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Für die Anmeldung werden die Prioritäten der am 05. Juni 2012 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2012-0060456 und der am 09. Mai 2013 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2013-0052733 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Die Erfindung betrifft eine Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die ein sanftes Starten und Schalten erzielen kann und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit und das Beschleunigungsvermögen infolge des Hinzufügens einer ergänzenden elektrischen Antriebseinheit und einer Drehmomentwandlungsvorrichtung zu einer Doppelkupplungs-Leistungsübertragungsvorrichtung verbessern kann.
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Eine umweltfreundliche Technik von Fahrzeugen ist eine sehr bedeutende Technik, von welcher der Fortbestand der zukünftigen Automobilindustrie abhängig ist. Die Fahrzeughersteller konzentrieren sich auf die Entwicklung von umweltfreundlichen Fahrzeugen, um die Umwelt- und Kraftstoffverbrauchsbestimmungen zu erfüllen.
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Einige Beispiele einer zukünftigen Fahrzeugtechnik sind ein Elektrofahrzeug (EV) und ein Hybridelektrofahrzeug (HEV), die elektrische Energie verwenden, und ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT), das die Effizienz und den Komfort verbessert.
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Außerdem fördern die Fahrzeughersteller die Verbesserung der Effizienz in einem Leistungsabgabesystem, um die Abgasbestimmungen der Länder zu erfüllen und die Kraftstoffverbrauchseffizienz zu verbessern. Um die Effizienz des Leistungsabgabesystems zu verbessern, versuchen die Fahrzeughersteller, ein Start-Stopp(ISG)-System und ein regeneratives Bremssystem zur praktischen Verwendung zu bringen.
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Das ISG-System stoppt einen Verbrennungsmotor, wenn ein Fahrzeug stoppt, und startet den Verbrennungsmotor wieder, wenn das Fahrzeug zu fahren beginnt. Das regenerative Bremssystem betreibt einen Generator mittels kinetischer Energie des Fahrzeuges anstelle der Bremsung des Fahrzeuges durch Reibung, wenn das Fahrzeug bremst, speichert elektrische Energie, die zu diesem Zeitpunkt erzeugt wird, in einer Batterie, und verwendet die elektrische Energie wieder, wenn das Fahrzeug fährt.
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Außerdem ist das Hybridelektrofahrzeug ein Fahrzeug, das mehr als zwei Antriebsquellen verwendet, und mehr als zwei Antriebsquellen werden in verschiedener Weise kombiniert. Typischerweise verwendet das Hybridelektrofahrzeug einen Benzinmotor oder einen Dieselmotor, der mittels fossilem Brennstoff angetrieben wird, und einen Motor/Generator, der mittels elektrischer Energie angetrieben wird.
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Außerdem ist ein Beispiel eines Getriebes, das bei dem Hybridelektrofahrzeug angewendet wird, das DCT. Bei dem DCT werden zwei Kupplungen in einer Handschaltgetriebeanordnung verwendet. Daher können die Effizienz und der Komfort verbessert werden.
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Das heißt, das DCT erzielt wechselweise ungerade und gerade Gänge mittels zweier Kupplungen. Ein Mechanismus, der die ungeraden und geraden Gänge wechselweise erzielt, verbessert das Schaltgefühl derart, dass die Probleme eines herkömmlichen Handschaltgetriebes (MT) und eines automatisierten Handschaltgetriebes (AMT) gelöst werden.
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Jedoch hat das DCT Probleme derart, dass ein Kupplungsschaden und ein Energieverlust infolge von Kupplungsschlupf beim Starten auftreten können, die Sicherheit kann nicht gewährleistet werden, da ein übermäßiges Rückwärtsrollen infolge von Kupplungsschlupf beim Anfahren am Berg auftritt, und ein Schaltstoß im Vergleich zu einem Automatikgetriebe stark sein kann, da die Schaltzeit infolge der thermischen Belastbarkeit einer Kupplung zu kurz gesteuert wird.
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Mit der Erfindung wird eine Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug geschaffen, die ein sanftes Starten und Schalten durch Hinzufügen einer ergänzenden elektrischen Antriebseinheit und einer Drehmomentwandlungsvorrichtung zu einer Doppelkupplungs-Leistungsübertragungsvorrichtung realisiert, die Kraftstoffwirtschaftlichkeit durch Ermöglichen von regenerativer Bremsung verbessert, und das Beschleunigungsvermögen durch das Drehmoment eines Motor/Generators beim Beschleunigen verbessert.
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Nach einem Aspekt der Erfindung kann eine Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug aufweisen: eine ergänzende elektrische Antriebseinheit, die als ein Motor oder ein Generator betrieben wird, eine Drehmomentwandlungsvorrichtung, die einen Planetengetriebesatz mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Drehelement aufweist, wobei das erste Drehelement mit der ergänzenden elektrischen Antriebseinheit verbunden ist, das zweite Drehelement mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist, und das dritte Drehelement als ein Abtriebselement betrieben wird, eine Antriebsvorrichtung, die eine erste Antriebswelle, die direkt mit dem zweiten Drehelement verbunden ist und mit wenigstens einem daran fest angeordneten Antriebsrad versehen ist, und eine zweite Antriebswelle aufweist, die auf derselben Achse wie die erste Antriebswelle ohne Drehbeeinflussung mit der ersten Antriebswelle angeordnet ist, direkt mit dem dritten Drehelement verbunden ist und mit wenigstens einem daran fest angeordneten Antriebsrad versehen ist, eine Direktkupplungsvorrichtung, die wahlweise zwei Drehelemente unter dem ersten, dem zweiten und dem dritten Drehelement der Drehmomentwandlungsvorrichtung derart miteinander verbindet, dass die Drehmomentwandlungsvorrichtung in einen Direktkupplungszustand gelangen kann, und eine Gangabtriebsvorrichtung, die ein Drehmoment der Antriebsvorrichtung umwandelt und das umgewandelte Drehmoment abgibt.
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Die Gangabtriebsvorrichtung kann eine erste und eine zweite Abtriebswelle, die parallel zu der ersten und der zweiten Antriebswelle angeordnet sind, und eine Mehrzahl von Gangrädern aufweisen, die wahlweise über Synchronisationsmodule, die an der ersten und der zweiten Abtriebswelle angeordnet sind, mit der ersten Abtriebswelle oder der zweiten Abtriebswelle wirksam verbunden sind.
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Die erste Antriebswelle kann eine Hohlwelle sein, wobei die zweite Antriebswelle die erste Antriebswelle koaxial durchdringt.
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Die zweite Antriebswelle kann eine Hohlwelle sein, wobei die erste Antriebswelle die zweite Antriebswelle koaxial durchdringt.
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Die ergänzende elektrische Antriebseinheit kann einen Rotor, der mit dem ersten Drehelement der Drehmomentwandlungsvorrichtung verbunden ist, und einen Stator aufweisen, der den Rotor umschließt und an einem Getriebegehäuse befestigt ist.
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Die Drehmomentwandlungsvorrichtung kann ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern sein, wobei das erste Drehelement ein Sonnenrad ist, das zweite Drehelement ein Planetenradträger ist, und das dritte Drehelement ein Hohlrad ist.
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Die Drehmomentwandlungsvorrichtung kann ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern sein, wobei das erste Drehelement ein Planetenradträger ist, das zweite Drehelement ein Sonnenrad ist, und das dritte Drehelement ein Hohlrad ist.
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Die Drehmomentwandlungsvorrichtung kann ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern sein, wobei das erste Drehelement ein Sonnenrad ist, das zweite Drehelement ein Hohlrad ist, und das dritte Drehelement ein Planetenradträger ist.
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Die Drehmomentwandlungsvorrichtung kann ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern sein, wobei das erste Drehelement ein Hohlrad ist, das zweite Drehelement ein Sonnenrad ist, und das dritte Drehelement ein Planetenradträger ist.
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Die Direktkupplungsvorrichtung kann eine Kupplung sein, die zwischen dem zweiten Drehelement und der zweiten Antriebswelle montiert ist.
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Die Direktkupplungsvorrichtung kann zwischen dem ersten Drehelement der Drehmomentwandlungsvorrichtung und sowohl der ersten als auch der zweiten Antriebswelle montiert sein.
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Die Direktkupplungsvorrichtung kann eine Kupplung sein, die zwischen dem dritten Drehelement und der zweiten Antriebswelle angeordnet ist.
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Die Direktkupplungsvorrichtung kann eine Kupplung sein, die zwischen dem ersten Drehelement und dem zweiten Drehelement angeordnet ist.
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Die Direktkupplungsvorrichtung kann eine Kupplung sein, die zwischen dem ersten Drehelement und dem dritten Drehelement angeordnet ist.
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Die Direktkupplungsvorrichtung kann eine Kupplung sein, die zwischen dem zweiten Drehelement und dem dritten Drehelement angeordnet ist.
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Die Gangabtriebsvorrichtung kann aufweisen: eine erste Gangabtriebseinheit, welche die erste Abtriebswelle, die parallel zu der ersten und der zweiten Antriebswelle angeordnet ist, und ein erstes und ein zweites Synchronisationsmodul aufweist, die an der ersten Abtriebswelle angeordnet sind, wobei die erste Gangabtriebseinheit durch wahlweise Betätigung des ersten und des zweiten Synchronisationsmoduls wahlweise vier Gangräder mit der ersten Abtriebswelle verbindet und das Drehmoment als vier Gänge abgibt, eine zweite Gangabtriebseinheit, welche die zweite Abtriebswelle, die parallel zu der ersten und der zweiten Antriebswelle angeordnet ist, und ein drittes und ein viertes Synchronisationsmodul aufweist, die an der zweiten Abtriebswelle angeordnet sind, wobei die zweite Gangabtriebseinheit durch wahlweise Betätigung des dritten und des vierten Synchronisationsmoduls wahlweise vier andere Gangräder mit der zweiten Abtriebswelle verbindet und das Drehmoment als vier andere Gänge abgibt, und eine Rückwärtsgangabtriebseinheit, die eine Rückwärtsgangwelle und ein Zwischenrad aufweist, das an der Rückwärtsgangwelle angeordnet ist und mit einem Antriebsrad unter den Antriebsrädern an der zweiten Antriebswelle und einem Gangrad unter den Gangrädern an der zweiten Abtriebswelle im Eingriff steht.
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Das wenigstens eine Antriebsrad, das an der ersten Antriebswelle fest angeordnet ist, kann ein erstes Antriebsrad, das in einem ersten Vorwärtsgang betrieben wird, ein zweites Antriebsrad, das in einem siebten Vorwärtsgang betrieben wird, und ein drittes Antriebsrad aufweisen, das in einem dritten Vorwärtsgang oder einem fünften Vorwärtsgang betrieben wird, wobei das erste, das zweite und das dritte Antriebsrad in der genannten Reihenfolge von einer Vorderseite zu einer Rückseite der ersten Antriebswelle angeordnet sind, und das wenigstens eine Antriebsrad, das an der zweiten Antriebswelle fest angeordnet ist, kann ein viertes Antriebsrad, das in einem vierten Vorwärtsgang betrieben wird, ein fünftes Antriebsrad, das in einem zweiten Vorwärtsgang betrieben wird, ein sechstes Antriebsrad, das in einem Rückwärtsgang betrieben wird, und ein siebtes Antriebsrad aufweisen, das in einem sechsten Vorwärtsgang betrieben wird, wobei das vierte, das fünfte, das sechste und das siebte Antriebsrad in der genannten Reihenfolge von einer Vorderseite zu einer Rückseite der zweiten Antriebswelle angeordnet sind.
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Das erste Synchronisationsmodul kann wahlweise ein erstes Gangrad, das mit dem ersten Antriebsrad im Eingriff steht, oder ein drittes Gangrad, das mit dem dritten Antriebsrad im Eingriff steht, mit der ersten Abtriebswelle verbinden, das zweite Synchronisationsmodul kann wahlweise ein zweites Gangrad, das mit dem fünften Antriebsrad im Eingriff steht, oder ein sechstes Gangrad, das mit dem siebten Antriebsrad im Eingriff steht, mit der ersten Abtriebswelle verbinden, das dritte Synchronisationsmodul kann wahlweise ein siebtes Gangrad, das mit dem zweiten Antriebsrad im Eingriff steht, oder ein fünftes Gangrad, das mit dem dritten Antriebsrad im Eingriff steht, mit der zweiten Abtriebswelle verbinden, und das vierte Synchronisationsmodul kann wahlweise ein viertes Gangrad, das mit dem vierten Antriebsrad im Eingriff steht, oder ein Rückwärtsgangrad, das mit dem Zwischenrad im Eingriff steht, mit der zweiten Abtriebswelle verbinden.
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Das Zwischenrad kann mit dem sechsten Antriebsrad an der zweiten Antriebswelle im Eingriff stehen.
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Das wenigstens eine Antriebsrad, das an der ersten Antriebswelle fest angeordnet ist, kann ein erstes Antriebsrad, das in einem zweiten Vorwärtsgang oder einem Rückwärtsgang betrieben wird, und ein zweites Antriebsrad aufweisen, das in einem vierten Vorwärtsgang oder einem sechsten Vorwärtsgang betrieben wird, wobei das erste und das zweite Antriebsrad in der genannten Reihenfolge von einer Vorderseite zu einer Rückseite der ersten Antriebswelle angeordnet sind, und das wenigstens eine Antriebsrad, das an der zweiten Antriebswelle fest angeordnet ist, kann ein drittes Antriebsrad, das in einem fünften Vorwärtsgang betrieben wird, ein viertes Antriebsrad, das in einem ersten Vorwärtsgang betrieben wird, ein fünftes Antriebsrad, das in einem siebten Vorwärtsgang betrieben wird, und ein sechstes Antriebsrad aufweisen, das in einem dritten Vorwärtsgang betrieben wird, wobei das dritte, das vierte, das fünfte und das sechste Antriebsrad in der genannten Reihenfolge von einer Vorderseite zu einer Rückseite der zweiten Antriebswelle angeordnet sind.
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Das erste Synchronisationsmodul kann wahlweise ein zweites Gangrad, das mit dem ersten Antriebsrad im Eingriff steht, oder ein sechstes Gangrad, das mit dem zweiten Antriebsrad im Eingriff steht, mit der ersten Abtriebswelle verbinden, das zweite Synchronisationsmodul kann wahlweise ein erstes Gangrad, das mit dem vierten Antriebsrad im Eingriff steht, oder ein drittes Gangrad, das mit dem sechsten Antriebsrad im Eingriff steht, mit der ersten Abtriebswelle verbinden, das dritte Synchronisationsmodul kann wahlweise ein Rückwärtsgangrad, das mit dem Zwischenrad im Eingriff steht, oder ein viertes Gangrad, das mit dem zweiten Antriebsrad im Eingriff steht, mit der zweiten Abtriebswelle verbinden, und das vierte Synchronisationsmodul kann wahlweise ein fünftes Gangrad, das mit dem dritten Antriebsrad im Eingriff steht, oder ein siebtes Gangrad, das mit dem fünften Antriebsrad im Eingriff steht, mit der zweiten Abtriebswelle verbinden.
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Das Zwischenrad kann ein Rad mit großem Durchmesser, das mit dem ersten Antriebsrad im Eingriff steht, und ein Rad mit kleinem Durchmesser aufweisen, das mit dem Rückwärtsgangrad im Eingriff steht.
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Das wenigstens eine Antriebsrad, das an der ersten Antriebswelle fest angeordnet ist, kann ein erstes Antriebsrad, das in einem zweiten Vorwärtsgang oder einem Rückwärtsgang betrieben wird, und ein zweites Antriebsrad aufweisen, das in einem vierten Vorwärtsgang oder einem sechsten Vorwärtsgang betrieben wird, wobei das erste und das zweite Antriebsrad in der genannten Reihenfolge von einer Vorderseite zu einer Rückseite der ersten Antriebswelle angeordnet sind, und das wenigstens eine Antriebsrad, das an der zweiten Antriebswelle fest angeordnet ist, kann ein drittes Antriebsrad, das in einem siebten Vorwärtsgang betrieben wird, ein viertes Antriebsrad, das in einem ersten Vorwärtsgang betrieben wird, ein fünftes Antriebsrad, das in einem fünften Vorwärtsgang betrieben wird, und ein sechstes Antriebsrad aufweisen, das in einem dritten Vorwärtsgang betrieben wird, wobei das dritte, das vierte, das fünfte und das sechste Antriebsrad in der genannten Reihenfolge von einer Vorderseite zu einer Rückseite der zweiten Antriebswelle angeordnet sind.
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Das erste Synchronisationsmodul kann wahlweise ein zweites Gangrad, das mit dem ersten Antriebsrad im Eingriff steht, oder ein sechstes Gangrad, das mit dem zweiten Antriebsrad im Eingriff steht, mit der ersten Abtriebswelle verbinden, das zweite Synchronisationsmodul kann wahlweise ein erstes Gangrad, das mit dem vierten Antriebsrad im Eingriff steht, oder ein drittes Gangrad, das mit dem sechsten Antriebsrad im Eingriff steht, mit der ersten Abtriebswelle verbinden, das dritte Synchronisationsmodul kann wahlweise ein Rückwärtsgangrad, das mit dem Zwischenrad im Eingriff steht, oder ein viertes Gangrad, das mit dem zweiten Antriebsrad im Eingriff steht, mit der zweiten Abtriebswelle verbinden, und das vierte Synchronisationsmodul kann wahlweise ein siebtes Gangrad, das mit dem dritten Antriebsrad im Eingriff steht, oder ein fünftes Gangrad, das mit dem fünften Antriebsrad im Eingriff steht, mit der zweiten Abtriebswelle verbinden.
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Das Zwischenrad kann ein Rad mit großem Durchmesser und ein Rad mit kleinem Durchmesser aufweisen, die an der Rückwärtsgangwelle angeordnet sind, wobei das Rad mit großem Durchmesser mit dem ersten Antriebsrad im Eingriff steht, und das Rad mit kleinem Durchmesser mit dem Rückwärtsgangrad im Eingriff steht.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 ein Schema einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine Betriebstabelle der Leistungsübertragungsvorrichtung aus 1;
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3 ein Schema einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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4 ein Schema einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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5 ein Schema einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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6 ein Schema einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer fünften beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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7 eine Betriebstabelle der Leistungsübertragungsvorrichtung aus 6;
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8 ein Schema einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer sechsten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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9 ein Schema einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer siebten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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10 ein Schema einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer achten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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11 ein Schema einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer neunten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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12 ein Schema einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer zehnten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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13 ein Schema einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer elften beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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14 ein Schema einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer zwölften beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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15 ein Schema einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer dreizehnten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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16 ein Schema einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer vierzehnten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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17 ein Schema einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer fünfzehnten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
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18 ein Schema einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer sechzehnten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
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In den Figuren sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Mit Bezug auf die Zeichnung werden nachfolgend beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
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Mit Bezug auf 1 weist eine Leistungsübertragungsvorrichtung gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung eine ergänzende elektrische Antriebseinheit 2, eine Drehmomentwandlungsvorrichtung PG, eine Antriebsvorrichtung 8 und 10, eine Direktkupplungsvorrichtung CL und eine Gangabtriebsvorrichtung OUT1, OUT2 und REOUT auf.
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Die ergänzende elektrische Antriebseinheit weist einen Motor/Generator 2 auf, der in einem herkömmlichen Elektrofahrzeug verwendet wird, und der Motor/Generator 2 weist einen Rotor 4 und einen Stator 6 auf, um gleichzeitig als ein Motor und ein Generator zu wirken.
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Der Rotor 4 ist mit irgendeinem Drehelement der Drehmomentwandlungsvorrichtung verbunden, und der Stator 6 ist an einem Getriebegehäuse H befestigt.
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Die Drehmomentwandlungsvorrichtung weist einen Planetengetriebesatz PG auf. In der ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Planetengetriebesatz mit Doppelplanetenrädern, der drei Drehelemente aufweist, als die Drehmomentwandlungsvorrichtung verwendet.
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Die drei Drehelemente sind ein erstes Drehelement N1, das ein Sonnenrad S umfasst, ein zweites Drehelement N2, das einen Planetenradträger PC umfasst, und ein drittes Drehelement N3, das ein Hohlrad R umfasst.
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Das erste Drehelement N1 ist mit dem Rotor 4 derart verbunden, dass es ein Drehmoment des Rotors 4 aufnimmt oder ein Drehmoment an den Rotor 4 überträgt.
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Das zweite Drehelement N2 ist direkt mit einer Abtriebswelle OS eines Verbrennungsmotors ENG, d. h. einer Antriebsquelle derart verbunden, dass es als ein Antriebselement betrieben wird, und überträgt eine Drehzahl der Abtriebswelle OS an die Gangabtriebsvorrichtung.
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Das dritte Drehelement N3 wird als ein Abtriebselement betrieben, das ein Drehmoment an die Gangabtriebsvorrichtung überträgt.
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Die Antriebsvorrichtung weist eine erste Antriebswelle 8 und eine zweite Antriebswelle 10 auf.
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Die erste Antriebswelle 8 ist eine Hohlwelle, und ein vorderer Endabschnitt der ersten Antriebswelle 8 ist direkt mit dem zweiten Drehelement N2 der Drehmomentwandlungsvorrichtung verbunden. Die zweite Antriebswelle 10 ist ohne eine Drehbeeinflussung mit der ersten Antriebswelle 8 in der ersten Antriebswelle 8 eingesetzt. Ein vorderer Endabschnitt der zweiten Antriebswelle 10 ist direkt mit dem dritten Drehelement N3 der Drehmomentwandlungsvorrichtung verbunden und ist wahlweise mit dem zweiten Drehelement N2 über die dazwischen angeordnete Direktkupplungsvorrichtung verbunden.
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Ein erstes, ein zweites und ein drittes Antriebsrad G1, G2 und G3 sind mit vorbestimmten Abständen an der ersten Antriebswelle 8 angeordnet. Das erste, das zweite und das dritte Antriebsrad G1, G2 und G3 sind in einer Reihenfolge des ersten, des zweiten und des dritten Antriebsrades G1, G2 und G3 von einer Vorderseite zu einer Rückseite der ersten Antriebswelle 8 angeordnet.
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Ein viertes, ein fünftes, ein sechstes und ein siebtes Antriebsrad G4, G5, G6 und G7 sind mit vorbestimmten Abständen an der zweiten Antriebswelle 10 angeordnet. Das vierte, das fünfte, das sechste und das siebte Antriebsrad G4, G5, G6 und G7 sind an einem hinteren Abschnitt der zweiten Antriebswelle 10 angeordnet, welche durch die erste Antriebswelle 8 hindurchtritt, und sind in einer Reihenfolge des vierten, des fünften, des sechsten und des siebten Antriebsrades G4, G5, G6 und G7 von einer Vorderseite zu einer Rückseite der zweiten Antriebswelle 10 angeordnet.
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Das erste, das zweite, das dritte, das vierte, das fünfte, das sechste und das siebte Antriebsrad G1, G2, G3, G4, G5, G6 und G7 sind Antriebsräder, die in dem jeweiligen Gang betrieben werden. Das heißt, das erste Antriebsrad G1 wird in einem ersten Vorwärtsgang betrieben, das zweite Antriebsrad G2 wird in einem siebten Vorwärtsgang betrieben, das dritte Antriebsrad G3 wird in einem dritten Vorwärtsgang und einem fünften Vorwärtsgang betrieben, das vierte Antriebsrad G4 wird in einem vierten Vorwärtsgang betrieben, das fünfte Antriebsrad G5 wird in einem zweiten Vorwärtsgang betrieben, das sechste Antriebsrad G6 wird in einem Rückwärtsgang betrieben, und das siebte Antriebsrad wird in einem sechsten Vorwärtsgang betrieben.
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Das heißt, die Antriebsräder für die ungeraden Gänge sind an der ersten Antriebswelle 8 angeordnet, und die Antriebsräder für die geraden Gänge sind an der zweiten Antriebswelle 10 angeordnet.
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Die Direktkupplungsvorrichtung weist eine Kupplung CL auf und überträgt wahlweise ein Drehmoment des zweiten Drehelements N2 an die zweite Antriebswelle 10. Wenn die Kupplung CL betrieben wird, drehen sich das zweite und das dritte Drehelement N2 und N3 der Drehmomentwandlungsvorrichtung als eine Einheit, und der Planetengetriebesatz ist in einem Direktkupplungszustand.
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Die Kupplung CL der Direktkupplungsvorrichtung kann eine herkömmliche Mehrscheibenkupplung des Naßtyps sein und wird von einem Hydrauliksteuerungssystem gesteuert. Außerdem kann die Kupplung CL eine Mehrscheibenkupplung des Trockentyps sein.
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Die Gangabtriebsvorrichtung kann ein Drehmoment von jedem Antriebsrad aufnehmen, das Drehmoment umwandeln und das umgewandelte Drehmoment abgeben. Die Gangabtriebsvorrichtung weist eine erste und eine zweite Gangabtriebseinheit OUT1 und OUT2 und eine Rückwärtsgangabtriebseinheit REOUT auf, die in vorbestimmten Abständen von und parallel zu der ersten und der zweiten Antriebswelle 8 und 10 angeordnet sind.
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Die erste Gangabtriebseinheit OUT1 weist eine erste Abtriebswelle 12, die im Abstand von und parallel zu der ersten und der zweiten Antriebswelle 8 und 10 angeordnet ist, ein erstes, ein zweites, ein drittes und ein sechstes Gangrad D1, D2, D3 und D6, ein erstes Synchronisationsmodul SL1, das an der ersten Abtriebswelle 12 angeordnet ist und wahlweise das erste Gangrad D1 oder das dritte Gangrad D3 mit der ersten Abtriebswelle 12 verbindet, und ein zweites Synchronisationsmodul SL2 auf, das an der ersten Abtriebswelle 12 angeordnet ist und wahlweise das zweite Gangrad D2 oder das sechste Gangrad D6 mit der ersten Abtriebswelle 12 verbindet.
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Das erste Gangrad D1 steht mit dem ersten Antriebsrad G1 im Eingriff, und das dritte Gangrad D3 steht mit dem dritten Antriebsrad G3 im Eingriff.
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Das zweite Gangrad D2 steht mit dem fünften Antriebsrad G5 im Eingriff, und das sechste Gangrad D6 steht mit dem siebten Antriebsrad G7 im Eingriff.
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Außerdem wird das Drehmoment, das von der ersten Gangabtriebseinheit OUT1 umgewandelt wird, über ein erstes Abtriebsrad, das an einem vorderen Endabschnitt oder einem hinteren Endabschnitt der ersten Abtriebswelle 12 montiert ist, an eine herkömmliche Differentialvorrichtung übertragen.
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Die zweite Gangabtriebseinheit OUT2 weist eine zweite Abtriebswelle 14, die im Abstand von und parallel zu der ersten und der zweiten Antriebswelle 8 und 10 angeordnet ist, ein viertes, ein fünftes und ein siebtes Gangrad D4, D5 und D7 und ein Rückwärtsgangrad RG, ein drittes Synchronisationsmodul SL3, das an der zweiten Abtriebswelle 14 angeordnet ist und wahlweise das fünfte Gangrad D5 oder das siebte Gangrad D7 mit der zweiten Abtriebswelle 14 verbindet, und ein viertes Synchronisationsmodul SL4 auf, das an der zweiten Abtriebswelle 14 angeordnet ist und wahlweise das vierte Gangrad D4 oder das Rückwärtsgangrad RG mit der zweiten Abtriebswelle 14 verbindet.
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Das siebte Gangrad D7 steht mit dem zweiten Antriebsrad G2 im Eingriff, und das fünfte Gangrad D5 steht mit dem dritten Antriebsrad G3 im Eingriff.
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Das vierte Gangrad D4 steht mit dem vierten Antriebsrad G4 im Eingriff, und das Rückwärtsgangrad RG steht mit einem Zwischenrad ID einer Rückwärtsgangvorrichtung im Eingriff.
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Außerdem wird das Drehmoment, das von der zweiten Gangabtriebseinheit OUT2 umgewandelt wird, über ein zweites Abtriebsrad, das an einem vorderen Endabschnitt oder einem hinteren Endabschnitt der zweiten Abtriebswelle 14 montiert ist, an die herkömmliche Differentialvorrichtung übertragen.
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Die Rückwärtsgangabtriebseinheit REOUT weist das Zwischenrad ID auf, das einstückig mit einer Rückwärtsgangwelle 16 ausgebildet ist.
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Das Zwischenrad ID steht gleichzeitig mit dem sechsten Antriebsrad G6 und dem Rückwärtsgangrad RG im Eingriff. Wenn sich die zweite Antriebswelle 10 dreht, wird ein Drehmoment des sechsten Antriebsrades G6 über das Zwischenrad ID an das Rückwärtsantriebsrad RG übertragen, und das geänderte Drehmoment wird über das zweite Abtriebsrad der zweiten Abtriebswelle 14 an die herkömmliche Differentialvorrichtung übertragen. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Rückwärtsdrehzahl abgegeben.
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Da das erste, das zweite, das dritte und das vierte Synchronisationsmodul SL1, SL2, SL3 und SL4 einem technisch versierten Fachmann wohlbekannt sind, wird deren ausführliche Beschreibung weggelassen. Außerdem werden Muffen SLE1, SLE2, SLE3 und SLE4, die bei dem ersten, dem zweiten, dem dritten und dem vierten Synchronisationsmodul SL1, SL2, SL3 und SL4 verwendet werden, von zusätzlichen Betätigungseinrichtungen betätigt, die von einer Getriebesteuereinrichtung gesteuert werden, wie einem technisch versierten Fachmann wohlbekannt ist.
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Mit Bezug auf 2 wird bei der Leistungsübertragungsvorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die Kupplung CL in dem Rückwärtsgang REV und den geraden Gängen sowie beim Laden betrieben. Die Muffen SLE1, SLE2, SLE3 und SLE4 des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Synchronisationsmoduls SL1, SL2, SL3 und SL4 werden mit den Gangrädern D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7 und RG der entsprechenden Gänge wirksam gekuppelt.
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[Neutral]
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In einem Neutral N-Zustand sind die erste Abtriebswelle 12 und das zweite Gangrad D2 über die Muffe SLE2 des zweiten Synchronisationsmoduls SL2 wirksam miteinander verbunden oder gar kein Synchronisationsmodul wird betätigt.
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Der Grund, warum in dem Neutral N-Zustand die erste Abtriebswelle 12 und das zweite Gangrad D2 über die Muffe SLE2 des zweiten Synchronisationsmoduls SL2 wirksam miteinander verbunden sind, besteht darin, dass das Fahrzeug nicht im ersten Vorwärtsgang, sondern im zweiten Vorwärtsgang gestartet wird.
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Außerdem wird, wenn eine Batterie in dem Neutral N-Zustand geladen wird, die Kupplung CL derart betrieben, dass die Drehmomentwandlungsvorrichtung in den Direktkupplungszustand gelangen kann. In diesem Falle wird das Drehmoment des Verbrennungsmotors an den Rotor 4 derart übertragen, dass die Batterie wirksam geladen wird.
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[Rückwärtsgang]
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Wenn das Fahrzeug im Rückwärtsgang REV gestartet wird, wird die Startsteuerung in einem Zustand durchgeführt, in dem die zweite Abtriebswelle 14 und das Rückwärtsgangrad RG über die Muffe SLE4 des vierten Synchronisationsmoduls SL4 wirksam miteinander verbunden sind. Danach wird durch einen Betrieb der Kupplung CL das Schalten in den Rückwärtsgang REV vollendet.
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[Erster Vorwärtsgang]
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In einem Zustand, in dem die erste Abtriebswelle 12 und das zweite Gangrad D2 über die Muffe SLE2 des zweiten Synchronisationsmoduls SL2 wirksam miteinander verbunden sind, wird die Startsteuerung durchgeführt, wenn das Fahrzeug in einem D-Bereich gestartet wird.
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Wenn die erste Abtriebswelle 12 und das erste Gangrad D1 über die Muffe SLE1 des ersten Synchronisationsmoduls SL1 wirksam miteinander verbunden sind, während das Fahrzeug gestartet wird, wird das Schalten in den ersten Vorwärtsgang vollendet.
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[Zweiter Vorwärtsgang]
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Die Muffe SLE1 des ersten Synchronisationsmoduls SL1, die in dem ersten Vorwärtsgang betätigt wurde, wird derart gesteuert, dass sie in ihre Neutralposition in dem zweiten Vorwärtsgang bewegt wird. Danach wird, wenn die Kupplung CL betrieben wird, das Schalten in den zweiten Vorwärtsgang vollendet.
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[Dritter Vorwärtsgang]
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Die Kupplung CL, die in dem zweiten Vorwärtsgang betrieben wurde, wird in dem dritten Vorwärtsgang freigegeben. Danach wird, wenn die erste Abtriebswelle 12 und das dritte Gangrad D3 über die Muffe SLE1 des ersten Synchronisationsmoduls SL1 wirksam miteinander verbunden sind, das Schalten in den dritten Vorwärtsgang vollendet.
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Zu diesem Zeitpunkt sind die erste Abtriebswelle 12 und das zweite Gangrad D2 über die Muffe SLE2 des zweiten Synchronisationsmoduls SL2 wirksam miteinander verbunden, jedoch hat dies keinerlei Auswirkung auf das Schalten.
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[Vierter Vorwärtsgang]
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Die Muffe SLE1 des ersten Synchronisationsmoduls SL1 und die Muffe SLE2 des zweiten Synchronisationsmoduls SL2, die in dem dritten Vorwärtsgang betätigt wurden, werden derart gesteuert, dass sie in ihre Neutralpositionen in dem vierten Vorwärtsgang bewegt werden. Danach wird, wenn die zweite Abtriebswelle 14 und das vierte Gangrad D4 über die Muffe SLE4 des vierten Synchronisationsmoduls SL4 wirksam miteinander verbunden sind und die Kupplung CL betrieben wird, das Schalten in den vierten Vorwärtsgang vollendet.
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[Fünfter Vorwärtsgang]
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Die Kupplung CL, die in dem vierten Vorwärtsgang betrieben wurde, wird in dem fünften Vorwärtsgang freigegeben. Danach wird, wenn die zweite Abtriebswelle 14 und das fünfte Gangrad D5 über die Muffe SLE3 des dritten Synchronisationsmoduls SL3 wirksam miteinander verbunden sind, das Schalten in den fünften Vorwärtsgang vollendet.
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Zu diesem Zeitpunkt sind die zweite Abtriebswelle 14 und das vierte Gangrad D4 über die Muffe SLE4 des vierten Synchronisationsmoduls SL4 wirksam miteinander verbunden, jedoch hat dies keinerlei Auswirkung auf das Schalten.
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[Sechster Vorwärtsgang]
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Die Muffe SLE3 des dritten Synchronisationsmoduls SL3 und die Muffe SLE4 des vierten Synchronisationsmoduls SL4, die in dem fünften Vorwärtsgang betätigt wurden, werden derart gesteuert, dass sie in ihre Neutralpositionen in dem sechsten Vorwärtsgang bewegt werden. Danach wird, wenn die erste Abtriebswelle 12 und das sechste Gangrad D6 über die Muffe SLE2 des zweiten Synchronisationsmoduls SL2 wirksam miteinander verbunden sind und die Kupplung CL betrieben wird, das Schalten in den sechsten Vorwärtsgang vollendet.
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[Siebter Vorwärtsgang]
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Die Kupplung CL, die in dem sechsten Vorwärtsgang betrieben wurde, wird in dem siebten Vorwärtsgang freigegeben. Danach wird, wenn die zweite Abtriebswelle 14 und das siebte Gangrad D7 über die Muffe SLE3 des dritten Synchronisationsmoduls SL3 wirksam miteinander verbunden sind, das Schalten in den siebten Vorwärtsgang vollendet.
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Zu diesem Zeitpunkt sind die erste Abtriebswelle 12 und das sechste Gangrad D6 über die Muffe SLE2 des zweiten Synchronisationsmoduls SL2 wirksam miteinander verbunden, jedoch hat dies keinerlei Auswirkung auf das Schalten.
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Während des Schaltens wird das Drehmoment des Verbrennungsmotors direkt an die erste Antriebswelle 8 übertragen und an die zweite Antriebswelle 10 nur dann übertragen, wenn die Kupplung CL betrieben wird.
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Wenn der Motor/Generator 2, der die ergänzende elektrische Antriebseinheit ist, in einem Zustand angetrieben wird, in dem die Kupplung CL nicht betrieben wird, ändert die Drehmomentwandlungsvorrichtung das Drehmoment entsprechend den Drehzahlen des Motor/Generators 2 und des Verbrennungsmotors ENG und überträgt das geänderte Drehmoment an die zweite Antriebswelle 10.
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Wenn die Kupplung CL in einem Zustand betrieben wird, in dem der Motor/Generator 2, der die ergänzende elektrische Antriebseinheit ist, angetrieben wird, ändert die Drehmomentwandlungsvorrichtung das Drehmoment nicht und überträgt das unveränderte Drehmoment an die erste und die zweite Antriebswelle 8 und 10.
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Wenn der Motor/Generator 2, der die ergänzende elektrische Antriebseinheit ist, betrieben wird, wenn das Fahrzeug in den Vorwärtsgängen und dem Rückwärtsgang fährt, ist ein regeneratives Bremsen möglich.
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Mit Bezug auf 3 ist bei einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die Kupplung CL, die den Planetengetriebesatz PG, der die Drehmomentwandlungsvorrichtung ist, in den Direktkupplungszustand bringen kann, zwischen der ersten Antriebswelle 8 und dem ersten Drehelement N1 des Planetengetriebesatzes PG angeordnet.
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Daher hat die Kupplung CL gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zu der ersten beispielhaften Ausführungsform eine andere Position, jedoch sind die Funktionen und die anderen Bauteile gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform dieselben wie die der ersten beispielhaften Ausführungsform, so dass eine ausführliche Beschreibung weggelassen wird.
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Mit Bezug auf 4 ist bei einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die Kupplung CL, die den Planetengetriebesatz PG, der die Drehmomentwandlungsvorrichtung ist, in den Direktkupplungszustand bringen kann, zwischen der zweiten Antriebswelle 10 und dem dritten Drehelement N3 angeordnet.
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Daher hat die Kupplung CL gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zu der ersten beispielhaften Ausführungsform eine andere Position, jedoch sind die Funktionen und die anderen Bauteile gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform dieselben wie die der ersten beispielhaften Ausführungsform, so dass eine ausführliche Beschreibung weggelassen wird.
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Mit Bezug auf 5 unterscheiden sich bei einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die Antriebsvorrichtung, die Gangabtriebsvorrichtung und die Rückwärtsgangvorrichtung von denen der ersten beispielhaften Ausführungsform.
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Im Einzelnen sind das erste und das zweite Antriebsrad G1 und G2 an der ersten Antriebswelle 8 fest angeordnet, und das dritte, das vierte, das fünfte und das sechste Antriebsrad G3, G4, G5 und G6 sind an der zweiten Antriebswelle 10 angeordnet.
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Das erste Antriebsrad G1 wird in einem zweiten Vorwärtsgang und einem Rückwärtsgang betrieben, das zweite Antriebsrad G2 wird in einem vierten Vorwärtsgang oder einem sechsten Vorwärtsgang betrieben, das dritte Antriebsrad G3 wird in einem fünften Vorwärtsgang betrieben, das vierte Antriebsrad G4 wird in einem ersten Vorwärtsgang betrieben, das fünfte Antriebsrad G5 wird in einem siebten Vorwärtsgang betrieben, und das sechste Antriebsrad G6 wird in einem dritten Vorwärtsgang betrieben.
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Außerdem sind die Antriebsräder für die geraden Gänge und den Rückwärtsgang an der ersten Antriebswelle 8 angeordnet, und die Antriebsräder für die ungeraden Gänge sind an der zweiten Antriebswelle 10 angeordnet.
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Die Gangabtriebsvorrichtung weist eine erste und eine zweite Gangabtriebseinheit OUT1 und OUT2 und eine Rückwärtsgangabtriebseinheit REOUT auf, die in vorbestimmten Abständen von und parallel zu der ersten und der zweiten Antriebswelle 8 und 10 angeordnet sind.
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Die erste Gangabtriebseinheit OUT1 weist eine erste Abtriebswelle 12, die im Abstand von und parallel zu der ersten und der zweiten Antriebswelle 8 und 10 angeordnet ist, ein erstes, ein zweites, ein drittes und ein sechstes Gangrad D1, D2, D3 und D6, ein erstes Synchronisationsmodul SL1, das an der ersten Abtriebswelle 12 angeordnet ist und wahlweise das zweite Gangrad D2 oder das sechste Gangrad D6 mit der ersten Abtriebswelle 12 verbindet, und ein zweites Synchronisationsmodul SL2 auf, das an der ersten Abtriebswelle 12 angeordnet ist und wahlweise das erste Gangrad D1 oder das dritte Gangrad D3 mit der ersten Abtriebswelle 12 verbindet.
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Das zweite Gangrad D2 steht mit dem ersten Antriebsrad G1 im Eingriff, und das sechste Gangrad D6 steht mit dem zweiten Antriebsrad G2 im Eingriff.
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Das erste Gangrad D1 steht mit dem vierten Antriebsrad G4 im Eingriff, und das dritte Gangrad D3 steht mit dem sechsten Antriebsrad G6 im Eingriff.
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Außerdem wird das Drehmoment, das von der ersten Gangabtriebseinheit OUT1 umgewandelt wird, über ein erstes Abtriebsrad, das an einem vorderen Endabschnitt oder einem hinteren Endabschnitt der ersten Abtriebswelle 12 montiert ist, an eine herkömmliche Differentialvorrichtung übertragen.
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Die zweite Gangabtriebseinheit OUT2 weist eine zweite Abtriebswelle 14, die im Abstand von und parallel zu der ersten und der zweiten Antriebswelle 8 und 10 angeordnet ist, ein viertes, ein fünftes und ein siebtes Gangrad D4, D5 und D7 und ein Rückwärtsgangrad RG, ein drittes Synchronisationsmodul SL3, das an der zweiten Abtriebswelle 14 angeordnet ist und wahlweise das Rückwärtsgangrad RG oder das vierte Gangrad D4 mit der zweiten Abtriebswelle 14 verbindet, und ein viertes Synchronisationsmodul SL4 auf, das an der zweiten Abtriebswelle 14 angeordnet ist und wahlweise das fünfte Gangrad D5 oder das siebte Gangrad D7 mit der zweiten Abtriebswelle 14 verbindet.
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Das Rückwärtsgangrad RG steht mit einem Zwischenrad der Rückwärtsgangabtriebseinheit REOUT im Eingriff, und das vierte Gangrad D4 steht mit dem zweiten Antriebsrad G2 im Eingriff.
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Das fünfte Gangrad D5 steht mit dem dritten Antriebsrad G3 im Eingriff, und das siebte Gangrad D7 steht mit dem fünften Antriebsrad G5 im Eingriff.
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Außerdem wird das Drehmoment, das von der zweiten Gangabtriebseinheit OUT2 umgewandelt wird, über ein zweites Abtriebsrad, das an einem vorderen Endabschnitt oder einem hinteren Endabschnitt der zweiten Abtriebswelle 14 montiert ist, an die herkömmliche Differentialvorrichtung übertragen.
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Die Rückwärtsgangabtriebseinheit REOUT weist eine Rückwärtsgangwelle 16 und das Zwischenrad auf, das ein Rad mit großem Durchmesser 18 und ein Rad mit kleinem Durchmesser 20 aufweist und an der Rückwärtsgangwelle 16 angeordnet ist.
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Die Rückwärtsgangwelle 16 ist parallel zu der ersten und der zweiten Abtriebswelle 12 und 14 angeordnet, das Rad mit großem Durchmesser 18 steht mit dem ersten Antriebsrad G1 im Eingriff, und das Rad mit kleinem Durchmesser 20 steht immer mit dem Rückwärtsgangrad RG im Eingriff.
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Daher wird das Drehmoment des ersten Antriebsrades G1 über das Rad mit großem Durchmesser 18 und das Rad mit kleinem Durchmesser 20 an das Rückwärtsgangrad RG übertragen, und das umgewandelte Drehmoment wird über das zweite Abtriebsrad der zweiten Abtriebswelle 14 an die herkömmliche Differentialvorrichtung übertragen. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Rückwärtsdrehzahl abgegeben.
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Die Positionen der Räder gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung unterscheiden sich von denen gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, jedoch sind die Funktionen und die anderen Bauteile gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform dieselben wie die der ersten beispielhaften Ausführungsform, so dass eine ausführliche Beschreibung weggelassen wird.
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Mit Bezug auf 6 weist eine Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer fünften beispielhaften Ausführungsform der Erfindung eine ergänzende elektrische Antriebseinheit 2, eine Drehmomentwandlungsvorrichtung PG, eine Antriebsvorrichtung 8 und 10, eine Direktkupplungsvorrichtung CL und eine Gangabtriebsvorrichtung OUT1, OUT2 und REOUT auf.
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Da die Leistungsübertragungsvorrichtung gemäß der fünften beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ähnlich der gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform ist, werden die Unterschiede zwischen der ersten und der fünften beispielhaften Ausführungsform beschrieben.
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Die Antriebsvorrichtung weist eine erste Antriebswelle 8 und eine zweite Antriebswelle 10 auf.
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Die zweite Antriebswelle 10 ist eine Hohlwelle, und ein vorderer Endabschnitt der zweiten Antriebswelle 10 ist direkt mit dem dritten Drehelement N3 der Drehmomentwandlungsvorrichtung verbunden. Die erste Antriebswelle 8 ist ohne eine Drehbeeinflussung mit der zweiten Antriebswelle 10 in der zweiten Antriebswelle 10 eingesetzt. Ein vorderer Endabschnitt der ersten Antriebswelle 8 ist direkt mit dem zweiten Drehelement N2 der Drehmomentwandlungsvorrichtung verbunden.
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Ein erstes und ein zweites Antriebsrad G1 und G2 sind mit einem vorbestimmten Abstand an der zweiten Antriebswelle 10 angeordnet.
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Ein drittes, ein viertes, ein fünftes und ein sechstes Antriebsrad G3, G4, G5 und G6 sind mit vorbestimmten Abständen an der ersten Antriebswelle 8 angeordnet. Das dritte, das vierte, das fünfte und das sechste Antriebsrad G3, G4, G5 und G6 sind an einem hinteren Abschnitt der ersten Antriebswelle 8 angeordnet, welche durch die zweite Antriebswelle 10 hindurchtritt, und sind in einer Reihenfolge des dritten, des vierten, des fünften und des sechsten Antriebsrades G3, G4, G5 und G6 von einer Vorderseite zu einer Rückseite angeordnet.
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Das erste, das zweite, das dritte, das vierte, das fünfte und das sechste Antriebsrad G1, G2, G3, G4, G5 und G6 sind Antriebsräder, die in dem jeweiligen Gang betrieben werden. Das heißt, das erste Antriebsrad G1 wird in einem zweiten Vorwärtsgang und einem Rückwärtsgang betrieben, das zweite Antriebsrad G2 wird in einem vierten Vorwärtsgang und einem sechsten Vorwärtsgang betrieben, das dritte Antriebsrad G3 wird in einem siebten Vorwärtsgang betrieben, das vierte Antriebsrad G4 wird in einem ersten Vorwärtsgang betrieben, das fünfte Antriebsrad G5 wird in einem fünften Vorwärtsgang betrieben, und das sechste Antriebsrad G6 wird in einem dritten Vorwärtsgang betrieben.
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Außerdem sind die Antriebsräder für die ungeraden Gänge an der ersten Antriebswelle 8 angeordnet, und die Antriebsräder für die geraden Gänge sind an der zweiten Antriebswelle 10 angeordnet.
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Die Gangabtriebsvorrichtung kann ein Drehmoment von jedem Antriebsrad aufnehmen, das Drehmoment umwandeln und das umgewandelte Drehmoment abgeben. Die Gangabtriebsvorrichtung weist eine erste und eine zweite Gangabtriebseinheit OUT1 und OUT2 und eine Rückwärtsgangabtriebseinheit REOUT auf, die in vorbestimmten Abständen von und parallel zu der ersten und der zweiten Antriebswelle 8 und 10 angeordnet sind.
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Die erste Gangabtriebseinheit OUT1 weist eine erste Abtriebswelle 12, die im Abstand von und parallel zu der ersten und der zweiten Antriebswelle 8 und 10 angeordnet ist, ein erstes, ein zweites, ein drittes und ein sechstes Gangrad D1, D2, D3 und D6, ein erstes Synchronisationsmodul SL1, das an der ersten Abtriebswelle 12 angeordnet ist und wahlweise das zweite Gangrad D2 oder das sechste Gangrad D6 mit der ersten Abtriebswelle 12 verbindet, und ein zweites Synchronisationsmodul SL2 auf, das an der ersten Abtriebswelle 12 angeordnet ist und wahlweise das erste Gangrad D1 oder das dritte Gangrad D3 mit der ersten Abtriebswelle 12 verbindet.
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Das zweite Gangrad D2 steht mit dem ersten Antriebsrad G1 im Eingriff, und das sechste Gangrad D6 steht mit dem zweiten Antriebsrad G2 im Eingriff.
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Das erste Gangrad D1 steht mit dem vierten Antriebsrad G4 im Eingriff, und das dritte Gangrad D3 steht mit dem sechsten Antriebsrad G6 im Eingriff.
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Außerdem wird das Drehmoment, das von der ersten Gangabtriebseinheit OUT1 umgewandelt wird, über ein erstes Abtriebsrad, das an einem vorderen Endabschnitt oder einem hinteren Endabschnitt der ersten Abtriebswelle 12 montiert ist, an eine herkömmliche Differentialvorrichtung übertragen.
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Die zweite Gangabtriebseinheit OUT2 weist eine zweite Abtriebswelle 14, die im Abstand von und parallel zu der ersten und der zweiten Antriebswelle 8 und 10 angeordnet ist, ein viertes, ein fünftes und ein siebtes Gangrad D4, D5 und D7 und ein Rückwärtsgangrad RG, ein drittes Synchronisationsmodul SL3, das an der zweiten Abtriebswelle 14 angeordnet ist und wahlweise das Rückwärtsgangrad RG oder das vierte Gangrad D4 mit der zweiten Abtriebswelle 14 verbindet, und ein viertes Synchronisationsmodul SL4 auf, das an der zweiten Abtriebswelle 14 angeordnet ist und wahlweise das fünfte Gangrad D5 oder das siebte Gangrad D7 mit der zweiten Abtriebswelle 14 verbindet.
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Das Rückwärtsgangrad RG steht mit einem Zwischenrad der Rückwärtsgangabtriebseinheit REOUT im Eingriff, und das vierte Gangrad D4 steht mit dem zweiten Antriebsrad G2 im Eingriff.
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Das fünfte Gangrad D5 steht mit dem fünften Antriebsrad G5 im Eingriff, und das siebte Gangrad D7 steht mit dem dritten Antriebsrad G3 im Eingriff.
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Außerdem wird das Drehmoment, das von der zweiten Gangabtriebseinheit OUT2 umgewandelt wird, über ein zweites Abtriebsrad, das an einem vorderen Endabschnitt oder einem hinteren Endabschnitt der zweiten Abtriebswelle 14 montiert ist, an die herkömmliche Differentialvorrichtung übertragen.
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Die Rückwärtsgangabtriebseinheit REOUT weist eine Rückwärtsgangwelle 16 und das Zwischenrad auf, das ein Rad mit großem Durchmesser 18 und ein Rad mit kleinem Durchmesser 20 aufweist und an der Rückwärtsgangwelle 16 angeordnet ist.
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Die Rückwärtsgangwelle 16 ist parallel zu der erste und der zweiten Abtriebswelle 12 und 14 angeordnet, das Rad mit großem Durchmesser 18 steht mit dem ersten Antriebsrad G1 im Eingriff, und das Rad mit kleinem Durchmesser 20 steht immer mit dem Rückwärtsgangrad RG im Eingriff.
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Daher wird das Drehmoment des ersten Antriebsrades G1 über das Rad mit großem Durchmesser 18 und das Rad mit kleinem Durchmesser 20 an das Rückwärtsgangrad RG übertragen, und das umgewandelte Drehmoment wird über das zweite Abtriebsrad der zweiten Abtriebswelle 14 an die herkömmliche Differentialvorrichtung übertragen. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Rückwärtsdrehzahl abgegeben.
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Da das erste, das zweite, das dritte und das vierte Synchronisationsmodul SL1, SL2, SL3 und SL4 einem technisch versierten Fachmann wohlbekannt sind, wird deren ausführliche Beschreibung weggelassen. Außerdem werden Muffen SLE1, SLE2, SLE3 und SLE4, die bei dem ersten, dem zweiten, dem dritten und dem vierten Synchronisationsmodul SL1, SL2, SL3 und SL4 verwendet werden, von zusätzlichen Betätigungseinrichtungen betätigt, die von einer Getriebesteuereinrichtung gesteuert werden, wie einem technisch versierten Fachmann wohlbekannt ist.
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Mit Bezug auf 7 wird bei der Leistungsübertragungsvorrichtung gemäß der fünften beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die Kupplung CL in dem Rückwärtsgang REV und den geraden Gängen sowie beim Laden betrieben. Die Muffen SLE1, SLE2, SLE3 und SLE4 des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Synchronisationsmoduls SL1, SL2, SL3 und SL4 werden mit den Gangrädern D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7 und RG der entsprechenden Gänge wirksam gekuppelt.
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[Neutral]
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In einem Neutral N-Zustand sind die erste Abtriebswelle 12 und das zweite Gangrad D2 über die Muffe SLE1 des ersten Synchronisationsmoduls SL1 wirksam miteinander verbunden oder gar kein Synchronisationsmodul wird betätigt.
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Der Grund, warum in dem Neutral N-Zustand die erste Abtriebswelle 12 und das zweite Gangrad D2 wirksam miteinander verbunden sind, besteht darin, dass das Fahrzeug nicht im ersten Vorwärtsgang, sondern im zweiten Vorwärtsgang gestartet wird.
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Außerdem wird, wenn eine Batterie in dem Neutral N-Zustand geladen wird, die Kupplung CL derart betrieben, dass die Drehmomentwandlungsvorrichtung in den Direktkupplungszustand gelangen kann. In diesem Falle wird das Drehmoment des Verbrennungsmotors an den Rotor 4 derart übertragen, dass die Batterie wirksam geladen wird.
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[Rückwärtsgang]
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Wenn das Fahrzeug im Rückwärtsgang REV gestartet wird, sind die zweite Abtriebswelle 14 und das Rückwärtsgangrad RG über die Muffe SLE3 des dritten Synchronisationsmoduls SL3 wirksam miteinander verbunden, und die Startsteuerung des Verbrennungsmotors ENG und des Motor/Generators 2 werden durchgeführt. Danach wird durch einen Betrieb der Kupplung CL das Schalten in den Rückwärtsgang REV vollendet.
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[Erster Vorwärtsgang]
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Die erste Abtriebswelle 12 und das zweite Gangrad D2 sind über die Muffe SLE1 des ersten Synchronisationsmoduls SL1 wirksam miteinander verbunden, wenn das Fahrzeug in einem D-Bereich gestartet wird, und die Startsteuerung des Verbrennungsmotors ENG und des Motor/Generators 2 wird durchgeführt.
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Nachdem die erste Abtriebswelle 12 und das erste Gangrad D1 über die Muffe SLE2 des zweiten Synchronisationsmoduls SL2 wirksam miteinander verbunden sind, während das Fahrzeug gestartet wird, wird das Schalten in den ersten Vorwärtsgang vollendet.
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[Zweiter Vorwärtsgang]
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Die Muffe SLE2 des zweiten Synchronisationsmoduls SL2, die in dem ersten Vorwärtsgang betätigt wurde, wird in eine Neutralposition gesteuert. Danach wird, wenn die Kupplung CL betrieben wird, das Schalten in den zweiten Vorwärtsgang vollendet.
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[Dritter Vorwärtsgang]
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Wenn die Kupplung CL, die in dem zweiten Vorwärtsgang betrieben wurde, freigegeben ist und die erste Abtriebswelle 12 und das dritte Gangrad D3 über die Muffe SLE2 des zweiten Synchronisationsmoduls SL2 wirksam miteinander verbunden sind, wird das Schalten in den dritten Vorwärtsgang vollendet.
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Zu diesem Zeitpunkt sind die erste Abtriebswelle 12 und das zweite Gangrad D2 über die Muffe SLE1 des ersten Synchronisationsmoduls SL1 wirksam miteinander verbunden, jedoch hat dies keinerlei Auswirkung auf das Schalten.
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[Vierter Vorwärtsgang]
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Die Muffe SLE1 des ersten Synchronisationsmoduls SL1 und die Muffe SLE2 des zweiten Synchronisationsmoduls SL2, die in dem dritten Vorwärtsgang betätigt wurden, werden in ihre Neutralpositionen bewegt. Danach wird, wenn die zweite Abtriebswelle 14 und das vierte Gangrad D4 über die Muffe SLE3 des dritten Synchronisationsmoduls SL3 wirksam miteinander verbunden sind und die Kupplung CL betrieben wird, das Schalten in den vierten Vorwärtsgang vollendet.
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[Fünfter Vorwärtsgang]
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Wenn die Kupplung CL, die in dem vierten Vorwärtsgang betrieben wurde, freigegeben ist und die zweite Abtriebswelle 14 und das fünfte Gangrad D5 über die Muffe SLE4 des vierten Synchronisationsmoduls SL4 wirksam miteinander verbunden sind, das Schalten in den fünften Vorwärtsgang vollendet.
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Zu diesem Zeitpunkt sind die zweite Abtriebswelle 14 und das vierte Gangrad D4 über die Muffe SLE3 des dritten Synchronisationsmoduls SL3 wirksam miteinander verbunden, jedoch hat dies keinerlei Auswirkung auf das Schalten.
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[Sechster Vorwärtsgang]
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Die Muffe SLE3 des dritten Synchronisationsmoduls SL3 und die Muffe SLE4 des vierten Synchronisationsmoduls SL4, die in dem fünften Vorwärtsgang betätigt wurden, werden in ihre Neutralpositionen bewegt. Danach wird, wenn die erste Abtriebswelle 12 und das sechste Gangrad D6 über die Muffe SLE1 des ersten Synchronisationsmoduls SL1 wirksam miteinander verbunden sind, wird das Schalten in den sechsten Vorwärtsgang vollendet.
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[Siebter Vorwärtsgang]
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Wenn die Kupplung CL, die in dem sechsten Vorwärtsgang betrieben wurde, freigegeben ist und die zweite Abtriebswelle 14 und das siebte Gangrad D7 über die Muffe SLE4 des vierten Synchronisationsmoduls SL4 wirksam miteinander verbunden sind, wird das Schalten in den siebten Vorwärtsgang vollendet.
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Zu diesem Zeitpunkt sind die erste Abtriebswelle 12 und das sechste Gangrad D6 über die Muffe SLE1 des ersten Synchronisationsmoduls SL1 wirksam miteinander verbunden, jedoch hat dies keinerlei Auswirkung auf das Schalten.
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Mit Bezug auf 8 kann bei einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer sechsten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die Kupplung CL wahlweise das Sonnenrad S, welches das erste Drehelement N1 ist, mit dem Hohlrad R, welches das dritte Drehelement N3 ist, verbinden.
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Da die Funktionen und die Bauteile gemäß der sechsten beispielhaften Ausführungsform mit Ausnahme der Position der Kupplung CL dieselben wie die der fünften beispielhaften Ausführungsform sind, wird eine ausführliche Beschreibung weggelassen.
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Mit Bezug auf 9 kann bei einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer siebten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die Kupplung CL wahlweise den Planetenradträger PC, der das zweite Drehelement N2 ist, mit dem Hohlrad R, welches das dritte Drehelement N3 ist, verbinden.
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Da die Funktionen und die Bauteile gemäß der siebten beispielhaften Ausführungsform mit Ausnahme der Position der Kupplung CL dieselben wie die der fünften beispielhaften Ausführungsform sind, wird eine ausführliche Beschreibung weggelassen.
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Mit Bezug auf 10 ist bei einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer achten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung der Planetenradträger PC das erste Drehelement N1, das Sonnenrad S ist das zweite Drehelement N2, und das Hohlrad R ist das dritte Drehelement N3.
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Zu diesem Zeitpunkt kann die Kupplung CL wahlweise den Planetenradträger PC, der das erste Drehelement N1 ist, mit dem Sonnenrad S, welches das zweite Drehelement N2 ist, verbinden.
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Da die Funktionen und die Bauteile gemäß der achten beispielhaften Ausführungsform mit Ausnahme der Antriebsverbindung des Planetengetriebesatzes PG und der Position der Kupplung CL dieselben wie die der fünften beispielhaften Ausführungsform sind, wird eine ausführliche Beschreibung weggelassen.
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Mit Bezug auf 11 ist bei einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer neunten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung der Planetenradträger PC das erste Drehelement N1, das Sonnenrad S ist das zweite Drehelement N2, und das Hohlrad R ist das dritte Drehelement N3.
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Zu diesem Zeitpunkt kann die Kupplung CL wahlweise den Planetenradträger PC, der das erste Drehelement N1 ist, mit dem Hohlrad R, welches das dritte Drehelement N3 ist, verbinden.
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Da die Funktionen und die Bauteile gemäß der neunten beispielhaften Ausführungsform mit Ausnahme der Antriebsverbindung des Planetengetriebesatzes PG und der Position der Kupplung CL dieselben wie die der fünften beispielhaften Ausführungsform sind, wird eine ausführliche Beschreibung weggelassen.
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Mit Bezug auf 12 ist bei einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer zehnten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung der Planetenradträger PC das erste Drehelement N1, das Sonnenrad S ist das zweite Drehelement N2, und das Hohlrad R ist das dritte Drehelement N3.
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Zu diesem Zeitpunkt kann die Kupplung CL wahlweise das Sonnenrad S, welches das zweite Drehelement N2 ist, mit dem Hohlrad R, welches das dritte Drehelement N3 ist, verbinden.
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Da die Funktionen und die Bauteile gemäß der zehnten beispielhaften Ausführungsform mit Ausnahme der Antriebsverbindung des Planetengetriebesatzes PG und der Position der Kupplung CL dieselben wie die der fünften beispielhaften Ausführungsform sind, wird eine ausführliche Beschreibung weggelassen.
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Mit Bezug auf 13 ist bei einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer elften beispielhaften Ausführungsform der Erfindung der Planetengetriebesatz PG ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern.
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Daher ist das Sonnenrad S das erste Drehelement N1, das Hohlrad R ist das zweite Drehelement N2, und der Planetenradträger PC ist das dritte Drehelement N3.
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Zu diesem Zeitpunkt kann die Kupplung CL wahlweise das Sonnenrad S, welches das erste Drehelement N1 ist, mit dem Hohlrad R, welches das zweite Drehelement N2 ist, verbinden.
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Da die Funktionen und die Bauteile gemäß der elften beispielhaften Ausführungsform mit Ausnahme des Typs des Planetengetriebesatzes PG und der Position der Kupplung CL dieselben wie die der fünften beispielhaften Ausführungsform sind, wird eine ausführliche Beschreibung weggelassen.
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Mit Bezug auf 14 ist bei einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer zwölften beispielhaften Ausführungsform der Erfindung der Planetengetriebesatz PG ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern.
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Daher ist das Sonnenrad S das erste Drehelement N1, das Hohlrad R ist das zweite Drehelement N2, und der Planetenradträger PC ist das dritte Drehelement N3.
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Zu diesem Zeitpunkt kann die Kupplung CL wahlweise das Sonnenrad S, welches das erste Drehelement N1 ist, mit dem Planetenradträger PC, der das dritte Drehelement N3 ist, verbinden.
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Da die Funktionen und die Bauteile gemäß der zwölften beispielhaften Ausführungsform mit Ausnahme des Typs des Planetengetriebesatzes PG und der Position der Kupplung CL dieselben wie die der fünften beispielhaften Ausführungsform sind, wird eine ausführliche Beschreibung weggelassen.
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Mit Bezug auf 15 ist bei einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer dreizehnten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung der Planetengetriebesatz PG ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern.
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Daher ist das Sonnenrad S das erste Drehelement N1, das Hohlrad R ist das zweite Drehelement N2, und der Planetenradträger PC ist das dritte Drehelement N3.
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Zu diesem Zeitpunkt kann die Kupplung CL wahlweise das Hohlrad R, welches das zweite Drehelement N2 ist, mit dem Planetenradträger PC, der das dritte Drehelement N3 ist, verbinden.
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Da die Funktionen und die Bauteile gemäß der dreizehnten beispielhaften Ausführungsform mit Ausnahme des Typs des Planetengetriebesatzes PG und der Position der Kupplung CL dieselben wie die der fünften beispielhaften Ausführungsform sind, wird eine ausführliche Beschreibung weggelassen.
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Mit Bezug auf 16 ist bei einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer vierzehnten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung der Planetengetriebesatz PG ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern.
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Daher ist das Hohlrad R das erste Drehelement N1, das Sonnenrad S ist das zweite Drehelement N2, und der Planetenradträger PC ist das dritte Drehelement N3.
-
Zu diesem Zeitpunkt kann die Kupplung CL wahlweise das Hohlrad R, welches das erste Drehelement N1 ist, mit dem Sonnenrad S, welches das zweite Drehelement N2 ist, verbinden.
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Da die Funktionen und die Bauteile gemäß der vierzehnten beispielhaften Ausführungsform mit Ausnahme des Typs des Planetengetriebesatzes PG und der Position der Kupplung CL dieselben wie die der fünften beispielhaften Ausführungsform sind, wird eine ausführliche Beschreibung weggelassen.
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Mit Bezug auf 17 ist bei einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer fünfzehnten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung der Planetengetriebesatz PG ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern.
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Daher ist das Hohlrad R das erste Drehelement N1, das Sonnenrad S ist das zweite Drehelement N2, und der Planetenradträger PC ist das dritte Drehelement N3.
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Zu diesem Zeitpunkt kann die Kupplung CL wahlweise das Sonnenrad S, welches das zweite Drehelement N2 ist, mit dem Planetenradträger PC, der das dritte Drehelement N3 ist, verbinden.
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Da die Funktionen und die Bauteile gemäß der fünfzehnten beispielhaften Ausführungsform mit Ausnahme des Typs des Planetengetriebesatzes PG und der Position der Kupplung CL dieselben wie die der fünften beispielhaften Ausführungsform sind, wird eine ausführliche Beschreibung weggelassen.
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Mit Bezug auf 18 ist bei einer Leistungsübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer sechzehnten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung der Planetengetriebesatz PG ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern.
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Daher ist das Hohlrad R das erste Drehelement N1, das Sonnenrad S ist das zweite Drehelement N2, und der Planetenradträger PC ist das dritte Drehelement N3.
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Zu diesem Zeitpunkt kann die Kupplung CL wahlweise das Hohlrad R, welches das erste Drehelement N1 ist, mit dem Planetenradträger PC, der das dritte Drehelement N3 ist, verbinden.
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Da die Funktionen und die Bauteile gemäß der sechzehnten beispielhaften Ausführungsform mit Ausnahme des Typs des Planetengetriebesatzes PG und der Position der Kupplung CL dieselben wie die der fünften beispielhaften Ausführungsform sind, wird eine ausführliche Beschreibung weggelassen.
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Gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden das Starten und Schalten mittels des Motor/Generators 2, der die ergänzende elektrische Antriebseinheit ist, und des Planetengetriebesatzes PG, der die Drehmomentwandlungsvorrichtung ist, erzielt. Daher können ein sanftes Starten und Schalten erreicht werden.
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Da der Kupplungsschlupf minimiert werden kann und ein regeneratives Bremsen bei der Verzögerung möglich ist, kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert werden.
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Außerdem kann, da der Motor/Generator, der die ergänzende elektrische Antriebseinheit ist, das Drehmoment bei der Beschleunigung unterstützt, das Beschleunigungsvermögen verbessert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2013-0060456 [0001]
- KR 10-2013-0052733 [0001]
