DE102021006071B4 - Distributor hybrid drive - Google Patents

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Abstract

Ein Verteiler-Hybrid Antrieb für ein Fahrzeug, der, im Wesentlichen, aus einem Verbrennungsmotor VM, zwei Elektromotor/Generatoren E1, E2, einem Vierwellen Verteiler-Getriebe und einer Steuereinheit besteht, bei dem der erforderliche Teil des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM mithilfe des Vierwellen Verteiler-Getriebes über einen mechanischen Antriebsstrang auf eine Antriebsachse AA des Fahrzeugs übertragen wird und der überschüssige Teil des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM von den Elektromotor/Generatoren E1, E2aufgenommen wird um den Fahrzeugakkumulator zu laden; wobei, unabhängig von den Drehmoment Anforderungen der Antriebsachse AA, der Verbrennungsmotor VM mit einer konstanten Drehzahl und einem konstanten Drehmoment mit seinem höchstmöglichen Wirkungsgrad läuft.Der höchstmögliche Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors VM wird mithilfe einer Steuereinheit durch die Zusammenwirkung der drei Regler gewährleistet:- einen ersten Regler für eine konstante Drehzahl des Verbrennungsmotors VM, der auf die Zufuhr des Brennstoffs an den Verbrennungsmotor VM wirkt;- einen zweiten Regler für ein konstantes Drehmoment des Verbrennungsmotors VM,der durch die Änderung des Drehmoments des Elektromotor/Generators E1das konstante Drehmoment an der Motorwelle WMhält;- einen dritten Regler, dieser den Drehmoment Anteil des Verbrennungsmotors VM für die Übertragung auf die Antriebsachse AA bestimmt, indem er eine Änderung der Drehmoment Verteilung bei dem Verteiler-Hybrid Antrieb durch die Änderung des Drehmoments des Elektromotor/Generators E2bewirkt.Die Verteilung des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM erfolgt mithilfe eines Vierwellen Verteiler-Getriebes, bei diesem:- das Drehmoment des Verbrennungsmotors VM über die Welle W1dem Getriebe zugeführt wird und mithilfe von Zahnrädern auf zwei Antriebszweige verteilt wird;- in jedem Antriebszweig ein Verteiler Käfig VK1, VK2vom Typ eines Planetenzahnradgetriebes eingebaut ist, mit dessen Hilfe das zugeführte Drehmoment in jedem Antriebszweig, in einem bestimmten Verhältnis, in einen kleineren und einen größeren Teil aufgeteilt wird;- ein Teil des Drehmoments der beiden Verteiler Käfige VK1, VK2wird über die Wellen W2, W3jeweils auf einen Elektromotor/Generator E1, E2übertragen, diesen Drehmomente jeweils mithilfe des zweiten und des dritten Reglers in der Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs wie oben definiert geregelt werden;- der zweite Teil des Drehmoments der beiden Verteiler Käfige VK1, VK2wird auf das Zahnrad Z4übertragen, wobei diese zwei Drehmoment Teile am Zahnrad Z4in die Gegenrichtung wirken;- die Drehmoment Differenz am Zahnrad Z4bestimmt das Drehmoment an der Welle W4und wird auf die Antriebsachse AA des Fahrzeugs übertragen;- wobei jeder Verteiler Käfig VK1, VK2drei rotierenden Elemente enthält: Der Käfig selber und die zwei seiner Wellen; in beiden Antriebszweigen darf das Drehmoment wahlweise an jedes rotierende Element der Verteiler Käfige VK1, VK2angelegt und wahlweise von jedem der zwei verbliebenen Elemente kann das Drehmoment für die Antriebsachse AA abgeleitet werden, an das dritte rotierende Element wird jeweils einer der Elektromotor/Generatoren E1, E2angeschlossen; durch die Wahl der verschiedenen Verbindung Kombinationen der rotierenden Elemente in beiden Antriebszweigen werden verschiedene Drehmoment Übersetzungen zwischen den vier Wellen W1, W2, W3, W4des Getriebes erzielt um den Verteiler-Hybrid Antrieb für die verschiedenen Anwendungen anzupassen.A distributor hybrid drive for a vehicle, which essentially consists of an internal combustion engine VM, two electric motor/generators E1, E2, a four-shaft distributor gearbox and a control unit in which the required part of the torque of the internal combustion engine VM is generated using the four-shaft Distributor transmission is transmitted via a mechanical drive train to a drive axle AA of the vehicle and the excess part of the torque of the internal combustion engine VM is absorbed by the electric motor/generators E1, E2 in order to charge the vehicle accumulator; whereby, regardless of the torque requirements of the drive axle AA, the internal combustion engine VM runs at a constant speed and a constant torque with its highest possible efficiency. The highest possible efficiency of the internal combustion engine VM is ensured using a control unit through the interaction of the three controllers: - a first controller for a constant speed of the internal combustion engine VM, which acts on the supply of fuel to the internal combustion engine VM; - a second regulator for a constant torque of the internal combustion engine VM, which maintains the constant torque on the motor shaft WM by changing the torque of the electric motor/generator E1; - a third controller, which determines the torque portion of the internal combustion engine VM for transmission to the drive axle AA by causing a change in the torque distribution in the distributor hybrid drive by changing the torque of the electric motor/generator E2. The distribution of the torque of the The internal combustion engine VM is carried out using a four-shaft distributor gearbox, in which: - the torque of the internal combustion engine VM is supplied to the transmission via the shaft W1 and is distributed to two drive branches using gears; - a distributor cage VK1, VK2 of the type of a planetary gear transmission is installed in each drive branch is, with the help of which the supplied torque in each drive branch is divided into a smaller and a larger part in a certain ratio; - part of the torque of the two distributor cages VK1, VK2 is transferred via the shafts W2, W3 to an electric motor/generator E1, E2, these torques are respectively regulated using the second and third regulators in the control of the distributor hybrid drive as defined above; - the second part of the torque of the two distributor cages VK1, VK2 is transmitted to the gear Z4, these two torque Parts on the gear Z4 act in the opposite direction; - the torque difference on the gear Z4 determines the torque on the shaft W4 and is transmitted to the drive axle AA of the vehicle; - each distributor cage VK1, VK2 contains three rotating elements: the cage itself and the two of its shafts ; In both drive branches, the torque can be applied either to each rotating element of the distributor cages VK1, VK2 and the torque for the drive axle AA can be derived from each of the two remaining elements. One of the electric motors/generators E1, E2 is connected to the third rotating element ; By choosing the different connection combinations of the rotating elements in both drive branches, different torque ratios are achieved between the four shafts W1, W2, W3, W4 of the transmission in order to adapt the distributor hybrid drive for the different applications.

Description

Die Umstellung des Autoverkehrs vom Verbrennungsmotor auf den elektrischen Antrieb hat sich nicht einfach erwiesen. Das größte Problem bei den elektrischen Autos ist die niedrige Energiedichte des Autoakkumulators. Bei der gleichen Energie Menge ist ein Autoakkumulator um das 10-fache schwerer als ein Benzintank. Um eine längere Strecke zu fahren können übersteigt das Gewicht des Autoakkumulators das Gewicht der Nutzlast, die das Auto transportieren kann. Nach dem heutigen Entwicklungsstand ist ein elektrischer Autoantrieb für die kürzeren Strecken geeignet, für die längeren Strecken werden Kompromisslösungen gesucht. Es wurden verschiedene Hybrid Antriebe entwickelt die einen elektrischen Antrieb mit einem Verbrennungsmotor zur einen Antriebseinheit verbinden.Switching automobile traffic from combustion engines to electric drives has not proven easy. The biggest problem with electric cars is the low energy density of the car battery. For the same amount of energy, a car battery is 10 times heavier than a gasoline tank. In order to be able to drive a longer distance, the weight of the car battery exceeds the weight of the payload that the car can carry. Based on the current state of development, an electric car drive is suitable for shorter journeys, but compromise solutions are sought for longer journeys. Various hybrid drives have been developed that combine an electric drive with an internal combustion engine to form a drive unit.

Die meisten Hybrid Antriebe lassen sich der einen von zwei Gruppen der Hybrid Antriebe zuordnen, einem Parallel-Hybrid Antrieb oder einem Seriell-Hybrid Antrieb. Bei einem Parallel-Hybrid Antrieb wird der Antrieb mit einem Verbrennungsmotor mit ein oder zwei Elektromotor/Generatoren ergänzt um den Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors zu steigern; sprich, die Energieeffizienz des Antriebs zu verbessern. Bei den Technischen Daten eines Verbrennungsmotors werden traditionell seine höchste Leistung, sein größtes Drehmoment und sein bester Wirkungsgrad angegeben. Im realen Betrieb wird der Verbrennungsmotor weit entfernt von seinen bestmöglichen technischen Werten betrieben.Most hybrid drives can be assigned to one of two groups of hybrid drives, a parallel hybrid drive or a series hybrid drive. In a parallel hybrid drive, the drive is supplemented with an internal combustion engine with one or two electric motors/generators in order to increase the efficiency of the internal combustion engine; i.e. to improve the energy efficiency of the drive. The technical data of an internal combustion engine traditionally indicates its highest power, its highest torque and its best efficiency. In real operation, the combustion engine is operated far from its best possible technical values.

Die von einer rotierenden Welle übertragene Leistung (P), auch die von einer rotierenden Motorwelle, wird in physikalischen Einheiten Watt als Produkt berechnet: Zwei Mal die Zahl Pi Mal die Drehzahl (N) in Umdrehungen pro Sekunde Mal das Drehmoment (M) in Newton*Meter, P = 2 π N M

Figure DE102021006071B4_0001
The power (P) transmitted by a rotating shaft, including that from a rotating motor shaft, is calculated in physical units Watt as a product: twice the number Pi times the speed (N) in revolutions per second times the torque (M) in Newtons *Meter, P = 2 π N M
Figure DE102021006071B4_0001

Um die Drehzahl N konstant zu halten werden bei den Verbrennungsmotoren die Drehzahlregler verbreitet eingesetzt. Läuft der Verbrennungsmotor im Leerlauf mit einer konstanten Drehzahl N aber ohne einen Widerstand mit dem Drehmoment M = 0, sind seine Leistung P und sein Wirkungsgrad gleich Null. Mit der Erhöhung des Drehmoments M steigen seine Leistung P und sein Wirkungsgrad bis zu einem bestimmten Lastpunkt M. Bei einem Verbrennungsmotor wird die zugeführte Wärmeenergie zu einem Teil in die mechanische Energie umgewandelt; nach der Übersteigung eines bestimmten Lastpunktes M bzw. bei einer Überlastung des Motors sinkt diese Umwandlungsquote, auch Wirkungsgrad genannt, der Motor ist weiterhin in der Lage mehr mechanische Leistung zu erzeugen aber mit einem niedrigeren Wirkungsgrad und überhitzt. Für jede Drehzahl des Motors existiert der Lastpunkt M mit dem höchsten Wirkungsgrad. Die Menge dieser höchsten Wirkungsgrad Punkte bezüglich der Drehzahl des Motors bildet in einem Diagramm die Wirkungsgradkurve des Verbrennungsmotors. Dieser Kurve ist bei einer bestimmten Drehzahl der höchstmögliche Wirkungsgrad des Motors abzulesen, der bei den Technischen Daten des Motors angegeben wird. Die Wirkungsgrad Kurve bezüglich der Drehzahl des Motors weist keine Bergspitze auf sondern zeigt einen sanften verlauf; für jeden Verbrennungsmotor lässt sich ein effizienter Drehzahlbereich ermitteln innerhalb diesen der Wirkungsgrad des Motors von seinem höchsten Wert unwesentlich unterscheidet. Bei einem Auto mit Verbrennungsmotor wird die Drehzahl des Verbrennungsmotors in den effizienten Drehzahlbereich mithilfe eines Schaltgetriebes gebracht. Gemäß der Formel (1) soll für die Leistung Berechnung des Motors das Drehmoment M berücksichtigt werden, der von dem Straßenwiderstand bestimmt wird. Die meisten Autos auf der Straße sind übermotorisiert und fahren mit einem Bruchteil ihrer höchsten Leistung unter dem Lastpunkt M des Motors mit dem höchstmöglichen Wirkungsgrad. An diese Leistungsdifferenz knüpft der Parallel-Hybrid Antrieb an.In order to keep the speed N constant, speed controllers are widely used in internal combustion engines. If the internal combustion engine runs idle at a constant speed N but without resistance with torque M = 0, its power P and its efficiency are equal to zero. As the torque M increases, its power P and its efficiency increase up to a certain load point M. In an internal combustion engine, some of the thermal energy supplied is converted into mechanical energy; After a certain load point M is exceeded or if the motor is overloaded, this conversion rate, also called efficiency, drops; the motor is still able to generate more mechanical power but with a lower efficiency and overheats. For each engine speed, there is a load point M with the highest efficiency. The set of these highest efficiency points in relation to the speed of the engine forms the efficiency curve of the internal combustion engine in a diagram. This curve shows the highest possible efficiency of the engine at a certain speed, which is stated in the engine's technical data. The efficiency curve with regard to the speed of the motor does not have a peak but shows a gentle progression; An efficient speed range can be determined for each internal combustion engine within which the efficiency of the engine differs insignificantly from its highest value. In a car with an internal combustion engine, the speed of the internal combustion engine is brought into the efficient speed range using a manual transmission. According to formula (1), the torque M, which is determined by the road resistance, should be taken into account when calculating the power of the engine. Most cars on the road are overpowered and operate at a fraction of their peak power under the load point M of the engine at its highest possible efficiency. The parallel hybrid drive builds on this performance difference.

Bei einem Parallel-Hybrid Antrieb werden an den Antriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor ein oder zwei Elektromotor/Generatoren angeschlossen welche die überschüssige Leistung des Verbrennungsmotors aufnehmen und in die elektrische Energie umwandeln können, diese im Autoakkumulator gespeichert wird und, beim Bedarf, benutzt werden kann. Die Zahl der Elektromotor/Generatoren ist durch die konstruktive Zusammensetzung und durch die elektrische Steuerung des Parallel-Hybrid Antriebs bestimmt. Die Elektromotor/Generatoren funktionieren quasi wie elektrische Bremsen um bei geringem Straßenwiderstand den Verbrennungsmotor auszulasten; nebenbei können sie die Bremsenergie des Autos beim Bremsen oder im Schiebebetrieb bergab aufnehmen und im Autoakkumulator abspeichern.In a parallel hybrid drive, one or two electric motors/generators are connected to the drive train with an internal combustion engine, which can absorb the excess power of the internal combustion engine and convert it into electrical energy, which is stored in the car battery and can be used when needed. The number of electric motors/generators is determined by the structural composition and the electrical control of the parallel hybrid drive. The electric motor/generators function like electric brakes to utilize the combustion engine when road resistance is low; In addition, they can absorb the braking energy of the car when braking or when coasting downhill and store it in the car accumulator.

Die Auslastung des Verbrennungsmotors bei geringem Straßenwiderstand mithilfe von Elektromotor/Generatoren hat einen höheren Spritverbrauch zufolge als es für das Befahren dieses Straßenabschnitts notwendig wäre. Diese Eigenschaft des Parallel-Hybrid Antriebs wird damit rechtfertigt, dass die mechanische Energie des Verbrennungsmotors, die von den Elektromotor/Generatoren aufgenommen ist, nicht verloren geht sondern im Autoakkumulator gespeichert wird. Diese Rechtfertigung stimmt nur teilweise. Die mechanische Energie des Verbrennungsmotors wird zunächst in den Elektromotor/Generatoren in elektrische Energie umgewandelt, die elektrische Energie wird im Autoakkumulator in die chemische Energie umgewandelt, anschließend, beim Bedarf, wird die chemische Energie zurück in die elektrische Energie umgewandelt und von den Elektromotor/Generatoren als mechanische Energie an die Antriebsachse des Autos abgegeben. Jede dieser Umwandlungsstufen hat einen eigenen Wirkungsgrad und ist mit Energieverlusten verbunden. Anstatt der genannten Umwandlungen könnte diese Energie im Benzintank des Autos auf seinen Gebrauch abwarten. Bei dem Parallel-Hybrid Antrieb funktioniert der elektrische Antriebsstrang parallel zu dem mechanischen Antriebsstrang; wobei im elektrischen Antriebsstrang bis zu 20% der mechanischen Energie in die Wärme umgewandelt wird, während im mechanischen Antriebsstrang nur bis zu 2% der mechanischen Energie verloren geht. Die Drehzahl des Verbrennungsmotors wird auf übliche weise mithilfe eines Schaltgetriebes geändert und kann bei dem Parallel-Hybrid Antrieb nicht konstant gehalten werden. Eine Sprit Ersparung bei einem Auto mit dem Parallel-Hybrid Antrieb wird erreicht wenn der Autoakkumulator vor der Fahrt vollgeladen ist.Utilizing the combustion engine at low road resistance with the help of electric motors/generators results in higher fuel consumption than would be necessary to drive on this section of road. This property of the parallel hybrid drive is justified by the fact that the mechanical energy of the combustion engine, which is absorbed by the electric motor/generators, is not lost but is stored in the car battery. This justification is only partially true. The mechanical energy of the internal combustion engine is first converted into electrical energy in the electric motor/generators, the electrical energy is converted into the car battery chemical energy is converted, then, when required, the chemical energy is converted back into electrical energy and delivered by the electric motor/generators as mechanical energy to the drive axle of the car. Each of these conversion stages has its own efficiency and is associated with energy losses. Instead of the conversions mentioned, this energy could wait in the car's gas tank to be used. With the parallel hybrid drive, the electric drive train works in parallel to the mechanical drive train; Up to 20% of the mechanical energy is converted into heat in the electrical drive train, while only up to 2% of the mechanical energy is lost in the mechanical drive train. The speed of the combustion engine is usually changed using a manual transmission and cannot be kept constant with the parallel hybrid drive. Fuel savings in a car with a parallel hybrid drive are achieved if the car battery is fully charged before driving.

Die Nachteile eines Parallel-Hybrid Antriebs sollen mit dem Seriell-Hybrid Antrieb beseitigt werden. Das Auto mit einem elektrischen Antrieb wird zum Zweck der Gewichtsreduzierung mit einem vergleichsweise kleineren Autoakkumulator ausgestattet; auf Basis der entstandenen Gewichtsersparung wird der elektrische Antrieb mit einer Einheit, bestehend aus einem Verbrennungsmotor und einem elektrischen Generator, ergänzt um den Autoakkumulator während der Fahrt, beim Bedarf, zu laden. Bei einem Seriell-Hybrid Antrieb ist der Verbrennungsmotor von der Antriebsachse des Autos abgekoppelt und läuft mit einer konstanten Drehzahl in einem Lastpunkt mit dem höchstmöglichen Wirkungsgrad. Zu den Nachteilen des Seriell-Hybrid Autos zählt, dass die Verbrennungsmotor-Generator Einheit ständig mitgefahren werden muss, was für die kürzeren Strecken nicht notwendig wäre. Zudem wird die gesamte mechanische Leistung des Verbrennungsmotors über den elektrischen Antriebsstrang mit den entsprechenden Umwandlungsverlusten an die Antriebsachse des Autos gebracht, während bei dem Parallel-Hybrid Antrieb nur ein Teil der mechanischen Leistung des Verbrennungsmotors über den elektrischen Antriebsstrang geleitet wird. Eine Kompromiss Ausführung für den Seriell-Hybrid Antrieb ist das Elektroauto, das zum Zweck der Gewichtsreduzierung mit einer kleinen Verbrennungsmotor-Generator Einheit, auch Range Extender genannt, ausgestattet ist; womit das Auto, beim Bedarf, ohne einer Fremdhilfe zur nächsten Ladesäule fahren kann. In folgenden Patent Schriften sind einige relevante Beispiele der Hybrid Antriebe für Kraftfahrzeuge beschrieben:

  • - US 2009 / 209 381 A1 - Two mode electro-mechanical transmission and control,
  • - JP 2005- 9 514 A - Controller of vehicle,
  • - US 2010 / 0 190 604 A1 - Transmission,
  • - DE 100 21 025 A1 - Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
The disadvantages of a parallel hybrid drive are intended to be eliminated with the series hybrid drive. The car with an electric drive is equipped with a comparatively smaller car battery for the purpose of reducing weight; Based on the resulting weight savings, the electric drive is supplemented with a unit consisting of an internal combustion engine and an electric generator in order to charge the car battery when necessary while driving. With a series hybrid drive, the combustion engine is decoupled from the car's drive axle and runs at a constant speed at a load point with the highest possible efficiency. One of the disadvantages of the serial hybrid car is that the combustion engine-generator unit has to be driven constantly, which would not be necessary for shorter distances. In addition, the entire mechanical power of the combustion engine is delivered to the drive axle of the car via the electric drive train with the corresponding conversion losses, whereas with the parallel hybrid drive only part of the mechanical power of the combustion engine is sent via the electric drive train. A compromise version for the serial hybrid drive is the electric car, which is equipped with a small combustion engine-generator unit, also called a range extender, for the purpose of reducing weight; This means that the car can drive to the nearest charging station without outside assistance if necessary. Some relevant examples of hybrid drives for motor vehicles are described in the following patent documents:
  • - US 2009 / 209 381 A1 - Two mode electro-mechanical transmission and control,
  • - JP 2005-9 514 A - Controller of vehicle,
  • - US 2010 / 0 190 604 A1 - transmission,
  • - DE 100 21 025 A1 - Transmissions, especially for motor vehicles.

Dies beschreibt im Kurzen den Stand der Technik.This briefly describes the state of the art.

Ein Hybrid Antrieb für das Auto bei dem der Verbrennungsmotor mit einer konstanten Drehzahl in einem Lastpunkt mit dem höchstmöglichen Wirkungsgrad läuft und die mechanische Leistung des Verbrennungsmotors über einen mechanischen Antriebsstrang ohne die elektrische Umwandlungsverluste an die Antriebsachse des Autos geleitet wird ist heutzutage nicht bekannt. Einen Hybrid Antrieb mit genannten Eigenschaften vorzuschlagen ist die Aufgabe dieser Anmeldung. Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, mit dieser ein konstantes Drehmoment des Verbrennungsmotors gehalten wird; wobei der erforderliche Teil des Drehmoments des Verbrennungsmotors über den mechanischen Antriebsstrang auf die Antriebsachse des Autos übertragen wird, der Drehmoment Überschuss des Verbrennungsmotors wird an die zwei Elektromotor/Generatoren verteilt womit ein konstantes Drehmoment des Verbrennungsmotors gewährleistet wird. Durch diese Verteilung Funktion des Drehmoments wird die Vorrichtung als Vierwellen Verteiler-Getriebe genannt und der Antrieb heißt Verteiler-Hybrid Antrieb. Verschiedene Ausführungen des Vierwellen Verteiler-Getriebes sind auf den bis dargestellt.A hybrid drive for the car in which the combustion engine runs at a constant speed at a load point with the highest possible efficiency and the mechanical power of the combustion engine is transmitted to the drive axle of the car via a mechanical drive train without electrical conversion losses is not known today. The task of this application is to propose a hybrid drive with the above-mentioned properties. This task is solved with a device with which a constant torque of the internal combustion engine is maintained; whereby the required part of the torque of the internal combustion engine is transferred to the drive axle of the car via the mechanical drive train, the excess torque of the internal combustion engine is distributed to the two electric motors/generators, which ensures a constant torque of the internal combustion engine. Due to this distribution function of the torque, the device is called a four-shaft distributor gearbox and the drive is called a distributor hybrid drive. Various versions of the four-shaft distributor gearbox are available until shown.

Die meisten Auto Antriebe sind mit einem Verteiler Getriebe ausgestattet. Das Drehmoment des Antriebs wird mithilfe eines Differenzialgetriebes an die Antriebsräder einer Antriebsachse in gleichen Teilen verteilt, weil es keinen Grund gibt ein Rad gegenüber dem Anderen zu bevorzugen. Durch die Unebenheiten der Straße und in den Kurven bekommen die Antriebsräder verschiedene Drehzahlen; unabhängig von der Drehzahl bekommt jedes Rad an der Antriebsachse vom Differenzialgetriebe das gleiche Drehmoment. Diese technische Lösung ist nur solange gut bis die beiden Antriebsräder ausreichend Grip mit dem Boden haben. Verliert ein Rad den Grip mit dem Boden und dreht durch, dann ist das Drehmoment bei diesem Rad gering, durch die Ausgleichsfunktion des Differenzialgetriebes bekommt das Gegenrad an der Antriebsachse das gleiche geringe Drehmoment und das Auto bleibt stehen. Die Betrachtung der Mittel zur Beseitigung dieses Nachteils liegt außerhalb dieses Schreibens. Das Drehmoment des Antriebs wird im Differenzialgetriebe mithilfe eines Verteiler Käfigs, auch Differenzial Käfig genannt, an die getriebenen Wellen in einem Verhältnis 50:50 bzw. 1:1 verteilt. Mit der Berücksichtigung des Drehmoments des Verteiler Käfigs wird die Drehmoment Verteilung aufgeschrieben: 100 = 50 + 50 bzw. 2 = 1 + 1; die Zahl 2 zeigt die relative Größe des Drehmoments am Differenzialkäfig bezüglich des Drehmoments an einem Rad. Der Verteiler Käfig im Differenzialgetriebe wird meistens mithilfe eines Kegelzahnradgetriebes, bestehend aus einem Kegelzahnrad, auch Ritzel genannt, und einem Tellerzahnrad, angetrieben. Die Übersetzung am Kegelzahnradgetriebe wird auch als die Endübersetzung genannt. Beträgt, beispielsweise, die Endübersetzung den Wert 10:1, dann wird die Drehmoment Verteilung für das gesamte Differenzialgetriebe an der Antriebsachse aufgeschrieben: 0,2·10 = 1 + 1; die Zahl 0,2 zeigt die relative Größe des Drehmoments an der Antriebswelle des Differenzialgetriebes an der Antriebsachse bezüglich des Drehmoments an einem Rad. Das Differenzialgetriebe an der Antriebsachse stellt eine Art dreiwellen Verteiler Getriebe dar mit einer konstanten Drehmoment Verteilung zwischen den drei Wellen. Wird, beispielsweise, an einem Rad gedreht, dann schreibt man die Drehmoment Verteilung für das Differenzialgetriebe um: 1 = 0,2·10 - 1; das Zeichen Minus zeigt, dass das Drehmoment am Gegenrad in die Gegenrichtung wirkt.Most car drives are equipped with a transfer gearbox. The torque of the drive is distributed equally to the drive wheels of a drive axle using a differential gear, because there is no reason to favor one wheel over the other. Due to the unevenness of the road and in the curves, the drive wheels get different speeds; Regardless of the speed, each wheel on the drive axle receives the same torque from the differential gear. This technical solution is only good until the two drive wheels have sufficient grip on the ground. If a wheel loses grip with the ground and spins, then the torque for this wheel is low. Due to the compensating function of the differential gear, the opposite wheel on the drive axle receives the same low torque and the car stops. The consideration of the means of eliminating this disadvantage lies outside the scope of this letter. The drive torque is distributed to the driven shafts in a ratio of 50:50 or 1:1 in the differential gear using a distributor cage, also known as a differential cage. With the torque of the distributor taken into account The torque distribution is written down in the cage: 100 = 50 + 50 or 2 = 1 + 1; The number 2 shows the relative size of the torque on the differential cage with respect to the torque on a wheel. The distributor cage in the differential gear is usually driven using a bevel gear transmission, consisting of a bevel gear, also called a pinion, and a plate gear. The gear ratio on the bevel gear transmission is also called the final gear ratio. For example, if the final gear ratio is 10:1, then the torque distribution for the entire differential gear on the drive axle is recorded: 0.2*10 = 1 + 1; The number 0.2 shows the relative size of the torque on the drive shaft of the differential gear on the drive axle with respect to the torque on a wheel. The differential gear on the drive axle represents a type of three-shaft distributor gear with a constant torque distribution between the three shafts. If, for example, a wheel is turned, the torque distribution for the differential gear is rewritten: 1 = 0.2 10 - 1; The minus sign shows that the torque on the mating gear acts in the opposite direction.

Bei den Allradgetriebenen Autos wird das Drehmoment des Antriebs an die zwei Antriebsachsen mithilfe eines Mittendifferenzialgetriebes verteilt. Bei den meisten Autos ist der Motor vorne angebracht, somit ist die vordere Antriebsachse mehr belastet und hat einen besseren Grip mit dem Boden als die Hinterachse. Logischerweise soll die vordere Antriebsachse ein größeres Drehmoment bekommen als die Hinterachse. Die ungleiche Verteilung des Drehmoments im Mittendifferenzialgetriebe erfolgt üblicherweise mithilfe eines Verteiler Käfigs in der Ausführung eines Planetenzahnradgetriebes. Bei einem Planetenzahnradgetriebe wird der Planetenradträger angetrieben; die Planetenzahnräder verteilen das Drehmoment an das Sonnenrad in der Mitte des Getriebes und an das Hohlrad, das am Verteiler Käfig befestigt ist. Beispielsweise, wird das Drehmoment in einem Verhältnis 60:40 bzw. 1,5:1 verteilt, dies bedeutet, dass der Durchmesser des Hohlrades um anderthalb Mal größer als der Durchmesser des Sonnenrades ist; im Ringspalt zwischen dem Hohlrad und dem Sonnenrad rollen die Planetenzahnräder. Das Mittendifferenzialgetriebe stellt eine Art dreiwellen Verteiler Getriebe dar mit einer konstanten Drehmoment Verteilung zwischen den drei Wellen: 100 = 60 + 40 bzw. 2,5 = 1,5 + 1; diese Drehmoment Verteilung bleibt bei allen Drehzahlen des Verteiler Käfigs und seinen Wellen bestehen; die Zahl 2,5 zeigt die relative Größe des Drehmoments am Planetenzahnradträger des Verteiler Käfigs bezüglich des Drehmoments am Sonnenrad. Die ungleiche Verteilung des Drehmoments an die zwei Antriebsachsen wirkt nur solange gut bis alle vier Räder am Auto ausreichend Grip mit dem Boden haben. Verliert, beispielsweise, ein Rad an der Hinterachse den Grip mit dem Boden und dreht durch, dann ist das Drehmoment an diesem Rad und an der Hinterachse insgesamt gering; dabei bekommt die vordere Antriebsachse vom Mittendifferenzialgetriebe ein anderthalb Mal größeres Drehmoment als das geringe Drehmoment der Hinterachse, dies für die Fortbewegung des Autos keinen wesentlichen Vorteil bringt. Die Betrachtung der Mittel zur Beseitigung dieses Nachteils liegt außerhalb dieses Schreibens.In all-wheel drive cars, the drive torque is distributed to the two drive axles using a center differential. In most cars, the engine is mounted at the front, so the front drive axle is more loaded and has better grip on the ground than the rear axle. Logically, the front drive axle should receive more torque than the rear axle. The unequal distribution of the torque in the center differential gear is usually done using a distributor cage in the form of a planetary gear gear. In a planetary gear transmission, the planet carrier is driven; The planetary gears distribute the torque to the sun gear in the center of the gearbox and to the ring gear attached to the distributor cage. For example, the torque is distributed in a ratio of 60:40 or 1.5:1, which means that the diameter of the ring gear is one and a half times larger than the diameter of the sun gear; The planetary gears roll in the annular gap between the ring gear and the sun gear. The center differential gear is a type of three-shaft distributor gear with a constant torque distribution between the three shafts: 100 = 60 + 40 or 2.5 = 1.5 + 1; this torque distribution remains at all speeds of the distributor cage and its shafts; The number 2.5 shows the relative magnitude of the torque on the planetary gear carrier of the distributor cage with respect to the torque on the sun gear. The unequal distribution of torque between the two drive axles only works well until all four wheels on the car have sufficient grip on the ground. For example, if a wheel on the rear axle loses grip with the ground and spins, then the torque on this wheel and on the rear axle as a whole is low; The front drive axle receives one and a half times more torque from the center differential gear than the low torque of the rear axle, which does not have any significant advantage for the movement of the car. The consideration of the means of eliminating this disadvantage lies outside the scope of this letter.

Für die Drehmoment Verteilung des Drehmoments des Verbrennungsmotors in einem Verteiler-Hybrid Antrieb an die Antriebsachse des Autos und an die zwei Elektromotor/Generatoren wird hier das Vierwellen Verteiler-Getriebe vorgeschlagen. Das Vierwellen Verteiler-Getriebe wird, im Wesentlichen, aus zwei Verteiler Käfige vom Typ des Planetenzahnradgetriebes zusammengebaut. Jeder der zwei Verteiler Käfige enthält drei rotierenden Elemente: Der Käfig selber und die zwei seiner Wellen. Die zwei rotierenden Elemente eines Verteiler Käfigs werden jeweils mit den zwei rotierenden Elementen des zweiten Verteiler Käfigs mithilfe von Zahnräder oder über eine Muffe in verschiedenen Kombinationen paarweise miteinander verbunden, wodurch die zwei rotierenden Verbindung Stellen entstehen und bei jedem Verteiler Käfig ein rotierendes Element frei bleibt. An die zwei rotierenden Verbindung Stellen wird jeweils eine Welle angeschlossen; diese zwei Wellen zur jeweils zwei verschiedenen Verbindung Stellen und die zwei freie rotierenden Elemente der Verteiler Käfige stellen die vier Wellen des Vierwellen Verteiler-Getriebes dar. An eine Welle zur einen Verbindung Stelle wird der Verbrennungsmotor angeschlossen, von der zweiten Welle zur zweiten Verbindung Stelle wird das Drehmoment auf die Antriebsachse des Autos übertragen. An die zwei freie rotierende Elemente der Verteiler Käfige wird jeweils ein Elektromotor/Generator angeschlossen, mit diesen die Drehmoment Verteilung unter den vier genannten Wellen gesteuert wird. Bekommt die Antriebsachse des Autos das Drehmoment von den Zahnrädern der damit verbundenen Verteiler Käfige, dann heißt dieses Vierwellen Verteiler-Getriebe vom Typ A. Bekommt die Antriebsachse des Autos das Drehmoment von den Zahnrädern der damit verbundenen zwei Wellen der Verteiler Käfige, dann heißt dieses Vierwellen Verteiler-Getriebe vom Typ B. Falls das Drehmoment an die Antriebsachse des Autos von der rotierenden Verbindung Stelle eines Verteiler Käfigs mit einer der Wellen des zweiten Verteiler Käfigs abgeleitet wird, dann heißt dieses Vierwellen Verteiler-Getriebe vom Typ C.The four-shaft distributor gearbox is proposed here for distributing the torque of the combustion engine in a distributor hybrid drive to the drive axle of the car and to the two electric motors/generators. The four-shaft distributor gearbox is, essentially, assembled from two distributor cages of the planetary gear transmission type. Each of the two distributor cages contains three rotating elements: the cage itself and the two of its shafts. The two rotating elements of a distributor cage are each connected in pairs to the two rotating elements of the second distributor cage using gears or a sleeve in various combinations, which creates the two rotating connection points and leaves one rotating element free for each distributor cage. A shaft is connected to each of the two rotating connection points; These two shafts, each to two different connection points, and the two free rotating elements of the distributor cages represent the four shafts of the four-shaft distributor gearbox. The internal combustion engine is connected to one shaft to one connection point, and from the second shaft to the second connection point transmit the torque to the drive axle of the car. An electric motor/generator is connected to the two free rotating elements of the distributor cages, with which the torque distribution among the four shafts mentioned is controlled. If the drive axle of the car gets the torque from the gears of the connected distributor cages, then this is called a four-shaft type A distributor gearbox. If the drive axle of the car gets the torque from the gears of the two shafts of the distributor cages connected to it, then this is called a four-shaft Transfer gearbox of type B. If the torque to the drive axle of the car is derived from the rotating connection point of one distributor cage with one of the shafts of the second distributor cage, then this four-shaft transfer gearbox is called type C.

Auf der ist das Vierwellen Verteiler-Getriebe für Verteiler-Hybrid Antrieb vom Typ A gezeigt. Folgende Bezeichnungen sind eingeführt:

VM
Verbrennungsmotor,
WM
Motorwelle,
W1, W2, W3, W4
Verteiler-Getriebes Wellen,
S1, S2, S3, S4
Wellen Sperren,
VK1, VK2
Verteiler Käfige,
Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6,
Zahnräder,
SG
Schaltgetriebe,
E1, E2
Elektromotor/Generatoren,
AA
Autos Antriebs Achse.
On the The four-shaft distributor gearbox for distributor hybrid drive type A is shown. The following names have been introduced:
VM
internal combustion engine,
WM
motor shaft,
W1, W2, W3, W4
distributor gear shafts,
S1, S2, S3, S4
blocking waves,
VK1, VK2
distributor cages,
Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6,
gears,
SG
manual transmission,
E1, E2
electric motor/generators,
AA
Cars drive axle.

Im Absatz [0003] wurde erwähnt, dass bei einem Auto mit Verbrennungsmotor die Drehzahl des Verbrennungsmotors mithilfe eines Schaltgetriebes in den effizienten Drehzahlbereich gebracht wird. Auf den bis ist das Schaltgetriebe SG für einen anderen Zweck bestimmt. Sobald der Verbrennungsmotor bei dem Verteiler-Hybrid Antrieb läuft, wird seine Drehzahl vom Drehzahlregler des Motors konstant gehalten. Viele elektrische Antriebe für Personenkraftwagen funktionieren ohne ein Schaltgetriebe. Bei einem Lastkraftwagen sind die Drehmoment Anforderungen an den Antrieb sehr verschieden wenn das Auto nicht beladen oder schwer beladen fährt; bei diesen Autos wird der elektrische Antrieb mit einem Schaltgetriebe ergänzt. Das Schaltgetriebe SG auf den bis kann für verschiedene Anwendungen des Verteiler-Hybrid Antriebs optional angeboten werden.In paragraph [0003] it was mentioned that in a car with an internal combustion engine, the speed of the internal combustion engine is brought into the efficient speed range using a manual transmission. On the until the manual transmission SG is intended for a different purpose. As soon as the combustion engine in the distributor hybrid drive is running, its speed is kept constant by the engine speed controller. Many electric drives for passenger cars function without a manual transmission. In a truck, the torque requirements for the drive are very different when the car is driving unloaded or heavily loaded; In these cars, the electric drive is supplemented with a manual transmission. The manual transmission SG on the until can be offered as an option for various distribution hybrid drive applications.

Ein Auto mit einem Hybrid Antrieb soll auch nur elektrisch oder nur mit dem Verbrennungsmotor fahren können. Die vier Wellen W1, W2, W3, W4 des Vierwellen Verteiler-Getriebes können mithilfe der jeweiligen Wellen Sperren S1, S2, S3, S4 wahlweise einzeln oder in verschiedenen Kombinationen gesperrt werden. Beispielsweise, wenn auf den bis die Welle W4 mithilfe der Wellen Sperre S4 gesperrt ist, dann wird beim stehenden Auto und beim laufenden Verbrennungsmotor VM der Autoakkumulator von den Elektromotor/Generatoren E1, E2 geladen. Der Verbrennungsmotor VM läuft mit einer konstanten Drehzahl in einem Lastpunkt mit dem höchstmöglichen Wirkungsgrad unabhängig von den Drehmoment Anforderungen der Antriebsachse AA des Autos. Das Sperren bzw. das Entsperren einer Welle soll in der Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs berücksichtigt werden.A car with a hybrid drive should only be able to drive electrically or only with the combustion engine. The four shafts W 1 , W 2 , W 3 , W 4 of the four-shaft distributor gearbox can be locked either individually or in various combinations using the respective shaft locks S 1 , S 2 , S 3 , S 4 . For example, if on the until the shaft W 4 is locked using the shaft lock S 4 , then when the car is stationary and the internal combustion engine VM is running, the car accumulator is charged by the electric motor/generators E 1 , E 2 . The combustion engine VM runs at a constant speed at a load point with the highest possible efficiency regardless of the torque requirements of the car's drive axle AA. Locking or unlocking a shaft should be taken into account in the control of the distributor hybrid drive.

Das Drehmoment des Verbrennungsmotors VM wird auf der durch die Welle W1 auf die Verbindung Stelle der zwei Zahnräder Z1, Z5 übertragen und von diesen Zahnrädern weiterhin an die zwei Wellen der Verteiler Käfige VK1, VK2 verteilt. Die Drehmoment Verteilung an den jeweiligen Zahnrad Paare sowie im Inneren der Verteiler Käfige VK1, VK2 soll für jede Anwendung des Verteiler-Hybrid Antriebs gezielt bestimmt werden. In einem Verteiler Käfig wird das Drehmoment zwischen den Wellen ungleich verteilt, dementsprechend wird die Welle eines Verteiler Käfigs mit dem größeren Drehmoment als die starke Welle bezeichnet, die zweite Welle mit dem kleineren Drehmoment als die schwache Welle genannt. Auf der sind die Verteiler Käfige VK1, VK2 mithilfe von Zahnrädern Z2, Z3, Z4 miteinander verbunden; von dieser Verbindung Stelle wird das Drehmoment durch die Welle W4 auf die Antriebsachse AA des Autos übertragen. Nach der Klassifizierung im Absatz [0010] gehört das Vierwellen Verteiler-Getriebe auf der zum Typ A.The torque of the internal combustion engine VM is on the transmitted through the shaft W 1 to the connection point of the two gears Z 1 , Z 5 and further distributed from these gears to the two shafts of the distributor cages VK 1 , VK 2 . The torque distribution on the respective gear pairs and inside the distributor cages VK 1 , VK 2 should be specifically determined for each application of the distributor hybrid drive. In a distributor cage, the torque is distributed unequally between the shafts. Accordingly, the shaft of a distributor cage with the larger torque is called the strong shaft, and the second shaft with the smaller torque is called the weak shaft. On the the distributor cages VK 1 , VK 2 are connected to each other using gears Z 2 , Z 3 , Z 4 ; From this connection point, the torque is transmitted through the shaft W 4 to the drive axle AA of the car. According to the classification in paragraph [0010], the four-shaft distributor gearbox belongs to the to type A.

Für die verschiedenen Anwendungen des Verteiler-Hybrid Antriebs können die Verteiler Käfige VK1, VK2 mit einer gleichen oder mit verschiedener Verteilung des Drehmoments eingesetzt werden. Zum Beispiel, die schwache Welle des Verteiler Käfigs VK1 auf der rotiert bezüglich des Verteiler Käfigs um das 10-fache schneller als die starke Welle. Für die Drehmoment Verteilung dies bedeutet, dass das Drehmoment der starken Welle auf 10 geteilt wird, davon ein zehnter Teil bekommt die schwache Welle und die übrigen neun zehnter Teile gehen an den Verteiler Käfig VK1. Die Drehmoment Verteilung für den Verteiler Käfig VK1 und die zwei seiner Wellen wird aufgeschrieben: 100 = 90 + 10 bzw. 10 = 9 + 1. Bei allen Drehzahlen ist das Drehmoment am Verteiler Käfig VK1 um das 9-fache und an der starken Welle des Verteiler Käfigs VK1 um das 10-fache größer als das Drehmoment an der schwachen Welle. Dies wird auch als eine Drehmoment Übersetzung 10:1 zwischen den Wellen eines Verteiler Käfigs genannt.For the various applications of the distributor hybrid drive, the distributor cages VK 1 , VK 2 can be used with the same or different torque distribution. For example, the weak wave of the distributor cage VK 1 on the rotates 10 times faster than the strong shaft with respect to the distributor cage. For the torque distribution this means that the torque of the strong shaft is divided into 10, of which a tenth part goes to the weak shaft and the remaining nine tenth parts go to the distributor cage VK 1 . The torque distribution for the distributor cage VK 1 and the two of its shafts is written down: 100 = 90 + 10 or 10 = 9 + 1. At all speeds, the torque at the distributor cage VK 1 is 9 times and at the strong Shaft of the distributor cage VK 1 is 10 times greater than the torque on the weak shaft. This is also called a 10:1 torque ratio between the shafts of a distributor cage.

Auf der ist an die schwache Welle W2 des Verteiler Käfigs VK1 der Elektromotor/Generator E1 angeschlossen. Bei einer Drehmoment Übersetzung 10:1 zwischen den Wellen des Verteiler Käfigs VK1 kann ein relativ schwacher Elektromotor/Generator E1 das Drehmoment an der Welle W1 und somit das Drehmoment an der Motorwelle WM des Verbrennungsmotors VM bestimmen. Bei der Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs wird das Drehmoment am Elektromotor/Generator E1 mithilfe eines Drehmoment Reglers so bedingt geregelt um das Drehmoment an der Motorwelle WM konstant zu halten.On the The electric motor/generator E 1 is connected to the weak shaft W 2 of the distributor cage VK 1 . With a torque ratio of 10:1 between the shafts of the distributor cage VK 1 , a relatively weak electric motor/generator E 1 can determine the torque on the shaft W 1 and thus the torque on the motor shaft W M of the internal combustion engine VM. When controlling the distributor hybrid drive, the torque on the electric motor/generator E 1 is conditionally regulated using a torque controller in order to keep the torque on the motor shaft W M constant.

Auf der ist der Verteiler Käfig VK1 an die Verbindung Stelle bestehend aus den Zahnräder Z2, Z3, Z4 angeschlossen. Bei einer Drehmoment Übersetzung 10:1 zwischen den Wellen des Verteiler Käfigs VK1 bekommt der Verteiler Käfig VK1 um das 9-fach größeres Drehmoment als das Drehmoment an der schwachen Welle W2. Dieses Drehmoment wird über das Zahnrad Z2 auf das Zahnrad Z4 übertragen. Andererseits wird das Drehmoment des Verteiler Käfigs VK2 über das Zahnrad Z3 ebenfalls auf das Zahnrad Z4 übertragen, wobei die Drehmomente der zwei Verteiler Käfige VK1, VK2 am Zahnrad Z4 in die Gegenrichtung wirken. Gleichen sich die entgegen gerichteten Drehmomenten am Zahnrad Z4 aus, bekommt die Welle W4 kein Drehmoment. Beispielsweise, wird die Drehmoment Übersetzung zwischen den Wellen des Verteiler Käfigs VK2 5:1 gewählt, dann erfolgt die Drehmoment Verteilung am Verteiler Käfig VK2 nach der Formel 100 = 80 + 20 bzw. 5 = 4 + 1 und der Verteiler Käfig VK2 erhält um das 4-fach größeres Drehmoment als das Drehmoment an der schwachen Welle W3, an diese der Elektromotor/Generator E2 angeschlossen ist. Bei der Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs wird das Drehmoment am Elektromotor/Generator E2 mithilfe eines Drehmoment Reglers so bedingt geregelt um die zwei Drehmomente am Zahnrad Z4 beim stehenden Auto auszugleichen und das Drehmoment an der welle W4 auf null zu setzen. Das Drehmoment des Verbrennungsmotors VM wird somit an die zwei Elektromotor/Generatoren E1, E2 verteilt und mithilfe des Drehmomentreglers für die Motorwelle WM durch die Wirkung auf das Drehmoment des Elektromotor/Generators E1 konstant gehalten.On the The distributor cage VK 1 is connected to the connection point consisting of the gears Z 2 , Z 3 , Z 4 . With a torque ratio of 10:1 between the shafts of the distributor cage VK 1 , the distributor cage VK 1 receives 9 times greater torque than the torque on the weak shaft W 2 . This torque is transferred to gear Z 4 via gear Z 2 carry. On the other hand, the torque of the distributor cage VK 2 is also transmitted to the gear Z 4 via the gear Z 3 , with the torques of the two distributor cages VK 1 , VK 2 on the gear Z 4 acting in the opposite direction. If the opposing torques on gear Z 4 balance each other out, shaft W 4 receives no torque. For example, if the torque ratio between the shafts of the distributor cage VK 2 is selected 5:1, then the torque distribution on the distributor cage VK 2 takes place according to the formula 100 = 80 + 20 or 5 = 4 + 1 and the distributor cage VK 2 receives 4 times greater torque than the torque on the weak shaft W 3 to which the electric motor/generator E 2 is connected. When controlling the distributor hybrid drive, the torque on the electric motor/generator E 2 is conditionally regulated using a torque controller in order to compensate for the two torques on the gear Z 4 when the car is stationary and to set the torque on the shaft W 4 to zero. The torque of the internal combustion engine VM is thus distributed to the two electric motor/generators E 1 , E 2 and is kept constant by the effect on the torque of the electric motor/generator E 1 using the torque controller for the motor shaft W M.

Die Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs enthält drei Regler. Mithilfe eines Drehzahlreglers wird die Drehzahl des Verbrennungsmotors VM konstant gehalten, der auf die Brennstoff Zufuhr zum Verbrennungsmotor VM wirkt. Mithilfe eines Drehmomentreglers wird das Drehmoment an der Motorwelle WM konstant gehalten, der durch die Änderung des Drehmoments des Elektromotor/Generators E1 funktioniert. Mithilfe eines Drehmomentreglers wird die Drehmoment Differenz am Zahnrad Z4 für die Welle W4 geregelt, der durch die Änderung des Drehmoments des Elektromotor/Generators E2 funktioniert. Nach einer Vorgabe vom Gaspedal wird das Drehmoment des Elektromotor/Generators E2 auf der erhöht. Das erhöhte Drehmoment wird durch die Übersetzung im Verteiler Käfig VK2 um das 4-fache verstärkt und vom Verteiler Käfig VK2 über das Zahnrad Z3 auf das Zahnrad Z4 übertragen; gleichzeitig wird das um das 5-fache verstärkte Drehmoment von der starken Welle des Verteiler Käfigs VK2 über die Verbindung Stelle der zwei Zahnräder Z5, Z1 an das Drehmoment der Motorwelle WM addiert. Daraufhin senkt der Drehmomentregler für die Motorwelle WM das Drehmoment des Elektromotor/Generators E1 um das Drehmoment an der Motorwelle WM konstant zu halten. Das gesenkte Drehmoment an der Welle W2 bewirkt die Senkung des Drehmoments am Verteiler Käfig VK1, der über das Zahnrad Z2 auf das Zahnrad Z4 wirkt. Durch die Erhöhung des Drehmoments am Verteiler Käfig VK2 und die Senkung des Drehmoments am Verteiler Käfig VK1 entsteht am Zahnrad Z4 eine Drehmoment Differenz, diese über die Welle W4 auf die Antriebsachse AA des Autos übertragen wird. Unabhängig vom Widerstand der Antriebsachse AA bzw. von einer Vorgabe vom Gaspedal läuft der Verbrennungsmotor VM mit einer konstanten Drehzahl in einem Lastpunkt mit dem höchstmöglichen Wirkungsgrad; wobei der erforderliche Teil des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM über den mechanischen Antriebsstrang auf die Antriebsachse AA des Autos übertragen wird, was dem Vorhaben aus dem Absatz [0007] entspricht.The control of the distributor hybrid drive contains three controllers. With the help of a speed controller, the speed of the internal combustion engine VM is kept constant, which affects the fuel supply to the internal combustion engine VM. The torque on the motor shaft W M is kept constant using a torque controller, which works by changing the torque of the electric motor/generator E 1 . A torque controller is used to regulate the torque difference on gear Z 4 for shaft W 4 , which works by changing the torque of electric motor/generator E 2 . After a specification from the accelerator pedal, the torque of the electric motor/generator E 2 is on the elevated. The increased torque is increased 4 times by the transmission in the distributor cage VK 2 and is transmitted from the distributor cage VK 2 via the gear Z 3 to the gear Z 4 ; At the same time, the 5-fold increased torque from the strong shaft of the distributor cage VK 2 is added to the torque of the motor shaft W M via the connection point of the two gears Z 5 , Z 1 . The torque controller for the motor shaft W M then reduces the torque of the electric motor/generator E 1 in order to keep the torque on the motor shaft W M constant. The reduced torque on the shaft W 2 causes the torque to be reduced on the distributor cage VK 1 , which acts on the gear Z 4 via the gear Z 2 . By increasing the torque on the distributor cage VK 2 and reducing the torque on the distributor cage VK 1 , a torque difference is created on the gear Z 4 , which is transmitted via the shaft W 4 to the drive axle AA of the car. Regardless of the resistance of the drive axle AA or a specification from the accelerator pedal, the internal combustion engine VM runs at a constant speed in a load point with the highest possible efficiency; whereby the required part of the torque of the internal combustion engine VM is transmitted via the mechanical drive train to the drive axle AA of the car, which corresponds to the intention from paragraph [0007].

Der Verteiler-Hybrid Antrieb wird durch die Zusammenwirkung von drei Regler gesteuert: Ein Drehzahl Regler für den Verbrennungsmotor VM und zwei Drehmoment Regler die jeweils auf die zwei Elektromotor/Generatoren E1, E2 wirken. Angenommen, auf der Abb.
1 wird die Drehmoment Differenz am Zahnrad Z4 mithilfe der zwei Drehmoment Regler beim stehenden Auto auf null geregelt. Durch die kleinen Störungen in Regelkreisen kann eine kleine Drehmoment Differenz am Zahnrad Z4 entstehen und das Auto kann in Bewegung kommen. Diesem vorzubeugen soll die Wellen Sperre S4 an der Welle W4 beim stehenden Auto von der Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs geschlossen gehalten werden; dies entspricht etwa der Funktion der Handbremse, die zur Sicherung eines stehenden Autos angezogen wird. Für den Fall das Auto zu schieben oder zu schleppen müssen soll eine Entsperrung aller Wellen Sperren S1, S2, S3, S4 vorgesehen werden. Wird die Wellen Sperre S1 gesperrt, dann wird der Verteiler-Hybrid Antrieb zu einem elektrischen Antrieb mit zwei Elektromotor/Generatoren E1, E2. Wird eine von Wellen Sperren S2, oder S3 gesperrt dann wird der Verteiler-Hybrid Antrieb zu einem Parallel-Hybrid Antrieb mit wahlweise einem Elektromotor/Generator E1 oder E2. Für das Fahren im Modus eines Parallel-Hybrid Antriebs oder, beim Bedarf, nur mit dem Verbrennungsmotor VM soll eine stufenlose Änderung der Drehzahlvorgabe am Drehzahl Regler für den Verbrennungsmotor VM vorgesehen werden um die Geschwindigkeit des Autos zu ändern können, weil der Regler für die Einhaltung der Drehmoment Differenz am Zahnrad Z4 entfällt.
The distributor hybrid drive is controlled by the interaction of three controllers: a speed controller for the combustion engine VM and two torque controllers, which each act on the two electric motors/generators E 1 , E 2 . Suppose that in the fig.
1, the torque difference on gear Z 4 is regulated to zero using the two torque controllers when the car is stationary. The small disturbances in control loops can create a small torque difference on gear Z 4 and the car can start moving. To prevent this, the shaft lock S 4 on the shaft W 4 should be kept closed by the control of the distributor hybrid drive when the car is stationary; This roughly corresponds to the function of the handbrake, which is applied to secure a stationary car. In the event that the car has to be pushed or towed, an unlocking of all shaft locks S 1 , S 2 , S 3 , S 4 should be provided. If the shaft lock S 1 is blocked, then the distributor hybrid drive becomes an electric drive with two electric motors/generators E 1 , E 2 . If one of the shaft locks S 2 or S 3 is locked then the distributor hybrid drive becomes a parallel hybrid drive with either an electric motor/generator E 1 or E 2 . For driving in the mode of a parallel hybrid drive or, if necessary, only with the combustion engine VM, a stepless change in the speed setting on the speed controller for the combustion engine VM should be provided in order to be able to change the speed of the car because the controller ensures compliance the torque difference on gear Z 4 is eliminated.

Die Funktionsweise des Verteiler-Hybrid Antriebs lässt sich wie folgt beschreiben. Das Drehmoment des Verbrennungsmotors VM auf der wird mithilfe eines Zahnradgetriebes, bestehend aus zwei Zahnräder Z1, Z5, in einem unbestimmten Verhältnis an zwei Antriebszweige verteilt. Falls ein Antriebszweig keinen Widerstand leistet, bekommt der zweite Antriebszweig das gesamte Drehmoment des Verbrennungsmotors VM, der widerstandslose Antriebszweig rotiert einfach mit. Falls der mitrotierende Antriebszweig anstatt widerstandslos zu rotieren einen negativen Widerstand leistet, sprich ein Drehmoment einbringt, dann wird dieses Drehmoment an das Drehmoment des Verbrennungsmotors VM an der Welle W1 addiert. Der Verbrennungsmotor VM kann seine Drehmoment Richtung nicht ändern; der Verteiler-Hybrid Antrieb enthält zwei Elektromotor/Generatoren E1, E2 deren Drehmoment Richtung durch die Steuerung des Antriebs bestimmt wird; durch diese Eigenschaft kann der Verteiler-Hybrid Antrieb nicht nur die überschüssige Leistung des Verbrennungsmotors VM mithilfe der Elektromotor/Generatoren E1, E2 für das Laden des Autoakkumulators aufnehmen, sondern auch eine größere Leistung an die Antriebsachse AA des Autos abgeben als der Verbrennungsmotor VM erzeugen kann. In jedem Antriebszweig ist ein Verteiler Käfig VK1 oder VK2 eingebaut mit deren Hilfe das Drehmoment in einem bestimmten Verhältnis aufgeteilt wird, beispielsweise beim Verteiler Käfig VK1 100 = 90 +10 bzw. 10 = 9 + 1, oder beim Verteiler Käfig VK2 100 = 80 + 20 bzw. 5 = 4 + 1. In jedem Antriebszweig wird der kleinere Teil des Drehmoments über die Wellen W2 oder W3 auf einen Elektromotor/Generator E1 oder E2 übertragen; der größere Teil des Drehmoments von jedem Antriebszweig wirkt über die Zahnräder Z2 oder Z3 auf das Zahnrad Z4; wobei die Drehmomente der zwei Antriebszweige am Zahnrad Z4 in die Gegenrichtung wirken. Die Drehmoment Differenz, die am Zahnrad Z4 entsteht, wird als Drehmoment über die Welle W4 auf die Antriebsachse AA des Autos übertragen. Das Drehmoment für die Antriebsachse AA wird mithilfe der Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs durch die Änderung der Drehmomente der Elektromotor/Generatoren E1, E2 geregelt; falls das Drehmoment an der Welle W4 für die Antriebsachse AA auf null geregelt wird, dann wird die gesamte Leistung des Verbrennungsmotors VM von den Elektromotor/Generatoren E1, E2 aufgenommen. Unabhängig von Anforderungen der Antriebsachse AA läuft der Verbrennungsmotor VM mit einer konstanten Drehzahl mit dem höchstmöglichen Wirkungsgrad, wobei der erforderliche Teil des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM über einen mechanischen Antriebsstrang auf die Antriebsachse AA des Autos übertragen wird.The functionality of the distributor hybrid drive can be described as follows. The torque of the internal combustion engine VM on the is distributed to two drive branches in an indefinite ratio using a gear transmission consisting of two gears Z 1 , Z 5 . If one drive branch offers no resistance, the second drive branch receives the entire torque of the combustion engine VM, the resistance-free drive branch simply rotates. If the co-rotating drive branch instead of rotating without resistance provides a negative resistance, i.e. introduces a torque, then this torque becomes the torque of the internal combustion engine VM added to shaft W 1 . The internal combustion engine VM cannot change its torque direction; the distributor hybrid drive contains two electric motor/generators E 1 , E 2 whose torque direction is determined by the control of the drive; Due to this property, the distribution hybrid drive can not only absorb the excess power of the internal combustion engine VM using the electric motor/generators E 1 , E 2 for charging the car battery, but also deliver greater power to the drive axle AA of the car than the internal combustion engine VM can generate. A distributor cage VK 1 or VK 2 is installed in each drive branch, with the help of which the torque is distributed in a certain ratio, for example in the distributor cage VK 1 100 = 90 +10 or 10 = 9 + 1, or in the distributor cage VK 2 100 = 80 + 20 or 5 = 4 + 1. In each drive branch, the smaller part of the torque is transmitted via the shafts W 2 or W 3 to an electric motor/generator E 1 or E 2 ; the larger part of the torque from each drive branch acts on the gear Z 4 via the gears Z 2 or Z 3 ; whereby the torques of the two drive branches on gear Z 4 act in the opposite direction. The torque difference that arises at gear Z 4 is transmitted as torque via shaft W 4 to the car's drive axle AA. The torque for the drive axle AA is regulated using the control of the distributor hybrid drive by changing the torques of the electric motor/generators E 1 , E 2 ; If the torque on the shaft W 4 for the drive axle AA is regulated to zero, then the entire power of the internal combustion engine VM is absorbed by the electric motor/generators E 1 , E 2 . Regardless of the requirements of the drive axle AA, the internal combustion engine VM runs at a constant speed with the highest possible efficiency, with the required part of the torque of the internal combustion engine VM being transmitted to the drive axle AA of the car via a mechanical drive train.

Auf der ist eine mögliche Ausführung des Vierwellen Verteiler-Getriebes für Verteiler-Hybrid Antrieb vom Typ B dargestellt. Das Vierwellen Verteiler-Getriebe auf der ist aus den gleichen Bestandteilen wie das Getriebe auf der in einer geänderten Ordnung zusammengebaut. Unter den drei rotierenden Elementen eines Verteiler Käfigs VK1 oder VK2 enthält die starke Welle des Verteiler Käfigs das größte Drehmoment. Auf der wird das Drehmoment für die Welle W4 von der Verbindung Stelle der starken Wellen der Verteiler Käfige VK1 und VK2 abgeleitet; dies könnte sich als ein Vorteil für die Anwendung des Verteiler-Hybrid Antriebs bei einem Lastkraftwagen erweisen. Die Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs vom Typ B ist der Steuerung des Antriebs vom Typ A ähnlich.On the A possible version of the four-shaft distributor gearbox for distributor hybrid drive type B is shown. The four-shaft distributor gearbox on the is made of the same components as the gearbox on the assembled in a modified order. Among the three rotating elements of a distributor cage VK 1 or VK 2 , the strong shaft of the distributor cage contains the greatest torque. On the the torque for the shaft W 4 is derived from the connection point of the strong shafts of the distributor cages VK 1 and VK 2 ; This could prove to be an advantage for the application of the distribution hybrid drive in a truck. The control of the Type B distributor hybrid drive is similar to the control of the Type A drive.

Eine mögliche Ausführung des Vierwellen Verteiler-Getriebes für Verteiler-Hybrid Antrieb vom Typ B ist auf der dargestellt. Im Unterschied zur sind die Starken Wellen der Verteiler Käfige VK1 und VK2 anstatt von Zahnrädern mithilfe einer Muffe miteinander verbunden. Auf der Verbindungsmuffe ist das Zahnrad Z6 befestigt womit die Drehmoment Differenz der starken Wellen über das Zahnrad Z4 auf die Welle W4 übertragen wird. Bei einer Verbindung der starken Wellen auf der mithilfe von Zahnrädern Z4, Z5, Z6 können zwischen den Zahnrädern in Übergangsphasen des Antriebs vom Zugbetrieb in den Schiebebetrieb klappernde Geräusche entstehen. Bei einer Verbindung der starken Wellen auf der mithilfe einer Muffe wird die Präzision der Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs verbessert.A possible version of the four-shaft distributor gearbox for distributor hybrid drive type B is on the shown. In contrast to The strong shafts of the distributor cages VK 1 and VK 2 are connected to each other using a sleeve instead of gears. The gear Z 6 is attached to the connecting sleeve, with which the torque difference of the strong shafts is transmitted to the shaft W 4 via the gear Z 4 . When connecting the strong waves on the With the help of gears Z 4 , Z 5 , Z 6, rattling noises can occur between the gears in transition phases of the drive from pulling operation to pushing operation. When connecting the strong waves on the Using a sleeve, the precision of the control of the distributor hybrid drive is improved.

Für die Unterbringung des Vierwellen Verteiler-Getriebes in bestehenden Auto Karosserien können die Bestandteile des Getriebes anstatt in einem Gehäuse in kleineren Teilgehäsen verbaut werden. Eine mögliche Aufteilung des Getriebes ist auf der gezeigt. Für den Erhalt der Eigenschaften des Verteiler-Hybrid Antriebs müssen die verteilten Bestandteile des Getriebes mithilfe von Wellen bzw. Kardanwellen miteinander verbunden werden.To accommodate the four-shaft distributor gearbox in existing car bodies, the components of the gearbox can be installed in smaller sub-housings instead of in a housing. A possible division of the transmission is on the shown. In order to maintain the properties of the distributor hybrid drive, the distributed components of the transmission must be connected to one another using shafts or cardan shafts.

Auf der ist eine mögliche Ausführung des Vierwellen Verteiler-Getriebes für Verteiler-Hybrid Antrieb vom Typ C dargestellt. Der Zusammenbau des Getriebes auf der ist dem Zusammenbau des Getriebes auf der ähnlich.On the A possible version of the four-shaft distributor gearbox for distributor hybrid drive type C is shown. The assembly of the gearbox on the is the assembly of the transmission on the similar.

Im Absatz [0006] wurde ein Seriell-Hybrid Antrieb mit einem kleinen Verbrennungsmotor als Range Extender erwähnt. Der Verteiler-Hybrid Antrieb ist für den Einsatz eines kleinen Verbrennungsmotors gut geeignet. Das kleine Drehmoment von einem kleinen Verbrennungsmotor soll logischerweise an die Verbindung Stelle von zwei schwachen Wellen der Verteiler Käfige VK1 und VK2 angebracht werden um in einem Antrieb mit den größeren Drehmomenten der Elektromotor/Generatoren E1, E2 mitzuwirken. Eine mögliche Ausführung des Vierwellen Verteiler-Getriebes für Verteiler-Hybrid Antrieb vom Typ A mit einem kleinen Verbrennungsmotor als Range Extender ist auf der dargestellt. Das Drehmoment des Verbrennungsmotors VM wird über die Zahnräder Z1 und Z9 an die Verbindungsmuffe der schwachen Wellen der Verteiler Käfige VK1 und VK2 angelegt. Nach der Übersetzung in den Verteiler Käfigen VK1 und VK2 wird das Drehmoment des Verbrennungsmotors VM über die Zahnräder Z2 und Z3 auf das Zahnrad Z4 und weiterhin auf die Welle W4 übertragen. Die Drehmomentübertragung über die Zahnräder Z5, Z6, Z7, Z8 ist eingeführt damit die Drehmomente von den Zahnrädern Z2 und Z3 auf die Welle W4 in die Gegenrichtung wirken. Im Absatz [0019] wurde erwähnt, dass der Verteiler-Hybrid Antrieb mithilfe der Elektromotor/Generatoren E1, E2 eine größere Leistung an die Antriebsachse AA des Autos abgeben kann als der Verbrennungsmotor VM erzeugt. Erst im Schiebebetrieb während der Fahrt bergab oder beim stehenden Auto wird das kleine Drehmoment des Verbrennungsmotors VM von den Elektromotor/Generatoren E1, E2 aufgenommen um den Autoakkumulator zu laden. Mithilfe der Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs wird gewährleistet, dass der kleine Verbrennungsmotor VM mit einer konstanten Drehzahl mit einem höchstmöglichen Wirkungsgrad läuft, und zwar unabhängig davon welcher Anteil seiner mechanischen Leistung über den mechanischen Antriebsstrang von der Antriebsachse AA des Autos aufgenommen wird.In paragraph [0006] a serial hybrid drive with a small internal combustion engine was mentioned as a range extender. The distributor hybrid drive is well suited for the use of a small combustion engine. The small torque from a small internal combustion engine should logically be attached to the connection point of two weak shafts of the distributor cages VK 1 and VK 2 in order to participate in a drive with the larger torques of the electric motor/generators E 1 , E 2 . A possible version of the four-shaft distributor gearbox for distributor hybrid drive type A with a small combustion engine as a range extender is on the shown. The torque of the internal combustion engine VM is applied via the gears Z 1 and Z 9 to the connecting sleeve of the weak shafts of the distributor cages VK 1 and VK 2 . After the transmission in the distributor cages VK 1 and VK 2 , the torque of the internal combustion engine VM is transmitted via the gears Z 2 and Z 3 to the gear Z 4 and further to the shaft W 4 . The torque transmission via the gears Z 5 , Z 6 , Z 7 , Z 8 is introduced so that the torques from the gears Z 2 and Z 3 act on the shaft W 4 in the opposite direction. In paragraph [0019] it was mentioned that the ver Splitter hybrid drive with the help of the electric motor/generators E 1 , E 2 can deliver greater power to the drive axle AA of the car than the combustion engine VM generates. Only when coasting while driving downhill or when the car is stationary is the small torque of the internal combustion engine VM absorbed by the electric motor/generators E 1 , E 2 in order to charge the car accumulator. The control of the distributor hybrid drive ensures that the small combustion engine VM runs at a constant speed with the highest possible efficiency, regardless of what proportion of its mechanical power is absorbed by the car's drive axle AA via the mechanical drive train.

Auf der ist eine mögliche Ausführung des Vierwellen Verteiler-Getriebes für Verteiler-Hybrid Antrieb vom Typ B mit einem kleinen Verbrennungsmotor VM als Range Extender dargestellt. Die Funktionsweise des Verteiler-Hybrid Antriebs auf der ist der Funktionsweise des Antriebs auf der ähnlich. Es besteht der Vorteil eines Antriebs vom Typ B gegenüber einem Antrieb vom Typ A, der im Absatz [0020] beschrieben ist.On the A possible version of the four-shaft distributor gearbox for distributor hybrid drive type B with a small combustion engine VM is shown as a range extender. How the distribution hybrid drive works on the is how the drive works similar. There is the advantage of a type B drive over a type A drive, which is described in paragraph [0020].

Im Absatz [0010] wurde definiert, dass das Vierwellen Verteiler-Getriebe, im Wesentlichen, aus zwei Verteiler Käfige vom Typ des Planetenzahnradgetriebes zusammengebaut wird. Der Einbau des Verteiler Käfigs VK1 im Vierwellen Verteiler-Getriebe auf der ist detailliert auf der gezeigt. Bei dem gewählten Typ des Planetenzahnradgetriebes wird zum Zweck einer kompakten Gestaltung auf das Sonnenzahnrad in der Mitte des Getriebes verzichtet. Innen im Verteiler Käfig VK1 ist an der schwachen Welle W2 ein Planetenzahnradträger bzw. der Rahmen Ra befestigt in diesem die vier Planetenzahnrad Paare PZ1a - PZ2a, PZ1b - PZ2b, PZ1c - PZ2c, PZ1d - PZ2d, mit ihren Wellen WPa, WPb, WPc, WPd, gelagert sind. Die gepaarten Planetenzahnräder sind miteinander fest verbunden bzw. als ein Teil gefräst sind. Die vier Planetenzahnrad Paare rollen das Hohlzahnrad HZ1 ab, das innen im Verteiler Käfig VK1 befestigt ist, und übertragen das Drehmoment auf das Hohlzahnrad HZ2, das innen im Verteiler Käfig VK1 an der starken Welle W1 befestigt ist. Am Verteiler Käfig VK1 ist außen das Zahnrad Z2 befestigt; das Zahnrad Z1 ist an der starken Welle W1 außen des Verteiler Käfigs VK1 befestigt. Im Schnitt A - A auf der sind die Planetenzahnräder PZ1a, PZ1b, PZ1c, PZ1d nicht schraffiert damit man dahinten die Kugellager für die Wellen WPa, WPb, WPc, WPd, im Rahmen Ra sieht. Für die Zahnräder des Verteiler Käfigs VK1 können beispielsweise folgenden Zähne Zahlen gewählt werden: HZ1 = 63, HZ2 = 60, PZ1 = 21, PZ2 = 18. Mit diesem Zahnräder Satz erfolgt auf die 10 Umdrehungen der schwachen Welle W2 bezüglich des Verteiler Käfigs VK1 eine Umdrehung der starken Welle W1, bzw. die Drehmoment Übersetzung zwischen den Wellen des Verteiler Käfigs VK1 beträgt 10:1. Wenn für den Verteiler Käfig VK2 der Zahnräder Satz gewählt wird: HZ1 = 66, HZ2 = 60, PZ1 = 22, PZ2 = 16, dann beträgt die Drehmoment Übersetzung zwischen den Wellen des Verteiler Käfigs VK2 5:1.In paragraph [0010] it was defined that the four-shaft distributor gearbox is, essentially, assembled from two distributor cages of the planetary gear transmission type. The installation of the distributor cage VK 1 in the four-shaft distributor gearbox on the is detailed on the shown. In the selected type of planetary gear transmission, the sun gear in the middle of the transmission is omitted for the purpose of a compact design. Inside the distributor cage VK 1, a planet gear carrier or frame Ra is attached to the weak shaft W 2 , in which the four planet gear pairs PZ1 a - PZ2 a , PZ1 b - PZ2 b , PZ1 c - PZ2 c , PZ1 d - PZ2 d , with their shafts WP a , WP b , WP c , WP d , are stored. The paired planetary gears are firmly connected to each other or are milled as one part. The four planetary gear pairs roll off the hollow gear HZ1, which is fastened inside the distributor cage VK 1 , and transmit the torque to the hollow gear HZ2, which is fastened inside the distributor cage VK 1 on the strong shaft W 1 . The gear Z 2 is attached to the outside of the distributor cage VK 1 ; The gear Z 1 is attached to the strong shaft W 1 outside of the distributor cage VK 1 . On average A - A on the The planet gears PZ1 a , PZ1 b , PZ1 c , PZ1 d are not hatched so that you can see the ball bearings for the shafts WP a , WP b , WP c , WP d , in the frame Ra. For example, the following tooth numbers can be selected for the gears of the distributor cage VK 1 : HZ1 = 63, HZ2 = 60, PZ1 = 21, PZ2 = 18. With this gear set, the 10 revolutions of the weak shaft W 2 with respect to the distributor cage are made VK 1 one revolution of the strong shaft W 1 , or the torque ratio between the shafts of the distributor cage VK 1 is 10:1. If the gear set is selected for the distributor cage VK 2 : HZ1 = 66, HZ2 = 60, PZ1 = 22, PZ2 = 16, then the torque ratio between the shafts of the distributor cage VK 2 is 5:1.

Das Drehmoment von der Welle W4 auf den bis kann weiterhin mithilfe eines dreiwellen Verteiler Getriebes auf die zwei Antriebsachsen eines Autos in einem bestimmten Verhältnis verteilt werden, wie es im Absatz [0009] beschrieben ist. Beispielsweise, wenn das Drehmoment in einem Verhältnis 60:40 verteilt wird, bleibt dieses Verhältnis bei unterschiedlichen Drehzahlen der getriebenen Wellen bestehen und kann nicht geändert werden. Alternativ zur Anwendung eines dreiwellen Verteiler Getriebes kann das Vierwellen Verteiler-Getriebe mit einem dritten Verteiler Käfig VK3 erweitert werden, wie es auf der gezeigt ist. Durch diese Erweiterung wird aus einem Vierwellen Verteiler-Getriebe das Sechswellen Verteiler-Getriebe. Das Drehmoment der Welle W1 auf der wird mithilfe eines Zahnradgetriebes, bestehend aus drei Zahnräder Z1, Z6, Z5, auf drei Antriebszweige verteilt. In jedem Antriebszweig ist ein der Verteiler Käfige VK1, VK2, VK3, eingebaut. Die Steuerung der Drehmoment Verteilung von der Welle W1 auf die Wellen W2, W3, W4, bleibt wie bei einem Vierwellen Verteiler-Getriebe bestehen. Für die Steuerung der Drehmoment Verteilung auf die Wellen W5, W6, ist im dritten Antriebszweig ein dritter Elektromotor/Generator E3 vorgesehen, dieser von einem vierten Regler in der Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs gesteuert wird. Der vierte Regler bewirkt die Änderung des Drehmoments an der Welle W6, durch die Änderung des Drehmoments des Elektromotor/Generators E3. Leistet der Elektromotor/Generator E3 keinen Widerstand, dann bekommt die Welle W6 kein Drehmoment, der Verteiler Käfig VK3 rotiert mit dem Zahnrad Z5 einfach mit. Der Elektromotor/Generator E3 ist an die schwache Welle W3 des Verteiler Käfigs VK3 angeschlossen damit er mit relativ kleinen Änderungen eigenen Drehmoments die Umverteilung des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM im Getriebe bewirken kann. Bekommen die zwei Drehmoment Regler für die Wellen W4 und W6 vom Gaspedal die gleiche Vorgabe, dann erhalten die Antriebsachsen AA1 und AA2 das gleiche Drehmoment. Ähnlich wie auf einer Wippe, kann das Drehmoment mithilfe der Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs unter den Antriebsachsen AA1 und AA2 größer oder kleiner umverteilt werden. Das Drehmoment von den Verteiler Käfige VK2 und VK3 wird über die Zahnräder Z5, Z6, Z1 an das Drehmoment der Welle W1 addiert und durch die Wirkung des Drehmoment Reglers für die Motorwelle WM dadurch ausgeglichen, dass das Drehmoment des Elektromotor/Generators E1 gesenkt wird, damit das Drehmoment am Verbrennungsmotor VM konstant bleibt. Unabhängig von den Drehmoment Anforderungen der Antriebsachsen AA1 und AA2 erfolgt die Verteilung des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM in einem Sechswellen Verteiler-Getriebe über einen mechanischen Antriebsstrang und der Verbrennungsmotor VM läuft mit einer konstanten Drehzahl und einem konstanten Drehmoment mit seinem höchstmöglichen Wirkungsgrad.The torque from the shaft W 4 to the until can also be distributed to the two drive axles of a car in a certain ratio using a three-shaft distributor gearbox, as described in paragraph [0009]. For example, if the torque is distributed in a ratio of 60:40, this ratio remains the same at different speeds of the driven shafts and cannot be changed. As an alternative to using a three-shaft distributor gearbox, the four-shaft distributor gearbox can be expanded with a third distributor cage VK 3 , as shown on the is shown. This expansion turns a four-shaft distributor gearbox into a six-shaft distributor gearbox. The torque of the shaft W 1 on the is distributed over three drive branches using a gear transmission consisting of three gears Z 1 , Z 6 , Z 5 . One of the distributor cages VK 1 , VK 2 , VK 3 is installed in each drive branch. The control of the torque distribution from the shaft W 1 to the shafts W 2 , W 3 , W 4 remains the same as in a four-shaft distributor gearbox. To control the torque distribution to the shafts W 5 , W 6 , a third electric motor/generator E 3 is provided in the third drive branch, which is controlled by a fourth controller in the control of the distributor hybrid drive. The fourth controller causes the change in the torque on the shaft W 6 by changing the torque of the electric motor/generator E 3 . If the electric motor/generator E 3 offers no resistance, then the shaft W 6 receives no torque, the distributor cage VK 3 simply rotates with the gear Z 5 . The electric motor/generator E 3 is connected to the weak shaft W 3 of the distributor cage VK 3 so that it can redistribute the torque of the internal combustion engine VM in the transmission with relatively small changes in its own torque. If the two torque controllers for shafts W 4 and W 6 receive the same input from the accelerator pedal, then the drive axles AA 1 and AA 2 receive the same torque. Similar to a rocker, the torque can be redistributed larger or smaller between the drive axles AA 1 and AA 2 using the control of the distributor hybrid drive. The torque from the distributor cages VK 2 and VK3 is added to the torque of the shaft W 1 via the gears Z 5 , Z 6 , Z 1 and is balanced by the action of the torque controller for the motor shaft W M in that the torque of the electric motor /Generator E 1 is lowered so that the torque on the combustion engine VM remains constant. Regardless of the torque requirements of the drive axles AA 1 and AA 2 , the torque of the internal combustion engine VM is distributed in a six-shaft transfer gearbox via a mechanical drive train and the internal combustion engine VM runs at a constant speed and a constant torque with its highest possible efficiency.

Für den Einsatz des Verteiler-Hybrid Antriebs bei einem Fahrzeug mit drei Antriebsachsen wird das Sechswellen Verteiler-Getriebe, wie auf der , weiterhin mit einem Verteiler Käfig VK4 erweitert, wodurch ein Achtwellen Verteiler-Getriebe entsteht. Eine mögliche Ausführung für das Achtwellen Verteiler-Getriebe ist auf der dargestellt. Die Größe des Drehmoments für die Welle W8 wird durch das Drehmoment des Elektromotor/Generators E4 bestimmt. Leistet der Elektromotor/Generator E4 keinen Widerstand, dann bekommt die Welle W8 kein Drehmoment, der Verteiler Käfig VK4 rotiert einfach mit. Für eine gelegentliche Trennung des Verteiler Käfigs VK4 vom mechanischen Antriebsstrang des Autos ist auf der eine Kupplung K vorgesehen. Ähnlich dem Vorbild auf der ist der Verteiler Käfig VK4 auf der in einem separaten Teilgehäuse gezeigt. Das Drehmoment für die Welle W8 wird mithilfe eines fünften Reglers in der Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs geregelt, der auf den Elektromotor/Generator E4 wirkt. Der Elektromotor/Generator E4 ist an die schwache Welle W7 des Verteiler Käfigs VK4 angeschlossen damit er mit relativ kleinen Änderungen eigenen Drehmoments die Umverteilung des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM im Getriebe bewirken kann. Bekommen die drei Drehmoment Regler für die Wellen W4, W6, W8, vom Gaspedal die gleiche Vorgabe, dann wird das Drehmoment des Verbrennungsmotors VM in gleichen Teilen auf die drei Antriebsachsen AA1, AA2, AA3, verteilt. In der Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs kann eine beliebige Umverteilung des Drehmoments zwischen den Antriebsachsen des Autos definiert werden. Unabhängig von der Verteilung des Drehmoments auf die Antriebsachsen erfolgt die Übertragung des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM über einen mechanischen Antriebsstrang und der Verbrennungsmotor VM läuft mit einer konstanten Drehzahl und einem konstanten Drehmoment mit seinem höchstmöglichen Wirkungsgrad.To use the distributor hybrid drive in a vehicle with three drive axles, the six-shaft distributor gearbox is used, as shown on the , further expanded with a VK 4 distributor cage, creating an eight-shaft distributor gearbox. A possible version for the eight-shaft distributor gearbox is on the shown. The magnitude of the torque for the shaft W 8 is determined by the torque of the electric motor/generator E 4 . If the electric motor/generator E 4 offers no resistance, then the shaft W 8 receives no torque, the distributor cage VK 4 simply rotates. For an occasional separation of the distributor cage VK 4 from the car's mechanical drive train is on the a clutch K is provided. Similar to the model on the is the distributor cage VK 4 on the shown in a separate partial housing. The torque for the shaft W 8 is regulated using a fifth regulator in the control of the distributor hybrid drive, which acts on the electric motor/generator E 4 . The electric motor/generator E 4 is connected to the weak shaft W 7 of the distributor cage VK 4 so that it can redistribute the torque of the internal combustion engine VM in the transmission with relatively small changes in its own torque. If the three torque controllers for the shafts W 4 , W 6 , W 8 receive the same input from the accelerator pedal, then the torque of the internal combustion engine VM is distributed in equal parts to the three drive axles AA 1 , AA 2 , AA 3 . In the control of the distribution hybrid drive, any redistribution of torque between the drive axles of the car can be defined. Regardless of the distribution of the torque to the drive axles, the torque of the internal combustion engine VM is transmitted via a mechanical drive train and the internal combustion engine VM runs at a constant speed and a constant torque with its highest possible efficiency.

Auf den Abbildungen von bis sind folgenden Bezeichnungen vorgenommen:

VM
Verbrennungsmotor;
WM
Motorwelle;
W1, W2, W3, W4, W5, W6, W7, W8
Verteiler-Getriebes Wellen;
S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8
Wellen Sperren;
VK1, VK2, VK3, VK4
Verteiler Käfige;
Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, Z7, Z8, Z9
Zahnräder;
SG
Schaltgetriebe;
E1, E2, E3, E4
Elektromotor/Generatoren;
AA1, AA2, AA3
Autos Antriebs Achsen;
Ra
Rahmen im Verteiler Käfig;
WPa, WPb, WPc, WPd
Planetenzahnrad Wellen;
PZ1a - PZ2a, PZ1b - PZ2b, PZ1c - PZ2c, PZ1d - PZ2d
Planetenzahnrad Paare;
HZ1, HZ2
Hohl Zahnräder;
K -
Kupplung.
On the pictures of until are given the following designations:
VM
internal combustion engine;
WM
motor shaft;
W1, W2, W3, W4, W5, W6, W7, W8
distributor gear shafts;
S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8
Lock Waves;
VK1, VK2, VK3, VK4
distributor cages;
Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, Z7, Z8, Z9
gears;
SG
manual transmission;
E1, E2, E3, E4
electric motor/generators;
AA1, AA2, AA3
cars drive axles;
Ra
frame in distributor cage;
WPa, WPb, WPc, WPd
planetary gear shafts;
PZ1a - PZ2a, PZ1b - PZ2b, PZ1c - PZ2c, PZ1d - PZ2d
planetary gear pairs;
HZ1, HZ2
hollow gears;
K-
Coupling.

Claims (3)

Ein Verteiler-Hybrid Antrieb für ein Fahrzeug, der, im Wesentlichen, aus einem Verbrennungsmotor VM, zwei Elektromotor/Generatoren E1, E2, einem Vierwellen Verteiler-Getriebe und einer Steuereinheit besteht, bei dem der erforderliche Teil des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM mithilfe des Vierwellen Verteiler-Getriebes über einen mechanischen Antriebsstrang auf eine Antriebsachse AA des Fahrzeugs übertragen wird und der überschüssige Teil des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM von den Elektromotor/Generatoren E1, E2 aufgenommen wird um den Fahrzeugakkumulator zu laden; wobei, unabhängig von den Drehmoment Anforderungen der Antriebsachse AA, der Verbrennungsmotor VM mit einer konstanten Drehzahl und einem konstanten Drehmoment mit seinem höchstmöglichen Wirkungsgrad läuft. Der höchstmögliche Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors VM wird mithilfe einer Steuereinheit durch die Zusammenwirkung der drei Regler gewährleistet: - einen ersten Regler für eine konstante Drehzahl des Verbrennungsmotors VM, der auf die Zufuhr des Brennstoffs an den Verbrennungsmotor VM wirkt; - einen zweiten Regler für ein konstantes Drehmoment des Verbrennungsmotors VM, der durch die Änderung des Drehmoments des Elektromotor/Generators E1 das konstante Drehmoment an der Motorwelle WM hält; - einen dritten Regler, dieser den Drehmoment Anteil des Verbrennungsmotors VM für die Übertragung auf die Antriebsachse AA bestimmt, indem er eine Änderung der Drehmoment Verteilung bei dem Verteiler-Hybrid Antrieb durch die Änderung des Drehmoments des Elektromotor/Generators E2 bewirkt. Die Verteilung des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM erfolgt mithilfe eines Vierwellen Verteiler-Getriebes, bei diesem: - das Drehmoment des Verbrennungsmotors VM über die Welle W1 dem Getriebe zugeführt wird und mithilfe von Zahnrädern auf zwei Antriebszweige verteilt wird; - in jedem Antriebszweig ein Verteiler Käfig VK1, VK2 vom Typ eines Planetenzahnradgetriebes eingebaut ist, mit dessen Hilfe das zugeführte Drehmoment in jedem Antriebszweig, in einem bestimmten Verhältnis, in einen kleineren und einen größeren Teil aufgeteilt wird; - ein Teil des Drehmoments der beiden Verteiler Käfige VK1, VK2 wird über die Wellen W2, W3 jeweils auf einen Elektromotor/Generator E1, E2 übertragen, diesen Drehmomente jeweils mithilfe des zweiten und des dritten Reglers in der Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs wie oben definiert geregelt werden; - der zweite Teil des Drehmoments der beiden Verteiler Käfige VK1, VK2 wird auf das Zahnrad Z4 übertragen, wobei diese zwei Drehmoment Teile am Zahnrad Z4 in die Gegenrichtung wirken; - die Drehmoment Differenz am Zahnrad Z4 bestimmt das Drehmoment an der Welle W4 und wird auf die Antriebsachse AA des Fahrzeugs übertragen; - wobei jeder Verteiler Käfig VK1, VK2 drei rotierenden Elemente enthält: Der Käfig selber und die zwei seiner Wellen; in beiden Antriebszweigen darf das Drehmoment wahlweise an jedes rotierende Element der Verteiler Käfige VK1, VK2 angelegt und wahlweise von jedem der zwei verbliebenen Elemente kann das Drehmoment für die Antriebsachse AA abgeleitet werden, an das dritte rotierende Element wird jeweils einer der Elektromotor/Generatoren E1, E2 angeschlossen; durch die Wahl der verschiedenen Verbindung Kombinationen der rotierenden Elemente in beiden Antriebszweigen werden verschiedene Drehmoment Übersetzungen zwischen den vier Wellen W1, W2, W3, W4 des Getriebes erzielt um den Verteiler-Hybrid Antrieb für die verschiedenen Anwendungen anzupassen.A distributor hybrid drive for a vehicle, which essentially consists of an internal combustion engine VM, two electric motor/generators E 1 , E 2 , a four-shaft distributor gearbox and a control unit in which the required part of the torque of the internal combustion engine VM is generated using of the four-shaft distributor gearbox is transmitted via a mechanical drive train to a drive axle AA of the vehicle and the excess part of the torque of the internal combustion engine VM is absorbed by the electric motor/generators E 1 , E 2 in order to charge the vehicle accumulator; wherein, regardless of the torque requirements of the drive axle AA, the internal combustion engine VM runs at a constant speed and a constant torque with its highest possible efficiency. The highest possible efficiency of the internal combustion engine VM is ensured by means of a control unit through the interaction of three regulators: - a first constant speed regulator of the internal combustion engine VM, which acts on the supply of fuel to the internal combustion engine VM; - a second controller for a constant torque of the internal combustion engine VM, which maintains the constant torque on the motor shaft W M by changing the torque of the electric motor/generator E 1 ; - a third controller, which determines the torque share of the internal combustion engine VM for transmission to the drive axle AA by changing the torque distribution Distributor hybrid drive is caused by changing the torque of the electric motor/generator E 2 . The torque of the internal combustion engine VM is distributed using a four-shaft distributor gearbox, in which: - the torque of the internal combustion engine VM is supplied to the transmission via the shaft W 1 and is distributed over two drive branches using gears; - a distributor cage VK 1 , VK 2 of the type of planetary gear transmission is installed in each drive branch, with the help of which the supplied torque in each drive branch is divided into a smaller and a larger part in a certain ratio; - Part of the torque of the two distributor cages VK 1 , VK 2 is transmitted via the shafts W 2 , W 3 to an electric motor/generator E 1 , E 2 , these torques are controlled using the second and third regulators in the control system Distributor hybrid drive can be regulated as defined above; - the second part of the torque of the two distributor cages VK 1 , VK 2 is transmitted to the gear Z 4 , with these two torque parts acting on the gear Z 4 in the opposite direction; - the torque difference on gear Z 4 determines the torque on shaft W 4 and is transmitted to the drive axle AA of the vehicle; - where each distributor cage VK 1 , VK 2 contains three rotating elements: the cage itself and the two of its shafts; In both drive branches, the torque can be applied either to each rotating element of the distributor cages VK 1 , VK 2 and the torque for the drive axle AA can be derived from each of the two remaining elements. One of the electric motors/generators is applied to the third rotating element E 1 , E 2 connected; By choosing the different connection combinations of the rotating elements in both drive branches, different torque ratios are achieved between the four shafts W 1 , W 2 , W 3 , W 4 of the transmission in order to adapt the distributor hybrid drive for the different applications. Ein Verteiler-Hybrid Antrieb für ein Fahrzeug mit zwei Antriebsachsen, der, im Wesentlichen, aus einem Verbrennungsmotor VM, drei Elektromotor/Generatoren E1, E2, E3, einem Sechswellen Verteiler-Getriebe und einer Steuereinheit besteht, bei dem der erforderliche Teil des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM mithilfe des Sechswellen Verteiler-Getriebes über einen mechanischen Antriebsstrang auf die zwei Antriebsachsen AA1, AA2 des Fahrzeugs verteilt wird und der überschüssige Teil des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM von den Elektromotor/Generatoren E1, E2, E3 aufgenommen wird, um den Fahrzeugakkumulator zu laden; wobei, unabhängig von den Drehmoment Anforderungen der Antriebsachsen AA1, AA2, der Verbrennungsmotor VM mit einer konstanten Drehzahl und einem konstanten Drehmoment mit seinem höchstmöglichen Wirkungsgrad läuft. Der höchstmögliche Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors VM wird mithilfe einer Steuereinheit durch die Zusammenwirkung der vier Regler gewährleistet: - einen ersten Regler für eine konstante Drehzahl des Verbrennungsmotors VM, der auf die Zufuhr des Brennstoffs an den Verbrennungsmotor VM wirkt; - einen zweiten Regler für ein konstantes Drehmoment des Verbrennungsmotors VM, der durch die Änderung des Drehmoments des Elektromotor/Generators E1 das konstante Drehmoment an der Motorwelle WM hält; - einen dritten Regler, dieser den Drehmoment Anteil des Verbrennungsmotors VM für die Übertragung auf die Antriebsachse AA1 bestimmt, indem er eine Änderung der Drehmoment Verteilung bei dem Verteiler-Hybrid Antrieb durch die Änderung des Drehmoments des Elektromotor/Generators E2 bewirkt; - einen vierten Regler, dieser den Drehmoment Anteil des Verbrennungsmotors VM für die Übertragung auf die Antriebsachse AA2 bestimmt, indem er eine Änderung der Drehmoment Verteilung bei dem Verteiler-Hybrid Antrieb durch die Änderung des Drehmoments des Elektromotor/Generators E3 bewirkt. Die Verteilung des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM erfolgt mithilfe eines Sechswellen Verteiler-Getriebes, bei diesem: - das Drehmoment des Verbrennungsmotors VM über die Welle W1 dem Getriebe zugeführt wird und mithilfe von Zahnräder auf drei Antriebszweige verteilt wird; - davon zwei Antriebszweige funktionieren wie es im Anspruch 1 definiert ist und übertragen den Anteil des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM auf die Antriebsachse AA1, dieser Anteil von der Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs bestimmt wird; - im dritten Antriebszweig ein Verteiler Käfig VK3 vom Typ eines Planetenzahnradgetriebes eingebaut ist, mit dessen Hilfe das zugeführte Drehmoment in einem bestimmten Verhältnis in einen kleineren und einen größeren Teil aufgeteilt wird; - ein Teil des Drehmoments des Verteiler Käfigs VK3 wird über die Welle W5 auf den Elektromotor/Generator E3 übertragen, dessen Drehmoment mithilfe des vierten Reglers in der Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs wie oben definiert geregelt wird; - der zweite Teil des Drehmoments des Verteiler Käfigs VK3 wird über die Welle W6 auf die Antriebsachse AA2 des Fahrzeugs übertragen; - wobei jeder Verteiler Käfig VK1, VK2, VK3 drei rotierenden Elemente enthält: Der Käfig selber und die zwei seiner Wellen; im jeden der drei Antriebszweige darf das Drehmoment wahlweise an jedes rotierendes Element der Verteiler Käfige VK1, VK2, VK3 angelegt und wahlweisevon jedem der zwei verbliebenen Elemente kann das Drehmoment für die Antriebsachsen AA1, AA2 des Fahrzeugs abgeleitet werden, an das dritte rotierende Element wird jeweils einer der Elektromotor/Generatoren E1, E2, E3 angeschlossen; durch die Wahl der verschiedenen Verbindung Kombinationen der rotierenden Elemente in drei Antriebszweigen werden verschiedene Drehmoment Übersetzungen zwischen den sechs Wellen W1, W2, W3, W4, W5, W6 des Getriebes erzielt um den Verteiler-Hybrid Antrieb für die verschiedenen Anwendungen anzupassen.A distributor hybrid drive for a vehicle with two drive axles, which essentially consists of an internal combustion engine VM, three electric motor/generators E 1 , E 2 , E 3 , a six-shaft distributor gearbox and a control unit in which the required part the torque of the internal combustion engine VM is distributed to the two drive axles AA 1 , AA 2 of the vehicle using the six-shaft distributor gearbox via a mechanical drive train and the excess part of the torque of the internal combustion engine VM is distributed by the electric motor/generators E 1 , E 2 , E 3 is recorded to charge the vehicle battery; wherein, regardless of the torque requirements of the drive axles AA 1 , AA 2 , the internal combustion engine VM runs at a constant speed and a constant torque with its highest possible efficiency. The highest possible efficiency of the internal combustion engine VM is ensured by means of a control unit through the interaction of four regulators: - a first constant speed regulator of the internal combustion engine VM, which acts on the supply of fuel to the internal combustion engine VM; - a second controller for a constant torque of the internal combustion engine VM, which maintains the constant torque on the motor shaft W M by changing the torque of the electric motor/generator E 1 ; - a third controller, which determines the torque portion of the internal combustion engine VM for transmission to the drive axle AA 1 by causing a change in the torque distribution in the distributor hybrid drive by changing the torque of the electric motor / generator E 2 ; - a fourth controller, which determines the torque share of the internal combustion engine VM for transmission to the drive axle AA 2 by causing a change in the torque distribution in the distributor hybrid drive by changing the torque of the electric motor/generator E 3 . The torque of the internal combustion engine VM is distributed using a six-shaft distributor gearbox, in which: - the torque of the internal combustion engine VM is fed to the transmission via the shaft W 1 and is distributed over three drive branches using gears; - two drive branches of which work as intended Claim 1 is defined and transmits the proportion of the torque of the internal combustion engine VM to the drive axle AA 1 , this proportion is determined by the control of the distributor hybrid drive; - in the third drive branch, a distributor cage VK 3 of the type of planetary gear transmission is installed, with the help of which the supplied torque is divided into a smaller and a larger part in a certain ratio; - part of the torque of the distributor cage VK 3 is transmitted via the shaft W 5 to the electric motor/generator E 3 , the torque of which is regulated using the fourth controller in the distributor hybrid drive control as defined above; - the second part of the torque of the distributor cage VK 3 is transmitted via the shaft W 6 to the drive axle AA 2 of the vehicle; - where each distributor cage VK 1 , VK 2 , VK 3 three rotating elements contains: The cage itself and the two of its shafts; In each of the three drive branches, the torque can optionally be applied to each rotating element of the distributor cages VK 1 , VK 2 , VK 3 and the torque for the drive axles AA 1 , AA 2 of the vehicle can optionally be derived from each of the two remaining elements to which third rotating element, one of the electric motor/generators E 1 , E 2 , E 3 is connected; By choosing the different connection combinations of the rotating elements in three drive branches, different torque ratios are achieved between the six shafts W 1 , W 2 , W 3 , W 4 , W 5 , W 6 of the transmission in order to create the distributor hybrid drive for the different Customize applications. Ein Verteiler-Hybrid Antrieb für ein Fahrzeug mit drei Antriebsachsen, AA↓1, AA↓2, AA↓3, der, im Wesentlichen, aus einem Verbrennungsmotor VM, vier Elektromotor/Generatoren E1, E2, E3, E4, einem Achtwellen Verteiler-Getriebe und einer Steuereinheit besteht, bei dem der erforderliche Teil des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM mithilfe des Achtwellen Verteiler-Getriebes über einen mechanischen Antriebsstrang auf die drei Antriebsachsen AA1, AA2, AA3 des Fahrzeugs verteilt wird und der überschüssige Teil des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM von den Elektromotor/Generatoren E1, E2, E3, E4 aufgenommen wird um den Fahrzeugakkumulator zu laden; wobei, unabhängig von den Drehmoment Anforderungen der Antriebsachsen AA1, AA2, AA3, der Verbrennungsmotor VM mit einer konstanten Drehzahl und einem konstanten Drehmoment mit seinem höchstmöglichen Wirkungsgrad läuft. Der höchstmögliche Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors VM wird mithilfe einer Steuereinheit durch die Zusammenwirkung der fünf Regler gewährleistet: - einen ersten Regler für eine konstante Drehzahl des Verbrennungsmotors VM, der auf die Zufuhr des Brennstoffs an den Verbrennungsmotor VM wirkt; - einen zweiten Regler für ein konstantes Drehmoment des Verbrennungsmotors VM, der durch die Änderung des Drehmoments des Elektromotor/Generators E1 das konstante Drehmoment an der Motorwelle WM hält; - einen dritten Regler, dieser den Drehmoment Anteil des Verbrennungsmotors VM für die Übertragung auf die Antriebsachse AA1 bestimmt, indem er eine Änderung der Drehmoment Verteilung bei dem Verteiler-Hybrid Antrieb durch die Änderung des Drehmoments des Elektromotor/Generators E2 bewirkt; - einen vierten Regler, dieser den Drehmoment Anteil des Verbrennungsmotors VM für die Übertragung auf die Antriebsachse AA2 bestimmt, indem er eine Änderung der Drehmoment Verteilung bei dem Verteiler-Hybrid Antrieb durch die Änderung des Drehmoments des Elektromotor/Generators E3 bewirkt; - einen fünften Regler, dieser den Drehmoment Anteil des Verbrennungsmotors VM für die Übertragung auf die Antriebsachse AA3 bestimmt, indem er eine Änderung der Drehmoment Verteilung bei dem Verteiler-Hybrid Antrieb durch die Änderung des Drehmoments des Elektromotor/Generators E4 bewirkt. Die Verteilung des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM erfolgt mithilfe eines Achtwellen Verteiler-Getriebes, bei diesem: - das Drehmoment des Verbrennungsmotors VM über die Welle W1 dem Getriebe zugeführt wird und mithilfe von Zahnräder auf vier Antriebszweige verteilt wird; - davon zwei Antriebszweige funktionieren wie es im Anspruch 1 definiert ist und übertragen den Anteil des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM auf die Antriebsachse AA1, dieser Anteil von der Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs bestimmt wird; - der dritte Antriebszweig funktioniert wie es im Anspruch 2 definiert ist und überträgt den Anteil des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM auf die Antriebsachse AA2, dieser Anteil von der Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs bestimmt wird; - im vierten Antriebszweig ein Verteiler Käfig VK4 vom Typ eines Planetenzahnradgetriebes eingebaut ist, mit dessen Hilfe das zugeführte Drehmoment in einem bestimmten Verhältnis in einen kleineren und einen größeren Teil aufgeteilt wird; - ein Teil des Drehmoments des Verteiler Käfigs VK4 wird über die Welle W7 auf den Elektromotor/Generator E4 übertragen, dessen Drehmoment mithilfe des fünften Reglers in der Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs wie oben definiert geregelt wird; - der zweite Teil des Drehmoments des Verteiler Käfigs VK4 wird über die Welle W8 auf die Antriebsachse AA3 des Fahrzeugs übertragen; - wobei jeder Verteiler Käfig VK1, VK2, VK3, VK4 drei rotierenden Elemente enthält: Der Käfig selber und die zwei seiner Wellen; im jeden der drei Antriebszweige darf das Drehmoment wahlweise an jedes rotierende Element der Verteiler Käfige VK1, VK2, VK3, VK4 angelegt und wahlweise vom jeden der zwei gebliebenen Elemente kann das Drehmoment für die Antriebsachsen AA1, AA2, AA3 des Fahrzeugs abgeleitet werden, an das dritte rotierende Element wird jeweils einer der Elektromotor/Generatoren E1, E2, E3, E4 angeschlossen; durch die Wahl der verschiedenen Verbindung Kombinationen der rotierenden Elemente in vier Antriebszweigen werden verschiedene Drehmoment Übersetzungen zwischen den acht Wellen W1, W2, W3, W4, W5, W6, W7, W8 des Getriebes erzielt um den Verteiler-Hybrid Antrieb für die verschiedenen Anwendungen anzupassen.A distribution hybrid drive for a vehicle with three drive axles, AA↓1, AA↓2, AA↓3, which essentially consists of an internal combustion engine VM, four electric motor/generators E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , an eight-shaft distributor gearbox and a control unit, in which the required part of the torque of the internal combustion engine VM is distributed using the eight-shaft distributor gearbox via a mechanical drive train to the three drive axles AA 1 , AA 2 , AA 3 of the vehicle and the excess part the torque of the internal combustion engine VM is absorbed by the electric motor/generators E 1 , E 2 , E 3 , E 4 in order to charge the vehicle accumulator; wherein, regardless of the torque requirements of the drive axles AA 1 , AA 2 , AA 3 , the internal combustion engine VM runs at a constant speed and a constant torque with its highest possible efficiency. The highest possible efficiency of the internal combustion engine VM is ensured by means of a control unit through the interaction of five regulators: - a first constant speed regulator of the internal combustion engine VM, which acts on the supply of fuel to the internal combustion engine VM; - a second controller for a constant torque of the internal combustion engine VM, which maintains the constant torque on the motor shaft W M by changing the torque of the electric motor/generator E 1 ; - a third controller, which determines the torque portion of the internal combustion engine VM for transmission to the drive axle AA 1 by causing a change in the torque distribution in the distributor hybrid drive by changing the torque of the electric motor / generator E 2 ; - a fourth controller, which determines the torque portion of the internal combustion engine VM for transmission to the drive axle AA 2 by causing a change in the torque distribution in the distributor hybrid drive by changing the torque of the electric motor/generator E 3 ; - a fifth controller, which determines the torque share of the internal combustion engine VM for transmission to the drive axle AA 3 by causing a change in the torque distribution in the distributor hybrid drive by changing the torque of the electric motor/generator E 4 . The torque of the internal combustion engine VM is distributed using an eight-shaft distributor gearbox, in which: - the torque of the internal combustion engine VM is fed to the transmission via shaft W 1 and is distributed to four drive branches using gears; - two drive branches of which work as intended Claim 1 is defined and transmits the proportion of the torque of the internal combustion engine VM to the drive axle AA 1 , this proportion is determined by the control of the distributor hybrid drive; - the third drive branch works as it should Claim 2 is defined and transmits the proportion of the torque of the internal combustion engine VM to the drive axle AA 2 , this proportion is determined by the control of the distributor hybrid drive; - in the fourth drive branch, a distributor cage VK 4 of the type of planetary gear transmission is installed, with the help of which the supplied torque is divided into a smaller and a larger part in a certain ratio; - part of the torque of the distributor cage VK 4 is transmitted via the shaft W 7 to the electric motor/generator E 4 , the torque of which is regulated using the fifth regulator in the control system of the distributor hybrid drive as defined above; - the second part of the torque of the distributor cage VK 4 is transmitted via the shaft W 8 to the drive axle AA 3 of the vehicle; - where each distributor cage VK 1 , VK 2 , VK 3 , VK 4 contains three rotating elements: the cage itself and the two of its shafts; In each of the three drive branches, the torque can be applied either to each rotating element of the distributor cages VK 1 , VK 2 , VK 3 , VK 4 and the torque for the drive axles AA 1 , AA 2 , AA 3 can be applied either from each of the two remaining elements of the vehicle, one of the electric motor/generators E 1 , E 2 , E 3 , E 4 is connected to the third rotating element; By choosing the different connection combinations of the rotating elements in four drive branches, different torque ratios are achieved between the eight shafts W 1 , W 2 , W 3 , W 4 , W 5 , W 6 , W 7 , W 8 of the transmission around the distributor -Hyb rid drive to adapt to different applications.
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