ein viertes Zahnrad, das mit dem dritten Zahnrad kämmt und um das Ausgangselement drehbar ist. Eine erste Synchroneinrichtung ist selektiv einrückbar, um das zweite Zahnrad zur gemeinsamen Rotation mit dem Ausgangselement zu verbinden. Eine zweite Synchroneinrichtung ist selektiv einrückbar, um das vierte Zahnrad zur gemeinsamen Rotation mit dem Ausgangselement zu verbinden.
Durch Vorsehen eines einzigen Planetenradsatzes und eines Elektromotors/Generators werden die Drehzahlverhältnisse, die normalerweise in niedrigeren manuellen Gängen eines Handschaltgetriebes erreicht werden, in einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus erreicht, der zulässt, dass die Maschine an ihrem effektivsten Arbeitspunkt für die Kraftstoffwirtschaftlichkeit arbeiten kann, während der Motor/Generator zusätzliches Drehmoment liefert. Der Antriebsstrang liefert die Vorzüge und den Fahrkomfort eines Handschaltgetriebes in den Betriebsmodi mit festem Übersetzungsverhältnis mit optimaler Kraftstoffwirtschaftlichkeit bei den niedrigeren Ausgangsdrehzahlen.
Der Motor/Generator wird ohne die Maschine zum Anfahren des Fahrzeugs verwendet, was die Kraftstoffwirtschaftlichkeit weiter verbessert. Der Motor/Generator kann auch gesteuert werden, um das Drehmoment an dem Ausgangselement während Schaltungen zwischen zwei festen Drehzahlverhältnissen zu variieren, was vor möglichem Versagen oder Schlupf der Synchroneinrichtungen schützt. Der Motor/Generator kann auch gesteuert werden, um Maschinenschwingungen während des elektrisch verstellbaren Betriebsmodus zu dämpfen. Der Motor/Generator kann gesteuert werden, um als Generator zu wirken, um mechanische Energie in gespeicherte elektrisch Energie umzuwandeln, etwa wenn ein Fahrzeug mit dem Antriebsstrang in einem rein elektrischen Betriebsmodus bergab fährt.
Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird, leicht deutlich werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Antriebsstrangs.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung ist ein Antriebsstrang 10 gezeigt, der eine Maschine 12 und ein Getriebe 14 umfasst. Wie es nachstehend weiter beschrieben wird, umfasst das Getriebe 14 einen Elektromotor/Generator 16, der verwendet wird, um zusätzliches Drehmoment an den Antriebsstrang 10 zu liefern, so dass die Maschine 12 an ihrem effektivsten Arbeitspunkt über einen Bereich von Ausgangsdrehzahlen betrieben werden kann, der typischerweise zu niedrigen festen Gängen in einem Handschaltgetriebe gehört.
Die Maschine 12 weist eine Maschinenkurbelwelle 18 auf, die selektiv über Einrückung einer ersten Kupplung 19 verbindbar ist, um Drehmoment an eine Eingangswelle 20, die hierin auch als ein Eingangselement bezeichnet wird, zu liefern. Die Einrückung der ersten Kupplung 19 wird aufrechterhalten, bis sie von dem Fahrzeugführer selektiv ausgerückt wird, indem er typischerweise ein Fußpedal oder eine andere Bedienereingabeeinrichtung niederdrückt, um die Maschinenkurbelwelle 18 von der Eingangswelle 20 zu trennen, oder durch eine Aktion eines Controllers 22, der einen Aktor (nicht gezeigt) mit Energie beaufschlagt, um die Kupplung 19 mit Hydraulikdruck einzurücken.
Der Controller 22 steuert auch die Einrückung einer zweiten Kupplung 24, die selektiv einrückbar ist, um eine Nabe 25 der Eingangswelle 20 mit einem feststehenden Element 26 zu verbinden, wodurch die Eingangswelle 20 an dem feststehenden Element 26 festgelegt wird. Die zweite Kupplung 24 kann eine elektromagnetische Kupplung sein, die einrückt, wenn ein elektrischer Strom angelegt wird, um ein Magnetfeld zu erzeugen.
Der Motor/Generator 16 umfasst einen Rotor 27 und einen Stator 28. Der Stator 28 ist an dem feststehenden Element 26 montiert. Der Controller 22 liefert elektrisch Energie, die in einer Energiespeichereinrichtung 29, wie etwa einer Batterie, gespeichert ist, an den Stator 28 durch einen Stromumrichter 30, der gespeicherten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, der von dem Motor/Generator 16 verwendet wird. Wenn der Motor/Generator 16 als Motor betrieben wird, wird Leistung an den Stator 28 geliefert, um ein mechanisches Drehmoment an dem Rotor 27 und Rotation des Rotors 27 zu bewirken. Der Rotor 27 rotiert um eine Drehachse koaxial mit der Eingangswelle 20. Wenn der Motor/Generator 16 als Generator betrieben wird, wird mechanisches Drehmoment des Rotors 27 in elektrische Leistung in dem Stator 28 umgewandelt, die durch den Stromumrichter 20 umgewandelt und in der Energiespeichereinrichtung 29 gespeichert wird.
Das Getriebe 14 weist auch einen Planetenradsatz 40 mit einem Sonnenradelement 42, einem Hohlradelement 44 und einem Trägerelement 46 auf. Die Planetenräder 47, die durch das Trägerelement 46 gelagert sind, kämmen mit dem Hohlradelement 44 und mit dem Sonnenradelement 42. Das Sonnenradelement 42 wird als das erste Element bezeichnet, das Hohlradelement 44 wird als das zweite Element bezeichnet und das Trägerelement 46 wird als das dritte Element bezeichnet. Das Sonnenradelement 42 ist zur gemeinsamen Rotation mit dem Eingangselement 20 verbunden. Das Hohlradelement 44 ist zur gemeinsamen Rotation mit dem Rotor 27 verbunden. Das Trägerelement 46 ist zur Rotation mit einem ersten Verteilerzahnrad 50 eines Verteilerzahnradsatzes 52 verbunden, der auch als ein Satz kämmender Zahnräder bezeichnet werden kann. Der Verteilerzahnradsatz 52 umfasst ein zweites Verteilerzahnrad 54, das mit dem ersten Verteilerzahnrad 50 kämmt. Das zweite Verteilerzahnrad 54 ist zur gemeinsamen Rotation mit einer Ausgangswelle 56, die auch als Ausgangselement bezeichnet wird, verbunden. Die Ausgangswelle 56 liegt im Allgemeinen parallel zu der Eingangswelle 20.
Ein erstes Zahnräderpaar 60 und ein zweites Zahnräderpaar 70 können verwendet werden, um Drehmoment von der Eingangswelle 20 auf die Ausgangswelle 56 mit unterschiedlichen Drehzahlverhältnissen zu übertragen. Das erste Zahnräderpaar 60 umfasst ein erstes Zahnrad 62, das zur gemeinsamen Rotation mit der Eingangswelle 20 verbunden ist und mit einem zweiten Zahnrad 64 kämmt, das um die Ausgangswelle 56 drehbar jedoch nicht zur Rotation mit dieser verbunden ist. Die Zahnräder 62, 64 können Stirnräder oder andere Typen kämmender Zahnräder sein. Eine erste Synchroneinrichtung 68 wird eingerückt, wenn eine hydraulisch betätigte Schaltgabel 69 (durch Controller 22 hydraulisch gesteuert) nach links in der Zeichnung bewegt wird, um das zweite Zahnrad 64 zur gemeinsamen Rotation mit der Ausgangswelle 56 einzurücken.
Das zweite Zahnräderpaar 70 umfasst ein drittes Zahnrad 72, das zur gemeinsamen Rotation mit der Eingangswelle 20 verbunden ist und mit einem vierten Zahnrad 74 kämmt, das um die Ausgangswelle 56 drehbar jedoch nicht zur Rotation mit dieser verbunden ist. Die Zahnräder 72, 74 können Stirnräder oder andere Typen kämmender Zahnräder sein. Eine zweite Synchroneinrichtung 76 wird eingerückt, wenn die Schaltgabel 69 nach rechts in der Zeichnung bewegt wird, um das vierte Zahnrad 74 zur gemeinsamen Rotation mit der Ausgangswelle 56 einzurücken. Die erste Synchroneinrichtung 68 und die zweite Synchroneinrichtung 76 liegen benachbart zueinander auf der Ausgangswelle 56 und können als eine Doppelsynchroneinrichtung einteilig hergestellt sein, wie es gezeigt ist. Wenn die erste Synchroneinrichtung 68 eingerückt ist, kann Drehmoment von der Eingangswelle 20 auf die Ausgangswelle 56 mit einem Drehzahlverhältnis übertragen werden, das von dem Zähneverhältnis von dem ersten Zahnrad 62 zu dem zweiten Zahnrad 64 abhängt. Wenn die zweite Synchroneinrichtung 76 eingerückt ist, kann Drehmoment von der Eingangswelle 20 auf die Ausgangswelle 56 mit einem Drehzahlverhältnis übertragen werden, das von dem Zähneverhältnis von dem dritten Zahnrad 72 zu dem vierten Zahnrad 74 abhängt.
Um das Getriebe 14 anzufahren, wird ein rein elektrischer Betriebsmodus hergestellt, indem Kupplung 24 eingerückt wird, während Kupplung 19 und Synchroneinrichtungen 68 und 76 nicht eingerückt werden. Die eingerückte Kupplung 24 lässt zu, dass ein Gegenwirkungsdrehmoment durch das feststehende Element 26 an dem Sonnenradelement 42 bereitgestellt wird. Die Maschine 12 ist ausgeschaltet, weil die Kraftstoffversorgung unterbrochen ist. Der Motor/Generator 16 wird gesteuert, um als Motor zu arbeiten und somit Drehmoment durch den Planetenradsatz 40 und den Verteilerzahnrad Satz 52 an die Ausgangswelle 56 zum Antreiben des Fahrzeugs zu liefern. Zusätzlich zum Anfahren des Fahrzeugs in einer Vorwärtsrichtung kann der Motor/Generator 16 derart gesteuert werden, dass der Rotor 27 in einer entgegengesetzten Drehrichtung rotiert, um die Ausgangswelle 56 in einer Rückwärtsdrehrichtung zu drehen, wobei ein Rückwärtsbetriebsmodus hergestellt wird. Der Rückwärtsbetriebsmodus ist auch ein rein elektrischer Betriebsmodus und gestattet einen Satz kämmender Zahnräder weniger und eine Synchroneinrichtung weniger, als sie notwendig wären, um Drehmoment von der Eingangswelle 20 auf die Ausgangswelle 56 in einer Rückwärtsdrehrichtung zu übertragen, wenn der Rückwärtsmodus durch die Maschine 12 beaufschlagt wäre.
Der rein elektrische Modus wird zum Anfahren des Fahrzeugs und bei relativ niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten, zum Beispiel von 0–10 Kilometern pro Stunde, verwendet. Das Anfahren ist eine Verbesserung gegenüber einem Anfahren unter Verwendung der Maschine in einem herkömmlichen Getriebe, da der Motor/Generator 16 die schnelle Beschleunigung bereitstellen kann, die von dem Fahrzeugführer erwartet wird, ohne Kraftstoffwirtschaftlichkeitsverluste, die mit einem übermäßigen Niederdrücken der Gasgabeeinrichtungsdrossel während des Anfahrens einhergehen. In dem rein elektrischen Betriebsmodus kann der Motor/Generator 16 gesteuert werden, um als Generator zu fungieren, wenn ein Fahrzeug mit dem Antriebsstrang 10 bergab fährt, um mechanische Energie in gespeicherte elektrische Energie umzuwandeln.
Sobald eine Schwellengeschwindigkeit nach dem Anfahren hergestellt ist, wie etwa eine Geschwindigkeit von 10 Kilometer pro Stunde, wird Kupplung 24 ausgerückt und Kupplung 19 eingerückt, so dass die Maschine 12 Drehmoment parallel zu dem Motor/Generator 16 in einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus liefert. In dem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus wird die Maschine 12 gesteuert, um bei einem vorbestimmten Punkt mit optimalem spezifischem Kraftstoffverbrauch (BSFC von brake specific fuel consumption) zu arbeiten, wobei ein vorbestimmtes Drehmoment oder eine vorbestimmte Drehzahl für die Kurbelwelle 18 und die Eingangswelle 20 bereitgestellt wird. Der Motor/Generator 16 wird gesteuert, um als Motor und alternativ als Generator während dieses Modus wie es die Betriebsbedingungen erfordern zu arbeiten, um das vom Bediener angewiesene Drehmoment an der Ausgangswelle 56 bereitzustellen, während zugelassen wird, dass die Maschine 12 bei der vorbestimmten Drehzahl für die optimale Kraftstoffwirtschaftlichkeit arbeiten kann. Der Motor/Generator 16 kann gesteuert werden, um Schwingungen der Maschine 12 elektrisch zu dämpfen, die während niedriger Umdrehungen pro Minute (U/min) auftreten können. Sensoren (nicht gezeigt), die angeben, dass übermäßige Schwingungen an der Kurbelwelle 18 auftreten, steuern den Motor/Generator 16 um als Motor oder als Generator zu wirken, wie es notwendig ist, um die Drehmomentschwankungen, die mit den Schwingungen einhergehen, auszulöschen. Weil von dem Motor/Generator 16 zusätzliches Drehmoment geliefert wird, kann die Maschine 12 kleiner bemessen werden gegenüber dem, was sonst erforderlich wäre, um angefordertem Drehmoment an der Ausgangswelle 56 nachzukommen.
Der elektrisch verstellbare Betriebsmodus wird verwendet, bis Sensoren (wie etwa an der Gasgabeeinrichtung) angeben, dass der Fahrzeugführer eine Drehzahl an der Ausgangswelle 56 wünscht, die eine relativ hohe Drehzahl bei niedrigem erforderlichen Drehmoment ist. Der Controller 22 steuert dann Ventile, die Hydraulikfluid zum Bewegen der Schaltgabel 69 nach links führen, um Synchroneinrichtung 68 einzurücken, was zulässt, dass Drehmoment von der Eingangswelle 20 auf die Ausgangswelle 56 übertragen werden kann. Gleichzeitig beendet der Controller 22 Leistung von der Batterie 29 zu dem Motor/Generator 16, was zulässt, dass der Rotor 27 freilaufen kann. Die Maschine 12 stellt nun Drehmoment an der Ausgangswelle 56 in einem Betriebsmodus mit fester Übersetzungsverhältnis mit einem Drehzahlverhältnis bereit, das durch das Zähneverhältnis von dem ersten Zahnrad 62 zu dem zweiten Zahnrad 64 bestimmt wird. Wenn die an der Ausgangswelle 56 angeforderte Drehzahl noch größer wird, wird der Controller 22 bewirken, dass Hydraulikfluid die Schaltgabel 69 nach rechts betätigt, wobei die Synchroneinrichtung 76 eingerückt und ein höheres festes Drehzahlverhältnis hergestellt wird, das durch das Zähneverhältnis von dem dritten Zahnrad 72 zu dem vierten Zahnrad 74 bestimmt wird. Die zwei Betriebsmodi mit festem Übersetzungsverhältnis sind konstruiert, um Drehzahlverhältnisse bereitzustellen, die im Allgemeinen äquivalent zu einem vierten Gang und einem fünften Gang in einem herkömmlichen Handschaltgetriebe sind. Die Kraftstoffwirtschaftlichkeit und der Komfort, die durch den Betrieb mit festen Übersetzungsverhältnissen bei diesen höheren Drehzahlen bereitgestellt werden, werden somit mit dem motorunterstützten Getriebe 14 nicht beeinträchtigt. Der Motor/Generator 16 kann Drehmoment liefern, wenn zwischen den Betriebsmodi mit festem Übersetzungsverhältnis umgeschaltet wird, um vor Schlupfen oder Versagen von einer oder beiden Synchroneinrichtungen 68, 76 zu schützen.
Während des elektrisch verstellbaren Betriebsmodus oder während Betriebsmodi mit festem Übersetzungsverhältnis, wenn das Fahrzeug gebremst werden muss oder bergab fährt, kann der Controller 22 den Motor/Generator 16 als Generator betreiben, um etwas von dem Drehmoment an der Ausgangswelle 56 in elektrische Energie umzuwandeln, die in der Energiespeichereinrichtung 29 gespeichert wird, was die Ausgangswelle 56 verlangsamt und Bremsenergie wiederauffängt.
Obgleich die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims

Antriebsstrang, umfassend: eine Maschine, die eine Maschinenkurbelwelle aufweist; einen Planetenradsatz, der ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element aufweist, wobei die Elemente ein Sonnenradelement, ein Trägerelement und ein Hohlradelement umfassen; ein Eingangselement; wobei das erste Element zur gemeinsamen Rotation mit dem Eingangselement verbunden ist; eine erste Kupplung, die selektiv einrückbar ist, um die Maschinenkurbelwelle funktional mit dem Eingangselement zu verbinden; eine zweite Kupplung, die selektiv einrückbar ist, um das Eingangselement mit einem feststehenden Element festzulegen; einen Elektromotor/Generator, der einen Rotor aufweist, der zur gemeinsamen Rotation funktional mit dem zweiten Element verbunden ist; ein Ausgangselement; einen Satz kämmender Zahnräder, der ausgestaltet ist, um Drehmoment von dem dritten Element auf das Ausgangselement zu übertragen; ein erstes Zahnräderpaar, das ein erstes Zahnrad, das zur Rotation mit dem Eingangselement verbunden ist, und ein zweites Zahnrad aufweist, das mit dem ersten Zahnrad kämmt und um das Ausgangselement drehbar ist; ein zweites Zahnräderpaar, das ein drittes Zahnrad, das zur Rotation mit dem Eingangselement verbunden ist, und ein viertes Zahnrad aufweist, das mit dem dritten Zahnrad kämmt und um das Ausgangselement drehbar ist; eine erste Synchroneinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das zweite Zahnrad zur gemeinsamen Rotation mit dem Ausgangselement zu verbinden; und eine zweite Synchroneinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das vierte Zahnrad zur gemeinsamen Rotation mit dem Ausgangselement zu verbinden.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei das Getriebe in einem rein elektrischen Betriebsmodus betreibbar ist, wenn die zweite Kupplung eingerückt ist und der Motor/Generator als Motor betrieben wird, um Drehmoment an das Ausgangselement zu liefern.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei das Getriebe in einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus betreibbar ist, wenn die erste Kupplung eingerückt ist, die Maschine eingeschaltet ist und der Motor/Generator Drehmoment an das zweite Element liefert.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei das Getriebe in einem ersten festen Drehzahlverhältnis betreibbar ist, wenn die erste Kupplung eingerückt ist, die Maschine eingeschaltet ist, der Motor/Generator ausgeschaltet ist und die erste Synchroneinrichtung eingerückt ist, und in einem zweiten festen Drehzahlverhältnis betreibbar ist, wenn die erste Kupplung eingerückt ist, die Maschine eingeschaltet ist, der Motor/Generator ausgeschaltet ist und die zweite Synchroneinrichtung eingerückt ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei das erste Element das Sonnenradelement ist, das zweite Element das Hohlradelement ist und das dritte Element das Trägerelement ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei der Motor/Generator in einem regenerativen Bremsmodus als Generator betrieben wird, um Drehmoment von dem zweiten Element aufzunehmen und dadurch das Ausgangselement zu verlangsamen.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei der Motor/Generator als Motor betrieben wird, um Drehmoment an das zweite Element zu liefern, die zweite Kupplung eingerückt ist und die erste Kupplung und die Synchroneinrichtungen nicht eingerückt sind, um das Getriebe anzufahren.
Antriebsstrang nach Anspruch 7, wobei die erste und zweite Kupplung eingerückt sind, die Synchroneinrichtungen nicht eingerückt sind, die Maschine eingeschaltet ist und einen vorbestimmten Betrag an Drehmoment an der Kurbelwelle bereitstellt, der Motor/Generator als Motor in einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus betrieben wird, wobei der Motor/Generator gesteuert wird, um einen variierenden Betrag an Drehmoment zu liefern, um variierenden Ausgangsdrehmomentanforderungen an dem Ausgangselement nachzukommen.
Antriebsstrang, umfassend: eine Maschine, die eine Maschinenkurbelwelle aufweist; ein Getriebe, das aufweist: einen Planetenradsatz, der ein Sonnenradelement, ein Trägerelement und ein Hohlradelement aufweist; eine Eingangswelle; wobei das Sonnenradelement zur gemeinsamen Rotation mit der Eingangswelle verbunden ist; eine erste Kupplung, die selektiv einrückbar ist, um die Maschinenkurbelwelle funktional mit der Eingangswelle zu verbinden; einen Elektromotor/Generator, der einen Rotor aufweist, der zur gemeinsamen Rotation mit dem Hohlradelement verbunden ist; eine Ausgangswelle im Allgemeinen parallel zu der Eingangswelle; einen Satz kämmender Zahnräder, der ausgestaltet ist, um Drehmoment von dem Hohlradelement auf die Ausgangswelle zu übertragen; ein erstes Zahnräderpaar, das ein erstes Zahnrad, das zur Rotation mit der Eingangswelle verbunden ist, und ein zweites Zahnrad aufweist, das mit dem ersten Zahnrad kämmt und um die Ausgangswelle drehbar ist; ein zweites Zahnräderpaar, das ein drittes Zahnrad, das zur Rotation mit der Eingangswelle verbunden ist, und ein viertes Zahnrad aufweist, das mit dem dritten Zahnrad kämmt und um die Ausgangswelle drehbar ist; eine erste Synchroneinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das zweite Zahnrad zur gemeinsamen Rotation mit der Ausgangswelle zu verbinden; eine zweite Synchroneinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das vierte Zahnrad zur gemeinsamen Rotation mit der Ausgangswelle zu verbinden; wobei die erste Synchroneinrichtung und die zweite Synchroneinrichtung benachbart zueinander angeordnet und als eine Doppelsynchroneinrichtung integriert sind; und wobei die Maschine, der Motor/Generator, die Kupplungen und die Synchroneinrichtungen betreibbar sind, um einen Anfahrmodus unter Verwendung von Drehmoment, das nur von dem Motor/Generator geliefert wird, einen elektrisch verstellbaren Modus unter Verwendung von Drehmoment, das sowohl von der Maschine als auch von dem Motor/Generator geliefert wird; und Modi mit festem Übersetzungsverhältnis unter Verwendung von Drehmoment, das nur von der Maschine geliefert wird, zur Verfügung zu stellen.
Antriebsstrang, umfassend: eine Maschine; ein Gegenwellengetriebe, das eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle aufweist; einen Elektromotor/Generator; einen Verteilerzahnradsatz, der ein erstes Verteilerzahnrad und ein zweites Verteilerzahnrad, das mit dem ersten Verteilerzahnrad kämmt und zur Rotation mit der Ausgangswelle montiert ist, aufweist; einen Planetenradsatz, der ein erstes Element, das zur Rotation mit der Eingangswelle verbunden ist, ein zweites Element, das zur Rotation mit dem Motor/Generator verbunden ist, und ein drittes Element aufweist, das zur Rotation mit dem ersten Verteilerzahnrad verbunden ist; eine erste Kupplung, die selektiv einrückbar ist, um die Maschine zur Rotation mit der Eingangswelle zu verbinden; eine zweite Kupplung, die selektiv einrückbar ist, um die Eingangswelle an einem feststehenden Element festzulegen; ein erstes und zweites Zahnräderpaar, die jeweils betreibbar sind, um Drehmoment von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle mit einem jeweiligen festen Drehzahlverhältnis durch selektiv einrückbare Synchroneinrichtungen zu übertragen, wenn die erste Kupplung eingerückt ist, die Maschine eingeschaltet ist und der Motor/Generator nicht mit Leistung beaufschlagt ist; und der Antriebsstrang in einem elektrisch verstellbaren Betriebsmodus betreibbar ist, in welchem der Motor gesteuert wird, um an dem Ausgangselement Drehmoment durch den Planetenradsatz hinzuzufügen, während die erste Kupplung eingerückt ist und die Maschine mit einer vorbestimmten Drehzahl betrieben wird, wobei der elektrisch verstellbare Betriebsmodus Drehzahlen an dem Ausgangselement liefert, die niedriger als Drehzahlen des Ausgangselements in den festen Drehzahlverhältnissen sind.