DE112017000856T5

DE112017000856T5 - Zusätzliche Antriebsachse für elektrischen Doppelsystem-Allradantrieb

Info

Publication number: DE112017000856T5
Application number: DE112017000856.5T
Authority: DE
Inventors: Michael Schwekutsch; Robert F. Keller
Original assignee: BorgWarner Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 2016-03-15
Filing date: 2017-03-13
Publication date: 2018-11-15
Also published as: US20190077247A1; CN108778817A; WO2017160702A1; US11186162B2

Abstract

Eine Reihe von Variationen kann ein Produkt einschließen, das umfasst: eine erste elektrische Maschine und eine zweite elektrische Maschine, die mit einem Getriebe wirkverbunden sind; zumindest eine Achsanordnung, die wirkmäßig an dem Getriebe angebracht ist; wobei die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine konstruiert und angeordnet sind, um das Getriebe anzutreiben; und wobei das Getriebe konstruiert und angeordnet ist, um die Achsanordnung anzutreiben.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/308,259 , die am 15. März 2016 eingereicht wurde.
TECHNISCHES GEBIET
Das Gebiet, auf das die Offenbarung sich allgemein bezieht, umfasst Fahrzeugantriebsstränge.
HINTERGRUND
Ein Fahrzeugantriebsstrang kann ein Getriebe umfassen.
ZUSAMMENFASSUNG VON BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Reihe von Variationen kann ein Produkt einschließen, das umfasst: eine erste elektrische Maschine und eine zweite elektrische Maschine, die mit einem Getriebe wirkverbunden sind; zumindest eine Achsanordnung, die wirkmäßig an dem Getriebe angebracht ist; wobei die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine konstruiert und angeordnet sind, um das Getriebe anzutreiben; und wobei das Getriebe konstruiert und angeordnet ist, um die Achsanordnung anzutreiben.
Eine Reihe von Variationen kann ein Produkt einschließen, das Folgendes umfasst: eine erste elektrische Maschine und eine zweite elektrische Maschine, die mit zumindest einer Eingangswelle wirkverbunden sind; ein Getriebe umfassend zumindest einen Getriebezug, wobei das Getriebe mit der zumindest einen Eingangswelle wirkverbunden ist; und zumindest eine Achsanordnung, die wirkmäßig mit dem Getriebe verbunden ist; wobei die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine konstruiert und angeordnet sind, um das Getriebe anzutreiben; und wobei das Getriebe konstruiert und angeordnet ist, um die zumindest eine Achsanordnung anzutreiben.
Eine Reihe von Variationen kann ein Verfahren zum Antreiben eines ersten Rads und eines zweiten Rad einschließen, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer ersten elektrischen Maschine und einer zweiten elektrischen Maschine; Antreiben eines Getriebes mit Ausgang von der ersten und zweiten elektrischen Maschine; Antreiben zumindest einer Achsanordnung mit Ausgang von dem Getriebe; und Antreiben eines ersten Rads und eines zweiten Rads mit Ausgang von der zumindest einen Achsanordnung.
Weitere Ausführungsformen zur Veranschaulichung, die in den Umfang der Erfindung fallen, werden aus der im Folgenden gegebenen detaillierten Beschreibung deutlich werden. Es sollte klar sein, dass die detaillierte Beschreibung sowie die spezifischen Beispiele, auch wenn sie Abwandlungen innerhalb des Umfangs der Erfindung offenbaren, rein dem Zweck der Veranschaulichung dienen und den Umfang der Erfindung nicht einschränken sollen.
Figurenliste
Ausgewählte Beispiele von Variationen innerhalb des Umfangs der Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen deutlich werden, in denen gilt:

1 veranschaulicht ein Schema eines Fahrzeug-Teilantriebsstrangs gemäß einer Reihe von Variationen.
2 veranschaulicht einen Leistungsfluss für ein Festgang-Getriebe gemäß einer Reihe von Variationen.
3 veranschaulicht einen Leistungsfluss für ein Festgang-Getriebe gemäß einer Reihe von Variationen.
4 veranschaulicht einen Leistungsfluss für ein Festgang-Getriebe gemäß einer Reihe von Variationen.
5 veranschaulicht einen Leistungsfluss für ein Getriebe mit zwei Gängen gemäß einer Reihe von Variationen.
6 veranschaulicht einen Leistungsfluss für ein Getriebe mit zwei Gängen gemäß einer Reihe von Variationen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Die folgende Beschreibung von Variationen erfolgt rein zur Veranschaulichung und soll in keiner Weise den Umfang der Erfindung, ihre Anwendung oder ihre Einsatzmöglichkeiten beschränken.
Unter Bezugnahme auf 1 kann in einer Reihe von Variationen ein Fahrzeug 20 ein Doppelsystem-Getriebe 22 umfassen. In einer Reihe von Variationen kann ein Doppelsystem-Getriebe 30 eine erste elektrische Maschine 32 und eine zweite elektrische Maschine 32 umfassen, die ein Getriebe 50, 70, 102, 120 antreiben können, um eine mit einem ersten Rad 34 und einem zweiten Rad 36 verbundene Achsanordnung 24 anzutreiben. In einer Reihe von Variationen kann das Antreiben der Achsanordnung 24 mit der ersten und zweiten elektrischen Maschine 30, 32 die Traktion und Fahrdynamik eines Fahrzeugs 20 verbessern. Es können beliebige elektrische Maschinen 30, 32 verwendet werden, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, einen Motor, einen Motor-Generator oder einen anderen Typ von elektrischer Maschine. Die elektrischen Maschinen 30, 32 können Niederspannungsmaschinen sein, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, solche mit 48 Volt, oder können Hochspannungsmaschinen sein, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, solche mit 300-400 Volt. In einer Reihe von Variationen kann eine Achsanordnung 24 eine erste Achswelle 26, eine zweite Achswelle 28 und ein Differential 52 dazwischen umfassen. Die Achsanordnung 24 kann in einer beliebigen Anzahl von Positionen in einem Fahrzeug 20 angeordnet sein, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, die Hinterachse in einem Fahrzeug mit Vorderradantrieb oder die Vorderachse in einem Fahrzeug mit Hinterradantrieb. In einer Reihe von Variationen kann das Fahrzeug 20 ein Fahrzeugsteuergerät 44 umfassen, das mit der ersten elektrischen Maschine 30 und der zweiten elektrischen Maschine 32 wirkverbunden sein und dazu verwendet werden kann, die erste und zweite elektrische Maschine 30, 32 zu steuern. Eine Batterie 46 kann mit dem Fahrzeugsteuergerät 44 wirkverbunden sein und kann Leistung an das Fahrzeugsteuergerät 44 liefern. In einer Reihe von Variationen kann ein Wandler 48 mit dem Fahrzeugsteuergerät 44 wirkverbunden sein. In einer Reihe von Variationen kann die Achsanordnung 24 einen elektrischen Antrieb in einem Niederspannungssystem bereitstellen, etwa, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, einem System mit 48 Volt, oder auch in einem Hochspannungssystem, etwa, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, einem System mit 300-400 Volt. In einer Reihe von Variationen kann die Achsanordnung 24 auch die erste und zweite elektrische Maschine 30, 32 antreiben, was das regenerative Bremsen zur Ladung der Fahrzeugbatterie 46 ermöglicht. In einer Reihe von Variationen kann das Fahrzeug 20 mit einer zweiten Achsanordnung 38 ausgestattet sein, die durch ein herkömmliches Triebwerk angetrieben werden kann, das ein drittes und viertes Rad 40, 42 antreiben kann, um einen Allradantrieb zu erzielen.
In einer Reihe von Variationen kann die Verwendung des Doppelsystem-Getriebes 22 die Verwendung von kompakteren elektrischen Hoch- oder Niederspannungsmaschinen anstelle von größeren elektrischen Hoch- oder Niederspannungsmaschinen erlauben. In einer Reihe von Variationen kann das Doppelsystem-Getriebe 22 auch die Effizienz verbessern, indem es den Energieverbrauch verringert, und kann auch eine verbesserte Fahrzeugleistung bereitstellen.
Unter Bezugnahme auf 2 und 3 kann in einer Reihe von Variationen ein Doppelsystem-Getriebe 22 eine erste elektrische Maschine 30 und eine zweite elektrische Maschine 32 umfassen, die mit einem Festgang-Getriebe 50 wirkverbunden sein können, das durch das Getriebe 50 und ein Differential 52 Leistung an eine Achsanordnung 24 liefern kann. In einer Reihe von Variationen kann sich eine Eingangswelle 54 zwischen der ersten elektrischen Maschine 30 und der zweiten elektrischen Maschine 32 erstrecken und kann durch die erste und zweite elektrische Maschine 30, 32 angetrieben werden. In einer Reihe von Variationen kann die Eingangswelle 54 wirkmäßig an einem Festgang-Getriebe 50 angebracht sein. Das Festgang-Getriebe 50 kann eine beliebige Anzahl von Getriebezügen 56 umfassen, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Schrägverzahnungs-, Planeten- oder Schneckengetriebe.
In einer Reihe von Variationen kann der Getriebezug 56 ein erstes Zahnrad 58 umfassen, das mit der Eingangswelle 54 wirkverbunden sein kann, so dass sich das erste Zahnrad 58 mit der Eingangswelle 54 drehen kann. Ein zweites Zahnrad 60 kann mit dem ersten Zahnrad 58 in Eingriff stehen, so dass das zweite Zahnrad 60 von dem ersten Zahnrad 58 angetrieben werden kann. In einer Reihe von Variationen kann das zweite Zahnrad 60 mit einer Zwischenwelle 62 wirkverbunden sein, so dass sich das zweite Zahnrad 60 mit der Zwischenwelle 62 drehen kann. Ein drittes Zahnrad 64 kann ebenfalls mit der Zwischenwelle 62 wirkverbunden sein, so dass das dritte Zahnrad 64 sich mit der Zwischenwelle 62 drehen kann. In einer Reihe von Variationen kann ein Hohlrad 68 mit dem dritten Zahnrad 64 in Eingriff stehen, so dass das Hohlrad 68 von dem dritten Zahnrad 64 angetrieben werden kann. In einer Reihe von Variationen kann das Hohlrad 68 mit einem Differential 52 wirkverbunden sein, so dass das Differential 52 von dem Hohlrad 68 angetrieben werden kann. Das Differential 52 kann dann ein erstes Rad 34 antreiben, das mit einer ersten Achswelle 26 wirkverbunden sein kann, und ein zweites Rad 36, das mit einer zweiten Achswelle 28 wirkverbunden sein kann.
In einer Reihe von Variationen können das erste, zweite und dritte Zahnrad 58, 60, 64 das Drehmoment an dem Hohlrad 68 erhöhen und können die Drehzahl an die erste und zweite Achswelle 26, 28 verringern, wodurch die Drehzahl des ersten Rades 34 und des zweiten Rades 36 verringert wird. In einer Reihe von Variationen kann Leistung durch das Festgang-Getriebe 50 übertragen werden, so dass die erste elektrische Maschine 30 und die zweite elektrische Maschine 32 die Achsanordnung 24 etwa für den Vortrieb antreiben, und Leistung kann auch durch das Festgang-Getriebe 50 übertragen werden, so dass die Achsanordnung 24 die erste und zweite elektrische Maschine 30, 32 antreiben kann, etwa zum regenerativen Bremsen.
Unter Bezugnahme auf 3 kann in einer Reihe von Variationen eine Trennkupplung 66 mit dem dritten Zahnrad 64 wirkverbunden sein, so dass das dritte Zahnrad 64 selektiv an die Zwischenwelle 62 angebracht werden kann, um sich mit der Zwischenwelle 62 zu drehen, so dass Leistung von der ersten und zweiten elektrischen Maschine 30, 32 auf das Differential 52 übertragen werden kann, oder dass das dritte Zahnrad 64 sich frei an der Zwischenwelle 62 drehen kann, so dass Leistung von der ersten und zweiten elektrischen Maschine 30, 32 für einen Neutralmodus nicht auf das Differential 52 übertragen werden kann. Es können beliebige Trennkupplungen 66 verwendet werden, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, eine Klauenkupplung, eine Synchronisierung oder eine elektromagnetische Kupplung.
Unter Bezugnahme auf 4 kann in einer Reihe von Variationen ein Doppelsystem-Getriebe 22 eine erste elektrische Maschine 30 und eine zweite elektrische Maschine 32 umfassen, die mit einem Festgang-Getriebe 70 wirkverbunden sein können. In einer Reihe von Variationen kann das Festgang-Getriebe 70 einen ersten Getriebezug 72 und einen zweiten Getriebezug 73 umfassen. Es können beliebige Getriebezüge 72, 73 verwendet werden, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Planeten-, Schnecken- oder Zahnradgetriebezüge. In einer Reihe von Variationen kann die erste elektrische Maschine 30 Leistung an eine erste Achsanordnung 74 durch den ersten Getriebezug 72 liefern, um ein erstes Rad 34 anzutreiben, und die zweite elektrische Maschine 32 kann Leistung an eine zweite Achsanordnung 76 durch den zweiten Getriebezug 73 liefern, um ein zweites Rad 36 anzutreiben.
In einer Reihe von Variationen kann die erste elektrische Maschine 30 eine erste Eingangswelle 78 umfassen, die sich von der ersten elektrischen Maschine 30 weg erstrecken kann. Die erste Eingangswelle 78 kann wirkmäßig an einem ersten Zahnrad 82 des ersten Getriebezugs 72 angebracht sein, so dass das erste Zahnrad 82 sich mit der ersten Eingangswelle 78 drehen kann. Ein zweites Zahnrad 84 kann mit dem ersten Zahnrad 82 in Eingriff stehen, so dass das zweite Zahnrad 84 von dem ersten Zahnrad 82 angetrieben werden kann. In einer Reihe von Variationen kann das erste Zahnrad 84 so mit einer ersten Zwischenwelle 86 wirkverbunden sein, dass sich das zweite Zahnrad 84 mit der ersten Zwischenwelle 86 drehen kann. Ein drittes Zahnrad 88 kann ebenfalls mit der ersten Zwischenwelle 86 wirkverbunden sein, so dass das dritte Zahnrad 88 sich mit der ersten Zwischenwelle 86 drehen kann. In einer Reihe von Variationen kann ein erstes Hohlrad 90 mit dem dritten Zahnrad 88 in Eingriff stehen, so dass das erste Hohlrad 90 von dem dritten Zahnrad 88 angetrieben werden kann. In einer Reihe von Variationen kann das erste Hohlrad 90 mit der ersten Achsanordnung 74 wirkverbunden sein, so dass der Ausgang von dem ersten Hohlrad 90 die erste Achsanordnung 74 antreiben kann. In einer Reihe von Variationen kann die erste Achsanordnung 74 ein erstes Rad 34 antreiben, das mit der ersten Achsanordnung 74 wirkverbunden sein kann.
In einer Reihe von Variationen kann die zweite elektrische Maschine 32 eine zweite Eingangswelle 80 umfassen, die sich von der zweiten elektrischen Maschine 32 weg erstrecken kann. In einer Reihe von Variationen kann die zweite Eingangswelle 80 wirkmäßig an einem vierten Zahnrad 92 des zweiten Getriebezugs 73 angebracht sein, so dass das vierte Zahnrad 92 sich mit der zweiten Eingangswelle 80 drehen kann. Ein fünftes Zahnrad 94 kann mit dem vierten Zahnrad 92 in Eingriff stehen, so dass das fünfte Zahnrad 94 von dem vierten Zahnrad 92 angetrieben werden kann. In einer Reihe von Variationen kann das fünfte Zahnrad 94 mit einer zweiten Zwischenwelle 96 wirkverbunden sein, so dass das fünfte Zahnrad 94 sich mit der zweiten Zwischenwelle 96 drehen kann. Ein sechstes Zahnrad 98 kann ebenfalls mit der zweiten Zwischenwelle 96 wirkverbunden sein, so dass das sechste Zahnrad 98 sich mit der zweiten Zwischenwelle 96 drehen kann. In einer Reihe von Variationen kann ein zweites Hohlrad 100 mit dem sechsten Zahnrad 98 in Eingriff stehen, so dass das zweite Hohlrad 100 von dem sechsten Zahnrad 98 angetrieben werden kann. In einer Reihe von Variationen kann das zweite Hohlrad 100 mit der zweiten Achsanordnung 76 wirkverbunden sein, so dass der Ausgang von dem zweiten Hohlrad 100 die zweite Achsanordnung 76 antreiben kann. In einer Reihe von Variationen kann die zweite Achsanordnung 76 ein zweites Rad 36 antreiben, das mit der zweiten Achsanordnung 76 wirkverbunden sein kann.
In einer Reihe von Variationen kann Leistung durch das Festgang-Getriebe 70 übertragen werden, so dass die erste elektrische Maschine 30 und die zweite elektrische Maschine 32 jeweils die erste und zweite Achsanordnung 74, 76, etwa für den Vortrieb antreiben kann, und Leistung kann auch durch das Festgang-Getriebe 70 übertragen werden, so dass die Achsanordnungen 74, 76 die erste und zweite elektrische Maschine 30, 32 antreiben, etwa zum regenerativen Bremsen. In einer Reihe von Variationen können das erste, zweite und dritte Zahnrad 82, 84, 88 das Drehmoment an dem ersten Hohlrad 68 erhöhen und können die Drehzahl an die erste Achsanordnung 74 verringern, wodurch die Drehzahl des ersten Rades 34 verringert wird, und das vierte, fünfte und sechste Zahnrad 92, 94, 98 können das Drehmoment an dem zweiten Hohlrad 100 erhöhen, was die Drehzahl an die zweite Achsanordnung verringern kann, wodurch die Drehzahl des zweiten Rades 36 verringert wird. In einer Reihe von Variationen kann eine Drehmoment-Vektorisierung erreicht werden, indem die erste und zweite elektrische Maschine 30, 32 unabhängig mit einem Fahrzeugsteuergerät 44 gesteuert werden, was erlauben kann, das eine Ausgangsseite höher dreht als die andere Ausgangsseite.
Unter Bezugnahme auf 5 kann in einer Reihe von Variationen ein Doppelsystem-Getriebe 22 eine erste elektrische Maschine 30 und eine zweite elektrische Maschine 32 umfassen, die mit einem Zweigang-Getriebe 102 wirkverbunden sein können, und die durch das Zweigang-Getriebe 102 und ein Differential 52 Leistung an eine Achsanordnung 24 liefern können. Eine Eingangswelle 54 kann sich zwischen der ersten elektrischen Maschine 30 und der zweiten elektrischen Maschine 32 erstrecken. In einer Reihe von Variationen kann die Eingangswelle 54 wirkmäßig an dem Zweigang-Getriebe 102 angebracht sein. Das Festgang-Getriebe 102 kann beliebige Getriebezüge 103 umfassen, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Schrägverzahnungs-, Planeten- oder Schneckengetriebe.
In einer Reihe von Variationen kann der Getriebezug 103 ein erstes Zahnrad 104 und ein zweites Zahnrad 106 umfassen, die sich frei an der Eingangswelle 54 drehen können. In einer Reihe von Variationen kann ein Umschalter 108 mit dem ersten Zahnrad 104 und dem zweiten Zahnrad 106 wirkverbunden und dazu konstruiert und angeordnet sein, um selektiv das erste Zahnrad 104 mit der Eingangswelle 54 zu verbinden, um die Eingangswelle 54 mit einer ersten Drehzahl anzutreiben, oder das zweite Zahnrad 106 mit der Eingangswelle 54 zu verbinden, um die Eingangswelle 54 mit einer zweiten Drehzahl anzutreiben. Der Umschalter 108 kann auch in einer Stellung zwischen dem ersten und zweiten Zahnrad 104, 106 bleiben, so dass weder das erste Zahnrad 104 noch das zweite Zahnrad 106 sich drehen, so dass keine Leistung von der ersten und zweiten elektrischen Maschine 30, 32 auf das Differential 52 übertragen wird, um einen Neutralmodus zu erreichen. Es können beliebige Umschalter 108 verwendet werden, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, eine Kupplung oder Synchronisierung.
In einer Reihe von Variationen können ein drittes Zahnrad 110, ein viertes Zahnrad 112 und ein fünftes Zahnrad 114 an einer Zwischenwelle 116 angebracht sein. Das dritte Zahnrad 110 kann konstruiert und angeordnet sein, um mit dem ersten Zahnrad 104 in Eingriff zu stehen und davon angetrieben zu werden, und das vierte Zahnrad 112 kann konstruiert und angeordnet sein, um mit dem zweiten Zahnrad 106 in Eingriff zu stehen und davon angetrieben zu werden. In einer Reihe von Variationen kann das fünfte Zahnrad 114 zwischen dem dritten und vierten Zahnrad 110, 112 positioniert sein, und kann wirkmäßig an einem Hohlrad 118 angebracht sein. In einer Reihe von Variationen kann das fünfte Zahnrad 114 konstruiert und angeordnet sein, um von dem dritten oder vierten Zahnrad 110, 112 durch die Zwischenwelle 116 angetrieben zu werden. In einer Reihe von Variationen kann das fünfte Zahnrad 114 konstruiert und angeordnet sein, um das Hohlrad 118 anzutreiben.
In einer Reihe von Variationen kann das Hohlrad 118 mit einem Differential 52 der Achsanordnung 24 wirkverbunden sein, so dass das Differential 52 von dem Ausgang des Hohlrades 118 angetrieben werden kann. Das Differential 52 kann eine erste Achswelle 26, die wirkmäßig an einem ersten Rad 34 angebracht ist, und eine zweite Achswelle 28, die wirkmäßig an einem zweiten Rad 36 angebracht ist, antreiben. In einer Reihe von Variationen können das erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Zahnrad 104, 106, 110, 112, 114 das Drehmoment an dem Hohlrad 118 erhöhen und können die Drehzahl an die Achsanordnung 24 verringern, was die Drehzahl des ersten Rades 34 und des zweiten Rades 36 verringern kann. In einer Reihe von Variationen kann Leistung durch das Zweigang-Getriebe 102 übertragen werden, so dass die erste elektrische Maschine 30 und die zweite elektrische Maschine 32 die Achsanordnung 24 einzeln antreiben, und so dass der Umschalter 108 verwendet werden kann, um das Getriebe 22 zwischen einem ersten Gang und einem zweiten Gang zu schalten. Leistung kann auch so durch das Zweigang-Getriebe 102 übertragen werden, dass die Achsanordnung 24 die erste und zweite elektrische Maschine 30, 32, etwa zum regenerativen Bremsen, antreibt.
Unter Bezugnahme auf 6 kann in einer Reihe von Variationen ein Doppelsystem-Getriebe 22 eine erste elektrische Maschine 30 und eine zweite elektrische Maschine 32 umfassen, die mit einem Zweigang-Getriebe 120 wirkverbunden sein können, und die durch das Zweigang-Getriebe 120 Leistung an eine Achsanordnung 24 liefern können. Eine Eingangswelle 54 kann sich zwischen der ersten elektrischen Maschine 30 und der zweiten elektrischen Maschine 32 erstrecken. In einer Reihe von Variationen kann die Eingangswelle 54 wirkmäßig an dem Zweigang-Getriebe 120 angebracht sein. Das Festgang-Getriebe kann beliebige Getriebezüge 121 umfassen, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Schrägverzahnungs-, Planeten- oder Schneckengetriebe.
In einer Reihe von Variationen kann der Getriebezug 121 ein erstes Zahnrad 122 und ein zweites Zahnrad 124 umfassen, die jeweils mit der Eingangswelle 54 wirkverbunden sein können, so dass das erste und zweite Zahnrad 122, 124 sich mit der Eingangswelle 54 drehen können. In einer Reihe von Variationen können ein drittes, viertes und fünftes Zahnrad 126, 128, 130 wirkmäßig an einer Zwischenwelle 132 angebracht sein. In einer Reihe von Variationen kann das erste Zahnrad 122 mit dem dritten Zahnrad 126 in Eingriff stehen, so dass das erste Zahnrad 122 das dritte Zahnrad 126 antreiben kann. In einer Reihe von Variationen kann das zweite Zahnrad 124 mit dem vierten Zahnrad 128 in Eingriff stehen, so dass das zweite Zahnrad 124 das vierte Zahnrad 128 antreiben kann. In einer Reihe von Variationen kann das fünfte Zahnrad 130 mit der Zwischenwelle 132 wirkverbunden sein, so dass es von dem dritten und vierten Zahnrad 126, 128 durch die Zwischenwelle 132 angetrieben werden kann. Das dritte und vierte Zahnrad 126, 128 können mit der Zwischenwelle 132 wirkverbunden sein, so dass sie sich frei an der Zwischenwelle 132 drehen können. In einer Reihe von Variationen kann ein Umschalter 134 mit dem dritten Zahnrad 126 und dem vierten Zahnrad 128 wirkverbunden sein, so dass der Umschalter 134 selektiv das dritte Zahnrad 126 für einen ersten Gang mit der Eingangswelle 54 verbinden kann, um die Zwischenwelle 132 anzutreiben, so dass der Umschalter 134 das vierte Zahnrad 128 mit der Zwischenwelle 132 verbinden kann, um die Zwischenwelle 132 für einen zweiten Gang anzutreiben, oder so dass der Umschalter 134 in einer Stellung zwischen dem dritten und vierten Zahnrad 126, 128 bleiben kann, so dass keine Leistung von der ersten und zweiten elektrischen Maschine 20, 32 auf das Differential 52 übertragen wird, um einen Neutralmodus bereitzustellen. Es können beliebige Umschalter 134 verwendet werden, darunter, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, eine Kupplung oder Synchronisierung.
In einer Reihe von Variationen kann das fünfte Zahnrad 130 konstruiert und angeordnet sein, um mit einem Hohlrad 136 in Eingriff zu stehen, so dass es das Hohlrad 136 antreiben kann. In einer Reihe von Variationen kann das fünfte Zahnrad 130 benachbart zu dem vierten Zahnrad 128 dem dritten Zahnrad 126 gegenüberliegend positioniert sein. In einer Reihe von Variationen kann das Hohlrad 136 mit einem Differential 52 der Achsanordnung 24 wirkverbunden sein, so dass das Differential 52 von dem Ausgang des Hohlrades 136 angetrieben werden kann. Das Differential 52 kann dann ein erstes Rad 34 antreiben, das mit einer ersten Achswelle 26 wirkverbunden sein kann, und ein zweites Rad 36, das mit einer zweiten Achswelle 28 wirkverbunden sein kann. In einer Reihe von Variationen können das erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Zahnrad 122, 124, 126, 128, 130 das Drehmoment an dem Hohlrad 136 erhöhen und können die Drehzahl an die Achsanordnung 24 verringern, was die Drehzahl des ersten Rades 34 und des zweiten Rades 36 verringern kann. In einer Reihe von Variationen kann Leistung so durch das Zweigang-Getriebe 120 übertragen werden, dass die erste elektrische Maschine 30 und die zweite elektrische Maschine 32 jeweils die Achsanordnung 24 einzeln antreiben, und so, dass das Zweigang-Getriebe 120 durch den Umschalter 134 zwischen einem ersten Gang, einem zweiten Gang und einem Neutralmodus geschaltet werden kann. Leistung kann auch so durch das Zweigang-Getriebe 120 übertragen werden, dass die Achsanordnung 24 die erste und zweite elektrische Maschine 30, 32, etwa zum regenerativen Bremsen, antreibt.
Die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen dient rein zur Veranschaulichung von Komponenten, Elementen, Handlungen, Produkten und Verfahren, die als in den Umfang der Erfindung fallend betrachtet werden, und soll in keiner Weise den Umfang durch das, was im Detail offenbart ist oder nicht ausdrücklich dargelegt wird, einschränken. Die hierin beschriebenen Komponenten, Elemente, Handlungen, Produkte und Verfahren können anders als hierin ausdrücklich beschrieben kombiniert und umgestellt werden und werden dennoch als in den Umfang der Erfindung fallend betrachtet.
Variation 1 kann umfassen: eine erste elektrische Maschine und eine zweite elektrische Maschine, die mit einem Getriebe wirkverbunden sind; zumindest eine Achsanordnung, die wirkmäßig an dem Getriebe angebracht ist; wobei die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine konstruiert und angeordnet sind, um das Getriebe anzutreiben; und wobei das Getriebe konstruiert und angeordnet ist, um die Achsanordnung anzutreiben.
Variation 2 kann ein Produkt nach Variation 1 umfassen, wobei das Getriebe ein Festgang-Getriebe ist.
Variation 3 kann ein Produkt nach einer der Variationen 1-2 umfassen, wobei das Festgang-Getriebe dazu konstruiert und angeordnet ist, selektiv Leistung von der ersten elektrischen Maschine und der zweiten elektrischen Maschine zu der Achsanordnung zu trennen.
Variation 4 kann ein Produkt nach Variation 1 umfassen, wobei das Getriebe ein Zweigang-Getriebe ist.
Variation 5 kann ein Produkt nach einer der Variationen 1-4 umfassen, wobei die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine Hochspannungsmotoren/-generatoren sind.
Variation 6 kann ein Produkt nach einer der Variationen 1-4 umfassen, wobei die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine Niederspannungsmotoren/-generatoren sind.
Variation 7 kann ein Produkt nach einer der Variationen 1-6 umfassen, wobei die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine das Getriebe mit zumindest einer Eingangswelle antreiben.
Variation 8 kann ein Produkt nach Variation 7 umfassen, wobei die Achsanordnung ferner ein Differential und zumindest eine mit dem Differential wirkverbundene Achswelle umfasst.
Variation 9 kann ein Produkt nach einer der Variationen 1-8 umfassen, wobei das Getriebe umfasst: ein erstes Zahnrad, das mit einer Eingangswelle wirkverbunden ist, um sich mit der Eingangswelle zu drehen, ein zweites Zahnrad und ein drittes Zahnrad, die wirkmäßig mit einer Zwischenwelle wirkverbunden sind, um sich mit der Zwischenwelle zu drehen, und ein Hohlrad, das wirkmäßig an dem dritten Zahnrad und der Achsanordnung angebracht ist; wobei das erste Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um von der Eingangswelle angetrieben zu werden, das zweite Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um von dem ersten Zahnrad angetrieben zu werden, das dritte Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um von dem zweiten Zahnrad durch die Zwischenwelle angetrieben zu werden, das Hohlrad konstruiert und angeordnet ist, um von dem dritten Zahnrad angetrieben zu werden, und die Achsanordnung konstruiert und angeordnet ist, um von dem Hohlrad angetrieben zu werden.
Variation 10 kann ein Produkt nach Variation 9 umfassen, ferner umfassend eine Trennkupplung, wobei die Trennkupplung wirkmäßig an dem dritten Zahnrad angebracht und dazu konstruiert und angeordnet ist, das dritte Zahnrad zur Drehung der Zwischenwelle zu verbinden oder davon zu trennen.
Variation 11 kann ein Produkt nach einer der Variationen 1-8 umfassen, wobei das Getriebe einen ersten Getriebezug und einen zweiten Getriebezug umfasst, wobei der erste Getriebezug wirkmäßig an der ersten elektrischen Maschine angebracht ist, und wobei der zweite Getriebezug wirkmäßig an dem zweiten Getriebezug angebracht ist; wobei der erste Getriebezug eine erste Achswelle antreibt und der zweite Getriebezug eine zweite Achswelle antreibt; und wobei die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine unabhängig von einem Fahrzeugsteuergerät gesteuert werden.
Variation 12 kann ein Produkt nach einer der Variationen 1-8 umfassen, wobei der erste und der zweite Getriebezug jeweils umfassen: ein erstes Zahnrad, das mit einer Eingangswelle wirkverbunden ist, um sich mit der Eingangswelle zu drehen, ein zweites Zahnrad und ein drittes Zahnrad, die wirkmäßig mit einer Zwischenwelle wirkverbunden sind, um sich mit der Zwischenwelle zu drehen, und ein Hohlrad, das wirkmäßig an dem dritten Zahnrad und der Achsanordnung angebracht ist; wobei das erste Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um von der Eingangswelle angetrieben zu werden, das zweite Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um von dem ersten Zahnrad angetrieben zu werden, das dritte Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um von dem zweiten Zahnrad durch die Zwischenwelle angetrieben zu werden, das Hohlrad konstruiert und angeordnet ist, um von dem dritten Zahnrad angetrieben zu werden, und die Achsanordnung konstruiert und angeordnet ist, um von dem Hohlrad angetrieben zu werden.
Variation 13 kann ein Produkt nach einer der Variationen 1-8 umfassen, wobei das Getriebe umfasst: ein erstes Zahnrad, ein zweites Zahnrad und eine schaltbare Kupplung, die mit einer Eingangswelle wirkverbunden ist, wobei die schaltbare Kupplung zwischen dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad positioniert und dazu konstruiert und angeordnet ist, selektiv das erste Zahnrad zu verbinden, um es mit der Eingangswelle zu drehen, oder selektiv das zweite Zahnrad zu verbinden, um es mit der Eingangswelle zu drehen; ein drittes Zahnrad, ein viertes Zahnrad und ein fünftes Zahnrad, die wirkmäßig mit einer Zwischenwelle verbunden sind, um sich mit der Zwischenwelle zu drehen; und ein Hohlrad, das wirkmäßig an dem dritten Zahnrad und der Achsanordnung angebracht ist; wobei das erste Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um selektiv das dritte Zahnrad anzutreiben, das zweite Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um selektiv das vierte Zahnrad anzutreiben, das dritte Zahnrad und das vierte Zahnrad konstruiert und angeordnet sind, um selektiv das fünfte Zahnrad über die Zwischenwelle anzutreiben, das fünfte Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um das Hohlrad anzutreiben, und das Hohlrad konstruiert und angeordnet ist, um die Achsanordnung anzutreiben.
Variation 14 kann ein Produkt nach Variation 13 umfassen, wobei das fünfte Zahnrad zwischen dem dritten und dem vierten Zahnrad positioniert ist.
Variation 15 kann ein Produkt nach einer der Variationen 1-8 umfassen, wobei das Getriebe ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad umfasst, die mit einer Eingangswelle wirkverbunden sind, um sich mit der Eingangswelle zu drehen; ein drittes Zahnrad, ein viertes Zahnrad, ein fünftes Zahnrad und eine schaltbare Kupplung, die mit einer Zwischenwelle wirkverbunden ist/sind, wobei die schaltbare Kupplung zwischen dem dritten Zahnrad und dem vierten Zahnrad positioniert und dazu konstruiert und angeordnet ist, selektiv das dritte Zahnrad zu verbinden, um es mit der Eingangswelle zu drehen, oder selektiv das zweite Zahnrad zu verbinden, um es mit der Eingangswelle zu drehen; und ein Hohlrad, das wirkmäßig an dem fünften Zahnrad und der Achsanordnung angebracht ist; wobei das erste Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um das dritte Zahnrad anzutreiben, das zweite Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um das vierte Zahnrad anzutreiben, das dritte und vierte Zahnrad konstruiert und angeordnet sind, um selektiv das fünfte Zahnrad durch die Zwischenwelle anzutreiben, das fünfte Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um das Hohlrad anzutreiben, und das Hohlrad konstruiert und angeordnet ist, um die Achsanordnung anzutreiben.
Variation 16 kann ein Produkt nach Variation 15 umfassen, wobei das fünfte Zahnrad benachbart zu dem vierten Zahnrad dem dritten Zahnrad gegenüberliegend positioniert ist.
Variation 17 kann umfassen: eine erste elektrische Maschine und eine zweite elektrische Maschine, die mit zumindest einer Eingangswelle wirkverbunden sind; ein Getriebe umfassend zumindest einen Getriebezug, wobei das Getriebe mit der zumindest einen Eingangswelle wirkverbunden ist; und zumindest eine Achsanordnung, die wirkmäßig mit dem Getriebe verbunden ist; wobei die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine konstruiert und angeordnet sind, um das Getriebe anzutreiben; und wobei das Getriebe konstruiert und angeordnet ist, um die zumindest eine Achsanordnung anzutreiben.
Variation 18 kann ein Produkt nach Variation 17 umfassen, wobei die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine Hochspannungsmotoren/- generatoren sind.
Variation 19 kann ein Produkt nach Variation 17 umfassen, wobei die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine Niederspannungsmotoren/- generatoren sind.
Variation 20 kann ein Verfahren zum Antreiben eines ersten Rads und eines zweiten Rad einschließen, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer ersten elektrischen Maschine und einer zweiten elektrischen Maschine; Antreiben eines Getriebes mit Ausgang von der ersten und zweiten elektrischen Maschine; Antreiben zumindest einer Achsanordnung mit Ausgang von dem Getriebe; und Antreiben eines ersten Rads und eines zweiten Rads mit Ausgang von der zumindest einen Achsanordnung.
Die obige Beschreibung ausgewählter Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der Erfindung ist rein beispielhafter Natur, und daher werden Abwandlungen und Varianten davon nicht als Abweichungen vom Geist und Umfang der Erfindung angesehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 62308259 [0001]

Claims

Produkt, das Folgendes umfasst: eine erste elektrische Maschine mit 48 Volt Spannung und eine zweite elektrische Maschine mit 48 Volt Spannung, die mit einem Getriebe wirkverbunden sind; zumindest eine Achsanordnung, die wirkmäßig an dem Getriebe angebracht ist; wobei die erste elektrische Maschine mit 48 Volt Spannung und eine zweite elektrische Maschine mit 48 Volt Spannung konstruiert und angeordnet sind, um das Getriebe anzutreiben; und wobei das Getriebe konstruiert und angeordnet ist, um die Achsanordnung anzutreiben.
Produkt nach Anspruch 1, wobei das Getriebe ein Festgang-Getriebe ist.
Produkt nach Anspruch 2, wobei das Festgang-Getriebe konstruiert und angeordnet ist, um selektiv die Leistung von der ersten elektrischen Maschine mit 48 Volt Spannung und der zweiten elektrischen Maschine mit 48 Volt Spannung zu der Achsanordnung zu trennen.
Produkt nach Anspruch 1, wobei das Getriebe ein Zweigang-Getriebe ist.
Produkt nach Anspruch 1, wobei die erste elektrische Maschine mit 48 Volt Spannung und die zweite elektrische Maschine mit 48 Volt Spannung das Getriebe mit zumindest einer Eingangswelle antreiben.
Produkt nach Anspruch 1, wobei die Achsanordnung ferner ein Differential und zumindest eine mit dem Differential wirkverbundene Achswelle umfasst.
Produkt nach Anspruch 1, wobei das Getriebe umfasst: ein erstes Zahnrad, das mit einer Eingangswelle wirkverbunden ist, um sich mit der Eingangswelle zu drehen, ein zweites Zahnrad und ein drittes Zahnrad, die wirkmäßig mit einer Zwischenwelle wirkverbunden sind, um sich mit der Zwischenwelle zu drehen, und ein Hohlrad, das wirkmäßig an dem dritten Zahnrad und der Achsanordnung angebracht ist; wobei das erste Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um von der Eingangswelle angetrieben zu werden, das zweite Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um von dem ersten Zahnrad angetrieben zu werden, das dritte Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um von dem zweiten Zahnrad durch die Zwischenwelle angetrieben zu werden, das Hohlrad konstruiert und angeordnet ist, um von dem dritten Zahnrad angetrieben zu werden, und die Achsanordnung konstruiert und angeordnet ist, um von dem Hohlrad angetrieben zu werden.
Produkt nach Anspruch 7, ferner umfassend eine Trennkupplung, wobei die Trennkupplung wirkmäßig an dem dritten Zahnrad angebracht und dazu konstruiert und angeordnet ist, das dritte Zahnrad zur Drehung der Zwischenwelle zu verbinden oder davon zu trennen.
Produkt nach Anspruch 1, wobei das Getriebe einen ersten Getriebezug und einen zweiten Getriebezug umfasst, wobei der erste Getriebezug wirkmäßig an der ersten elektrischen Maschine mit 48 Volt angebracht ist, und wobei der zweite Getriebezug wirkmäßig an der zweiten elektrischen Maschine mit 48 Volt angebracht ist; wobei der erste Getriebezug eine erste Achswelle antreibt und der zweite Getriebezug eine zweite Achswelle antreibt; und wobei die erste elektrische Maschine mit 48 Volt Spannung und die zweite elektrische Maschine mit 48 Volt Spannung unabhängig von einem Fahrzeugsteuergerät gesteuert werden.
Produkt nach Anspruch 9, wobei der erste und der zweite Getriebezug jeweils umfassen: ein erstes Zahnrad, das mit einer Eingangswelle wirkverbunden ist, um sich mit der Eingangswelle zu drehen, ein zweites Zahnrad und ein drittes Zahnrad, die wirkmäßig mit einer Zwischenwelle wirkverbunden sind, um sich mit der Zwischenwelle zu drehen, und ein Hohlrad, das wirkmäßig an dem dritten Zahnrad und der Achsanordnung angebracht ist; wobei das erste Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um von der Eingangswelle angetrieben zu werden, das zweite Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um von dem ersten Zahnrad angetrieben zu werden, das dritte Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um von dem zweiten Zahnrad durch die Zwischenwelle angetrieben zu werden, das Hohlrad konstruiert und angeordnet ist, um von dem dritten Zahnrad angetrieben zu werden, und die Achsanordnung konstruiert und angeordnet ist, um von dem Hohlrad angetrieben zu werden.
Produkt nach Anspruch 1, wobei das Getriebe umfasst: ein erstes Zahnrad, ein zweites Zahnrad und eine schaltbare Kupplung, die mit einer Eingangswelle wirkverbunden ist, wobei die schaltbare Kupplung zwischen dem ersten Zahnrad und dem zweiten Zahnrad positioniert und dazu konstruiert und angeordnet ist, selektiv das erste Zahnrad zu verbinden, um es mit der Eingangswelle zu drehen, oder selektiv das zweite Zahnrad zu verbinden, um es mit der Eingangswelle zu drehen; ein drittes Zahnrad, ein viertes Zahnrad und ein fünftes Zahnrad, die wirkmäßig mit einer Zwischenwelle verbunden sind, um sich mit der Zwischenwelle zu drehen; und ein Hohlrad, das wirkmäßig an dem dritten Zahnrad und der Achsanordnung angebracht ist; wobei das erste Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um selektiv das dritte Zahnrad anzutreiben, das zweite Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um selektiv das vierte Zahnrad anzutreiben, das dritte Zahnrad und das vierte Zahnrad konstruiert und angeordnet sind, um selektiv das fünfte Zahnrad über die Zwischenwelle anzutreiben, das fünfte Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um das Hohlrad anzutreiben, und das Hohlrad konstruiert und angeordnet ist, um die Achsanordnung anzutreiben.
Produkt nach Anspruch 11, wobei das fünfte Zahnrad zwischen dem dritten und dem vierten Zahnrad positioniert ist.
Produkt nach Anspruch 1, wobei das Getriebe ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad umfasst, die mit einer Eingangswelle wirkverbunden sind, um sich mit der Eingangswelle zu drehen; ein drittes Zahnrad, ein viertes Zahnrad, ein fünftes Zahnrad und eine schaltbare Kupplung, die mit einer Zwischenwelle wirkverbunden ist/sind, wobei die schaltbare Kupplung zwischen dem dritten Zahnrad und dem vierten Zahnrad positioniert und dazu konstruiert und angeordnet ist, selektiv das dritte Zahnrad zu verbinden, um es mit der Eingangswelle zu drehen, oder selektiv das zweite Zahnrad zu verbinden, um es mit der Eingangswelle zu drehen; und ein Hohlrad, das wirkmäßig an dem fünften Zahnrad und der Achsanordnung angebracht ist; wobei das erste Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um das dritte Zahnrad anzutreiben, das zweite Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um das vierte Zahnrad anzutreiben, das dritte und vierte Zahnrad konstruiert und angeordnet sind, um selektiv das fünfte Zahnrad durch die Zwischenwelle anzutreiben, das fünfte Zahnrad konstruiert und angeordnet ist, um das Hohlrad anzutreiben, und das Hohlrad konstruiert und angeordnet ist, um die Achsanordnung anzutreiben.
Produkt nach Anspruch 13, wobei das fünfte Zahnrad benachbart zu dem vierten Zahnrad dem dritten Zahnrad gegenüberliegend positioniert ist.
Produkt, das Folgendes umfasst: eine erste Achse, die mit einem Triebwerk wirkverbunden ist und davon angetrieben wird, wobei die erste Achse dazu konstruiert und angeordnet ist, ein erstes Rad und ein zweites Rad, das dem ersten Rad gegenüberliegt, anzutreiben; eine erste elektrische Maschine und eine zweite elektrische Maschine, die mit zumindest einer Eingangswelle wirkverbunden sind; ein Getriebe umfassend zumindest einen Getriebezug, wobei das Getriebe mit der zumindest einen Eingangswelle wirkverbunden ist; eine zweite Achsanordnung, die mit dem Getriebe wirkverbunden und dazu konstruiert und angeordnet ist, ein drittes Rad und ein viertes Rad, das dem dritten Rad gegenüberliegt, anzutreiben; wobei die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine konstruiert und angeordnet sind, um das Getriebe anzutreiben; und wobei das Getriebe konstruiert und angeordnet ist, um die zweite Achsanordnung anzutreiben.
Produkt nach Anspruch 15, wobei die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine elektrische Hochspannungsmaschinen sind.
Produkt nach Anspruch 15, wobei die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine elektrische Niederspannungsmaschinen sind.
Verfahren zum Antreiben eines ersten Rads und eines zweiten Rades, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer ersten elektrischen Maschine mit 48 Volt Spannung und einer zweiten elektrischen Maschine mit 48 Volt Spannung; Antreiben eines Getriebes mit Ausgang von der ersten und zweiten elektrischen Maschine mit 48 Volt Spannung; Antreiben zumindest einer Achsanordnung mit Ausgang von dem Getriebe; und Antreiben eines ersten Rads und eines zweiten Rads mit Ausgang von der zumindest einen Achsanordnung.