DE102018200698A1

DE102018200698A1 - Kraftübertragungssystem und Fahrzeug mit Kraftübertragungssystem

Info

Publication number: DE102018200698A1
Application number: DE102018200698.9A
Authority: DE
Inventors: Ryota Takeuchi; Noriyuki ENAMI
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2017-01-20
Filing date: 2018-01-17
Publication date: 2018-07-26
Also published as: JP6841051B2; FR3062089A1; CN108327513B; CN108327513A; FR3062089B1; JP2018114922A

Abstract

[Aufgabe] Es wird ein Kraftübertragungssystem bereitgestellt, das in der Lage ist, eine Kraft von einem Verbrennungsmotor auf einen Motorgenerator zu übertragen, wenn sich ein Fahrzeug in einem Stillstand befindet, um einen Strom zu erzeugen, und es wird ein Fahrzeug bereitgestellt, in welches das Kraftübertragungssystem eingebaut ist:[Lösung] Es ist ein Kraftübertragungssystem (1) offenbart. Das Kraftübertragungssystem (1) beinhaltet: eine Antriebswelle (4), die mit einem Verbrennungsmotor (60) gekoppelt werden kann; eine Abtriebswelle (5), die unter Verwendung eines Schaltmechanismus (11) mit der Antriebswelle (4) gekoppelt werden kann. Die Abtriebswelle (5) ist mit einem Differentialgetriebe (50) gekoppelt. Eine Motordrehwelle (41) ist mit einem Motorgenerator (40) gekoppelt. Ein Antriebsstrang (12) kann die Antriebswelle (4) und die Motordrehwelle (41) ohne Verwendung des Schaltmechanismus (11) miteinander verbinden, um die Kraftübertragung zwischen der Antriebswelle (4) und der Motordrehwelle (41) bereitzustellen, ohne den Schaltmechanismus (11) zu verwenden.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftübertragungssystem sowie auf ein Fahrzeug mit dem Kraftübertragungssystem.
[Stand der Technik]
Hybrid-Elektrofahrzeuge, bei denen ein Verbrennungsmotor und ein Motorgenerator als Antriebsquellen verwendet werden, die Antriebsräder antreiben, sind bekannt. JP2005-153691A offenbart ein Beispiel für die Hybrid-Elektrofahrzeuge der vorstehenden Art. Das Hybrid-Elektrofahrzeug, das durch JP2005-153691A offenbart wird, ermöglicht die Übertragung der Verbrennungsmotorleistung von einer Antriebswelle eines Getriebes auf eine Abtriebswelle über einen Schaltmechanismus oder durch Verwenden eines Schaltmechanismus, der eine Gruppe von schaltbaren Zahnradpaaren beinhaltet. Die Gruppe von schaltbaren Zahnradpaaren beinhaltet ein erstes bis sechstes Zahnradpaar, wobei jedes Paar aus einem von Eingangs- oder Antriebszahnrädern an der Antriebswelle und dem zugehörigen von angetriebenen Zahnrädern oder Vorgelegerädern an der Abtriebswelle besteht. Die auf die Abtriebswelle übertragene Kraft wird von einem ersten Antriebszahnrad an der Abtriebswelle auf ein Differentialgetriebe übertragen.
Andererseits wird die Motorleistung, die von einem Antriebszahnrad des Motorgenerators über ein angetriebenes Zahnrad auf eine Zwischenuntersetzungswelle übertragen wird, von einem zweiten Antriebszahnrad an der Zwischenuntersetzungswelle auf das Differentialgetriebe übertragen. Mit dieser Konfiguration werden die Kraft von dem Verbrennungsmotor und jene von dem Motorgenerator über das Differentialgetriebe auf Antriebsachsen und Antriebsräder übertragen.
[Stand der Technik]
[Patentliteratur]
Patentliteratur 1: JP2005-153691A
[Kurzdarstellung der Erfindung]
[Technisches Problem]
Das bekannte Hybrid-Antriebssystem weist ein Problem dahingehend auf, dass es, wenn sich das Fahrzeug in einem Stillstand befindet, schwierig ist, eine elektrische Komponente wie eine Klimaanlage zu betreiben, die während einer langen Zeitspanne einen hohen elektrischen Strom verbraucht, da es in Bezug auf eine Leistung für die an dem Fahrzeug angebrachte Batterie eine Begrenzung gibt.
Um das vorstehend erwähnte Problem zu adressieren, gibt es eine Idee, dass die Kraft von dem Verbrennungsmotor, wenn sich das Fahrzeug in einem Stillstand befindet, für die Kompensation eines Mangels an elektrischem Strom auf den Motorgenerator übertragen wird, um zu bewirken, dass der Motorgenerator einen Strom erzeugt.
Bei dem in JP2005-153691A beschriebenen Hybrid-Antriebssystem befindet sich das Differentialgetriebe zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Motorgenerator, so dass, wenn die Verbrennungsmotorleistung auf den Motorgenerator übertragen wird, um die vorstehend erwähnte Idee zu implementieren, ein Teil der Verbrennungsmotorleistung über das Differentialgetriebe auf die Antriebsräder übertragen wird. Dies macht es aufgrund der Schwierigkeit, das Fahrzeug in einem Stillstand zu halten, unzweckmäßig, die Verbrennungsmotorleistung zu verwenden, um unter Verwendung des Motorgenerators einen Strom zu erzeugen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Kraftübertragungssystem bereitzustellen, das in der Lage ist, eine Kraft von einem Verbrennungsmotor auf einen Motorgenerator zu übertragen, um einen Strom zu erzeugen, wenn sich ein Fahrzeug in einem Stillstand befindet, sowie ein Fahrzeug bereitzustellen, in welches das Kraftübertragungssystem eingebaut ist.
[Lösung für das Problem]
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Kraftübertragungssystem bereitgestellt, umfassend: eine Antriebswelle, die mit einem Verbrennungsmotor gekoppelt werden kann; eine Abtriebswelle, die unter Verwendung eines Schaltmechanismus mit der Antriebswelle gekoppelt werden kann, wobei die Abtriebswelle mit einem Differentialgetriebe gekoppelt ist; eine erste Motor-Drehwelle, die mit einem Motorgenerator verbunden ist; sowie einen Antriebsstrang, der die Antriebswelle und die erste Motor-Drehwelle ohne Verwendung des Schaltmechanismus miteinander verbinden kann, um die Kraftübertragung zwischen der Antriebswelle und der ersten Motor-Drehwelle bereitzustellen, ohne den Schaltmechanismus zu verwenden.
[Vorteilhafter Effekt der Erfindung]
Diese Konfiguration ermöglicht die Übertragung der Verbrennungsmotorleistung auf den Motorgenerator, um zu bewirken, dass der Motorgenerator einen Strom erzeugt, wenn sich das Fahrzeug in einem Stillstand befindet.
Figurenliste

1 ist ein kinematisches Diagramm eines Hybrid-Elektrofahrzeugs, das mit einer Ausführungsform eines Kraftübertragungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
2 ist ein Schaubild des Kraftübertragungssystems des Hybrid-Elektrofahrzeugs, das zeigt, wie eine Antriebswelle, eine Abtriebs- oder Vorgelegewelle, ein Differentialgetriebe, eine Rücklaufwelle oder Rückwärtswelle, eine erste Motor-Drehwelle sowie eine zweite Motor-Drehwelle in Beziehung stehen;
3 ist ein Blockschaubild, das die Systemkonfiguration des Kraftübertragungssystems des Hybrid-Elektrofahrzeugs zeigt;
4 ist ein Schaubild, das einen Kraftpfad während des Antreibens des Hybrid-Elektrofahrzeugs in Vorwärtsrichtung in einem durch einen Verbrennungsmotor betriebenen Antriebsmodus zeigt;
5 ist ein Schaubild, das einen Kraftpfad während des Antreibens des Hybrid-Elektrofahrzeugs in Rückwärtsrichtung in einem durch einen Verbrennungsmotor betriebenen Antriebsmodus zeigt;
6 ist ein Schaubild, das einen Kraftpfad ohne Verwendung eines Schaltmechanismus in einem durch einen Verbrennungsmotor betriebenen Stromerzeugungsmodus zeigt;
7 ist ein Schaubild, das einen Kraftpfad bei Verwendung des Schaltmechanismus in einem durch einen Verbrennungsmotor betriebenen Stromerzeugungsmodus zeigt;
8 ist ein Schaubild, das einen Kraftpfad ohne Verwendung des Schaltmechanismus in einem Elektrofahrzeug(EV)-Antriebsmodus zeigt;
9 ist ein Schaubild, das einen Kraftpfad bei Verwendung des Schaltmechanismus in einem Elektrofahrzeug(EV)-Antriebsmodus zeigt;
10 ist ein Schaubild, das einen Kraftpfad ohne Verwendung des Schaltmechanismus während eines mit einem Motorgenerator betriebenen Verbrennungsmotorstarts zeigt;
11 ist ein Schaubild, das einen Kraftpfad bei Verwendung des Schaltmechanismus während eines mit einem Motorgenerator betriebenen Verbrennungsmotorstarts in einem Hybrid-Elektrofahrzeug(HEV)-Antriebsmodus zeigt;
12 ist ein Schaubild, das einen Kraftpfad ohne Verwendung des Schaltmechanismus in einem HEV-Antriebsmodus zeigt;
13 ist ein Schaubild, das einen Kraftpfad bei Verwendung des Schaltmechanismus in einem HEV-Antriebsmodus zeigt;
14 ist ein Schaubild, das einen Kraftpfad ohne Verwendung des Schaltmechanismus während eines regenerativen Bremsvorgangs in einem HEV-Antriebsmodus zeigt;
15 ist ein Schaubild, das einen Kraftpfad bei Verwendung des Schaltmechanismus während eines regenerativen Bremsvorgangs in einem HEV-Antriebsmodus zeigt;
16 ist ein kinematisches Diagramm, das die Konfiguration eines Hybrid-Elektrofahrzeugs zeigt, das mit einer weiteren Ausführungsform eines Kraftübertragungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.

[Ausführungsform der Erfindung]
Ein Kraftübertragungssystem gemäß einer Ausführungsform beinhaltet: eine Antriebswelle, die mit einem Verbrennungsmotor gekoppelt werden kann; eine Abtriebswelle, die unter Verwendung eines Schaltmechanismus mit der Antriebswelle gekoppelt werden kann, wobei die Abtriebswelle mit einem Differentialgetriebe gekoppelt ist; eine erste Motor-Drehwelle, die mit einem Motorgenerator verbunden ist; sowie einen Antriebsstrang, der die Antriebswelle und die erste Motor-Drehwelle ohne Verwendung des Schaltmechanismus miteinander verbinden kann, um die Kraftübertragung zwischen der Antriebswelle und der ersten Motor-Drehwelle bereitzustellen, ohne den Schaltmechanismus zu verwenden.
Diese Konfiguration ermöglicht die Übertragung der Verbrennungsmotorleistung auf den Motorgenerator, um zu bewirken, dass der Motorgenerator einen Strom erzeugt, wenn sich das Fahrzeug in einem Stillstand befindet.
[Ausführungsformen]
Zu Zwecken der Darstellung beziehen sich die Begriffe „oben“, „unten“, „rechts“, „links“, „hinten“, „vorne“ und Ableitungen derselben in den Figuren durchweg auf die Erfindung, wie sie in 1 orientiert ist.
Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen werden das Kraftübertragungssystem und das Fahrzeug beschrieben, das mit dem Kraftübertragungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
Die 1 bis 16 sind Schaubilder, die ein Kraftübertragungssystem zeigen.
Zunächst ist die Konfiguration beschrieben.
In 1 beinhaltet ein Kraftfahrzeug in der Form eines Hybrid-Elektrofahrzeugs (HEV) 100 ein Hybrid-Antriebssystem in der Form eines Kraftübertragungssystems mit einer ersten Antriebsmaschine in der Form eines Verbrennungsmotors 60 und einer zweiten Antriebsmaschine in der Form eines Motorgenerators 40. Das Fahrzeug 100 beinhaltet ein Automatikgetriebe 1. Das Automatikgetriebe 1 bietet sechs Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang.
Bei der vorliegenden Ausführungsform liegt das Automatikgetriebe 1 in der Form eines automatisierten Schaltgetriebes (AMT) vor. Bei einem AMT handelt es sich um ein Getriebe, das mechanisch ähnlich wie ein manuelles Schalthebel-Getriebe ist, mit Ausnahme eines Computers, der die Kupplungs- und Schalttätigkeit durchführt. Es funktioniert grundsätzlich wie ein Automatikgetriebe.
Das Automatikgetriebe 1 beinhaltet ein Getriebegehäuse 2. Der Innenraum des Getriebegehäuses 2 nimmt auf: eine Kupplung 3; eine Antriebswelle 4; eine Vorgelege- oder Abtriebswelle 5, die sich in einer Richtung parallel zu der Antriebswelle 4 erstreckt; sowie eine Rückwärtswelle oder Rücklaufwelle 6, die sich in einer Richtung parallel zu der Antriebswelle 4 erstreckt.
Der Verbrennungsmotor 60 ist an dem Getriebegehäuse 2 angebracht. Die Antriebswelle 4 ist in Ausrichtung mit einer Kurbelwelle 61 des Verbrennungsmotors 60 derart angeordnet, dass die Antriebswelle 4 eine Drehachse aufweist, die zu einer Drehachse der Kurbelwelle 61 ausgerichtet ist. Die Kurbelwelle 61 wandelt eine hin- und hergehende Bewegung jedes Kolbens 62 in eine Drehbewegung um. Wenn die Kupplung 3 eingekuppelt ist, wird die in die Drehbewegung umgewandelte Kraft von der Kurbelwelle 61 auf die Antriebswelle 4 übertragen. Der Motor 60 bildet bei der vorliegenden Ausführungsform einen Verbrennungsmotor, wie beansprucht. Die Vorgelegewelle 5 bildet bei der vorliegenden Ausführungsform eine Abtriebswelle, wie beansprucht.
Ein Kupplungs-Aktuator 21 (siehe 3) ist bereitgestellt, um die Kupplung 3 zu aktivieren. Wenn die Kupplung 3 eingekuppelt ist, ist die Antriebswelle 4 mit der Kurbelwelle 61 verbunden. Wenn die Kupplung 3 ausgekuppelt ist, ist die Antriebswelle 4 von der Kurbelwelle 61 getrennt. Ein Einkuppeln der Kupplung 3 ermöglicht die Übertragung der Kraft von dem Verbrennungsmotor 60 auf die Antriebswelle 4, während ein Auskuppeln der Kupplung 3 die Übertragung der Verbrennungsmotorleistung unterbricht.
Bezug nehmend auf 1 ist ein Schaltmechanismus mit 11 bezeichnet. Der Schaltmechanismus 11 beinhaltet eine Gruppe von schaltbaren Zahnradpaaren 4A/5A, 4B/5B, 4C/5C, 4D/5D, 4E/5E und 4F/5F. Die Antriebswelle 4 kann durch die Gruppe von schaltbaren Zahnradpaaren 4A/5A, 4B/5B, 4C/5C, 4D/5D, 4E/5E und 4F/5F mit der Vorgelege- oder Abtriebswelle 5 verbunden werden. Die Antriebswelle 4 hält das Antriebszahnrad 4A mit erster Geschwindigkeit, das Antriebszahnrad 4B mit zweiter Geschwindigkeit, das Antriebszahnrad 4C mit dritter Geschwindigkeit, das Antriebszahnrad 4D mit vierter Geschwindigkeit, das Antriebszahnrad 4E mit fünfter Geschwindigkeit sowie das Antriebszahnrad 4F mit sechster Geschwindigkeit. Die Antriebszahnräder 4A und 4B sind durch die Antriebswelle 4 für eine Drehung mit der Antriebswelle 4 als eine Einheit starr gehalten. Bei den Antriebszahnrädern 4C, 4D, 4E und 4F handelt es sich um Zwischenzahnräder, die in Bezug auf die Antriebswelle 4 drehbar sind.
Die Abtriebswelle 5 hält das Vorgelegerad 5A mit erster Geschwindigkeit, das Vorgelegerad 5B mit zweiter Geschwindigkeit, das Vorgelegerad 5C mit dritter Geschwindigkeit, das Vorgelegerad 5D mit vierter Geschwindigkeit, das Vorgelegerad 5E mit fünfter Geschwindigkeit 5E sowie das Vorgelegerad 5F mit sechster Geschwindigkeit. Diese Vorgelegeräder 5A, 5B, 5C, 5D, 5E und 5F greifen jeweils mit den Antriebszahnrädern 4A, 4B, 4C, 4D, 4E und 4F ineinander.
Bei den Vorgelegerädern 5A und 5B handelt es sich um Zwischenzahnräder, die durch die Abtriebswelle 5 drehbar gehalten sind. Die Vorgelegeräder 5C bis 5F sind durch die Abtriebswelle 5 für eine Drehung mit der Abtriebswelle 5 als eine Einheit starr gehalten.
An der Antriebswelle 4 sind eine Nabenhülse (oder ein Schaltelement) 7 und eine Nabenhülse (oder ein Schaltelement) 8 bereitgestellt. Die Nabenhülsen 7 und 8 sind derart mit der Antriebswelle 4 verzahnt, dass die Nabenhülsen 7 und 8 entlang der Achse der Antriebswelle 4 bewegt werden können, dass sie jedoch nicht relativ um die Achse der Antriebswelle 4 herum drehbar sind.
Die Nabenhülsen 7 und 8 werden mittels eines Schalt-Aktuators 22 (siehe 3) aktiviert. Der Schalt-Aktuator 22 beinhaltet eine Schalttrommel und Schaltgabeln derart, dass diese entlang der Achse der Antriebswelle 4 verschoben werden können.
Die Nabenhülse 7 befindet sich zwischen dem dritten und dem vierten Antriebszahnrad 4C und 4D und wird von diesen gemeinsam genutzt. Die Nabenhülse 8 befindet sich zwischen dem fünften und dem sechsten Antriebszahnrad 4E und 4F und wird von diesen gemeinsam genutzt. Wenn die Nabenhülsen 7 und 8 an ihren neutralen Positionen platziert sind, sind die Antriebszahnräder 4C, 4D, 4E und 4F von der Antriebswelle 4 entkoppelt, um sich als Zwischenzahnräder derart zu drehen, dass die Antriebszahnräder 4C, 4D, 4E und 4F in Bezug auf die Antriebswelle 4 drehbar sind. Diese Konfiguration unterbricht die Übertragung einer Kraft (oder eines Drehmoments) von der Antriebswelle 4 auf die Abtriebswelle 5 über die schaltbaren Zahnradpaare 4C/5C, 4D/5D, 4E/5E und 4F/5F.
Das Antriebszahnrad 4C wird über die Nabenhülse 7 mit der Antriebswelle 4 gekoppelt, indem die Nabenhülse 7 mittels des Aktuators 22 von der neutralen Position zu der rechten Seite oder der Seite des Antriebszahnrads 4C geschaltet wird, so dass nunmehr das Antriebszahnrad 4C und das Vorgelegerad 5C aktiv sind. Das Antriebszahnrad 4D wird über die Nabenhülse 7 mit der Antriebswelle 4 gekoppelt, indem die Nabenhülse 7 mittels des Aktuators 22 von der neutralen Position zu der linken Seite oder der Seite des Antriebszahnrads 4D geschaltet wird, so dass nunmehr das Antriebszahnrad 4D und das Vorgelegerad 5D aktiv sind.
Wenn das Zahnradpaar 4C/5C durch die Kopplung des Antriebszahnrads 4C mit der Antriebswelle 4 über die Nabenhülse 7 eingekuppelt ist, ist die dritte Geschwindigkeit oder der dritte Gang eingestellt, so dass, wenn die Rutschkupplung 3 eingekuppelt ist, das Drehmoment von der Antriebswelle 4 über das schaltbare Zahnradpaar 4C/5C auf die Abtriebswelle 5 übertragen wird. Wenn das Zahnradpaar 4D/5D durch die Kopplung des Antriebszahnrads 4D über die Nabenhülse 7 mit der Antriebswelle 4 eingekuppelt ist, ist die vierte Geschwindigkeit oder der vierte Gang eingestellt, so dass, wenn die Rutschkupplung 3 eingekoppelt ist, das Drehmoment von der Antriebswelle 4 über das schaltbare Zahnradpaar 4D/5D auf die Abtriebswelle 5 übertragen wird.
Das Antriebszahnrad 4E wird über die Nabenhülse 8 mit der Antriebswelle 4 gekoppelt, indem die Nabenhülse 8 mittels des Aktuators 22 von der neutralen Position zu der rechten Seite oder der Seite des Antriebszahnrads 4E geschaltet wird, so dass nunmehr das Antriebszahnrad 4E und das Vorgelegerad 5E aktiv sind. Das Antriebszahnrad 4F wird über die Nabenhülse 8 mit der Antriebswelle 4 gekoppelt, indem die Nabenhülse 8 mittels des Aktuators 22 von der neutralen Position zu der linken Seite oder der Seite des Antriebszahnrads 4F geschaltet wird, so dass nunmehr das Antriebszahnrad 4F und das Vorgelegerad 5F aktiv sind.
Wenn das Zahnradpaar 4E/5E durch die Kopplung des Antriebszahnrads 4E mit der Antriebswelle 4 über die Nabenhülse 8 eingekuppelt ist, ist die fünfte Geschwindigkeit oder der fünfte Gang eingestellt, so dass, wenn die Rutschkupplung 3 eingekuppelt ist, das Drehmoment von der Antriebswelle 4 über das schaltbare Zahnradpaar 4E/5E auf die Abtriebswelle 5 übertragen wird. Wenn das Zahnradpaar 4F/5F durch die Kopplung des Antriebszahnrads 4F mit der Antriebswelle 4 über die Nabenhülse 8 eingekuppelt ist, ist die sechste Geschwindigkeit oder der sechste Gang eingestellt, so dass, wenn die Rutschkupplung 3 eingekuppelt ist, das Drehmoment von der Antriebswelle 4 über das schaltbare Zahnradpaar 4F/5F auf die Abtriebswelle 5 übertragen wird.
An der Abtriebswelle 5 ist eine Nabenhülse (oder ein Schaltelement) 9 bereitgestellt. Die Nabenhülse 9 ist derart mit der Abtriebswelle 5 verzahnt, dass die Nabenhülse 9 entlang der Achse der Abtriebswelle 5 bewegt werden kann, dass sie jedoch nicht relativ um die Achse der Antriebswelle 5 herum drehbar ist.
Die Nabenhülse 9 wird mittels des Schaltaktuators 22 derart aktiviert, dass sie entlang der Achse der Abtriebswelle 5 verschoben werden kann. Die Nabenhülse 9 befindet sich zwischen den Vorgelegerädern 5A und 5B und wird von diesen gemeinsam genutzt. Wenn die Nabenhülse 9 in der neutralen Position platziert ist, sind die Vorgelegeräder 5A und 5B ausgekuppelt und inaktiv, so dass sich die Vorgelegeräder 5A und 5B außerhalb einer Drehbeziehung mit der Abtriebswelle 5 befinden. Diese Konfiguration unterbricht die Übertragung eines Drehmoments von der Antriebswelle 4 über die schaltbaren Zahnradpaare 4A/5A und 4B/5B auf die Abtriebswelle 5.
Das Vorgelegerad 5A wird über die Nabenhülse 9 mit der Abtriebswelle 5 gekoppelt, indem die Nabenhülse 9 mittels des Aktuators 22 von der neutralen Position zu der rechten Seite oder der Seite des Vorgelegerads 5A geschaltet wird, so dass nunmehr das Antriebszahnrad 4A und das Vorgelegerad 5A aktiv sind. Das Vorgelegerad 5B wird über die Nabenhülse 9 mit der Abtriebswelle 5 gekoppelt, indem die Nabenhülse 9 mittels des Aktuators 22 von der neutralen Position zu der linken Seite oder der Seite des Vorgelegerads 5B geschaltet wird, so dass nunmehr das Antriebszahnrad 4B und das Vorgelegerad 5B aktiv sind.
Wenn das Zahnradpaar 4A/5A durch die Kopplung des Vorgelegerads 5A mit der Abtriebswelle 5 über die Nabenhülse 9 eingekuppelt ist, ist die erste Geschwindigkeit oder der erste Gang eingestellt, so dass, wenn die Rutschkupplung 3 eingekuppelt ist, das Drehmoment von der Antriebswelle 4 über das schaltbare Zahnradpaar 4A/5A auf die Abtriebswelle 5 übertragen wird. Wenn das Zahnradpaar 4B/5B durch die Kopplung des Vorgelegerads 5B mit der Abtriebswelle 5 über die Nabenhülse 9 eingekuppelt ist, ist die zweite Geschwindigkeit oder der zweite Gang eingestellt, so dass, wenn die Rutschkupplung 3 eingekuppelt ist, das Drehmoment von der Antriebswelle 4 über das schaltbare Zahnradpaar 4B/5B auf die Abtriebswelle 5 übertragen wird.
Es ist hier anzumerken, dass mit einem Koppeln von einem der Antriebszahnräder 4A, 4B, 4C, 4D, 4E und 4F mit der Antriebswelle 4 oder einem Koppeln von einem der Vorgelegeräder 5A, 5B, 5C, 5D, 5E und 5F mit der Abtriebswelle 5 ein Koppeln der ersteren mit den letzteren gemeint ist, nachdem die ersteren mit den letzteren synchronisiert wurden.
Es ist hier anzumerken, dass mit einem Entkoppeln von einem der Antriebszahnräder 4C, 4D, 4E und 4F von der Antriebswelle 4 oder einem Entkoppeln von einem der Vorgelegeräder 5A und 5B von der Abtriebswelle 5 ein Entkoppeln der ersteren von den letzteren gemeint ist, um zu ermöglichen, dass sich die letzteren in Bezug auf die zugehörige Welle drehen.
Ein Achsantriebszahnrad 5G ist starr mit der Abtriebswelle 5 derart gekoppelt, dass sich das Achsantriebszahnrad 5G und die Abtriebswelle 5 als eine Einheit drehen. Die schaltbaren Zahnradpaare 4A/5A, 4B/5B, 4C/5C, 4D/5D, 4E/5E und 4F/5F bilden einen Schaltmechanismus 11.
Die Nabenhülsen 7, 8 und 9 können auf der Basis des Herauf- oder Herunter-Schaltpunkts betrieben werden, der bestimmt wird, indem zum Beispiel in dem Fall, in dem ein Schalthebel, nicht dargestellt, manuell durch den Fahrzeugbetreiber an einer Antriebsbereichs-Position platziert wird, eine Gangschalt-Kennlinie mit einer Gaspedal-Position und einer Fahrzeuggeschwindigkeit abgerufen wird.
Das Achsantriebszahnrad 5G greift mit einem Achsabtriebszahnrad 51 eines Differentialgetriebes 50 ineinander. Das Differentialgetriebe 50 ist in einem Getriebegehäuse 2 aufgenommen. Das Differentialgetriebe 50 ist mit einem linken und einem rechten Antriebsrad, nicht dargestellt, über eine linke und eine rechte Antriebsachse 52L und 52R gekoppelt.
Das Differentialgetriebe 50 überträgt die Kraft, die über das Achsantriebszahnrad 5G der Abtriebswelle 5 auf das Achsabtriebszahnrad 51 übertragen wird, über die Antriebsachsen 52L und 52R auf das linke und das rechte Rad, während ein Unterschied in der Drehung zwischen dem linken und dem rechten Rad geregelt wird.
Ein Rückwärtsantriebszahnrad 4R ist mit der Antriebswelle 4 starr derart gekoppelt, dass das Rückwärtsantriebszahnrad 4R und die Antriebswelle 4 als eine Einheit drehbar sind. Ein angetriebenes Rückwärts-Zwischenzahnrad (oder Zwischenzahnrad) 6A und ein Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad (oder Zwischenzahnrad) 6B werden von der Rücklaufwelle 6 derart gehalten, dass das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A und das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B in Bezug auf die Rücklaufwelle 6 drehbar sind.
Unter Bezugnahme auch auf 2 greift das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A mit dem Rückwärtsantriebszahnrad 4R ineinander. Das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B greift mit dem angetriebenen Rückwärtszahnrad 5R ineinander. Das angetriebene Rückwärtszahnrad 5R ist mittels der Abtriebswelle 5 starr derart gehalten, dass das angetriebene Rückwärtszahnrad 5R und die Abtriebswelle 5 als eine Einheit drehbar sind.
Eine Rückwärts- oder Rückwärtsschalt-Nabenhülse 10 ist mittels der Rücklaufwelle 6 gehalten. Die Rückwärts-Nabenhülse 10 wird mittels des Schaltaktuators 22 derart aktiviert, dass sie entlang der Achse der Rücklaufwelle 6 verschoben werden kann.
Die Rückwärts-Nabenhülse 10 ist schaltbar, um einen ersten Zustand bereitzustellen, in dem das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A und das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B für eine Drehung als eine Einheit gekoppelt sind, sowie einen zweiten Zustand, in dem das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A und das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B entkoppelt sind.
Wenn die Rückwärts-Nabenhülse 10 mittels des Schalt-Aktuators 22 aktiviert wird, um einen Schaltvorgang auszuführen, um den zweiten Zustand bereitzustellen, wird das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B von dem angetriebenen Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A entkoppelt, so dass das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B der Drehung des angetriebenen Zwischenzahnrads 6A nicht folgt.
Wenn die Rückwärts-Nabenhülse 10 mittels des Schalt-Aktuators 22 aktiviert wird, um einen Rückwärtsschaltvorgang auszuführen, um den ersten Zustand bereitzustellen, werden das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B und das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A gekoppelt, so dass sich das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B und das angetriebene Zwischenzahnrad 6A als eine Einheit drehen.
Wenn sich die Nabenhülsen 7, 8 und 9 an ihren neutralen Positionen befinden, ermöglicht ein Koppeln des angetriebenen Rückwärtszahnrads 6A und des Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrads 6B die Übertragung einer Kraft von der Antriebswelle 4 auf das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A.
Die Kraft, die auf das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A übertragen wird, wird über das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B und das angetriebene Rückwärtszahnrad 5R auf die Abtriebswelle 5 übertragen, und die Kraft wird von der Abtriebswelle 5 über das Achsantriebszahnrad 5G auf das Achsabtriebszahnrad 51 des Differentialgetriebes 50 übertragen.
Dies bewirkt, dass sich das Achsabtriebszahnrad 51 des Differentialgetriebes 50 in der entgegengesetzten Richtung zu der Richtung dreht, in der sich das Achsabtriebszahnrad 51 während einer Fahrt des Hybrid-Elektrofahrzeugs 100 in Vorwärtsrichtung dreht, was bewirkt, dass sich das linke und das rechte Rad über die Antriebsachsen 52L und 52R in der umgekehrten Richtung drehen. Dies ermöglicht eine Bewegung des Hybrid-Elektrofahrzeugs 100 in Rückwärtsrichtung.
Wenn das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B durch die Aktivierung der Rückwärts-Nabenhülse 10 von dem angetriebenen Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A entkoppelt wird, wird eine Drehung des angetriebenen Rückwärts-Zwischenzahnrads 6A in Bezug auf das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B ermöglicht. Dies ermöglicht eine Bewegung des Hybrid-Elektrofahrzeugs 100 in Vorwärtsrichtung, da keine Kraft von dem Rückwärtsantriebszahnrad 4R auf das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B übertragen wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A und das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B mittels der Rücklaufwelle 6 derart drehbar gehalten, dass, wenn die Rückwärts-Nabenhülse 10 so geschaltet wird, dass sie den zweiten (oder inaktiven) Zustand bereitstellt, in dem das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A und das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B entkoppelt sind, das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A und das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B Zwischenzahnräder sind. Wenn die Rückwärts-Nabenhülse 10 so geschaltet wird, dass sie den ersten (oder aktiven) Zustand bereitstellt, sind das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A und das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B gekoppelt. Die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf die vorstehend erwähnte Konfiguration beschränkt.
Die vorliegende Ausführungsform kann zum Beispiel derart konfiguriert sein, dass eines von dem angetriebenen Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A und dem Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B durch die Rücklaufwelle 6 nicht-drehbar gehalten (oder starr gehalten) ist, wenn das andere durch die Rücklaufwelle 6 drehbar gehalten ist.
Wenn die Rückwärts-Nabenhülse 10 so geschaltet wird, dass sie den zweiten (oder inaktiven) Zustand bereitstellt, ist in diesem Fall das andere von dem angetriebenen Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A und dem Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B von der Rücklaufwelle 6 entkoppelt. Wenn die Rückwärts-Nabenhülse 10 so geschaltet wird, dass sie den ersten (oder aktiven) Zustand bereitstellt, ist das andere von dem angetriebenen Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A und dem Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B mit der Rücklaufwelle 6 derart gekoppelt, dass das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A und das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B für eine Drehung als eine Einheit gekoppelt sind.
An dem Getriebegehäuse 2 ist ein Motorgenerator 40 angebracht. Ein Wechselrichter, nicht dargestellt, ist mit dem Motorgenerator 40 verbunden. Im Antriebsmodus wandelt der Wechselrichter eine Gleichstromleistung von der Batterie in eine Wechselstromleistung um und führt dem Motorgenerator 40 die umgewandelte Wechselstromleistung zu. Im regenerativen Modus wandelt der Wechselrichter eine Wechselstromleistung, die von dem Motorgenerator 40 erzeugt wird, in eine Gleichstromleistung um und führt der Batterie die umgewandelte Gleichstromleistung zu, um diese zu laden.
Der Motorgenerator 40 weist eine Motordrehwelle 41 auf. Die mittels des Motorgenerators 40 erzeugte Kraft wird auf die Motordrehwelle 41 übertragen. Die Motordrehwelle 41 ist in dem Getriebegehäuse 2 aufgenommen. Die Motordrehwelle 41 erstreckt sich in einer Richtung parallel zu der Antriebswelle 4 und der Abtriebswelle 5. Ein Motorantriebszahnrad 42 ist durch die Motordrehwelle 41 starr gehalten.
In dem Getriebegehäuse 2 ist eine weitere Motordrehwelle 43 aufgenommen. Die Motordrehwelle 43 erstreckt sich in einer Richtung parallel zu der Antriebswelle 4 und der Abtriebswelle 5. Ein angetriebenes Motorzahnrad 44, ein Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle und ein Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle sind durch die Motordrehwelle 43 gehalten.
Das angetriebene Motorzahnrad 44 ist für eine Drehung mit der Motordrehwelle 43 als eine Einheit an der Motordrehwelle 43 befestigt. Das angetriebene Motorzahnrad 44 greift mit dem Motorantriebszahnrad 42 ineinander, um eine Kraft von dem angetriebenen Motorzahnrad 44 auf das Motorantriebszahnrad 42 oder von dem Motorantriebszahnrad 42 auf das angetriebene Motorzahnrad 44 zu übertragen. Das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle greift mit dem angetriebenen Rückwärts-Zwischenzahnrad 6a ineinander, um eine Kraft zwischen dem Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle und dem angetriebenen Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A zu übertragen. Das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle greift mit dem angetriebenen Rückwärtszahnrad 5R ineinander, um eine Kraft zwischen dem Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle und dem angetriebenen Rückwärtszahnrad 5R zu übertragen.
Die Motordrehwelle 43 weist eine Nabenhülse 47 daran auf. Die Nabenhülse 47 ist mit der Motordrehwelle 43 derart verzahnt, dass die Nabenhülse 47 entlang der Achse der Motordrehwelle 43 bewegt werden kann, dass sie jedoch nicht relativ um die Achse der Motordrehwelle 43 herum drehbar ist.
Die Nabenhülse 47 wird mittels eines Motor-Aktuators 23 (siehe 3) aktiviert. Der Motor-Aktuator 23 beinhaltet einen Schaltmotor und Schaltgabeln, nicht dargestellt, so dass er entlang der Achse der Motordrehwelle 43 verschoben werden kann. Die Nabenhülse 47 befindet sich zwischen dem Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle und dem Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle und wird von diesen gemeinsam genutzt.
Wenn die Nabenhülse 47 an ihrer neutralen Position platziert ist, sind das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle und die Zahnräder 46 auf der Seite der Abtriebswelle von der Motordrehwelle 43 entkoppelt und drehen sich als Zwischenzahnräder derart, dass das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle und die Zahnräder 46 auf der Seite der Abtriebswelle in Bezug auf die Motordrehwelle 4 drehbar sind. Mit dieser Konfiguration sind die Kraftübertragung zwischen der Motordrehwelle 41 und der Antriebswelle 4 sowie die Kraftübertragung zwischen der Motordrehwelle 41 und der Abtriebswelle unterbrochen.
Das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle wird über die Nabenhülse 47 mit der Motordrehwelle 43 gekoppelt, indem die Nabenhülse 47 mittels des Motor-Aktuators 23 von der neutralen Position zu der linken Seite oder der Seite des Zahnrads 45 auf der Seite der Antriebswelle geschaltet wird. Das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle wird über die Nabenhülse 47 mit der Motordrehwelle 43 gekoppelt, indem die Nabenhülse 47 mittels des Motor-Aktuators 23 von der neutralen Position zu der rechten Seite oder der Seite des Zahnrads 46 auf der Seite der Abtriebswelle geschaltet wird.
Wenn das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle über die Nabenhülse 47 mit der Motordrehwelle 43 gekoppelt wird, wird die Antriebswelle 4 über das Rückwärtsantriebszahnrad 4R, das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A, das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle, die Motordrehwelle 43, das angetriebene Motorzahnrad 44 und das Motorantriebszahnrad 42 mit der Motordrehwelle 43 gekoppelt.
Bei diesem Kraftpfad handelt es sich um einen Pfad, der die Motordrehwelle 43 und die Antriebswelle 4 miteinander verbinden kann, ohne den Schaltmechanismus 11 zu verwenden. Wenn die Kupplung 3 eingekuppelt ist, stellt dieser Kraftpfad die Kraftübertragung von der Antriebswelle 4 über die Nabenhülse 47 auf den Motorgenerator 40 bereit, die Antriebswelle 4 ist über das Rückwärtsantriebszahnrad 4R, das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A, das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle, die Motordrehwelle 43, das angetriebene Motorzahnrad 44, das Motorantriebszahnrad 42 und die Motordrehwelle 41 mit der Motordrehwelle 41 verbunden. Dies ermöglicht es dem Motorgenerator 40, einen Strom zu erzeugen.
Darüber hinaus stellt der vorstehend erwähnte Kraftpfad die Kraftübertragung von dem Motorgenerator 40 über die Motordrehwelle 41, das Motorantriebszahnrad 42, das angetriebene Motorzahnrad 44, die Motordrehwelle 43, das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle, das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A und das Rückwärtsantriebszahnrad 4R auf die Antriebswelle 4 bereit.
Bei der vorliegenden Ausführungsform bilden das Rückwärtsantriebszahnrad 4R, das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A, das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle, die Motordrehwelle 43, das angetriebene Motorzahnrad 44 und das Motorantriebszahnrad 42 Elemente eines Antriebsstrangs oder eines ersten Antriebsstrangs 12, wie beansprucht. Der Antriebsstrang 12 kann die Antriebswelle 4 und die Motordrehwelle 41 ohne Verwendung des Schaltmechanismus 11 miteinander verbinden, wobei die Kraftübertragung zwischen der Antriebswelle 4 und der Motordrehwelle 41 bereitgestellt wird, ohne den Schaltmechanismus 11 zu verwenden.
Wenn das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle über die Nabenhülse 47 mit der Motordrehwelle 43 gekoppelt wird, wird die Abtriebswelle 5 über das angetriebene Rückwärtszahnrad 5R, das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle, die Motordrehwelle 43, das angetriebene Motorzahnrad 44 und das Motorantriebszahnrad 42 mit der Motordrehwelle 41 verbunden.
Bei diesem Kraftpfad handelt es sich um einen Pfad, der die Motordrehwelle 43 und die Abtriebswelle 5 miteinander verbinden kann, ohne den Schaltmechanismus 11 zu verwenden. Dieser Kraftpfad stellt die Kraftübertragung von der Abtriebswelle 5 über das angetriebene Rückwärtszahnrad 5R, das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle, die Motordrehwelle 43, das angetriebene Motorzahnrad 44 und das Motorantriebszahnrad 42 auf die Motordrehwelle 41 bereit.
Darüber hinaus stellt der vorstehend erwähnte Kraftpfad die Kraftübertragung von dem Motorgenerator 40 über die Motordrehwelle 41, das Motorantriebszahnrad 42, das angetriebene Motorzahnrad 44, die Motordrehwelle 43, das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle und das angetriebene Rückwärtszahnrad 5R auf die Abtriebswelle 5 bereit.
Bei der vorliegenden Ausführungsform bilden das angetriebene Rückwärtszahnrad 5R, das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle, die Motordrehwelle 43, das angetriebene Motorzahnrad 44 und das Motorantriebszahnrad 42 Elemente eines zweiten Antriebsstrangs 13, wie beansprucht. Der zweite Antriebsstrangs 13 kann die Abtriebswelle 5 und die Motordrehwelle 41 ohne Verwendung des Schaltmechanismus 11 miteinander verbinden, um die Kraftübertragung zwischen der Abtriebswelle 5 und der Motordrehwelle 41 bereitzustellen, ohne den Schaltmechanismus 11 zu verwenden. Bei der vorliegenden Ausführungsform bildet die Rücklaufwelle 6 eine Rückwärtswelle, wie beansprucht, die während eines Betriebs des Hybrid-Elektrofahrzeugs 100 in Rückwärtsrichtung aktiviert ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform bilden das Rückwärtsantriebszahnrad 4R und das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A ein erstes Rückwärts-Antriebsstrang-Element 14, das eine Kraft zwischen der Antriebswelle 4 und der Rücklaufwelle 6 übertragen kann. Bei der vorliegenden Ausführungsform bilden das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B und das angetriebene Rückwärtszahnrad 5R ein zweites Rückwärts-Antriebselement 15, das eine Kraft zwischen der Abtriebswelle 5 und der Rücklaufwelle 6 übertragen kann.
Bei der vorliegenden Ausführungsform bildet das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle ein erstes Antriebsstrang-Element 16, das eine Kraft zwischen der Motordrehwelle 41 und dem ersten Rückwärts-Antriebsstrang-Element 14 übertragen kann. Diese Konfiguration kann über das Rückwärtsantriebszahnrad 4R, das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A und das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle eine Kraft zwischen der Motordrehwelle 41 und der Antriebswelle 4 übertragen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform bildet das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle ein zweites Antriebsstrang-Element 17, das eine Kraft zwischen der Motordrehwelle 41 und dem zweiten Rückwärts-Antriebsstrang-Element 15 übertragen kann. Diese Konfiguration kann über das angetriebene Rückwärtszahnrad 5R und das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle eine Kraft zwischen der Motordrehwelle 41 und der Abtriebswelle 5 übertragen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform kann die Nabenhülse 47 selektiv das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle mit der Motordrehwelle 43 koppeln und das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle von der Motordrehwelle 43 entkoppeln, wodurch selektiv das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle über das angetriebene Motorzahnrad 44 und das Motorantriebszahnrad 42 verbunden wird und das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle von der Motordrehwelle 41 getrennt wird.
Darüber hinaus kann die Nabenhülse 47 selektiv das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle mit der Motordrehwelle 43 koppeln und das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle von der Motordrehwelle 43 entkoppeln, wodurch selektiv das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle über das angetriebene Motorzahnrad 44 und das Motorantriebszahnrad 42 mit der Motordrehwelle 41 verbunden wird und das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle von der Motordrehwelle 41 getrennt wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform bildet das Rückwärtsantriebszahnrad 4R ein erstes Rückwärtszahnrad, wie beansprucht, und das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A bildet ein zweites Rückwärtszahnrad, wie beansprucht. Das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B bildet ein drittes Rückwärtszahnrad, wie beansprucht, und das angetriebene Rückwärtszahnrad 5R bildet ein viertes Rückwärtszahnrad.
Bei der vorliegenden Ausführungsform bildet die Motordrehwelle 41 eine erste Motordrehwelle, wie beansprucht, und die Motordrehwelle 43 bildet eine zweite Motordrehwelle, wie beansprucht. Das Motorantriebszahnrad 42 bildet ein erstes Motorzahnrad, wie beansprucht, und das angetriebene Motorzahnrad 44 bildet ein zweites Motorzahnrad, wie beansprucht. Das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle bildet ein drittes Motorzahnrad, wie beansprucht, und das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle bildet ein viertes Motorzahnrad. Die Nabenhülse 47 bildet ein Schaltelement, wie beansprucht.
Bezug nehmend auf 2 befinden sich die Antriebswelle 4 und die Abtriebswelle 5 zwischen dem Achsabtriebszahnrad 51 des Differentialgetriebes 50 und der Rücklaufwelle 6. Die Motordrehwelle 43 befindet sich unterhalb der Abtriebswelle 5 und der Rücklaufwelle 6.
Die Motordrehwelle 41 ist nach vorne entfernter von dem Differentialgetriebe 50, als es die Motordrehwelle 43 ist. 2 zeigt schematisch, wie die Antriebswelle 4, die Abtriebswelle 5, das Differentialgetriebe 50, die Rücklaufwelle 6, die erste Motordrehwelle 41 und die zweite Motordrehwelle 43 miteinander in Beziehung stehen, so dass die wechselseitige Beziehung hinsichtlich der Abmessung der Zahnräder nicht mit jener der tatsächlichen Zahnräder übereinstimmt.
Bezug nehmend auf 3 ist das Hybrid-Elektrofahrzeug 100 mit einem elektronischen Steuergerät (ECU) 20 ausgestattet. Das elektronische Steuergerät 20 besteht aus einer Computereinheit, die eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen Festwertspeicher (ROM), einen Flash-Speicher für ein Daten-Backup, Eingangsanschlüsse und Ausgangsanschlüsse beinhaltet, jedoch nicht auf diese beschränkt ist.
Mit dem elektronischen Steuergerät 20 sind Aktuatoren verbunden, die den Schalt-Aktuator 22, einen Kupplungs-Aktuator 21 und den Motor-Aktuator 23 beinhalten, jedoch nicht auf diese beschränkt sind. Darüber hinaus sind mit dem elektronischen Steuergerät 20 Sensoren verbunden, die einen Fahrpedal(oder Gaspedal)-Positionssensor 35, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25, einen Kurbelwellenpositionssensor 26 sowie einen Getriebebereichssensor (oder -schalter) 27 beinhalten, jedoch nicht auf diese beschränkt sind.
Der Fahrpedal-Positionssensor 24 detektiert die Position eines Fahrpedals (oder Gaspedals) 24A und stellt eine Fahrpedal-Positionseingabe in das elektronische Steuergerät 20 bereit. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 detektiert die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 und stellt eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Eingabe in das elektronische Steuergerät 20 bereit. Der Kurbelwellenpositionssensor 26 detektiert die Winkelposition einer Kurbelwelle 61 (siehe 1) und stellt eine Kurbelwellenpositions-Eingabe in das elektronische Steuergerät 20 bereit. Das elektronische Steuergerät 20 bestimmt eine Verbrennungsmotordrehzahl, d.h. eine Kurbelwellen-Drehzahl, des Verbrennungsmotors 60 in Reaktion auf die Kurbelwellenpositions-Eingabe von dem Kurbelwellenpositionssensor 26.
Der Getriebebereichssensor 27 detektiert die Bereichsposition, die von dem Fahrzeugbetreiber durch eine Bereichsauswahlvorrichtung (oder einen Schalthebel), nicht dargestellt, ausgewählt wird. In einem Automatikschaltmodus stellt der Getriebebereichssensor 27 eine Positionseingabe für einen Bereich, z.B. eine Positionseingabe für einen neutralen Bereich (N), eine Positionseingabe für einen Rückwärtsbereich (R), eine Positionseingabe für einen Fahrbereich (D), in das elektronische Steuergerät 20 bereit. In einem manuellen Schaltmodus stellt der Getriebebereichssensor 27 eine Getriebepositionseingabe, z.B. eine Positionseingabe für den ersten Gang, eine Positionseingabe für den zweiten Gang, eine Positionseingabe für den dritten Gang, eine Positionseingabe für den vierten Gang, eine Positionseingabe für den fünften Gang, eine Positionseingabe für den sechsten Gang, in das elektronische Steuergerät 20 bereit.
Der ROM des elektronischen Steuergeräts 20 speichert eine Gangschalt-Kennlinie, die verschiedene Schaltpunkte enthält. Die Schaltpunkte können mit Parametern abgerufen werden, welche die Fahrpedalposition und die Fahrzeuggeschwindigkeit beinhalten. Wenn der Schalthebel durch den Fahrer in der Bereichsposition D platziert wird, führt das elektronische Steuergerät 20 eine Nachschlag-Operation der Gangschalt-Kennlinie mit der Fahrzeuggeschwindigkeitseingabe von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 und der Fahrpedalpositionseingabe von dem Fahrpedalpositionssensor 24 durch, um den geeigneten Schaltpunkt zu finden, und aktiviert den Schalt-Aktuator 22, um den Gangschalt-Mechanismus 11 in einen Zielgang (oder eine Zielgeschwindigkeit) zu bringen, die nach der Gangschaltung einzustellen ist.
Das elektronische Steuergerät 20 weist die Funktion als ein Modus-Konfigurationsmodul 20A auf. Das Modus-Konfigurationsmodul 20A konfiguriert einen ausgewählten von verschiedenen Modi, die einen Elektrofahrzeug(EV)-Antriebsmodus, einen Hybrid-Elektrofahrzeug(HEV)-Antriebsmodus, einen Verbrennungsmotor-Startmodus sowie einen durch einen Verbrennungsmotor betriebenen Stromerzeugungsmodus beinhalten, wenn sich das Fahrzeug in einem Stillstand befindet, jedoch nicht auf diese beschränkt sind.
Das Modus-Konfigurationsmodul 20A konfiguriert in Reaktion auf die Informationen, die durch die Eingaben von dem Fahrpedalpositionssensor 24, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 und dem Getriebebereichssensor 27 erzeugt werden, einen ausgewählten von dem Elektrofahrzeug(EV)-Antriebsmodus, dem Hybrid-Elektrofahrzeug(HEV)-Antriebsmodus, dem Verbrennungsmotor-Startmodus und dem durch einen Verbrennungsmotor betriebenen Stromerzeugungsmodus, wenn der Verbrennungsmotor gestoppt ist.
Im EV-Antriebsmodus wird der Motorgenerator 40 als eine Antriebsquelle verwendet, um das Fahrzeug 100 anzutreiben, wenn der Verbrennungsmotor 60 gestoppt ist. Im HEV-Antriebsmodus werden der Verbrennungsmotor 60 und der Motorgenerator 40 als Antriebsquellen verwendet, um das Fahrzeug 100 anzutreiben.
Der Verbrennungsmotor-Antriebsmodus, ein Motorunterstützungs-Antriebsmodus und der Stromerzeugungs-Antriebsmodus können zu dem HEV-Antriebsmodus konfiguriert werden. Im Verbrennungsmotor-Antriebsmodus wird der Verbrennungsmotor 60 dazu verwendet, das Fahrzeug 100 anzutreiben, anstatt den Motorgenerator 40 anzutreiben.
Im Motorunterstützungs-Antriebsmodus werden der Verbrennungsmotor 60 und der Motorgenerator 40 als Antriebsquellen verwendet, um das Fahrzeug 100 anzutreiben, d.h. der Motorgenerator 40 arbeitet im Antriebsmodus. Im Stromerzeugungs-Antriebsmodus arbeitet der Motorgenerator 40, wenn der Verbrennungsmotor 60 als eine Antriebsquelle verwendet wird, um das Fahrzeug 100 anzutreiben, als ein Generator, um die Batterie zu laden, d.h. der Motorgenerator 40 arbeitet im Regenerations-Modus.
Im Verbrennungsmotor-Startmodus wird der Verbrennungsmotor 60, der gestoppt ist, gestartet, wobei der Verbrennungsmotor 60 zum Beispiel während eines Antreibens im EV-Antriebsmodus gestartet wird. In dem durch den Verbrennungsmotor betriebenen Stromerzeugungsmodus bewirkt der Verbrennungsmotor 60, wenn sich das Fahrzeug in einem Stillstand befindet, dass der Motorgenerator 40 einen Strom erzeugt, um die Batterie mit dem Strom zu laden, der durch den Motorgenerator 40 erzeugt wird.
In dem Fall, in dem der HEV-Antriebsmodus durch das Modus-Konfigurationsmodul 20A gewählt wird, steuert das elektronische Steuergerät 20 den Verbrennungsmotor 60 mit dem Motorgenerator 40 als Last derart, dass sich der Betriebspunkt, der durch die Verbrennungsmotor-RPM (oder die Verbrennungsmotordrehzahl) des Verbrennungsmotors 60 und die Fahrpedalposition (oder das Verbrennungsmotordrehmoment) des Verbrennungsmotors 60 bestimmt wird, auf und entlang einer ausgewählten optimalen Kraftstoffverbrauchslinie bewegt.
Das elektronische Steuergerät 20 fungiert als ein Drehmomentanforderungs-Berechnungsmodul 20B. Wenn der HEV- oder der EV-Antriebsmodus konfiguriert wird, berechnet das Drehmomentanforderungs-Berechnungsmodul 20B eine Drehmomentanforderung für das Fahrzeug 100 auf der Basis der Eingaben von dem Fahrpedalpositionssensor 24, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 und dem Kurbelwellenpositionssensor 26. Das Drehmomentanforderungs-Berechnungsmodul 20B berechnet eine Drehmomentanforderung und eine Drehzahlanforderung für den Motorgenerator 40 derart, dass die Drehmomentanforderung für das Fahrzeug 100 erfüllt ist.
Das elektronische Steuergerät 20 fungiert als ein Schaltsteuermodul 20C. Das Schaltsteuermodul 20C des elektronischen Steuergeräts 20 führt eine Steuerung des Motor-Aktuators 23 derart durch, dass der Motor-Aktuator 23 die Nabenhülse 47 unter der Bedingung, dass die Drehmomentanforderung für den Motorgenerator 40, die durch das Drehmomentanforderungs-Berechnungsmodul 20B berechnet wird, geringer als ein vorgegebener Wert ist, in die zweite Position schaltet, wie in 8 dargestellt. Wenn die Nabenhülse 47 in die zweite Position geschaltet wird, werden die Motordrehwelle 41 und der zweite Antriebsstrang 13 verbunden. Bei der zweiten Position handelt es sich um die Position der Nabenhülse 47, in der die Motordrehwelle 41 und der zweite Antriebsstrang 13 verbunden sind.
Das Schaltsteuermodul 20C des elektronischen Steuergeräts 20 führt eine Steuerung des Motor-Aktuators 23 derart durch, dass der Motor-Aktuator 23 die Nabenhülse 47 unter der Bedingung, dass die Drehmomentanforderung für den Motorgenerator 40, die durch das Drehmomentanforderungs-Berechnungsmodul 20B berechnet wird, gleich dem vorgegebenen Wert oder größer als dieser ist, in die erste Position schaltet, wie in 9 dargestellt. Wenn die Nabenhülse 47 in die erste Position geschaltet wird, werden die Motordrehwelle 41 und der erste Antriebsstrang 12 verbunden. Bei der ersten Position handelt es sich um die Position der Nabenhülse 47, in der die Motordrehwelle 41 und der erste Antriebsstrang 12 verbunden sind.
Wenn der HEV-Antriebsmodus durch das Modus-Konfigurationsmodul 20A konfiguriert wird, schaltet das Schaltsteuermodul 20C die Nabenhülse 47 in die zweite Position, wie in 8 dargestellt, um die Motordrehwelle 41 mit dem zweiten Antriebsstrang 13 zu verbinden.
Wenn der durch den Verbrennungsmotor betriebene Stromerzeugungsmodus, wenn sich das Fahrzeug in einem Stillstand befindet, oder der Verbrennungsmotor-Startmodus durch das Modus-Konfigurationsmodul 20A konfiguriert wird, schaltet das Schaltsteuermodul 20C die Nabenhülse 47 in die erste Position, die in 9 dargestellt ist, um die Motordrehwelle 41 mit dem ersten Antriebsstrang 12 zu verbinden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform bildet das automatisierte Schaltgetriebe (AMT) 1, das die Antriebswelle 4, die Abtriebswelle 5, die Rücklaufwelle 6, den Gangschaltungsmechanismus 11, den ersten Antriebsstrang 12 und den zweiten Antriebsstrang 13 beinhaltet, das Kraftübertragungssystem, wie beansprucht.
Als nächstes ist nunmehr unter Bezugnahme auf Kraftpfade in den verschiedenen, in den 4 bis 15 gezeigten Modi beschrieben, wie das Kraftübertragungssystem funktioniert. In den 4 bis 15 ist der Kraftpfad in jedem der Modi durch eine dicke fette Linie gekennzeichnet.
Durch den Verbrennungsmotor betriebener Antriebsmodus, Kraftpfad während eines Antreibens in Vorwärtsrichtung: FIG. 4
4 zeigt einen Kraftpfad während eines Antreibens in Vorwärtsrichtung in dem durch den Verbrennungsmotor betriebenen Antriebsmodus. Mit dem hierin verwendeten Begriff „durch den Verbrennungsmotor betriebener Antriebsmodus“ ist ein Antriebsmodus gemeint, bei dem das Fahrzeug nur durch die Kraft des Verbrennungsmotors 60 angetrieben wird.
Nachdem das Modus-Konfigurationsmodul 20A den durch einen Verbrennungsmotor betriebenen Antriebsmodus konfiguriert hat, entkoppelt die Rückwärts-Nabenhülse 10 in 4 das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B von dem angetriebenen Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A für ein Antreiben in Vorwärtsrichtung.
Darüber hinaus wird in Reaktion auf ein ausgewähltes von den Zahnrädern (oder den Geschwindigkeiten) durch den Schalt-Aktuator 22 die geeignete von den Nabenhülsen 7, 8 und 9 aktiviert, um das geeignete von den Zahnrädern 4C, 4D, 4E, 4F, 5A und 5B mit der zugehörigen von der Antriebswelle 4 und der Abtriebswelle 5 zu koppeln, wobei: es sich bei dem Zahnrad 4C um das Antriebszahnrad 4C des schaltbaren Zahnradpaars 4C/5C für den dritten Gang handelt, es sich bei dem Zahnrad 4D um das Antriebszahnrad 4D des schaltbaren Zahnradpaars 4D/5D für den vierten Gang handelt, es sich bei dem Zahnrad 4E um das Antriebszahnrad 4E des schaltbaren Zahnradpaars 4E/5E für den fünften Gang handelt, es sich bei dem Zahnrad 4F um das Antriebszahnrad 4F des schaltbaren Zahnradpaars 4F/5F für den sechsten Gang handelt, es sich bei dem Zahnrad 5A um das Vorgelegerad 5A des schaltbaren Zahnradpaars 4A/5A für den ersten Gang handelt und es sich bei dem Zahnrad 5B um das Vorgelegerad 5B des schaltbaren Zahnradpaars 4B/5B für den zweiten Gang handelt.
In 4 ist die Kupplung 3 eingekuppelt, und die Schaltnabe 7 ist zum Beispiel nach rechts geschaltet, um das Antriebszahnrad 4C mit der Antriebswelle 4 zu koppeln, so dass das schaltbare Zahnradpaar aus dem Antriebszahnrad 4C und dem Vorgelegerad 5C aktiv ist, um den dritten Gang einzustellen. Die Kraft von dem Verbrennungsmotor 60 wird von der Kurbelwelle 61 über die Kupplung 3 auf die Antriebswelle 4 übertragen. Die Kraft wird von der Antriebswelle 4 über das schaltbare Zahnradpaar 4C/5C auf die Abtriebswelle 5 übertragen. Die Kraft wird von dem Achsantriebszahnrad 5G der Abtriebswelle 5 auf das Achsabtriebszahnrad 51 des Differentialgetriebes 50 übertragen.
Wenn die Kraft auf das Achsabtriebszahnrad 51 übertragen wird, überträgt das Differentialgetriebe 50 die Kraft über die Antriebsachsen 52L und 52R auf das linke und das rechte Rad, wobei ein Unterschied in der Drehung zwischen dem linken und dem rechten Rad geregelt wird. Dies ermöglicht eine Bewegung des Fahrzeugs 100 in Vorwärtsrichtung.
Durch den Verbrennungsmotor betriebener Antriebsmodus, Kraftpfad während eines Antreibens in Rückwärtsrichtung: FIG. 5
Nachdem das Modus-Konfigurationsmodul 20A den durch den Verbrennungsmotor betriebenen Antriebsmodus konfiguriert hat, schaltet der Schalt-Aktuator 22 die Nabenhülsen 7, 8 und 9 in ihre neutralen Positionen für ein Antreiben in Rückwärtsrichtung. Für ein Antreiben in Rückwärtsrichtung koppelt die Rückwärts-Nabenhülse 10 das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A und das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B.
Wenn die Kraft des Verbrennungsmotors 60 der Antriebswelle 4 von der Kurbelwelle 61 über die Kupplung 3 zugeführt wird, ermöglicht diese Konfiguration eine Übertragung der Kraft, die der Antriebswelle 4 zugeführt wird, von dem Rückwärtsantriebszahnrad 4R auf das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A.
Nachdem die Kraft, die auf das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A übertragen wurde, über das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B und das angetriebene Rückwärtszahnrad 5R auf die Abtriebswelle 5 übertragen wurde, wird die Kraft von dem Achsantriebszahnrad 5G auf das Achsabtriebszahnrad 51 des Differentialgetriebes 50 übertragen. Dies bewirkt, dass die Antriebsachsen 52L und 52R das linke und das rechte Rad rückwärts führen, d.h. dass sie das linke und das rechte Antriebsrad in Rückwärtsrichtung drehen. Im Ergebnis kann sich das Hybrid-Elektrofahrzeug 100 in Rückwärtsrichtung bewegen.
Durch den Verbrennungsmotor betriebener Stromerzeugungsmodus, wenn sich das Fahrzeug in einem Stillstand befindet: FIG. 6
In dem durch den Verbrennungsmotor betriebenen Stromerzeugungsmodus kann das Kraftübertragungssystem 1, wenn sich das Hybrid-Elektrofahrzeug 100 in einem Stillstand befindet, einen Strom erzeugen, indem der Motorgenerator 40 mit der Kraft von dem Verbrennungsmotor 60 betrieben wird, ohne den Schaltmechanismus 11 zu verwenden.
Wenn sich das Hybrid-Elektrofahrzeug 100 in einem Stillstand befindet, schaltet der Schalt-Aktuator 22 in 6, nachdem das Modus-Konfigurationsmodul 20A den durch den Verbrennungsmotor betriebenen Stromerzeugungsmodus konfiguriert hat, die Nabenhülsen 7, 8 und 9 in ihre neutralen Positionen.
Darüber hinaus entkoppelt die Rückwärts-Nabenhülse 10 das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B von dem angetriebenen Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A, und die Nabenhülse 47 wird in die erste Position geschaltet, in der das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle mit der Motordrehwelle 43 gekoppelt ist.
Wenn der Antriebswelle 4 die Kraft des Verbrennungsmotors 60 von der Kurbelwelle 61 über die Kupplung 3 zugeführt wird, ermöglicht diese Konfiguration eine Übertragung der Kraft, die der Antriebswelle 4 zugeführt wird, von dem Rückwärtsantriebszahnrad 4R auf das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A und dann über das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle, die Motordrehwelle 43, das angetriebene Motorzahnrad 44, das Motorantriebszahnrad 42 und die Motordrehwelle 41 auf den Motorgenerator 40. Dies bewirkt, dass der Motorgenerator 40 einen Strom erzeugt, um die Batterie zu laden.
Stromerzeugungs-Antriebsmodus oder durch den Verbrennungsmotor betriebener Stromerzeugungs-Antriebsmodus: FIG. 7
Während des Antreibens des Fahrzeugs 100 schaltet der Schalt-Aktuator 22, wenn das Modus-Konfigurationsmodul 20A den Stromerzeugungs-Antriebsmodus konfiguriert, die geeignete von den Nabenhülsen 7, 8 und 9 in einen gewünschten, einzustellenden Gang.
Bezug nehmend auf 7 schaltet der Schalt-Aktuator 22, um zum Beispiel den ersten Gang einzustellen, die Nabenhülse 9 zu der Seite des Vorgelegerads 5, um das Vorgelegerad 5A mit der Abtriebswelle 5 zu koppeln. Darüber hinaus schaltet der Motor-Aktuator 23 die Nabenhülse 47 in die zweite Schaltposition, um das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle mit der Motordrehwelle 43 zu koppeln.
Mit dieser Konfiguration wird die Kraft von der Antriebswelle 4 über das Antriebszahnrad 4A, das Vorgelegerad 5A, die Abtriebswelle 5, das Achsantriebszahnrad 5G und das Achsabtriebszahnrad 51 auf das Differentialgetriebe 50 übertragen. Die Kraft wird von dem Differentialgetriebe 50 über die Antriebsachsen 52L und 52R auf das linke und das rechte Rad übertragen.
Darüber hinaus wird die Kraft von der Abtriebswelle 5 über das angetriebene Rückwärtszahnrad 5R, das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle, die Motordrehwelle 43, das angetriebene Motorzahnrad 44, das Motorantriebszahnrad 42 und die Motordrehwelle 41 auf den Motorgenerator 40 übertragen. Dies bewirkt, dass der Motorgenerator 40 einen Strom erzeugt.
EV-Antriebsmodus, bei dem eine Kraft des Motorgenerators 40 ohne Verwendung des Schaltmechanismus 11 übertragen wird: FIG. 8
In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Drehmomentanforderung für den Motorgenerator 40, die durch das Drehmomentanforderungs-Berechnungsmodul 20B berechnet wird, geringer als ein vorgegebener Wert ist, führt das Schaltsteuermodul 20C des elektronischen Steuergeräts 20 eine Steuerung des Motor-Aktuators 23 derart durch, dass der Motor-Aktuator 23 die Nabenhülse 47 in die zweite Position schaltet, wie in 8 dargestellt.
Wenn die Nabenhülse 47 in die zweite Position geschaltet wird, werden die Motordrehwelle 41 und der zweite Antriebsstrang 13 verbunden. Mit dieser Konfiguration wird die Kraft des Motorgenerators 40 über die Motordrehwelle 41, das Motorantriebszahnrad 42, das angetriebene Motorzahnrad 44, die Motordrehwelle 43, das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle und das angetriebene Rückwärtszahnrad 5R auf die Abtriebswelle 5 übertragen.
Wenn die Kraft auf die Abtriebswelle 5 übertragen wird, wird die Kraft von dem Achsantriebszahnrad 5G auf das Achsabtriebszahnrad 51 und dann von dem Differentialgetriebe 50 über die Antriebsachsen 52L und 52R auf die Antriebsräder übertragen. Dies ermöglicht eine Bewegung des Fahrzeugs 100 mittels der Kraft des Motorgenerators 40 in Vorwärtsrichtung.
EV-Antriebsmodus, in dem eine Kraft des Motorgenerators 40 unter Verwendung des Schaltmechanismus 11 übertragen wird: FIG. 9
In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Drehmomentanforderung für den Motorgenerator 40, die durch das Drehmomentanforderungs-Berechnungsmodul 20B berechnet wird, gleich dem vorgegebenen Wert oder größer als dieser ist, führt das Schaltsteuermodul 20C des elektronischen Steuergeräts 20 eine Steuerung des Motor-Aktuators 23 derart durch, dass der Motor-Aktuator 23 die Nabenhülse 47 in die erste Position schaltet, wie in 9 dargestellt.
Wenn die Nabenhülse 47 in die erste Position geschaltet wird, werden die Motordrehwelle 41 und der erste Antriebsstrang 12 verbunden. Mit dieser Konfiguration wird die Kraft des Motorgenerators 40 über die Motordrehwelle 41, das Motorantriebszahnrad 42, das angetriebene Motorzahnrad 44, die Motordrehwelle 43, das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle, das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A und das Rückwärtsantriebszahnrad 4R auf die Antriebswelle 4 übertragen.
Wenn zum Beispiel der dritte Gang eingestellt wird, wird die Kraft von der Antriebswelle 4 über das Antriebszahnrad 4C, das Vorgelegerad 5C, die Abtriebswelle 5 und das Achsantriebszahnrad 5G auf das Achsabtriebszahnrad 51 übertragen. Wenn die Kraft auf das Achsabtriebszahnrad 51 übertragen wird, überträgt das Differentialgetriebe 50 die Kraft über die Antriebsachsen 52L und 52R auf das linke und das rechte Rad. Dies ermöglicht eine Bewegung des Fahrzeugs 100 mittels der Kraft des Motorgenerators 40 im dritten Gang in Vorwärtsrichtung.
Verbrennungsmotor-Startmodus, in dem eine Kraft ohne Verwendung des Schaltmechanismus 11 übertragen wird: FIG. 10
Wenn das Modus-Konfigurationsmodul 20A den Verbrennungsmotor-Startmodus konfiguriert, schaltet der Schalt-Aktuator 22 die Nabenhülsen 7, 8 und 9 in ihre neutralen Positionen, und der Motor-Aktuator 23 schaltet die Nabenhülse 47 in die erste Position, wie in 10 dargestellt. Darüber hinaus kuppelt der Kupplungs-Aktuator 21 die Kupplung 3 ein, um die Antriebswelle 4 und die Kurbelwelle 61 zu koppeln.
Wenn die Nabenhülse 47 in die erste Position geschaltet wird, werden die Motordrehwelle 41 und der erste Antriebsstrang 12 in 10 verbunden. Mit dieser Konfiguration wird die Kraft des Motorgenerators 40 über die Motordrehwelle 41, das Motorantriebszahnrad 42, das angetriebene Motorzahnrad 44, die Motordrehwelle 43, das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle, das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A und das Rückwärtsantriebszahnrad 4R auf die Antriebswelle 4 übertragen. Die Kraft des Motorgenerators 40 wird von der Antriebswelle 4 auf die Kurbelwelle 61 übertragen, um den Verbrennungsmotor 60 zu starten.
Da der Schaltmechanismus 11 während der Übertragung der Kraft an der Motordrehwelle 41 von dem ersten Antriebsstrang 12 auf die Antriebswelle 4 nicht verwendet wird, wie beschrieben, wird eine Zunahme des Leistungsverbrauchs des Motorgenerators 40 bei dem Verbrennungsmotor-Startprozess verhindert oder reduziert, was das Starten des Verbrennungsmotors 60 unterstützt.
Verbrennungsmotor-Startmodus, in dem eine Kraft unter Verwendung des Schaltmechanismus 11 während eines Antreibens im EV-Antriebsmodus übertragen wird: FIG. 11
Bei der vorliegenden Ausführungsform kann der Schaltmechanismus 11 dazu verwendet werden, die Kraft von dem Motorgenerator 40 auf den Verbrennungsmotor 60 zu übertragen. In diesem Fall schaltet der Schalt-Aktuator 22, wenn das Modus-Konfigurationsmodul 20A den Verbrennungsmotor-Startmodus konfiguriert, wie in 11 gezeigt, die geeignete von den Nabenhülsen 7, 8 und 9 in irgendeinen gewünschten, einzustellenden Gang, und der Motor-Aktuator 23 schaltet die Nabenhülse 47 in die zweite Position, wie dargestellt. Darüber hinaus kuppelt der Kupplungs-Aktuator 21 die Kupplung 3 ein, um die Antriebswelle 4 und die Kurbelwelle 61 zu koppeln.
Wenn die Nabenhülse 47 in die zweite Position geschaltet wird, werden die Motordrehwelle 41 und der zweite Antriebsstrang 13 verbunden. Mit dieser Konfiguration wird die Kraft des Motorgenerators 40 über die Motordrehwelle 41, das Motorantriebszahnrad 42, das angetriebene Motorzahnrad 44, die Motordrehwelle 43 und das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle auf das angetriebene Rückwärtszahnrad 5R übertragen.
Um zum Beispiel den vierten Gang einzustellen, schaltet der Schalt-Aktuator 22 die Nabenhülse 7 zu der Seite des Antriebszahnrads 4D, um das Antriebszahnrad 4D mit der Antriebswelle 4 zu koppeln, wodurch das schaltbare Zahnradpaar 4D/5D aktiv wird. Mit dieser Konfiguration wird die Kraft des Motorgenerators 40 von der Abtriebswelle 5 über das Vorgelegerad 5D, das Antriebszahnrad 4D und die Antriebswelle 4 auf die Kurbelwelle 61 übertragen, wodurch der Verbrennungsmotor 60 gestartet wird.
Da der Durchmesser des Antriebszahnrads 4D des schaltbaren Zahnradpaars 4D/5D für den vierten Gang größer als der Durchmesser des Vorgelegerads 5D ist, wird das Drehmoment, das von der Abtriebswelle 5 auf die Antriebswelle 4 übertragen wird, während der Übertragung der Kraft von dem Vorgelegerad 5D auf das Antriebszahnrad 4D groß. Mit dieser Konfiguration wird die Startfähigkeit des Verbrennungsmotors 60 verbessert, da das Antriebsdrehmoment groß wird, das für eine Ankurbelung des Verbrennungsmotors 60 verwendet wird.
Antreiben im HEV-Antriebsmodus, in dem die Kraft des Motorgenerators 40 ohne Verwendung des Schaltmechanismus 11 übertragen wird: FIG. 12
Wenn das Modus-Konfigurationsmodul 20A den HEV-Antriebsmodus konfiguriert, schaltet der Schalt-Aktuator 22 in 12 die geeignete von den Nabenhülsen 7, 8 und 9 in einen gewünschten, einzustellenden Gang, wobei das geeignete von den Zahnrädern 4C, 4D, 4E, 4F, 5A und 5B mit der zugehörigen von der Antriebswelle 4 und der Abtriebswelle 5 gekoppelt wird.
Wenn das schaltbare Zahnradpaar 4C/5C aktiv ist, um zum Beispiel den dritten Gang einzustellen, wird die Kraft von dem Verbrennungsmotor 60 von der Antriebswelle 4 über das schaltbare Zahnradpaar 4C/5C auf die Abtriebswelle 5 und von dem Achsantriebszahnrad 5G der Abtriebswelle 5 auf das Achsabtriebszahnrad 51 des Differentialgetriebes 50 übertragen.
In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Drehmomentanforderung für den Motorgenerator 40, die durch das Drehmomentanforderungs-Berechnungsmodul 20B berechnet wird, geringer als der vorgegebene Wert ist, führt das Schaltsteuermodul 20C des elektronischen Steuergeräts 20 eine Steuerung des Motor-Aktuators 23 derart durch, dass der Motor-Aktuator 23 die Nabenhülse 47 in die zweite Position schaltet, wie in 12 dargestellt.
Wenn die Nabenhülse 47 in die zweite Position geschaltet wird, werden die Motordrehwelle 41 und der zweite Antriebsstrang 13 verbunden. Mit dieser Konfiguration wird die Kraft des Motorgenerators 40 über den zweiten Antriebsstrang 13 auf die Abtriebswelle 5 übertragen.
Wenn die Kraft des Motorgenerators 40 auf die Abtriebswelle 5 übertragen wird, wird die Kraft des Motorgenerators 40 mit der Kraft des Verbrennungsmotors 60 an der Abtriebswelle 5 kombiniert, und die kombinierten Kräfte werden von dem Achsantriebszahnrad 5G auf das Achsabtriebszahnrad 51 des Differentialgetriebes 50 übertragen. Das Differentialgetriebe 50 überträgt die Kraft über die Antriebsachsen 52L und 52R auf das linke und das rechte Rad. Mit dieser Konfiguration bewegt sich das Fahrzeug 100 mittels der Kraft des Verbrennungsmotors 60 und der Kraft des Motorgenerators 40 in Vorwärtsrichtung.
Darüber hinaus steuert das elektronische Steuergerät den Verbrennungsmotor 60 während eines Antreibens im HEV-Antriebsmodus mit dem Motorgenerator 40 als Last derart, dass sich der Betriebspunkt, der durch die Verbrennungsmotor-RPM (oder die Verbrennungsmotordrehzahl) des Verbrennungsmotors 60 und die Fahrpedalposition (oder das Verbrennungsmotordrehmoment) des Verbrennungsmotors 60 bestimmt ist, auf und entlang einer ausgewählten optimalen Kraftstoffverbrauchslinie bewegt.
Darüber hinaus kann der Fahrkomfort während eines Antreibens im HEV-Antriebsmodus, in dem die Kraft des Motorgenerators 40 übertragen wird, ohne den Schaltmechanismus 11 zu verwenden, durch die mit dem Schalten in Beziehung stehende Drehmomentverringerung beeinträchtigt werden, da die Kraft des Verbrennungsmotors 60 während einer Entkopplung der Kupplung 3 während des Schaltens nicht auf die Antriebswelle 4 übertragen wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die mit dem Schalten in Beziehung stehende Drehmomentverringerung jedoch durch die Kraft des Motorgenerators 40 kompensiert, die über den zweiten Antriebsstrang 13 auf die Abtriebswelle 5 übertragen wird. Dies verhindert eine Beeinträchtigung des Fahrkomforts.
Antreiben im HEV-Antriebsmodus, in dem eine Kraft des Motorgenerators 40 unter Verwendung des Schaltmechanismus 11 übertragen wird: FIG. 13
Wenn das Modus-Konfigurationsmodul 20A den HEV-Antriebsmodus konfiguriert, schaltet der Schalt-Aktuator 22 in 13 die geeignete von den Nabenhülsen 7, 8 und 9 in einen gewünschten, einzustellenden Gang, wobei das geeignete von den Zahnrädern 4C, 4D, 4E, 4F, 5A und 5B mit der zugehörigen von der Antriebswelle 4 und der Abtriebswelle 5 gekoppelt wird.
Wenn zum Beispiel das schaltbare Zahnradpaar 4C/5C aktiv ist, um den dritten Gang einzustellen, wird die Kraft von der Antriebswelle 4 über das schaltbare Zahnradpaar 4C/5C auf die Abtriebswelle 5 und von dem Achsantriebszahnrad 5G der Abtriebswelle 5 auf das Achsabtriebszahnrad 51 des Differentialgetriebes 50 übertragen.
In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Drehmomentanforderung für den Motorgenerator 40, die durch das Drehmomentanforderungs-Berechnungsmodul 20B berechnet wird, gleich dem vorgegebenen Wert oder größer als dieser ist, führt das Schaltsteuermodul 20C des elektronischen Steuergeräts 20 eine Steuerung des Motor-Aktuators 23 derart durch, dass der Motor-Aktuator 23 die Nabenhülse 47 in die erste Position schaltet, wie in 13 dargestellt.
Wenn die Nabenhülse 47 in die erste Position geschaltet wird, werden die Motordrehwelle 41 und der erste Antriebsstrang 12 verbunden. Mit dieser Konfiguration wird die Kraft des Motorgenerators 40 über den ersten Antriebsstrang 12 auf die Antriebswelle 4 übertragen. Nachfolgend wird die Kraft des Motorgenerators 40 wie bei der Kraft des Verbrennungsmotors 60 über das schaltbare Zahnradpaar 4C/5C auf die Abtriebswelle 5 übertragen.
Wenn die Kraft des Motorgenerators 40 auf die Abtriebswelle 5 übertragen wird, wird die Kraft des Verbrennungsmotors 60, die mit der Kraft des Motorgenerators 40 kombiniert wird, von dem Achsantriebszahnrad 5G auf das Achsabtriebszahnrad 51 des Differentialgetriebes 50 übertragen. Das Differentialgetriebe 50 überträgt die Kraft über die Antriebsachsen 52L und 52R auf das linke und das rechte Rad. Mit dieser Konfiguration bewegt sich das Fahrzeug 100 mittels der Kraft des Verbrennungsmotors 60 und der Kraft des Motorgenerators 40 in Vorwärtsrichtung.
Darüber hinaus steuert das elektronische Steuergerät 20 während eines Antreibens im HEV-Antriebsmodus den Verbrennungsmotor 60 mit dem Motorgenerator 40 als Last derart, dass sich der Betriebspunkt, der durch die Verbrennungsmotor-RPM (oder die Verbrennungsmotordrehzahl) des Verbrennungsmotors 60 und die Fahrpedalposition (oder das Verbrennungsmotordrehmoment) des Verbrennungsmotors 60 bestimmt wird, auf und entlang einer ausgewählten optimalen Kraftstoffverbrauchslinie bewegt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Kraft des Motorgenerators 40, wie beschrieben, über den ersten Antriebsstrang 12 von der Motordrehwelle 41 auf die Antriebswelle 4 übertragen, während die Kraft des Verbrennungsmotors 60, die Kraft des Motorgenerators 40 über die Antriebswelle 4 und den Schaltmechanismus 11 von der Kurbelwelle 61 auf die Abtriebswelle 5 übertragen wird. Diese Konfiguration ermöglicht eine leichte Einstellung des Drehmoments des Motorgenerators 40 und der Drehzahl der Abtriebswelle 5, indem die Getriebeübersetzung für jeden Gang geändert wird.
Darüber hinaus kann die Nabenhülse 48 während eines Antreibens im HEV-Antriebsmodus, in dem die Kraft des Motorgenerators 40 übertragen wird, ohne den Schaltmechanismus 11 zu verwenden, ungeachtet der Drehmomentanforderung für den Motorgenerator 40 in die erste Position oder die zweite Position geschaltet werden.
Stromerzeugungs-Antriebsmodus oder regeneratives Bremsen, bei dem ein Bremsmoment übertragen wird, ohne den Schaltmechanismus 11 zu verwenden: FIG. 14
Wenn das Modus-Konfigurationsmodul 20A den Stromerzeugungs-Antriebsmodus konfiguriert, wird die Bremskraft in Reaktion auf das Lösen des Niederdrückens des Fahrpedals 24a oder das Niederdrücken des Bremspedals in dem Fahrzeug 100 erzeugt.
In diesem Fall schaltet der Motor-Aktuator 23 die Nabenhülse 47 in die zweite Position, wie in 14 dargestellt. Wenn die Nabenhülse 47 in die zweite Position geschaltet wird, werden die Motordrehwelle 41 und der zweite Antriebsstrang 13 verbunden.
Mit dieser Konfiguration wird die Kraft von dem linken und dem rechten Antriebsrad über die Antriebsachsen 52L und 52R auf das Differentialgetriebe 50 übertragen, und die Kraft wird von dem Achsabtriebszahnrad 51 über das Achsantriebszahnrad 5G auf die Abtriebswelle 5 übertragen. Die Kraft, die auf die Abtriebswelle 5 übertragen wird, wird über den zweiten Antriebsstrang 13 von der Abtriebswelle 5 auf den Motorgenerator 40 übertragen, was bewirkt, dass der Motorgenerator 40 einen Strom erzeugt.
Stromerzeugungs-Antriebsmodus oder regeneratives Bremsen, bei dem ein Bremsmoment unter Verwendung des Schaltmechanismus 11 übertragen wird: FIG. 15
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Bremsmoment unter Verwendung des Schaltmechanismus 11 auf den Motorgenerator 40 übertragen. In diesem Fall wird die Bremskraft, wenn das Modus-Konfigurationsmodul 20A den Stromerzeugungs-Antriebsmodus konfiguriert, in Reaktion auf das Lösen des Niederdrückens des Fahrpedals 24A oder das Niederdrücken des Bremspedals in dem Fahrzeug 100 erzeugt.
In diesem Fall schaltet der Motor-Aktuator 23 die Nabenhülse 47 in die erste Position, wie in 15 dargestellt. Wenn die Nabenhülse 47 in die erste Position geschaltet wird, werden die Motordrehwelle 41 und der erste Antriebsstrang 12 verbunden.
Mit dieser Konfiguration wird die Kraft von dem linken und dem rechten Antriebsrad über die Antriebsachsen 52L und 52R auf das Differentialgetriebe 50 übertragen, und die Kraft wird von dem Achsabtriebszahnrad 51 über das Achsantriebszahnrad 5G auf die Abtriebswelle 5 übertragen.
Wenn zum Beispiel der dritte Gang eingestellt wird, wird die Kraft von der Abtriebswelle 5 über das schaltbare Zahnradpaar 4C/5C auf die Antriebswelle 4 übertragen. Die Kraft, die auf die Antriebswelle 4 übertragen wird, wird von dem Rückwärtsantriebszahnrad 4R über das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A und das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle auf die Motordrehwelle 43 übertragen.
Die Kraft, die auf die Motordrehwelle 43 übertragen wird, wird über das angetriebene Motorzahnrad 44, das Motorantriebszahnrad 42 und die Motordrehwelle 41 auf den Motorgenerator 40 übertragen, was bewirkt, dass der Motorgenerator 40 einen Strom erzeugt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet das Kraftübertragungssystem 1: die Antriebswelle 4, die mit dem Verbrennungsmotor 60 gekoppelt werden kann; die Abtriebswelle 5, die unter Verwendung des Schaltmechanismus 11 mit der Antriebswelle 4 gekoppelt werden kann, wobei die Abtriebswelle 5 mit dem Differentialgetriebe 50 gekoppelt ist und die Motordrehwelle 41 mit dem Motorgenerator 40 verbunden ist.
Das Kraftübertragungssystem 1 beinhaltet den ersten Antriebsstrang 12, der die Antriebswelle 4 und die Motordrehwelle 41 ohne Verwendung des Schaltmechanismus 11 miteinander verbinden kann, um die Kraftübertragung zwischen der Antriebswelle 4 und der Motordrehwelle 41 bereitzustellen, ohne den Schaltmechanismus 11 zu verwenden.
Wenn sich das Fahrzeug 100 in einem Stillstand befindet und die Nabenhülsen 7, 8 und 9 in ihre neutralen Positionen geschaltet sind, um den Gangschaltmechanismus 11 in den neutralen Zustand zu versetzen, stellt diese Konfiguration die Kraftübertragung von der Antriebswelle 4 auf die Motordrehwelle 41 bereit, ohne den Schaltmechanismus 11 zu verwenden.
Diese Konfiguration ermöglicht ein Antreiben des Motorgenerators 40 durch die Kraft des Verbrennungsmotors 60, was bewirkt, dass der Motorgenerator 40 einen Strom erzeugt, um die Batterie zu laden. Im Ergebnis ermöglicht dies einen Langzeit-Antrieb von elektrischen Geräten wie einer Klimaanlage, die während des Stoppens des Fahrzeugs 100 eine große Menge an Leistung erfordert.
Wenn eine elektrisch betriebene Klimaanlage verwendet wird, kann die Batterie die Klimaanlage in dem Fall mit Leistung versorgen, in dem der Ladezustand der Batterie gleich einem vorgegebenen Wert oder größer als dieser ist, ohne irgendeine Notwendigkeit, den Verbrennungsmotor 60 für ein Laden der Batterie anzutreiben. Dies verbessert die Kraftstoffeffizienz des Verbrennungsmotors 60.
Objekte, denen der Strom zugeführt wird, der mittels des Motorgenerators 40 erzeugt wird, der von dem Verbrennungsmotor 60 mit Leistung versorgt wird, sind nicht auf die elektrischen Geräte beschränkt, die an dem Fahrzeug 100 angebracht sind. Der Strom kann anderen elektrischen Geräten (die eine Beleuchtungseinrichtung und eine strombetriebene Pumpe beinhalten) zugeführt werden, wie einer extern verbundenen strombetriebenen Pumpe und Beleuchtungseinrichtungen.
Darüber hinaus wird eine Batterie in dem Fall, in dem eine mechanisch angetriebene Klimaanlage verwendet wird, die mit der Kraft des Verbrennungsmotors 60 betrieben werden kann, in die Lage versetzt, einen zuverlässigen Betrieb der Klimaanlage sicherzustellen, auch wenn die Leistung der Batterie gering ist, da der Motorgenerator 40 während eines Stoppens des Fahrzeugs 100 einen Strom erzeugen kann. In dem Fall, in dem der Verbrennungsmotor 60 mit einer Lichtmaschine oder einem integrierten Startergenerator (ISG) ausgestattet ist, kann die Lichtmaschine oder der integrierte Startergenerator dazu verwendet werden, durch Erzeugen eines Stroms die Batterie zu laden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet das Kraftübertragungssystem 1 des Weiteren den zweiten Antriebsstrang 13, der die Abtriebs- oder Vorgelegewelle 5 und die Motordrehwelle 41 ohne Verwendung des Schaltmechanismus 11 miteinander verbinden kann, um die Kraftübertragung zwischen der Abtriebswelle 5 und der Motordrehwelle 41 bereitzustellen, ohne den Schaltmechanismus 11 zu verwenden.
Diese Konfiguration ermöglicht die Übertragung der Kraft des Motorgenerators 40 von dem zweiten Antriebsstrang 13 über die Abtriebswelle 5 auf das Differentialgetriebe 50, ohne den Schaltmechanismus 11 zu verwenden. Dies verbessert die mechanische Effizienz während der Kraftübertragung von dem Motorgenerator 40 auf die Abtriebswelle 5, da der Kraftpfad vereinfacht ist.
Darüber hinaus beinhaltet das Kraftübertragungssystem 1: den ersten Antriebsstrang 12, der die Antriebswelle 4 und die Motordrehwelle 41 ohne Verwendung des Schaltmechanismus 11 miteinander verbinden kann, um die Kraftübertragung zwischen der Antriebswelle 4 und der Motordrehwelle 41 bereitzustellen, ohne den Schaltmechanismus 11 zu verwenden; sowie den zweiten Antriebsstrang 13, der die Abtriebswelle 5 und die Motordrehwelle 41 ohne Verwendung des Schaltmechanismus 11 miteinander verbinden kann, um die Kraftübertragung zwischen der Abtriebswelle 5 und der Motordrehwelle 41 bereitzustellen, ohne den Schaltmechanismus 11 zu verwenden.
Aufgrund der Bereitstellung des ersten Antriebsstrangs 12 und des zweiten Antriebsstrangs 13 in dem vorhandenen Getriebe kann das Kraftübertragungssystem in dem Hybrid-Elektrofahrzeug 100 verwendet werden, ohne den Aufbau des vorhandenen Getriebes stark zu modifizieren.
Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet das Kraftübertragungssystem 1 des Weiteren ein Schaltelement oder eine Nabenhülse 47, durch das/die die Motordrehwelle 41 selektiv mit einem ausgewählten von dem ersten Antriebsstrang 12 und dem zweiten Antriebsstrang 13 verbunden und von dem ausgewählten getrennt werden kann.
Wenn die Nabenhülse 47 geschaltet wird, kann einer von dem Kraftpfad ohne Verwendung des Schaltmechanismus 11, wie er auf der Seite des ersten Antriebsstrangs 12 gebildet ist, und dem Kraftpfad, der den Schaltmechanismus 11 verwendet, wie er auf der Seite des zweiten Antriebsstrangs 13 gebildet ist, als der Kraftpfad zwischen dem Motorgenerator 40 und dem Verbrennungsmotor 60 gewählt werden.
Darüber hinaus ermöglicht diese Konfiguration ein Festlegen eines Kraftpfads zwischen dem Motorgenerator 40 und dem Differentialgetriebe 50 ohne Verwendung des Schaltmechanismus 11 in einem Kraftpfad auf der Seite des ersten Antriebsstrangs 12 (siehe die 6, 8, 12 und 14) sowie ein Festlegen eines Kraftpfads zwischen dem Motorgenerator 40 und dem Differentialgetriebe 50 unter Verwendung des Schaltmechanismus 11 in einem Kraftpfad auf der Seite des zweiten Antriebsstrangs 13 (siehe die 7, 9, 13 und 15).
Diese Konfiguration verbessert die Nutzbarkeit des Motorgenerators 40 während eines Antreibens im EV-Antriebsmodus und während eines Antreibens im HEV-Antriebsmodus, da das Drehmoment des Motorgenerators 40 in Bezug auf das Drehmoment des Verbrennungsmotors 60 problemlos eingestellt werden kann (siehe die 8, 9, 12 und 13).
Darüber hinaus kann diese Konfiguration einen Kraftpfad bilden, der die Übertragung der Kraft des Motorgenerators 40 von dem ersten Antriebsstrang 12 auf die Antriebswelle 4 und über den Schaltmechanismus 11 (siehe 9) auf das Differentialgetriebe 50 und dann auf das linke und das rechte Antriebsrad ermöglicht.
Mit dieser Konfiguration kann der Schaltmechanismus 11 das Drehmoment und die RPM (die Drehzahl) des Motorgenerators 40 problemlos einstellen, der Einschränkungen in Bezug auf Abmessung, RPM, Energiemenge und so weiter unterworfen ist. Dies kann den Bereich erweitern, in dem ein Antreiben im EV-Antriebsmodus möglich ist.
Darüber hinaus beinhaltet das Kraftübertragungssystem 1 bei der vorliegenden Ausführungsform des Weiteren die Rückwärtswelle oder Rücklaufwelle 6 sowie das erste Rückwärts-Antriebsstrang-Element 14, das die Kraftübertragung zwischen der Antriebswelle 4 und der Rücklaufwelle 6 bereitstellen kann. Die Rücklaufwelle 6, die Antriebswelle 4 und die Abtriebswelle 5 sind parallel. Das Übertragungssystem 1 beinhaltet außerdem das zweite Rückwärts-Antriebsstrang-Element 15, das die Kraftübertragung zwischen der Abtriebswelle 2 und der Rücklaufwelle 6 bereitstellen kann.
Der erste Antriebsstrang 12 beinhaltet das erste Rückwärts-Antriebsstrang-Element 14 und ein erstes Antriebsstrang-Element 16, das die Kraftübertragung zwischen der Motordrehwelle 41 und dem ersten Rückwärts-Antriebsstrang-Element 14 bereitstellen kann.
Der zweite Antriebsstrang 13 beinhaltet das zweite Rückwärts-Antriebsstrang-Element 15 und das zweite Antriebsstrang-Element 17, das die Kraftübertragung zwischen der Motordrehwelle 41 und dem zweiten Rückwärts-Antriebsstrang-Element 15 bereitstellen kann.
Mit der Nabenhülse oder dem Schaltelement 47 kann die Motordrehwelle 41 selektiv mit einem ausgewählten von dem ersten Antriebsstrang-Element 16 und dem zweiten Antriebsstrangs-Element 17 verbunden und von dem ausgewählten getrennt werden.
Mit dieser Konfiguration können der erste Antriebsstrang 12 und der zweite Antriebsstrang 13 die vorhandene Rücklaufwelle, das erste Rückwärts-Antriebsstrang-Element 14 und das zweite Rückwärts-Strang-Element 15 gemeinsam nutzen. Aufgrund der Tatsache, dass das Kraftübertragungssystem in Hybrid-Elektrofahrzeugen genutzt werden kann, ohne den Aufbau des vorhandenen Getriebes stark zu modifizieren, ist es möglich, eine Erhöhung der Herstellungskosten des Hybridfahrzeugs zu reduzieren.
Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet das erste Rückwärts-Antriebsstrang-Element 14 in dem Kraftübertragungssystem das Rückwärtsantriebszahnrad (oder das erste Rückwärtszahnrad) 4R an der Antriebswelle 4 und das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad (oder ein zweites Rückwärtszahnrad) 6A, das durch die Rückwärtswelle 6 gehalten wird und mit dem Rückwärtsantriebszahnrad 4R ineinander greift.
Das zweite Rückwärts-Antriebsstrang-Element 15 beinhaltet das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad (oder ein drittes Rückwärtszahnrad) 6B, das durch die Rückwärtswelle 6 gehalten wird, sowie das angetriebene Rückwärtszahnrad (oder ein viertes Rückwärtszahnrad) 5R, das sich an der Abtriebswelle 5 befindet und mit dem dritten Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad 6B ineinander greift.
Das erste Antriebsstrang-Element 16 beinhaltet die Motordrehwelle (oder eine zweite Motordrehwelle) 43, das Motorantriebszahnrad (oder ein erstes Motorzahnrad) 42 an der Motordrehwelle (oder der ersten erwähnten Motordrehwelle) 41, das angetriebene Motorzahnrad (oder ein zweites Motorzahnrad) 44, das sich an der Motordrehwelle 43 befindet und mit dem Motorantriebszahnrad 42 ineinander greift, sowie das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle (oder ein drittes Motorzahnrad 45), das durch die Motordrehwelle 43 gehalten wird. Die Motordrehwelle 43, die Antriebswelle 4 und die Abtriebswelle 5 sind parallel.
Das zweite Antriebsstrang-Element 17 beinhaltet die Motordrehwelle 43, das angetriebene Motorzahnrad 44 sowie das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle (oder ein viertes Motorzahnrad 46), das durch die Motordrehwelle 43 gehalten wird und mit dem angetriebenen Rückwärtszahnrad (oder dem vierten Rückwärtszahnrad) 5R ineinander greift.
Die Antriebswelle 4 und die Abtriebswelle 5 befinden sich zwischen dem Differentialgetriebe 50 und der Rücklaufwelle 6. Die Motordrehwelle 43 befindet sich unterhalb der Abtriebswelle 5 und der Rücklaufwelle 6. Darüber hinaus ist die Motordrehwelle 41 entfernter von dem Differentialgetriebe 50, als es die Motordrehwelle 43 ist.
Dies stellt neue Möglichkeiten in Bezug auf eine Montageflexibilität des Motorgenerators 40 bereit. Die Antriebswelle 4 und die Abtriebswelle 5 erstrecken sich in der gleichen Richtung in ausreichender Länge, um die Gruppe von schaltbaren Zahnradpaaren 4A/5A, 4B/5B, 4C/5C, 4D/5D, 4E/5E und 4F/5F des Schaltmechanismus 11 zu halten. Außerdem sind sie in der Nähe des Differentialgetriebes 50 montiert. Dies macht es schwierig, einen Montageraum für den Motorgenerator 40 in der Nähe der Antriebswelle 4 und der Abtriebswelle 5 zu finden.
Aus dem vorstehend erwähnten Grund ist die Motordrehwelle 41 bei der vorliegenden Ausführungsform entfernter von dem Differentialgetriebe 50, als es die Motordrehwelle 43 ist, und die Motordrehwelle 41 ist über das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle, das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A und das Rückwärtsantriebszahnrad 4R mit der Antriebswelle 4 verbunden. Darüber hinaus ist die Motordrehwelle 41 über das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle und das angetriebene Rückwärtszahnrad 5R mit der Abtriebswelle 5 verbunden.
Dies stellt mehr Möglichkeiten in Bezug auf eine Montageflexibilität des Motorgenerators 40 als in dem Fall einer Montage in der Nähe des Differentialgetriebes 50 bereit, stellt jedoch ungeachtet der Tatsache, dass die Motordrehwelle 41 entfernter von dem Differentialgetriebe ist, als es die Motordrehwelle 43 ist, eine zuverlässige Übertragung von Kraft zwischen dem Motorgenerator 40 und jeder von der Antriebswelle 4 und der Abtriebswelle 5 sicher.
Das Untersetzungsverhältnis zwischen dem Motorgenerator 40 und der Antriebswelle 4 kann erhöht werden, indem die Durchmesser des Zahnrads 45 auf der Seite der Antriebswelle, des angetriebenen Rückwärts-Zwischenzahnrads 6A und des Rückwärtsantriebszahnrads 4R eingestellt werden, wobei das Untersetzungsverhältnis zwischen dem Motorgenerator 40 und der Abtriebswelle 4 erhöht werden kann, indem die Durchmesser des Zahnrads 46 auf der Seite der Abtriebswelle, des Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrads 6B und des angetriebenen Rückwärtszahnrads 5R eingestellt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform des Fahrzeugs 100, welches das Kraftübertragungssystem 1 aufweist, ist die Motordrehwelle 41 mittels des Schaltelements 47 (siehe 8) mit dem zweiten Antriebsstrang 13 unter der Bedingung verbunden, dass, wenn der Verbrennungsmotor 60 gestoppt ist, zumindest eine von einer Drehmomentanforderung und einer Drehzahlanforderung, die für den Motorgenerator 40 erforderlich ist, während eines Antreibens im Elektrofahrzeug(EV)-Antriebsmodus kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
Mit dieser Konfiguration ist der Motorgenerator 40 mittels des zweiten Antriebsstrangs 13 eines einfachen Getriebezugs von zwei Zahnrädern 46 und 5R mit dem Differentialgetriebe 50 verbunden, ohne den Schaltmechanismus 11 zu verwenden. Dies verbessert die mechanische Effizienz der Kraftübertragung zwischen dem Motorgenerator 40 und dem Differentialgetriebe 50, wodurch der Leistungsverbrauch des Motorgenerators 40 reduziert wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform des Fahrzeugs 100, welches das Kraftübertragungssystem 1 aufweist, ist die Motordrehwelle 41 mittels des Schaltelements 47 mit dem ersten Antriebsstrang 12 unter der Bedingung verbunden, dass, wenn der Verbrennungsmotor 60 gestoppt ist, zumindest eine von einer Drehmomentanforderung und einer Drehzahlanforderung, die für den Motorgenerator 40 erforderlich ist, während eines Antreibens im Elektrofahrzeug(EV)-Antriebsmodus gleich dem vorgegebenen Wert oder größer als dieser ist.
Mit dieser Konfiguration ist es möglich, in dem Fall, in dem der Kraftpfad, der durch den zweiten Antriebsstrang 13 eingerichtet wird, nicht ausreicht, um die Drehmomentanforderung und/oder die Drehzahl(RPM)-Anforderung für den Motorgenerator 40 zu erfüllen, einen Kraftpfad einzurichten, auf dem eine Kraft von dem ersten Antriebsstrang 12 unter Verwendung des Schaltmechanismus 11 (oder über den Schaltmechanismus 11) auf das Differentialgetriebe 50 übertragen wird.
Diese Konfiguration bewirkt, dass der Schaltmechanismus 11 das Drehmoment des Motorgenerators 40 oder die Drehzahl (RPM) erhöht, die dem linken und dem rechten Antriebsrad zuzuführen ist. Dies erweitert den Bereich, in dem ein Antreiben im EV-Antriebsmodus möglich ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform des Fahrzeugs 100, welches das Kraftübertragungssystem 1 aufweist, ist die Motordrehwelle 41 während eines Antreibens im Elektrofahrzeug(EV)-Antriebsmodus (siehe 8) oder im Hybrid-Elektrofahrzeug(HEV)-Antriebsmodus (siehe 12) mittels des Schaltelements 47 mit dem zweiten Antriebsstrang 13 verbunden.
Mit dieser Konfiguration wird die Kraft während eines Antreibens im EV-Antriebsmodus (siehe 8) oder während eines Antreibens im HEV-Antriebsmodus (siehe 12) zwischen dem Motorgenerator 40 und dem Verbrennungsmotor 60 übertragen, ohne den Schaltmechanismus 11 zu verwenden. Dies stellt eine verbesserte Effizienz bei einer Übertragung der Kraft von dem Motorgenerator 40 auf die Antriebsräder bereit.
Darüber hinaus ist die Motordrehwelle 41 während eines Betriebs im Stromerzeugungs(EG)-Modus, in dem der Verbrennungsmotor 60 den Motorgenerator 40 dreht, oder während eines Betriebs im Verbrennungsmotorstart(ES)-Modus, in dem der Motorgenerator 40 den Verbrennungsmotor 60 startet, durch das Schaltelement 47 mit dem ersten Antriebsstrang 12 verbunden.
Mit dieser Konfiguration wird die Kraft während eines Betriebs im EG-Modus (siehe 6), in dem der Verbrennungsmotor 60 den Motorgenerator 40 dreht, oder während eines Betriebs im ES-Modus (siehe 10), in dem der Motorgenerator 40 den Verbrennungsmotor 60 startet, zwischen dem Motorgenerator 40 und dem rechten und dem linken Antriebsrad übertragen, ohne den Schaltmechanismus 11 zu verwenden. Dies stellt eine verbesserte Effizienz bei der Übertragung einer Kraft von dem Motorgenerator 40 auf die Antriebsräder bereit.
Bei der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich bei jedem von dem ersten Antriebsstrang 12 und dem zweiten Antriebsstrang 13 um einen Getriebezug, sie sind jedoch nicht auf diesen beschränkt. Zum Beispiel können die Antriebswelle 4 und der Motorgenerator 40 mittels einer Kette oder eines Riemens miteinander verbunden sein, sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt, und die Abtriebswelle 5 und der Motorgenerator 40 können mittels einer Kette oder eines Riemens miteinander verbunden sein, sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
Bei der vorliegenden Ausfiihrungsform wird die vorliegende Erfindung auf automatisierte Schaltgetriebe (AMTs) angewendet, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann auf Schaltgetriebe (MTs) angewendet werden. Die vorliegende Erfindung kann auf Stufengetriebe angewendet werden, die einen Drehmomentwandler und zumindest ein Planetengetriebe beinhalten, oder sie kann auf stufenlose Getriebe angewendet werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet der erste Antriebsstrang das Rückwärtsantriebszahnrad 4R und das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A als einen Getriebezug, um eine Kraftübertragung zwischen der Antriebswelle 4 und dem Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle bereitzustellen, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wenn das Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle zum Beispiel von dem angetriebenen Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A getrennt ist, kann ein eigenständiges Zahnrad, das von dem Rückwärtsantriebszahnrad 4R und dem angetriebenen Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A unabhängig und getrennt ist, an der Antriebswelle 4 angebracht sein.
Dies stellt neue Möglichkeiten in Bezug auf eine Designflexibilität und eine Anordnungsflexibilität des ersten Antriebsstrangs bereit. Darüber hinaus kann ein Einkuppeln des Zahnrads 45 auf der Seite der Antriebswelle und des vorstehend erwähnten eigenständigen Zahnrads die Verwendung eines Getriebezugs mit drei Zahnrädern auf einer Ebene eliminieren, d.h. eines Getriebezugs mit dem Rückwärtsantriebszahnrad 4R, dem angetriebenen Rückwärts-Zwischenzahnrad 6A und dem Zahnrad 45 auf der Seite der Antriebswelle auf einer Ebene, was ein Störgeräusch aufgrund eines Getrieberasselns reduziert.
Darüber hinaus greift das Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle bei der vorliegenden Ausführungsform mit dem angetriebenen Rückwärtszahnrad 5R ineinander. Alternativ kann, wie in 16 gezeigt, ein Zahnrad 46 auf der Seite der Abtriebswelle mit einem Achsabtriebszahnrad 51 eines Differentialgetriebes 50 ineinandergreifen.
Darüber hinaus ist der Motorgenerator 50 bei der vorliegenden Ausführungsform über die Motordrehwelle 41, das Motorantriebszahnrad 42 und das angetriebene Motorzahnrad 44 mit der Motordrehwelle 43 gekoppelt, um das Untersetzungsverhältnis für den Motorgenerator 40 zu erhöhen. Dies ist nur ein Beispiel für eine Kopplung des Motorgenerators 40 mit der Motordrehwelle 43. Der Motorgenerator 40 wird zum Beispiel direkt mit der Motordrehwelle 43 gekoppelt, indem die Verwendung der Motordrehwelle 41, des Motorantriebszahnrads 42 und des angetriebenen Motorzahnrads 44 abgeschafft wird.
Obwohl sich die Offenbarung auf die vorliegende Ausführungsform bezieht, jedoch nicht auf diese beschränkt ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass Modifikationen durchgeführt werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Sämtliche derartigen Modifikationen und Äquivalente derselben sollen durch die folgenden Ansprüche abgedeckt sein, die im Umfang der Ansprüche beschrieben sind.
Bezugszeichenliste

1: Automatikgetriebe (oder Kraftübertragungssystem)
4: Antriebswelle
4R: Rückwärtsantriebszahnrad (oder erstes Rückwärtszahnrad)
5: Vorgelegewelle (oder Abtriebswelle)
5R: angetriebenes Rückwärtszahnrad (oder viertes Rückwärtszahnrad)
6: Rücklaufwelle (oder Rückwärtswelle)
6A: angetriebenes Rückwärts-Zwischenzahnrad (oder zweites Rückwärtszahnrad)
6B: Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad (oder drittes Rückwärtszahnrad)
11: Schaltmechanismus
12: erster Antriebsstrang
13: zweiter Antriebsstrang
14: erstes Rückwärts-Antriebsstrang-Element
17: zweites Antriebsstrang-Element
20: ECU (oder elektronisches Steuergerät
41: Motordrehwelle (oder erste Motordrehwelle)
42: Motorantriebszahnrad (oder erstes Motorzahnrad)
43: Motordrehwelle (oder zweite Motordrehwelle)
44: angetriebenes Motorzahnrad (oder zweites Motorzahnrad)
45: Zahnrad auf der Seite der Antriebswelle (oder drittes Motorzahnrad)
46: Zahnrad auf der Seite der Vorgelegewelle (oder Zahnrad auf der Seite der Abtriebswelle der viertes Motorzahnrad)
47: Nabenhülse (oder Schaltelement)
50: Differentialgetriebe
60: Motor (oder Verbrennungsmotor)
100: Hybrid-Elektrofahrzeug (oder Fahrzeug).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2005153691 A [0002, 0004, 0007]

Claims

Kraftübertragungssystem, umfassend: eine Antriebswelle (4), wobei die Kraft zwischen der Antriebswelle (4) und einem Verbrennungsmotor (60) übertragen wird; eine Abtriebswelle (5), die unter Verwendung eines Schaltmechanismus (11) mit der Antriebswelle (4) gekoppelt werden kann, wobei die Kraft zwischen der Abtriebswelle (5) und einem Differentialgetriebe (50) übertragen wird; eine erste Motordrehwelle (41), wobei die Kraft zwischen der ersten Motordrehwelle (41) und einem Motorgenerator (40) übertragen wird; und einen Antriebsstrang (12 oder 13), der die Antriebswelle (4) und die erste Motordrehwelle (41) ohne Verwendung des Schaltmechanismus (11) miteinander verbinden kann, um die Kraftübertragung zwischen der Antriebswelle (4) und der ersten Motordrehwelle (41) bereitzustellen, ohne den Schaltmechanismus (11) zu verwenden.
Kraftübertragungssystem nach Anspruch 1, wobei der Antriebsstrang (12 oder 13) der erste Antriebsstrang (12) ist, und des Weiteren umfassend: einen zweiten Antriebsstrang (13), der die Abtriebswelle (5) und die erste Motordrehwelle (41) ohne Verwendung des Schaltmechanismus (11) miteinander verbinden kann, um die Kraftübertragung zwischen der Abtriebswelle (5) und der ersten Motordrehwelle (41) bereitzustellen, ohne den Schaltmechanismus (11) zu verwenden.
Kraftübertragungssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, weiter umfassend: ein Schaltelement (47), wodurch die erste Motordrehwelle (41) selektiv mit einem ausgewählten von dem ersten Antriebsstrang (12) und dem zweiten Antriebsstrang (13) verbunden und von dem ausgewählten getrennt werden kann.
Kraftübertragungssystem nach Anspruch 2 oder 3, weiter umfassend: eine Rückwärtswelle (6), wobei die Rückwärtswelle (6), die Antriebswelle (4) und die Abtriebswelle (5) parallel sind; ein erstes Rückwärts-Antriebsstrang-Element (14), das die Kraftübertragung zwischen der Antriebswelle (4) und der Rückwärtswelle (6) bereitstellen kann; ein zweites Rückwärts-Antriebsstrang-Element (15), das die Kraftübertragung zwischen der Abtriebswelle (5) und der Rückwärtswelle (6) bereitstellen kann; wobei: der erste Antriebsstrang (12) das erste Rückwärts-Antriebsstrang-Element (14) und ein erstes Antriebsstrang-Element (16) beinhaltet, das die Kraftübertragung zwischen der ersten Motordrehwelle (41) und dem ersten Rückwärts-Antriebsstrang-Element (14) bereitstellen kann; der zweite Antriebsstrang (13) das zweite Rückwärts-Antriebsstrang-Element (15) und ein zweites Antriebsstrang-Element (17) beinhaltet, das die Kraftübertragung zwischen der ersten Motordrehwelle (41) und dem zweiten Rückwärts-Antriebsstrang-Element (15) bereitstellen kann; und die erste Motordrehwelle (41) mittels des Schaltelements (47) selektiv mit einem ausgewählten von dem ersten Antriebsstrang-Element (16) und dem zweiten Antriebsstrang-Element (17) verbunden und von dem ausgewählten getrennt werden kann.
Kraftübertragungssystem nach Anspruch 4, wobei: das erste Rückwärts-Antriebsstrang-Element (14) ein erstes Rückwärtszahnrad (4R) an der Antriebswelle (4) und ein zweites Rückwärtszahnrad (6A) beinhaltet, das durch die Rückwärtswelle (6) gehalten wird und mit dem ersten Rückwärtszahnrad (4R) ineinander greift; das zweite Rückwärts-Antriebsstrang-Element (15) ein drittes Rückwärtszahnrad (6B), das von der Rückwärtswelle (6) gehalten wird, und ein viertes Rückwärtszahnrad (5R) beinhaltet, das sich an der Abtriebswelle (5) befindet und mit dem dritten Rückwärtszahnrad (6B) ineinander greift; das erste Antriebsstrang-Element (16) eine zweite Motordrehwelle (43), ein erstes Motorzahnrad (42) an der ersten Motordrehwelle (41), ein zweites Motorzahnrad (33), das sich an der zweiten Motordrehwelle (43) befindet und mit dem ersten Motorzahnrad (42) ineinander greift, und ein drittes Motorzahnrad (45) beinhaltet, das durch die zweite Motordrehwelle (43) gehalten wird, wobei die zweite Motordrehwelle (43), die Antriebswelle (4) und die Abtriebswelle (5) parallel sind; das zweite Antriebsstrang-Element (17) die zweite Motordrehwelle (43), das zweite Motorzahnrad (44) und ein viertes Motorzahnrad (46) beinhaltet, das durch die zweite Motordrehwelle (43) gehalten wird und mit dem dritten Rückwärtszahnrad (5R) ineinander greift; sich die Antriebswelle (4) und die Abtriebswelle (5) zwischen dem Differentialgetriebe (50) und der Rückwärtswelle (6) befinden; sich die zweite Motordrehwelle (43) unterhalb der Abtriebswelle (5) und der Rückwärtswelle (6) befindet; und die erste Motordrehwelle (41) entfernter von dem Differentialgetriebe (50) ist, als es die zweite Motordrehwelle (43) ist.
Fahrzeug mit dem Kraftübertragungssystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei: die erste Motordrehwelle (41) mittels des Schaltelements (47) mit dem zweiten Antriebsstrang (13) unter der Bedingung verbunden ist, dass, wenn der Verbrennungsmotor (60) gestoppt ist, zumindest eine von einer Drehmomentanforderung und einer Drehzahlanforderung, die für den Motorgenerator (40) erforderlich ist, während eines Antreibens im Elektrofahrzeug(EV)-Antriebsmodus kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei: die erste Motordrehwelle (41) mittels des Schaltelements (47) mit dem ersten Antriebsstrang (12) unter der Bedingung verbunden ist, dass, wenn der Verbrennungsmotor (60) gestoppt ist, zumindest eine von einer Drehmomentanforderung und einer Drehzahlanforderung, die für den Motorgenerator (40) erforderlich ist, während eines Antreibens im Elektrofahrzeug(EV)-Antriebsmodus gleich dem vorgegebenen Wert oder größer als dieser ist.
Fahrzeug mit dem Kraftübertragungssystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei: die erste Motordrehwelle (41) während eines Antreibens im Elektrofahrzeug(EV)-Antriebsmodus oder im Hybrid-Elektrofahrzeug(HEV)-Antriebsmodus mittels des Schaltelements (47) mit dem zweiten Antriebsstrang (13) verbunden ist, wenn der Verbrennungsmotor (60) gestoppt ist; und die erste Motordrehwelle (41) während eines Betriebs im Stromerzeugungs(EG)-Modus, in dem der Verbrennungsmotor (60) den Motorgenerator (40) dreht, oder während eines Betriebs im Verbrennungsmotorstart(ES)-Modus, in dem der Motorgenerator (40) den Verbrennungsmotor (60) startet, mittels des Schaltelements (47) mit dem ersten Antriebsstrang (12) verbunden ist.
Kraftübertragungssystem nach Anspruch 1, wobei: der Schaltmechanismus (11) eine Gruppe von schaltbaren Zahnradpaaren (4A/5A, 4B/5B, 4C/5C, 4D/5D,4E/5E,4F/5F) beinhaltet.
Kraftübertragungssystem nach Anspruch 9, wobei: der Antriebsstrang (12) beinhaltet: ein Rückwärtsantriebszahnrad (4R), das starr mit der Antriebswelle (4) gekoppelt ist, ein angetriebenes Rückwärts-Zwischenzahnrad (6A), das mit dem Rückwärtsantriebszahnrad (4R) ineinander greift, ein Zahnrad (45) auf der Seite der Antriebswelle, das mit dem angetriebenen Rückwärts-Zwischenzahnrad (6A) ineinander greift, eine zweite Motordrehwelle (43), die das Zahnrad (45) auf der Seite der Antriebswelle drehbar hält, sowie ein Schaltelement (47), das selektiv das Zahnrad (45) auf der Seite der Antriebswelle mit der zweiten Motordrehwelle (43) verbinden und das Zahnrad (45) auf der Seite der Antriebswelle von der zweiten Motordrehwelle (43) trennen kann.
Kraftübertragungssystem nach Anspruch 10, wobei: der Antriebsstrang (12) ein Motorantriebszahnrad (42), das starr mit der ersten Motordrehwelle (41) gekoppelt ist, sowie ein angetriebenes Motorzahnrad (44) beinhaltet, das starr mit der zweiten Motordrehwelle (43) gekoppelt ist, wobei das angetriebene Motorzahnrad (44) mit dem Motorantriebszahnrad (42) ineinander greift.
Kraftübertragungssystem nach Anspruch 11, weiter umfassend: einen zweiten Antriebsstrang (13), wobei der zweite Antriebsstrang (13) beinhaltet: ein angetriebenes Rückwärtszahnrad (5R), das starr mit der Abtriebswelle (5) gekoppelt ist, ein Zahnrad (46) auf der Seite der Abtriebswelle, das mit dem angetriebenen Rückwärtszahnrad ineinander greift und das durch die zweite Motordrehwelle (43) drehbar gehalten wird, sowie ein Schaltelement (47), das selektiv das Zahnrad (46) auf der Seite der Abtriebswelle mit der zweiten Motordrehwelle (43) verbinden und das Zahnrad (46) auf der Seite der Abtriebswelle von der zweiten Motordrehwelle (43) trennen kann.
Kraftübertragungssystem nach Anspruch 12, wobei: das Schaltelement (47) selektiv die zweite Motordrehwelle (43) mit einem ausgewählten von dem Zahnrad (45) auf der Seite der Antriebswelle und dem Zahnrad (46) auf der Seite der Abtriebswelle verbinden und die zweite Motordrehwelle (43) von dem ausgewählten trennen kann.
Kraftübertragungssystem nach Anspruch 13, weiter umfassend: ein Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad (6B), das mit dem angetriebenen Rückwärtszahnrad (5R) ineinander greift; eine Rücklaufwelle (6), die das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad (6A) und das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad (6B) hält, das mit dem angetriebenen Rückwärtszahnrad (5R) ineinander greift; und eine Rückwärts-Nabenhülse (10), die durch die Rücklaufwelle (6) gehalten wird; wobei die Rückwärts-Nabenhülse (10) so konfiguriert ist, dass sie selektiv das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad (6A) mit dem Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad (6B) verbindet und das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad (6A) von dem Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad (6B) trennt.
Kraftübertragungssystem nach Anspruch 14, wobei: das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad (6A) und das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad (6B) durch die Rücklaufwelle (6) drehbar gehalten werden, und die Rückwärts-Nabenhülse (10) schaltbar ist, um einen ersten Zustand bereitzustellen, in dem das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad (6A) und das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad (6B) für eine Drehung als eine Einheit gekoppelt sind, sowie einen zweiten Zustand, in dem das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad (6A) und das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad (6B) entkoppelt sind.
Kraftübertragungssystem nach Anspruch 14, wobei eines von dem angetriebenen Rückwärts-Zwischenzahnrad (6A) und dem Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad (6B) durch die Rücklaufwelle (6) nicht-drehbar gehalten wird, wenn das andere durch die Rücklaufwelle (6) drehbar gehalten wird, und die Rückwärts-Nabenhülse (10) schaltbar ist, um einen ersten Zustand bereitzustellen, in dem das andere von dem angetriebenen Rückwärts-Zwischenzahnrad (6A) und dem Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad (6B) mit der Rücklaufwelle (6) derart gekoppelt ist, dass das angetriebene Rückwärts-Zwischenzahnrad (6A) und das Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad (6B) für eine Drehung als eine Einheit gekoppelt sind, sowie einen zweiten Zustand, in dem das andere von dem angetriebenen Rückwärts-Zwischenzahnrad (6A) und dem Rückwärts-Antriebs-Zwischenzahnrad (6B) von der Rücklaufwelle (6) entkoppelt ist.