DE102015113318A1 - Antriebsstrang mit getriebebasiertem motor/generator für kraftmaschinenstart- und regenerationsbremsmodi - Google Patents
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- B60W20/13—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
- B60W20/14—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion in conjunction with braking regeneration
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- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
- B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
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- B60W20/16—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect for reducing engine exhaust emissions
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- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
- B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
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- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
- B60W30/18109—Braking
- B60W30/18127—Regenerative braking
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- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
- B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
- B60K2006/268—Electric drive motor starts the engine, i.e. used as starter motor
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- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/48—Parallel type
- B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/10—Change speed gearings
- B60W2510/1015—Input shaft speed, e.g. turbine speed
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/02—Clutches
- B60W2710/025—Clutch slip, i.e. difference between input and output speeds
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
- B60W2710/0644—Engine speed
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/10—Change speed gearings
- B60W2710/1005—Transmission ratio engaged
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/006—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion power being selectively transmitted by either one of the parallel flow paths
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
- F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
- F16H37/021—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuous variable friction gearing
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
- Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
- Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
- Y10S903/93—Conjoint control of different elements
Abstract
Es ist ein Antriebsstrang vorgesehen, der eine Kraftmaschine mit einer rotierbaren Kurbelwelle aufweist. Der Antriebsstrang weist ein Getriebe mit einem Getriebeeingangselement und einem Getriebeausgangselement auf. Ein Achsantrieb ist funktional mit dem Getriebeausgangselement verbunden und umfasst eine Antriebsachse. Eine Kraftmaschinenkupplung weist einen eingerückten Zustand auf, der die Kraftmaschinenkurbelwelle funktional mit dem Getriebeeingangselement verbindet, und weist einen ausgerückten Zustand auf, der die Kraftmaschinenkurbelwelle funktional von dem Getriebeeingangselement trennt. Es ist ein Motor/Generator vorgesehen, und eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung weist einen selektiv eingerückten Zustand auf, in welchem die erste Drehmomentübertragungseinrichtung Drehmoment zwischen dem Motor/Generator und dem Getriebeausgangselement unabhängig von der Kraftmaschine, der Kurbelwelle und der Kraftmaschinenkupplung überträgt. Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung weist einen selektiv eingerückten Zustand auf, in welchem die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung Drehmoment zwischen dem Motor/Generator und der Kurbelwelle unabhängig von der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung und der Kraftmaschinenkupplung überträgt.
Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Die vorliegenden Lehren umfassen im Allgemeinen einen Antriebsstrang, der einen Motor/Generator aufweist, der betreibbar ist, um eine Kraftmaschine zu starten und Fahrzeugbremsenergie wieder aufzufangen.
- HINTERGRUND
- Manche Hybridfahrzeuge verwenden einen BAS (Riemen-Lichtmaschinen-Starter), der mit der Kraftmaschinenkurbelwelle für den Kraftmaschinenstart und regeneratives Bremsen verbunden ist. Eine BAS-Anordnung erfordert, dass die Kraftmaschinenkurbelwelle umlaufen muss, wenn der Lichtmaschinen-Starter entweder Elektrizität aus regenerativem Bremsen erzeugt oder elektrischen Vortrieb liefert. Das Umlaufen der Kraftmaschine während dieser Zeiten erzeugt mechanische Verluste aus Kraftmaschinenreibung und aus Kraftmaschinenpumpverlusten, wenn keine Ventildeaktivierung vorgesehen ist, wobei etwas von der Energie, die nützlich sein könnte, abgezweigt wird.
- Es sind Strong-Hybridarchitekturen vorgeschlagen worden, um einen Motor/Generator entweder direkt oder indirekt mit dem Getriebeeingang, dem Getriebeausgang oder einer Zwischenwelle innerhalb des Getriebes, wie etwa einer Vorgelegewelle, zu koppeln. Jedoch wird diese gleiche Verbindung des Motors/Generators (d. h. die direkte oder indirekte Verbindung mit dem Getriebeeingang, dem Getriebeausgang oder der Zwischenwelle) auch zum Starten der Kraftmaschine verwendet, was das zu begünstigende Übersetzungsverhältnis zwischen dem Motor/Generator und der Kraftmaschine auf ein Niveau begrenzt, das deutlich unterhalb von dem liegt, das durch Starterring- und Ritzelräder bereitgestellt wird. Zum Beispiel weist eine Hybrid-Architektur, bei der der Motor-Generator direkt mit der Getriebeausgangswelle gekoppelt ist, nur den Kehrwert des niedrigsten Übersetzungsverhältnisses auf, das sich auf ein Verhältnis von annähernd 2:1 belaufen könnte, um das Drehmoment von dem Motor-Generator zum Starten der Kraftmaschine zu vervielfachen, während ein typischer Starterring und Ritzel ein Verhältnis von 10:1 oder mehr aufweisen könnten.
- ZUSAMMENFASSUNG
- Es ist ein Antriebsstrang vorgesehen, der zulässt, dass ein einziger Motor/Generator Regenerationsbremsenergie ohne Abzweig zu Kraftmaschinenverlusten sammelt, und etwas von dieser Energie für den elektrischen Vortrieb ohne Abzweig zu Kraftmaschinenverlusten verwendet. Der Antriebsstrang weist eine Kraftmaschine mit einer rotierbaren Kurbelwelle und. ein Getriebe mit einem Getriebeeingangselement und einem Getriebeausgangselement auf. Das Getriebe kann ein Mehrgang-Automatikgetriebe, ein stufenloses Getriebe, ein Doppelkupplungsgetriebe oder ein anderes geeignetes Getriebe sein. Ein Achsantrieb ist funktional mit dem Getriebeausgangselement gekoppelt und umfasst eine Antriebsachse. Eine Kraftmaschinenkupplung weist einen eingerückten Zustand auf, der die Kraftmaschinenkurbelwelle funktional mit dem Getriebeeingangselement verbindet, und weist einen ausgerückten Zustand auf, der die Kraftmaschinenkurbelwelle funktional von dem Getriebeeingangselement trennt. Es ist ein Motor/Generator vorgesehen, und eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung weist einen selektiv eingerückten Zustand auf, in welchem die erste Drehmomentübertragungseinrichtung Drehmoment zwischen dem Motor/Generator und dem Getriebeausgangselement unabhängig von der Kraftmaschine, der Kurbelwelle und der Kraftmaschinenkupplung überträgt. Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung weist einen selektiv eingerückten Zustand auf, in welchem die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung Drehmoment zwischen dem Motor/Generator und der Kurbelwelle unabhängig von der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung und der Kraftmaschinenkupplung überträgt.
- Die Fähigkeit, durch Einrückung der zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung eine wählbare Verbindung mit der Kraftmaschinenkurbelwelle herzustellen, lässt ein Kraftmaschinenstarten über den Motor/Generator zu, das einen Autostart umfasst, wenn die Kraftmaschinenkupplung ausgerückt ist. Eine separate wählbare Verbindung mit der Antriebsachse wird durch Einrückung der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung hergestellt, wobei die Verbindung mit der Antriebachse aufgrund der Fähigkeit, die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung und die Kraftmaschinenkupplung auszurücken, unabhängig von dem Zustand der Kraftmaschine ist. Dementsprechend kann der Motor/Generator derart gesteuert werden, dass er als ein Generator fungiert, um Bremsenergie in einem Regenerationsbremsmodus ungeachtet davon aufzufangen, ob die Kraftmaschine umläuft. Ein Controller kann ein Mischen des Bremsens, das durch regeneratives Bremsen bereitgestellt wird, und des Bremsens, das durch mechanische Bremssysteme bereitgestellt wird, bewerkstelligen. Ein Drehmomentunterstützungsmodus, in welchem der Motor/Generator die Kraftmaschine beim Liefern von Drehmoment an die Antriebswelle unterstützt, wird bewerkstelligt, wenn die Kraftmaschinenkupplung und die erste Drehmomentübertragungseinrichtung eingerückt sind. Ein Drehmomentmodus, in welchem der Motor/Generator als ein Motor fungiert, um die Antriebswelle bei getrennter Kraftmaschine anzutreiben, ist vorgesehen, wenn die erste Drehmomentübertragungseinrichtung eingerückt ist und die Kraftmaschinenkupplung und die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung ausgerückt sind.
- Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehren werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Arten zum Ausführen der vorliegenden Lehren, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen werden, leicht deutlich werden.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Darstellung in Draufsicht eines Teils eines ersten Fahrzeugs, das einen ersten Antriebsstrang aufweist. -
2 ist eine schematische Darstellung in Draufsicht eines Teils eines zweiten Fahrzeugs, das einen zweiten Antriebsstrang gemäß einem alternativen Aspekt der vorliegenden Lehren aufweist. -
3 ist eine schematische Darstellung in Draufsicht eines Teils eines dritten Fahrzeugs, das einen dritten Antriebsstrang gemäß einem anderen alternativen Aspekt der vorliegenden Lehren aufweist. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
- Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den Ansichten auf gleiche Komponenten verweisen, zeigen die
1 bis3 Fahrzeuge mit unterschiedlichen Ausführungsformen von Antriebssträngen, die einen Kraftmaschinenautostart und regeneratives Bremsen unter Verwendung nur eines einzigen Motors/Generators und ohne zu erfordern, dass die Kraftmaschine während des regenerativen Bremsens umläuft, bewerkstelligen können. Unter Bezugnahme auf1 weist ein Fahrzeug10 einen Antriebsstrang12 auf, der eine Kraftmaschine (E)14 umfasst, die eine drehbare Kurbelwelle16 aufweist. Die Kraftmaschine14 kann eine Brennkraftmaschine sein, die eine Fremdzündungsmaschine, eine Kompressionszündungsmaschine oder eine andere Art von Antriebsanlage sein kann. - Der Antriebsstrang
12 umfasst auch ein Getriebe18 , das funktional mit der Kraftmaschine14 verbindbar ist, um Traktionsdrehmoment an erste und zweite Fahrzeugräder20A ,20B zu liefern, auf die jeweilige Reifen22A ,22B aufgezogen sind. Genauer ist das Getriebe18 ein stufenloses Getriebe, obwohl andere Arten von Getrieben von benutzt werden können. Das Getriebe18 weist ein Gehäuse24 , ein Getriebeeingangselement26 und ein Getriebeausgangselement28 auf, die zumindest teilweise in dem Gehäuse24 untergebracht sind. Eine Eingangsriemenscheibe30 weist Halbscheiben auf, die an dem Getriebeeingangselement26 montiert sind, und eine Ausgangsriemenscheibe32 weist Halbscheiben auf, die an dem Getriebeausgangselement28 montiert sind. Ein Riemen34 überträgt Drehmoment mit einem variablen Übersetzungsverhältnis von dem Eingangselement26 auf das Ausgangselement28 abhängig von den Relativpositionen der Scheibenhälften, wie es Fachleute verstehen werden. - Drehmoment wird von dem Getriebeausgangselement
28 auf die Räder20A ,20B über einen Achsantrieb36 übertragen. Der Achsantrieb36 umfasst einen Drehmoment vervielfachenden, mehrstufigen Zahnradstrang, wobei ein erstes Zahnrad38 an dem Ausgangselement28 montiert ist, um mit diesem zu rotieren, ein zweites Zahnrad40 mit dem ersten Zahnrad38 kämmt und einen größeren Durchmesser als das erste Zahnrad38 aufweist. Ein drittes Zahnrad42 ist funktional mit dem zweiten Zahnrad40 verbunden, um mit dem zweiten Zahnrad40 mit der gleichen Drehzahl zu rotieren. Das zweite und dritte Zahnrad40 ,42 können ein einstückiges gestuftes Zahnrad sein. Das dritte Zahnrad42 kämmt mit einem vierten Zahnrad44 , das ein Ringrad eines Differenzials46 ist. Drehmoment wird von dem Differenzial46 auf eine Antriebsachse48 übertragen, die zwei Halbwellen48A ,48B aufweist. Es sind verschiedene Gleichlaufgelenke50 gezeigt. Ein erstes mechanisches Bremssystem52A ist an dem ersten Rad20A montiert, und ein zweites mechanisches Bremssystem52B ist an dem zweiten Rad20B montiert. Die mechanischen Bremssysteme52A ,52B sind nur schematisch gezeigt und können jedes geeignete Bremssystem sein, wie etwa ein Reibscheiben-Bremssystem, wie es Fachleute verstehen werden. Die Bremssysteme52A ,52B sind gesteuert, um die Räder20A ,20B zu bremsen, wie es hierin weiter beschrieben wird. - Der Antriebsstrang
12 weist Hybridfunktionalität auf, da er einen einzigen Elektromotor/Generator (M)54 aufweist, der steuerbar ist, um unter bestimmten Fahrzeugbetriebsbedingungen als ein Motor und unter anderen Fahrzeugbetriebsbedingungen als ein Generator zu fungieren. In einer Ausführungsform und anhand eines nicht einschränkenden Beispiels weist der Motor/Generator54 einen ringförmigen Stator56 und einen Rotor58 , der von dem Stator56 umgeben ist, innerhalb eines nicht drehbaren Motorgehäuses60 auf. Der Stator56 und der Rotor58 sind mit gestrichelten Linien innerhalb des Gehäuses60 angedeutet. Der Stator56 ist an dem Gehäuse60 befestigt und kann elektrischen Strom von einem integrierten Motor-Controller-Leistungsstromrichtermodul (MPIM)66 aufnehmen, welches Strom durch Übertragungsleiter62 aus Energie, die in einer Energiespeichereinrichtung64 (B) gespeichert ist, aufnimmt. Die Energiespeichereinrichtung kann ein Batterie oder ein Batteriepaket sein und kann hierin auch als eine Batterie bezeichnet sein. - Der Antriebsstrang
12 umfasst zumindest einen elektronischen Controller, der die Funktion der verschiedenen Komponenten wie hierin beschrieben steuert, um unterschiedliche Betriebsmodi herzustellen. In der Ausführungsform von1 gibt es zwei elektronische Controller, die miteinander kommunizieren. Ein Controller ist in dem MPIM66 enthalten, das an dem Motor/Generator54 montiert und einstückig mit diesem ist. Das MPIM66 steuert den Motor/Generator54 derart, dass er als ein Motor oder als ein Generator fungiert, auf der Grundlage von einem Steuereingang, der von einem separaten elektronischen Controller (C)68 empfangen wird, der Betriebseingangssignale, die Fahrzeugbetriebsbedingungen von verschiedenen anderen Komponenten angeben, empfängt, wie es hierin besprochen wird. - Das MPIP
66 wandelt Gleichstrom, der von der Energiespeichereinrichtung64 geliefert wird, in Wechselstrom um, der benötigt wird, um den Stator56 zu beaufschlagen, wenn der Motor/Generator54 Wechselstrom benutzt, wie etwa wenn er Drei-Phasen-Wicklungen aufweist. Alternativ kann der Leistungsumrichter in den Controller68 integriert sein, und der Controller68 kann der einzige elektronische Controller sein. - Der Antriebsstrang
12 weist strategisch positionierte Drehmomentübertragungseinrichtungen und Kupplungen auf, die gewünschte Betriebsmodi auf eine energieeffiziente Weise ermöglichen. Zunächst ist eine Kraftmaschinenkupplung70 innerhalb des Getriebegehäuses24 angeordnet und selektiv in Ansprechen auf Steuersignale von dem Controller68 einrückbar und ausrückbar, um die Kurbelwelle16 zur gemeinsamen Rotation mit dem Getriebeeingangselement26 zu verbinden bzw. die Kurbelwelle16 von dem Getriebeeingangselement26 zu trennen, so dass sie nicht gemeinsam rotieren. Die Kraftmaschinenkupplung70 kann elektrisch oder hydraulisch betätigt sein und kann normal eingerückt oder normal ausgerückt sein. Wie es hierin verwendet wird, sind zwei Komponenten ausgestaltet, um ”gemeinsam zu rotieren” oder sind ”zur gemeinsamen Rotation” verbunden, wenn die zwei Komponenten miteinander durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung, wie etwa eine Kupplung, verbunden sind, um mit der gleichen Drehzahl zu rotieren. In der gezeigten Ausführungsform ist die Verbindung der Kurbelwelle16 mit dem Getriebeeingangselement26 indirekt, wie etwa über einen Fluidkupplungs-Drehmomentwandler72 . Der Drehmomentwandler72 erhöht die Drehmomentübertragung von der Kurbelwelle16 zu einer Kraftmaschinenkupplungseingangswelle74 allmählich durch eine Fluidkupplung, wie es Fachleute verstehen werden. Wenn der Drehmomentwandler72 die Kurbelwelle16 vollständig mit der Kupplungseingangswelle74 koppelt, ermöglicht die Einrückung der Kraftmaschinenkupplung70 , dass das Getriebeeingangselement26 mit der gleichen Drehzahl wie die Kurbelwelle16 rotieren kann. Die Kraftmaschinenkupplung70 weist somit einen eingerückten Zustand auf, der die Kraftmaschinenkurbelwelle16 funktional mit dem Getriebeeingangselement26 verbindet, und weist einen ausgerückten Zustand auf, der die Kurbelwelle16 funktional von dem Getriebeeingangselement26 trennt. Die Kompressionskraft70 kann eine Reibplattenkupplung oder eine andere geeignete Art an Kupplung sein. - Zusätzlich umfasst der Antriebsstrang
12 eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung76 , die selektiv in Ansprechen auf Steuersignale von dem Controller68 einrückbar und ausrückbar ist, um eine Motorwelle78 zur gemeinsamen Rotation mit dem Getriebeausgangselement28 zu verbinden bzw. die Motorwelle78 von dem Getriebeausgangselement28 zu trennen, so dass sie nicht gemeinsam rotieren. Die Motorwelle78 erstreckt sich von dem Rotor58 und rotiert gemeinsam mit diesem. Die erste Drehmomentübertragungseinrichtung76 weist somit einen selektiv eingerückten Zustand auf, in welchem Drehmoment zwischen dem Motor/-Generator54 und dem Getriebeausgangselement28 übertragen wird. Die Verbindung zwischen dem Motor/Generator54 und dem Getriebeausgangselement28 ist unabhängig von der Kraftmaschine14 , der Kurbelwelle16 und der Kraftmaschinenkupplung70 . Mit anderen Worten tritt eine Drehmomentübertragung von der Motorwelle78 zu dem Getriebeausgangselement28 auf, wenn die erste Drehmomentübertragung76 eingerückt ist, ungeachtet dessen, ob die Kraftmaschine14 bei rotierender Kurbelwelle16 eingeschaltet ist oder nicht, und ungeachtet dessen, ob die Kraftmaschinenkupplung70 in dem eingerückten Zustand oder dem ausgerückten Zustand ist. - Der Antriebsstrang
12 weist auch eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung80 auf, die einen selektiv eingerückten Zustand aufweist, in welchem die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung80 Drehmoment zwischen dem Motor/Generator54 und der Kurbelwelle16 überträgt. In der gezeigten Ausführungsform ist die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung80 ein gleitendes Losrad82 , das auf einer Welle84 montiert ist, die zur Rotation um eine Achse85 durch Lager oder dergleichen (nicht gezeigt) abgestützt ist. Die Welle84 und das Zahnrad82 können in der Richtung von Pfeil86 durch einen Aktor87 aus einem gezeigten ausgerückten Zustand in eine gestrichelt gezeigte Position88 bewegt werden, um einen eingerückten Zustand, herzustellen. Der Aktor87 kann ein elektrisches Solenoid sein, das durch das elektrische Steuersignal von dem Controller68 mit Energie beaufschlagt wird, um das gleitende Losrad82 zu bewegen. In dem eingerückten Zustand kämmt das Losrad82 mit sowohl einem Ringrad90 als auch dem Ritzelrad92 . Das Ringrad90 ist an der Kurbelwelle16 zur gemeinsamen Rotation mit der Kurbelwelle16 montiert. Das Ritzelrad92 ist an der Motorwelle78 zur gemeinsamen Rotation mit der Motorwelle78 montiert. Wenn das Losrad82 in der eingerückten Position ist, wird dementsprechend eine Drehmomentübertragungsstrecke von dem Motor/Generator54 zu der Kurbelwelle16 hergestellt. Die Drehmomentübertragung kann unabhängig von dem Zustand der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung76 und unabhängig von dem Zustand der Kraftmaschinenkupplung70 auftreten. Mit anderen Worten tritt die Drehmomentübertragung von der Motorwelle78 zu der Kurbelwelle16 auf, wenn die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung80 eingerückt ist, ungeachtet dessen, ob die Kraftmaschine14 zur Drehmomentübertragung mit dem Getriebe18 durch die Kraftmaschinenkupplung70 verbunden ist oder nicht, und ungeachtet dessen, ob der Motor/Generator54 zur Drehmomentübertragung mit dem Getriebe18 durch die zweite Drehmomentübertragungseintragung80 verbunden ist. - Bei auf diese Weise eingerichtetem Antriebsstrang
12 kann der Controller68 den Antriebsstrang12 steuern, um einen Regenerationsbremsmodus, einen Kraftmaschinenautostartmodus und einen Drehmomentunterstützungsmodus abhängig von Fahrzeugbetriebsbedingungen und alle unter Verwendung des einzigen Elektromotors/Generators54 bereitzustellen. Der Controller68 weist einen Prozessor mit einem gespeicherten Algorithmus auf, der ein Regenerationsbremsmodul, ein Kraftmaschinenautostartmodul und ein Drehmomentunterstützungsmodul umfassen kann, von denen jedes einen jeweiligen Betriebsmodus auf der Basis von Fahrzeugbetriebsbedingungen herstellt, die als Daten in den Controller68 , wie etwa durch Sensorsignale von Sensoren, eingegeben werden, die Daten hinsichtlich des Betriebszustandes der Kupplung70 und der Drehmomentübertragungseinrichtungen76 und80 , Daten hinsichtlich des Zustandes der Kraftmaschine14 , wie etwa ob die Kraftmaschine14 ein ist, (d. h. mit Kraftstoff beaufschlagt ist), ob die Kraftmaschine16 rotiert, Daten hinsichtlich des Betriebszustandes der Energiespeichereinrichtung64 , des Betriebszustandes des Motors/Generators54 und Fahrzeugbedieneranforderungen, wie etwa eine Bremsanforderung von einer Bremseingabeeinrichtung, wie etwa einem Bremspedal, und eine Drehmomentanforderung von einer Drehmomenteingabeeinrichtung, wie etwa einem Gaspedal, umfassen. - Wenn der Controller
68 Fahrzeugbetriebsbedingungen empfängt, die eine Fahrzeugverzögerung angeben, kann genauer der Controller68 einen Regenerationsbremsmodus herstellen, in welchem Bremsenergie aus dem Verlangsamen der Räder20A ,20B bereitgestellt wird, indem der Motor/Generator54 derart gesteuert wird, dass er als ein Generator fungiert, wodurch die kinetische Energie der Räder20A ,20B in elektrischer Energie umgewandelt wird, die in der Energiespeichereinrichtung64 gespeichert wird. Der Controller68 kann auch ein Signal von einem Batteriecontroller (nicht gezeigt) oder einem Sensor, der mit der Energiespeichereinrichtung64 verbunden ist, empfangen, das den Ladezustand der Energiespeichereinrichtung64 und/oder eine andere Betriebsbedingung der Energiespeichereinrichtung64 angibt, um sicherzustellen, dass vorbestimmte Anforderungen zum Herstellen eines Regenerationsbremsmodus erfüllt sind. Zum Beispiel kann die Herstellung des Regenerationsbremsmodus auch abhängig vom Ladezustand der Energiespeichereinrichtung64 sein, der kleiner als ein vorbestimmter Ladezustand ist. Zusätzlich kann der gespeicherte Algorithmus, der von dem Prozessor des Controllers68 ausgeführt wird, ein Bremsmischmodul umfassen, in welchem Bremsenergie, die durch die mechanischen Bremssysteme52A ,52B geliefert wird, mit Bremsenergie kombiniert wird, die durch regeneratives Bremsen geliefert wird, um dem vorbestimmten Bremsdrehmomentbedarf nachzukommen, der als eine Fahrzeugbetriebsbedingung empfangen wird, die in den Controller68 , wie etwa aus einem Niederdrücken eines Bremspedals und/oder von einem Fahrzeugverzögerungssignal, eingegeben wird. - Wenn der Controller
68 ermittelt, dass die Fahrzeugbetriebsbedingungen angeben, dass der Regenerationsbremsmodus hergestellt werden sollte, sendet der Controller68 Steuersignale, die eine Einrückung der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung76 , wenn sie nicht bereits eingerückt ist, und eine Ausrückung der zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung80 , wenn sie in einem eingerückten Zustand ist, bewirken, und die bewirken, dass der Motor/Generator54 als ein Generator fungiert. Zusätzlich steuert der Controller68 die Kraftmaschinenkupplung70 , um während des Regenerationsbremsmodus den ausgerückten Zustand herzustellen. Da die Kurbelwelle16 in dem Regenerationsbremsmodus nicht funktional mit dem Motor/Generator54 verbunden ist, tritt eine Drehmomentübertragung von der Motorwelle78 auf das Getriebeausgangselement28 ungeachtet dessen auf, ob die Kraftmaschine14 bei rotierender Kurbelwelle16 eingeschaltet ist oder nicht. Mechanische Verluste aus Kraftmaschinenreibung und Kraftmaschinenpumpverluste, die ansonsten auftreten würde, wenn die Drehmomentflussstrecke durch den Regenerationsbremsmodus durch die Kraftmaschine14 hindurch vorläge, werden somit vermieden. - Der Antriebsstrang
12 kann auch den einzigen Motor/Generator54 verwenden, um einen Kraftmaschinenstartmodus herzustellen, in welchem die Kraftmaschine14 gestartet wird, entweder als ein Anfangskaltstart oder als ein Autostart. Der Controller68 sendet Steuersignale, die den Kraftmaschinenstartmodus herstellen. - Wenn der Controller
68 Fahrzeugbetriebsbedingungen empfängt, die eine Anforderung für einen Fahrzeugdrehmomentbedarf angeben, wie es etwa durch Loslassen eines Bremspedals oder ein Gaspedaleingangssignal angegeben werden kann. In dem Kraftmaschinenstartmodus wird der Motor/Generator54 gesteuert, um als ein Motor zu fungieren und somit Drehmoment zum Starten der Kraftmaschine14 an die Kurbelwelle16 zu liefern. Wenn der Controller68 ermittelt, dass die Fahrzeugbetriebsbedingungen angeben, dass der Kraftmaschinenstartmodus hergestellt werden sollte, sendet der Controller68 Steuersignale, die bewirken, dass die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung80 in dem eingerückten Zustand ist, die erste Drehmomentübertragungseinrichtung76 in dem ausgerückten Zustand ist, und der Motor/Generator54 als ein Motor fungiert, um die Kurbelwelle16 zum Starten der Kraftmaschine14 zu drehen. Zusätzlich steuert der Controller68 die Kraftmaschinenkupplung70 , um während des Kraftmaschinenstartmodus den ausgerückten Zustand herzustellen. Optional kann der elektronische Controller68 die Kraftmaschinenkupplung70 steuern, um zu schlupfen und somit im Anschluss an das Starten der Kraftmaschine14 die Drehzahl der Kraftmaschinenkurbelwelle16 mit der Drehzahl des Getriebeeingangselements26 mit dem Motor/Generator54 zu synchronisieren. Ein gesteuerter Schlupf kann insbesondere in einer Ausführungsform zweckmäßig sein, in welcher der Drehmomentwandler72 nicht vorgesehen ist. - Der Antriebsstrang
12 kann auch den einzigen Motor/Generator54 derart verwenden, dass er in einem Vortriebsmodus als ein Motor fungiert, um die Kraftmaschine14 beim Liefern von Drehmoment an die Antriebsachse48 zum Vorantreiben des Fahrzeugs10 zu unterstützen. Dieser Vortriebsmodus kann als ein Drehmomentunterstützungsmodus bezeichnet werden, in welchem der elektronische Controller68 die Kraftmaschinenkupplung70 derart steuert, dass sie in dem eingerückten Zustand ist, die erste Drehmomentübertragungseinrichtung76 in dem eingerückten Zustand ist, und die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung80 in dem ausgerückten Zustand ist. Bei ausgerückter zweiter Drehmomentübertragungseinrichtung80 kann die Motorwelle78 mit einer Drehzahl rotieren, die gleich der des Getriebeausgangselements28 ist, während die Kraftmaschinenkurbelwelle16 mit einer Drehzahl rotiert, die gleich der des Getriebeeingangselements26 ist. Die Übersetzungsverhältnisse des Ritzelrads92 zu dem gleitenden Losrad82 oder des gleitenden Losrades82 zu dem Ringrad90 beeinflussen die Drehzahl der Motorwelle78 oder die Drehzahl der Kurbelwelle16 nicht. Der Drehmomentunterstützungsmodus kann auftreten, während das stufenlose Getriebe gesteuert wird, um das Übertragungsverhältnis zwischen der Eingangsriemenscheibe30 und der Ausgangsriemenscheibe32 zu variieren. - Der Controller
68 kann auch den Motor/Generator54 derart steuern, dass er in einem Vortriebsmodus als ein Motor fungiert, um Drehmoment zum Vorantreiben des Fahrzeugs10 zu liefern, wenn von dem Controller während eines Rollmodus, der als ein Segelmodus bezeichnet werden kann, ein Drehmomentbedarf empfangen wird. In dem Rollmodus ist die Kraftmaschine14 aus (d. h. es wird kein Kraftstoff an die Kraftmaschine14 geliefert) und die Kraftmaschinenkupplung70 ist in dem ausgerückten Zustand. Wenn der Controller68 einen Bedarf für Drehmoment empfängt, während der Rollmodus vorliegt, wie etwa durch ein relativ leichtes Niederdrücken des Gaspedals, kann das angeforderte Drehmoment auf einem Niveau sein, das von dem Motor/Generator54 alleine erfüllt werden kann, und der Motor/Generator54 wird derart gesteuert, dass er beim Vorantreiben der Antriebsachse48 durch den Achsantrieb36 als ein Motor fungiert. In diesem Modus ist die erste Drehmomentübertragungseinrichtung76 in dem eingerückten Zustand, und die Kraftmaschinenkupplung70 und die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung80 sind in ausgerückten Zuständen. - Der Antriebsstrang
12 ermöglicht auch, dass der Motor/Generator54 relativ klein sein kann, da in dem Kraftmaschinenstartmodus und in den Vortriebsmodi eine ausreichende Drehmomentvervielfachung bereitgestellt wird. In einer Ausführungsform kann der Motor/Generator54 eine Nennleistung von nicht weniger als 4 Kilowatt und nicht mehr als 12 Kilowatt aufweisen, kann 20 bis 60 Newtonmeter Drehmoment liefern und kann eine Nennspannung von nicht weniger als 12 Volt und nicht mehr als 48 Volt aufweisen. Zum Beispiel stellen das Ritzelrad92 , das gleitende Losrad82 und das Ringrad90 einen Drehmoment vervielfachenden Zahnradstrang bereit, durch den Drehmoment von dem Motor/Generator54 auf die Kraftmaschinenkurbelwelle16 übertragen wird, wenn die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung80 eingerückt ist. Der Zahnradstrang92 ,82 ,90 reduziert die Drehzahl und vervielfacht Drehmoment von dem Rotor58 zu der Kurbelwelle16 mit einem Drehmomentvervielfachungsverhältnis größer als Eins, weil der Durchmesser und die Zähnezahl des Ringrads90 größer als und bevorzugt drei- oder viermal größer als der des Durchmessers und die Zähnezahl des Ritzelrads92 sind. - Ähnlich ist der Achsantrieb
36 ein zweistufiger Achsantrieb, der ein zweites Drehmomentvervielfachungsverhältnis größer als Eins von dem Motor/Generator54 zu dem Achsantrieb48 herstellt, wenn die erste Drehmomentübertragungseinrichtung76 eingerückt ist und der Motor/Generator54 als ein Motor derart gesteuert wird, dass er Drehmoment an die Antriebsachse48 liefert, ob der Vortrieb nun durch den Motor/Generator54 alleine oder durch sowohl die Kraftmaschine14 als auch den Motor/Generator54 in einem Drehmomentunterstützungsmodus erfolgt. Der Achsantrieb36 ist ein Zahnradstrang mit einer ersten Stufe einer Drehmomentvervielfachung von dem ersten Zahnrad38 zu dem zweiten Zahnrad40 , und einer zweiten Stufe einer Drehmomentvervielfachung von dem dritten Zahnrad42 zu dem vierten Zahnrad44 . Das zweite Zahnrad40 weist einen größeren Durchmesser und eine größere Zähnezahl als das erste Zahnrad38 auf, und das vierte Zahnrad44 weist einen größeren Durchmesser und eine größere Zähnezahl als das dritte Zahnrad42 auf. Dementsprechend ist das zweite Drehmomentvervielfachungsverhältnis größer als Eins und ist bevorzugt mehrfach größer als Eins, wie etwa ein 6:1-Verhältnis. - Das erste Drehmomentvervielfachungsverhältnis von dem Motor/Generator
54 zu der Kurbelwelle16 unterscheidet sich von dem zweiten Drehmomentvervielfachungsverhältnis von dem Motor/Generator54 zu der Antriebsachse48 . Dies lässt zu, dass der Motor/Generator54 mit einer Drehzahl laufen kann, bei der er effizient ist, wie etwa einer Drehzahl, die Schaltverluste minimiert, während die gewünschte Drehzahl der Kurbelwelle16 während des Kraftmaschinenstartmodus geliefert wird, und um mit einem Bereich von Drehzahlen des Getriebeausgangselements28 zu laufen, während ausreichend Drehmoment für den Vortrieb geliefert wird. - Weil der Antriebsstrang
12 ungeachtet von dem Betriebszustand der Kraftmaschine14 in dem Regenerationsbremsmodus betreibbar ist, sind Regenerationsgelegenheiten ausreichend, um die Verwendung von einem oder mehreren elektrisch angetriebenen Fahrzeugnebenaggregaten (A)94 zu ermöglichen. Zum Beispiel können die Fahrzeugnebenaggregate94 ein Klimaanlagensystem, eine oder mehrere Kraftmaschinen- oder Getriebekühlmittelpumpen und andere Nebenaggregate umfassen. Die Beaufschlagung dieser Nebenaggregate mit wieder aufgefangener Bremsenergie, die in elektrische Leistung umgewandelt und in der Energiespeichereinrichtung (B)64 gespeichert ist, statt kraftmaschinengetriebene Nebenaggregate zu haben, kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit durch Verringerung von Kraftmaschinenlasten verbessern. -
2 zeigt eine Ausführungsform eines zweiten Fahrzeugs110 , das einen zweiten Antriebsstrang112 innerhalb des Umfangs der vorliegenden Lehren aufweist. Viele der Komponenten des Fahrzeugs110 und des Antriebsstrangs112 sind identisch wie mit Bezug auf das Fahrzeug10 und den Antriebsstrang12 in1 beschrieben und fungieren ebenso wie diese und sind daher mit identischen Bezugszeichen bezeichnet. Der Antriebsstrang112 umfasst ein Doppelkupplungsgetriebe118 , das funktional mit der Kraftmaschine14 verbindbar ist, um Traktionsdrehmoment an die ersten und zweiten Fahrzeugräder20A ,20B zu liefern. Das Getriebe118 weist ein Gehäuse124 , ein erstes Getriebeeingangselement126A , ein zweites Getriebeeingangselement126B und ein Getriebeausgangselement128 auf, die zumindest teilweise in dem Gehäuse124 untergebracht sind. Genauer weist das Getriebe118 ein erstes Getriebeeingangselement126A auf, das hierin auch als eine erste Eingangswelle126A bezeichnet wird, und ein zweites Getriebeeingangselement126B , das hierin auch als eine zweite Eingangswelle126B bezeichnet wird. Die zweite Eingangswelle126B ist konzentrisch zu der ersten Eingangswelle126A . Die zweite Eingangswelle126B ist eine Hohlwelle, die die erste Eingangswelle126A konzentrisch umgibt. - Der Antriebsstrang
112 weist eine Kraftmaschinenkupplung170 auf, die einen ersten eingerückten Zustand besitzt, der die Kraftmaschinenkurbelwelle16 funktional zur gemeinsamen Rotation mit der ersten Eingangswelle126A verbindet, einen zweiten eingerückten Zustand, der die Kurbelwelle16 funktional zur gemeinsamen Rotation mit der zweiten Eingangswelle126B verbindet, und einen ausgerückten Zustand, der die Kurbelwelle16 funktional von beiden Eingangswellen126A ,126B trennt. Genauer weist die Kraftmaschinenkupplung170 ein Kupplungsgehäuse171 auf, das sich von der Kurbelwelle16 erstreckt und gemeinsam mit dieser rotiert (d. h. mit der gleichen Drehzahl wie diese). In dem ersten eingerückten Zustand steht ein erster Aktor (nicht gezeigt), wie etwa eine elektrisch oder hydraulisch betätigte Anlegeplatte, mit dem Kupplungsgehäuse171 zur Rotation mit der ersten Eingangswelle126A und nicht mit der zweiten Eingangswelle126B in Eingriff. In dem zweiten eingerückten Zustand steht ein zweiter Aktor (nicht gezeigt), wie etwa eine elektrisch oder hydraulisch betätigte Anlegeplatte, mit dem Kupplungsgehäuse171 zur Rotation mit der zweiten Eingangswelle126B und nicht mit der ersten Eingangswelle126A in Eingriff. - Das Getriebe
118 weist ein Getriebeausgangselement auf, das eine Ausgangswelle128 ist, die parallel zu der ersten und zweiten Eingangswelle126A ,126B liegt. Es kann zwischen der ersten Eingangswelle126A und der Ausgangswelle128 und der zweiten Eingangswelle126B und der Ausgangswelle128 eine Mehrzahl von unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen über unterschiedliche kämmende Zahnradpaare hergestellt werden, die jeweils ein Eingangszahnrad, das zur Rotation entweder auf der ersten Eingangswelle126A oder auf der zweiten Eingangswelle126B montiert ist, und ein Ausgangszahnrad, das zur Rotation auf der Ausgangswelle128 montiert ist, umfassen. Wähleinrichtungen137 werden durch einen zweiten elektronischen Controller (C2)168B betätigt, um das richtige Eingangszahnrad zur gemeinsamen Rotation mit der Eingangswelle126A oder126B einzurücken und somit das richtige Übersetzungsverhältnis herzustellen, wie es Fachleute verstehen werden. Eingangszahnrad131A ist zur Rotation auf der zweiten Eingangswelle126B montiert und kämmt mit Ausgangszahnrad135A , das zur Rotation auf Ausgangswelle128 montiert ist, um ein erstes Übersetzungsverhältnis herzustellen, wenn eine Wähleinrichtung137 das Eingangszahnrad131A mit der zweiten Eingangswelle126B in Eingriff bringt, um in Einklang zu rotieren. Eingangszahnrad131B ist zur Rotation auf der ersten Eingangswelle126A montiert und kämmt mit Ausgangszahnrad135B , das zur Rotation auf Ausgangswelle128 montiert ist, um ein zweites Übersetzungsverhältnis herzustellen, wenn eine Wähleinrichtung137 das Eingangszahnrad131B mit der ersten Eingangswelle126A in Eingriff bringt, um in Einklang zu rotieren. Eingangszahnrad131C ist zur Rotation auf der zweiten Eingangswelle126B montiert und kämmt mit Ausgangszahnrad135C , das zur Rotation auf Ausgangswelle128 montiert ist, um ein drittes Übersetzungsverhältnis herzustellen, wenn eine Wähleinrichtung137 das Eingangszahnrad131C mit der zweiten Eingangswelle126B in Eingriff bringt, um in Einklang zur rotieren. Eingangszahnrad131D ist zur Rotation auf der ersten Eingangswelle126A montiert und kämmt mit Ausgangszahnrad135D , das zur Rotation auf Ausgangswelle128 montiert ist, um ein viertes Übersetzungsverhältnis herzustellen, wenn eine Wähleinrichtung137 das Eingangszahnrad131D mit der ersten Eingangswelle126A in Eingriff bringt, um in Einklang zur rotieren. Eingangszahnrad131E ist zur Rotation auf der zweiten Eingangswelle126B montiert und kämmt mit Ausgangszahnrad135E , das zur Rotation auf Ausgangswelle128 montiert ist, um ein fünftes Übersetzungsverhältnis herzustellen, wenn eine Wähleinrichtung137 das Eingangszahnrad131E mit der zweiten Eingangswelle126B in Eingriff bringt, um in Einklang zu rotieren. Das Zahlenverhältnis von Drehmoment von der Ausgangswelle128 zu der Eingangswelle126A oder126B nimmt von dem ersten Übersetzungsverhältnis bis zu dem fünften Übersetzungsverhältnis ab. Ein Achsantrieb136 umfasst ein kämmendes Drehmomentvervielfachungs-Zahnradpaar, das ein Ausgangszahnrad135E umfasst, das mit Ringrad139 kämmt und dieses antreibt, das montiert ist, um mit einem Gehäuse des Differenzials46 zu rotieren. Der Achsantrieb136 überträgt Drehmoment von der Ausgangswelle128 auf die Antriebsachse48 . - Das Getriebe
118 umfasst eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung176 , die einen selektiv eingerückten Zustand aufweist, in welchem die erste Drehmomentübertragungseinrichtung176 Drehmoment zwischen dem Motor/Generator54 und der Getriebeausgangswelle128 unabhängig von dem Zustand der Kraftmaschine14 , der Kurbelwelle16 und der Kraftmaschinenkupplung170 überträgt. - Eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung
180 ist ein gleitendes Ritzelrad182 , das montiert ist, um mit der Motorwelle78 zu rotieren, wie etwa über Kerbverzahnungen, das aber auf der Motorwelle78 gleitet, wenn es von einem Aktor187 , wie etwa einem Solenoid, betätigt wird, um sich in der Richtung des Pfeils186 aus der gezeigten ausgerückten Position in eine gestrichelt gezeigte eingerückte Position zu bewegen. In der ausgerückten Position befindet sich die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung180 in einem ausgerückten Zustand. In der eingerückten Position kämmt das gleitende Ritzelrad182 mit einem Ringrad190 , das an dem Kupplungsgehäuse171 montiert ist, um gemeinsam mit der zweiten Eingangswelle126B zu rotieren, wobei ein eingerückter Zustand hergestellt wird. In dem eingerückten Zustand wird Drehmoment von dem Motor/Generator54 auf die Kurbelwelle16 mit einem Drehmomentvervielfachungsverhältnis übertragen, das durch die Zähnezahlen des Ritzelrades182 und des Ringrads190 bestimmt ist. - In der gezeigten Ausführungsform werden zusätzlich zu dem Controller in dem MPIM
66 zwei elektronische Controller (C1)168A und (C2)168B verwendet, um den Antriebsstrang12 zu steuern. Ein erster elektronischer Controller (C1)168A ist funktional mit der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung176 , der zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung180 , dem MPIM66 und den mechanischen Bremssystemen52A ,52B verbunden (die Verbindung ist in den Zeichnungen der Klarheit wegen nicht gezeigt). Ein zweiter elektronischer Controller (C2)168B ist funktional mit der Kraftmaschinenkupplung170 und mit den Wähleinrichtungen137 verbunden. Die Controller (C1)168A und (C2)168B empfangen Betriebseingangssignale, die Fahrzeugbetriebsbedingungen von diesen und verschiedenen anderen Komponenten angeben, wie es hierin besprochen wird. - Die Controller (C1)
168A , (C2)168B steuern den Antriebsstrang112 , um einen Regenerationsbremsmodus, einen Kraftmaschinenstartmodus, der ein Autostart sein kann, einen Vortriebsmodus, der Drehmoment an die Antriebsachse48 liefert, entweder von dem Motor/Generator54 alleine oder von sowohl dem Motor/-Generator54 als auch der Kraftmaschine14 in einem Drehmomentunterstützungsmodus herzustellen. Die Betriebsmodi werden auf die gleiche Weise wie mit Bezug auf den Antriebsstrang12 von1 hergestellt, wobei die Kraftmaschinenkupplung170 auf die gleiche Weise wie die Kraftmaschinenkupplung70 gesteuert wird, die erste Drehmomentübertragungseinrichtung176 auf die gleiche Weise wie die erste Drehmomentübertragungseinrichtung176 gesteuert wird, und die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung180 auf die gleiche Weise wie die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung80 gesteuert wird, in die jeweiligen eingerückten oder ausgerückten Zustände, um die jeweiligen Modi abhängig von den Fahrzeugbetriebsbedingungen herzustellen. Genauer ist die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung180 in dem eingerückten Zustand und die erste Drehmomentübertragungseinrichtung176 und die Kraftmaschinenkupplung170 sind in ausgerückten Zuständen, wobei der Motor/Generator54 derart gesteuert wird, dass er in dem Kraftmaschinenstartmodus als ein Motor fungiert. Die erste Drehmomentübertragungseinrichtung176 ist in dem eingerückten Zustand und die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung180 und die Kraftmaschinenkupplung170 sind in ausgerückten Zuständen, wobei der Motor/Generator54 derart gesteuert wird, dass er in dem Regenerationsbremsmodus als ein Generator fungiert. Die erste Drehmomentübertragungseinrichtung176 ist in dem eingerückten Zustand und die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung180 ist in dem ausgerückten Zustand, wobei der Motor/Generator54 derart gesteuert wird, dass er als in einem Vortriebsmodus entweder bei ausgerückter Kraftmaschinenkupplung170 oder bei eingerückter Kraftmaschinenkupplung170 in einem Drehmomentunterstützungsmodus ein Motor fungiert. Optional kann der zweite elektronische Controller (C2)168B die Kraftmaschinenkupplung170 derart steuern, dass sie schlupft und somit die Drehzahl der Kraftmaschinenkurbelwelle16 mit der Drehzahl der Getriebeeingangswellen126A oder126B im Anschluss an das Starten der Kraftmaschine14 mit dem Motor/Generator54 synchronisiert. Zusätzlich, wie bei Antriebsstrang12 , kann der gespeicherte Algorithmus, der von den Prozessoren der Controller168A ,168B ausgeführt wird, ein Bremsmischmodul umfassen, in welchem Bremsenergie, die durch die mechanischen Bremssysteme52A ,52B geliefert wird, mit Bremsenergie, die durch regeneratives Bremsen geliefert wird, kombiniert wird, um einem vorbestimmten Bremsdrehmomentbedarf nachzukommen, der als eine Fahrzeugbetriebsbedingung empfangen wird, die in die Controller168A ,168B , wie etwa aus einem Niederdrücken eines Bremspedals und/oder einem Fahrzeugverzögerungssignal eingegeben wird. - Wie bei Antriebsstrang
12 kann der Regenerationsbremsmodus in dem Antriebsstrang112 unabhängig von dem Zustand der Kraftmaschine14 hergestellt werden. Der Regenerationsbremsmodus kann von zusätzlichen Fahrzeugbetriebsbedingungen, wie etwa einem Ladezustand der Energiespeichereinrichtung (B)64 , abhängen. Weil der Antriebsstrang112 in dem Regenerationsbremsmodus ungeachtet von dem Betriebszustand der Kraftmaschine14 betreibbar ist, sind Regenerationsgelegenheiten ausreichend, um die Verwendung von einem oder mehreren elektrisch angetriebenen Fahrzeugnebenaggregaten (A)94 zu ermöglichen. Zusätzlich ist der Motor/Generator54 der einzige Elektromotor/Generator, der in dem Antriebsstrang verwendet wird, um Betriebsmodi herzustellen, um Drehmoment an die Antriebsachse48 zu liefern und Regenerationsbremsenergie aufzufangen. -
3 zeigt eine Ausführungsform eines dritten Fahrzeugs210 , das einen dritten Antriebsstrang212 innerhalb des Umfangs der vorliegenden Lehren aufweist. Viele der Komponenten des Fahrzeugs210 und des Antriebsstrangs212 sind identisch wie mit Bezug auf das Fahrzeug10 und den Antriebsstrang12 in1 beschrieben und funktionieren in gleicher Weise und sind daher mit identischen Bezugszeichen bezeichnet. Der Antriebsstrang212 umfasst ein Mehrganggetriebe218 , das funktional mit der Kraftmaschine (E)14 verbindbar ist, um Traktionsdrehmoment an die ersten und zweiten Fahrzeugräder20A ,20B zu liefern. Das Getriebe218 ist in einer längs eingebauten Hinterradantriebsanordnung eingerichtet, da das Getriebe218 ein Getriebeeingangselement226 und ein Getriebeausgangselement228 aufweist, die koaxial zueinander sind. Das Getriebe218 weist ein Getriebegehäuse224 auf, das mehrere selektiv einrückbare Drehmomentübertragungseinrichtungen und kämmende Zahnräder, wie etwa Planetenradsätze, beherbergt, die steuerbar sind, um mehrere unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zwischen dem Getriebeeingangselement226 und dem Getriebeausgangselement228 herzustellen, wie es Fachleute verstehen werden. - Der Antriebsstrang
212 weist eine Kraftmaschinenkupplung270 auf, die einen ersten eingerückten Zustand besitzt, der die Kraftmaschinenkurbelwelle216 funktional zur gemeinsamen Rotation mit dem Getriebeeingangselement226 verbindet, und einen ausgerückten Zustand, der die Kurbelwelle216 funktional von dem Eingangselement226 trennt. Genauer weist die Kraftmaschinenkupplung270 einen Aktor (nicht gezeigt) auf, wie etwa eine elektrisch oder hydraulisch betätigte Anlegeplatte, die durch ein Steuersignal von dem Controller (C)68 aktiviert wird, um Sätze von Kupplungsplatten einzurücken und somit den eingerückten Zustand herzustellen, wie es Fachleute verstehen werden. - Ein Achsantrieb
236 umfasst ein Ritzelkegelrad235 , das mit dem Ausgangselement228 rotiert und mit einem Ringkegelrad239 kämmt, das montiert ist, um mit dem Gehäuse eines Differenzials46 zu rotieren und somit Drehmoment von dem Getriebeausgangselement228 auf die Antriebsachse248 , die Halbwellen248A und248B umfasst, zu übertragen. Die Antriebsachse248 ist eine hintere Antriebsachse. Die Zähnezahlen der Kegelräder235 ,239 können mit einem Drehmomentvervielfachungsverhältnis ausgestaltet sein, um das Drehmoment von dem Getriebeausgangselement228 zu der Antriebsachse248 zu erhöhen. - Der Antriebsstrang
112 umfasst einen Motor/Generator54A , der in allen Aspekten ähnlich wie der mit Bezug auf1 beschriebene Motor/Generator54 ist, mit der Ausnahme, dass der Motor/Generator54A als ein Doppelwellen-Motor/Generator ausgestaltet ist, der eine erste Motorwelle78A aufweist, die sich von dem Rotor58 in einer ersten Richtung erstreckt, und eine zweite Motorwelle78B , die sich von dem Rotor58 in einer entgegengesetzten zweiten Richtung erstreckt. Wie aus3 deutlich wird, ist die erste Richtung zu der Achse248 hin, die zweite Richtung ist zu der Kraftmaschine14 hin. Die Motorwellen78A ,78B sind parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Kurbelwelle216 , dem Getriebeeingangselement226 und dem Getriebeausgangselement228 . - Der Antriebsstrang umfasst ein Zahnrad
238 , das an dem Getriebeausgangselement228 montiert ist, und ein zweites Zahnrad237 , das mit dem ersten Zahnrad238 kämmt. Das zweite Zahnrad237 ist durch ein stationäres Element, wie etwa einem Rahmen (nicht gezeigt) auf Lagern abgestützt. Eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung276 umfasst ein Anlegeelement277 , das durch einen elektrisch aktivierten Aktor279 , wie etwa ein Solenoid, in Ansprechen auf ein Steuersignal von dem Controller68 bewegbar ist, um mit einer Stirnfläche des zweiten Zahnrads237 in Eingriff zu gelangen, so dass die erste Motorwelle78A und das zweite Zahnrad237 in Einklang rotieren und Drehmoment zwischen dem Motor/Generator54A und dem Getriebeausgangselement228 übertragen wird. Die Drehmomentübertragung durch die eingerückte erste Drehmomentübertragungseinrichtung276 ist unabhängig von dem Zustand der Kraftmaschine14 , der Kurbelwelle216 und der Kraftmaschinenkupplung270 . Anstatt die erste Drehmomentübertragungseinrichtung276 derart zu positionieren, dass sie zwischen der Motorwelle78A und dem zweiten Zahnrad237 arbeitet, könnte alternativ die erste Drehmomentübertragungseinrichtung276 derart positioniert sein, dass sie zwischen dem ersten Zahnrad238 und dem Getriebeausgangselement228 arbeitet. - Anstelle kämmender Zahnräder
237 ,238 könnte alternativ ein Ketten- und Kettenradtriebstrang verwendet werden, um Drehmoment von der ersten Motorwelle78A auf das Getriebeausgangselement228 zu übertragen. Genauer könnte ein erstes Kettenrad montiert sein, um mit dem Getriebeausgangselement228 zu rotieren, und könnte durch eine Kette mit einem zweiten Kettenrad verbunden sein. Das zweite Kettenrad würde durch die erste Motorwelle78A angetrieben werden, wenn sie durch die erste Drehmomentübertragungseinrichtung276 mit der ersten Motorwelle78A in Eingriff steht. Weil die Kettenräder in die gleiche Richtung rotieren würden, würden in diesem Fall die erste und zweite Motorwelle78A ,78B in die gleiche Richtung wie das Getriebeausgangselement228 rotieren. Daher wäre ein Losrad zwischen dem Ritzelrad282 und dem Ringrad290 notwendig, um die gleiche Drehrichtung für den Motor/Generator54A für jede der Betriebsarten (mit Ausnahme für den Rückwärtsgang) aufrecht zu erhalten. - Der Antriebsstrang
212 umfasst eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung280 , die ein gleitendes Ritzelrad282 ist, das koaxial montiert ist, um mit der zweiten Motorwelle78B zu rotieren, wie etwa durch Kerbverzahnungen, das aber auf der zweiten Motorwelle78B gleitet, wenn es durch einen Aktor287 , wie etwa ein Solenoid, betätigt wird, um sich aus einer gezeigten ausgerückten Position in eine gestrichelt gezeigte eingerückte Position zu bewegen. In der ausgerückten Position ist die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung280 in einem ausgerückten Zustand. In der eingerückten Position kämmt das gleitende Ritzelrad282 mit einem Ringrad290 , das montiert ist, um gemeinsam mit der Kurbelwelle216 zu rotieren. Im eingerückten Zustand wird Drehmoment von dem Motor/Generator54A auf die Kurbelwelle216 mit einem Drehmomentvervielfachungsverhältnis übertragen, das durch die Zähnezahlen des Ritzelrades282 und des Ringrads290 bestimmt ist. - In der gezeigten Ausführungsform wird der elektronische Controller
68 zusätzlich zu dem Controller in dem MPIM (M)66 verwendet, um den Antriebsstrang212 zu steuern. Der elektronische Controller (C)68 ist funktional mit der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung276 , der zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung280 , der Kraftmaschinenkupplung270 , dem MPIM66 und den mechanischen Bremssystemen52A ,52B verbunden. Die Verbindungen des Controllers (C)68 mit der Kraftmaschinenkupplung270 und mit den mechanischen Bremssystemen52A ,52B sind der Klarheit in den Zeichnungen wegen nicht gezeigt. Der Controller (C)68 empfängt Betriebseingangssignale, die Fahrzeugbetriebsbedingungen angeben, von diesen und verschiedenen anderen Komponenten, wie es hierin besprochen wird. - Der Controller (C)
68 steuert den Antriebsstrang212 , um einen Regenerationsbremsmodus, einen Kraftmaschinenstartmodus, der ein Autostart sein kann, einen Vortriebsmodus, der Drehmoment entweder von dem Motor/Generator54A alleine oder von sowohl dem Motor/Generator54A als auch der Kraftmaschine14 in einem Drehmomentunterstützungsmodus an die Antriebsachse248 liefert, herzustellen. Die Betriebsmodi werden auf die gleiche Weise wie mit Bezug auf den Antriebsstrang12 von1 beschrieben hergestellt, wobei die Kraftmaschinenkupplung270 auf die gleiche Weise wie die Kraftmaschinenkupplung70 gesteuert wird, die erste Drehmomentübertragungseinrichtung276 auf die gleiche Weise wie die erste Drehmomentübertragungseinrichtung76 gesteuert wird, und die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung280 auf die gleiche Weise wie die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung80 gesteuert wird, in die jeweiligen eingerückten und ausgerückten Zustände, um die jeweiligen Modi abhängig von den Fahrzeugbetriebsbedingungen herzustellen. Genauer ist die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung280 in dem eingerückten Zustand und die erste Drehmomentübertragungseinrichtung276 und die Kraftmaschinenkupplung270 sind in ausgerückten Zuständen, wobei der Motor/Generator54A derart gesteuert wird, dass er in dem Kraftmaschinenstartmodus als ein Motor fungiert. Die erste Drehmomentübertragungseinrichtung276 ist in dem eingerückten Zustand, und die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung280 und die Kraftmaschinenkupplung270 sind in ausgerückten Zuständen, wobei der Motor/Generator54A derart gesteuert wird, dass er in einem Regenerationsbremsmodus als ein Generator fungiert. Die erste Drehmomentübertragungseinrichtung276 ist in dem eingerückten Zustand und die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung280 ist in dem ausgerückten Zustand, wobei der Motor/Generator54A derart gesteuert wird, dass er in einem Vortriebsmodus entweder bei ausgerückter Kraftmaschinenkupplung270 oder bei eingerückter Kraftmaschinenkupplung270 in einem Drehmomentunterstützungsmodus als ein Motor fungiert. Optional kann der elektronische Controller68 die Kraftmaschinenkupplung270 steuern, um zu schlupfen und somit die Drehzahl der Kraftmaschinenkurbelwelle216 im Anschluss an das Starten der Kraftmaschine14 mit dem Motor/Generator54A mit der Drehzahl des Getriebeeingangselements226 zu synchronisieren. Zusätzlich, wie bei dem Antriebsstrang12 von1 , kann der gespeicherte Algorithmus, der von dem Prozessor des Controllers (C)68 ausgeführt wird, ein Bremsmischmodul umfassen, in welchem Bremsenergie, die durch die mechanischen Bremssysteme52A ,52B geliefert wird, mit Bremsenergie kombiniert wird, die durch regeneratives Bremsen geliefert wird, um einem vorbestimmten Bremsdrehmomentbedarf nachzukommen, der als eine Fahrzeugbetriebsbedingung empfangen wird, die in den Controller (C)68 , wie etwa aus einem Niederdrücken eines Bremspedals und/oder einem Fahrzeugverzögerungssignal, eingegeben wird. - Wie Antriebsstrang
12 kann der Regenerationsbremsmodus in dem Antriebsstrang212 unabhängig von dem Zustand der Kraftmaschine14 hergestellt werden. Der Regenerationsbremsmodus kann von zusätzlichen Fahrzeugbetriebsbedingungen, wie etwa dem Ladezustand der Energiespeichereinrichtung (B)64 , abhängen. Weil der Antriebsstrang212 in dem Regenerationsbremsmodus ungeachtet von dem Betriebszustand der Kraftmaschine14 betreibbar ist, sind Regenerationsgelegenheiten ausreichend, um die Verwendung von einem oder mehreren elektrisch angetriebenen Fahrzeugnebenaggregaten (A)94 zu ermöglichen. Zusätzlich ist der Motor/Generator54A der einzige Elektromotor/Generator, der in dem Antriebsstrang verwendet wird, um Betriebsmodi herzustellen und somit Drehmoment an die Antriebsachse248 zu liefern und regenerative Bremsenergie aufzufangen. - Obgleich die besten Arten zum Ausführen der vielen Aspekte der vorliegenden Lehren ausführlich beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Lehren betrifft, verschiedene alternative Aspekte zur praktischen Ausführung der vorliegenden Lehren erkennen, die im Umfang der beigefügten Ansprüche liegen.
Claims (10)
- Antriebsstrang, umfassend: eine Kraftmaschine, die eine drehbare Kurbelwelle aufweist; ein Getriebe, das ein Getriebeeingangselement und ein Getriebeausgangselement aufweist; einen Achsantrieb, der funktional mit dem Getriebeausgangselement verbunden ist und eine Antriebsachse umfasst; einen Motor/Generator; eine Kraftmaschinenkupplung, die einen eingerückten Zustand aufweist, der die Kraftmaschinenkurbelwelle funktional mit dem Getriebeeingangselement verbindet, und einen ausgerückten Zustand aufweist, der die Kraftmaschinenkurbelwelle funktional von dem Getriebeeingangselement trennt; eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung, die einen selektiv eingerückten Zustand aufweist, in welchem die erste Drehmomentübertragungseinrichtung Drehmoment zwischen dem Motor/Generator und dem Getriebeausgangselement unabhängig von der Kraftmaschine, der Kurbelwelle und der Kraftmaschinenkupplung überträgt; und eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, die einen selektiv eingerückten Zustand aufweist, in welchem die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung Drehmoment zwischen dem Motor/Generator und der Kurbelwelle unabhängig von der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung und der Kraftmaschinenkupplung überträgt.
- Antriebsstrang nach Anspruch 1, ferner umfassend: zumindest einen elektronischen Controller, der funktional mit dem Motor/Generator, der Kraftmaschinenkupplung und der ersten und zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung verbunden ist, um den Motor/Generator derart zu steuern, dass er als ein Motor oder als ein Generator fungiert, und um die Zustände der Kraftmaschinenkupplung und der ersten und zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung zu steuern; wobei der Antriebsstrang einen Regenerationsbremsmodus herstellt, wenn die erste Drehmomentübertragungseinrichtung eingerückt ist, die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung ausgerückt ist und der Motor/-Generator als ein Generator fungiert, um Regenerationsbremsenergie aufzufangen; und wobei der Antriebsstrang einen Kraftmaschinenstartmodus herstellt, wenn die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung eingerückt ist, die erste Drehmomentübertragungseinrichtung ausgerückt ist und der Motor/-Generator derart gesteuert wird, dass er als ein Motor fungiert, um die Kraftmaschine zu starten.
- Antriebsstrang nach Anspruch 2, wobei der zumindest eine elektronische Controller die Kraftmaschinenkupplung steuert, um während des Regenerationsbremsmodus und während des Kraftmaschinenstartmodus den ausgerückten Zustand herzustellen.
- Antriebsstrang nach Anspruch 2, wobei der zumindest eine elektronische Controller die Kraftmaschinenkupplung derart steuert, dass sie in dem ausgerückten Zustand ist, die erste Drehmomentübertragungseinrichtung derart steuert, dass sie in dem eingerückten Zustand ist, und die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung derart steuert, dass sie in dem ausgerückten Zustand ist, und der Motor/Generator als ein Motor fungiert, um die Kraftmaschine beim Antreiben der Antriebswelle zu unterstützen.
- Antriebsstrang nach Anspruch 2, wobei der zumindest eine elektronische Controller die Kraftmaschinenkupplung steuert, so dass sie in dem ausgerückten Zustand ist, die erste Drehmomentübertragungseinrichtung, so dass sie in dem eingerückten Zustand ist, die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung, so dass sie in dem ausgerückten Zustand ist, und der Motor/Generator als ein Motor fungiert, um die Antriebswelle anzutreiben.
- Antriebsstrang nach Anspruch 2, ferner umfassend: einen Zahnradstrang von dem Motor/Generator zu der Kraftmaschinenkurbelwelle, der ein erstes Drehmomentvervielfachungsverhältnis größer als Eins aufweist, das hergestellt ist, wenn die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung eingerückt ist; wobei der Achsantrieb ein zweites Drehmomentvervielfachungsverhältnis größer als Eins von dem Motor/Generator zu dem Achsantrieb herstellt, wenn die erste Drehmomentübertragungseinrichtung eingerückt ist; und wobei sich das erste Drehmomentvervielfachungsverhältnis von dem zweiten Drehmomentvervielfachungsverhältnis unterscheidet.
- Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei der Motor/Generator der einzige Motor/Generator ist, der betreibbar ist, um Drehmoment an die Antriebsachse zu liefern und Regenerationsbremsenergie aufzufangen.
- Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei der Motor/Generator ein Doppelwellen-Motor/Generator ist, der einen Rotor, eine erste Motorwelle, die sich von dem Rotor in einer ersten Richtung erstreckt, und eine zweite Motorwelle, die sich von dem Rotor in einer entgegengesetzten zweiten Richtung erstreckt, aufweist, und ferner umfassend: ein Ringrad, das an der Kurbelwelle montiert ist; einen Triebstrang, der ein erstes Zahnrad aufweist, das an der Getriebeausgangswelle montiert ist, und ein zweites Zahnrad, das mit dem ersten Zahnrad kämmt; wobei die erste Drehmomentübertragungseinrichtung mit dem zweiten Zahnrad in Eingriff steht, um Drehmoment von der ersten Motorwelle auf die Getriebeausgangswelle zu übertragen, wenn sie in dem eingerückten Zustand ist; und wobei die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung ein gleitendes Ritzelrad ist, das koaxial mit der zweiten Motorwelle montiert ist und mit dem Ringrad kämmt, wenn sie in dem eingerückten Zustand ist, um Drehmoment von der zweiten Motorwelle auf die Kurbelwelle zu übertragen.
- Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei das Getriebe ein stufenloses Getriebe ist; wobei die Getriebeausgangswelle eine Ausgangsriemenscheibenwelle ist; wobei der Motor/Generator eine Motorwelle aufweist, und ferner umfassend: ein Ringrad, das auf der Kurbelwelle montiert ist; ein Ritzelrad, das auf der Motorwelle montiert ist; wobei die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung ein gleitendes Ritzelrad ist, das mit sowohl dem Ringrad als auch dem Ritzelrad kämmt, wenn es aus einer ausgerückten Position in eine eingerückte Position bewegt ist, um den eingerückten Zustand herzustellen und dadurch Drehmoment von dem Motor/Generator auf die Kurbelwelle zu übertragen.
- Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei das Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe ist; wobei das Getriebeeingangselement eine erste Eingangswelle ist; wobei das Getriebe eine zweite Eingangswelle konzentrisch zu der ersten Eingangswelle umfasst; wobei die Kraftmaschinenkupplung ein Kupplungsgehäuse aufweist, das mit der Kurbelwelle rotiert; wobei der eingerückte Zustand der Kraftmaschinenkupplung ein erster eingerückter Zustand ist, in welchem die Kurbelwelle verbunden ist, um mit der ersten Eingangswelle zu rotieren, und nicht mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist; wobei die Kraftmaschinenkupplung einen zweiten eingerückten Zustand aufweist, in welchem die Kurbelwelle verbunden ist, um mit der zweiten Eingangswelle zu rotieren, und nicht verbunden ist, um mit der ersten Eingangswelle zu rotieren; wobei das Getriebeausgangselement eine Ausgangswelle ist, die parallel zu der ersten und zweiten Eingangswelle ist; ein Ringrad, das an dem Kupplungsgehäuse montiert ist; ein Ritzelrad, das an der Motorwelle montiert ist; wobei die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung ein gleitendes Losrad ist, das mit sowohl dem Ringrad als auch dem Ritzelrad kämmt, wenn es aus der ausgerückten Position in eine eingerückte Position bewegt ist, um den eingerückten Zustand herzustellen und dadurch Drehmoment von dem Motor/Generator auf die Kurbelwelle zu übertragen.
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