DE102015122153A1 - Antriebsstrangsystem für ein Hybridelektrofahrzeug - Google Patents

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DE102015122153A1
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electric motor
power transmission
gear
drive shaft
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Jun Hoi Huh
Seong Eun Park
Kwang Min Choi
Tae Sic PARK
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Hyundai Motor Co
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Hyundai Motor Co
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Abstract

Ein Antriebsstrangsystem für ein Hybridelektrofahrzeug weist auf einen Verbrennungsmotor (10), einen ersten Elektromotor (MG1), welcher als ein Elektromotor zum Antreiben des Fahrzeugs arbeitet, einen ersten Leistungsübertragungsmechanismus, welcher zwischen dem Verbrennungsmotor (10) und dem ersten Elektromotor (MG1) verbunden ist, einen zweiten Leistungsübertragungsmechanismus, welcher zwischen dem ersten Elektromotor (MG1) und einer Antriebswelle (26) von Rädern verbunden ist und Verbrennungsmotorleistung, welche zum ersten Elektromotor (MG1) übertragen wird, oder die Verbrennungsmotorleistung und Leistung vom ersten Elektromotor (MG1) zur Antriebswelle (26) der Räder überträgt, und einen zweiten Elektromotor (MG2) welcher mit dem zweiten Leistungsübertragungsmechanismus verbunden ist durch einen vierten Leistungsübertragungsmechanismus, um Leistung zum zweiten Leistungsübertragungsmechanismus zu übertragen und Leistung zum Antreiben des Fahrzeugs auszugeben.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Antriebsstrangsystem für ein Hybridelektrofahrzeug. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung ein Antriebsstrangsystem für ein Hybridelektrofahrzeug, welches in der Lage ist, eine Fahreffizienz zu verbessern, wenn das Fahrzeug in einem Elektrofahrzeugmodus (EV) und in einem Parallelmodus fährt, und Leistungsübertragungskonfigurationen zu verbessern.
  • Hintergrund
  • Unter umweltfreundlichen Fahrzeugen ist ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) mit einem Verbrennungsmotor, welcher Kraftstoff verwendet, und einem Elektromotor bereitgestellt, welcher Batterieleistung zum Erzeugen von Leistung verwendet, zum Antreiben des Fahrzeugs, und fährt in einem Elektrofahrzeugmodus (EV), in welchem nur die Elektromotorleistung an Antriebsräder übertragen wird, oder in einem Hybridelektrofahrzeugmodus (HEV), in welchem in einem Parallelmodus die kombinierte Verbrennungsmotor- und Elektromotorleistung an die Antriebsräder übertragen wird.
  • Zusätzlich zum Verbrennungsmotor und zum Elektromotor (nachfolgend als ein zweiter Elektromotor bezeichnet) zum Antreiben des Fahrzeugs ist ein Elektromotor (nachfolgend als erster Elektromotor bezeichnet) zum Erzeugen elektrischer Leistung zusätzlich bereitgestellt, welcher elektrische Energie erzeugt durch Zugeführt-Bekommen von Leistung vom Verbrennungsmotor. Deshalb, wenn ein Ladezustand (SOC), welcher einen Ladebetrag der Batterie repräsentiert, auf ein vorbestimmtes Niveau oder niedriger abfällt, wird der erste Elektromotor durch Verbrennungsmotorleistung betrieben, um elektrische Leistung zum Laden der Batterie zu erzeugen, und wird der zweite Elektromotor durch Batterieleistung betrieben, um es dem Fahrzeug zu erlauben, mit der Leistung vom zweiten Elektromotor (Seriellmodus) zu fahren, wodurch eine Distanz gesteigert wird, welche das Fahrzeug fahren kann.
  • Ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (PHEV) kann eine Batterie laden unter Verwendung einer kommerziellen elektrischen Leistungsquelle und fährt optional in einem Ladungsabbaumodus (CD) und in einem Ladungsbeibehaltungsmodus (CS) in Übereinstimmung mit dem SOC der Batterie.
  • Der CD-Modus bezeichnet einen Teil des EV-Modus, in welchem das Fahrzeug nur durch den zweiten Elektromotor, der durch die Batterieleistung angetrieben wird, fährt, und, da der SOC der Batterie ausreichend ist und eine verfügbare elektrische Leistung hoch ist, fährt das Fahrzeug nur unter Verwendung von Leistung vom zweiten Elektromotor in den meisten Abschnitten außer in einer besonderen Situation.
  • Der CS-Modus bezeichnet einen Teil, in welchem das Fahrzeug mit einer angemessenen Kombination aus Leistung vom Verbrennungsmotor und Leistung vom zweiten Elektromotor fährt, wie beispielsweise im HEV-Modus (Parallelmodus), nach dem Verwenden einer vorbestimmten Menge von Batterieleistung, oder in einem Abschnitt, in welchem das Fahrzeug mit der Leistung vom zweiten Elektromotor fährt, wie beispielsweise im Seriellmodus, während es dem ersten Elektromotor erlaubt wird, elektrische Leistung unter Verwendung der Verbrennungsmotorleistung zu erzeugen, und es der Batterie erlaubt wird, geladen zu werden.
  • Da im CS-Modus der SOC der Batterie nicht ausreicht und eine verfügbare elektrische Leistung relativ gering ist, fährt das Fahrzeug mit einer Kombination aus Verbrennungsmotorleistung und Elektromotorleistung, oder fährt mit Elektromotorleistung, während die Verbrennungsmotorleistung verwendet wird, um elektrische Leistung zu erzeugen und dann die Batterie zu laden, wodurch eine Kraftstoffeffizienz verbessert wird, eine Distanz gesteigert wird, die das Fahrzeug fahren kann, und ein angemessener SOC der Batterie beibehalten werden kann.
  • 10 ist eine Ansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (PHEV) in einem EV-Modus fährt, ein Verbrennungsmotor 1 und ein erster Elektromotor (MG1) 2 zum Erzeugen elektrischer Leistung miteinander verbunden sind, um zwischen einander Leistung zu übertragen, und ein zweiter Elektromotor (MG2) 4 zum Antreiben des Fahrzeugs und ein Antriebsrad 7 miteinander verbunden sind, um zwischen einander Leistung zu übertragen.
  • Der erste Elektromotor 2 und der zweite Elektromotor 4 sind mit einer Batterie 6 mittels eines Invertersystems 5 verbunden, um die Batterie 6 zu laden oder zu entladen, und eine Verbrennungsmotorkupplung 3, welche selektiv Verbrennungsmotorleistung überträgt oder trennt, ist an einer Außenseite des Verbrennungsmotors 1 angeordnet.
  • Wie es gezeigt ist, wenn das Fahrzeug im EV-Modus fährt, wird der zweite Elektromotor 4 durch die elektrische Leistung von der Batterie 6 in einem Zustand angetrieben, in welchem der Verbrennungsmotorkupplung 3 außer Eingriff steht, wodurch es dem Fahrzeug erlaubt wird, nur mit der Leistung des zweiten Elektromotors zu fahren.
  • Wenn das Fahrzeug im Seriellmodus fährt, wird der erste Elektromotor 2 durch Leistung vom Verbrennungsmotor 1 betrieben, um elektrische Leistung zu erzeugen und die Batterie 6 zu laden, in einem Zustand, in welchem die Verbrennungsmotorkupplung 3 außer Eingriff steht, und zur selben Zeit wird der zweite Elektromotor 4 durch elektrisch Leistung von der Batterie 6 angetrieben, wodurch es dem Fahrzeug erlaubt wird, mit der Leistung des zweiten Elektromotors zu fahren.
  • Wenn das Fahrzeug im Parallelmodus fährt, wird Leistung vom Verbrennungsmotor 1 und Leistung vom zweiten Elektromotor 4 an das Antriebsrad 7 in einem Zustand übertragen, in welchem die Verbrennungsmotorkupplung 3 im Eingriff steht, wodurch es dem Fahrzeug erlaubt wird, zu fahren.
  • Jedoch hat die Verbrennungsmotorkupplung 3, welche für das in der 10 gezeigte System verwendet wird, dahingehend Nachteile, dass die Produktionskosten und Materialkosten davon hoch sind und ein großer Leistungsverlustbetrag durch die Drehung eines Kupplungsdrehelements (eines Teils, welcher Leistung vom zweiten Elektromotor empfängt) an der Ausgabeseite auftritt, sogar wenn das Kupplungsdrehelement außer Eingriff steht, wenn das Fahrzeug im EV-Modus fährt, was eine Fahreffizienz im EV-Modus verschlechtert.
  • In dem Fall des in der 10 gezeigten Systems hat der Verbrennungsmotor 1 nur einen stationäre Gangstufe, und deshalb liegt eine Beschränkung in der Fahreffizienz im Parallelmodus vor.
  • Die oben in diesem Abschnitt Hintergrundabschnitt offenbarten Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und können deshalb Informationen enthalten, welche keinen Stand der Technik bilden, der dem Fachmann in diesem Land schon bekannt ist.
  • Erläuterung der Offenbarung
  • Die vorliegende Offenbarung wurde in einem Bestreben getätigt, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, welche die bezogene Technik betreffen, und um ein Antriebsstrangsystem für ein Hybridelektrofahrzeug bereitzustellen, welches in der Lage ist, eine Fahreffizienz zu verbessern, wenn das Fahrzeug in einem Elektrofahrzeugmodus (EV) und in einem Parallelmodus fährt, durch Weglassen einer Verbrennungsmotorkupplung unter Verwendung von Geringer-Verlust- und Geringe-Kosten-Leistungseingriff-/Leistung-außer-Eingriff-Mittel als eine Alternative, und eine Leistungsübertragungsstruktur zu verbessern.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist ein Antriebsstrangsystem für ein Hybridelektrofahrzeug auf: einen Verbrennungsmotor, einen ersten Elektromotor, welcher als ein Elektromotor zum Antreiben des Fahrzeugs betrieben wird oder als ein elektrischer Generator betrieben wird durch Zugeführt-Bekommen von Verbrennungsmotorleistung, einen ersten Leistungsübertragungsmechanismus, welcher eingerichtet ist zwischen dem Verbrennungsmotor den ersten Elektromotor und welcher die Verbrennungsmotorleistung zum ersten Elektromotor überträgt, einen zweiten Leistungsübertragungsmechanismus, welcher zwischen dem ersten Elektromotor und einer Antriebswelle von Rädern eingerichtet ist und betrieben wird, um Verbrennungsmotorleistung, die zum ersten Elektromotor übertragen wird, oder um Verbrennungsmotorleistung und Leistung vom ersten Elektromotor zur Antriebswelle der Räder zu übertragen, oder welcher betrieben wird, um eine Leistungsübertragung zwischen dem ersten Elektromotor und der Antriebswelle der Räder zu blockieren, und einen zweiten Elektromotor, welcher durch einen dritten Leistungsübertragungsmechanismus mit dem zweiten Leistungsübertragungsmechanismus verbunden ist, um Leistung zum zweiten Leistungsübertragungsmechanismus zu übertragen, und welcher Leistung zum Antreiben des Fahrzeugs ausgibt und die Leistung zur Antriebswelle der Räder durch den dritten Leistungsübertragungsmechanismus und den zweiten Leistungsübertragungsmechanismus überträgt.
  • Der erste Leistungsübertragungsmechanismus kann aufweisen: ein verbrennungsmotorseitiges Zahnrad, welches auf einer Ausgabewelle des Verbrennungsmotors angebracht ist, ein erstes Zwischenzahnrad, welches auf einer ersten Leistungsübertragungswelle installiert ist und mit dem verbrennungsmotorseitigen Zahnrad kämmt, ein zweites Zwischenzahnrad, welches auf der ersten Leistungsübertragungswelle mit dem ersten Zwischenzahnrad koaxial installiert ist, und ein Leistungsübertragungszahnrad für den ersten Elektromotor, welches auf einer Drehwelle des ersten Elektromotors installiert ist und mit dem zweiten Zwischenzahnrad kämmt.
  • Der zweite Leistungsübertragungsmechanismus kann aufweisen: einen ersten Synchronisator, welcher mit einer Drehwelle des ersten Elektromotors verbunden ist, ein erstes Eingabezahnrad, welches mit der Drehwelle des ersten Elektromotors durch den ersten Synchronisator verbunden ist, sodass durch eine Betätigung des ersten Synchronisators eine Leistungsübertragung mit der Drehwelle des ersten Elektromotors selektiv in Eingriff gelangt oder außer Eingriff gelangt, ein zweites Eingabezahnrad, welches auf der zweiten Leistungsübertragungswelle mit dem ersten Eingabezahnrad koaxial installiert ist, ein Ausgabezahnrad, welches auf einer dritten Leistungsübertragungswelle installiert ist und mit der Antriebswelle der Räder verbunden ist, um auf die Antriebswelle Leistung zu übertragen, und einen vierten Leistungsübertragungsmechanismus, welcher zwischen dem ersten Eingabezahnrad, dem zweiten Eingabezahnrad und der dritten Leistungsübertragungswelle angeordnet ist und betrieben wird, um eine jeweilige Drehkraft auf die dritte Leistungsübertragungswelle zu übertragen, welche ausgehend von einer Drehkraft des ersten Eingabezahnrads und des zweiten Eingabezahnrads ausgewählt ist.
  • Der vierte Leistungsübertragungsmechanismus kann aufweisen: ein erstes Übertragungszahnrad, welches mit dem ersten Eingabezahnrad kämmt, ein zweites Übertragungszahnrad, welches mit dem zweiten Eingabezahnrad kämmt, einen zweiten Synchronisator, welcher betätigt wird, um eine Leistungsübertragung zwischen dem ersten Übertragungszahnrad und der dritten Leistungsübertragungswelle selektiv in Eingriff zu bringen oder außer Eingriff zu bringen, und einen dritten Synchronisator, welcher betätigt wird, um eine Leistungsübertragung zwischen dem zweiten Übertragungszahnrad und der dritten Leistungsübertragungswelle selektiv in Eingriff zu bringen oder außer Eingriff zu bringen.
  • Ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Eingabezahnrad und dem ersten Übertragungszahnrad und ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem zweiten Eingabezahnrad und dem zweiten Übertragungszahnrad kann festgelegt sein, um voneinander verschieden zu sein, und als Gangstufen, in welchen eine Leistungsübertragung ausgeführt wird, können eine erste Gangstufe, in welcher eine Leistung durch das erste Eingabezahnrad und das erste Übertragungszahnrad übertragen werden kann, und eine zweite Gangstufe umgesetzt sein, in welcher Leistung durch das zweite Eingabezahnrad und das zweite Übertragungszahnrad übertragen wird.
  • Der dritte Leistungsübertragungsmechanismus kann aufweisen: ein Antriebszahnrad, welches auf einer Drehwelle des zweiten Elektromotors installiert ist, und ein drittes Übertragungszahnrad, welches auf der dritten Leistungsübertragungswelle mit dem Ausgabezahnrad koaxial installiert ist und mit dem Antriebszahnrad kämmt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform in der vorliegenden Offenbarung kann ein Antriebsstrangsystem für ein Hybridelektrofahrzeug aufweisen: einen Verbrennungsmotor, einen ersten Elektromotor, welcher als ein Elektromotor zum Antreiben des Fahrzeugs betrieben wird oder als ein elektrischer Generator betrieben wird durch Zugeführt-Bekommen von Verbrennungsmotorleistung, einen ersten Leistungsübertragungsmechanismus, welcher zwischen dem Verbrennungsmotor und dem ersten Elektromotor eingerichtet ist und die Verbrennungsmotorleistung zum ersten Elektromotor überträgt, einen zweiten Leistungsübertragungsmechanismus, welcher zwischen dem ersten Elektromotor und einer Antriebswelle eines ersten Rads eingerichtet ist und betrieben wird, um Verbrennungsmotorleistung, welche zum ersten Elektromotor übertragen wird, oder die Verbrennungsmotorleistung und die Leistung vom ersten Elektromotor zur Antriebswelle des ersten Rads zu übertragen, oder welcher betrieben wird, um eine Leistungsübertragung zwischen dem ersten Elektromotor und der Antriebswelle des ersten Rads zu blockieren, und einen zweiten Elektromotor, welcher mit einer Antriebswelle eines zweiten Rads verbunden ist, um Leistung zur Antriebswelle des zweiten Rads zu übertragen.
  • Gemäß dem Antriebsstrangsystem für ein Hybridelektrofahrzeug werden Niedriger-Verlust- und Niedrige-Kosten-Synchronisatoren als Alternative anstatt der Verbrennungsmotorkupplung verwendet, und die Leistungsübertragungskonfiguration ist verbessert, um eine Mehrzahl von Gangstufen umzusetzen, welche selektiv für die Verbrennungsmotorleistungsübertragung verwendet werden können, und als ein Ergebnis ist es möglich, eine Fahreffizienz zu verbessern, wenn das Fahrzeug im EV-Modus und dem Parallelmodus fährt, und ist es möglich, Materialkosten und Herstellungskosten im Vergleich mit dem Fall zu reduzieren, in welchen die herkömmliche Verbrennungsmotorkupplung verwendet wird.
  • Im Antriebsstrangsystem gemäß der vorliegenden Offenbarung sind mehr verschiedene Modi implementiert durch eine Konfiguration, in welcher ein Verbrennungsmotor und ein Elektromotor verwendet werden können, um das Fahrzeug anzutreiben, und durch eine weitere Konfiguration, in welcher der Verbrennungsmotor und zwei Elektromotoren gleichzeitig verwendet werden können, um das Fahrzeug anzutreiben, in einem Parallelmodus sowie dem EV-Modus und dem Seriellmodus.
  • Die vorliegende Offenbarung kann bei einem Vierrad-Antriebssystem (4WD) durch einfaches Ändern einer Struktur umgesetzt sein und kann mit den Bedürfnissen für ein 4WD-System für das Hybridelektrofahrzeug zurechtzukommen.
  • Andere Aspekte und Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend erörtert.
  • Es ist zu verstehen, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug- ...“ oder irgendwelche anderen, ähnlichen Begriffe, welche hier verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen einschließt, wie z.B. Personenkraftfahrzeuge, einschließlich sogenannter Sportnutzfahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, zahlreiche kommerzielle Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielzahl an Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen, und ferner auch Hybridfahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, Plug-in Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge für alternative Treibstoffe (z.B. Treibstoffe, welche aus anderen Ressourcen als Erdöl hergestellt werden). Ein sogenanntes Hybridfahrzeug, auf welches hier Bezug genommen wird, ist ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Energiequellen hat, z.B. Fahrzeuge, welche sowie mit Benzin als auch elektrisch betrieben werden.
  • Die obigen und anderen Merkmale der Erfindung sind nachfolgend erörtert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die obigen und anderen Merkmale der vorliegenden Erfindung sind nun im Detail Bezug auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen davon beschrieben, welche in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind, welche hier nur zum Zweck der Darstellung angegeben sind und deshalb für die vorliegende Erfindung nicht beschränkend sind, wobei:
  • 1 Antriebsstrangsystemdiagramm ist, welches ein Antriebsstrangsystem für ein Hybridelektrofahrzeug gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt,
  • 2 eine Ansicht ist, welche einen Leistungsübertragungsfluss zeigt, wenn das Antriebsstrangsystem gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in einem Elektrofahrzeugmodus (EV) betrieben wird,
  • 3 eine Ansicht ist, welche einen Leistungsübertragungsfluss zeigt, wenn das Antriebsstrangsystem gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in einem Seriellmodus betrieben wird,
  • 4 eine Ansicht ist, welche einen Leistungsübertragungsfluss zeigt, wenn das Antriebsstrangsystem gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in einer ersten Gangstufe in einem ersten Hybridelektrofahrzeugmodus (HEV) betrieben wird,
  • 5 eine Ansicht ist, welche einen Leistungsübertragungsfluss zeigt, wenn das Antriebsstrangsystem gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform in der vorliegenden Offenbarung in einer zweiten Gangstufe im ersten HEV-Modus betrieben wird,
  • 6 eine Ansicht ist, welche einen Leistungsübertragungsfluss zeigt, wenn das Antriebsstrangsystem gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform in der vorliegenden Offenbarung in einer ersten Gangstufe in einem zweiten HEV-Modus betrieben wird,
  • 7 eine Ansicht ist, welche eine Leistungsübertragungsfluss zeigt, wenn das Antriebsstrangsystem gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform in der vorliegenden Offenbarung in einer zweiten Gangstufe im zweiten HEV-Modus betrieben wird,
  • 8 eine Ansicht ist, welche einen Zustand zeigt, in welchem eine Verbrennungsmotordrehzahl durch einen ersten Elektromotor gesteuert wird, um den Modus im Antriebsstrangsystem gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zu ändern,
  • 9 ein Leistungsübertragungssystemdiagramm ist, welches ein Antriebsstrangsystem für ein Hybridelektrofahrzeug gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und
  • 10 eine Ansicht ist, welche einen Zustand zeigt, in welchem ein Plug-in-Hybridelektrofahrzeug (PHEV) in der bezogenen Technik in einem EV-Modus fährt.
  • Es sollte klar sein, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Merkmalen darstellen, welche die Grundprinzipien der Erfindung aufzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, unter anderem z.B. konkrete Abmessungen, Richtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
  • Durchgehend in den zahlreichen Figuren der Zeichnung bezeichnen Bezugszeichen in den Figuren die gleichen oder wesensgleichen Teile der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Nachfolgend ist im Detail auf zahlreiche Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüchen definiert, enthalten sein können.
  • Nachfolgend sind beispielhafte Ausführungsformen in der vorliegenden Offenbarung im Detail mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, sodass der Fachmann, welchen die vorliegende Erfindung betrifft, einfach beispielhafte Ausführungsformen ausführen kann.
  • Es ist eine Hauptaufgabe des vorliegenden erfinderischen Konzepts, ein Antriebsstrangsystem für ein Hybridelektrofahrzeug bereitzustellen, welches in der Lage ist, eine Fahreffizienz zu verbessern, wenn das Fahrzeug in einem Elektrofahrzeugmodus (EV) und einem Parallelmodus fährt.
  • Die vorliegende Offenbarung verwendet Synchronisatoren als ein Leistungseingriffsmittel/Leistung-außer-Eingriff-Mittel, welche einen niedrigeren Leistungsverlust haben können als eine Verbrennungsmotorkupplung und welche Materialkosten und Produktionskosten reduzieren können, und die vorliegende Offenbarung verbessert eine Konfiguration, sodass eine Mehrzahl von Verbrennungsmotorgangstufen verwendet werden können.
  • Im Antriebsstrangsystem gemäß der vorliegenden Offenbarung können mehrere verschiedene Modi implementiert sein durch eine Konfiguration, in welcher ein Verbrennungsmotor und ein Elektromotor verwendet werden können, um das Fahrzeug anzutreiben, und durch eine weitere Konfiguration, in welcher der Verbrennungsmotor und zwei Elektromotoren gleichzeitig verwendet werden können, um das Fahrzeug anzutreiben, in einem Parallelmodus (HEV-Modus) sowie dem EV-Modus und dem Seriellmodus.
  • Die vorliegende Offenbarung stellt ein Antriebsstrangsystem für ein Hybridelektrofahrzeug bereit, welches in der Lage ist, ein Vierrad-Antriebssystem (4WD) durch einfaches Ändern einer Struktur umzusetzen.
  • Erste beispielhafte Ausführungsform
  • Die 1 ist ein Leistungsübertragungssystemdiagramm, welches ein Antriebsstrangsystem für ein Hybridelektrofahrzeug gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • Die erste beispielhafte Ausführungsform stellt ein Antriebsstrangsystem bereit, welches einen Verbrennungsmotor 10, einen ersten Elektromotor MG1 und einen zweiten Elektromotor MG2 aufweist, und der Verbrennungsmotor 10 stellt nur Leistung bereit, welche verwendet wird, um elektrische Leistung zum Laden einer Batterie (nicht gezeigt) zu erzeugen, welche eine Energiespeichervorrichtung im Fahrzeug ist, oder dient als eine Antriebsquelle, welche eine Ausgabe des zweiten Elektromotors MG2 unterstützt, um das Fahrzeug anzutreiben.
  • Wenn Leistung vom Verbrennungsmotor 10 verwendet wird, um die Ausgabe des zweiten Elektromotors MG2 zu unterstützen, wird die Leistung vom Verbrennungsmotor 10 unterteilt in Leistung, welche verwendet wird, um elektrische Leistung zu erzeugen, und in Leistung, welche zu Rädern übertragen wird, sodass die Leistung vom Verbrennungsmotor 10 zur gleichen Zeit eine elektrische Leistung erzeugt und das Fahrzeug antreibt.
  • Andererseits kann Leistung vom Verbrennungsmotor 10 zusammen mit Leistung vom ersten Elektromotor MG1 zu den Rädern übertragen werden, und folglich können der Verbrennungsmotor 10 und der erste Elektromotor MG1 zur gleichen Zeit die Ausgabe des zweiten Elektromotors MG2 unterstützen, um das Fahrzeug anzutreiben.
  • Wie es oben beschrieben ist, wird der erste Elektromotor MG1 als ein elektrischer Generator betrieben, welcher Leistung vom Verbrennungsmotor 10 zugeführt bekommt, um die Batterie zu laden, oder dient als eine Leistungsquelle (eine Hilfsantriebsquelle zum Fahren des Fahrzeugs), welcher als ein Elektromotor betrieben wird, und unterstützt eine Ausgabe des zweiten Elektromotors MG2.
  • Darüber hinaus dient der zweite Elektromotor MG2 als eine Hauptantriebsquelle zum Fahren des Fahrzeugs, das heißt, als ein Antriebsmotor zum Ausgeben von Leistung, welche verwendet wird, um das Fahrzeug zu fahren, und ist der zweite Elektromotor MG2 eingerichtet, sodass Leistung, welche vom zweiten Elektromotor MG2 ausgegeben wird, letztendlich zu den Rädern (Antriebsräder des Fahrzeugs) übertragen wird.
  • Das Antriebsstrangsystem gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform hat zwei Pfade, durch welche die Verbrennungsmotorleistung zu den Räder übertragen wird, und die Verbrennungsmotorleistung wird letztendlich den Rädern entlang eines Pfades übertragen, welcher ausgehend von den zwei Pfaden ausgewählt ist.
  • Für die Beschreibung der Konfiguration ist der Verbrennungsmotor 10 mit dem ersten Elektromotor MG1 verbunden, um in der Lage zu sein, Leistung zum ersten Elektromotor MG1 zu übertragen, und ist der zweite Elektromotor MG2 mit dem Pfad verbunden, durch welchen Leistung vom ersten Elektromotor MG1 auf die Räder aufgebracht wird, um in der Lage zu sein, Leistung zu übertragen.
  • Ein erster Leistungsübertragungsmechanismus, welcher Verbrennungsmotorleistung zum ersten Elektromotor MG1 überträgt, ist zwischen dem Verbrennungsmotor 10 und dem ersten Elektromotor MG1 angeordnet, und der erste Leistungsübertragungsmechanismus hat eine Konfiguration, in welcher eine Mehrzahl von Zahnrädern verbunden sind.
  • Der erste Leistungsübertragungsmechanismus weist ein verbrennungsmotorseitiges Zahnrad 11, welches an einer Ausgabewelle des Verbrennungsmotors 10 installiert ist, ein erstes Zwischenzahnrad 13, welches auf einer ersten Leistungsübertragungswelle 12 installiert ist und mit dem verbrennungsmotorseitigen Zahnrad 11 kämmt, ein zweites Zwischenzahnrad 14, welches auf der ersten Leistungsübertragungswelle 12 koaxial mit dem ersten Zwischenzahnrad 13 installiert ist, und ein Leistungsübertragungszahnrad 16 für den ersten Elektromotor auf, welches auf einer Drehwelle 15 des ersten Elektromotors MG1 installiert ist und mit dem zweiten Zwischenzahnrad 14 kämmt.
  • Ein zweiter Leistungsübertragungsmechanismus, welcher Leistung vom ersten Elektromotor MG1 zu einer Antriebswelle 26 der Räder überträgt, ist zwischen dem ersten Elektromotor MG1 und der Antriebswelle 26 der Räder angeordnet, und in einem Zustand, in welchem der zweite Leistungsübertragungsmechanismus betrieben wird, um Leistung zu übertragen, kann Leistung vom ersten Elektromotor MG1 an die Räder übertragen werden.
  • Der zweite Leistungsübertragungsmechanismus weist auf: einen ersten Synchronisator 17, welcher mit der Drehwelle 15 des ersten Elektromotors MG1 verbunden ist, ein erstes Eingabezahnrad 19, welches mit der Drehwelle 15 des ersten Elektromotors MG1 durch den ersten Synchronisator 17 verbunden ist, sodass durch den ersten Synchronisator 17 eine Leistungsübertragung zur Drehwelle 15 des ersten Elektromotors MG1 selektiv in Eingriff gelangt oder außer Eingriff gelangt, ein zweites Eingabezahnrad 20, welches auf einer zweiten Leistungsübertragungswelle 18 zum ersten Eingabezahnrad 19 koaxial installiert ist, ein Ausgabezahnrad 25, welches auf einer dritten Leistungsübertragungswelle 24 installiert ist und mit der Antriebswelle 26 der Räder verbunden ist, um in der Lage zu sein, Leistung zur Antriebswelle 26 der Räder zu übertragen, und einen dritten Leistungsübertragungsmechanismus, welcher zwischen dem ersten Eingabezahnrad 19, dem zweiten Eingabezahnrad 20 und der dritten Leistungsübertragungswelle 24 angeordnet ist, um eine Drehkraft, welche ausgehend von einem Zahnrad, welches ausgehend vom ersten Eingabezahnrad 19 und vom zweiten Eingabezahnrad 20 ausgewählt ist, zur dritten Leistungsübertragungswelle 24 zu übertragen.
  • Der erste Synchronisator 17 synchronisiert die Drehwelle 15 des ersten Elektromotors MG1 mit dem ersten Eingabezahnrad 19 und dient als eine Vorrichtung zum selektiven In-Eingriff-Bringen/Außer-Eingriff-Bringen einer Leistungsübertragung zwischen der Drehwelle 15 des ersten Elektromotors MG1 und dem ersten Eingabezahnrad 19.
  • Wenn der erste Synchronisator 17 geschlossen ist, wird eine Leistungsübertragung durch alle von der Drehwelle 15 des ersten Elektromotors MG1, den zugehörigen Elementen des ersten Leistungsübertragungsmechanismus, dem ersten Eingabezahnrad 19 und dem zweiten Eingabezahnrad 20 ausgeführt.
  • Der erste Synchronisator 17 dient als eine Verbrennungsmotorkupplung, welcher selektiv Leistung vom Verbrennungsmotor 10 überträgt, um das Fahrzeug anzutreiben, und der erste Synchronisator 17 wird als ein Mittel zum In-Eingriff-Bringen/Außer-Eingriff-Bringen von Leistung verwendet, welcher ebenfalls selektiv Leistung vom ersten Elektromotor MG1, der als ein Elektromotor betrieben wird, zu den Rädern überträgt.
  • Der dritte Leistungsübertragungsmechanismus weist auf: ein erstes Übertragungszahnrad 27, welches mit dem ersten Eingabezahnrad 19 kämmt, ein zweites Übertragungszahnrad 28, welches mit dem zweiten Eingabezahnrad 20 kämmt, einen zweiten Synchronisator 31, welcher eine Leistungsübertragung zwischen dem ersten Übertragungszahnrad 27 und der dritten Leistungsübertragungswelle 24 selektiv in Eingriff bringt oder außer Eingriff bringt, und einen dritten Synchronisator 32, welcher eine Leistungsübertragung zwischen dem zweiten Übertragungszahnrad 28 und der dritten Leistungsübertragungswelle 24 selektiv in Eingriff bringt oder außer Eingriff bringt.
  • Da jeder vom ersten Synchronisator 17, vom zweiten Synchronisator 31 und vom dritten Synchronisator 32 weitläufig bekannte Konfigurationen sind, welche eine Leistungsübertragung zwischen zugehörigen Elementen in Eingriff bringen oder außer Eingriff bringen und die zugehörigen Elemente an beiden Enden synchronisieren, sodass eine Leistungsübertragung möglich ist, wenn der erste Synchronisator 17, der zweite Synchronisator 31 und der dritte Synchronisator 32 geschlossen sind, wird eine detaillierte Beschreibung davon ausgelassen.
  • In der vorliegenden Offenbarung können Schließ- und Öffnungsbetätigungen der zugehörigen Synchronisatoren festgelegt sein, um basierend auf einem Steuersignal von einer Steuervorrichtung im Fahrzeug gesteuert zu werden, z.B. einer Getriebesteuereinheit (TCU).
  • Das erste Übertragungszahnrad 27 und das zweite Übertragungszahnrad 28 sind Zahnräder, welche auf der dritten Leistungsübertragungswelle 24 installiert sind, um in der Lage zu sein, leerzulaufen. Wenn der zweite Synchronisator 31 geschlossen ist, kann eine Drehkraft des ersten Eingabezahnrads 19 zur dritten Leistungsübertragungswelle 24 durch das erste Übertragungszahnrad 27 und den zweiten Synchronisator 31 übertragen werden.
  • Wenn der dritte Synchronisator 32 geschlossen ist, kann eine Drehkraft des zweiten Eingabezahnrads 20 zur dritten Leistungsübertragungswelle 24 durch das zweite Übertragungszahnrad 28 und den dritten Synchronisator 32 übertragen werden.
  • Hier ist die dritte Leistungsübertragungswelle 24 eine Welle, welche mit der Antriebswelle 26 der Räder durch das Ausgabezahnrad 25 verbunden ist, sodass eine Leistungsübertragung zu allen Zeiten ausgeführt werden kann, sogar im zweiten Leistungsübertragungsmechanismus.
  • In einem Zustand, in welchem der erste Synchronisator 17 wie oben beschrieben geschlossen ist, wenn Leistung vom Verbrennungsmotor 10 zur zweiten Leistungsübertragungswelle 18 übertragen wird oder wenn Leistung vom Verbrennungsmotor 10 und Leistung vom ersten Elektromotor MG1 zur zweiten Leistungsübertragungswelle 18 übertragen wird, wird dann die Leistung, welche zur zweiten Leistungsübertragungswelle 18 übertragen worden ist, zur dritten Leistungsübertragungswelle 24 durch irgendeines vom ersten Eingabezahnrad 19 und vom zweiten Eingabezahnrad 20 übertragen.
  • Das heißt, um Leistung vom Verbrennungsmotor 10 zu übertragen oder um sowohl Leistung vom Verbrennungsmotor 10 als auch Leistung vom ersten Elektromotor MG1 zu übertragen, sodass die Leistung verwendet werden kann, um das Fahrzeug anzutreiben, ist irgendein Pfad ausgehend vom Leistungsübertragungspfad, welcher das erste Eingabezahnrad 19 und das erste Übertragungszahnrad 27 aufweist, und ausgehend vom Leistungsübertragungspfad ausgewählt, welcher das zweite Eingabezahnrad 20 und das zweite Übertragungszahnrad 28 aufweist. Deshalb kann Leistung, welche zur zweiten Leistungsübertragungswelle 18 übertragen worden ist, zur dritten Leistungsübertragungswelle 24 durch irgendeinen Pfad übertragen werden, welcher ausgehend von den zwei Leistungsübertragungspfaden ausgewählt ist.
  • Ein Pfad der zwei Leistungsübertragungspfade, durch welchen Leistung übertragen wird, wird abhängig von Betriebszuständen des zweiten Synchronisators 31 und des dritten Synchronisators 32 des dritten Leistungsübertragungsmechanismus ermittelt.
  • In dem Fall der zwei Leistungsübertragungspfade sind Übersetzungsverhältnisse der Leistungsübertragungszahnräder, welche den zugehörigen Pfad bilden, festgelegt, um voneinander verschieden zu sein, und ist ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Eingabezahnrad 19 und dem ersten Übertragungszahnrad 27 verschieden von einem Übersetzungsverhältnis zwischen dem zweiten Eingabezahnrad 20 und dem zweiten Übertragungszahnrad 28.
  • Deshalb, wenn Leistung vom Verbrennungsmotor 10 zu den Rädern übertragen wird, um verwendet zu werden, um das Fahrzeug anzutreiben, kann irgendeine Gangstufe als eine Gangstufe zum Übertragen ausgewählt sein ausgehend von einer ersten Gangstufe, welche das Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Eingabezahnrad 19 und dem ersten Übertragungszahnrad 27 hat, und von einer zweiten Gangstufe, welche das Übersetzungsverhältnis zwischen dem zweiten Eingabezahnrad 20 und dem zweiten Übertragungszahnrad 28 hat.
  • In diesem Fall wählen der zweite Synchronisator 31 und der dritte Synchronisator 32 die Gangstufe aus.
  • Eine Drehwelle 21 des zweiten Elektromotors MG2 ist mit dem zweiten Leistungsübertragungsmechanismus durch einen vierten Leistungsübertragungsmechanismus verbunden, um in der Lage zu sein, Leistung zum zweiten Leistungsübertragungsmechanismus zu übertragen, und der vierte Leistungsübertragungsmechanismus weist ein Antriebszahnrad 22 auf, welches an der Drehwelle 21 des zweiten Elektromotors MG2 installiert ist. Ein drittes Übertragungszahnrad 23, welches an der dritten Leistungsübertragungswelle 24 des zweiten Leistungsübertragungsmechanismus installiert ist, ist mit dem Ausgabezahnrad 25 des weiten Leistungsübertragungsmechanismus koaxial verbunden und kämmt mit dem Antriebszahnrad 22.
  • Deshalb kann Leistung vom zweiten Elektromotor MG2 zur Antriebswelle 26 der Räder durch die Drehwelle 21, das Antriebszahnrad 22, das dritte Übertragungszahnrad 23, die dritte Leistungsübertragungswelle 24 und das Ausgabezahnrad 25 übertragen werden.
  • Die Leistung vom zweiten Elektromotor MG2, welche wie oben beschrieben übertragen wird, wird als eine Antriebsleistung zum Fahren des Fahrzeugs verwendet.
  • Das Rad kann irgendeines von einem Vorderrad und einem Hinterrad des Fahrzeugs sein, und die erste beispielhafte Ausführungsform in der 1 zeigt eine Zweirad-Antriebskonfiguration (2WD), in welcher die Räder (Vorderräder oder Hinterräder) als Antriebsräder betrieben werden.
  • Nachfolgend ist ein Betriebszustand und ein Leistungsübertragungsfluss für jeden Modus im Antriebsstrangsystem gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben.
  • Gemäß dem Antriebsstrangsystem gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform kann ein EV-Modus, in welchem der zweite Elektromotor MG2 das Fahrzeug antreibt, ein Seriellmodus erreicht werden, in welchem der erste Elektromotor MG1 als ein elektrischer Generator betrieben wird durch Zugeführt-Bekommen von Leistung vom Verbrennungsmotor 10, um die Batterie zu laden, und der zweite Elektromotor MG2 das Fahrzeug antreibt. In einem ersten HEV-Modus und einem zweiten HEV-Modus, welche Parallelmodi sind und in welchen die Fahrzeugantriebsquellen in einer kombinierten Art verwendet werden, um das Fahrzeug zu fahren, kann das Fahrzeug in irgendeinem Modus dieser Fahrmodi fahren.
  • Der erste HEV-Modus ist ein Hybridmodus, in welchem der Verbrennungsmotor 10 und der zweite Elektromotor MG2 das Fahrzeug antreiben, und der zweite HEV-Modus ist ein Hybridmodus, in welchem der Verbrennungsmotor 10, der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 das Fahrzeug zur gleichen Zeit antreiben.
  • Im ersten HEV-Modus treibt ein Teil der Verbrennungsmotorleistung das Fahrzeug an und wird die verbleibende Leistung verwendet, um den ersten Elektromotor MG1 als einen elektrischen Generator zu betreiben. Als ein Ergebnis wird die Batterie im ersten HEV-Modus durch den ersten Elektromotor MG1, welcher als ein elektrischer Generator betrieben wird, geladen.
  • Der zugehörige HEV-Modus ist unterteilt in einen Modus, in welchem die erste Stufe als eine Gangstufe ausgewählt ist, und in einen Modus, in welchem die zweite Stufe als eine Gangstufe ausgewählt ist, und deshalb kann irgendein Modus von insgesamt vier HEV-Modi ausgewählt werden.
  • EV-Modus
  • Die 2 zeigt einen Leistungsübertragungsfluss, wenn das Antriebsstrangsystem gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform in der vorliegenden Offenbarung im EV-Modus betrieben wird.
  • Der EV-Modus ist ein Elektrofahrzeugfahrmodus (es wird ein Elektromotor betrieben), in welchem der zweite Elektromotor MG2, welcher ein Elektromotor zum Antreiben des Fahrzeugs ist, durch Verbrauchen von Batterieleistung in einem Zustand betrieben wird, in welchem ein Ladezustand (SOC, Ladebetrag) gleich oder größer ist als ein Referenzwert, und das Fahrzeug mit Leistung vom zweiten Elektromotor MG2 fährt, das heißt, der EV-Modus bezeichnet einen Modus, in welchem nur der zweite Elektromotor MG2 betrieben wird, um das Fahrzeug in einem Zustand anzutreiben, in welchem der Verbrennungsmotor 10 und der erste Elektromotor MG1 nicht arbeiten.
  • Zu diesem Zweck, in einem Betriebszustand, in welchem Leistung für den zweiten Leistungsübertragungsmechanismus getrennt ist, wird letztendlich nur Leistung vom zweiten Elektromotor MG2 zur Antriebswelle 26 der Räder durch den vierten Leistungsantriebsmechanismus, die dritten Leistungsübertragungswelle 24 und das Ausgabezahnrad 25 übertragen, wodurch der EV-Modus umgesetzt ist.
  • Im EV-Modus sind alle Synchronisatoren 17, 31 und 32 und der zweite Leistungsübertragungsmechanismus offen, sodass Leistung vom zweiten Elektromotor MG2 zur Antriebswelle 26 der Räder durch die Drehwelle 21, das Antriebszahnrad 22 und das dritte Übertragungszahnrad 23 des vierten Leistungsübertragungsmechanismus, die dritte Leistungsübertragungswelle 24 und das Ausgabezahnrad 25 übertragen wird.
  • In der gleichen Art wird ein Rückwärtsbewegen des Fahrzeugs erreicht durch Betreiben des zweiten Elektromotors MG2 in einer umgekehrten Richtung in einem Zustand, in welchem alle Synchronisatoren 17, 31 und 32 gesteuert sind, um offen zu sein. Hier ist der Leistungsübertragungspfad der gleiche wie der im EV-Modus.
  • Wenn das Fahrzeug gebremst wird oder wenn das Fahrzeug antriebslos fährt, wird ein regeneratives Bremsen umgesetzt durch Übertragen einer Drehkraft der Räder auf den zweiten Elektromotor MG2 in einer umgekehrten Richtung in einem Zustand, in welchem alle Synchronisatoren 17, 31 und 32 offen sind, und in diesem Fall wird der zweite Elektromotor MG2 als ein elektrischer Generator betrieben und lädt die Batterie.
  • Seriellmodus
  • Die 3 zeigt einen Leistungsübertragungsfluss, wenn das Antriebssystem gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform in der vorliegenden Erfindung im Seriellmodus betrieben wird.
  • Der Seriellmodus bezeichnet einen Modus, in welchem, wenn der SOC, der einen Ladebetrag der Batterie repräsentiert, auf einen vorbestimmten Wert oder weniger abgefallen ist, wenn das Fahrzeug durch den zweiten Elektromotor MG2 fährt, welcher eine Hauptantriebsquelle im Fahrzeug ist, der erste Elektromotor MG1 als ein elektrischer Generator betrieben wird durch Leistung vom Verbrennungsmotor 10 und die Batterie lädt, und der zweite Elektromotor MG2 betrieben wird durch Zugeführt-Bekommen von elektrischer Leistung von der Batterie, welche durch den ersten Elektromotor MG1 geladen wird, sodass das Fahrzeug fährt.
  • Im Seriellmodus, in einem Betriebszustand, in welchem Leistung für den zweiten Leistungsübertragungsmechanismus getrennt ist, wird Leistung vom zweiten Elektromotor MG2 zur Antriebswelle 26 der Räder durch den vierten Leistungsübertragungsmechanismus, die dritte Leistungsübertragungswelle 24 und das Ausgabezahnrad 25 übertragen. Gleichzeitig wird der erste Elektromotor MG1 als ein elektrischer Generator betrieben durch Leistung, welche vom Verbrennungsmotor 10 durch den ersten Leistungsübertragungsmechanismus übertragen wird, und lädt die Batterie.
  • Im Detail wird Leistung vom zweiten Elektromotor MG2 zur Antriebswelle 26 der Räder durch die Drehwelle 21, das Antriebszahnrad 22 und das dritte Übertragungszahnrad 23 des vierten Leistungsübertragungsmechanismus, die dritte Leistungsübertragungswelle 24 und das Ausgabezahnrad 25 übertragen.
  • Da alle der Synchronisatoren 17, 31 und 32 des zweiten Leistungsübertragungsmechanismus offen sind, liegt ein Leistungstrennungszustand vor, in welchem eine Leistungsübertragung zwischen dem Verbrennungsmotor 10, dem ersten Elektromotor MG1 und der dritten Leistungsübertragungswelle 24 nicht ausgeführt wird.
  • Jedoch wird Leistung vom Verbrennungsmotor 10 auf den ersten Elektromotor MG1 durch das verbrennungsmotorseitige Zahnrad 11, das erste Zwischenzahnrad 13, die erste Leistungsübertragungswelle 12, das zweite Zwischenzahnrad 14, das Leistungsübertragungszahnrad 16 für den ersten Elektromotor und die Drehwelle 15 übertragen, sodass der erste Elektromotor MG1 betrieben wird, um elektrische Leistung zu erzeugen.
  • Erster HEV-Modus – Erste Stufe
  • Die 4 zeigt einen Leistungsübertragungsfluss, wenn das Antriebsstrangsystem gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform in der vorliegenden Offenbarung in einer ersten Stufe im ersten HEV-Modus betrieben wird.
  • Der erste HEV-Modus bezeichnet einen Modus, in welchem, wenn Leistung vom Verbrennungsmotor 10 durch den ersten Leistungsübertragungsmechanismus übertragen wird, ein Teil der Leistung zum ersten Elektromotor MG1 übertragen wird und die verbleibende Leistung zur Antriebswelle 26 der Räder durch den zweiten Leistungsübertragungsmechanismus zusammen mit Leistung übertragen wird, welche vom zweiten Elektromotor MG2 durch den vierten Leistungsübertragungsmechanismus übertragen wird, sodass das Fahrzeug fährt, während Leistung vom Verbrennungsmotor 10 die Ausgabe des zweiten Elektromotors MG2 unterstützt.
  • Das heißt, der erste HEV-Modus bezeichnet einen Modus, in welchem das Fahrzeug durch den Verbrennungsmotor 10 und den zweiten Elektromotor MG2 angetrieben wird.
  • Im ersten HEV-Modus, wenn ein verteilter Teil der Leistung vom Verbrennungsmotor 10 auf den ersten Elektromotor MG1 angewendet wird, wird der erste Elektromotor MG1 als ein elektrischer Generator betrieben und wird die Batterie durch den ersten Elektromotor MG1 geladen.
  • Die erste Stufe ist ausgewählt, sodass Leistung vom Verbrennungsmotor 10 durch das erste Eingabezahnrad 19 des zweiten Leistungsübertragungsmechanismus und das erste Übertragungszahnrad 27 übertragen wird.
  • Im Detail wird ein Teil der Verbrennungsmotorleistung zum ersten Elektromotor MG1 als Leistung zum Erzeugen von elektrischer Leistung übertragen und wird die verbleibende Leistung zur Antriebswelle 26 der Räder durch den zweiten Leistungsübertragungsmechanismus als eine Hilfsleistung zum Fahren des Fahrzeugs übertragen.
  • Wenn die Verbrennungsmotorleistung auf das verbrennungsmotorseitige Zahnrad 11, das erste Zwischenzahnrad 13, die erste Leistungsübertragungswelle 12, das zweite Zwischenzahnrad 14 und das Leistungsübertragungszahnrad 16 für den ersten Elektromotor übertragen wird, wird ein Teil der Verbrennungsmotorleistung auf den ersten Elektromotor MG1 durch die Drehwelle 15 aufgebracht und verwendet, wenn der erste Elektromotor MG1 elektrische Leistung erzeugt.
  • Der erste Synchronisator 17 und der zweite Synchronisator 31 befinden sich in einem Geschlossen-Zustand und der dritte Synchronisator 32 befindet sich in einem Offen-Zustand.
  • Deshalb wird die verbleibende Leistung des Verbrennungsmotors (nicht die Leistung zum Erzeugen von elektrischer Leistung) vom Leistungsübertragungszahnrad 16 für den ersten Elektromotor zur Antriebswelle 26 der Räder nacheinander durch den ersten Synchronisator 17, das erste Eingabezahnrad 19, das erste Übertragungszahnrad 27, den zweiten Synchronisator 31, die dritte Leistungsübertragungswelle 24 und das Ausgabezahnrad 25 übertragen.
  • Leistung vom zweiten Elektromotor MG2 wird ebenfalls zur dritten Leistungsübertragungswelle 24 durch die Drehwelle 21 und das Antriebszahnrad 22 und das dritte Übertragungszahnrad 23 des vierten Leistungsübertragungsmechanismus übertragen. Die Leistung vom Verbrennungsmotor 10 und die Leistung vom zweiten Elektromotor MG2 werden kombiniert und werden dann zur Antriebswelle 26 der Räder übertragen.
  • Erster HEV-Modus – Zweite Stufe
  • Die 5 zeigt einen Leistungsübertragungsfluss, wenn das Antriebsstrangsystem gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform in der vorliegenden Offenbarung in einer zweiten Stufe im ersten HEV-Modus betrieben wird.
  • Im Vergleich mit dem Betrieb in der ersten Stufe im ersten HEV-Modus, ist die zweite Stufe als Gangstufe ausgewählt, wenn das Fahrzeug in der zweiten Stufe fährt, sodass Leistung vom Verbrennungsmotor 10 durch das zweite Eingabezahnrad 20 des zweiten Leistungsübertragungsmechanismus und das zweite Übertragungszahnrad 28 übertragen wird.
  • Im Detail wird ein Teil der Verbrennungsmotorleistung zum ersten Elektromotor MG1 als Leistung zum Erzeugen von elektrischer Leistung übertragen und wird die verbleibende Leistung zur Antriebswelle 26 der Räder durch den zweiten Leistungsübertragungsmechanismus als eine Hilfsleistung zum Antreiben des Fahrzeugs übertragen.
  • Wenn die Verbrennungsmotorleistung zum verbrennungsmotorseitigen Zahnrad 11, zum ersten Zwischenzahnrad 13, zur ersten Leistungsübertragungswelle 12, zum zweiten Zwischenzahnrad 14 und zum Leistungsübertragungszahnrad 16 für den ersten Elektromotor übertragen wird, wird ein Teil der Verbrennungsmotorleistung auf den ersten Elektromotor MG1 durch die Drehwelle 15 aufgebracht und verwendet, wenn der erste Elektromotor MG1 elektrische Leistung erzeugt.
  • Der erste Synchronisator 17 und der dritte Synchronisator 32 sind gesteuert, um sich in einem Geschlossen-Zustand zu befinden, und der zweite Synchronisator 31 ist gesteuert, um sich in einem Offen-Zustand zu befinden.
  • Deshalb wird die verbleibende Leistung des Verbrennungsmotors (nicht die Leistung zum Erzeugen von elektrischer Leistung) vom Leistungsübertragungszahnrad 16 für den ersten Elektromotor zur Antriebswelle 26 der Räder nacheinander durch den ersten Synchronisator 17, die zweite Leistungsübertragungswelle 18, das zweite Eingabezahnrad 20, das zweite Leistungsübertragungszahnrad 28, den dritten Synchronisator 32, die dritte Leistungsübertragungswelle 24 und das Ausgabezahnrad 25 übertragen.
  • Leistung vom zweiten Elektromotor MG2 wird ebenfalls zur dritten Leistungsübertragungswelle 24 durch die Drehwelle 21 und das Antriebszahnrad 22 und das dritte Übertragungszahnrad 23 des vierten Leistungsübertragungsmechanismus übertragen. Die Leistung vom Verbrennungsmotor 10 und die Leistung vom zweiten Elektromotor MG2 werden kombiniert und werden dann zur Antriebswelle 26 der Räder übertragen.
  • Zweiter HEV-Modus – Erste Stufe
  • Die 6 zeigt einen Leistungsübertragungsfluss, wenn das Antriebsstrangsystem gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in der ersten Stufe im zweiten HEV-Modus betrieben wird.
  • Der zweite HEV-Modus bezeichnet einen Modus, in welchem in einem Zustand, in dem der SOC, der einen Ladebetrag der Batterie repräsentiert, gleich oder größer ist als ein Referenzwert (welcher identisch sein kann oder verschieden sein kann zum Referenzwert im EV-Modus und im Seriellmodus), Leistung, welche vom Verbrennungsmotor 10 und vom ersten Elektromotor MG1 ausgegeben wird, zur Antriebswelle 26 der Räder durch den zweiten Leistungsübertragungsmechanismus zusammen mit der Leistung übertragen wird, welche vom zweiten Elektromotor MG2 durch den vierten Leistungsübertragungsmechanismus übertragen wird, sodass das Fahrzeug mit sowohl der Leistung vom Verbrennungsmotor 10 als auch mit der Leistung vom ersten Elektromotor MG1 gefahren wird, welche die Ausgabe des zweiten Elektromotors MG2 unterstützen.
  • Das heißt, im zweiten HEV-Modus, wird der erste Elektromotor MG1 gleich dem zweiten Elektromotor MG2 ebenfalls durch Verbrauchen von Batterieleistung betrieben (zwei Elektromotoren werden betrieben) und wird sowohl Leistung vom ersten Elektromotor MG1 als auch Leistung vom zweiten Elektromotor MG2 zusammen mit Leistung vom Verbrennungsmotor 10 verwendet, um das Fahrzeug zu fahren.
  • Die erste Stufe ist ausgewählt, sodass Leistung vom Verbrennungsmotor 10 durch das erste Eingabezahnrad 19 des zweiten Leistungsübertragungsmechanismus und das erste Übertragungszahnrad 27 übertragen wird.
  • Im Detail wird Leistung, welche vom Verbrennungsmotor 10 ausgegeben wird, durch den ersten Leistungsübertragungsmechanismus übertragen, und wird Leistung, welche vom ersten Elektromotor MG1 ausgegeben wird, mit Leistung vom Verbrennungsmotor 10 kombiniert und dann zur Antriebswelle 26 der Räder durch den zweiten Leistungsübertragungsmechanismus übertragen.
  • Die Leistung vom Verbrennungsmotor 10 wird zum verbrennungsmotorseitigen Zahnrad 11, zum ersten Zwischenzahnrad 13, zur ersten Leistungsübertragungswelle 12, zum zweiten Zwischenzahnrad 14 und zum Leistungsübertragungszahnrad 16 für den ersten Elektromotor übertragen, und wird Leistung vom ersten Elektromotor MG1, welche durch die Drehwelle 15 ausgegeben wird, zum Leistungsübertragungszahnrad 16 für den ersten Elektromotor übertragen und dann mit der Leistung vom Verbrennungsmotor 10 kombiniert.
  • Der erste Elektromotor MG1 wird betrieben, um, anstatt elektrische Leistung zu erzeugen, Leistung zu erzeugen, jedoch liegt kein Unterschied im Leistungsübertragungsbetrieb des zweiten Leistungsübertragungsmechanismus zwischen dem Betriebszustand in der ersten Stufe im zweiten HEV-Modus und dem Betriebszustand in der ersten Stufe im ersten HEV-Modus vor.
  • Das heißt, der erste Synchronisator 17 und der zweite Synchronisator 31 sind gesteuert, um sich in einem Geschlossen-Zustand zu befinden, und der dritte Synchronisator 32 ist gesteuert, um sich in einem Offen-Zustand zu befinden.
  • Deshalb wird Leistung, welche vom Verbrennungsmotor 10 und vom ersten Elektromotor MG1 ausgegeben wird, vom Leistungsübertragungszahnrad 16 für den ersten Elektromotor zur Antriebswelle 26 der Räder nacheinander durch den ersten Synchronisator 17, das erste Eingabezahnrad 19, das erste Übertragungszahnrad 27, den zweiten Synchronisator 31, die dritte Leistungsübertragungswelle 24 und das Ausgabezahnrad 25 übertragen.
  • Leistung vom zweiten Elektromotor MG2 wird ebenfalls zur dritten Leistungsübertragungswelle 24 durch die Drehwelle 21 und das Antriebszahnrad 22 und das dritte Übertragungszahnrad 23 des vierten Leistungsübertragungsmechanismus übertragen. Die Leistung vom Verbrennungsmotor 10 und die Leistung vom zweiten Elektromotor MG2 werden kombiniert und dann zur Antriebswelle 26 der Räder übertragen.
  • Zweiter HEV-Modus – Zweite Stufe
  • Die 7 zeigt einen Leistungsübertragungsfluss, wenn das Antriebsstrangsystem gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform in der vorliegenden Offenbarung in der zweiten Stufe im zweiten HEV-Modus betrieben wird.
  • Im Vergleich mit dem Betrieb in der ersten Stufe im zweiten HEV-Modus, ist die zweite Stufe als eine Gangstufe ausgewählt, wenn das Fahrzeug in der zweiten Stufe fährt, sodass Leistung vom Verbrennungsmotor 10 durch das zweite Eingabezahnrad 20 des zweiten Leistungsübertragungsmechanismus und das zweite Übertragungszahnrad 28 übertragen wird.
  • Im Detail wird Leistung, welche vom Verbrennungsmotor 10 ausgegeben wird, durch den ersten Leistungsübertragungsmechanismus übertragen, und wird Leistung, welche vom ersten Elektromotor MG1 ausgegeben wird, mit der Leistung vom Verbrennungsmotor 10 kombiniert und dann zur Antriebswelle 26 der Räder durch den zweiten Leistungsübertragungsmechanismus übertragen.
  • Die Leistung vom Verbrennungsmotor 10 wird zum verbrennungsmotorseitigen Zahnrad 11, zum ersten Zwischenzahnrad 13, zur ersten Leistungsübertragungswelle 12, zum zweiten Zwischenzahnrad 14 und zum Leistungsübertragungszahnrad 16 für den ersten Elektromotor übertragen. Die Leistung vom ersten Elektromotor MG1, welche durch die Drehwelle 15 ausgegeben wird, wird zum Leistungsübertragungszahnrad 16 für den ersten Elektromotor übertragen und dann mit Leistung vom Verbrennungsmotor 10 kombiniert.
  • Der erste Elektromotor MG1 wird betrieben, um, anstatt elektrische Leistung zu erzeugen, Leistung zu erzeugen, jedoch liegt kein Unterschied im Leistungsübertragungsbetrieb des zweiten Leistungsübertragungsmechanismus zwischen dem Betriebszustand in der zweiten Stufe im zweiten HEV-Modus und im Betriebszustand in der zweiten Stufe im ersten HEV-Modus vor.
  • Das heißt, der erste Synchronisator 17 und der dritte Synchronisator 32 sind gesteuert, um sich in einem Geschlossen-Zustand zu befinden, und der zweite Synchronisator 31 ist gesteuert, um sich in einem Offen-Zustand zu befinden.
  • Deshalb wird die Leistung, welche vom Verbrennungsmotor 10 und vom ersten Elektromotor MG1 ausgegeben wird, vom Leistungsübertragungszahnrad 16 für den ersten Elektromotor zur Antriebswelle 26 der Räder nacheinander durch den ersten Synchronisator 17, die zweite Leistungsübertragungswelle 18, das zweite Eingabezahnrad 20, das zweite Leistungsübertragungszahnrad 28, den dritten Synchronisator 32, die dritte Leistungsübertragungswelle 24 und das Ausgabezahnrad 25 übertragen.
  • Die Leistung vom zweiten Elektromotor MG2 wird ebenfalls zur dritten Leistungsübertragungswelle 24 durch die Drehwelle 21 und das Antriebszahnrad 22 und das dritte Übertragungszahnrad 23 des vierten Leistungsübertragungsmechanismus übertragen. Die Leistung vom Verbrennungsmotor 10 und die Leistung vom zweiten Elektromotor MG2 werden kombiniert und dann zur Antriebswelle 26 der Räder übertragen.
  • Die zugehörigen Fahrmodi gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform wurden oben beschrieben, und die Vorgänge des Steuerns des Verbrennungsmotors 10 und der zugehörigen Elektromotoren MG1 und MG2 kann unter einem gemeinsamen Steuern von Steuerungseinheiten (nicht gezeigt) im Fahrzeug ausgeführt werden, zum Beispiel einer Hybridsteuereinheit (HCU), einer Verbrennungsmotorsteuereinheit (ECU), einer Elektromotorsteuereinheit (MCU), einem Batteriemanagementsystem (BMS) oder dergleichen, welche gleich sind zum herkömmlichen Hybridelektrofahrzeug.
  • Eine Getriebesteuereinheit (TCU) kann festgelegt sein, um die Betätigungen des Schließens/Öffnens des ersten, des zweiten und des dritten Synchronisators 17, 31 und 32 basierend auf einem Befehl der Hybridsteuereinheit (HCU) auszuführen, welche eine Hohe-Ebene-Steuereinheit ist.
  • Die 8 ist eine Ansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem eine Verbrennungsmotordrehzahl durch den ersten Elektromotor gesteuert wird, um den Modus vom EV-Modus zum HEV-Modus im Antriebsstrangsystem gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zu ändern.
  • Wie es oben beschrieben ist, werden alle Synchronisatoren 17, 31 und 32 im EV-Modus in einem Offen-Zustand gehalten, und dann, um die Stufe in die erste Stufe im ersten HEV-Modus oder in die erste Stufe im zweiten HEV-Modus zu ändern, müssen der erste Synchronisator 17 und der zweite Synchronisator 31 gesteuert werden, um sich in einem Geschlossen-Zustand zu befinden.
  • Der erste Elektromotor MG1 wird als erstes betrieben, um den Verbrennungsmotor zu starten durch Übertragung von Leistung vom ersten Elektromotor MG1 zum Verbrennungsmotor 10, wie es in der 8 gezeigt ist, und wird dann die Verbrennungsmotordrehzahl durch den ersten Elektromotor MG1 gesteuert.
  • Danach, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 und die Drehzahl des ersten Elektromotors MG1 gesteuert werden, um eine Drehzahl zu sein, bei welcher eine Synchronisation mit dem zweiten Elektromotor MG2 möglich ist, werden der erste Synchronisator 17 und der zweite Synchronisator 31 gesteuert, um geschlossen zu sein.
  • Alle Synchronisatoren 17, 31 und 32 werden im EV-Modus in einem Offen-Zustand beibehalten, und dann, um die Stufe in die zweite Stufe im ersten HEV-Modus oder in die zweite Stufe im zweiten HEV-Modus zu ändern, müssen der erste Synchronisator 17 und der dritte Synchronisator 32 gesteuert werden, um sich in einem Geschlossen-Zustand zu befinden.
  • In diesem Fall startet der erste Elektromotor MG1 den Verbrennungsmotor 10 und wird dann die Verbrennungsmotordrehzahl durch den ersten Elektromotor MG1 gesteuert. Wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 und die Drehzahl des ersten Elektromotors MG1 gesteuert werden, um die Drehzahl zu sein, bei welcher eine Synchronisation mit dem zweiten Elektromotor MG2 möglich ist, werden die erste Synchronisator 17 und der dritte Synchronisator 32 gesteuert, um geschlossen zu sein.
  • Zweite beispielhafte Ausführungsform
  • Die 9 ist ein Antriebsstrangsystemdiagramm, welches ein Antriebsstrangsystem für ein Hybridelektrofahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform in der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • Während die erste beispielhafte Ausführungsform das Antriebsstrangsystem für den Zweiradantrieb (2WD) eines Fahrzeugs gezeigt hat, zeigt die zweite beispielhafte Ausführungsform ein Antriebsstrangsystem für einen Vierradantrieb (4WD) eines Fahrzeugs.
  • Das heißt, in einem Fall eines Rads, welches betrieben wird durch Zugeführt-Bekommen von Leistung vom Verbrennungsmotor 10 oder sowohl von Leistung vom Verbrennungsmotor 10 als auch von Leistung vom ersten Elektromotor MG1, und welches ein Hinterrad ist, wenn die Leistung vom Verbrennungsmotor 10 oder sowohl Leistung vom Verbrennungsmotor 10 als auch Leistung vom ersten Elektromotor MG1 zur Antriebswelle 26 der Räder im Hybridelektrofahrzeugmodus (HEV) als Leistung zum Antreiben des Fahrzeugs übertragen wird, wird Leistung vom zweiten Elektromotor MG2 zum Vorderrad mittels eines Drehzahlreduzierers 40 übertragen, sodass sowohl das Vorderrad als auch das Hinterrad als Antriebsräder verwendet werden können.
  • Im Gegensatz dazu kann ein Rad, zu welchem Leistung vom Verbrennungsmotor 10 oder sowohl Leistung vom Verbrennungsmotor 10 als auch Leistung vom ersten Elektromotor MG1 übertragen werden, ein Vorderrad sein, und in diesem Fall kann das Rad, zu welchem die Leistung vom zweiten Elektromotor MG2 übertragen wird, das Hinterrad sein.
  • Um das 4WD-Fahren auszuführen, ist die Drehwelle 21 des zweiten Elektromotors MG2 mit der Antriebswelle 41 der Räder mittels des Drehzahlreduzierers 40 verbunden, wie es in der 9 gezeigt ist.
  • Unter Bezugnahme auf die 9 ist der zweite Elektromotor MG2 mit der Antriebswelle 41 eines anderen Rads an einer unabhängigen Position gekuppelt, welche nicht mit dem Verbrennungsmotor 10 und dem ersten Elektromotor MG1 verbunden ist, um in der Lage zu sein, Leistung zum Rad zu übertragen.
  • Sogar in der zweiten beispielhaften Ausführungsform ist eine Hauptantriebsquelle zum Fahren des Fahrzeugs der zweite Elektromotor MG2, und als ein Ergebnis, im EV-Modus und dem Seriellmodus, wird der zweite Elektromotor MG2 betrieben, sodass das Fahrzeug fährt, wenn Leistung vom zweiten Elektromotor MG2 zur Antriebswelle 41 der Räder mittels des Drehzahlreduzierers 40 übertragen wird.
  • Wie es in der 9 gezeigt ist, im Vergleich mit der ersten beispielhaften Ausführungsform, welche in der 1 gezeigt ist, da kein Unterschied in den Elementen zwischen der ersten beispielhaften Ausführungsform und der zweiten beispielhaften Ausführungsform vorliegt, außer, dass der zweite Elektromotor MG2 durch den Drehzahlreduzierer 40 mit den Rädern verbunden ist, welche nicht mit dem ersten Elektromotor MG1 verbunden sind, um Leistung zu den Rädern zu übertragen, und die Drehwelle 21 des zweiten Elektromotors MG2 nicht mit der dritten Leistungsübertragungswelle 24 verbunden ist, um keine Leistung zur dritten Leistungsübertragungswelle 24 zu übertragen. Deshalb wird der vierte Leistungsübertragungsmechanismus, welcher das Antriebszahnrad 22 und das dritte Übertragungszahnrad 23 aufweist, weggelassen und wird eine detaillierte Beschreibung davon ausgelassen.
  • In der zweiten beispielhaften Ausführungsform gibt es Fahrmodi, wie den EV-Modus, den Seriellmodus, den ersten HEV-Modus (die erste Stufe und die zweite Stufe) und den zweiten HEV-Modus (die erste Stufe und die zweite Stufe). Es liegt ebenfalls kein Unterschied in den Begriffen der ersten beispielhaften Ausführungsform und der zweiten beispielhaften Ausführungsform in Bezug auf den Betriebszustand für jeden Fahrmodus vor, das heißt, der Verbrennungsmotor 10 und der erste Elektromotor MG1, welche als Antriebsquellen für ein Fahrzeug verwendet werden können, der zweite Elektromotor MG2, welcher als Hauptantriebsquelle verwendet wird, der erste Synchronisator 17, welcher als eine Verbrennungsmotorkupplung dient, und die Betätigungen des zweiten Synchronisators 31 und des dritten Synchronisators 32 zum Auswählen einer Gangstufe, und folglich kann die obige Beschreibung verwendet werden, um die Betriebszustände für jeden Modus zu beschreiben.
  • Die Erfindung wurde im Detail mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen davon beschrieben. Jedoch ist es dem Fachmann klar, dass Änderungen in diesen Ausführungsformen durchgeführt werden können, ohne von den Prinzipien und vom Sinn der Erfindung abzuweichen, wobei der Umfang in den anhängigen Ansprüchen und deren Äquivalenten definiert ist.

Claims (21)

  1. Ein Antriebsstrangsystem für ein Hybridelektrofahrzeug, wobei das Antriebsstrangsystem aufweist: einen Verbrennungsmotor (10), einen ersten Elektromotor (MG1), welcher als ein Elektromotor zum Antreiben des Fahrzeugs betrieben wird oder als ein elektrischer Generator durch eine Verbrennungsmotorleistung betrieben wird, einen ersten Leistungsübertragungsmechanismus, welcher zwischen dem Verbrennungsmotor (10) und dem ersten Elektromotor (MG1) verbunden ist und die Verbrennungsmotorleistung zum ersten Elektromotor (MG1) überträgt, einen zweiten Leistungsübertragungsmechanismus, welcher zwischen dem ersten Elektromotor (MG1) und einer Antriebswelle (26) von Rädern verbunden ist und die Verbrennungsmotorleistung, welche zum ersten Elektromotor (MG1) übertragen wird, oder die Verbrennungsmotorleistung und die Leistung vom ersten Elektromotor (MG1) zur Antriebswelle (26) der Räder überträgt, oder Leistungsübertragung zwischen dem ersten Elektromotor (MG1) und der Antriebswelle (26) der Räder blockiert, und einen zweiten Elektromotor (MG2), welcher mit dem zweiten Leistungsübertragungsmechanismus verbunden ist durch einen dritten Leistungsübertragungsmechanismus, um Leistung zum zweiten Leistungsübertragungsmechanismus zu übertragen, wobei der zweite Elektromotor (MG2) Leistung zum Antreiben des Fahrzeugs ausgibt und die Leistung zur Antriebswelle (26) der Räder durch den dritten Leistungsübertragungsmechanismus und den zweiten Leistungsübertragungsmechanismus überträgt.
  2. Das Antriebsstrangsystem gemäß Anspruch 1, wobei der erste Leistungsübertragungsmechanismus aufweist: ein verbrennungsmotorseitiges Zahnrad (11), welches auf einer Ausgabewelle des Verbrennungsmotors (10) installiert ist, ein erstes Zwischenzahnrad (13), welches auf einer ersten Leistungsübertragungswelle (12) installiert ist und mit dem verbrennungsmotorseitigen Zahnrad (11) kämmt, ein zweites Zwischenzahnrad (14), welches auf der ersten Leistungsübertragungswelle (12) mit dem ersten Zwischenzahnrad (13) koaxial installiert ist, und ein Leistungsübertragungszahnrad (16) für den ersten Elektromotor, welches auf einer Drehwelle (15) des ersten Elektromotors (MG1) installiert ist und mit dem zweiten Zwischenzahnrad (14) kämmt.
  3. Das Antriebsstrangsystem gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Leistungsübertragungsmechanismus aufweist: einen ersten Synchronisator (17), welcher mit der Drehwelle (15) des ersten Elektromotors (MG1) verbunden ist, ein erstes Eingabezahnrad (19), welches mit der Drehwelle (15) des ersten Elektromotors (MG1) durch den ersten Synchronisator (17) verbunden ist, sodass durch eine Betätigung des ersten Synchronisators (17) eine Leistungsübertragung mit der Drehwelle (15) des ersten Elektromotors (MG1) selektiv in Eingriff gelangt oder außer Eingriff gelangt, ein zweites Eingabezahnrad (20), welches auf der zweiten Leistungsübertragungswelle (18) mit dem ersten Eingabezahnrad (19) koaxial installiert ist, ein Ausgabezahnrad (25), welches auf einer dritten Leistungsübertragungswelle (24) installiert ist und mit der Antriebswelle (26) der Räder verbunden ist, um Leistung zur Antriebswelle (26) zu übertragen, und einen vierten Leistungsübertragungsmechanismus, welcher zwischen dem ersten Eingabezahnrad (19), dem zweiten Eingabezahnrad (20) und der dritten Leistungsübertragungswelle (24) angeordnet ist und eine jeweilige Drehkraft, welche ausgehend von einer Drehkraft des ersten Eingabezahnrads (19) und des zweiten Eingabezahnrads (20) ausgewählt ist, auf die dritte Leistungsübertragungswelle (24) überträgt.
  4. Das Antriebsstrangsystem gemäß Anspruch 3, wobei der vierte Leistungsübertragungsmechanismus aufweist: ein erstes Übertragungszahnrad (27), welches mit dem ersten Eingabezahnrad (19) kämmt, ein zweites Übertragungszahnrad (28), welches mit dem zweiten Eingabezahnrad (20) kämmt, einen zweiten Synchronisator (31), welcher eine Leistungsübertragung zwischen dem ersten Übertragungszahnrad (27) und der dritten Leistungsübertragungswelle (24) selektiv in Eingriff bringt oder außer Eingriff bringt, und einen dritten Synchronisator (32), welcher eine Leistungsübertragung zwischen dem zweiten Übertragungszahnrad (28) und der dritten Leistungsübertragungswelle (24) selektiv in Eingriff bringt oder außer Eingriff bringt.
  5. Das Antriebsstrangsystem gemäß Anspruch 4, wobei ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Eingabezahnrad (19) und dem ersten Übertragungszahnrad (27) und ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem zweiten Eingabezahnrad (20) und dem zweiten Übertragungszahnrad (28) voneinander verschieden sind und wobei eine erste Stufe, in welcher Leistung durch das erste Eingabezahnrad (19) und das erste Übertragungszahnrad (27) übertragen wird, und eine zweite Stufe, in welcher Leistung durch das zweite Eingabezahnrad (20) und das zweite Übertragungszahnrad (28) übertragen wird, als Gangstufen verwendet werden, in welchen die Leistungsübertragung ausgeführt wird.
  6. Das Antriebsstrangsystem gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der dritte Leistungsübertragungsmechanismus aufweist: ein Antriebszahnrad (22), welches auf einer Drehwelle (21) des zweiten Elektromotors (MG2) installiert ist, und ein drittes Übertragungszahnrad (23), welches auf der dritten Leistungsübertragungswelle (24) mit dem Ausgabezahnrad (25) koaxial installiert ist und mit dem Antriebszahnrad (22) kämmt.
  7. Das Antriebsstrangsystem gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem Betriebszustand, in welchem Leistung für den zweiten Leistungsübertragungsmechanismus getrennt ist, ein Elektrofahrzeugmodus (EV) umgesetzt ist, in welchem nur Leistung vom zweiten Elektromotor (MG2) zur Antriebswelle (26) der Räder durch den dritten Leistungsübertragungsmechanismus und die Leistungsübertragungswelle (24) des zweiten Leistungsübertragungsmechanismus übertragen wird, welche mit der Antriebswelle (26) der Räder zu jeder Zeit verbunden ist, um Leistung zur Antriebswelle (26) zu übertragen.
  8. Das Antriebsstrangsystem gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem Betriebszustand, in welchem Leistung für den zweiten Leistungsübertragungsmechanismus getrennt ist, ein Seriellmodus umgesetzt ist, in welchem der erste Elektromotor (MG1) betrieben wird, um elektrische Leistung zu erzeugen, und eine Batterie durch die Verbrennungsmotorleistung geladen wird, welche zum ersten Elektromotor (MG1) übertragen wird, und zur selben Zeit nur Leistung vom zweiten Elektromotor (MG2) zur Antriebswelle (26) der Räder durch die Leistungsübertragungswelle (24) des zweiten Leistungsübertragungsmechanismus übertragen wird, welche mit dem dritten Leistungsübertragungsmechanismus und der Antriebswelle (26) der Räder zu jeder Zeit verbunden ist, um dort hin Leistung zu übertragen.
  9. Das Antriebsstrangsystem gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem Leistungsübertragungsbetriebszustand des zweiten Leistungsübertragungsmechanismus ein Hybridelektrofahrzeugmodus (HEV) umgesetzt ist, in welchem Verbrennungsmotorleistung, welche zum ersten Elektromotor (MG1) übertragen wird, zur Antriebswelle (26) der Räder durch den zweiten Leistungsübertragungsmechanismus übertragen wird, und zur selben Zeit Leistung vom zweiten Elektromotor (MG2) zur Antriebswelle (26) der Räder durch die Leistungsübertragungswelle (24) des zweiten Leistungsübertragungsmechanismus übertragen wird, welche mit dem dritten Leistungsübertragungsmechanismus und der Antriebswelle (26) der Räder zu jeder Zeit verbunden ist, um Leistung dorthin zu übertragen.
  10. Das Antriebsstrangsystem gemäß Anspruch 9, wobei im HEV-Modus der erste Elektromotor (MG1) elektrische Leistung erzeugt, sodass ein Teil von Verbrennungsmotorleistung, welche zum ersten Elektromotor (MG1) übertragen wird, als Leistung für den ersten Elektromotor (MG1) verwendet wird, welcher elektrische Leistung erzeugt, die verwendet wird, um eine Batterie zu laden, und die verbleibende Verbrennungsmotorleistung zur Antriebswelle (26) der Räder übertragen wird und als Leistung zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet wird.
  11. Das Antriebsstrangsystem gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem Leistungsübertragungsbetriebszustand des zweiten Leistungsübertragungsmechanismus ein HEV-Modus umgesetzt ist, in welchem Verbrennungsmotorleistung, die zum ersten Elektromotor (MG1) übertragen wird, und Leistung vom ersten Elektromotor (MG1) zur Antriebswelle (26) der Räder durch den zweiten Leistungsübertragungsmechanismus übertragen wird, und zur selben Zeit Leistung vom zweiten Elektromotor (MG2) zur Antriebswelle (26) der Räder durch die Leistungsübertragungswelle (24) des zweiten Leistungsübertragungsmechanismus übertragen wird, welche mit dem dritten Leistungsübertragungsmechanismus und der Antriebswelle (26) der Räder zu jeder Zeit verbunden ist, um Leistung dorthin zu übertragen.
  12. Ein Antriebsstrangsystem für ein Hybridelektrofahrzeug, wobei das Antriebsstrangsystem aufweist: einen Verbrennungsmotor (10), einen ersten Elektromotor (MG1), welcher als ein Elektromotor zum Antreiben des Fahrzeugs betrieben wird oder als ein elektrischer Generator durch eine Verbrennungsmotorleistung betrieben wird, einen ersten Leistungsübertragungsmechanismus, welcher zwischen dem Verbrennungsmotor (10) und dem ersten Elektromotor (MG1) verbunden ist und Verbrennungsmotorleistung zum ersten Elektromotor (MG1) überträgt, einen zweiten Leistungsübertragungsmechanismus, welcher zwischen dem ersten Elektromotor (MG1) und einer Antriebswelle (26) eines ersten Rads verbunden ist, wobei der zweite Leistungsübertragungsmechanismus Verbrennungsmotorleistung, welche zum ersten Elektromotor (MG1) übertragen wird, oder die Verbrennungsmotorleistung und Leistung vom ersten Elektromotor (MG1) zur Antriebswelle (26) des ersten Rads überträgt oder eine Leistungsübertragung vom ersten Elektromotor (MG1) zur Antriebswelle (26) des ersten Rads blockiert, und einen zweiten Elektromotor (MG2), welcher mit einer Antriebswelle (41) eines zweiten Rads verbunden ist, um Leistung zur Antriebswelle (41) des zweiten Rads zu übertragen.
  13. Das Antriebsstrangsystem gemäß Anspruch 12, wobei das erste Rad ein Hinterrad oder ein Vorderrad ist, welches eines von den Hinterrädern und den Vorderrädern des Fahrzeugs ist, das zweite Rad das andere Vorderrad oder das andere Hinterrad ist, welches das andere von den Hinterrädern und den Vorderrädern des Fahrzeugs ist, und der zweite Elektromotor (MG2) mit der Antriebswelle (41) des zweiten Rads mittels eines Drehzahlreduzierers (40) verbunden ist.
  14. Das Antriebsstrangsystem gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei der erste Leistungsübertragungsmechanismus aufweist: ein verbrennungsmotorseitiges Zahnrad (11), welches auf einer Ausgabewelle des Verbrennungsmotors (10) installiert ist, ein erstes Zwischenzahnrad (13), welches auf einer ersten Leistungsübertragungswelle (12) installiert ist und mit dem verbrennungsmotorseitigen Zahnrad (11) kämmt, ein zweites Zwischenzahnrad (14), welches auf der ersten Leistungsübertragungswelle (12) mit dem ersten Zwischenzahnrad (13) koaxial installiert ist, und ein Leistungsübertragungszahnrad (16) für den ersten Elektromotor, welches auf einer Drehwelle (15) des ersten Elektromotors (MG1) installiert ist und mit dem zweiten Zwischenzahnrad (14) kämmt.
  15. Das Antriebsstrangsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der zweite Leistungsübertragungsmechanismus aufweist: einen ersten Synchronisator (17), welcher mit der Drehwelle (15) des ersten Elektromotors (MG1) verbunden ist, ein erstes Eingabezahnrad (19), welches mit der Drehwelle (15) des ersten Elektromotors (MG1) durch den ersten Synchronisator (17) verbunden ist, sodass durch eine Betätigung des ersten Synchronisators (17) eine Leistungsübertragung mit der Drehwelle (15) des ersten Elektromotors (MG1) selektiv in Eingriff gelangt oder außer Eingriff gelangt, ein zweites Eingabezahnrad (20), welches auf der zweiten Leistungsübertragungswelle (18) mit dem ersten Eingabezahnrad (19) koaxial installiert ist, ein Ausgabezahnrad (25), welches auf einer dritten Leistungsübertragungswelle (24) installiert ist und mit der Antriebswelle (41) des ersten Rads verbunden ist, um Leistung zur Antriebswelle (41) zu übertragen, und einen dritten Leistungsübertragungsmechanismus, welcher zwischen dem ersten Eingabezahnrad (19), dem zweiten Eingabezahnrad (20) und der dritten Leistungsübertragungswelle (24) angeordnet ist, wobei der dritte Leistungsübertragungsmechanismus betrieben wird, um eine jeweilige Drehkraft, welche ausgehend von einer Drehkraft des ersten Eingabezahnrads (19) und des zweiten Eingabezahnrads (20) ausgewählt ist, zur dritten Leistungsübertragungswelle (24) zu übertragen.
  16. Das Antriebsstrangsystem gemäß Anspruch 15, wobei der dritte Leistungsübertragungsmechanismus aufweist: ein erstes Übertragungszahnrad (27), welches mit dem ersten Eingabezahnrad (19) kämmt, ein zweites Übertragungszahnrad (28), welches mit dem zweiten Eingabezahnrad (20) kämmt, einen zweiten Synchronisator (31), welcher eine Leistungsübertragung zwischen dem ersten Übertragungszahnrad (27) und der dritten Leistungsübertragungswelle (24) selektiv in Eingriff bringt oder außer Eingriff bringt, und einen dritten Synchronisator (32), welcher eine Leistungsübertragung zwischen dem zweiten Übertragungszahnrad (28) und der dritten Leistungsübertragungswelle (24) selektiv in Eingriff bringt oder außer Eingriff bringt.
  17. Das Antriebsstrangsystem gemäß Anspruch 16, wobei ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Eingabezahnrad (19) und dem ersten Übertragungszahnrad (27) und ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem zweiten Eingabezahnrad (20) und dem zweiten Übertragungszahnrad (28) voneinander verschieden sind, und eine erste Stufe, in welcher Leistung durch das erste Eingabezahnrad (19) und das erste Übertragungszahnrad (27) übertragen wird, und eine zweite Stufe, in welcher Leistung durch das zweite Eingabezahnrad (20) und das zweite Übertragungszahnrad (28) übertragen wird, als Gangstufen umgesetzt sind, in welchen eine Leistungsübertragung ausgeführt wird.
  18. Das Antriebsstrangsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 17, wobei in einem Betriebszustand, in welchem Leistung für den zweiten Leistungsübertragungsmechanismus getrennt ist, ein Seriellmodus umgesetzt ist, in welchem der erste Elektromotor (MG1) elektrische Leistung erzeugt und eine Batterie geladen wird durch die Verbrennungsmotorleistung, die zum ersten Elektromotor (MG1) übertragen wird, und zur gleichen Zeit Leistung vom zweiten Elektromotor (MG2) zur Antriebswelle (41) des zweiten Rads übertragen wird und das zweite Rad als ein Antriebsrad verwendet wird.
  19. Das Antriebsstrangsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 18, wobei in einem Leistungsübertragungsbetriebszustand des zweiten Leistungsübertragungsmechanismus ein HEV-Modus umgesetzt ist, in welchem Verbrennungsmotorleistung, die zum ersten Elektromotor (MG1) übertragen wird, zur Antriebswelle (26) des ersten Rads durch den zweiten Leistungsübertragungsmechanismus übertragen wird, und zur selben Zeit Leistung vom zweiten Elektromotor (MG2) zur Antriebswelle (41) des zweiten Rads übertragen wird.
  20. Das Antriebsstrangsystem gemäß Anspruch 19, wobei im HEV-Modus der erste Elektromotor (MG1) elektrische Leistung erzeugt, sodass ein Teil der Verbrennungsmotorleistung, die zum ersten Elektromotor (MG1) übertragen wird, als Leistung für den ersten Elektromotor (MG1) verwendet wird, welcher elektrische Leistung erzeugt, die verwendet wird, um die Batterie zu laden, und die verbleibende Verbrennungsmotorleistung zur Antriebswelle (26) des ersten Rads übertragen wird und als Leistung zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet wird.
  21. Das Antriebsstrangsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 20, wobei in einem Leistungsübertragungsbetriebszustand des zweiten Leistungsübertragungsmechanismus ein HEV-Modus umgesetzt ist, in welchem Verbrennungsmotorleistung, die zum ersten Elektromotor (MG1) übertragen wird, und Leistung vom ersten Elektromotor (MG1) zur Antriebswelle (26) des ersten Rads durch den zweiten Leistungsübertragungsmechanismus übertragen wird, und zur gleichen Zeit Leistung vom zweiten Elektromotor (MG2) zur Antriebswelle (41) des zweiten Rads übertragen wird.
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