DE102022111986A1

DE102022111986A1 - Planetenzahnradsatz-getriebevorrichtung für hybridfahrzeuge

Info

Publication number: DE102022111986A1
Application number: DE102022111986.6A
Authority: DE
Inventors: Jing Ma; Lin Yang; Wei Guan; Shutao Yao; Binlong Li; Junyuan Su; Ming SONG; Chaowei Li; Chongsheng Bi; Jing Bai; Hongyuan Zhao; Wensheng Wu; Hong Zhou; Xueyong Han; Ling Mu
Original assignee: Harbin Dongan Automotive Engine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Harbin Dongan Automotive Engine Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2021-09-03
Filing date: 2022-05-12
Publication date: 2023-03-09
Also published as: JP7326533B2; CN113665346A; US20230074324A1; US11685251B2; JP2023037558A; CN113665346B

Abstract

Es wird eine Planetenzahnradsatz-Getriebevorrichtung eines Hybridfahrzeugs geschaffen, die zu dem technischen Gebiet der Getriebe gehört. Es wird eine Getriebevorrichtung eines Hybridfahrzeugs geschaffen, die auf einem Planetenzahnradsatz beruht, die eine einfache Struktur aufweist und die zweckmäßig zu warten ist. Die Getriebevorrichtung ist aus zwei Motoren, zwei Kupplungen, einem einfachen Planetenzahnradsatz und einem komplexen Planetenzahnradsatz aufgebaut. Ein Motor wird hauptsächlich für die Erzeugung von Leistung verwendet und der andere Motor wird zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet, um es vorwärts zu bewegen und zu bremsen, um Energie zurückzugewinnen. Mittels verschiedener Kombinationen der Kupplungen und der Planetenzahnradsätze und verschiedener Arbeitszustände der Kraftmaschine und der zwei Motoren kann eine Auswahl verschiedener Übersetzungsverhältnisse und verschiedener Arbeitsbetriebsarten erzielt werden. Die vorliegende Offenbarung ist zweckmäßig zu steuern, weist eine kompakte Struktur auf und nimmt wenige Teile an. Die Kupplungen und die Planetenzahnradsätze werden leicht zusammengesetzt und die Teilekosten und die Bearbeitungsschwierigkeit sind niedrig. Die Getriebevorrichtung weist die Eigenschaften einer sinnvollen Struktur, des leichten Zusammenbaus, der Fähigkeit, mehrere Betriebsarten zu erzielen, und einer hohen Kostenleistung auf.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft das technische Gebiet der Getriebe, insbesondere eine Planetenzahnradsatz-Getriebevorrichtung eines Hybridfahrzeugs.
STAND DER TECHNIK
Mit der schnellen Entwicklung und technologischen Neuerung der Kraftfahrzeugindustrie werden auf das Gebiet der Getriebe immer umfassender Hybridantriebsaggregate mit neuen Energien angewendet, so dass verschiedene Leistungskombinationsformen einer Kraftmaschine, eines Leistungsgenerators und eines Motors erfüllt werden können und die jeweiligen Vorteile der Kraftmaschine und des Motors vollständig geltend gemacht werden können. Die Hybridantriebsaggregate mit neuen Energien können die Anforderung einer Dauerfahrleistung erfüllen und haben niedrige Anforderungen an Infrastrukturen wie ein Fahrzeug mit herkömmlichem Kraftstoff. Die Hybridantriebsaggregate mit neuen Energien können die wirtschaftliche Anforderung wie ein reines Elektrofahrzeug erfüllen. Dies ist in den nächsten Jahren eine wichtige Entwicklungsrichtung für Fahrzeuge mit neuen Energien. Ein Planetenzahnradsatz kann große Übersetzungsverhältnisänderungen umsetzen und kann im Zusammenwirken mit einer Kupplung mit weniger Teilen verschiedene Leistungskombinations-Betriebsarten erzielen. Die räumliche Struktur weist eine kleine Größe und ein verhältnismäßig niedriges Gewicht auf, was eine wichtige Implementierungsform einer Getriebevorrichtung eines Hybridfahrzeugs ist.
Allerdings weist das vorhandene Hybridantriebsaggregat die Probleme einer komplexen Struktur, einer großen Anzahl von Teilen, hoher Teilekosten und hoher Bearbeitungsschwierigkeit auf.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung soll die Nachteile im Stand der Technik überwinden und eine Getriebevorrichtung eines Hybridfahrzeugs schaffen, die auf einem Planetenzahnradsatz beruht, die eine einfache Struktur aufweist und zweckmäßig zu warten ist.
Die durch die vorliegende Offenbarung angenommene technische Lösung zur Lösung des technischen Problems ist wie folgt: Eine Planetenzahnradsatz-Getriebevorrichtung eines Hybridfahrzeugs enthält eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle, einen Motor am vorderen Ende, einen Motor am hinteren Ende, eine erste Kupplung und eine zweite Kupplung. Ein Ende der Eingangswelle ist mit einem Kraftmaschinenleistungssystem verbunden und das andere Ende der Eingangswelle ist über einen Planetenzahnradsatz am vorderen Ende mit dem Motor am vorderen Ende verbunden. Die zweite Kupplung ist zwischen dem anderen Ende der Eingangswelle und der Ausgangswelle angebracht. Die erste Kupplung ist zwischen dem Planetenzahnradsatz am vorderen Ende und der Ausgangswelle angebracht. Der Motor am hinteren Ende ist über einen Planetenzahnradsatz am hinteren Ende mit der Ausgangswelle verbunden. Mittels verschiedener Kombinationen der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung und verschiedener Arbeitszustände der Kraftmaschine, des Motors am hinteren Ende und des Motors am vorderen Ende kann eine Auswahl verschiedener Übersetzungsverhältnisse und verschiedener Arbeitsbetriebsarten erzielt werden.
Ferner enthält der Planetenzahnradsatz am vorderen Ende ein erstes Sonnenrad, ein erstes Planetenrad, ein zweites Sonnenrad, ein zweites Planetenrad, ein zweites Hohlrad [engl.: „outer tooth ring“] und einen zweiten Planetenträger [engl.: „planetary frame“]; der Planetenzahnradsatz am hinteren Ende enthält ein drittes Sonnenrad, ein drittes Planetenrad, ein drittes Hohlrad und einen dritten Planetenträger. in dem Planetenzahnradsatz am vorderen Ende ist das zweite Hohlrad fest beschränkt. Das erste Planetenrad ist mit dem zweiten Planetenrad starr verbunden. Das zweite Sonnenrad und der zweite Planetenträger bilden eine Übersetzungsverhältnisrelation. Das erste Sonnenrad und der zweite Planetenträger bilden eine Übersetzungsverhältnisrelation. Das erste Sonnenrad und das zweite Sonnenrad bilden eine Übersetzungsverhältnisrelation.
Das andere Ende der Eingangswelle ist mit dem zweiten Sonnenrad und mit einem Ende einer Innennabe der zweiten Kupplung verbunden. Das andere Ende der Innennabe der zweiten Kupplung ist mit der zweiten Kupplung verbunden. Ein Ende des zweiten Planetenträgers ist mit einem Ende der ersten Kupplung verbunden. Die erste Kupplung und die zweite Kupplung sind zusammen mit einem Ende eines Kupplungskorbs [engl.: „clutch frame“] verbunden und das andere Ende des Kupplungskorbs und ein Ende des dritten Planetenträgers sind zusammen mit der Ausgangswelle verbunden.
Der Motor am hinteren Ende ist mit dem dritten Sonnenrad verbunden und das dritte Hohlrad ist fest an einem Gehäuse angebracht.
Der Motor am vorderen Ende ist mit dem ersten Sonnenrad verbunden. Das zweite Planetenrad und das erste Planetenrad sind an dem zweiten Planetenträger angebracht. Das zweite Hohlrad ist fest an dem Gehäuse angebracht.
Wenn die Getriebevorrichtung in einer Betriebsart I - Elektrofahrzeug (EV) - ist, gilt ferner: Die erste Kupplung und die zweite Kupplung sind beide ausgerückt, die Kraftmaschine und der Motor am vorderen Ende arbeiten nicht und der Motor am hinteren Ende gibt allein Leistung aus, die als eine Leistungsquelle der Getriebevorrichtung dient.
Wenn die Getriebevorrichtung in der Betriebsart II - Reihenschaltung - ist, gilt ferner: Die erste Kupplung und die zweite Kupplung sind ausgerückt, die Kraftmaschine gibt Leistung aus und der Motor am vorderen Ende empfängt die Leistungsausgabe von der Kraftmaschine und überträgt die empfangene Leistung an den Motor am hinteren Ende oder speichert die Leistungsenergie in einer Batterie. Der Motor am hinteren Ende gibt Leistung aus. Die Leistungsquelle des Motors am hinteren Ende ist der Motor am vorderen Ende oder die Batterie.
Wenn die Getriebevorrichtung in der Betriebsart III - Direktantrieb I - ist, gilt ferner: Die erste Kupplung ist eingerückt, die zweite Kupplung ist ausgerückt und der Motor am hinteren Ende arbeitet nicht. Wenn die Batterie ausreichend Elektrizität besitzt, empfängt der Motor am vorderen Ende die Leistung nicht. Wenn die Batterie geladen werden muss, empfängt der Motor am vorderen Ende einen Teil der Leistungsausgabe durch die Kraftmaschine und gibt die Kraftmaschine Leistung aus, die eine Leistungsausgabe der Getriebevorrichtung ist.
Wenn die Getriebevorrichtung in der Betriebsart IV - Direktantrieb II - ist, gilt ferner: Die erste Kupplung ist ausgerückt, die zweite Kupplung ist eingerückt und der Motor am hinteren Ende arbeitet nicht. Wenn die Batterie ausreichend Elektrizität besitzt, empfängt der Motor am vorderen Ende die Leistung nicht. Wenn die Batterie geladen werden muss, empfängt der Motor am vorderen Ende einen Teil der Leistungsausgabe der Kraftmaschine und gibt die Kraftmaschine Leistung aus, die eine Leistungsausgabe der Getriebevorrichtung ist.
Wenn die Getriebevorrichtung in der Betriebsart V - Parallelschaltung I - ist, gilt ferner: Die erste Kupplung ist eingerückt und die zweite Kupplung ist ausgerückt. Wenn die Batterie ausreichend Elektrizität besitzt, arbeitet der Motor am vorderen Ende nicht. Wenn die Batterie geladen werden muss, empfängt der Motor am vorderen Ende einen Teil der Leistungsausgabe durch die Kraftmaschine und geben die Kraftmaschine und der Motor am hinteren Ende Leistung aus, die eine Leistungsausgabe der Getriebevorrichtung ist.
Wenn die Getriebevorrichtung in der Betriebsart VI - Parallelschaltung II - ist, gilt ferner: Die erste Kupplung ist ausgerückt und die zweite Kupplung ist eingerückt. Wenn die Batterie ausreichend Elektrizität besitzt, arbeitet der Motor am vorderen Ende nicht. Wenn die Batterie geladen werden muss, empfängt der Motor am vorderen Ende einen Teil der Leistungsausgabe durch die Kraftmaschine und geben die Kraftmaschine und der Motor am hinteren Ende Leistung aus, die eine Leistungsausgabe der Getriebevorrichtung ist.
Wenn die Getriebevorrichtung in der Betriebsart VII - Bremsrückgewinnung - ist, gilt ferner: Die erste Kupplung und die zweite Kupplung sind beide ausgerückt. Der Motor am hinteren Ende empfängt durch Verzögerungsbremsung eines Radsystems erzeugte Leistung.
Wenn die Getriebevorrichtung in der Betriebsart VIII - Leerlaufleistungserzeugung - ist, gilt ferner: Die erste Kupplung und die zweite Kupplung sind beide ausgerückt. Der Motor am hinteren Ende arbeitet nicht und der Motor am vorderen Ende empfängt die Leistungsausgabe durch die Kraftmaschine und speichert die empfangene Leistungsenergie in der Batterie.
Die vorliegende Offenbarung besitzt die folgenden vorteilhaften Wirkungen:

1. Es können verschiedene Leistungskombinationsformen einer Kraftmaschine, eines Leistungsgenerators und eines Motors erfüllt werden und die jeweiligen Vorteile der Kraftmaschine und des Motors können vollständig geltend gemacht werden. Wie bei einem Fahrzeug mit herkömmlichem Kraftstoff kann die Getriebevorrichtung die Anforderung einer Dauerfahrleistung erfüllen und niedrige Anforderungen an Infrastrukturen besitzen. Wie bei einem reinen Elektrofahrzeug kann die Getriebevorrichtung die wirtschaftliche Anforderung erfüllen.
2. Wegen der zwei Kupplungen und des zusammengesetzten Planetenzahnradsatzes besitzt die Planetenzahnradsatz-Getriebevorrichtung des Hybridfahrzeugs der vorliegenden Offenbarung zwei Kraftmaschinendirektzahnräder. Die zwei Kraftmaschinendirektzahnräder weisen die folgenden Vorteile auf: Die Besorgnis eines Kraftfahrzeughalters darüber, dass eine in dem Fahrzeug angebrachte Batterie nicht rechtzeitig geladen wird, über einen Motorsystemfehler und dergleichen ist verringert. Die Getriebevorrichtung weist eine Kraftmaschinen-Direktantriebsbetriebsart auf, so dass die Kraftmaschine unabhängig davon, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch oder niedrig ist, in einem optimalen Effizienzbereich arbeiten kann. Wenn das gesamte Fahrzeug bei einer niedrigeren Geschwindigkeit ist, ist das Getriebeübersetzungsverhältnis hoch und erfüllt ein Zahnrad mit niedriger Drehzahl die Dynamikeigenschaftsanforderung. Wenn das gesamte Fahrzeug bei einer hohen Geschwindigkeit ist, ist das Getriebeübersetzungsverhältnis klein und erfüllt ein Zahnrad mit hoher Drehzahl die wirtschaftliche Anforderung.
3. Ein Planetenzahnradsatz kann große Übersetzungsverhältnisänderungen umsetzen und kann verschiedene Leistungskombinations-Betriebsarten mit weniger Teilen im Zusammenwirken mit der Kupplung erzielen. Die räumliche Struktur weist eine kleine Größe und ein verhältnismäßig niedriges Gewicht auf. Der Planetenzahnradsatz am vorderen Ende ist ein zusammengesetzter Planetenzahnradsatz, der eine äußerst einfache Struktur aufweist und nur zwei Sonnenräder, eine Planetenradanordnung, ein Hohlrad und einen Planetenträger enthält, so dass er insgesamt leicht zu implementieren ist und niedrige Kosten aufweist.
4. Die vorliegende Offenbarung ist zweckmäßig zu steuern, weist eine kompakte Struktur auf und nimmt wenige Teile an. Die Kupplungen und die Planetenzahnradsätze werden leicht zusammengesetzt und die Teilekosten und die Bearbeitungsschwierigkeit sind niedrig. Die Getriebevorrichtung weist die Eigenschaften einer sinnvollen Struktur, des leichten Zusammenbaus, der Fähigkeit, mehrere Betriebsarten zu erzielen, und der hohen Kostenleistung auf.

Figurenliste

1 ist ein Hebeldiagramm der Betriebsart 1 - EV;
2 ist ein schematisches Strukturdiagramm der Betriebsart 1 - EV;
3 ist ein Hebeldiagramm der Betriebsart 2 - Reihenschaltung;
4 ist ein schematisches Strukturdiagramm der Betriebsart 2 - Reihenschaltung;
5 ist ein Hebeldiagramm der Betriebsart 3 - Direktantrieb 1;
6 ist ein schematisches Strukturdiagramm der Betriebsart 3 - Direktantrieb 1;
7 ist ein Hebeldiagramm der Betriebsart 4 - Direktantrieb 2;
8 ist ein schematisches Strukturdiagramm der Betriebsart 4 - Direktantrieb 2;
9 ist ein Hebeldiagramm der Betriebsart 5 - Parallelschaltung 1;
10 ist ein schematisches Strukturdiagramm der Betriebsart 5 - Parallelschaltung 1;
11 ist ein Hebeldiagramm der Betriebsart 6 - Parallelschaltung 2;
12 ist ein schematisches Strukturdiagramm der Betriebsart 6 - Parallelschaltung 2;
13 ist ein Hebeldiagramm der Betriebsart 7 - Bremsrückgewinnung;
14 ist ein schematisches Strukturdiagramm der Betriebsart 7 - Bremsrückgewinnung;
15 ist ein Hebeldiagramm der Betriebsart 8 - Leerlaufleistungserzeugung; und
16 ist ein schematisches Strukturdiagramm der Betriebsart 8 - Leerlaufleistungserzeugung.

11: Eingangswelle;
12: Innennabe der zweiten Kupplung
13: Kupplungskorb;
14: Ausgangswelle;
15: erste Kupplung;
16: zweite Kupplung;
17: Motor am hinteren Ende;
18: Motor am vorderen Ende;
19: Gehäuse;
21: erstes Sonnenrad;
22: erstes Planetenrad;
31: zweites Sonnenrad;
32: zweites Planetenrad;
33: zweiter Planetenträger;
34: zweites Hohlrad;
41: drittes Sonnenrad;
42: drittes Planetenrad;
43: dritter Planetenträger;
44: drittes Hohlrad.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Um die Aufgaben, Strukturen und Funktionen der vorliegenden Offenbarung besser zu verstehen, ist die vorliegende Offenbarung im Folgenden zusammen mit den beigefügten Zeichnungen weiter ausführlich beschrieben.
Eine Planetenzahnradsatz-Getriebevorrichtung eines Hybridfahrzeugs enthält eine Eingangswelle 11, eine Innennabe 12 der zweiten Kupplung, einen Kupplungskorb 13, eine Ausgangswelle 14, eine erste Kupplung 15, eine zweite Kupplung 16, einen Motor 17 am hinteren Ende, einen Motor 18 am vorderen Ende, einen Planetenzahnradsatz am vorderen Ende und einen Planetenzahnradsatz am hinteren Ende. Der Planetenzahnradsatz am vorderen Ende enthält ein erstes Sonnenrad 21, ein erstes Planetenrad 22, ein zweites Sonnenrad 31, ein zweites Planetenrad 32, ein zweites Hohlrad 34 und einen zweiten Planetenträger 33. Der Planetenzahnradsatz am hinteren Ende enthält ein drittes Sonnenrad 41, ein drittes Planetenrad 42, ein drittes Hohlrad 44 und einen dritten Planetenträger 43. Das zweite Hohlrad 34 ist in dem Planetenzahnradsatz am vorderen Ende fest beschränkt. Das erste Planetenrad 22 ist mit dem zweiten Planetenrad 32 starr verbunden. Das zweite Sonnenrad 31 und der zweite Planetenträger 33 bilden eine Übersetzungsverhältnisrelation. Das erste Sonnenrad 21 und der zweite Planetenträger 33 bilden eine Übersetzungsverhältnisrelation. Das erste Sonnenrad 21 und das zweite Sonnenrad 31 bilden eine Übersetzungsverhältnisrelation.
Die Planetenzahnradsatz-Getriebevorrichtung des Hybridfahrzeugs weist drei Antriebsaggregate auf: das Kraftmaschinenleistungssystem, den Motor 17 am hinteren Ende und den Motor 18 am vorderen Ende.
Ein Ende der Innenwelle 11 ist mit dem Kraftmaschinenleistungssystem verbunden und das andere Ende der Eingangswelle 11 ist über den Planetenzahnradsatz am vorderen Ende mit dem Motor 18 am vorderen Ende verbunden und die zweite Kupplung 16 ist zwischen dem anderen Ende und der Ausgangswelle 14 angebracht. Die erste Kupplung 15 ist zwischen dem Planetenzahnradsatz am vorderen Ende und der Ausgangswelle 14 angebracht. Der Motor 17 am hinteren Ende ist über den Planetenzahnradsatz am hinteren Ende mit der Ausgangswelle 14 verbunden.
Genauer:
Ein Ende der Eingangswelle 11 ist mit dem Kraftmaschinenleistungssystem verbunden und das andere Ende der Eingangswelle 11 ist mit dem zweiten Sonnenrad 31 und mit einem Ende der Innennabe 12 der zweiten Kupplung verbunden. Das andere Ende der Innennabe 12 der zweiten Kupplung ist mit der zweiten Kupplung 16 verbunden. Ein Ende des zweiten Planetenträgers 33 ist mit einem Ende der ersten Kupplung 15 verbunden. Die erste Kupplung 15 und die zweite Kupplung 16 sind zusammen mit einem Ende des Kupplungskorbs 13 verbunden und das andere Ende des Kupplungskorbs 13 und ein Ende des dritten Planetenträgers 43 sind zusammen mit der Ausgangswelle 14 verbunden.
Der Motor 17 am hinteren Ende ist mit dem dritten Sonnenrad 41 verbunden. Das dritte Planetenrad 42 ist mit dem dritten Sonnenrad 41 und mit dem dritten Hohlrad 44 gleichzeitig in Zahnradeingriff. Das dritte Planetenrad 42 ist an dem dritten Planetenträger 43 angebracht. Das dritte Hohlrad 44 ist fest an dem Gehäuse 19 angebracht.
Der Motor 18 am vorderen Ende ist mit dem ersten Sonnenrad 21 verbunden. Das erste Sonnenrad 21 ist mit dem ersten Planetenrad 22 in Zahnradeingriff. Das zweite Planetenrad 32 ist mit dem zweiten Sonnenrad 31 und mit dem zweiten Hohlrad 34 gleichzeitig in Zahnradeingriff. Das zweite Planetenrad 32 und das erste Planetenrad 22 sind an dem zweiten Planetenträger 33 angebracht. Das zweite Hohlrad 34 ist fest an dem Gehäuse 19 angebracht.
Die Auswahl der verschiedenen Übersetzungsverhältnisse und der verschiedenen Arbeitsbetriebsarten kann mittels verschiedener Kombinationen der ersten Kupplung 15 und der zweiten Kupplung 16 in verschiedenen Arbeitszuständen der Kraftmaschine, des Motors 17 am hinteren Ende und des Motors 18 am vorderen Ende erzielt werden.
Betriebsart I - EV: Die erste Kupplung 15 und die zweite Kupplung 16 sind beide ausgerückt, die Kraftmaschine und der Motor 18 am vorderen Ende arbeiten nicht und der Motor 17 am hinteren Ende gibt alleine Leistung aus, die als eine Leistungsquelle der Getriebevorrichtung dient. Der Leistungsübertragungsweg ist wie folgt: Der Motor 17 am hinteren Ende überträgt die Leistung an das dritte Sonnenrad 41. Das dritte Sonnenrad 41 überträgt die Leistung über den Planetenzahnradsatz am hinteren Ende an den dritten Planetenträger 43. Der dritte Planetenträger 43 überträgt die Leistung an die Ausgangswelle 14.
Betriebsart II - Reihenschaltung: Die erste Kupplung 15 und die zweite Kupplung 16 sind beide ausgerückt. Die Kraftmaschine gibt Leistung aus. Der Motor 18 am vorderen Ende empfängt die Leistungsausgabe durch die Kraftmaschine und überträgt die empfangene Leistung an den Motor 17 am hinteren Ende oder speichert die Leistungsenergie in einer Batterie. Der Motor 17 am hinteren Ende gibt die Leistung aus. Eine Leistungsquelle des Motors 17 am hinteren Ende ist der Motor 18 am vorderen Ende oder die Batterie. Ein Leistungsübertragungsweg ist wie folgt: Die Kraftmaschine überträgt die Leistung an das zweite Sonnenrad 31. Das zweite Sonnenrad 31 überträgt die Leistung über den Planetenzahnradsatz am vorderen Ende an das erste Sonnenrad 21. Das erste Sonnenrad 21 überträgt die Leistung an den Motor 18 am vorderen Ende. Der Motor 17 am hinteren Ende überträgt die Leistung an das dritte Sonnenrad 41. Das dritte Sonnenrad 41 überträgt die Leistung über den Planetenzahnradsatz am hinteren Ende an den dritten Planetenträger 43. Der dritte Planetenträger 43 überträgt die Leistung an die Ausgangswelle 14.
Betriebsart III - Direktantrieb I: Die erste Kupplung 15 ist eingerückt, die zweite Kupplung 16 ist im Unterschied ausgerückt und der Motor 17 am hinteren Ende arbeitet nicht. Wenn die Batterie ausreichend Elektrizität besitzt, empfängt der Motor 18 am vorderen Ende keine Leistung. Wenn die Batterie geladen werden muss, empfängt der Motor 18 am vorderen Ende einen Teil der Leistungsausgabe durch die Kraftmaschine. Die Kraftmaschine gibt Leistung aus, die eine Leistungsausgabe der Getriebevorrichtung ist. Ein Leistungsübertragungsweg ist wie folgt: Die Kraftmaschine überträgt die Leistung an das zweite Sonnenrad 31. Das zweite Sonnenrad 31 überträgt die Leistung über den Planetenzahnradsatz am vorderen Ende an den zweiten Planetenträger 33. Der zweite Planetenträger 33 überträgt die Leistung der Reihe nach an die erste Kupplung 15, an den Kupplungskorb 13 und an die Ausgangswelle 14. Wenn die Batterie geladen werden muss, überträgt das zweite Sonnenrad 31 einen Teil der Leistung über den Planetenzahnradsatz am vorderen Ende an das erste Sonnenrad 21. Das erste Sonnenrad 21 überträgt die Leistung an den Motor 18 am vorderen Ende und speichert die empfangene Leistungsenergie in der Batterie.
Betriebsart IV - Direktantrieb II: Die erste Kupplung 15 ist ausgerückt, die zweite Kupplung 16 ist eingerückt und der Motor 17 am hinteren Ende arbeitet nicht. Wenn die Batterie ausreichend Elektrizität besitzt, empfängt der Motor 18 am vorderen Ende keine Leistung. Wenn die Batterie geladen werden muss, empfängt der Motor 18 am vorderen Ende einen Teil der Leistungsausgabe durch die Kraftmaschine. Die Kraftmaschine sendet Leistung, die eine Leistungsausgabe der Getriebevorrichtung ist. Ein Leistungsübertragungsweg ist wie folgt: Die Kraftmaschine überträgt die Leistung an das zweite Sonnenrad 31. Das zweite Sonnenrad 31 überträgt die Leistung über den Planetenzahnradsatz am vorderen Ende an den zweiten Planetenträger 33. Der zweite Planetenträger 33 überträgt die Leistung der Reihe nach an die zweite Kupplung 16, an den Kupplungskorb 13 und an die Ausgangswelle 14. Wenn die Batterie geladen werden muss, überträgt das zweite Sonnenrad 31 einen Teil der Leistung über den Planetenzahnradsatz am vorderen Ende an das erste Sonnenrad 21. Das erste Sonnenrad 21 überträgt die Leistung an den Motor 18 am vorderen Ende und speichert die empfangene Leistungsenergie in der Batterie.
Betriebsart V - Parallelschaltung I: Die erste Kupplung 15 ist eingerückt und die zweite Kupplung 16 ist ausgerückt. Wenn die Batterie ausreichend Elektrizität besitzt, arbeitet der Motor 18 am vorderen Ende nicht. Wenn die Batterie geladen werden muss, empfängt der Motor 18 am vorderen Ende einen Teil der Leistungsausgabe durch die Kraftmaschine. Die Kraftmaschine und der Motor 17 am hinteren Ende geben Leistung aus, die als eine Leistungsausgabe der Getriebevorrichtung verwendet wird. Ein Leistungsübertragungsweg ist wie folgt: Die Kraftmaschine überträgt die Leistung an das zweite Sonnenrad 31. Das zweite Sonnenrad 31 überträgt die Leistung über den Planetenzahnradsatz am vorderen Ende an den zweiten Planetenträger 33. Der zweite Planetenträger 33 überträgt die Leistung der Reihe nach an die erste Kupplung 15, an den Kupplungskorb 13 und an die Ausgangswelle 14. Wenn die Batterie geladen werden muss, überträgt das zweite Sonnenrad 31 einen Teil der Leistung über den Planetenzahnradsatz am vorderen Ende an das erste Sonnenrad 21. Das erste Sonnenrad 21 überträgt die Leistung an den Motor 18 am vorderen Ende und speichert die empfangene Leistungsenergie in der Batterie oder überträgt die Leistung an den Motor 17 am hinteren Ende. Der Motor 17 am hinteren Ende überträgt die Leistung an das dritte Sonnenrad 41. Das dritte Sonnenrad 41 überträgt die Leistung über den Planetenzahnradsatz am hinteren Ende an den dritten Planetenträger 43. Der dritte Planetenträger 43 überträgt die Leistung an die Ausgangswelle 14. Die Ausgangswelle 14 empfängt gleichzeitig die Leistungsausgaben von dem Kupplungskorb 13 und von dem dritten Planetenträger 43.
Betriebsart VI - Parallelschaltung II: Die erste Kupplung 15 ist ausgerückt und die zweite Kupplung 16 ist eingerückt. Wenn die Batterie ausreichend Batterie besitzt, arbeitet der Motor 18 am vorderen Ende nicht. Wenn die Batterie geladen werden muss, empfängt der Motor 18 am vorderen Ende einen Teil der Leistungsausgabe durch die Kraftmaschine. Die Kraftmaschine und der Motor 17 am hinteren Ende geben Leistung aus, die als eine Leistungsausgabe der Getriebevorrichtung verwendet wird. Ein Leistungsübertragungsweg ist wie folgt: Die Kraftmaschine überträgt die Leistung an das zweite Sonnenrad 31. Das zweite Sonnenrad 31 überträgt die Leistung über den Planetenzahnradsatz am vorderen Ende an den zweiten Planetenträger 33. Der zweite Planetenträger 33 überträgt die Leistung der Reihe nach an die zweite Kupplung 16, an den Kupplungskorb 13 und an die Ausgangswelle 14. Wenn die Batterie geladen werden muss, überträgt das zweite Sonnenrad 31 einen Teil der Leistung über den Planetenzahnradsatz am vorderen Ende an das erste Sonnenrad 21. Das erste Sonnenrad 21 überträgt die Leistung an den Motor 18 am vorderen Ende und speichert die empfangene Leistungsenergie in der Batterie oder überträgt die Leistung an den Motor 17 am hinteren Ende. Der Motor 17 am hinteren Ende überträgt die Leistung an das dritte Sonnenrad 41. Das dritte Sonnenrad 41 überträgt die Leistung über den Planetenzahnradsatz am hinteren Ende an den dritten Planetenträger 43. Der dritte Planetenträger 43 überträgt die Leistung an die Ausgangswelle 14. Die Ausgangswelle 14 empfängt gleichzeitig die Leistungsausgaben von dem Kupplungskorb 13 und von dem dritten Planetenträger 43.
Betriebsart VII - Bremsrückgewinnung: Die erste Kupplung 15 und die zweite Kupplung 16 sind beide ausgerückt. Der Motor 17 am hinteren Ende empfängt durch Verzögerungsbremsung eines Radsystems erzeugte Leistung. Ein Leistungsübertragungsweg ist wie folgt: Die Ausgangswelle 14 überträgt die Leistung an den dritten Planetenträger 43. Der dritte Planetenträger 43 überträgt die Leistung über den Planetenzahnradsatz am hinteren Ende an das dritte Sonnenrad 41. Das dritte Sonnenrad 41 überträgt die Leistung an den Motor 17 am hinteren Ende und speichert die empfangene Leistungsenergie in der Batterie.
Betriebsart VIII - Leerlaufleistungserzeugung: Die erste Kupplung 15 und die zweite Kupplung 16 sind beide ausgerückt und der Motor 17 am hinteren Ende arbeitet nicht. Der Motor 18 am vorderen Ende empfängt die Leistungsausgabe durch die Kraftmaschine und speichert die empfangene Leistungsenergie in der Batterie. Ein Leistungsübertragungsweg ist wie folgt: Die Kraftmaschine überträgt die Leistung an das zweite Sonnenrad 31. Das zweite Sonnenrad 31 überträgt die Leistung über den Planetenzahnradsatz am vorderen Ende an das erste Sonnenrad 21. Das erste Sonnenrad 21 überträgt die Leistung an den Motor 18 am vorderen Ende.
Selbstverständlich ist die vorliegende Offenbarung durch einige Ausführungsformen beschrieben. Der Fachmann auf dem Gebiet weiß, dass an diesen Merkmalen und Ausführungsformen verschiedene Änderungen oder äquivalente Ersetzungen vorgenommen werden können, ohne von dem Erfindungsgedanken und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zusätzlich können diese Merkmale und Ausführungsformen in den Lehren der vorliegenden Offenbarung geändert werden, um eine bestimmte Situation und ein bestimmtes Material anzupassen, ohne von dem Erfindungsgedanken und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Somit ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die hier offenbarten spezifischen Ausführungsformen beschränkt und liegen alle Ausführungsformen, die in dem Umfang der Ansprüche der vorliegenden Anmeldung liegen, in dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung.

Claims

Planetenzahnradsatz-Getriebevorrichtung eines Hybridfahrzeugs, wobei die Planetenzahnradsatz-Getriebevorrichtung eine Eingangswelle (11), eine Ausgangswelle (14), einen Motor (18) am vorderen Ende, einen Motor (17) am hinteren Ende, eine erste Kupplung (15) und eine zweite Kupplung (16) umfasst, wobei ein Ende der Eingangswelle (11) mit einem Kraftmaschinenleistungssystem verbunden ist und das andere Ende der Eingangswelle (11) über einen Planetenzahnradsatz am vorderen Ende mit dem Motor (18) am vorderen Ende verbunden ist; wobei die zweite Kupplung (16) zwischen dem anderen Ende der Eingangswelle und der Ausgangswelle (14) angebracht ist; wobei die erste Kupplung (15) zwischen dem Planetenzahnradsatz am vorderen Ende und der Ausgangswelle (14) angebracht ist; wobei der Motor (17) am hinteren Ende über den Planetenzahnradsatz am hinteren Ende mit der Ausgangswelle (14) verbunden ist; und wobei mittels verschiedener Kombinationen der ersten Kupplung (15) und der zweiten Kupplung (16) und verschiedener Arbeitszustände der Kraftmaschine, des Motors (17) am hinteren Ende und des Motors (18) am vorderen Ende eine Auswahl verschiedener Übersetzungsverhältnisse und verschiedener Arbeitsbetriebsarten erzielt werden kann.
Planetenzahnradsatz-Getriebevorrichtung eines Hybridfahrzeugs nach Anspruch 1, wobei der Planetenzahnradsatz am vorderen Ende ein erstes Sonnenrad (21), ein erstes Planetenrad (22), ein zweites Sonnenrad (31), ein zweites Planetenrad (32), ein zweites Hohlrad (34) und einen zweiten Planetenträger (33) umfasst; wobei der Planetenzahnradsatz am hinteren Ende ein drittes Sonnenrad (41), ein drittes Planetenrad (42), ein drittes Hohlrad (44) und einen dritten Planetenträger (43) umfasst; wobei das zweite Hohlrad (34) in dem Planetenzahnradsatz am vorderen Ende fest beschränkt ist; wobei das erste Planetenrad (22) mit dem zweiten Planetenrad (32) starr verbunden ist; wobei das zweite Sonnenrad (31) und der zweite Planetenträger (33) eine Übersetzungsverhältnisrelation bilden; wobei das erste Sonnenrad (21) und der zweite Planetenträger (33) eine Übersetzungsverhältnisrelation bilden; wobei das erste Sonnenrad (21) und das zweite Sonnenrad (31) eine Übersetzungsverhältnisrelation bilden; wobei das andere Ende der Eingangswelle (11) mit dem zweiten Sonnenrad (31) und mit einem Ende der Innennabe (12) einer zweiten Kupplung verbunden ist; das andere Ende der Innennabe (12) der zweiten Kupplung mit der zweiten Kupplung (16) verbunden ist; ein Ende des zweiten Planetenträgers (33) mit einem Ende der ersten Kupplung (15) verbunden ist; die erste Kupplung (15) und die zweite Kupplung (16) zusammen mit einem Ende eines Kupplungskorbs (13) verbunden sind und das andere Ende des Kupplungskorbs (13) und ein Ende des dritten Planetenträgers (43) zusammen mit der Ausgangswelle (14) verbunden sind; der Motor (17) am hinteren Ende mit dem dritten Sonnenrad (41) verbunden ist und das dritte Hohlrad (44) fest an einem Gehäuse (19) angebracht ist; der Motor (18) am vorderen Ende mit dem ersten Sonnenrad (21) verbunden ist; das zweite Planetenrad (32) und das erste Planetenrad (22) an dem zweiten Planetenträger (33) angebracht sind; und das zweite Hohlrad (34) fest an dem Gehäuse (19) angebracht ist.
Planetenzahnradsatz-Getriebevorrichtung eines Hybridfahrzeugs nach Anspruch 2, wobei dann, wenn die Getriebevorrichtung in der Betriebsart I - Elektrofahrzeug (EV) - ist: die erste Kupplung (15) und die zweite Kupplung (16) beide ausgerückt sind, die Kraftmaschine und der Motor (18) am vorderen Ende nicht arbeiten und der Motor (17) am hinteren Ende alleine Leistung ausgibt, die als eine Leistungsquelle der Getriebevorrichtung dient.
Planetenzahnradsatz-Getriebevorrichtung eines Hybridfahrzeugs nach Anspruch 2, wobei dann, wenn die Getriebevorrichtung in der Betriebsart II - Reihenschaltung - ist: die erste Kupplung (15) und die zweite Kupplung (16) beide ausgerückt sind, die Kraftmaschine Leistung ausgibt und der Motor (18) am vorderen Ende die Leistungsausgabe von der Kraftmaschine empfängt und die empfangene Leistung an den Motor (17) am hinteren Ende überträgt oder die Leistungsenergie in einer Batterie speichert; der Motor (17) am hinteren Ende Leistung ausgibt und die Leistungsquelle des Motors (17) am hinteren Ende der Motor (18) am vorderen Ende oder die Batterie ist.
Planetenzahnradsatz-Getriebevorrichtung eines Hybridfahrzeugs nach Anspruch 2, wobei dann, wenn die Getriebevorrichtung in der Betriebsart III - Direktantrieb I - ist: die erste Kupplung (15) eingerückt ist, die zweite Kupplung (16) ausgerückt ist und der Motor (17) am hinteren Ende nicht arbeitet; der Motor (18) am vorderen Ende die Leistung nicht empfängt, wenn die Batterie ausreichend Elektrizität besitzt; der Motor (18) am vorderen Ende einen Teil der durch die Kraftmaschine ausgegebenen Leistung empfängt und die Kraftmaschine Leistung ausgibt, die eine Leistungsausgabe der Getriebevorrichtung ist, wenn die Batterie geladen werden muss.
Planetenzahnradsatz-Getriebevorrichtung eines Hybridfahrzeugs nach Anspruch 2, wobei dann, wenn die Getriebevorrichtung in der Betriebsart IV - Direktantrieb II - ist: die erste Kupplung (15) ausgerückt ist, die zweite Kupplung (16) eingerückt ist und der Motor (17) am hinteren Ende nicht arbeitet; der Motor (18) am vorderen Ende die Leistung nicht empfängt, wenn die Batterie ausreichend Elektrizität besitzt; der Motor (18) am vorderen Ende einen Teil der Leistungsausgabe durch die Kraftmaschine empfängt und die Kraftmaschine Leistung ausgibt, die eine Leistungsausgabe der Getriebevorrichtung ist, wenn die Batterie geladen werden muss.
Planetenzahnradsatz-Getriebevorrichtung eines Hybridfahrzeugs nach Anspruch 2, wobei dann, wenn die Getriebevorrichtung in der Betriebsart V - Parallelschaltung I - ist: die erste Kupplung (15) eingerückt ist und die zweite Kupplung (16) ausgerückt ist; der Motor (18) am vorderen Ende nicht arbeitet, wenn die Batterie ausreichend Elektrizität besitzt; der Motor (18) am vorderen Ende einen Teil der Leistungsausgabe durch die Kraftmaschine empfängt und die Kraftmaschine und der Motor (17) am hinteren Ende Leistung ausgeben, die eine Leistungsausgabe der Getriebevorrichtung ist, wenn die Batterie geladen werden muss.
Planetenzahnradsatz-Getriebevorrichtung eines Hybridfahrzeugs nach Anspruch 2, wobei dann, wenn die Getriebevorrichtung in der Betriebsart VI - Parallelschaltung II - ist: die erste Kupplung (15) ausgerückt ist und die zweite Kupplung (16) eingerückt ist; der Motor (18) am vorderen Ende nicht arbeitet, wenn die Batterie ausreichend Elektrizität besitzt; der Motor (18) am vorderen Ende einen Teil der Leistungsausgabe durch die Kraftmaschine empfängt und die Kraftmaschine und der Motor (17) am hinteren Ende Leistung ausgeben, die eine Leistungsausgabe der Getriebevorrichtung ist, wenn die Batterie geladen werden muss.
Planetenzahnradsatz-Getriebevorrichtung eines Hybridfahrzeugs nach Anspruch 2, wobei dann, wenn die Getriebevorrichtung in der Betriebsart VII - Bremsrückgewinnung- ist: die erste Kupplung (15) und die zweite Kupplung (16) beide ausgerückt sind, der Motor (17) am vorderen Ende Leistung empfängt, die durch Verzögerungsbremsung eines Radsystems erzeugt wird.
Planetenzahnradsatz-Getriebevorrichtung eines Hybridfahrzeugs nach Anspruch 2, wobei dann, wenn die Getriebevorrichtung in der Betriebsart VIII - Leerlaufleistungserzeugung - ist: die erste Kupplung (15) und die zweite Kupplung (16) beide ausgerückt sind; der Motor (17) am hinteren Ende nicht arbeitet und der Motor (18) am vorderen Ende die Leistungsausgabe durch die Kraftmaschine empfängt und die empfangene Leistungsenergie in der Batterie speichert.