DE112016004784T5 - Hybrid-Antriebsstrang - Google Patents

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DE112016004784T5
DE112016004784T5 DE112016004784.3T DE112016004784T DE112016004784T5 DE 112016004784 T5 DE112016004784 T5 DE 112016004784T5 DE 112016004784 T DE112016004784 T DE 112016004784T DE 112016004784 T5 DE112016004784 T5 DE 112016004784T5
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Germany
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gear
hybrid powertrain
input
motor
input path
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Hitoshi Katsura
Kohsuke MURATA
Taichi Kitamura
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Exedy Corp
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Exedy Corp
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    • F16H37/021—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuous variable friction gearing
    • F16H37/022—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuous variable friction gearing the toothed gearing having orbital motion
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2054—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed by controlling transmissions or clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H9/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
    • F16H9/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
    • F16H9/04—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes
    • F16H9/12—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley built-up out of relatively axially-adjustable parts in which the belt engages the opposite flanges of the pulley directly without interposed belt-supporting members
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/02—Details
    • H02K21/021—Means for mechanical adjustment of the excitation flux
    • H02K21/022—Means for mechanical adjustment of the excitation flux by modifying the relative position between field and armature, e.g. between rotor and stator
    • H02K21/023—Means for mechanical adjustment of the excitation flux by modifying the relative position between field and armature, e.g. between rotor and stator by varying the amount of superposition, i.e. the overlap, of field and armature
    • H02K21/024—Radial air gap machines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/006—Structural association of a motor or generator with the drive train of a motor vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K2006/381—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches characterized by driveline brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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Abstract

Ein Hybrid-Antriebsstrang weist einen Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus (601), ein Getriebe (602), einen Eingangspfad (600), der auf einer Ausgangsseite des Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus angeordnet ist, und einen Motor (603) auf, der mit dem Eingangspfad verbunden ist () .

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hybrid-Antriebsstrang.
  • STAND DER TECHNIK
  • Es ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem einem kontinuierlich variablen Getriebe ein Motor hinzugefügt wird, um einen Hybrid-Antriebsstrang zu bilden, und zwar in der Patentliteratur 1. Gemäß diesem Verfahren ist der Motor auf einer Seite in Bezug auf Scheiben des kontinuierlich variablen Getriebes angeordnet, die einer Maschine gegenüberliegt, wobei der Motor koaxial zu einer Rotationswelle der Maschine angeordnet ist.
  • LITERATURLISTE
  • PATENTLITERATUR
  • PTL 1: JP 2013-16642 A
  • ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
  • TECHNISCHES PROBLEM
  • Gemäß dem vorstehenden Verfahren vergrößert sich jedoch eine Gesamtlänge des Getriebes durch die axiale Länge eines Motors. Dieses Verfahren ist daher schwierig auf ein kompaktes Fahrzeug anzuwenden.
  • Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Probleme zu lösen durch Bereitstellen eines Hybrid-Antriebsstranges, der dazu in der Lage ist, ein Hybrid-System selbst in einem begrenzten Bauraum zu bilden, ohne eine Gesamtlänge eines Getriebes zu vergrößern.
  • LÖSUNG FÜR DAS PROBLEM
  • Zum Lösen dieser und weiterer Aufgaben wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Hybrid-Antriebsstrang vorgeschlagen, der aufweist:
    • einen Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus;
    • ein Getriebe;
    • einen Eingangspfad, der auf einer Ausgangsseite des Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus angeordnet ist; und
    • einen Motor, der mit dem Eingangspfad verbunden ist.
  • VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
  • Gemäß dem obigen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Eingangspfad bereitgestellt, der es ermöglicht, Motorausgangsleistung auf der Ausgangsseite des Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus einzuleiten, und zwar in einem Fahrzeug, das mit einem automatischen Getriebe eines Typs ausgestattet ist, bei dem der Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus auf einer stromauf liegenden Seite des Getriebes angeordnet ist. Demgemäß lässt sich eine Hybrid-Funktion mittels eines kleinen Umgestaltungsbereiches bzw. einer kleinen Umgestaltung erreichen, und ein Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs lässt sich verbessern.
  • Figurenliste
  • Diese und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich im Lichte der folgenden Beschreibung, die sich auf bevorzugte Ausführungsformen bezieht, die in den beigefügten Zeichnungen beschrieben bzw. dargestellt sind. In den Zeichnungen sind:
    • 1 eine schematische Konfigurationsansicht eines Antriebsstrang für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 2 ein Leistungsfluss-Blockdiagramm des Antriebsstranges für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform;
    • 3 eine schematische Konfigurationsansicht eines Antriebsstranges für ein Fahrzeug gemäß einem ersten modifizierten Beispiel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 4 eine schematische Konfigurationsansicht eines Antriebsstranges für ein Fahrzeug gemäß einem zweiten modifizierten Beispiel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 5 eine schematische Konfigurationsansicht eines Antriebsstranges für ein Fahrzeug gemäß einem dritten modifizierten Beispiel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
    • 6 eine schematische Konfigurationsansicht eines Antriebsstranges für ein Fahrzeug gemäß einem vierten modifizierten Beispiel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Ein Hybrid-Antriebsstrang 620 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in einem Fahrzeug aufgenommen, das mit einem automatischen Getriebe eines Typs ausgestattet ist, bei dem ein Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus auf einer stromauf liegenden Seite eines Getriebes angeordnet ist. Der Hybrid-Antriebsstrang 620 ermöglicht es, Motorausgangsleistung auf eine Ausgangsseite des Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus einzuleiten, um hierdurch eine Hybrid-Funktion bereitzustellen, und zwar durch eine geringe Umgestaltung und mit der Möglichkeit, einen Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs zu verbessern.
  • Wie es in den 1 und 2 dargestellt ist, ist der Hybrid-Antriebsstrang 620 gemäß der ersten Ausführungsform auf der stromab liegenden Seite einer Anfahreinrichtung (T/C, d.h. Drehmomentwandler, „torque converter“, oder dergleichen) 604 angeordnet, die wiederum auf einer stromab liegenden Seite einer Maschine (E/G) 608 angeordnet ist, um ein Beispiel zu nennen. Der Hybrid-Antriebsstrang 620 beinhaltet einen Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus (F/R) 601, ein Getriebe (z.B. einCVT) 602, einen Eingangspfad 600 auf der Ausgangsseite des Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus 601 und einen Motor 603, der mit dem Eingangspfad 600 verbunden ist. Beispielsweise ist das Getriebe 602 durch ein CVT gebildet.
  • Der Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus 601 beinhaltet eine Reibkupplung 605, eine Reibbremse 606 und einen Planetenradsatz 607. Die Reibkupplung 605 weist ein eingangsseitiges Glied 605b auf, das mit einer Ausgangswelle der Anfahreinrichtung 604 verbunden ist, und weist ein ausgangsseitiges Glied 605a auf, das mit dem eingangsseitigen Glied 605b in Kontakt kommen kann und hiervon getrennt werden kann. Die Reibbremse 606 weist ein eingangsseitiges Glied 606b auf, das mit dem ausgangsseitigen Glied 605a der Reibkupplung 605 verbunden ist, sowie ein ausgangsseitiges Glied 606a, das in Kontakt mit dem eingangsseitigen Glied 606b kommen kann und hiervon getrennt werden kann.
  • Der Planetenradsatz 607 beinhaltet ein Sonnenrad 610, eine Vielzahl von Planetenrädern 611, die mit dem Sonnenrad 610 in Eingriff stehen, und ein Hohlrad 612, das mit den Planetenrädern 611 in Eingriff steht. Das ausgangsseitige Glied 605a der Reibkupplung 605 ist mit einem Planetenträger 609 der Vielzahl von Planetenrädern 611 verbunden.
  • Eingangsleistung von einer Maschine (E/G, insbesondere als Verbrennungsmaschine) 608 wird auf das Sonnenrad 610 des Planetenradsatzes 607 eingeleitet, und zwar über eine Anfahreinrichtung (z.B. T/C als Drehmomentwandler) 604. Beispielsweise ist die Anfahreinrichtung 604 ein Drehmomentwandler.
  • Das eingangsseitige Glied 605b der Reibkupplung 605 ist mit dem Sonnenrad 610 verbunden, wohingegen das ausgangsseitige Glied 605a der Reibkupplung 605 mit den Planetenrädern 611 verbunden ist, und zwar über den Planetenträger 609.
  • Das eingangsseitige Glied 606b der Reibbremse 606 ist mit dem Planetenträger 609 verbunden, wohingegen das ausgangsseitige Glied 606a der Reibbremse 606 an einem Gehäuse 614 des Hybrid-Antriebsstranges 620 festgelegt ist.
  • Das Hohlrad 612 ist mit einer Eingangswelle 613 des Getriebes 602 verbunden.
  • An einer äußeren Umfangsfläche des Hohlrades 612 ist ein Zahnrad 612a ausgebildet, um einen Eingangspfad 600 zu bilden. Genauer gesagt steht das Zahnrad 612a an der äußeren Umfangsfläche des Hohlrades 612 in Eingriff mit einem Zahnrad 631, das an der Ausgangswelle 630 des Motors 603 festgelegt ist. Drehmoment des Motors 603 wird auf das Hohlrad 612 eingeleitet, das der Ausgangsseite des Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus 601 entspricht.
  • Es ist anzumerken, dass an einer Ausgangswelle 651, die sich von dem Getriebe 602 in 1 erstreckt, ein Zahnrad 652 festgelegt ist. Das Zahnrad 652 steht mit einem Zahnrad 653 eines Differentials (Diff) 650 in Eingriff. Ein Paar von Antriebswellen 654 ist mit dem Differential 650 verbunden.
  • Gemäß der ersten Ausführungsform ist der Eingangspfad 600 vorgesehen, um es zu ermöglichen, dass Motorausgangsleistung auf die Ausgangsseite des Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus 601 eingeleitet wird, und zwar in einem Fahrzeug, das mit einem automatischen Getriebe eines Typs ausgestattet ist, bei dem der Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus 601 auf der stromauf liegenden Seite des Getriebes 602 angeordnet ist. Demgemäß ist eine Hybrid-Funktion durch eine geringe Umgestaltung erreichbar, und die Fahrleistungen und der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs können verbessert sein. Genauer gesagt kann die Verwendung des Motors 603 als Hilfsleistungsquelle zusätzlich zu Maschinenleistung die Ausgangsleistung der Maschine reduzieren. Darüber hinaus weist das Hohlrad 612 das äußere Zahnrad 612a mit Zähnen auf, wohingegen der Motor 603 eine andere Achse aufweist, insbesondere zum Zwecke eines Eingangs bzw. zum Zwecke des Übertragens von Leistung auf den Eingang. Demgemäß ist eine Ausstattung des Fahrzeugs mit einer elektrischen Antriebseinheit realisierbar, ohne die Notwendigkeit, eine innere Struktur eines bestehenden Getriebes deutlich zu ändern. Ferner wird Drehmoment von dem Motor 603 auf der Eingangsseite des Getriebes 602 eingeleitet. In diesem Fall kann der Motor 603 einen Betriebsbereich erweitern, indem ein Getriebeübersetzungsverhältnis des Getriebes 602 genutzt wird. Demgemäß lässt sich der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs verbessern. Zusätzlich hierzu können die Kupplung 605 und die Bremse 606 des Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus 601 geöffnet werden, um zum Zeitpunkt eines Bremsvorganges des Fahrzeugs eine Abkopplung vom Ausgang der Maschine 608 zu ermöglichen. Demgemäß lässt sich eine Menge einer Regenerierungs- bzw. Rekuperationsenergie steigern, da Maschinenreibverluste eliminiert werden können.
  • Gemäß einem ersten modifizierten Beispiel der ersten Ausführungsform, wie es in 3 dargestellt ist, kann die äußere Umfangsfläche des Hohlrades 612 des Eingangspfades 600 des Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus 601 durch ein Kettenrad 612b gebildet sein, und zwar anstelle des Zahnrades 612a. Das Kettenrad 612b kann mit der Ausgangswelle 630 des Motors 603 über eine Kette 615 verbunden sein. Die Kette 615, die auf diese Weise zwischengeschaltet ist, kann einen Freiheitsgrad hinsichtlich der Positionierung des Motors steigern. Beispielsweise ist eine Mittendistanz bzw. ein Achsabstand des Zahnradgetriebes, das bei der ersten Ausführungsform verwendet wird, gemäß einem Untersetzungsgetriebeverhältnis festgelegt. Demgemäß können radiale Abmessungen des Motors Beschränkungen unterworfen sein. Die Kette, die zwischengeschaltet ist, wie oben angegeben, erzeugt jedoch hinsichtlich der Mittendistanz bzw. des Achsabstandes einen Freiheitsgrad, wodurch die Möglichkeit derartiger Beschränkungen eliminiert wird.
  • Darüber hinaus kann gemäß einem zweiten bis zu einem vierten modifizierten Beispiel, wie sie in den 4 bis 6 dargestellt sind, der Eingangspfad 600 des Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus 601 auf einer Seitenfläche des Hohlrades 612 angeordnet sein, oder auf der Eingangswelle 613 des Getriebes 602.
  • Genauer gesagt steht ein Zahnrad 612c, das an der Seitenfläche des Hohlrades 612 in 4 vorgesehen ist, in Eingriff mit einem Zahnrad 631, das an der Ausgangswelle 630 des Motors 603 festgelegt ist. Drehmoment des Motors 603 wird auf das Hohlrad 612 eingeleitet, und zwar entsprechend der Ausgangsseite des Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus 601. Gemäß dieser Konfiguration lässt sich ein Freiheitsgrad hinsichtlich der Positionierung des Motors in ähnlicher Weise steigern wie bei dem ersten modifizierten Beispiel. Demgemäß können Beschränkungen hinsichtlich der radialen Abmessung des Motors eliminiert werden.
  • In 5 ist ein Zahnrad 616 an der Eingangswelle 613 des Getriebes 602 festgelegt. Das Zahnrad 616 steht in Eingriff mit dem Zahnrad 631, das an der Ausgangswelle 630 des Motors 603 festgelegt ist. Drehmoment des Motors 603 wird auf die Eingangswelle 613 des Getriebes 602 eingeleitet. Gemäß der ersten Ausführungsform führt die radiale Abmessung des Hohlrades 612 zu Beschränkungen hinsichtlich der Anzahl der Zähne des Zahnrades 612a, d.h. hinsichtlich des Untersetzungsgetriebeverhältnisses der Ausgangswelle 630 des Motors 603 in Bezug auf die Eingangswelle 613. Die Konfiguration dieses modifizierten Beispiels eliminiert jedoch Beschränkungen, die hinsichtlich der radialen Abmessung des Hohlrades 612 auferlegt sind, indem das Untersetzungsgetriebeverhältnis des Motors 603 zu der Eingangswelle 613 festgelegt wird.
  • In 6 ist ein zusätzlicher Planetenradsatz 617 an der Eingangswelle 613 des Getriebes 602 festgelegt. Der Motor 603 ist in den zusätzlichen Planetenradsatz 617 integriert. Drehmoment des Motors 603 wird auf das Hohlrad 612 eingeleitet, und zwar entsprechend der Ausgangsseite des Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus 601. Der zusätzliche Planetenradsatz 617 beinhaltet ein Sonnenrad 618, eine Vielzahl von Planetenrädern 619, die mit dem Sonnenrad 618 in Eingriff stehen, und ein Hohlrad 627, das mit den Planetenrädern 619 in Eingriff steht. Ein eingangsseitiges Glied 622a einer zusätzlichen Reibbremse 622 ist mit einem Planetenträger 621 der Vielzahl von Planetenrädern 619 verbunden. Das eingangsseitige Glied 622a der zusätzlichen Reibbremse 622 ist mit dem Planetenträger 621 verbunden, wohingegen das ausgangsseitige Glied 622b der zusätzlichen Reibbremse 622 an dem Gehäuse 614 des Hybrid-Antriebsstranges 620 festgelegt ist. Ein Rotor 603a des Motors 603 ist an einer äußeren Umfangsfläche des Hohlrades 627 festgelegt. Der Rotor 603a rotiert relativ zu einem Stator 603b, um den Motor 603 zu bilden. Gemäß dieser Konfiguration erhöht der zusätzliche Planetenradsatz 617, der zwischen den Motor 603 und das Getriebe 602 hinzugefügt bzw. zwischengeschaltet wird, die Drehzahl des Motors 603, und reduziert auf diese Weise die Größe des Motors 603. In einer Situation, bei der der Motor 603 während einer Fahrt nicht notwendig ist, kann die zusätzliche Reibbremse 622 des Planetenträgers 621 geöffnet werden, um eine Rotation des Motors 603 zu stoppen und um Verluste zu eliminieren, die durch eine Motorrotation erzeugt werden.
  • Durch geeignetes Kombinieren der beliebigen Ausführungsform bzw. Ausführungsformen oder des modifizierten Beispiels oder von modifizierten Beispielen der zuvor genannten verschiedenen Ausführungsformen und der modifizierten Beispiele, lassen sich Wirkungen erzeugen, die diese Ausführungsform bzw. diesen Ausführungsformen oder diesem modifizierten Beispiel bzw. diesen modifizierten Beispielen zuzuschreiben sind. Darüber hinaus lassen sich Kombinationen der Ausführungsformen vornehmen, Kombinationen der Arbeitsbeispiele und Kombinationen der Ausführungsform(en) und des Arbeitsbeispiels bzw. von Arbeitsbeispielen. Ferner lassen sich Kombinationen der Merkmale vornehmen, die in den unterschiedlichen Ausführungsformen oder Arbeitsbeispielen enthalten sind.
  • Obgleich die vorliegende Erfindung vollständig in Verbindung mit deren Ausführungsformen beschrieben worden ist, und zwar unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, versteht sich, dass sich für Fachleute verschiedene Änderungen und Modifikationen ergeben. Derartige Änderungen und Modifikationen sollen im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung liegen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, es sei denn, sie weichen hiervon ab.
  • GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
  • Ein Hybrid-Antriebsstrang gemäß der vorliegenden Erfindung ist dazu in der Lage, ein Hybrid-System zu bilden, und zwar sogar in einem beschränkten Bauraum, und ist brauchbar, wenn er auf verschiedene Arten von Fahrzeugen angewendet ist, wie kompakte Automobile.
  • Bezugszeichenliste
    • 600.
    Eingangspfad
    601.
    Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus (F/R)
    602.
    Getriebe (z.B., CVT)
    603.
    Motor
    603a.
    Rotor
    603b.
    Stator
    604.
    Anfahreinrichtung
    605.
    Reibkupplung
    605a.
    ausgangsseitiges Glied der Reibkupplung
    605b.
    eingangsseitiges Glied der Reibkupplung
    606.
    Reibbremse
    606a.
    ausgangsseitiges Glied der Reibbremse
    606b.
    eingangsseitiges Glied der Reibbremse
    607.
    Planetenradsatz
    608.
    Maschine (E/G)
    609.
    Planetenträger
    610.
    Sonnenrad
    611.
    Planetenrad
    612.
    Hohlrad
    612a.
    Zahnrad
    612b.
    Kettenrad
    612c.
    Zahnrad
    613.
    Eingangswelle
    614.
    Gehäuse des Hybrid-Antriebsstranges
    615.
    Kette
    616.
    Zahnrad
    617.
    zusätzlicher Planetenradsatz
    618.
    Sonnenrad
    619.
    Planetenrad
    621.
    Planetenträger
    622.
    Reibbremse
    622a.
    ausgangsseitiges Glied der Reibbremse
    622b.
    eingangsseitiges Glied der Reibbremse
    620.
    Hybrid-Antriebsstrang
    627.
    Hohlrad
    630.
    Ausgangswelle
    650.
    Differential (Diff)
    651.
    Ausgangswelle
    652.
    Zahnrad
    653.
    Zahnrad
    654.
    Antriebswelle
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2013016642 A [0003]

Claims (9)

  1. Hybrid-Antriebsstrang mit: einem Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus (601); einem Getriebe (602); einem Eingangspfad (600), der auf einer Ausgangsseite des Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus (601) angeordnet ist; und einem Motor (603), der mit dem Eingangspfad (600) verbunden ist.
  2. Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei der Vorwärts-/Rückwärts-Schaltmechanismus (601) eine Reibkupplung (605), eine Reibbremse (606) und einen Planetenradsatz (607) aufweist, wobei der Planetenradsatz (607) ein Sonnenrad (610), ein Planetenrad (611), das mit dem Sonnenrad (610) in Eingriff steht, und ein Hohlrad (612) aufweist, das mit dem Planetenrad (611) in Eingriff steht, wobei Maschineneingangsleistung über eine Anfahreinrichtung (604) auf das Sonnenrad (610) des Planetenradsatzes (607) geleitet wird, wobei die Reibkupplung (605) mit dem Sonnenrad (610) und mit einem Planetenträger (609) verbunden ist, wobei die Reibbremse (606) mit dem Planetenträger (609) verbunden ist, und wobei das Hohlrad (612) mit einer Eingangswelle (613) des Getriebes (602) verbunden ist.
  3. Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 2, wobei die Anfahreinrichtung (604) ein Drehmomentwandler ist.
  4. Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 2, wobei ein Zahnrad (612a) an einer äußeren Umfangsfläche des Hohlrades (612) des Planetenradsatzes (607) ausgebildet ist, um den Eingangspfad (600) zu bilden.
  5. Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 4, wobei eine Ausgangswelle (630) des Motors (603) mit dem Eingangspfad (600) über ein Zahnrad (631) verbunden ist, das mit einem Zahnrad (612a) an der äußeren Umfangsfläche des Hohlrades (612) in Eingriff steht.
  6. Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 2, wobei die äußere Umfangsfläche des Hohlrades (612) des Eingangspfades (600) ein Kettenrad ist, mit dem eine Ausgangswelle des Motors (603) über eine Kette (615) verbunden ist.
  7. Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 2, wobei der Eingangspfad (600) an einer Seitenfläche des Hohlrades (612) ausgebildet ist.
  8. Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei der Eingangspfad (600) an einer Eingangswelle (613) des Getriebes (602) angeordnet ist.
  9. Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei der Eingangspfad (600) an einer Eingangswelle (613) des Getriebes (602) angeordnet ist, wobei ein zusätzlicher Planetenradsatz (617) und eine zusätzliche Reibbremse (622) zwischen dem Eingangspfad (600) und dem Motor (603) angeordnet sind, wobei der zusätzliche Planetenradsatz (617) ein Sonnenrad (618), ein Planetenrad (619), das mit dem Sonnenrad (618) in Eingriff steht, und ein Hohlrad (627) aufweist, das mit dem Planetenrad (619) in Eingriff steht, wobei Maschineneingangsleistung auf das Hohlrad (627) des zusätzlichen Planetenradsatzes (617) geführt wird, wobei die zusätzliche Reibbremse (622) mit einem Planetenträger (621) verbunden ist, und wobei das Sonnenrad (618) mit der Eingangswelle (613) des Getriebes (602) verbunden ist.
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