DE102013200665A1 - Hybridantriebstrang - Google Patents

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Elizabeth I. Wooden
Min-Joong Kim
Shawn H. Swales
Xiaohui Du
Leonid Basin
John Czubay
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Abstract

Ein Getriebe umfasst einen ersten Motor/Generator, der einen ersten Rotor aufweist, der selektiv um eine erste Achse drehbar ist, und einen zweiten Motor/Generator, der einen zweiten Rotor aufweist, der selektiv um eine zweite Achse drehbar ist. Ein erster Planetenradsatz und ein zweiter Planetenradsatz weisen jeweils ein entsprechendes erstes Planetenelement, ein entsprechendes zweites Planetenelement und ein entsprechendes drittes Planetenelement auf. Eines der Elemente des ersten Planetenradsatzes ist funktional mit dem ersten Rotor verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen. Eines der Elemente des zweiten Planetenradsatzes ist funktional mit dem zweiten Rotor verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Diese Erfindung betrifft Hybridfahrzeug-Antriebsstrange.
  • HINTERGRUND
  • Elektrisch verstellbare Fahrzeuggetriebe (EVTs) wenden in der Regel zwei Elektromotoren/Generatoren an. Die Elektromotoren/Generatoren sind koaxial mit einer Eingangswelle, die mit einer Kraftmaschine verbindbar ist, einer Ausgangswelle und einer Mehrzahl von Planetenradsätzen orientiert, die jeweils ein erstes, zweites und drittes Element aufweisen. Jeder Motor/Generator ist funktional mit einem jeweiligen Element von einem der Planetenradsätze verbunden, um einen Bereich oder Modus eines Getriebebetriebes bereitzustellen, der sich durch ein stufenlos verstellbares Drehzahlverhältnis zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle auszeichnet. Das stufenlos verstellbare Drehzahlverhältnis ist proportional zu der Drehzahl von einem der Motoren/Generatoren. Die Motoren/-Generatoren sind funktional mit einer Energiespeichereinrichtung, wie etwa einer Batterie, verbunden, um Energie dorthin zu übertragen, wenn sie als Generator arbeiten, und um Energie von dort aufzunehmen, wenn sie als Motor arbeiten.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Offenbarung umfasst ein Getriebe ein Eingangselement, ein Ausgangselement, ein feststehendes Element, einen ersten Motor/Generator, der einen ersten Rotor aufweist, der selektiv um eine erste Achse drehbar ist, und einen zweiten Motor/Generator, der einen zweiten Rotor aufweist, der selektiv um eine zweite Achse drehbar ist. Ein erster Planetenradsatz und ein zweiter Planetenradsatz weisen jeweils ein entsprechendes erstes Planetenelement, ein entsprechendes zweites Planetenelement und ein entsprechendes drittes Planetenelement auf.
  • Das erste Planetenelement des ersten Planetenradsatzes ist funktional mit dem Eingangselement verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen. Das zweite Planetenelement des ersten Planetenradsatzes ist funktional mit dem ersten Rotor verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen. Das dritte Planetenelement des ersten Planetenradsatzes ist funktional mit dem Ausgangselement verbunden, um Drehmoment dorthin zu übertragen.
  • Das zweite Planetenelement des zweiten Planetenradsatzes ist funktional mit dem zweiten Rotor verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen. Das dritte Planetenelement des zweiten Planetenradsatzes ist funktional mit dem Ausgangselement verbunden, um Drehmoment dorthin zu übertragen. Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung ist selektiv einrückbar, um das erste Planetenelement des zweiten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu koppeln.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Offenbarung umfasst ein Getriebe ein Ausgangselement, einen ersten Planetenradsatz und einen zweiten Planetenradsatz, die jeweils ein entsprechendes erstes Planetenelement, ein entsprechendes zweites Planetenelement und ein entsprechendes drittes Planetenelement aufweisen, und ein Achsantriebssystem, das ein erstes Zahnradelement, ein zweites Zahnradelement, ein drittes Zahnradelement und ein viertes Zahnradelement aufweist.
  • Das erste Zahnradelement ist funktional mit dem dritten Planetenelement des zweiten Planetenradsatzes zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Das zweite Zahnradelement steht kämmend mit dem ersten und dritten Zahnradelement in Eingriff. Das dritte Zahnradelement ist funktional mit dem dritten Planetenelement des ersten Planetenradsatzes zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Das vierte Zahnradelement ist funktional mit dem Ausgangselement zur Rotation als eine Einheit damit verbunden und steht kämmend mit dem dritten Zahnradelement in Eingriff.
  • Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird, leicht deutlich werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein schematisches Hebeldiagramm, das ein erstes Getriebe zeigt;
  • 2 ist eine schematische Seitenansicht im Schnitt des Getriebes von 1;
  • 3 ist eine schematische Seitenansicht des Getriebes der 1 und 2, das relativ zu einem Fahrzeugrahmenträger und einer Kraftmaschinenhalterung angeordnet ist;
  • 4 ist eine schematische Seitenansicht eines zweiten Getriebes gemäß der beanspruchten Erfindung;
  • 5 ist ein schematisches Hebeldiagramm, das das Getriebe von 4 zeigt;
  • 6 ist ein schematisches Hebeldiagramm, das ein drittes Getriebe gemäß der beanspruchten Erfindung zeigt;
  • 7 ist ein schematisches Hebeldiagramm, das ein viertes Getriebe gemäß der beanspruchten Erfindung zeigt;
  • 8 ist ein schematisches Hebeldiagramm, das ein fünftes Getriebe gemäß der beanspruchten Erfindung zeigt; und
  • 9 ist eine schematische Perspektivansicht einer modularen Getriebeanordnung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Fahrzeugantriebsstrang 10 schematisch gezeigt. Der Antriebsstrang 10 umfasst eine Kraftmaschine 12 und ein Getriebe 14. Das Getriebe 14 umfasst ein Eingangselement 16 und ein Ausgangselement 18. Das Eingangselement 16 ist funktional mit der Kurbelwelle der Kraftmaschine 12 durch einen Antriebsstrang-Dämpfer/Isolator (nicht gezeigt) verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen.
  • Das Ausgangselement 18 ist funktional mit den Antriebsrädern 22 des Fahrzeugs verbunden, um Drehmoment über eine Differenzialanordnung (nicht gezeigt) dorthin zu übertragen. Das Getriebe 14 umfasst auch einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz 24, 26, 28.
  • Nun unter Bezugnahme auf 1 und 2 umfasst jeder der Planetenradsätze 24, 26, 28 ein entsprechendes erstes, zweites und drittes Planetenelement. In dem ersten Planetenradsatz 24 ist das erste Planetenelement ein Hohlradelement 30, das zweite Planetenelement ist ein Sonnenradelement 32 und das dritte Planetenelement ist ein Planetenträgerelement 34. Der erste Planetenradsatz umfasst zumindest ein Ritzelrad 36, das drehbar mit dem Planetenträgerelement 34 verbunden ist und das kämmend mit sowohl dem Hohlradelement 30 als auch dem Sonnenradelement 32 in Eingriff steht.
  • In dem zweiten Planetenradsatz 26 ist das erste Planetenelement ein Hohlradelement 38, das zweite Planetenelement ist ein Sonnenradelement 40 und das dritte Planetenelement ist ein Planetenträgerelement 42. Der zweite Planetenradsatz umfasst zumindest ein Ritzelrad 44, das drehbar mit dem Planetenträgerelement 42 verbunden ist und das kämmend mit sowohl dem Hohlradelement 38 als auch dem Sonnenradelement 40 in Eingriff steht. In dem dritten Planetenradsatz 28 ist das erste Planetenelement ein Hohlradelement 46, das zweite Planetenelement ist ein Sonnenradelement 48 und das dritte Planetenelement ist ein Planetenträgerelement 50. Der zweite Planetenradsatz umfasst zumindest ein Ritzelrad 52, das drehbar mit dem Planetenträgerelement 50 verbunden ist und das kämmend mit sowohl dem Hohlradelement 46 als auch dem Sonnenradelement 48 in Eingriff steht. Es ist anzumerken, dass dort, wo es in den Ansprüchen verwendet wird, sich das erste, zweite, dritte und vierte Element von Planetenradsätzen nicht notwendigerweise auf ein Element von einem besonderen Typ bezieht; so kann zum Beispiel das erste Element irgendeines von einem Hohlradelement, einem Sonnenradelement oder einer Planetenträgeranordnung sein. Ähnlich können so, wie es in den Ansprüchen verwendet wird, die jeweiligen ersten, zweiten oder dritten Elemente von zwei oder mehr Zahnradsätzen vom gleichen Typ von Element sein, oder auch nicht.
  • Das Eingangselement 16 ist funktional mit dem Hohlradelement 30 über eine Mehrzahl von Kraftmaschinen-Transferzahnradelementen 54, 56 verbunden. Genauer ist das Eingangselement 16 funktional mit einem ersten Kraftmaschinen-Übertragungszahnradelement 54 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Das Hohlradelement 30 ist funktional mit einem zweiten Kraftmaschinen-Transferzahnradelement 56 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Zahnradelement 54 und Zahnradelement 56 stehen kämmend miteinander in Eingriff. Die Zahnradelemente 54, 56 sorgen für eine Optimierung der Kraftmaschinen-Triebstrang-Anpassung. Dementsprechend ist das Hohlradelement 30 funktional mit dem Eingangselement 16 verbunden, um Drehmoment von dort über die Zahnradelemente 54, 56 aufzunehmen.
  • Ein erster Motor/Generator 58 umfasst einen Stator 60 und einen ersten Rotor 62. Das Sonnenrad 32 ist funktional mit dem ersten Rotor 62 verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen. Genauer ist der erste Rotor 62 funktional mit dem Sonnenradelement 32 über einen Motor-Drehmomentransfermechanismus verbunden, der eine Mehrzahl von kämmenden Motordrehmoment-Transferzahnradelementen 64, 66 aufweist. Der Rotor 62 ist funktional mit einem ersten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 64 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Das Sonnenradelement 32 ist funktional mit einem zweiten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 66 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Zahnradelement 64 und Zahnradelement 66 stehen kämmend miteinander in Eingriff. Sonnenradelement 48 ist auch funktional mit Zahnradelement 66 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Dementsprechend rotieren Sonnenradelement 32, Sonnenradelement 48 und Zahnradelement 66 mit der gleichen Drehzahl, und Sonnenradelement 48 ist funktional mit dem ersten Rotor 62 verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen. Der Stator 60 ist mit einem feststehenden Element, wie etwa dem Getriebegehäuse 98, verbunden.
  • Ein zweiter Motor/Generator 68 umfasst einen Stator 70 und einen zweiten Rotor 72. Das Sonnenradelement 40 ist funktional mit dem zweiten Rotor 72 verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen. Genauer ist der zweite Rotor 72 funktional mit dem Sonnenradelement 40 über einen Motordrehmoment-Transfermechanismus verbunden, der eine Mehrzahl von kämmenden Motordrehmoment-Transferzahnradelementen 74, 76 aufweist. Genauer ist der zweite Rotor 72 funktional mit einem ersten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 74 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Sonnenradelement 40 ist funktional mit einem zweiten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 76 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Zahnradelement 74 und Zahnradelement 76 stehen kämmend miteinander in Eingriff. Der Stator 70 ist mit einem feststehenden Element, wie etwa dem Getriebegehäuse 98, verbunden.
  • Planetenträgerelement 50 ist funktional mit Hohlradelement 38 verbunden, um Drehmoment dorthin über einen Achsentransfermechanismus zu übertragen, der ein erstes Achsentransfer-Zahnradelement 78, ein zweites Achsentransfer-Zahnradelement 82 und ein drittes Achsentransfer-Zahnradelement 80 aufweist. Genauer ist das erste Achsentransfer-Zahnradelement 78 funktional mit dem Planetenträgerelement 50 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Das zweite Achsentransfer-Zahnradelement 82 steht kämmend mit dem ersten und dritten Achsentransfer-Zahnradelement 78, 80 in Eingriff. Das dritte Achsentransfer-Zahnradelement 80 ist funktional mit dem Hohlradelement 38 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Zahnradelement 82 ist in der gezeigten Ausführungsform ein Losrad.
  • Der Planetenträger 34 ist funktional mit dem Ausgangselement 18 verbunden, um Drehmoment dorthin über ein Doppeltransfer-Achsantriebssystem 84 zu übertragen. Der Planetenträger 42 ist auch funktional mit dem Ausgangselement 18 verbunden, um Drehmoment dorthin über das Doppeltransfer-Achsantriebssystem 84 zu übertragen. Das Doppeltransfer-Achsantriebssystem 84 umfasst ein erstes Zahnradelement 86, ein zweites Zahnradelement 88, ein drittes Zahnradelement 90 und ein viertes Zahnradelement 92. Das erste Zahnradelement 86 ist funktional mit dem Planetenträgerelement 42 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Das zweite Zahnradelement 88 steht kämmend mit dem ersten und dritten Zahnradelement 86, 90 in Eingriff. Das dritte Zahnradelement 90 ist funktional mit dem Planetenträgerelement 34 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Das vierte Zahnradelement 92 ist funktional mit dem Ausgangselement 18 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden und steht kämmend mit dem dritten Zahnradelement 90 in Eingriff.
  • Das Getriebe umfasst einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus, nämlich eine erste Bremse 94, die ausgelegt ist, um das Hohlradelement 38 selektiv mit einem feststehenden Element, wie etwa dem Getriebegehäuse 98, zu koppeln, um die Rotation des Hohlradelements 38 zu verhindern. Das Getriebe umfasst einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus, nämlich eine zweite Bremse 96, die ausgelegt ist, um das Hohlradelement 46 selektiv mit einem feststehenden Element, wie etwa dem Getriebegehäuse 98, zu koppeln, um eine Rotation des Hohlradelements 46 zu verhindern.
  • Unter spezieller Bezugnahme auf 2 sind das Eingangselement 16 und die Zahnradelemente 54, 82, 88 koaxial um Achse 100 angeordnet und selektiv drehbar. Hohlradelement 30, Sonnenradelement 32, Planetenträgerelement 34, Hohlradelement 46, Sonnenradelement 48, Planetenträgerelement 50 und Zahnradelemente 56, 66, 78 und 90 sind koaxial um Achse 102 angeordnet und selektiv drehbar. Hohlradelement 38, Sonnenradelement 40, Planetenträgerelement 42 und Zahnradelemente 76, 80, 86 sind koaxial um Achse 104 angeordnet und selektiv drehbar. Zahnradelement 92 und Ausgangselement 18 sind koaxial um Achse 106 angeordnet und selektiv drehbar. Rotor 62 und Zahnradelement 64 sind koaxial um Achse 110 angeordnet und selektiv drehbar. Rotor 72 und Zahnradelement 74 sind koaxial um Achse 108 angeordnet und selektiv drehbar.
  • Dementsprechend ist der erste Rotor 62 selektiv um eine erste Achse 110 drehbar, und der zweite Rotor 72 ist selektiv um eine zweite Achse 108 drehbar. Das erste, zweite und. dritte Planetenelement 30, 32, 34 des ersten Planetenradsatzes 24 sind selektiv um eine dritte Achse 102 drehbar. Das erste, zweite und dritte Planetenelement 46, 48, 50 des dritten Planetenradsatzes 28 sind auch selektiv um die dritte Achse 102 drehbar. Das erste, zweite, und dritte Planetenelement 38, 40, 42 des zweiten Planetenradsatzes 26 sind selektiv um eine vierte Achse 104 drehbar.
  • Dementsprechend sind die Motoren/Generatoren 58, 68 nicht koaxial mit anderen Komponenten des Getriebes 14, wie etwa den Planetenradsätzen 24, 26, 28, dem Eingangselement 16 und dem Ausgangselement 18, ausgerichtet. Durch Orientieren der Motoren/Generatoren 58, 68 entlang unterschiedlicher Achsen ermöglicht das Getriebe 14 ein effektives Packen des Getriebes und anderer Komponenten innerhalb einer Fahrzeugkarosserie. Unter Bezugnahme auf 3, wobei gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Komponenten aus 1 und 2 beziehen, ist das Getriebe 14 derart ausgelegt, dass die Motoren/Generatoren 58, 68 in ungenutztem Raum zwischen einem oberen Träger 112 einer Fahrzeugkarosserie und dem Kraftmaschinenträger 114 in einer Lage vor dem vorderen Fahrwerksschacht (nicht gezeigt) gepackt sind. Darüber hinaus können die Motoren/Generatoren 58, 68 durch Anordnen derselben entlang separater Achsen, kompakter und billiger gemacht werden, was die Getriebeanordnung vereinfacht und weniger interne Abstützungen erfordert.
  • Wieder unter Bezugnahme auf 1 und 2 wird ein Rückwärtsmodus für das Getriebe 14 erreicht, wenn die Bremse 94 eingerückt ist, Bremse 96 ausgerückt ist und die Rotoren 62, 72 beide in einer ersten Richtung rotieren. Ein erster elektrisch verstellbarer Vorwärtsmodus (Übersetzung ins Langsame) wird erreicht, wenn die Bremse 94 eingerückt ist, die Bremse 96 ausgerückt ist, der Rotor 62 in der ersten Richtung rotiert und der Rotor 72 in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung rotiert. Der erste elektrisch verstellbare Vorwärtsmodus (Übersetzung ins Schnelle) wird erreicht, wenn die Bremse 94 eingerückt ist, die Bremse 96 ausgerückt ist und beide Rotoren 62, 72 in der zweiten Richtung rotieren. Ein zweiter elektrisch verstellbarer Vorwärtsmodus wird erreicht, wenn die Bremse 94 ausgerückt ist, die Bremse 96 eingerückt ist und die Rotoren 62, 72 beide in der zweiten Richtung rotieren. Ein Festgangmodus wird erreicht, wenn beide Bremsen 94, 96 eingerückt sind und der Rotor 72 in die zweite Richtung rotiert. Ein rein elektrischer Modus wird erreicht, wenn die Bremse 94 eingerückt ist, die Bremse 96 ausgerückt ist, die Kraftmaschine 12 ausgeschaltet ist und die Rotoren 62, 72 in der zweiten Richtung rotieren.
  • Nun unter Bezugnahme auf die 4 und 5 ist ein Fahrzeugantriebsstrang 210 schematisch gezeigt. Der Antriebsstrang 210 umfasst eine Kraftmaschine 212 und ein Getriebe 214. Das Getriebe 214 umfasst ein Eingangselement 216 und ein Ausgangselement 218. Das Eingangselement 216 ist funktional mit der Kurbelwelle der Kraftmaschine 212 verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen. Das Ausgangselement 218 ist funktional mit den Antriebsrädern 222 des Fahrzeugs verbunden, um Drehmoment dorthin zu übertragen. Das Getriebe 214 umfasst auch einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz 224, 226, 228.
  • Jeder der Planetenradsätze 224, 226, 228 umfasst ein entsprechendes erstes, zweites und drittes Planetenelement. In dem ersten Planetenradsatz 224 ist das erste Planetenelement ein Hohlradelement 230, das zweite Planetenelement ist ein Sonnenradelement 232 und das dritte Planetenelement ist ein Planetenträgerelement 234. Der erste Planetenradsatz umfasst zumindest ein Ritzelrad 236, das drehbar mit dem Planetenträgerelement 234 verbunden ist und das kämmend mit sowohl dem Hohlradelement 230 als auch dem Sonnenradelement 232 in Eingriff steht.
  • In dem zweiten Planetenradsatz 226 ist das erste Planetenelement ein Hohlradelement 238, das zweite Planetenelement ist ein Sonnenradelement 240 und das dritte Planetenelement ist ein Planetenträgerelement 242. Der zweite Planetenradsatz umfasst zumindest ein Ritzelrad 244, das drehbar mit dem Planetenträgerelement 242 verbunden ist und das kämmend mit sowohl dem Hohlradelement 38 als auch dem Sonnenradelement 240 in Eingriff steht.
  • In dem dritten Planetenradsatz 228 ist das erste Planetenelement ein Sonnenradelement 248, das zweite Planetenelement ist ein Sonnenradelement 246 und das dritte Planetenelement ist ein Planetenträgerelement 250. Der zweite Planetenradsatz umfasst zumindest ein Ritzelrad 252, das drehbar mit dem Planetenträgerelement 250 verbunden ist und das kämmend mit beiden Sonnenradelementen 246, 248 in Eingriff steht.
  • Das Eingangselement 216 ist funktional mit dem Hohlradelement 230 über eine Mehrzahl von kämmenden Kraftmaschinen-Transferzahnradelementen 254, 256 verbunden. Genauer ist das Eingangselement 216 funktional mit einem ersten Kraftmaschinen-Transferzahnradelement 254 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Das Hohlradelement 230 ist funktional mit einem zweiten Kraftmaschinen-Transferzahnradelement 256 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Zahnradelement 254 und Zahnradelement 256 stehen kämmend miteinander in Eingriff. Die Zahnradelemente 254, 256 sorgen für eine Optimierung der Kraftmaschinen-Triebstrang-Anpassung. Dementsprechend ist das Hohlradelement 230 funktional mit dem Eingangselement 216 verbunden, um Drehmoment von dort über die Zahnradelemente 254, 256 aufzunehmen.
  • Ein erster Motor/Generator 258 umfasst einen Stator 260 und einen ersten Rotor 262. Das Sonnenrad 232 ist funktional mit dem ersten Rotor 262 verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen. Genauer ist der erste Rotor 262 funktional mit dem Sonnenradelement 232 über einen Motordrehmoment-Transfermechanismus verbunden, der eine Mehrzahl von kämmenden Motordrehmoment-Transferzahnradelementen 264, 266, 267 aufweist. Der Rotor 262 ist funktional mit einem ersten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 264 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Sonnenradelement 232 ist funktional mit einem zweiten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 266 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Zahnradelement 264 und Zahnradelement 266 stehen kämmend miteinander in Eingriff. Sonnenradelement 246 ist funktional mit einem dritten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 267 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Zahnradelement 267 steht kämmend mit Zahnradelement 266 in Eingriff. Dementsprechend ist das Sonnenradelement 246 funktional mit dem ersten Rotor 262 verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen.
  • Ein zweiter Motor/Generator 268 umfasst einen Stator 270 und einen zweiten Rotor 272. Das Sonnenradelement 240 ist funktional mit dem zweiten Rotor 272 verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen. Genauer ist der zweite Rotor 272 funktional mit dem Sonnenradelement 240 über einen Motordrehmoment-Transfermechanismus verbunden, der eine Mehrzahl von kämmenden Motordrehmoment-Transferzahnradelementen 274, 276 aufweist. Genauer ist der zweite Rotor 272 funktional mit einem ersten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 274 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Sonnenradelement 240 ist funktional mit einem zweiten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 276 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Zahnradelement 274 und Zahnradelement 276 stehen kämmend miteinander in Eingriff.
  • Planetenträgerelement 250 ist funktional mit dem Hohlradelement 238 verbunden, um Drehmoment dorthin über einen Achsentransfermechanismus zu übertragen, der ein erstes Achsentransfer-Zahnradelement 278 und ein zweites Achsentransfer-Zahnradelement 280 aufweist. Genauer ist das erste Achsentransfer-Zahnradelement 278 funktional mit dem Planetenträgerelement 250 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Das zweite Achsentransfer-Zahnradelement 280 steht kämmend mit dem ersten Achsentransfer-Zahnradelement 278 in Eingriff und ist funktional mit dem Hohlradelement 238 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden.
  • Der Planetenträger 234 ist funktional mit dem Ausgangselement 218 verbunden, um Drehmoment dorthin über ein Doppeltransfer-Achsantriebssystem 284 zu übertragen. Der Planetenträger 242 ist auch funktional mit dem Ausgangselement 18 verbunden, um Drehmoment dorthin über das Doppeltransfer-Achsantriebssystem 284 zu übertragen. Das Doppeltransfer-Achsantriebssystem 284 umfasst ein erstes Zahnradelement 286, ein zweites Zahnradelement 288, ein drittes Zahnradelement 290 und ein viertes Zahnradelement 292. Das erste Zahnradelement 286 ist funktional mit dem Planetenträgerelement 242 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Das zweite Zahnradelement 288 steht kämmend mit dem ersten und dritten Zahnradelement 286, 290 in Eingriff. Das dritte Zahnradelement 290 ist funktional mit dem Planetenträgerelement 234 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Das vierte Zahnradelement 292 ist funktional mit dem Ausgangselement 218 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden und steht kämmend mit dem dritten Zahnradelement 290 in Eingriff.
  • Das Getriebe umfasst einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus, nämlich eine erste Bremse 294, die ausgelegt ist, um das Hohlradelement 238 selektiv mit einem feststehenden Element, wie etwa dem Getriebegehäuse 298, zu koppeln, um eine Rotation des Hohlradelements 238 zu verhindern. Das Getriebe umfasst einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus, nämlich eine zweite Bremse 296, die ausgelegt ist, um das Sonnenradelement 248 selektiv mit einem feststehenden Element, wie etwa dem Getriebegehäuse 298, zu koppeln, um eine Rotation des Sonnenradelements 248 zu verhindern.
  • Unter spezieller Bezugnahme auf 4 sind das Eingangselement 216, Sonnenrad 246, Sonnenrad 248, Planetenträgerelement 250 und Zahnradelemente 254, 267, 278, 288 koaxial um Achse 300 angeordnet und selektiv drehbar. Hohlradelement 230, Sonnenradelement 232, Planetenträgerelement 234 und Zahnradelemente 256, 266 und 290 sind koaxial um Achse 302 angeordnet und selektiv drehbar. Hohlradelement 238, Sonnenradelement 240, Planetenträgerelement 242 und Zahnradelemente 276, 280, 286 sind koaxial um Achse 304 angeordnet und selektiv drehbar. Zahnradelement 292 und Ausgangselement 218 sind koaxial um Achse 306 angeordnet und selektiv drehbar. Der erste Rotor 262 und Zahnradelement 264 sind koaxial um Achse 310 angeordnet und selektiv drehbar. Der zweite Rotor 272 und Zahnradelement 274 sind koaxial um Achse 308 angeordnet und selektiv drehbar.
  • Dementsprechend ist der erste Rotor 262 selektiv um eine erste Achse 310 drehbar, und der zweite Rotor 272 ist selektiv um eine zweite Achse 308 drehbar. Das erste, zweite, und dritte Planetenelement 230, 232, 234 des ersten Planetenradsatzes 224 sind selektiv um eine dritte Achse 302 drehbar. Das erste, zweite, und dritte Planetenelement 238, 240, 242 des zweiten Planetenradsatzes 226 sind selektiv um eine vierte Achse 304 drehbar. Das erste, zweite und dritte Planetenelement 246, 248, 250 des dritten Planetenradsatzes 228 sind auch selektiv um eine fünfte Achse 300 drehbar.
  • Unter Bezugnahme auf 6 ist ein Fahrzeugantriebsstrang 410 schematisch gezeigt. Der Antriebsstrang umfasst eine Kraftmaschine 412 und ein Getriebe 414. Das Getriebe 414 umfasst ein Eingangselement 416 und ein Ausgangselement 418. Das Eingangselement 416 ist funktional mit der Kurbelwelle der Kraftmaschine 412 verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen. Das Ausgangselement 418 ist funktional mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs verbunden, um Drehmoment dorthin zu übertragen. Das Getriebe 414 umfasst auch einen ersten und zweiten Planetenradsatz 424, 426.
  • Jeder der Planetenradsätze 424, 426 umfasst jeweils ein erstes, zweites und drittes Planetenelement. In dem ersten Planetenradsatz 424 ist das erste Planetenelement ein Hohlradelement 430, das zweite Planetenelement ist ein Sonnenradelement 432 und das dritte Planetenelement ist ein Planetenträgerelement 434. Der erste Planetenradsatz umfasst zumindest ein Ritzelrad (nicht gezeigt), das drehbar mit dem Planetenträgerelement 434 verbunden ist und das kämmend mit sowohl dem Hohlradelement 430 als auch dem Sonnenradelement 432 in Eingriff steht.
  • In dem zweiten Planetenradsatz 426 ist das erste Planetenelement ein Hohlradelement 438, das zweite Planetenelement ist ein Sonnenradelement 440 und das dritte Planetenelement ist ein Planetenträgerelement 442. Der zweite Planetenradsatz umfasst zumindest ein Ritzelrad (nicht gezeigt), das drehbar mit dem Planetenträgerelement 442 verbunden ist und das kämmend mit sowohl dem Hohlradelement 438 als auch dem Sonnenradelement 440 in Eingriff steht.
  • Das Eingangselement 416 ist funktional mit dem Hohlradelement 430 über eine Mehrzahl von kämmenden Kraftmaschinen-Transferzahnradelementen 454, 456 verbunden. Genauer ist das Eingangselement 416 funktional mit einem ersten Kraftmaschinen-Transferzahnradelement 454 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Das Hohlradelement 430 ist funktional mit einem zweiten Kraftmaschinen-Transferzahnradelement 456 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Zahnradelement 454 und Zahnradelement 456 stehen kämmend miteinander in Eingriff. Die Zahnradelemente 454, 456 sorgen für eine Optimierung der Kraftmaschinen-Triebstrang-Anpassung. Dementsprechend ist das Hohlradelement 430 funktional mit dem Eingangselement 416 verbunden, um Drehmoment von dort über die Zahnradelemente 454, 456 aufzunehmen.
  • Ein erster Motor/Generator 458 umfasst einen Stator 460 und einen ersten Rotor 462. Das Sonnenrad 432 ist funktional mit dem ersten Rotor 462 verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen. Genauer ist der erste Rotor 462 funktional mit dem Sonnenradelement 432 über einen Motordrehmoment-Transfermechanismus verbunden, der eine Mehrzahl von kämmenden Motordrehmoment-Transferzahnradelementen 464, 466 aufweist. Der Rotor 462 ist funktional mit einem ersten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 464 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Sonnenradelement 432 ist funktional mit einem zweiten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 466 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Zahnradelement 464 und Zahnradelement 466 stehen kämmend miteinander in Eingriff.
  • Ein zweiter Motor/Generator 468 umfasst einen Stator 470 und einen zweiten Rotor 472. Das Sonnenradelement 440 ist funktional mit dem zweiten Rotor 472 verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen. Genauer ist der zweite Rotor 472 funktional mit dem Sonnenradelement 440 über einen Motordrehmoment-Transfermechanismus verbunden, der eine Mehrzahl von kämmenden Motordrehmoment-Transferzahnradelementen 474, 476 aufweist. Genauer ist der zweite Rotor 472 funktional mit einem ersten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 474 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Sonnenradelement 440 ist funktional mit einem zweiten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 476 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Zahnradelement 474 und Zahnradelement 476 stehen kämmend miteinander in Eingriff.
  • Der erste Rotor 462 ist selektiv mit dem Hohlradelement 438 verbindbar, um Drehmoment dorthin zu übertragen. Genauer ist ein Zahnradelement 478 funktional mit dem Hohlradelement 438 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Das Zahnradelement 478 steht kämmend mit einem anderen Zahnradelement 480 in Eingriff. Eine selektiv einrückbare Drehmomentübertragungseinrichtung 496 ist funktional mit dem Zahnradelement 480 und dem ersten Rotor 462 verbunden. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 496 ist ausgelegt, um den ersten Rotor 462 und das Zahnradelement 480 selektiv zur Rotation als eine Einheit zu koppeln.
  • Der Planetenträger 434 ist funktional mit dem Ausgangselement 418 verbunden, um Drehmoment dorthin über ein Doppeltransfer-Achsantriebssystem 484 zu übertragen. Der Planetenträger 442 ist funktional mit dem Ausgangselement 418 verbunden, um Drehmoment dorthin über das Doppeltransfer-Achsantriebssystem 484 zu übertragen. Das Doppeltransfer-Achsantriebssystem 484 umfasst ein erstes Zahnradelement 486, ein zweites Zahnradelement 488, ein drittes Zahnradelement 490 und ein viertes Zahnradelement 492. Das erste Zahnradelement 486 ist funktional mit dem Planetenträgerelement 442 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Das zweite Zahnradelement 488 steht kämmend mit dem ersten und dritten Zahnradelement 486, 490 in Eingriff. Das dritte Zahnradelement 490 ist funktional mit dem Planetenträgerelement 434 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Das vierte Zahnradelement 492 ist funktional mit dem Ausgangselement 18 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden und steht kämmend mit dem dritten Zahnradelement 490 in Eingriff.
  • Das Getriebe umfasst einen weiteren Drehmomentübertragungsmechanismus, nämlich eine Bremse 494, die ausgelegt ist, um das Hohlradelement 438 selektiv mit einem feststehenden Element, wie etwa dem Getriebegehäuse 498, zu koppeln, um eine Rotation des Hohlradelements 438 zu verhindern.
  • Unter Bezugnahme auf 7 ist ein Fahrzeugantriebsstrang 510 schematisch gezeigt. Der Antriebsstrang umfasst eine Kraftmaschine 512 und ein Getriebe 514. Das Getriebe 514 umfasst ein Eingangselement 516 und ein Ausgangselement 518. Das Eingangselement 516 ist funktional mit der Kurbelwelle der Kraftmaschine 512 verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen. Das Ausgangselement 518 ist funktional mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs verbunden, um Drehmoment dorthin zu übertragen. Das Getriebe 514 umfasst auch einen ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz 524, 526, 528.
  • Jeder der Planetenradsätze 524, 526, 528 umfasst ein entsprechendes erstes, zweites bzw. drittes Planetenelement. In dem ersten Planetenradsatz 524 ist das erste Planetenelement ein Hohlradelement 530, das zweite Planetenelement ist ein Sonnenradelement 532 und das dritte Planetenelement ist ein Planetenträgerelement 534. Der erste Planetenradsatz umfasst zumindest ein Ritzelrad (nicht gezeigt), das drehbar mit dem Planetenträgerelement 534 verbunden ist und das kämmend mit sowohl dem Hohlradelement 530 als auch dem Sonnenradelement 532 in Eingriff steht.
  • In dem zweiten Planetenradsatz 526 ist das erste Planetenelement ein Hohlradelement 538, das zweite Planetenelement ist ein Sonnenradelement 540 und das dritte Planetenelement ist ein Planetenträgerelement 542. Der zweite Planetenradsatz umfasst zumindest ein Ritzelrad (nicht gezeigt), das drehbar mit dem Planetenträgerelement 542 verbunden ist und das kämmend mit sowohl dem Hohlradelement 538 als auch dem Sonnenradelement 540 in Eingriff steht.
  • In dem dritten Planetenradsatz 528 ist das erste Planetenelement ein Hohlradelement 546, das zweite Planetenelement ist ein Sonnenradelement 548 und das dritte Planetenelement ist ein Planetenträgerelement 550. Der zweite Planetenradsatz umfasst zumindest ein Ritzelrad (nicht gezeigt), das drehbar mit dem Planetenträgerelement 550 verbunden ist und das kämmend mit sowohl dem Hohlradelement 546 als auch dem Sonnenradelement 548 in Eingriff steht.
  • Das Eingangselement 516 ist funktional mit dem Hohlradelement 530 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Dementsprechend ist das Hohlradelement 530 funktional mit dem Eingangselement 516 verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen. Das Planetenträgerelement 534 ist funktional mit einem Zahnradelement 552 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Das Planetenträgerelement 542 ist funktional mit dem Hohlradelement 554 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Zahnradelement 552 und Zahnradelement 554 stehen kämmend miteinander in Eingriff.
  • Hohlradelement 538 ist funktional mit Zahnradelement 555 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Hohlradelement 546 ist funktional mit Zahnradelement 556 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Zahnradelement 555 und Zahnradelement 556 stehen kämmend miteinander in Eingriff.
  • Ein erster Motor/Generator 558 umfasst einen Stator 560 und einen ersten Rotor 562. Das Sonnenrad 532 ist funktional mit dem ersten Rotor 562 verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen. Genauer ist der erste Rotor 562 funktional mit dem Sonnenradelement 532 über einen Motordrehmoment-Transfermechanismus verbunden, der eine Mehrzahl von kämmenden Motordrehmoment-Transferzahnradelementen 564, 566 aufweist. Der Rotor 562 ist funktional mit einem ersten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 564 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Sonnenradelement 532 ist funktional mit einem zweiten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 566 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Zahnradelement 564 und Zahnradelement 566 stehen kämmend miteinander in Eingriff. Sonnenradelement 548 ist funktional mit Zahnradelement des ersten Rotors 562 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Dementsprechend ist das Sonnenradelement 548 funktional mit dem ersten Rotor 562 verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen.
  • Ein zweiter Motor/Generator 568 umfasst einen Stator 570 und einen zweiten Rotor 572. Das Sonnenradelement 540 ist funktional mit dem zweiten Rotor 572 verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen. Genauer ist der zweite Rotor 572 funktional mit dem Sonnenradelement 540 über einen Motordrehmoment-Transfermechanismus verbunden, der eine Mehrzahl von kämmenden Motordrehmoment-Transferzahnradelementen 574, 576 aufweist. Genauer ist der zweite Rotor 572 funktional mit einem ersten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 574 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Sonnenradelement 540 ist funktional mit einem zweiten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 576 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Zahnradelement 574 und Zahnradelement 576 stehen kämmend miteinander in Eingriff.
  • Planetenträgerelement 542 ist funktional mit Zahnradelement 580 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Das Ausgangselement 518 ist funktional mit Zahnradelement 582 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Zahnradelement 580 und Zahnradelement 582 stehen kämmend miteinander in Eingriff.
  • Das Getriebe umfasst einen ersten Drehmomentübertragungsmechanismus, nämlich eine erste Bremse 594, die ausgelegt ist, um das Hohlradelement 538 selektiv mit einem feststehenden Element, wie etwa dem Getriebegehäuse 598, zu koppeln, um eine Rotation des Hohlradelements 538 zu verhindern. Das Getriebe umfasst einen zweiten Drehmomentübertragungsmechanismus, nämlich eine zweite Bremse 596, die ausgelegt ist, um das Planetenträgerelement 550 selektiv mit einem feststehenden Element, wie etwa dem Getriebegehäuse 598, zu koppeln, um eine Rotation des Planetenträgerelements 550 zu verhindern.
  • Unter Bezugnahme auf 8 ist ein Fahrzeugantriebsstrang 610 schematisch gezeigt. Der Antriebsstrang umfasst eine Kraftmaschine 612 und ein Getriebe 614. Das Getriebe 614 umfasst ein Eingangselement 616 und ein Ausgangselement 618. Das Eingangselement 616 ist funktional mit der Kurbelwelle der Kraftmaschine 612 verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen. Das Ausgangselement 618 ist funktional mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs verbunden, um Drehmoment dorthin zu übertragen. Das Getriebe 614 umfasst auch einen ersten und zweiten Planetenradsatz 624, 626.
  • Jeder der Planetenradsätze 624, 626 umfasst entsprechende erste, zweite und dritte Planetenelemente. In dem ersten Planetenradsatz 624 ist das erste Planetenelement ein Hohlradelement 630, das zweite Planetenelement ist ein Sonnenradelement 632 und das dritte Planetenelement ist ein Planetenträgerelement 634. Der erste Planetenradsatz 624 umfasst zumindest ein Ritzelrad (nicht gezeigt), das drehbar mit dem Planetenträgerelement 634 verbunden ist und das kämmend mit sowohl dem Hohlradelement 630 als auch dem Sonnenradelement 632 in Eingriff steht.
  • In dem zweiten Planetenradsatz 626 ist das erste Planetenelement ein Hohlradelement 638, das zweite Planetenelement ist ein Sonnenradelement 640 und das dritte Planetenelement ist ein Planetenträgerelement 642. Der zweite Planetenradsatz umfasst zumindest ein Ritzelrad (nicht gezeigt), das drehbar mit dem Planetenträgerelement 642 verbunden ist und das kämmend mit sowohl dem Hohlradelement 638 als auch dem Sonnenradelement 640 in Eingriff steht. Das Eingangselement 616 ist funktional mit dem Hohlradelement 630 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Dementsprechend ist das Hohlradelement 630 funktional mit dem Eingangselement 616 verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen.
  • Ein erster Motor/Generator 658 umfasst einen Stator 660 und einen ersten Rotor 662. Das Sonnenrad 632 ist funktional mit dem ersten Rotor 662 verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen. Genauer ist der erste Rotor 662 funktional mit dem Sonnenradelement 632 über einen Motordrehmoment-Transfermechanismus verbunden, der eine Mehrzahl von kämmenden Motordrehmoment-Transferzahnradelementen 664, 666 aufweist. Der Rotor 662 ist funktional mit einem ersten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 664 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Sonnenradelement 632 ist funktional mit einem zweiten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 666 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Zahnradelement 664 und Zahnradelement 666 stehen kämmend miteinander in Eingriff.
  • Ein zweiter Motor/Generator 668 umfasst einen Stator 670 und einen zweiten Rotor 672. Das Sonnenradelement 640 ist funktional mit dem zweiten Rotor 672 verbunden, um Drehmoment von dort aufzunehmen. Genauer ist der zweite Rotor 672 funktional mit dem Sonnenradelement 640 über einen Motordrehmoment-Transfermechanismus verbunden, der eine Mehrzahl von kämmenden Motordrehmoment-Transferzahnradelementen 674, 676 aufweist. Genauer ist der zweite Rotor 672 funktional mit einem ersten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 674 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Sonnenradelement 640 ist funktional mit einem zweiten Motordrehmoment-Transferzahnradelement 676 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Zahnradelement 674 und Zahnradelement 676 stehen kämmend miteinander in Eingriff.
  • Der erste Rotor 662 ist selektiv mit dem Hohlradelement 638 verbindbar, um Drehmoment dorthin zu übertragen. Genauer ist ein Zahnradelement 682 funktional mit dem Hohlradelement 638 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden. Das Zahnradelement 682 steht kämmend mit einem anderen Zahnradelement 680 in Eingriff. Eine selektiv einrückbare Drehmomentübertragungseinrichtung 696 ist funktional mit dem Zahnradelement 680 und dem ersten Rotor 662 verbunden. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 696 ist ausgelegt, um den ersten Rotor 662 und das Zahnradelement 680 selektiv zur Rotation als eine Einheit zu koppeln.
  • Das Getriebe umfasst einen weiteren Drehmomentübertragungsmechanismus, nämlich eine Bremse 694, die ausgelegt ist, um das Hohlradelement 638 selektiv mit einem feststehenden Element, wie etwa dem Getriebegehäuse 698 zu koppeln, um eine Rotation des Hohlradelements 638 zu verhindern. Planetenträger 634 und Planetenträger 642 sind funktional mit dem Ausgangselement 618 zur Rotation als eine Einheit damit verbunden.
  • Die Getriebe 14, 214, 414, 514, 614 optimieren die Effizienz des Motors/-Generators und der Kraftmaschine, indem eine Transferzahnradanordnung angewandt wird, um Drehmoment von der Kraftmaschinen-Kurbelwelle oder den Motor/Generator-Rotoren auf Elemente der Planetenradsätze zu übertragen. Die Doppeltransfer-Achsantriebssysteme 84, 284, 484 gestatten eine unabhängige Leistungsverhältniseinstellung für die jeweiligen ersten Motoren und die jeweiligen zweiten Motoren, während ein geometrisch flaches Getriebe ermöglicht wird, das Motoren optimal relativ zu Fahrzeugbauraumanforderungen platziert und zusammenhängenden Raum erzeugt, um üblich gelegene, gekühlte, eingeschlossene usw. Elektronik einzuarbeiten. Unter Bezugnahme auf 9, wobei gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Komponenten von 1–3 beziehen, sorgt die modulare Anordnung für einen üblichen Getriebekasten 700, der das Gehäuse 98 umfasst, das den Zahnradstrang 704, d. h. die Planetenradsätze und Transferzahnradanordnung des Getriebes 14 enthält. Der Getriebekasten 700 liefert eine Schnittstelle, an der die Motoren/Generatoren 58, 68 verbindbar sind, so dass ihre Rotoren 62, 72 mit den Motordrehmoment-Transferzahnradelementen verbunden sind. Die Motoren/Generatoren 58, 68 in der gezeigten Ausführungsform sind auswählbare, eigenständige Module, die auf die Fahrzeuganwendung zugeschnitten sind.
  • Somit ermöglicht das Getriebe 14 niedrigere Montagekosten, indem der externe Bau interne Zahnradsysteme (d. h. Zahnradstrang 704) und eine Modularisierung der Motoren/Generatoren 58, 68 zugelassen wird. Die Motoren/Generatoren 58, 68 sind in ein separates, eigenständiges Modul eingebaut und montiert, das mit dem Getriebekasten 700 verschraubt ist. Das Getriebe 14 ermöglicht auch eine Kostenreduktion, indem ein üblicher Getriebekasten 700 mit auswählbaren, alternativen Motor/Generator-Modulen verwendet wird, die genauer auf die Bedürfnisse eines besonderen Fahrzeugs zugeschnitten sind. Dementsprechend kann ein üblicher Getriebekasten 700 in eine Mehrzahl von unterschiedlichen Fahrzeugausgestaltungen angewandt werden; und unterschiedliche Motormodule (die z. B. unterschiedliche Größen, unterschiedlichen Drehmomentausgang usw. aufweisen) können an dem Getriebekasten 700 angebracht werden, um Unterschiede in den Verhaltensanforderungen der unterschiedlichen Fahrzeugausgestaltungen auszugleichen.
  • Fahrzeugbauraumbegrenzungen führen manchmal zu mehreren Orten für die Elektronik, die dann redundante Unterstützungssysteme (Gehäuse, Kabelbäume, Befestigungen, Klemmen, Pumpen, Kühlmittel usw.) erfordern. Der ”achsversetzte” Bauraum des Getriebe 14 und der Motoren/Generatoren 58, 68 zusätzlichen zusammenhängenden Raum zum gemeinsamen Anordnen/Packen/Integrieren der Hybridelektronik in einem einzigen Modul 708. In der gezeigten Ausführungsform umfasst das Elektronikmodul 708 das Traktionsleistungs-Stromrichtermodul (TPIM) 710, das Nebenaggregat-Leistungsmodul 712 und andere elektronische Systeme 714. Das gemeinsame Anordnen und Integrieren der Elektronik in einem einzigen Modul 708 beseitigt zusätzliche Gehäuse, Kabelbäume, Befestigungen, Pumpen, Kühlmittelleitungen usw., die erforderlich sein können, wenn die Elektronik an separaten Orten überall in dem Fahrzeug angeordnet ist.
  • Ein Elektromotor 716 ist funktional mit einer Schmier-/Kühlölpumpe 720, einer Wasserpumpe 724 und einem Klimaanlagenkompressor 728 verbunden, die alle gemeinsam in dem Getriebekasten 700 angeordnet sind. Der Motor 716, der die Pumpen 720, 724 und den Kompressor 728 dreht, wird durch das Ölsystem in dem Getriebe 14 gekühlt, wodurch Synergien (Ölpumpenspitzendrehmoment mit kaltem Öl, Wasser und HLK-Spitzendrehmoment mit heißem Öl) verstärkt werden.
  • Die Getriebe 14, 214, 414, 514, 614 verwenden verlustarme Kupplungen (d. h. Drehmomentübertragungseinrichtungen), um Hochdruckhydraulik (zur Kupplungsbetätigung) zu beseitigen. Nun unter Bezugnahme auf 1 und 5 umfassen die Getriebe 14, 214 Bremsen 94, 96, 294, 296 anstatt rotierender Kupplungen, wodurch Umlaufverluste und mechanische/hydraulische Komplexität vermindert werden. Hochdruck-Öldichtungen und Kupplungsölführung können auch beseitigt werden, indem alternative Kupplungsbetätigungsverfahren (elektrisch, elektro-magnetisch oder Kombinationen) ermöglichen werden, um parasitären Energieverlust zu minimieren. Traditionelle Kuppelsysteme und ihre zugehörige hydraulische Betätigung sind dennoch möglich, wenn sie erforderlich sind.
  • Obgleich die besten Ausführungsarten der Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, werden Fachleute, die mit dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, vertraut sind, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims (10)

  1. Getriebe, umfassend: ein Eingangselement; ein Ausgangselement; ein feststehendes Element; einen ersten Motor/Generator, der einen ersten Rotor aufweist, der selektiv um eine erste Achse drehbar ist; einen zweiten Motor/Generator, der einen zweiten Rotor aufweist, der selektiv um eine zweite Achse drehbar ist; einen ersten Planetenradsatz und einen zweiten Planetenradsatz, die ein entsprechendes erstes Planetenelement, ein entsprechendes zweites Planetenelement und ein entsprechendes drittes Planetenelement aufweisen; wobei das erste Planetenelement des ersten Planetenradsatzes funktional mit dem Eingangselement verbunden ist, um Drehmoment von dort aufzunehmen; das zweite Planetenelement des ersten Planetenradsatzes funktional mit dem ersten Rotor verbunden ist, um Drehmoment von dort aufzunehmen; das dritte Planetenelement des ersten Planetenradsatzes funktional mit dem Ausgangselement verbunden ist, um Drehmoment dorthin zu übertragen; das zweite Planetenelement des zweiten Planetenradsatzes funktional mit dem zweiten Rotor verbunden ist, um Drehmoment von dort aufzunehmen; das dritte Planetenelement des zweiten Planetenradsatzes funktional mit dem Ausgangselement verbunden ist, um Drehmoment dorthin zu übertragen; und eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das erste Planetenelement des zweiten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu koppeln.
  2. Getriebe nach Anspruch 1, wobei das erste, zweite und dritte Planetenelement des ersten Planetenradsatzes selektiv um eine dritte Achse drehbar sind; und wobei das erste, zweite und dritte Planetenelement des zweiten Planetenradsatzes selektiv um eine vierte Achse drehbar sind.
  3. Getriebe nach Anspruch 2, das ferner ein Achsantriebssystem umfasst, das ein erstes Zahnradelement, ein zweites Zahnradelement, ein drittes Zahnradelement und ein viertes Zahnradelement aufweist; wobei das erste Zahnradelement funktional mit dem dritten Planetenelement des zweiten Planetenradsatzes zur Rotation als eine Einheit damit verbunden ist; wobei das zweite Zahnradelement kämmend mit dem ersten und dritten Zahnradelement in Eingriff steht; wobei das dritte Zahnradelement funktional mit dem dritten Planetenelement des ersten Planetenradsatzes zur Rotation als eine Einheit damit verbunden ist; und wobei das vierte Zahnradelement funktional mit dem Ausgangselement zur Rotation als eine Einheit damit verbunden ist und kämmend mit dem dritten Zahnradelement in Eingriff steht.
  4. Getriebe nach Anspruch 3, das ferner einen dritten Planetenradsatz umfasst, der ein weiteres erstes Planetenelement, ein weiteres zweites Planetenelement und ein weiteres drittes Planetenelement aufweist; wobei das zweite Planetenelement des dritten Planetenradsatzes funktional mit dem ersten Rotor verbunden ist, um Drehmoment von dort aufzunehmen; wobei das dritte Planetenelement des dritten Planetenradsatzes funktional mit dem ersten Planetenelement des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist, um Drehmoment dorthin zu übertragen; und eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, die selektiv einrückbar ist, um das erste Planetenelement des dritten Planetenradsatzes mit dem feststehenden Element zu koppeln.
  5. Getriebe nach Anspruch 4, wobei das erste, zweite und dritte Planetenelement des dritten Planetenradsatzes selektiv um die dritte Achse drehbar sind.
  6. Getriebe nach Anspruch 5, das ferner einen Achsentransfermechanismus umfasst, der ein erstes Achsentransfer-Zahnradelement, ein zweites Achsentransfer-Zahnradelement und ein drittes Achsentransfer-Zahnradelement aufweist; wobei das erste Achsentransfer-Zahnradelement funktional mit dem dritten Planetenelement des dritten Planetenradsatzes zur Rotation als eine Einheit damit verbunden ist; wobei das zweite Achsentransfer-Zahnradelement kämmend mit dem ersten und zweiten Achsentransfer-Zahnradelement in Eingriff steht; und wobei das dritte Achsentransfer-Zahnradelement funktional mit dem ersten Planetenelement des zweiten Planetenradsatzes zur Rotation als eine Einheit damit verbunden ist.
  7. Getriebe nach Anspruch 4, wobei das erste, zweite und dritte Planetenelement des dritten Planetenradsatzes selektiv um eine fünfte Achse drehbar sind.
  8. Mehrganggetriebe nach Anspruch 7, das ferner einen Motordrehmoment-Transfermechanismus umfasst, der ein erstes, zweites und drittes Motordrehmoment-Transferzahnradelement enthält; wobei das erste Motordrehmoment-Transferzahnradelement funktional mit dem ersten Rotor zur Rotation als eine Einheit damit verbunden ist; wobei das zweite Motordrehmoment-Transferzahnradelement funktional mit dem zweiten Planetenelement des ersten Planetenradsatzes zur Rotation als eine Einheit damit verbunden ist und kämmend mit dem ersten Motordrehmoment-Transferzahnradelement in Eingriff steht; und wobei das dritte Motordrehmoment-Transferzahnradelement funktional mit dem zweiten Planetenelement des dritten Planetenradsatzes zur Rotation als eine Einheit damit verbunden ist und kämmend mit dem zweiten Motordrehmoment-Transferzahnradelement in Eingriff steht.
  9. Getriebe, umfassend: ein Ausgangselement; einen ersten Planetenradsatz und einen zweiten Planetenradsatz, die ein entsprechendes erstes Planetenelement, ein entsprechendes zweites Planetenelement und ein entsprechendes drittes Planetenelement aufweisen; ein Achsantriebssystem, das ein erstes Zahnradelement, ein zweites Zahnradelement, ein drittes Zahnradelement und ein viertes Zahnradelement aufweist; wobei das erste Zahnradelement funktional mit dem dritten Planetenelement des zweiten Planetenradsatzes zur Rotation als eine Einheit damit verbunden ist; wobei das zweite Zahnradelement kämmend mit dem ersten und dritten Zahnradelement in Eingriff steht; wobei das dritte Zahnradelement funktional mit dem dritten Planetenelement des ersten Planetenradsatzes zur Rotation als eine Einheit damit verbunden ist; und wobei das vierte Zahnradelement funktional mit dem Ausgangselement zur Rotation als eine Einheit damit verbunden ist und kämmend mit dem dritten Zahnradelement in Eingriff steht.
  10. Getriebe nach Anspruch 9, das ferner einen ersten Motor/Generator umfasst, der einen ersten Rotor aufweist, der funktional mit dem zweiten Planetenelement des ersten Planetenradsatzes verbunden ist, um Drehmoment dorthin zu übertragen; und einen zweiten Motor/Generator, der einen zweiten Rotor aufweist, der funktional mit dem zweiten Planetenelement des zweiten Planetenradsatzes verbunden ist, um Drehmoment dorthin zu übertragen.
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