JP3220115B2 - 2モード複合スプリット式電気機械的トランスミッション - Google Patents
2モード複合スプリット式電気機械的トランスミッションInfo
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- F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
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- F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
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Description
用トランスミッションに関する。更に詳細には、本発明
は、エンジン並びに貯蔵された電気エネルギ源から入力
動力を選択的に又は組み合わせて受け入れることができ
る車輛用トランスミッションに関する。特定的には、本
発明は、エンジン及び環状形体であるのがよい二つのモ
ータ/発電機に作動的に連結された相互作用する三つの
遊星ギヤ装置を使用する2モード複合スプリット式電気
機械的車輛用トランスミッションに関する。遊星ギヤ装
置並びに二つのモータ/発電機は、モータ/発電機の半
径方向内方に配置された遊星ギヤ装置と同軸に配置され
ている。遊星ギヤ装置は、出力シャフトによって送出さ
れるのが望ましい又は必要な出力及び/又は速度に応じ
て、動力をエンジン及び/又はモータ/発電機からトラ
ンスミッションの出力部材に伝達するため、トルク伝達
装置を二つだけ使用すること等によって選択的に利用で
きる二つのモード又はギヤトレインを提供する。トラン
スミッションは、その第1作動モードにおいて、少なく
とも一つのメカニカルポイント(mechanical
point)を有し、その第2作動モードにおいて、
少なくとも二つのメカニカルポイントを有する。
ュートラルレンジ、少なくとも一つの後退レンジ、及び
一つ又はそれ以上の前進駆動レンジを提供することであ
り、前進駆動レンジでは、エンジン及び/又は他の動力
源から動力を駆動部材に与えることにより、車輛が走る
地形に対して車輛が牽引力を送出する。このように、駆
動部材は、所望の性能を与える必要に応じて前輪、後
輪、又は軌道であるのがよい。
から蓄電装置に送られた後に電動モータに送られ、この
電動モータは動力を提供し、駆動部材を回転するシステ
ムである。直列推進システムでは、エンジンと駆動部材
との間は間接的に機械的に連結されている。
又はこれらの両方から出力動力を受け入れるようになっ
たトランスミッションは、従来、直列ハイブリッド推進
システムとしてどのように設計されているのかに大幅に
依存している。こうしたシステムは、エミッションを最
小し且つ最高の燃費を得るための比較的低動力の補助動
力ユニット(APU’s)を持つように設計されてい
る。しかしながら、これらの小型補助動力ユニット及び
大型のエネルギ貯蔵装置の組み合わせは、平均出力が高
い車輛には向いておらず、即ち、連続的定速作動を必要
とするデューティーサイクルに向かう。代表的な直列ハ
イブリッドトランスミッション形体では、所望の高い効
率で、急坂を登ったり、高い平均巡行速度を維持したり
することはできない。
作動する動力システムを提供する試みがなされてきた。
所望の電動可変トランスミッションは、所望の低い平均
動力デューティーサイクル−即ち低速始動/停止デュー
ティーサイクルについての直列ハイブリッドトランスミ
ッションの利点、並びに高い平均出力動力、高速デュー
ティーサイクルについての並列ハイブリッドトランスミ
ッションの利点を増大しなければならない。並列の構成
では、エンジンが供給する動力及び電気エネルギ源が供
給する動力は、駆動部材に独立して連結されている。
発電機から出力シャフトに伝達するために、オンボード
コンピューターによって同期選択するため、二つのモー
ド又はギヤトレインを利用できるという概念を補完する
と、極めて適用範囲が広いハイブリッドトランスミッシ
ョンが得られる。
ッド電気機械的トランスミッションによって、所望の有
利な結果を得ることができる。このようなトランスミッ
ションは、動力を車輛用エンジン及び動力出力部材から
受け取り、動力を送出し、車輛を駆動するため、入力部
材を使用する。第1及び第2のモータ/発電機がバッテ
リー等のエネルギ貯蔵装置に連結されており、そのた
め、エネルギ貯蔵装置は、第1及び第2のモータ/発電
機から動力を受け取ったり、第1及び第2のモータ/発
電機に動力を供給したりすることができる。制御ユニッ
トは、エネルギ貯蔵装置とモータ/発電機との間並びに
第1及び第2のモータ/発電機間の動力の流れを調節す
る。
ッド電気機械的トランスミッションは、更に、少なくと
も一つの遊星ギヤセットを使用する。遊星ギヤセット
は、内ギヤ部材及び外ギヤ部材を有し、これらの部材の
各々は、複数の遊星ギヤ部材と噛み合い係合する。入力
部材は遊星ギヤセットのギヤ部材の一つに作動的に連結
されており、動力出力部材を遊星ギヤセットの別のギヤ
部材に作動的に連結するための手段が設けられている。
モータ/発電機の一方が複数のギヤセットの残りのギヤ
部材に連結されており、他方のモータ/発電機を出力シ
ャフトに作動的に連結するための手段が設けられてい
る。
達装置を使用することによって選択的に行うことができ
る。従来、第1モードでは、トランスミッションの出力
速度は、一方のモータ/発電機の速度とほぼ比例し、第
2モードでは、トランスミッションの出力速度は他方の
モータ/発電機の速度とほぼ比例する。
ッド電気機械的トランスミッションの幾つかの実施形態
では、第2遊星ギヤセットを使用する。更に、幾つかの
実施形態では三つのトルク伝達装置を使用できる。これ
らのトルク伝達装置のうちの二つは、トランスミッショ
ンの所望の作動モードを選択し、第3トルク伝達装置
は、トランスミッションをエンジンから選択的に外す。
他の実施形態では、全ての三つのトルク伝達装置を使用
し、トランスミッションの所望の作動モードを選択でき
る。
ると、遊星ギヤ部材は、通常は、それ自体が回転自在の
キャリヤに回転するように支持されている。太陽ギヤを
停止状態に保持し、リングギヤに動力を加えた場合、リ
ングギヤに加えられた動力に応じて遊星ギヤ部材が回転
し、及びかくして、固定された太陽ギヤを中心として周
方向に「移動(walk)」し、キャリヤをリングギヤ
の回転方向と同方向に回転させる。
を同方向に同じ速度で回転した場合、第3部材に力が加
えられ、同じ速度で且つ同じ方向に回転する。例えば、
太陽ギヤ及びリングギヤを同方向に同じ速度で回転した
場合、遊星ギヤはそれ自体の軸線を中心として回転しな
いが、ユニット全体が一緒に回転しないように係止する
楔として作用し、直接駆動として周知の効果をもたら
す。即ち、キャリヤが太陽ギヤ及びリングギヤとともに
回転するのである。
異なる速度で回転した場合、第3ギヤ部材の回転方向
は、多くの場合、視覚的な分析によって簡単に決定でき
るが、多くの場合では、回転方向は明らかでなく、遊星
ギヤセットのギヤ部材に設けられた歯の数を知ることに
よってのみ決定できる。
れており、動力が太陽ギヤ又はリングギヤに加えられて
いる場合にはいつでも、遊星ギヤ部材はアイドラーとし
て作用する。このようにして、被駆動部材は、駆動部材
とは反対方向に回転する。かくして、多くのトランスミ
ッション装置では、後退駆動レンジを選択した場合、ブ
レーキとして役立つトルク伝達装置を摩擦で作動し、キ
ャリヤを係合させ、これによってキャリヤを回転しない
ように拘束し、その結果、太陽ギヤに加えられた動力に
よりリングギヤを反対方向に回転する。かくして、リン
グギヤが車輛の駆動ホイールに作動的に連結されている
場合には、このような構成により駆動ホイールの回転方
向を逆転でき、これによって、車輛自体の方向を逆転で
きる。
ッションシステムは、二つの動力源から動力を受け取る
ということは当業者には理解されよう。一つ又はそれ以
上の遊星ギヤセットを使用することによって、二つ又は
それ以上のギヤトレイン又はモードで動力をトランスミ
ッションの入力部材から出力部材に送出できる。
ッド電気機械的トランスミッションと同様の上首尾の結
果が得られた今日の唯一の従来技術の特許には、第1モ
ードに一つの「メカニカルポイント」が存在し、第2モ
ードに二つのメカニカルポイントが存在する構成が開示
されている。この構成は、1996年9月24日にゼネ
ラルモーターズ社に賦与された米国特許第5,558,
589号に開示されている。
ンが第1又は第2のモードのいずれかで作動していると
き、いずれかのモータ/発電機が停止した場合に生じ
る。一方のモータ/発電機がメカニカルポイントにあ
り、即ち停止している場合にエンジンから出力部に最大
の機械的効率で動力が伝達されるため、メカニカルポイ
ントがないということは、欠点である。しかしながら、
可変2モード入力スプリット並列ハイブリッド電気機械
的トランスミッションには、代表的には、第2モードに
一つのポイントがあり、このポンプでは、一方のモータ
/発電機が回転しておらず、エンジンの全動力が出力部
に機械的に伝達される。上述の米国特許第5,558,
589号では、第2モードに二つのメカニカルポイント
があり、第1モードに一つのメカニカルポイントがあ
る。
ド入力スプリット並列ハイブリッド電気機械的トランス
ミッション並びに二つのモータ/発電機が同軸に配置さ
れており、遊星ギヤ装置がモータ/発電機の半径方向内
方に配置されるように、モータ/発電機の各々が一つ又
はそれ以上の遊星ギヤ装置を包囲する環体として形成さ
れている、構成によって、上述の所望の特徴が得られる
任意のトランスミッション形体は、教示も示唆もなされ
ていない。
目的は、連続定速作動について求められる所望の高い効
率を提供し、第1モードの少なくとも一つのメカニカル
ポイント及び第2モードの少なくとも二つのメカニカル
ポイント、即ち三つの別々の車輛速度の各々に一つの三
つのメカニカルポイントでの作動中に高い平均動力を提
供する、新規な2モード複合スプリット式電気機械的ト
ランスミッションを提供することである。
ータ/発電機が同軸に配置された、上述の新規なトラン
スミッションを提供することである。本発明の更に別の
目的は、遊星ギヤ装置が環状形体のモータ/発電機の半
径方向内方に配置され、トランスミッションの包含寸法
即ち周囲寸法を最小にする、上述の新規なトランスミッ
ションを提供することである。
上の結果を三つの簡単な遊星ギヤセットで達成できる、
上述の新規なトランスミッションを提供することであ
る。本発明の他の目的は、ラビネックス(Ravign
eaux)装置に二つの遊星ギヤサブセットを組み込む
ことによって前記作動上の結果を達成できる、上述の新
規なトランスミッションを提供することである。ラビネ
ックス装置では、共通のリングギヤを使用し、複合させ
た遊星ギヤを共通のキャリヤに取り付け、二つの遊星ギ
ヤサブセットの別々の太陽ギヤと係合させる。
ョンの作動に取り付け伝達装置を二つしか必要としな
い、上述の新規なトランスミッションを提供することで
ある。本発明のこれらの目的及び他の目的、並びに以下
の詳細な説明を参照することにより明らかになる現存の
従来技術の形体を越えるその利点は、本明細書中に説明
し且つ特許請求した手段によって達成される。
によれば、本発明の概念を具体化した2モード複合スプ
リット式電気機械的トランスミッションは、原動機動力
源から動力を受け取るための入力部材と、出力をトラン
スミッションから送出するための出力部材とを使用す
る。第1及び第2のモータ/発電機はエネルギ貯蔵手段
に作動的に連結されており、エネルギ貯蔵手段との間で
電力を相互交換する。エネルギ貯蔵手段と第1及び第2
のモータ/発電機との間での電力相互交換を調節するた
め、制御手段が設けられている。制御手段は更に、第1
及び第2のモータ/発電機間で電力相互交換を調節す
る。
合した三つの遊星ギヤサブセットを使用するということ
を理解することが特に重要である。各遊星ギヤ装置は、
第1及び第2のギヤ部材を使用し、各第1及び第2のギ
ヤ部材は、複数の遊星ギヤと噛み合い係合する。第1及
び第2のモータ/発電機は、互いに及び三つの遊星ギヤ
サブセットと同軸に整合しており、これらの遊星ギヤサ
ブセットは、第1及び第2のモータ/発電機によって取
り囲まれている。
部材の少なくとも一つが第1モータ/発電機に連結され
ている。第1又は第2の遊星ギヤサブセットのギヤ部材
の少なくとも一つが第2モータ/発電機に連結されてい
る。第1、第2、及び第3の遊星ギヤサブセットの遊星
ギヤが、出力部材に作動的に連結されたキャリヤに取り
付けられている。第1又は第2の遊星ギヤサブセットの
ギヤ部材のうちの、第1モータ/発電機に連結されてい
ない一つのギヤ部材が、第3遊星ギヤサブセットのギヤ
部材のうちの一つに連続的に連結されている。第1及び
第2の遊星ギヤサブセットのうちの、第1モータ/発電
機に連結されていない他方のギヤ部材が、入力部材に作
動的に連結されており、第1又は第2の遊星ギヤサブセ
ットのいずれにも連結されていない第3遊星ギヤサブセ
ットのギヤ部材がグラウンドに選択的に連結されてい
る。
在、二つの例示の構造を示す、2モード複合スプリット
式電気機械的トランスミッションの二つの変形例が考え
られており、本発明を実施するため、本明細書の一部を
形成する添付図面を参照してこれらの変形例を本明細書
中に説明する。例示の2モード複合スプリット式電気機
械的トランスミッションを、本発明を実施する上での様
々な形体及び変形の全てを示そうと試みることなく、詳
細に説明する。このように、本明細書中の示し且つ説明
した実施形態は例示であり、当業者には理解されること
であろうが、本発明の精神及び範囲内で多くの方法で変
形できる。本発明は、添付の特許請求の範囲によって定
義されるものであって、詳細な説明に限定されるもので
はない。
を一つの例示の形態で具体化した2モード複合スプリッ
ト式電気機械的トランスミッションの全体に参照番号1
0が附してある。トランスミッションの好ましい形態を
図1乃至図4に包括的に示す。次に、これらの図面を詳
細に参照すると、ハイブリッドトランスミッション10
は、エンジン14によって直接的に駆動されるシャフト
である入力部材12を有してもよく、或いは図2に示す
ように、エンジン14の出力シャフト18とハイブリッ
ドトランスミッション10の入力部材12との間に組み
込んだ過渡的トルクダンパー16を有する。本発明で使
用することが推奨される種類の過渡的トルクダンパーの
優れた例は、1991年4月23日にゼネラルモーター
ズ社に賦与された米国特許第5,009,301号に詳
細に開示されている。過渡的トルクダンパー16は、エ
ンジン14をハイブリッドトランスミッション10と選
択的に係合させるため、トルク伝達装置20(図1参
照)に組み込むことができ、又はこのトルク伝達装置と
関連して使用できるが、ハイブリッドトランスミッショ
ン10の作動モードの変更又は制御にトルク伝達装置2
0が使用されないということは理解されるべきである。
用可能な動力出力を一定の毎分回転数(RPM)で送出
するようになったディーゼルエンジン等の化石燃料エン
ジンであってもよい。図1乃至図4と関連した例示の実
施形態では、エンジン14は、始動後及びその入力中の
大部分において、図5の曲線22に示すように約200
0RPMの一定の速度で作動する。エンジン14の速度
及び馬力出力は本発明にとって重要ではないということ
は理解しなければならないけれども、ハイブリッドトラ
ンスミッション10を完全に明瞭に理解する目的で、例
示の設備の説明について、エンジン14からの利用でき
る出力は約97馬力であると仮定する。エンジン14を
トランスミッション10の入力部材12に連結するため
の手段とは係わりなく、入力部材12は、トランスミッ
ション10の遊星ギヤサブセット24に連結されてい
る。
三つの遊星ギヤサブセット24、26、及び28を使用
する。第1遊星ギヤサブセット24は、全体にリングギ
ヤとして設計された外ギヤ部材30を有する。この部材
は、全体に太陽ギヤとして設計された内ギヤ部材32を
取り囲んでいる。複数の遊星ギヤ部材34が、各遊星ギ
ヤ部材34が外ギヤ部材30及び内ギヤ部材32の両方
と噛み合い係合するように、キャリヤ36に回転自在に
取り付けられている。
にリングギヤとして設計された外ギヤ部材38を有す
る。この部材は、全体に太陽ギヤとして設計された内ギ
ヤ部材40を取り囲んでいる。複数の遊星ギヤ部材42
が、各遊星ギヤ部材42が外ギヤ部材30及び内ギヤ部
材40の両方と噛み合い係合するように、キャリヤ44
に回転自在に取り付けられている。
にリングギヤとして設計された外ギヤ部材46を有す
る。この部材は、全体に太陽ギヤとして設計された内ギ
ヤ部材48を取り囲んでいる。複数の遊星ギヤ部材50
が、各遊星ギヤ部材50が外ギヤ部材46及び内ギヤ部
材48の両方と噛み合い係合するように、キャリヤ52
に回転自在に取り付けられている。
び28は、全て、それ自体については、「単一」の遊星
ギヤサブセットであるが、第1及び第2の遊星ギヤサブ
セット24及び26は、第1遊星ギヤサブセット24の
内ギヤ部材32が、ハブプレートギヤ54等を通して第
2遊星ギヤサブセット26の外ギヤ部材38に結合され
ている点で複合されている。結合された第1遊星ギヤサ
ブセット24の内ギヤ部材32及び第2遊星ギヤサブセ
ット26の外ギヤ部材38は、例えばスリーブシャフト
58によって第1モータ/発電機56に連続的に連結さ
れている。
に、第1遊星ギヤサブセット24のキャリヤ36が、シ
ャフト60等を通して第2遊星ギヤサブセット26のキ
ャリヤ44に結合されている点で複合されている。この
ように、第1及び第2の遊星ギヤサブセット24及び2
6のキャリヤ36及び44の夫々が連結されている。更
に、シャフト60は、トルク伝達装置62等を通して第
3遊星ギヤサブセット28のキャリヤ52に選択的に連
結される。トルク伝達装置62は、以下に更に詳細に説
明するように、ハイブリッドトランスミッション10の
作動モードの選択を補助するために使用される。
2は、トランスミッションの出力部材64に直接連結さ
れている。ハイブリッドトランスミッション10を地上
車輛で使用した場合には、出力部材64は、駆動部材
(図示せず)で終端する車輛のアクスル(図示せず)に
連結されているのがよい。駆動部材は、車輛の前輪又は
後輪のいずれかであるか或いはトラック車輛の駆動ギヤ
であるのがよい。
40は、シャフト60を取り囲むスリーブシャフト66
等で第3遊星ギヤサブセット28の内ギヤ部材48に連
結されている。第3遊星ギヤサブセット28の外ギヤ部
材46は、トルク伝達装置70を通してトランスミッシ
ョンハウジング68が表すグラウンドに選択的に連結さ
れる。ハイブリッドトランスミッション10の作動モー
ドの選択を補助するため、以下に説明するトルク伝達装
置70もまた使用される。スリーブシャフト66は、更
に、第2モータ/発電機72に連続的に連結されてい
る。全ての遊星ギヤサブセット24、26、及び28並
びに二つのモータ/発電機56及び72は、軸線方向に
配置されたシャフト60を中心として同軸に配向されて
いる。モータ/発電機56及び72は、両方とも環状形
体をなしており、これによって、これらのモータ/発電
機は、遊星ギヤサブセット24、26、及び28がモー
タ/発電機56及び72の半径方向内方に配置されるよ
うにこれらの三つの遊星ギヤサブセット24、26、及
び28を包囲できる。この形体により、トランスミッシ
ョン10の全外形−即ち周方向寸法を最小にできる。
上文中に説明したように、第1及び第2のモータ/発電
機56及び72の回転速度及び馬力出力が本発明にとっ
て重要でないということもまた理解されなければなら
ず、ハイブリッドトランスミッション10を完全に明瞭
に理解する目的のため、例示の装置の説明について、連
続定格が約100馬力のモータ/発電機について約50
00RPMの回転速度を仮定する。
特に図1及び図2を参照すると、トランスミッション1
0は、エンジン14から動力を選択的に受け入れる。以
下に説明するように、ハイブリッドトランスミッション
は、蓄電装置74からも動力を受け入れる。蓄電装置7
4は、一つ又はそれ以上のバッテリーであってもよい。
電力を蓄えることができ且つ電力を放出できるこの他の
蓄電装置を、本発明の概念を変更することなく、バッテ
リーの代わりに使用できる。エンジン14及びモータ/
発電機56及び72の記載と関連して説明したように、
蓄電装置74の馬力出力が本発明にとって重要でないと
いうこともまた理解されなければならず、ハイブリッド
トランスミッション10を完全に明瞭に理解する目的の
ため、例示の装置の説明について、蓄電装置74から約
75馬力の出力が得られるものと仮定する。
Bによって電子式制御ユニット(ECU)76に接続さ
れている。ECU76は、伝達導体78C及び78Dに
よってモータ/発電機56に接続されており、同様に、
伝達導体78E及び78Fによってモータ/発電機72
に接続されている。
造部材、構成要素、又は構成を一つ以上の箇所で使用で
きる。このような種類の構造部材、構成要素、又は構成
を全体として参照すると、共通の参照番号が使用されて
いる。しかしながら、これらの構造部材、構成要素、又
は構成を個々に同定する場合、これらの構造部材、構成
要素、又は構成を概括的に表示するために使用された参
照番号を添字と組み合わせて使用して表す。かくして、
参照番号78で概略に示す少なくとも6つの伝達導体が
設けられているが、特定の個々の伝達導体は、明細書中
及び添付図面において78A、78B、78C、78
D、78E、及び78Fと表す。本明細書中に亘って同
じ方法で添字を付ける。
いる。図示のように、駆動ギヤ80は入力部材12を第
1遊星ギヤサブセット24の外ギヤ部材30に連結し、
従って、駆動ギヤ80はエンジン14及び/又はモータ
/発電機56及び/又は72から動力を受け取る。駆動
ギヤ80は、アイドラーギヤ82と噛み合い係合してお
り、このアイドラーギヤは、シャフト86の一端に固定
された伝達ギヤ84と噛み合い係合している。シャフト
86の他端は、トランスミッション流体ポンプ及び/又
はPTOユニットに固定されている。これには、参照番
号88が個々に又は集合的に附してある。
る三つの周知の主な装置を有する。これらの主制御装置
の一つは、周知の駆動レンジ選択器(図示せず)であ
り、この選択器は、トランスミッションを、ECU76
により、駐車レンジ、後退レンジ、ニュートラルレン
ジ、又は前進駆動レンジのいずれかに置く。第2及び第
3の主制御装置はアクセルペダル(図示せず)及びブレ
ーキペダル(図示せず)である。ECU76がこれらの
3つの主制御源から得た情報を、下文において、「オペ
レータデマンド」と呼ぶ。ECU76は、第1及び第2
のモータ/発電機56及び72の両方の夫々、エンジン
14、及び蓄電装置74からも情報を得る。オペレータ
の操作に応じて、ECU76は、必要とされることを決
定し、その後、ハイブリッドトランスミッション10の
選択的に作動させた構成要素をほぼオペレータデマンド
に応じて操作する。
態では、オペレータが前進駆動レンジを選択し、アクセ
ルペダル又はブレーキペダルのいずれかを操作した場
合、ECU76は、車輛を加速すべきか減速すべきかを
決定する。更に、ECU76は、動力源の状態を監視
し、所望の加速度又は減速度を与えるのに必要なトラン
スミッションの出力を決定する。オペレータデマンドを
満たすため、トランスミッションは、ECU76の指令
下で、低速から高速までの所定範囲の出力速度を提供で
きる。
ョンの作動についての完全な説明を提供するため、様々
な作動状態でのオペレータデマンドに合わせるのに必要
な出力動力及び速度を得るのに使用された作動モードを
第1の好ましい実施形態に関して説明する。このよう
に、参照番号10を附した特定のトランスミッションの
全力作動状態を以下に説明する。この好ましい実施形態
がどのように作動するのかについての全体としての概念
がひとたび理解されると、これらと同じ概念が一つの変
形例にも同様に適用されるということが更に理解され
る。以下に変形例の構造を説明する。
は2モード複合スプリット式電気機械的車輛用トランス
ミッションである。換言すると、出力部材64は、トラ
ンスミッション10内の明らかに異なる二つのギヤトレ
インを通して動力を受け取る。第3遊星ギヤサブセット
28の外ギヤ部材46を「グラウンド連結」するために
トルク伝達装置70を作動させた場合には、第1モード
即ち第1ギヤトレインを選択する。トルク伝達装置70
を解放すると同時にトルク伝達装置62を作動し、シャ
フト60を第3遊星ギヤサブセット28のキャリヤ52
に連結する場合には、第2モード即ち第2ギヤトレイン
を選択する。
速から比較的高速までの所定の出力速度範囲を提供する
のに役立つということは当業者には理解されよう。各モ
ードが低速から高速までの出力速度範囲にある二つのモ
ードのこの組み合わせは、トランスミッション10によ
り車輛を停止状態から高速道路速度まで推進できると同
時に、本発明の他の目的を満たすことができる。更に、
ECU76は、モード間で同期シフトを行うことができ
るようにトランスミッション10の作動を調整する。上
述のように、好ましい実施形態の作動を全力作動に関し
て説明する。手始めに、作動上の概括的概念を完全に説
明する。 I.第1モード 第1作動モードでは、オペレータが停止状態から前進さ
せ、加速することを所望であることをECU76が確認
したとき、トルク伝達装置20が作動的に係合し、エン
ジン14をハイブリッドトランスミッション10に連結
し、トルク伝達装置20は、以下に更に詳細に説明する
速度範囲に亘る車輛の前進中、適用されたままである。
トルク伝達装置62は適用されず、係合解除されたまま
である。この場合には、エンジン14が第1遊星ギヤサ
ブセット24の外ギヤ部材30に駆動力を加え、そのた
め、外部材30が入力部材12(及びかくしてエンジン
14)とともに回転する。これと同時に、第1モータ/
発電機56が第1遊星ギヤサブセット24の内ギヤ部材
32及び第2遊星ギヤサブセット26の外ギヤ部材38
を同方向に回転し、かくしてキャリヤ36を同方向に駆
動する。これにより、第2遊星ギヤサブセット24の内
ギヤ部材40を反対方向に回転する。
中、モータとして作動し、このようなモータ/発電機7
2により、スリーブシャフト66は前記方向に駆動さ
れ、これにより、第3遊星ギヤサブセット28の内ギヤ
部材48を回転し、第3遊星ギヤサブセット28の遊星
ギヤ50を第3遊星ギヤサブセット28の外ギヤ部材4
6に対して回転する。外ギヤ部材46は、グラウンドに
固定されたことによって固定されており、車輛を前進さ
せるのに必要な方向にキャリヤ52が出力部材64を駆
動する。
動する第2モータ/発電機72の回転によって回転さ
れ、スリーブシャフトの回転により、第2遊星ギヤサブ
セット26の内ギヤ部材38が回転される。トルク伝達
装置62が係合解除状態にあるため、第1及び第2の遊
星ギヤサブセット24及び26のキャリヤ36及び44
の夫々は自由に、しかし同時に回転できる。これは、二
つのキャリヤが複合されているためである。その結果、
エンジン14による第1遊星ギヤサブセット24の外ギ
ヤ部材30の回転、及び第2モータ/発電機72による
内ギヤ部材40の回転により、第1遊星ギヤサブセット
24の内ギヤ部材32及びこれに接合された第2遊星ギ
ヤサブセット26の外ギヤ部材38に力が加えられ、第
1モータ/発電機56を前記方向及び速度で駆動し、こ
れによって、第1モータ/発電機56は、少なくとも最
初は、発電機として役立つ。
4及びハイブリッドトランスミッション10を組み込ん
だ車輛のマイル毎時(MPH)で表した速度に対して、
エンジンの速度を毎分回転数(RPM)で表したプロッ
トである。便利のため、曲線22は、視覚的プロット点
によって中断していないということに着目されたい。曲
線90は、車輛の速度(MPH)に対する第1モータ/
発電機56の回転速度(RPM)のプロットである。こ
の曲線は、プロット点を小さな正方形として示すことに
よって容易に区別できる。曲線92は、車輛の速度(M
PH)に対する第2モータ/発電機72の回転速度(R
PM)のプロットである。この曲線は、プロット点を小
さな円として示すことによって容易に区別できる。
は、エンジン速度(RPM)を示す座標軸から、該座標
軸に対して平行に引いた線94まで延びている。線94
は、第1モードのトランスミッション10の作動から第
2モードへのシフトを定義する。説明する例示の実施形
態では、第1モードは停止時の車輛から約21MPH
(33.789kg/h)程度の前進速度まで延びている。
約21MPH(33.789kg/h)以上の速度では、ト
ランスミッションは第2モードで作動する。
電機は、第1モード全体に亘って、即ち0MPH(0kg
/h)乃至21MPH(33.789kg/h)に亘って、モ
ータとして作動する。しかしながら、第1モータ/発電
機56は、約16MPH(25.744kg/h)(曲線9
0上にプロット点96によって示す)までは発電機とし
て作動し、その後、第1モード内でモータとして作動す
る。このような第1モータ/発電機56の作動態様の移
行は、遊星ギヤサブセット内の様々なギヤに設けられた
歯の数による。これにより二つのモータ/発電機の速度
を車輛の様々な作動速度で逆転させる。
が所望であれば、第1及び第2の遊星ギヤサブセット2
4及び26の各々の外ギヤ部材30及び38の歯数は1
15個であり、第1及び第2の遊星ギヤサブセット24
及び26の各々の内ギヤ部材32及び40の歯数は65
個である。第3遊星ギヤサブセット28の外ギヤ部材4
6の歯数は132個であり、第3遊星ギヤサブセット2
8の内ギヤ部材48の歯数は42個である。上文中に説
明したトランスミッション10の形体、及び内ギヤ部材
及び外ギヤ部材に設けられた歯数では、トランスミッシ
ョンは、第1モードでの作動中にメカニカルポイントを
提供する。即ち、第1モータ/発電機56は、曲線90
上のプロット点98で示すように、約18MPH(2
8.962kg/h)で回転速度がゼロとなる。
についての説明を完了するため、第2作動モードでのト
ランスミッションの作動を考慮しなければならない。 II.第2モード 第1作動モードから第2作動モードへの移行は、トルク
伝達装置70を係合解除すると同時にトルク伝達装置6
2を適用することによって行われる。第2作動モードの
初めに、第1モータ/発電機56は、モータとしての作
動から発電機としての作動に移行する。第1モードで作
動しているトランスミッションの第2モードへの移行が
線94のところで行われる限り、第1モータ/発電機5
8のモータから発電機への移行は、曲線90上の点10
0のところで起こる。この点もまた、曲線92と線94
との交差部を構成する。第1モータ/発電機56は、ト
ランスミッション10の第2モードでの作動中に発電機
として作動し続け、この際、車輛は、約21MPH(3
3.789kg/h)乃至約25MPH(40.225kg/
h)の速度を得る。約25MPH(40.225kg/h)
で、第1モータ/発電機56は、発電機としての作動か
らモータとしての作動に戻る。この移行を曲線90上の
点102として示す。第1モータ/発電機56は、その
後、モータとして作動し続ける。
電機72はモータとして作動し続ける。実際、第2モー
タ/発電機は、車輛が曲線92上のプロット点102で
表す約33.6MPH(54.062kg/h)の速度に至
るまでモータとして作動する。第2モータ/発電機は、
この点で、作動態様を変えて発電機として作動するよう
になり、その後発電機として作動し続ける。
の形体及び内ギヤ部材及び外ギヤ部材の上述の歯数で
は、トランスミッション10は、第2モードで作動する
際に二つのメカニカルポイントを提供する。即ち、第1
モータ/発電機56は、曲線90上の点106で示すよ
うに、約27MPH(43.443kg/h)で回転速度が
ゼロである。更に、第2モータ/発電機72は、曲線9
2上の点108で示すように、約62MPH(99.7
58kg/h)で回転速度がゼロである。従って、トランス
ミッション10は第2作動モードに二つのメカニカルポ
イントを提供する。
は、遊星ギヤサブセットの内ギヤ部材及び外ギヤ部材に
設けられた歯の数によって決定されるばかりでなく、入
力シャフト12の回転速度によっても決定されるという
ことは理解されるべきである。従って、第1の例示の実
施形態において内ギヤ部材及び外ギヤ部材について開示
された歯数で、入力シャフト12を加速することによっ
てメカニカルポイントの位置をずらして車輛速度を上げ
たり、これとは逆に入力シャフト12を減速することに
よってメカニカルポイントの位置をずらして車輛速度を
下げたりする。 III.後退モード 後退作動モードは、ECU76によって、第2モータ/
発電機72を、第1作動モードにおいて停止位置からの
車輛の前進を開始する場合に第2モータ/発電機72が
回転する回転方向とは逆方向に回転するモータとして作
動することによって行われる。 IV.概要 本発明の概念を具体化した、参照番号10を附した2モ
ード複合スプリット式電気機械的トランスミッション
は、エンジンの連続定速作動中に所望の効率を提供する
が、第1モードでの作動中に単一のメカニカルポイント
を提供し、第2モードでの作動中に二つのメカニカルポ
イントを提供する。図5で曲線109によって示すよう
に、トランスミッション10は、その全作動範囲に亘っ
て連続的に増大する出力速度を提供する。上述のトラン
スミッションは、二つのトルク伝達装置によって作動的
に制御される場合に二モード作動を提供するため、三つ
の遊星ギヤサブセットを使用する。更に、三つの遊星ギ
ヤサブセット24、26、及び28並びに両モータ/発
電機56及び72は同軸に配置されており、環状モータ
/発電機56及び72は、トランスミッション10の必
要な包含寸法即ち周囲寸法を最小にするため、これらの
遊星ギヤサブセット24、26、及び28を取り囲んで
いる。
機械的トランスミッションの代替形態全体に、添付図面
のうちの図6において、参照番号210が附してある。
次に、特に図6を参照すると、ハイブリッドトランスミ
ッション210は、エンジン214が直接駆動する入力
部材212を有する。この変形例でも、エンジン214
は、一定の回転数毎分(RPM)でその使用可能な動力
出力を提供するように容易に適合できるディーゼルエン
ジン等の化石燃料エンジンであってもよい。図6の変形
例では、エンジン214は、始動後及びその入力の大部
分において、例えば約2000RPMの定速で作動でき
る。更に、入力シャフト212は、ハイブリッドトラン
スミッション210に選択的に連結できるが、図示のよ
うに、入力部材212は、エンジン214の出力部材で
あってもよい。
は、三つの遊星ギヤサブセット224、226、及び2
28を使用する。第1及び第2の遊星ギヤサブセット2
24及び226は、ラビネックス対(Ravignea
ux pair)をなして複合されている。即ち、遊星
ギヤサブセット224及び226は、共通のリングギヤ
として設計された外ギヤ部材230を共有する。この外
ギヤ部材230は、第1遊星ギヤサブセット224の内
ギヤ部材232並びに第2遊星ギヤサブセット226の
内ギヤ部材240を包囲する。これらの内ギヤ部材の各
々は、全体として太陽ギヤとして設計されている。
通の外ギヤ部材230並びに第1遊星ギヤサブセット2
24の複数の「短い」遊星ギヤ部材242と各々噛み合
い係合するようにキャリヤ236に回転自在に取り付け
られている。遊星ギヤ部材242もまた共通のキャリヤ
236に回転自在に取り付けられている。長い遊星ギヤ
234もまた、第2遊星ギヤサブセット226の内ギヤ
部材240と噛み合い係合しており、これに対し、短い
遊星ギヤサブセットは、長い遊星ギヤ234ばかりでな
く、第1遊星ギヤサブセット224の内ギヤ部材232
とも噛み合い係合している。
ギヤ部材246を有する。この外ギヤ部材は全体にリン
グギヤとして設計されており内ギヤ部材248を取り囲
んでいる。この内ギヤ部材は、全体に太陽ギヤとして設
計されている。複数の遊星ギヤ部材250が、各遊星ギ
ヤ250が外ギヤ部材246及び内ギヤ部材248の両
方と噛み合い係合するように、キャリヤ252に回転自
在に取り付けられている。
228は、更に、第1及び第2の遊星ギヤサブセット2
24及び226の共通のキャリヤ236がシャフト26
0等を通して第3遊星ギヤサブセット228のキャリヤ
252に結合されている点で、複合されている。このよ
うに、全部で三つの遊星ギヤサブセット224、22
6、及び228のキャリヤ、即ち第1及び第2の遊星ギ
ヤサブセット224及び226の共通のキャリヤ236
並びに第3遊星ギヤサブセット228のキャリヤ252
は連結されている。第2遊星ギヤサブセット226の内
ギヤ部材240は、第1モータ/発電機256の出力ハ
ブ259に固定されたスリーブシャフト258等によっ
て第1モータ/発電機256に連続的に連結されてい
る。図示のように、スリーブシャフト258はシャフト
260を同軸に取り囲んでいる。
262等でシャフト260に選択的に連結される。トル
ク伝達装置262は、以下に更に詳細に説明するよう
に、ハイブリッドトランスミッション210の作動モー
ドの選択を補助するのに使用される。更に、シャフト2
60の軸線方向延長部264が、トランスミッション2
10の出力部材を構成することも述べておかなくてはな
らない。ハイブリッドトランスミッション210を地上
用車輛で使用する場合、軸線方向延長部264が構成す
る出力部材は車輛アクスル(図示せず)に連結される。
これらのアクスルは駆動ホイール(図示せず)で終端す
る。駆動ホイールは、駆動アクスルが使用された車輛の
前輪であっても後輪であってもよく、トラック車輛の駆
動ギヤであるのがよい。
材232は、シャフト260を取り囲むスリーブシャフ
ト266等で第3遊星ギヤサブセット228の内ギヤ部
材248に連結されており、スリーブシャフト258の
半径方向内方に配置されている。スリーブシャフト26
6は、更に、第2モータ/発電機272の出力ハブ27
1に連続的に連結されている。第3遊星ギヤサブセット
228の外ギヤ部材246をトランスミッションハウジ
ング268が提供するグラウンドにトルク伝達装置27
0を通して選択的に連結する。トルク伝達装置270
は、以下に説明するように、ハイブリッドトランスミッ
ション210の作動モードを選択するのを補助するのに
も使用される。
らかなように、トランスミッション210は、エンジン
214から出力を選択的に受け入れる。以下に説明する
ように、ハイブリッドトランスミッションは、蓄電装置
274からも動力を得る。蓄電装置274は、一つ又は
それ以上のバッテリーであるのがよい。電力を蓄えるこ
とができ且つ電力を放出できるこの他の蓄電装置を、本
発明の概念を変更することなく、バッテリーの代わりに
使用できる。エンジン214及びモータ/発電機256
及び272の記載と関連して説明したように、蓄電装置
274の馬力出力もまた本発明にとって重要でない。
278Bによって電子式制御ユニット(ECU)276
に接続されている。ECU276は、伝達導体278C
及び278Dによってモータ/発電機256に接続され
ており、ECU276は、同様に、伝達導体278E及
び278Fによってモータ/発電機272に接続されて
いる。
けられている。図示のように、駆動ギヤ280は、入力
部材212を、結合された第1及び第2の遊星ギヤサブ
セット224及び226の共通の外ギヤ部材230に固
定的に連結する。従って、駆動ギヤ280は、エンジン
214及び/又はモータ/発電機256及び/又は27
2から動力を受け入れる。駆動ギヤ280は、シャフト
286の一端に固定されたアイドラーギヤ284と噛み
合い結合する。シャフト286の他端は、個々に又は集
合的に参照番号288を附したトランスミッション流体
ポンプ及び/又はPTOユニットに固定できる。
76は、「オペレータデマンド」によってトランスミッ
ション210の作動を決定し、第1及び第2のモード
は、トランスミッション10による作動と同様であるの
がよい。即ち、トルク伝達装置262が係合解除状態に
ある状態でトルク伝達装置270を係合させることによ
り、第1モードの作動を行う。トルク伝達装置262の
係合とトルク伝達装置270の係合解除を同時に行うこ
とによって、第1モードでの作動から第2モードでの作
動に移行する。トランスミッション210の変形例は、
更に、第1モードでの作動中に一つのメカニカルポイン
トを提供し、第2モードでの作動中に二つのメカニカル
ポイントを提供する。
ータ/発電機256及び272に関して同軸に配置され
た三つの遊星ギヤサブセット224、226、及び22
8を使用するトランスミッションによっても達成され
る。この変形例でも、モータ/発電機は、トランスミッ
ション210の包含寸法即ち周囲寸法を最小にするた
め、三つの遊星ギヤサブセット224、226、及び2
28を取り囲む環状形体を備えている。
示したが、本発明の概念には、当業者に明らかな多くの
変更を加えることができる。従って、本発明の範囲は、
図示し且つ説明した詳細に限定されず、添付の特許請求
の範囲の範疇の全ての変形及び変更を含もうとするもの
である。
を具体化したトランスミッションが、特に高い出力速度
で、全体として高い効率を提供できるということを教示
するばかりでなく、本発明の他の目的も同様に達成でき
るということも教示する。
ット電気機械的トランスミッションの一つの好ましい形
態の概略図である。
鎖線で囲まれた部分の拡大概略図である。
鎖線で囲まれた部分の拡大概略図である。
て得られた、マイル毎時(MPH)で表した車輛速度に
対する各モータ/発電機並びにエンジンの毎分回転数
(RPM)である。
ット電気機械的トランスミッションの変形例の形態の概
略図である。
ッション 12 入力部材 14 エンジン 16 トルクダンパー 18 出力シャフト 20 トルク伝達装置 24、26、28 遊星ギヤサブセット 30、38、46 外ギヤ部材 32、40、48 内ギヤ部材 34、42、50 遊星ギヤ部材 36、44、52 キャリヤ 54 ハブプレートギヤ 56 第1モータ/発電機 58 スリーブシャフト 60 シャフト 62 トルク伝達装置 64 出力部材 66 スリーブシャフト 68 トランスミッションハウジング 70 トルク伝達装置 72 第2モータ/発電機
Claims (17)
- 【請求項1】 2モード複合スプリット式ハイブリッド
電気機械的トランスミッションにおいて、 原動機動力源から動力を受け入れるための入力部材と、 出力を前記トランスミッションから送出するための出力
部材と、 第1及び第2のモータ/発電機と、 前記第1及び第2のモータ/発電機との間で電力を相互
交換するためのエネルギ貯蔵手段と、 前記エネルギ貯蔵手段と前記第1及び第2のモータ/発
電機との間での電力相互交換を調節し、前記第1及び第
2のモータ/発電機間での電力相互交換を調節するため
の制御手段と、 同軸に整合した三つの遊星ギヤ装置とを有し、 各遊星ギヤ装置は、第1及び第2のギヤ部材を使用し、 各遊星ギヤ装置の前記第1及び第2のギヤ部材は、対応
する遊星ギヤ装置の各々に組み込まれたキャリヤに取り
付けられた複数の遊星ギヤと噛み合い係合し、 前記第1及び第2のモータ/発電機は互いに及び前記三
つの遊星ギヤ装置と同軸に整合しており、 前記第1又は第2の遊星ギヤ装置の前記ギヤ部材の少な
くとも一つが前記第1モータ/発電機に連結されてお
り、 前記第1又は第2の遊星ギヤ装置の前記ギヤ部材の少な
くとも一つが前記第2モータ/発電機に連結されてお
り、 前記第1、第2、及び第3の遊星ギヤ装置と関連した前
記キャリヤを互いに及び前記出力部材に作動的に連結す
る手段を有し、 前記第1又は第2の遊星ギヤ装置のギヤ部材のうちの、
前記第1モータ/発電機に連結されていない一方のギヤ
部材が、前記第3遊星ギヤ装置の前記ギヤ部材のうちの
一方に連続的に連結されており、 前記第1又は第2の遊星ギヤ装置のうちの、前記第1モ
ータ/発電機に連結されていない他方のギヤ部材が、前
記入力部材に作動的に連結されており、 前記第1又は第2の遊星ギヤ装置に連結されていない前
記第3遊星ギヤ装置の前記ギヤ部材がグラウンドに選択
的に連結される、ことを特徴とする電気機械的トランス
ミッション。 - 【請求項2】 前記第3遊星ギヤ装置の遊星ギヤを前記
第1及び第2の遊星ギヤ装置の前記遊星ギヤに選択的に
連結するトルク伝達装置を更に有する、請求項1に記載
の電気機械的トランスミッション。 - 【請求項3】 前記第1及び第2のモータ/発電機は、
前記同軸に配置された遊星ギヤ装置を環状に取り囲む、
請求項2に記載の電気機械的トランスミッション。 - 【請求項4】 前記遊星ギヤ装置は、前記第1及び第2
のモータ/発電機の半径方向内方に配置されている、請
求項3に記載の電気機械的トランスミッション。 - 【請求項5】 2モード複合スプリット式ハイブリッド
電気機械的トランスミッションにおいて、 原動機動力源から動力を受け入れるための入力部材と、 出力を前記トランスミッションから送出するための出力
部材と、 第1及び第2のモータ/発電機と、 前記第1及び第2のモータ/発電機との間で電力を相互
交換するためのエネルギ貯蔵手段と、 前記エネルギ貯蔵手段と前記第1及び第2のモータ/発
電機との間での電力相互交換を調節し、前記第1及び第
2のモータ/発電機間での電力相互交換を調節するため
の制御手段と、 同軸に整合した三つの遊星ギヤ装置とを有し、 各遊星ギヤ装置は、第1及び第2のギヤ部材を使用し、 各遊星ギヤ装置の前記第1及び第2のギヤ部材は、対応
する遊星ギヤ装置の各々に組み込まれたキャリヤに取り
付けられた複数の遊星ギヤと噛み合い係合し、 前記第1及び第2のモータ/発電機は互いに及び前記三
つの遊星ギヤ装置と同軸に整合しており、 前記第1及び第2の遊星ギヤ装置の前記ギヤ部材の少な
くとも一つが前記第1モータ/発電機に連結されてお
り、 前記第1又は第2の遊星ギヤ装置の前記ギヤ部材の少な
くとも一つが前記第2モータ/発電機に連結されてお
り、 前記第1、第2、及び第3の遊星ギヤ装置と関連した前
記キャリヤを互いに及び前記出力部材に作動的に連結す
る手段を有し、 前記第1又は第2の遊星ギヤ装置のギヤ部材のうちの、
前記第1モータ/発電機に連結されていない一方のギヤ
部材が、前記第3遊星ギヤ装置の前記ギヤ部材のうちの
一方に連続的に連結されており、 前記第1又は第2の遊星ギヤ装置のうちの、前記第1モ
ータ/発電機に連結されていない他方のギヤ部材が、前
記入力部材に作動的に連結されており、 前記第1又は第2の遊星ギヤ装置のいずれにも連結され
ていない前記第3遊星ギヤ装置の前記ギヤ部材がグラウ
ンドに選択的に連結される、ことを特徴とする電気機械
的トランスミッション。 - 【請求項6】 前記第1及び第2の遊星ギヤ装置の前記
遊星ギヤは、前記第3遊星ギヤ装置の前記遊星ギヤに選
択的に連結されており、 前記第3遊星ギヤ装置の前記遊星ギヤは、前記出力部材
に連続的に連結されている、請求項5に記載の電気機械
的トランスミッション。 - 【請求項7】 前記第1及び第2のモータ/発電機は、
前記同軸に配置された遊星ギヤ装置を環状に取り囲む、
請求項6に記載の電気機械的トランスミッション。 - 【請求項8】 前記遊星ギヤ装置は、前記第1及び第2
のモータ/発電機の半径方向内方に配置されている、請
求項7に記載の電気機械的トランスミッション。 - 【請求項9】 前記入力部材を前記エンジンに選択的に
連結するトルク伝達装置を更に有する、請求項1に記載
の電気機械的トランスミッション。 - 【請求項10】 2モード複合スプリット式ハイブリッ
ド電気機械的トランスミッションにおいて、 原動機動力源から動力を受け入れるための入力部材と、 出力を前記トランスミッションから送出するための出力
部材と、 第1及び第2のモータ/発電機と、 前記第1及び第2のモータ/発電機との間で電力を相互
交換するためのエネルギ貯蔵手段と、 前記エネルギ貯蔵手段と前記第1及び第2のモータ/発
電機との間での電力相互交換を調節し、前記第1及び第
2のモータ/発電機間での電力相互交換を調節するため
の制御手段と、 同軸に整合した三つの遊星ギヤ装置とを有し、 各遊星ギヤ装置は、第1及び第2のギヤ部材を使用し、 各遊星ギヤ装置の前記第1及び第2のギヤ部材は、対応
する遊星ギヤ装置の各々に組み込まれたキャリヤに取り
付けられた複数の遊星ギヤと噛み合い係合し、 前記第1及び第2のモータ/発電機は互いに及び前記三
つの遊星ギヤ装置と同軸に整合しており、 前記第1又は第2の遊星ギヤ装置の前記ギヤ部材の少な
くとも一つが前記第1モータ/発電機に連結されてお
り、 前記第1又は第2の遊星ギヤ装置の前記ギヤ部材の少な
くとも一つが前記第2モータ/発電機に連結されてお
り、 前記第1又は第2の遊星ギヤ装置の前記キャリヤは、前
記第3遊星ギヤ装置の前記キャリヤに選択的に連結され
ており、 前記第3遊星ギヤ装置の前記キャリヤは、前記出力部材
に連続的に連結されており、 前記第1又は第2の遊星ギヤ装置のギヤ部材のうちの、
前記第1モータ/発電機に連結されていない一方のギヤ
部材が、前記第3遊星ギヤ装置の前記ギヤ部材のうちの
一方に連続的に連結されており、 前記第1又は第2の遊星ギヤ装置のうちの、前記第1モ
ータ/発電機に連結されていない他方のギヤ部材が、前
記入力部材に作動的に連結されており、 前記第1又は第2の遊星ギヤ装置のいずれにも連結され
ていない前記第3遊星ギヤ装置の前記ギヤ部材がグラウ
ンドに選択的に連結される、ことを特徴とする電気機械
的トランスミッション。 - 【請求項11】 前記第1及び第2のモータ/発電機
は、前記同軸に配置された遊星ギヤ装置を環状に取り囲
む、請求項10に記載の電気機械的トランスミッショ
ン。 - 【請求項12】 前記遊星ギヤ装置は、前記第1及び第
2のモータ/発電機の半径方向内方に配置されている、
請求項11に記載の電気機械的トランスミッション。 - 【請求項13】 前記第1及び第2の遊星ギヤ装置の前
記遊星ギヤを回転自在に支持する単一のキャリヤと、 前記単一のキャリヤを前記出力部材に選択的に連結する
トルク伝達装置とを更に有する、請求項10に記載の電
気機械的トランスミッション。 - 【請求項14】 前記第1及び第2の前記遊星ギヤ装置
の前記遊星ギヤと噛み合い係合した前記第1及び第2の
遊星ギヤ装置の前記ギヤ部材は、単一のリングギヤであ
る、請求項13に記載の電気機械的トランスミッショ
ン。 - 【請求項15】 前記単一のリングギヤは、前記入力部
材に作動的に連結されており、 前記第1及び第2の遊星ギヤ装置の、前記入力部材に連
結されていない前記ギヤ部材は、太陽ギヤである、請求
項14に記載の電気機械的トランスミッション。 - 【請求項16】 前記第3遊星ギヤ装置の、グラウンド
に選択的に連結されないギヤ部材は、太陽ギヤであり、 前記第1遊星ギヤ装置の前記太陽ギヤは、前記第2遊星
ギヤ装置の前記太陽ギヤに連続的に連結されている、請
求項15に記載の電気機械的トランスミッション。 - 【請求項17】 2モード複合スプリット式ハイブリッ
ド電気機械的トランスミッションにおいて、 原動機動力源から動力を受け入れるための入力部材と、 出力を前記トランスミッションから送出するための出力
部材と、 第1及び第2のモータ/発電機と、 前記第1及び第2のモータ/発電機との間で電力を相互
交換するためのエネルギ貯蔵手段と、 前記エネルギ貯蔵手段と前記第1及び第2のモータ/発
電機との間での電力相互交換を調節し、前記第1及び第
2のモータ/発電機間での電力相互交換を調節するため
の制御手段と、 太陽ギヤ部材、リングギヤ部材、及び複数の遊星ギヤを
回転自在に支持する遊星キャリヤアッセンブリを各々含
む、第1、第2、及び第3の簡単な遊星ギヤセットを含
む、同軸に整合した三つの遊星ギヤ部材とを有し、 前記第1及び第2のモータ/発電機は、互いに、及び前
記三つの簡単な遊星ギヤセットと同軸に整合しており、 前記第1遊星ギヤセットの前記リングギヤは、前記入力
部材に作動的に連結されており、 前記第2遊星ギヤセットの前記リングギヤは、前記第1
モータ/発電機及び前記第1遊星ギヤセットの前記太陽
ギヤに作動的に連結されており、 前記第2遊星ギヤセットの前記太陽ギヤは、前記第2モ
ータ/発電機並びに前記第3遊星ギヤセットの前記太陽
ギヤに連続的に連結されており、 前記第3遊星ギヤセットの前記リングギヤは、グラウン
ドに選択的に連結されており、 前記第3遊星ギヤセットの前記遊星ギヤは、前記出力部
材に連続的に連結されており、 前記第1及び第2の遊星ギヤセットの前記遊星ギヤは、
前記第3遊星ギヤセットの前記遊星ギヤに選択的に連結
されている、ことを特徴とする電気機械的トランスミッ
ション。
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