(57)【要約】  一次モータジェネレータ・アセンブリと、電気車軸駆動ユニットと、動力源とを含む電気駆動系。一次モータジェネレータ・アセンブリは、原動機と、当該原動機に駆動係合している第１ギアボックスと、第１クラッチとを含む。第１ギアボックスは、原動機に駆動係合している。電気車軸駆動ユニットは、差動アセンブリと、車輪アセンブリに駆動係合している第２モータジェネレータ・アセンブリと、別の車輪アセンブリに駆動係合している第３モータジェネレータ・アセンブリとを含む。差動アセンブリは、第１クラッチに選択的に係合しており、第１車軸クラッチを介して第２モータジェネレータ・アセンブリに選択的に係合しており、第２車軸クラッチを介して第３モータジェネレータ・アセンブリに選択的に係合している。電気車軸駆動ユニットは、第１クラッチを介して一次モータジェネレータ・アセンブリに選択的に係合する。第２モータジェネレータ・アセンブリおよび第３モータジェネレータ・アセンブリは、モータジェネレータおよび減速ギアボックス部を含む。
2019521025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機と、第１ギアボックスと、第１クラッチとを有する一次モータジェネレータ・アセンブリであって、前記第１ギアボックスは、前記原動機および前記第１クラッチに駆動係合しており、前記第１クラッチは、駆動シャフトおよび前記原動機に選択的に駆動係合している、一次モータジェネレータ・アセンブリと、
差動アセンブリと、第１車輪アセンブリに駆動係合している第２モータジェネレータ・アセンブリと、第２車輪アセンブリに駆動係合している第３モータジェネレータ・アセンブリと、第１車軸クラッチと、第２車軸クラッチとを有する電気車軸駆動ユニットと、
前記第２モータジェネレータ・アセンブリおよび前記第３モータジェネレータ・アセンブリと通信している動力源と
を備える自動車の電気駆動系であって、
前記差動アセンブリは、前記第１クラッチに選択的に駆動係合しており、前記第１車軸クラッチを介して前記第２モータジェネレータ・アセンブリに選択的に駆動係合しており、前記第２車軸クラッチを介して前記第３モータジェネレータ・アセンブリに選択的に駆動係合しており、
前記電気車軸駆動ユニットは、前記第１クラッチを介して前記一次モータジェネレータ・アセンブリに選択的に駆動係合し、
前記第２モータジェネレータ・アセンブリは、第２モータジェネレータおよび第２ギアボックス部を含み、
前記第３モータジェネレータ・アセンブリは、第３モータジェネレータおよび第３ギアボックス部を含み、
前記第３ギアボックス部および前記第２ギアボックス部は、減速ギアボックスである、電気駆動系。
【請求項２】
前記原動機は、第１モータジェネレータであり、前記動力源は、前記一次モータジェネレータ・アセンブリと通信している、請求項１に記載の電気駆動系。
【請求項３】
前記減速ギアボックスは、２段変速ギアボックスである、請求項１または２に記載の電気駆動系。
【請求項４】
前記減速ギアボックスは、３段変速ギアボックスである、請求項１または２に記載の電気駆動系。
【請求項５】
前記減速ギアボックスは、遊星ギアセットを含む、請求項１から４の何れか一項に記載の電気駆動系。
【請求項６】
タグ車軸多軸駆動系として請求項１から５の何れか一項に記載の電気駆動系を備える自動車。
【請求項７】
多軸駆動系のプッシャー車軸として請求項１から５の何れか一項に記載の電気駆動系を備える自動車。
【請求項８】
前記２段変速ギアボックスは、
第１リングギアと、第１遊星枠と、第１太陽ギアと、第２リングギアと、第２遊星枠と、第２太陽ギアとを含む遊星ギアセットであって、
前記第１太陽ギアは、前記モータジェネレータ、前記第１遊星枠および前記第２太陽ギアに連結され、
前記第１遊星枠は、前記第１リングギアおよび前記第２遊星枠に連結され、
前記第２リングギアは、前記遊星枠に連結される、遊星ギアセットと、
前記第１リングギアを選択的に固定するよう構成されたブレーキと、
前記第２リングギアに動作可能に連結された第１クラッチと、
前記第２遊星枠に動作可能に連結された第２クラッチと、
前記車輪アセンブリに駆動係合した出力シャフトと
を含み、
前記第１クラッチおよび前記第２クラッチは、前記出力シャフトに選択的に連結される、請求項３に記載の電気駆動系。
【請求項９】
前記２段変速ギアボックスは、
第１リングギアと、第１遊星枠と、第１太陽ギアと、第２リングギアと、第２遊星枠と、第２太陽ギアとを含む遊星ギアセットであって、
前記第１太陽ギアは、前記モータジェネレータ、前記第１遊星枠および前記第２太陽ギアに連結され、
前記第１遊星枠は、前記第１リングギアに連結され、
前記第２リングギアは、前記第１リングギアおよび前記第２遊星枠に連結される、遊星ギアセットと、
前記第１リングギアに連結され、前記第１リングギアを選択的に固定するよう構成された第１クラッチと、
前記第１遊星枠に連結され、前記第１遊星枠を選択的に固定するよう構成された第２クラッチと、
前記第２遊星枠および前記車輪アセンブリに駆動接続された出力シャフトと
を含む、請求項３に記載の電気駆動系。
【請求項１０】
前記３段変速ギアボックスは、
第１リングギアと、第１遊星枠と、第１太陽ギアと、第２リングギアと、第２遊星枠と、第２太陽ギアとを含む遊星ギアセットであって、
前記第１太陽ギアは、前記モータジェネレータ、前記第１遊星枠および前記第２太陽ギアに連結され、
前記第１遊星枠は、前記第１リングギアおよび前記第２遊星枠に連結され、
前記第２リングギアは、前記第２遊星枠に連結される、遊星ギアセットと、
前記車輪アセンブリに駆動係合した出力シャフトと、
前記モータジェネレータを前記第１遊星枠に選択的に連結するよう構成された第１クラッチと、
前記第２遊星枠に連結され、前記第２遊星枠を前記出力シャフトに選択的に連結するよう構成された第２クラッチと、
前記第２リングギアに連結され、前記第２リングギアを前記出力シャフトに選択的に連結するよう構成された第３クラッチと、
前記第１リングギアを選択的に固定するよう構成されたブレーキと
を含む、請求項４に記載の電気駆動系。
【請求項１１】
前記３段変速ギアボックスは、前記第１リングギアと前記第２リングギアとを選択的に連結するよう構成された第４クラッチを更に含む、請求項１０に記載の電気駆動系。
【請求項１２】
前記３段変速ギアボックスは、
第１リングギアと、第１遊星枠と、第１太陽ギアと、第２リングギアと、第２遊星枠と、第２太陽ギアとを含む遊星ギアセットであって、
前記第１太陽ギアは、前記モータジェネレータおよび前記第１遊星枠に連結され、
前記第１遊星枠は、前記第１リングギアに連結され、
前記第２リングギアは、前記第１リングギアおよび前記第２遊星枠に連結される、遊星ギアセットと、
前記第２遊星枠および前記車輪アセンブリに駆動係合した出力シャフトと、
前記第１太陽ギアと前記第２太陽ギアとを選択的に連結するよう構成された第１クラッチと、
前記第２リングギアと前記第２太陽ギアとを選択的に連結するよう構成された第２クラッチと、
前記第１遊星枠を選択的に固定するよう構成された第３クラッチと、
前記第１リングギアを選択的に固定するよう構成された第４クラッチと
を含む、請求項４に記載の電気駆動系。
【請求項１３】
前記３段変速ギアボックスは、
第１リングギアと、第１遊星枠と、第１太陽ギアと、第２リングギアと、第２遊星枠と、第２太陽ギアとを含む遊星ギアセットであって、
前記第１太陽ギアは、前記モータジェネレータ、前記第１遊星枠および前記第２太陽ギアに連結され、
前記第１遊星枠は、前記第１リングギアに連結され、
前記第２リングギアは、前記第１リングギアおよび前記第２遊星枠に連結される、遊星ギアセットと、
前記第２遊星枠および前記車輪アセンブリに駆動係合する出力シャフトと、
前記第２太陽ギアと前記出力シャフトとを選択的に連結するよう構成された第１クラッチと、
前記第１遊星枠を選択的に固定するよう構成された第２クラッチと、
前記第１リングギアを選択的に固定するよう構成された第３クラッチと
を含む、請求項４に記載の電気駆動系。
【請求項１４】
前記２段変速ギアボックスは、
第１リングギアと、第１遊星枠と、第１太陽ギアと、第２リングギアと、第２遊星枠と、第２太陽ギアと、第３リングギアと、第３遊星枠と、第３太陽ギアとを含む遊星ギアセットであって、
前記第１太陽ギアは、前記モータジェネレータおよび前記第１遊星枠に連結され、
前記第１遊星枠は、前記第１リングギアおよび前記第２太陽ギアに連結され、
前記第２リングギアは、前記第１リングギアおよび前記第２遊星枠に連結され、
前記第２遊星枠は、前記第２太陽ギアおよび前記第３太陽ギアに連結され、
前記第３遊星枠は、前記第３リングギアおよび出力シャフトに連結される、遊星ギアセットと、
前記第１リングギアおよび前記第３リングギアを選択的に固定するよう構成された第１クラッチと
を含み、
前記出力シャフトは、前記車輪アセンブリに駆動係合する、請求項３に記載の電気駆動系。
【請求項１５】
前記動力源は、電池を含む、請求項１から５の何れか一項に記載の電気駆動系。
【請求項１６】
前記遊星ギアセットは、第２ピニオンギアおよび前記第１リングギアに連結された第１ピニオンギアを更に含み、前記第１ピニオンギアおよび前記第２ピニオンギアは、有段ピニオンギアを形成する、請求項８から１４の何れか一項に記載の電気駆動系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１６年３月２８日に出願された米国特許仮出願第６２／３１４，３４９号に対する優先権およびそれに基づく利益を主張するものである。ここで、上記特許出願の内容は、本願の詳細な説明を参照することにより明示的に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両および電気車両は、主に内燃機関車両の燃料費および温室効果炭素排出に関する政府規定によって人気および支持を高めつつある。ハイブリッド車両は、車両を推進させるために内燃機関および電動機の両方を含む。特に都市部における公害への懸念、および、車両排ガスに関する規定の高まりから、従来の駆動系アーキテクチャを電池式電気駆動系アーキテクチャに置き換えることへの関心が高まりつつある。これまでのところ、電気駆動系アーキテクチャは、重く、費用がかかり、複雑であることが示されている。係る既知のアーキテクチャでは、電池式電気駆動系のばね下重量が増え、電池式電気駆動系に利用可能なスペースを利用しにくいといった傾向がある。
【０００３】
ばね下重量を減らし、費用効果を高め、かつ、電気駆動系アーキテクチャを組み込んだ駆動系パッケージングを改善するような電気駆動系アーキテクチャを開発すれば有利であろう。
【発明の概要】
【０００４】
本明細書では、一次モータジェネレータ・アセンブリと、電気車軸駆動ユニットと、動力源とを含む自動車の電気駆動系が提供される。一次モータジェネレータ・アセンブリは、原動機と、第１ギアボックスと、第１クラッチとを含む。第１ギアボックスは、原動機および第１クラッチに駆動係合しており、第１クラッチは、駆動シャフトおよび原動機に選択的に駆動係合している。電気車軸駆動ユニットは、差動アセンブリと、第１車輪アセンブリに駆動係合している第２モータジェネレータ・アセンブリと、第２車輪アセンブリに駆動係合している第３モータジェネレータ・アセンブリと、第１車軸クラッチと、第２車軸クラッチとを含む。動力源は、第２モータジェネレータ・アセンブリおよび第３モータジェネレータ・アセンブリと通信している。差動アセンブリは、第１クラッチに選択的に駆動係合しており、第１車軸クラッチを介して第２モータジェネレータ・アセンブリに選択的に駆動係合しており、第２車軸クラッチを介して第３モータジェネレータ・アセンブリに選択的に駆動係合している。電気車軸駆動ユニットは、第１クラッチを介して一次モータジェネレータ・アセンブリに選択的に駆動係合する。第２モータジェネレータ・アセンブリは、第２モータジェネレータおよび第２ギアボックス部を含み、第３モータジェネレータ・アセンブリは、第３モータジェネレータおよび第３ギアボックス部を含む。第３ギアボックス部および第２ギアボックス部は、減速ギアボックスである。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
添付図面を踏まえて考慮されると、本実施形態の上記の利点および他の利点が以下の発明を実施するための形態から当業者にとって容易に明らかになるであろう。
【０００６】
【図１ａ】好ましい実施形態に係る電気駆動系の概略図である。
【図１ｂ】好ましい実施形態に係る電気駆動系の概略図である。
【図１ｃ】好ましい実施形態に係る電気駆動系の概略図である。
【０００７】
【図２】別の好ましい実施形態に係る電気駆動系の概略図である。
【０００８】
【図３】別の好ましい実施形態に係る電気駆動系の概略図である。
【０００９】
【図４】別の好ましい実施形態に係る電気駆動系の概略図である。
【００１０】
【図５】別の好ましい実施形態に係る電気駆動系の概略図である。
【００１１】
【図６】好ましい実施形態に係るギアボックスの概略図である。
【００１２】
【図７】別の好ましい実施形態に係るギアボックスの概略図である。
【００１３】
【図８】別の好ましい実施形態に係るギアボックスの概略図である。
【００１４】
【図９ａ】別の好ましい実施形態に係るギアボックスの概略図である。
【００１５】
【図９ｂ】図９ａに従ってギアボックスを描写したレバー図である。
【００１６】
【図１０】別の好ましい実施形態に係るギアボックスの概略図である。
【００１７】
【図１１ａ】別の好ましい実施形態に係るギアボックスの概略図である。
【図１１ｂ】別の好ましい実施形態に係るギアボックスの概略図である。
【００１８】
【図１２】別の好ましい実施形態に係るギアボックスの概略図である。
【００１９】
【図１３】別の好ましい実施形態に係るギアボックスの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
好ましい実施形態は、明示的に別段の定めがない限り、様々な代替的な向きおよび工程順位を想定してよいことが理解されるべきである。添付図面に図示され、以下の明細書で説明される特定のデバイスおよびプロセスは、本開示の発明概念の例示的な実施形態に過ぎないことも理解されるべきである。それ故、開示される実施形態に関する特定の寸法、方向、向きまたは他の物理的特性は、明示的に別段の定めがない限り、限定的と見なされるべきでない。
【００２１】
この電気駆動系は、ハイブリッド車両および電気車両において使用されることになる電気パワートレインの構成およびアーキテクチャに関連する。本明細書で開示されるパワートレインは、ＨＥＶシステム、ＥＶシステム、および燃料電池式電気＆ハイブリッド電気システムに適用可能である。本明細書で開示されるハイブリッドアーキテクチャの実施形態を組み込んだ電気車両またはハイブリッド電気車両は、以下に限定されるわけではないが、電池管理システムまたはウルトラキャパシタを備えた高電圧電池パック、車載型充電器、ＤＣ−ＤＣ変換器、様々なセンサ、アクチュエータおよび制御装置などといった多くの他のパワートレイン部品を含み得ることが理解されるべきである。
【００２２】
説明を目的として、本明細書ではレバー図と呼ばれる概略図が使用される。レバーアナロジー図としても知られるレバー図は、遊星ギアシステムの回転する部分を並進運動系で表したものである。ある特定の実施形態では、トランスミッション装置の機能を説明する際の視覚補助としてレバー図が提供される。レバー図では、複合遊星ギアセットが単一の鉛直線（「レバー（ｌｅｖｅｒ）」）で表されることが多い。入力トルク、出力トルクおよび反作用トルクは、レバーに対する水平力で表される。反作用点に対するレバーの動きは、回転速度の方向を表す。例えば、リングギア、遊星枠および太陽ギアを有する典型的な遊星ギアセットが、リングギアを表すノード「Ｒ」、太陽ギアを表すノード「Ｓ」、および、遊星枠を表すノード「Ｃ」を有する鉛直線で表される。機械的結合は何れも、ノードまたは塗りつぶされた点としてレバー図に描写されていることが理解されるべきである。例えば、あるノードが、固く接続された駆動系の２つの部品を表す。
【００２３】
図１ａは、好ましい実施形態に係る電気駆動系１００の概略図である。電気駆動系１００は、一次モータジェネレータ・アセンブリ１０２および電気車軸駆動ユニット１０４を含む。電気車軸駆動ユニット１０４は、例えば、駆動シャフト１０６を介して一次モータジェネレータ・アセンブリ１０２に駆動係合する。電気車軸駆動ユニット１０４は、一対の車輪アセンブリ１０８とも駆動係合する。一次モータジェネレータ・アセンブリ１０２および電気車軸駆動ユニット１０４は、電池・制御アセンブリ１１０と電気的に通信している。示されている電気駆動系１００は電池式電気車両駆動系であり、複数の動作モードにおいて動作してよい。
【００２４】
図１ａ、図１ｂおよび／または図１ｃに描写されている通り、駆動系１００は、エネルギー蓄積デバイスとして電池１２０を含む。しかしながら、他の実施形態は、以下に限定されるわけではないが、特に燃料電池式電気車両駆動系（ＦＣＥＶ）にウルトラキャパシタまたは燃料電池を含むエネルギー蓄積デバイスまたは電気化学エネルギー変換デバイスまたはそれらの組み合わせを有する他の動力源を備え得ることが理解される。
【００２５】
一次モータジェネレータ・アセンブリ１０２は、第１モータジェネレータ１１２、ギアボックス１１４および一次クラッチ１１６を含む。ギアボックス１１４は、第１モータジェネレータ１１２と一次クラッチ１１６の一部とに駆動係合している。一次クラッチ１１６の残りの部分は、駆動シャフト１０６に駆動係合している。ギアボックス１１４および一次クラッチ１１６は、電池・制御アセンブリ１１０または別の制御装置と通信している。幾つかの実施形態において、駆動系１００は、電池管理システム（不図示）の一環として別個の電池制御装置（不図示）を含む。
【００２６】
幾つかの実施形態において、駆動系１００の全ての部品は、車両システム制御装置（ＶＳＣ）（不図示）の監視制御下にある。各駆動系部品が、ＶＳＣの監視制御下にある別個の制御装置を有し得る。
【００２７】
幾つかの実施形態において、制御装置１１８および／またはＶＳＣは、車両および／またはギアボックスに設けられたセンサから多くの電子信号を受信するよう構成される。センサには、温度センサ、速度センサ、位置センサなどが任意に含まれる。幾つかの実施形態において、制御装置１１８およびＶＳＣは、信号取得、信号調停、または信号を処理するための他の既知の方法といったルーチンを実行するよう構成され、様々なアクチュエータおよびセンサと電子的に通信するよう構成される。
【００２８】
第１モータジェネレータ１１２は、ギアボックス１１４に駆動係合している。第１モータジェネレータ１１２は、電池・制御アセンブリ１１０と電気的に通信している。電池１２０および制御アセンブリ１１０を用いた第１モータジェネレータ１１２の電気的制御に応じて、第１モータジェネレータ１１２は、ギアボックス１１４およびギアボックス１１４に駆動係合した任意の他の駆動系部品に力を加えてもよいし、それらを減速させてもよい。第１モータジェネレータ１１２は、ギアボックス１１４の入力部とギアボックス１１４に駆動係合した任意の部品とを回転させて電池１２０に蓄積された電気エネルギーを運動エネルギーに変換することにより力を加える。制御装置１１８による電気的制御に応答してギアボックス１１４の入力部が減速すると、第１モータジェネレータ１１２は電気エネルギーを生成する。当該電気エネルギーは電池１２０に蓄積されてよい。
【００２９】
ギアボックス１１４は、トランスミッション装置に通常使用されているギア、クラッチ、アクチュエータおよび他の部品のアセンブリを含む駆動比調節デバイスである。幾つかの実施形態において、ギアボックス１１４は、以下に限定されるわけではないが、デュアルクラッチトランスミッション装置、自動機械式トランスミッション装置、手動ギアボックスまたは自動ギアボックスであり得る。非限定的な例として、ギアボックス１１４は、固定比ギアボックスであってよく、電気車軸駆動ユニット１０４の速度要件およびトルク要件がより多い場合に第１モータジェネレータ１１２の動作が容易となるよう複数の駆動比を提供してよい。ギアボックス１１４は、第１モータジェネレータ１１２と一次クラッチ１１６の一部とに駆動係合する。ギアボックス１１４は、制御装置１１８と通信している。加えて、ギアボックス１１４は、制御装置１１８およびＶＳＣと通信している独自の制御装置（不図示）を有してよい。幾つかの実施形態では、ギアボックス制御装置がクラッチ１１６の係合を調整し、かつ／または、ＶＳＣがクラッチ１１６の係合を制御する。制御装置またはＶＳＣのうちの１つからの通信に応答して、ギアボックス１１４の駆動比が調節および／または選択される。
【００３０】
一次クラッチ１１６は、可変的に係合し得る円板状クラッチまたは円錐状クラッチなどのクラッチである。一次クラッチ１１６によって、第１モータジェネレータ１１２は、一次クラッチ１１６が少なくとも部分的に係合した場合に、電気車軸駆動ユニット１０４に駆動係合することができる。幾つかの実施形態では、一次クラッチ１１６も制御装置１１８と通信している。制御装置１１８から一次クラッチ１１６への通信に応答して、一次クラッチ１１６は、非係合位置、部分的に係合した位置、または係合位置に設置される。一次クラッチ１１６の係合が解除されると、第１モータジェネレータ１１２は駆動ユニット１０４に駆動係合しない。
【００３１】
電気車軸駆動ユニット１０４は、差動アセンブリ１２２、第２モータジェネレータ・アセンブリ１２４および第３モータジェネレータ・アセンブリ１２６を含む。幾つかの実施形態において、図１ａから図１ｃに描写されている通り、電気駆動車軸ユニット１０４は、第１車軸クラッチ１２８および第２車軸クラッチ１３０を更に含む。差動アセンブリ１２２は、（駆動シャフト１０６を介して）一次クラッチ１１６に駆動係合しており、第１車軸クラッチ１２８を介して第２モータジェネレータ・アセンブリ１２４に駆動係合しており、第２車軸クラッチ１３０を介して第３モータジェネレータ・アセンブリ１２６に駆動係合している。第２モータジェネレータ・アセンブリ１２４は、第１車軸クラッチ１２８を介して差動アセンブリ１２２に駆動係合しており、車輪アセンブリ１０８のうちの１つに駆動係合している。第３モータジェネレータ・アセンブリ１２６は、第２車軸クラッチ１３０を介して差動アセンブリ１２２に駆動係合しており、車輪アセンブリ１０８のうちの残りの１つに駆動係合している。幾つかの実施形態において、第２モータジェネレータ・アセンブリ１２４は、制御装置１１８および電池１２０と電気的に通信している。幾つかの実施形態において、第３モータジェネレータ・アセンブリ１２６は、制御装置１１８および電池１２０と電気的に通信している。幾つかの実施形態において、差動アセンブリ１２２は、回転動力を伝達するために実装された共通の差動ギアセットである。
【００３２】
第１車軸クラッチ１２８は、少なくとも１つの係合位置および少なくとも１つの非係合位置に設置され得るドッグクラッチなどのクラッチである。更に、第１車軸クラッチ１２８は、可変的に係合し得る円板状クラッチまたは円錐状クラッチなどのクラッチであり得ることが理解される。第１車軸クラッチ１２８によって、差動アセンブリ１２２は、第１車軸クラッチ１２８が少なくとも部分的に係合した場合に、第２モータジェネレータ・アセンブリ１２４に駆動係合することができる。第１車軸クラッチ１２８も制御装置１１８と通信している。制御装置１１８から第１車軸クラッチ１２８への通信に応答して、第１車軸クラッチ１２８は、少なくとも１つの係合位置および少なくとも１つの非係合位置に設置される。
【００３３】
第２車軸クラッチ１３０は、少なくとも１つの係合位置および少なくとも１つの非係合位置に設置され得るドッグクラッチなどのクラッチである。更に、第２車軸クラッチ１３０は、以下に限定されるわけではないが、可変的に係合し得る円板状クラッチまたは円錐状クラッチなどのクラッチであってよいことが理解される。第２車軸クラッチ１３０によって、差動アセンブリ１２２は、第２車軸クラッチ１３０が少なくとも部分的に係合した場合に、第３モータジェネレータ・アセンブリ１２６に駆動係合することができる。幾つかの実施形態において、第２車軸クラッチ１３０は、制御装置１１８と通信している。制御装置１１８から第２車軸クラッチ１３０への通信に応答して、第２車軸クラッチ１３０は、少なくとも１つの係合位置および少なくとも１つの非係合位置に設置される。
【００３４】
差動アセンブリ１２２は、車軸ハウジング（不図示）の中に配置される。差動アセンブリ１２２は、車軸駆動ピニオン１３２およびモータジェネレータ・アセンブリ１２４、１２６に駆動係合している。少なくとも１つの軸受（不図示）がスラストころ軸受であってよく、当該軸受は、車軸ハウジングの中で差動アセンブリ１２２が回転できるよう差動アセンブリ１２２の一部と接触している。差動アセンブリ１２２は、当技術分野において知られている通り、リングギアと、差動ハウジングと、駆動ピニオンと、サイドギアとを含む従来の差動アセンブリである。差動アセンブリ１２２のサイドギアは、車軸クラッチ１２８、１３０とそれぞれ駆動係合した車軸出力シャフトとそれぞれ駆動係合する。差動アセンブリ１２２のリングギアは、ギアボックス１１４、一次クラッチ１１６および駆動シャフト１０６を介して第１モータジェネレータ１１２と差動アセンブリ１２２との間の駆動係合が容易となるよう車軸駆動ピニオン１３２に駆動係合する。
【００３５】
第２モータジェネレータ・アセンブリ１２４は、第１車軸クラッチ１２８の一部と車輪アセンブリ１０８のうちの１つとに駆動係合している。第２モータジェネレータ・アセンブリ１２４は、ギアボックス部１３４およびモータジェネレータ部１３６を含む。ギアボックス部１３４は、以下に限定されるわけではないが、第１車軸クラッチ１２８と車輪アセンブリ１０８との間の駆動比を増加もしくは減少させるのに使用されるエピサイクリックギアセット、ギア列または二速式ギアボックスなどの比調節デバイスである。より具体的には、ギアボックス部１３４は、２段変速ギアボックスまたは３段変速ギアボックスである。
【００３６】
幾つかの実施形態において、モータジェネレータ部１３６は、制御装置１１８および電池１２０と電気的に通信している。制御装置１１８によるモータジェネレータ部１３６の電気的制御に応じて、モータジェネレータ部１３６は、第１車軸クラッチ１２８の一部および関連する車輪アセンブリ１０８に力を加えてもよいし、それらを減速させてもよい。モータジェネレータ部１３６は、車輪アセンブリ１０８およびそれに駆動係合した任意の部品を回転させて電池１２０に蓄積された電気エネルギーを運動エネルギーに変換することにより力を加える。制御装置１１８による電気的制御に応答して第１車軸クラッチ１２８の当該一部および関連する車輪アセンブリ１０８が減速すると、モータジェネレータ部１３６は電気エネルギーを生成する。当該電気エネルギーは電池１２０に蓄積されてよい。
【００３７】
第３モータジェネレータ・アセンブリ１２６は、第２車軸クラッチ１３０の一部と車輪アセンブリ１０８のうちの残りの１つとに駆動係合している。第３モータジェネレータ・アセンブリ１２６は、ギアボックス部１３８およびモータジェネレータ部１４０を含む。ギアボックス部１３８は、以下に限定されるわけではないが、第２車軸クラッチ１３０の一部と車輪アセンブリ１０８との間の駆動比を増加もしくは減少させるのに使用されるエピサイクリックギアセット、ギア列または二速式ギアボックスなどの比調節デバイスである。より具体的には、ギアボックス部１３８は、２段変速ギアボックスまたは３段変速ギアボックスである。
【００３８】
幾つかの実施形態において、モータジェネレータ部１４０は、制御装置１１８および電池１２０と電気的に通信している。制御装置１１８によるモータジェネレータ部１４０の電気的制御に応じて、モータジェネレータ部１４０は、第２車軸クラッチ１３０の一部および関連する車輪アセンブリ１０８に力を加えてもよいし、それらを減速させてもよい。モータジェネレータ部１４０は、車輪アセンブリ１０８およびそれに駆動係合した任意の部品を回転させて電池１２０に蓄積された電気エネルギーを運動エネルギーに変換することにより力を加える。制御装置１１８による電気的制御に応答して第２車軸クラッチ１３０の一部および関連する車輪アセンブリ１０８が減速すると、モータジェネレータ部１４０は電気エネルギーを生成する。当該電気エネルギーは電池１２０に蓄積されてよい。
【００３９】
電池・制御アセンブリ１１０は、制御装置１１８および電池１２０を含む。制御装置１１８は、電池１２０と電気的に通信している。
【００４０】
幾つかの実施形態において、制御装置１１８は、少なくとも第１モータジェネレータ１１２、一次クラッチ１１６、第２モータジェネレータ・アセンブリ１２４、第３モータジェネレータ・アセンブリ１２６および車軸クラッチ１２８、１３０と電気的に通信している。制御装置１１８は、電気駆動系１００または車両の他の部品（不図示）とも通信していてよいことが理解される。幾つかの実施形態において、制御装置１１８および／またはＶＳＣは、一次クラッチ１１６および車軸クラッチ１２８、１３０を係合位置または非係合位置に設置すること、並びに、第１モータジェネレータ１１２、第２モータジェネレータ・アセンブリ１２４および第３モータジェネレータ・アセンブリ１２６を制御して、各々がそれぞれ駆動係合した電気駆動系１００の部分に力を加えるか、または当該部分を減速させることにより、車両の電気駆動系１００の動作モードを制御する。加えて、幾つかの実施形態において、ギアボックス部１３４、１３８およびクラッチ１２８、１３０は、制御装置１１８およびＶＳＣと通信している別個の制御装置（不図示）を有してよい。
【００４１】
幾つかの実施形態では、当該別個の制御装置がクラッチ１２８、１３０の係合を調整し、かつ／または、ＶＳＣがクラッチ１２８、１３０の係合を制御する。
【００４２】
幾つかの実施形態において、ＶＳＣは、ギアボックス部１３４、１３８の比選択を制御すると共に、モータジェネレータ１１２、１３６、１４０のトルクおよび動力を管理するよう構成される。
【００４３】
一実施形態において、電池１２０は、制御装置１１８、第１モータジェネレータ１１２、第２モータジェネレータ・アセンブリ１２４および第３モータジェネレータ・アセンブリ１２６と電気的に通信している再充電可能な電気化学エネルギー蓄積デバイスである。電池１２０は、電気駆動系１００または車両の他の部品に動力を供給するために、当該他の部品とも電気的に通信していてよいことが理解される。制御装置１１８またはＶＳＣによる電気駆動系１００の動作モードの調節に応答して、電池１２０は充電または放電されてよい。
【００４４】
使用にあたって、電気駆動系１００は、複数の動作モードで動作してよい。電気駆動系１００は、駆動モード、再生／制動モードおよび切断モードで動作してよい。更に、電気駆動系１００に関して本明細書で後ほど説明される動作モードは、本明細書で説明される他の電気駆動系と共に使用できるよう適合されてよく、当該他の電気駆動系は、各々のアーキテクチャを利用して、駆動モード、再生／制動モードおよび切断モードで動作することが理解される。
【００４５】
駆動モードにおいて、一次モータジェネレータ・アセンブリ１０２、電気車軸駆動ユニット１０４、または、一次モータジェネレータ・アセンブリ１０２および電気車軸駆動ユニット１０４の両方は、車輪アセンブリ１０８のうちの少なくとも１つを回転させるための力を加えて、電気駆動系１００を組み込んだ車両を推進させる。一次モータジェネレータ・アセンブリ１０２のみが駆動モードで使用されると、一次クラッチ１１６および車軸クラッチ１２８、１３０は係合位置に設置され、第１モータジェネレータ１１２は、制御装置１１８またはＶＳＣからの通信に応答して電気駆動系１００に力を加え、車両を推進させる。電気車軸駆動ユニット１０４のみが駆動モードで使用されると、一次クラッチ１１６は非係合位置に設置され、車軸クラッチ１２８、１３０は係合位置に設置され、第２モータジェネレータ・アセンブリ１２４および第３モータジェネレータ・アセンブリ１２６は、制御装置１１８またはＶＳＣからの通信に応答して電気駆動系１００に力を加え、車両を推進させる。一次モータジェネレータ・アセンブリ１０２および電気車軸駆動ユニット１０４の両方が駆動モードで使用されると、一次クラッチ１１６および車軸クラッチ１２８、１３０は係合位置に設置され、第１モータジェネレータ１１２、第２モータジェネレータ・アセンブリ１２４および第３モータジェネレータ・アセンブリ１２６は、制御装置１１８またはＶＳＣからの通信に応答して電気駆動系１００に力を加え、車両を推進させる。
【００４６】
再生／制動モードにおいて、一次モータジェネレータ・アセンブリ１０２、電気車軸駆動ユニット１０４、または、一次モータジェネレータ・アセンブリ１０２および電気車軸駆動ユニット１０４の両方は、電池１２０に蓄積されるべき電力として車両の運動エネルギーを回収するのが容易となるよう車両の電気駆動系１００を減速させるのに使用される。再生／制動モードは、従来の制動システムを支援するのに使用されてもよいし、坂を下るときに車両の速度を調節するのに使用されてもよい。一次モータジェネレータ・アセンブリ１０２が再生／制動モードで使用されると、一次クラッチ１１６および車軸クラッチ１２８、１３０は係合位置に設置され、第１モータジェネレータ１１２は、電気駆動系１００を減速させて、電力として運動エネルギーを回収する。
【００４７】
電気車軸駆動ユニット１０４が再生／制動モードで使用されると、一次クラッチ１１６は非係合位置に設置されてよく、車軸クラッチ１２８、１３０は非係合状態で設置され、電気車軸駆動ユニット１０４は、電気駆動系１００を減速させて、電力として運動エネルギーを回収する。車軸クラッチ１２８、１３０の係合が解除されると、モータジェネレータ１３６、１４０は、車輪アセンブリ１０８に動力を供給するか、または、車輪アセンブリ１０８から運動エネルギーを回収することができる。
【００４８】
一次モータジェネレータ・アセンブリ１０２および電気車軸駆動ユニット１０４の両方が再生／制動モードで使用されると、一次クラッチ１１６および車軸クラッチ１２８、１３０は係合位置に設置され、電気車軸駆動ユニット１０４および第１モータジェネレータ１１２の両方は、電気駆動系１００を減速させて、電力として運動エネルギーを回収する。
【００４９】
切断モードにおいて、車軸クラッチ１２８、１３０を用いて、電気駆動系１００は、差動アセンブリ１２２および駆動シャフト１０６をモータジェネレータ・アセンブリ１２４、１２６から切断する能力による寄生損失の減少から利益を得る。この利益は、２つまたはそれ以上の電動車軸を電気駆動系１００が組み込んでいるときに得られる場合があり、二重車軸アセンブリなどにおいて車両を推進させるには、電動車軸のうちの１つのみが使用される。
【００５０】
更に、電気駆動系１００は、車両のクルーズ速度に達したときなどに電気駆動系１００の不要な部分を切断する能力から利益を得る。非限定的な例として、一次クラッチ１１６および車軸クラッチ１２８、１３０は、車軸トルク損失の解消によって電気駆動系１００の効率を高めるために係合解除されてよい。
【００５１】
更に、電気駆動系１００は、モータジェネレータ１１２、１３６、１４０のサイズを減らして費用要件およびパッケージング要件を減らすという利点を提供する。電気駆動系１００により提供される分散型モータジェネレータ１１２、１３６、１４０は、車両運動性を高め、モータジェネレータ１１２、１３６、１４０のうちの１つが正常に機能しなくなるか、または稼働しなくなった場合にフェイルセーフ動作を提供する。電気駆動系１００は、車軸に単装された場合と比べて、モータジェネレータ１１２、１３６、１４０の重さの減少によってばね下重量を減らすという利点を提供する。最後に、電気駆動系１００は汎用性を高める。なぜなら、電気駆動系１００は、以下に限定されるわけではないが、バス用途またはトラクター用途といった多くの用途に使用され得るからである。
【００５２】
モータジェネレータ１１２、１３６、１４０にエネルギーを供給する目的で、インバータ（不図示）がモータジェネレータ１１２、１３６、１４０に電気的に接続される。電池１２０は、インバータを用いて電池１２０の直流をモータジェネレータ１１２、１３６、１４０用の交流に変換すべく、インバータに電気的に接続される。
【００５３】
別の好ましい実施形態において、図１ｂに描写されている通り、モータジェネレータ１１２は、ハイブリッド車両と共に使用するための内燃機関１１２ａまたは他の原動機に置き換えられる。幾つかの実施形態において、制御装置１１８は、少なくとも一次クラッチ１１６、第２モータジェネレータ・アセンブリ１２４、第３モータジェネレータ・アセンブリ１２６および車軸クラッチ１２８、１３０と電気的に通信している。電池１２０は、制御装置１１８、第２モータジェネレータ・アセンブリ１２４および第３モータジェネレータ・アセンブリ１２６と電気的に通信している再充電可能な電気化学エネルギー蓄積デバイスである。
【００５４】
説明を目的として、本明細書では「原動機」、「機関」および類似用語などの用語が動力源を示すのに使用される。当該動力源は、幾つか例を挙げると、炭化水素、電気、バイオマス、核、太陽、地熱、水力、空気および／または風力を含むエネルギー源を原料とし得る。通常は車両用途または自動車用途で説明されるが、当業者は、この技術のより広い用途、および、この技術を備えた車両を駆動するための代替動力源の使用に気付くであろう。
【００５５】
図１ｃに描写されている通り、電気駆動車軸ユニット１０４は、自動車の多軸駆動系を形成する無動力のタグ車軸またはプッシャー車軸として含まれてよい。一実施形態において、図１ｃに示されている通り、電気駆動車軸ユニット１０４は、６×４二重車軸車両の二次電気車軸として置かれる。しかしながら、幾つかの実施形態において、電気駆動車軸ユニット１０４は、６×２二重車軸車両を形成する一次電気車軸として置かれてよい。
【００５６】
図２は、別の実施形態に係る電気駆動系２００を図示している。電気駆動系２００は、電気駆動系１００の変形例であり、電気駆動系１００に類似した特徴を有する。図２に示されている実施形態は、電気駆動系１００に類似した部品を含む。図２に示されている実施形態の類似した特徴が同様に連続して番号付けされている。図２に示されている変形例の異なる追加的特徴が本明細書で後ほど説明される。当業者は、本開示で図示および説明される図１ａ、図１ｂおよび／または図１ｃおよび他の実施形態を考慮して、これらの追加的特徴を理解することができる。
【００５７】
図２は、別の実施形態に係る車両（不図示）の電気駆動系２００の概略図である。電気駆動系２００は、電気車軸駆動ユニット２４２を含む。電気車軸駆動ユニット２４２は、一対の車輪アセンブリ２０８に駆動係合する。電気車軸駆動ユニット２４２は、電池・制御アセンブリ２１０と電気的に通信している。示されている電気駆動系２００は、電池式電気車両駆動系であり、本明細書で先ほど説明された通り、複数の動作モードで動作してよい。図示はされていないが、電気駆動系２００は、多軸駆動系を形成する無動力のタグ車軸またはプッシャー車軸で動作してよいことが理解される。
【００５８】
電気車軸駆動ユニット２４２は、第１モータジェネレータ２４４、差動アセンブリ２２２、第２モータジェネレータ・アセンブリ２２４、第３モータジェネレータ・アセンブリ２２６、第１車軸クラッチ２２８および第２車軸クラッチ２３０を含む。差動アセンブリ２２２は、第１モータジェネレータ２４４に駆動係合しており、第１車軸クラッチ２２８を介して第２モータジェネレータ・アセンブリ２２４に駆動係合しており、第２車軸クラッチ２３０を介して第３モータジェネレータ・アセンブリ２２６に駆動係合している。第２モータジェネレータ・アセンブリ２２４は、第１車軸クラッチ２２８を介して差動アセンブリ２２２に駆動係合しており、車輪アセンブリ２０８のうちの１つに駆動係合している。第３モータジェネレータ・アセンブリ２２６は、第２車軸クラッチ２３０を介して差動アセンブリ２２２に駆動係合しており、車輪アセンブリ２０８のうちの残りの１つに駆動係合している。幾つかの実施形態において、第２モータジェネレータ・アセンブリ２２４は、制御装置２１８および電池２２０と電気的に通信している。第３モータジェネレータ・アセンブリ２２６は、制御装置２１８および電池２２０と電気的に通信している。
【００５９】
第１モータジェネレータ２４４は、差動アセンブリ２２２に駆動係合している。第１モータジェネレータ２４４は、車軸ハウジング（不図示）に連結されてよい。幾つかの実施形態において、第１モータジェネレータ２４４は、電池・制御アセンブリ２１０と電気的に通信している。電池・制御アセンブリ２１０による第１モータジェネレータ２４４の電気的制御に応じて、第１モータジェネレータ２４４は、差動アセンブリ２２２およびそれに駆動係合した任意の他の駆動系部品に力を加えてもよいし、それらを減速させてもよい。第１モータジェネレータ２４４は、差動アセンブリ２２２およびそれに駆動係合した任意の部品を駆動して電池２２０に蓄積された電気エネルギーを運動エネルギーに変換することにより力を加える。制御装置２１８またはＶＳＣによる電気的制御に応答して差動アセンブリ２２２が減速すると、第１モータジェネレータ２４４は電気エネルギーを生成する。当該電気エネルギーは電池２２０に蓄積されてよい。
【００６０】
図３は、別の実施形態に係る電気駆動系３００を図示している。電気駆動系３００は、電気駆動系１００の変形例であり、電気駆動系１００に類似した特徴を有する。図３に示されている実施形態は、電気駆動系１００に類似した部品を含む。図３に示されている変形例の類似した特徴が同様に連続して番号付けされている。図３に示されている変形例の異なる追加的特徴が本明細書で後ほど説明される。当業者は、本開示で図示および説明される図１ａ、図１ｂおよび／または図１ｃおよび他の実施形態を考慮して、これらの追加的特徴を理解することができる。
【００６１】
図３は、別の実施形態に係る車両（不図示）の電気駆動系３００の概略図である。電気駆動系３００は、電気車軸駆動ユニット３４６を含む。電気車軸駆動ユニット３４６は、一対の車輪アセンブリ３０８に駆動係合する。電気車軸駆動ユニット３４６は、電池・制御アセンブリ３１０と電気的に通信している。示されている電気駆動系３００は、電池式電気車両駆動系であり、本明細書で先ほど説明された通り、複数の動作モードで動作してよい。図示はされていないが、電気駆動系３００は、多軸駆動系を形成する無動力のタグ車軸またはプッシャー車軸で動作してよいことが理解される。
【００６２】
電気車軸駆動ユニット３４６は、第１モータジェネレータ３４８、ギアボックス３５０、一次クラッチ３５２、差動アセンブリ３２２、第２モータジェネレータ・アセンブリ３２４、第３モータジェネレータ・アセンブリ３２６、第１車軸クラッチ３２８および第２車軸クラッチ３３０を含む。ギアボックス３５０は、第１モータジェネレータ３４８および一次クラッチ３５２に駆動係合する。差動アセンブリ３２２は、一次クラッチ３５２に駆動係合しており、第１車軸クラッチ３２８を介して第２モータジェネレータ・アセンブリ３２４に駆動係合しており、第２車軸クラッチ３３０を介して第３モータジェネレータ・アセンブリ３２６に駆動係合している。第２モータジェネレータ・アセンブリ３２４は、第１車軸クラッチ３２８を介して差動アセンブリ３２２に駆動係合しており、車輪アセンブリ３０８のうちの１つに駆動係合している。第３モータジェネレータ・アセンブリ３２６は、第２車軸クラッチ３３０を介して差動アセンブリ３２２に駆動係合しており、車輪アセンブリ３０８のうちの残りの１つに駆動係合している。幾つかの実施形態において、第２モータジェネレータ・アセンブリ３２４は、制御装置３１８および電池３２０と電気的に通信している。第３モータジェネレータ・アセンブリ３２６は、制御装置３１８および電池３２０と電気的に通信している。
【００６３】
第１モータジェネレータ３４８は、ギアボックス３５０に駆動係合している。第１モータジェネレータ３４８は、車軸ハウジング（不図示）に連結されてよい。幾つかの実施形態において、第１モータジェネレータ３４８は、電池・制御アセンブリ３１０と電気的に通信している。電池・制御アセンブリ３１０による第１モータジェネレータ３４８の電気的制御に応じて、第１モータジェネレータ３４８は、ギアボックス３５０およびそれに駆動係合した任意の他の駆動系部品に力を加えてもよいし、それらを減速させてもよい。第１モータジェネレータ３４８は、ギアボックス３５０およびそれに駆動係合した任意の部品を駆動して電池３２０に蓄積された電気エネルギーを運動エネルギーに変換することにより力を加える。制御装置３１８またはＶＳＣによる電気的制御に応答してギアボックス３５０が減速すると、第１モータジェネレータ３４８は電気エネルギーを生成する。当該電気エネルギーは電池３２０に蓄積されてよい。
【００６４】
ギアボックス３５０は、トランスミッション装置に通常使用されているギア、クラッチ、アクチュエータおよび他の部品のアセンブリを含む駆動比調節デバイスである。非限定的な例として、ギアボックス３５０は、固定比ギアボックスであってよく、電気車軸駆動ユニット３４６の速度要件およびトルク要件がより多い場合に第１モータジェネレータ３４８の動作が容易となるよう複数の駆動比を提供してよい。ギアボックス３５０は、第１モータジェネレータ３４８と一次クラッチ３５２の一部とに駆動係合する。ギアボックス３５０は、制御装置３１８および／またはＶＳＣと通信している。制御装置３１８またはＶＳＣからの通信に応答して、ギアボックス３５０の駆動比が調節される。
【００６５】
一次クラッチ３５２は、可変的に係合し得る円板状クラッチまたは円錐状クラッチなどのクラッチである。一次クラッチ３５２によって、第１モータジェネレータ３４８は、一次クラッチ３５２が少なくとも部分的に係合した場合に、ギアボックス３５０を介して電気車軸駆動ユニット３４６に駆動係合することができる。一次クラッチ３５２も制御装置３１８および／またはＶＳＣと通信している。制御装置３１８またはＶＳＣから一次クラッチ３５２への通信に応答して、一次クラッチ３５２は、非係合位置、部分的に係合した位置、または係合位置に設置される。
【００６６】
図４は、別の実施形態に係る電気駆動系４００を図示している。電気駆動系４００は、電気駆動系１００の変形例であり、電気駆動系１００に類似した特徴を有する。図４に示されている実施形態は、電気駆動系１００に類似した部品を含む。図４に示されている変形例の類似した特徴が同様に連続して番号付けされている。図４に示されている変形例の異なる追加的特徴が本明細書で後ほど説明される。当業者は、本開示で図示および説明される図１ａ、図１ｂおよび／または図１ｃおよび他の実施形態を考慮して、これらの追加的特徴を理解することができる。
【００６７】
図４は、別の実施形態に係る車両（不図示）の電気駆動系４００の概略図である。電気駆動系４００は、第１モータジェネレータ４５４および電気車軸駆動ユニット４５６を含む。電気車軸駆動ユニット４５６は、一対の車輪アセンブリ４０８に駆動係合する。幾つかの実施形態において、電気車軸駆動ユニット４５６は、電池・制御アセンブリ４１０と電気的に通信している。示されている電気駆動系４００は、電池式電気車両駆動系であり、本明細書で先ほど説明された通り、複数の動作モードで動作してよい。図示はされていないが、電気駆動系４００は、多軸駆動系を形成する無動力のタグ車軸またはプッシャー車軸で動作してよいことが理解される。
【００６８】
第１モータジェネレータ４５４は、駆動シャフト４０６を介して電気車軸駆動ユニット４５６に駆動係合しており、電気車軸駆動ユニット４５６から離れて装着される。第１モータジェネレータ４５４は、電池・制御アセンブリ４１０と電気的に通信している。電池・制御アセンブリ４１０による第１モータジェネレータ４５４の電気的制御に応じて、第１モータジェネレータ４５４は、電気車軸駆動ユニット４５６およびそれに駆動係合した任意の他の駆動系部品に力を加えてもよいし、それらを減速させてもよい。第１モータジェネレータ４５４は、電気車軸駆動ユニット４５６の入力部と電気車軸駆動ユニット４５６に駆動係合した任意の部品とを回転させて電池４２０に蓄積された電気エネルギーを運動エネルギーに変換することにより力を加える。制御装置４１８またはＶＳＣによる電気的制御に応答して電気車軸駆動ユニット４５６の入力部が減速すると、第１モータジェネレータ４５４は電気エネルギーを生成する。当該電気エネルギーは電池４２０に蓄積されてよい。
【００６９】
電気車軸駆動ユニット４５６は、ギアボックス４５８、一次クラッチ４６０、差動アセンブリ４２２、第２モータジェネレータ・アセンブリ４２４、第３モータジェネレータ・アセンブリ４２６、第１車軸クラッチ４２８および第２車軸クラッチ４３０を含む。ギアボックス４５８は、駆動シャフト４０６を介して第１モータジェネレータ４５４に駆動係合しており、一次クラッチ４６０に駆動係合している。差動アセンブリ４２２は、一次クラッチ４６０に駆動係合しており、第１車軸クラッチ４２８を介して第２モータジェネレータ・アセンブリ４２４に駆動係合しており、第２車軸クラッチ４３０を介して第３モータジェネレータ・アセンブリ４２６に駆動係合している。第２モータジェネレータ・アセンブリ４２４は、第１車軸クラッチ４２８を介して差動アセンブリ４２２に駆動係合しており、車輪アセンブリ４０８のうちの１つに駆動係合している。第３モータジェネレータ・アセンブリ４２６は、第２車軸クラッチ４３０を介して差動アセンブリ４２２に駆動係合しており、車輪アセンブリ４０８のうちの残りの１つに駆動係合している。幾つかの実施形態において、第２モータジェネレータ・アセンブリ４２４は、制御装置４１８および電池４２０と電気的に通信している。第３モータジェネレータ・アセンブリ４２６は、制御装置４１８および電池４２０と電気的に通信している。
【００７０】
ギアボックス４５８は、トランスミッション装置に通常使用されているギア、クラッチ、アクチュエータおよび他の部品のアセンブリを含む、電気車軸駆動ユニット４５６のハウジング（不図示）に配置された駆動比調節デバイスである。非限定的な例として、ギアボックス４５８は、固定比ギアボックスであってよく、電気車軸駆動ユニット４５６の速度要件およびトルク要件がより多い場合に第１モータジェネレータ４５４の動作が容易となるよう複数の駆動比を提供してよい。ギアボックス４５８は、第１モータジェネレータ４５４と一次クラッチ４６０の一部とに駆動係合する。ギアボックス４５８は、制御装置４１８および／またはＶＳＣと通信している。制御装置４１８またはＶＳＣからの通信に応答して、ギアボックス４５８の駆動比が調節される。
【００７１】
一次クラッチ４６０は、電気車軸駆動ユニット４５６のハウジング（不図示）に配置された、可変的に係合し得る円板状クラッチまたは円錐状クラッチなどのクラッチである。一次クラッチ４６０によって、ギアボックス４５８は、一次クラッチ４６０が少なくとも部分的に係合した場合に、差動アセンブリ４２２に駆動係合することができる。一次クラッチ４６０も制御装置４１８および／またはＶＳＣと通信している。制御装置４１８またはＶＳＣから一次クラッチ４６０への通信に応答して、一次クラッチ４６０は、非係合位置、部分的に係合した位置、または係合位置に設置される。
【００７２】
図５は、別の好ましい実施形態に係る電気駆動系５００を図示している。電気駆動系５００は、電気駆動系１００の変形例であり、電気駆動系１００に類似した特徴を有する。図５に示されている実施形態は、電気駆動系１００に類似した部品を含む。図５に示されている変形例の類似した特徴が同様に連続して番号付けされている。図５に示されている変形例の異なる追加的特徴が本明細書で後ほど説明される。当業者は、本開示で図示および説明される図１ａ、図１ｂおよび／または図１ｃおよび他の実施形態を考慮して、これらの追加的特徴を理解することができる。
【００７３】
図５は、別の好ましい実施形態に係る車両（不図示）の電気駆動系５００の概略図である。電気駆動系５００は、第１モータジェネレータ５６２および電気車軸駆動ユニット５６４を含む。電気車軸駆動ユニット５６４は、一対の車輪アセンブリ５０８に駆動係合する。電気車軸駆動ユニット５６４は、電池・制御アセンブリ５１０と電気的に通信している。示されている電気駆動系５００は、電池式電気車両駆動系であり、本明細書で先ほど説明された通り、複数の動作モードで動作してよい。図示はされていないが、電気駆動系５００は、多軸駆動系を形成する無動力のタグ車軸またはプッシャー車軸で動作してよいことが理解される。
【００７４】
第１モータジェネレータ５６２は、駆動シャフト５０６を介して電気車軸駆動ユニット５６４に駆動係合しており、電気車軸駆動ユニット５６４から離れて装着される。第１モータジェネレータ５６２は、電池・制御アセンブリ５１０と電気的に通信している。電池・制御アセンブリ５１０による第１モータジェネレータ５６２の電気的制御に応じて、第１モータジェネレータ５６２は、電気車軸駆動ユニット５６４およびそれに駆動係合した任意の他の駆動系部品に力を加えてもよいし、それらを減速させてもよい。第１モータジェネレータ５６２は、電気車軸駆動ユニット５６４の入力部と電気車軸駆動ユニット５６４に駆動係合した任意の部品とを回転させて電池５２０に蓄積された電気エネルギーを運動エネルギーに変換することにより力を加える。制御装置５１８またはＶＳＣによる電気的制御に応答して電気車軸駆動ユニット５６４の入力部が減速すると、第１モータジェネレータ５６２は電気エネルギーを生成する。当該電気エネルギーは電池５２０に蓄積されてよい。
【００７５】
電気車軸駆動ユニット５６４は、運動エネルギー回生システム５６６、ギアボックス５６８、一次クラッチ５７０、差動アセンブリ５２２、第２モータジェネレータ・アセンブリ５２４、第３モータジェネレータ・アセンブリ５２６、第１車軸クラッチ５２８および第２車軸クラッチ５３０を含む。運動エネルギー回生システム５６６は、駆動シャフト５０６およびギアボックス５６８を介して第１モータジェネレータに駆動係合する。ギアボックス５６８は、一次クラッチ５７０に駆動係合する。差動アセンブリ５２２は、一次クラッチ５７０に駆動係合しており、第１車軸クラッチ５２８を介して第２モータジェネレータ・アセンブリ５２４に駆動係合しており、第２車軸クラッチ５３０を介して第３モータジェネレータ・アセンブリ５２６に駆動係合している。第２モータジェネレータ・アセンブリ５２４は、第１車軸クラッチ５２８を介して差動アセンブリ５２２に駆動係合しており、車輪アセンブリ５０８のうちの１つに駆動係合している。第３モータジェネレータ・アセンブリ５２６は、第２車軸クラッチ５３０を介して差動アセンブリ５２２に駆動係合しており、車輪アセンブリ５０８のうちの残りの１つに駆動係合している。第２モータジェネレータ・アセンブリ５２４は、制御装置５１８および／またはＶＳＣ並びに電池５２０と電気的に通信している。第３モータジェネレータ・アセンブリ５２６は、制御装置５１８および／またはＶＳＣ並びに電池５２０と電気的に通信している。
【００７６】
運動エネルギー回生システム５６６は、電気車軸駆動ユニット５６４のハウジング（不図示）に配置され、電気駆動系５００に存在するエネルギーを蓄積して加える。運動エネルギー回生システム５６６は、フライホイール型の運動エネルギー回生システムであってよい。ここで、運動エネルギーは、例えば制動動作中に回収され、フライホイールに蓄積される。更に、加速または発進する場合などに備えて電気駆動系５００が更なる出力を必要とする場合は、フライホイールに蓄積されたエネルギーが電気駆動系５００に加えられる。図５に示されている通り、運動エネルギー回生システム５６６は、ギアボックス５６８に駆動係合し、駆動シャフト５０６を介して第１モータジェネレータ５６２に駆動係合する。運動エネルギー回生システム５６６は制御装置５１８および／またはＶＳＣと通信しており、制御装置５１８および／またはＶＳＣは、例えば電池５２０の充電状態または電気駆動系５００の動作モードに基づき、エネルギーを蓄積して電気駆動系５００に放出するよう運動エネルギー回生システム５６６に命令する。
【００７７】
ギアボックス５６８は、トランスミッション装置に通常使用されているギア、クラッチ、アクチュエータおよび他の部品のアセンブリを含む、電気車軸駆動ユニット５６４のハウジング（不図示）に配置された駆動比調節デバイスである。非限定的な例として、ギアボックス５６８は、固定比ギアボックスであってよく、電気車軸駆動ユニット５６４の速度要件およびトルク要件がより多い場合に第１モータジェネレータ５６２の動作が容易となるよう複数の駆動比を提供してよい。ギアボックス５６８は、運動エネルギー回生システム５６６と一次クラッチ５７０の一部とに駆動係合する。ギアボックス５６８は、制御装置５１８および／またはＶＳＣと通信している。制御装置５１８またはＶＳＣからの通信に応答して、ギアボックス５６８の駆動比が調節される。
【００７８】
一次クラッチ５７０は、電気車軸駆動ユニット５６４のハウジング（不図示）に配置された、可変的に係合し得る円板状クラッチまたは円錐状クラッチなどのクラッチである。一次クラッチ５７０によって、ギアボックス５６８は、一次クラッチ５７０が少なくとも部分的に係合した場合に、差動アセンブリ５２２に駆動係合することができる。一次クラッチ５７０も制御装置５１８および／またはＶＳＣと通信している。制御装置５１８またはＶＳＣから一次クラッチ５７０への通信に応答して、一次クラッチ５７０は、非係合位置、部分的に係合した位置、または係合位置に設置される。
【００７９】
幾つかの実施形態において、図６に描写されている通り、ギアボックス部１３４、１３８、２３４、２３８、３３４、３３８、４３４、４３８、５３４、５３８は、２段変速遊星ギアボックス６００である。モータジェネレータ１３６、１４０、２３６、２４０、３３６、３４０、４３６、４４０、５３６、５４０は、遊星ギアセット６０２に駆動接続される。遊星ギアセット６０２は、第１リングギア６０４、第１遊星枠６０６、第１太陽ギア６０８、第２リングギア６１０、第２遊星枠６１２および第２太陽ギア６１４を備える。幾つかの実施形態において、第１太陽ギア６０８は、モータジェネレータ１３６、１４０、２３６、２４０、３３６、３４０、４３６、４４０、５３６、５４０と、第１遊星枠６０６と、第２太陽ギア６１４とに連結される。第１遊星枠６０６は、第１リングギア６０４および第２遊星枠６１２に連結される。第１リングギア６０４は、ブレーキ６１６を介して固定される。第２リングギア６１０は第１クラッチ６２０に動作可能に連結され、第２遊星枠６１２は第２クラッチ６２２に動作可能に連結される。第１クラッチ６２０および第２クラッチ６２２は選択的に係合して、第２リングギア６１０および第２遊星枠６１２を、車輪アセンブリ１０８、２０８、３０８、４０８、５０８に駆動係合した出力部に連結する。
【００８０】
ギアボックス６００の動作中、ブレーキ６１６は常に係合している。ギアボックス６００は２つの動作モードを提供する。第１クラッチ６２０が係合し、かつ、第２クラッチ６２２の係合が解除されると、ギアボックス６００は、低速ギア比を提供する第１モードで動作する。第１クラッチ６２０の係合が解除され、第２クラッチ６２２が係合すると、ギアボックス６００は、高速ギア比を提供する第２モードで動作する。第１クラッチ６２０および第２クラッチ６２２は、以下に限定されるわけではないが、電磁アクチュエータまたは空気圧式アクチュエータを含む作動デバイスを用いて作動する。
【００８１】
幾つかの実施形態において、図７に描写されている通り、ギアボックス部１３４、１３８、２３４、２３８、３３４、３３８、４３４、４３８、５３４、５３８は、２段変速遊星ギアボックス７００である。モータジェネレータ１３６、１４０、２３６、２４０、３３６、３４０、４３６、４４０、５３６、５４０は、遊星ギアセット７０２に駆動接続される。遊星ギアセット７０２は、第１リングギア７０４、第１遊星枠７０６、第１太陽ギア７０８、第２リングギア７１０、第２遊星枠７１２および第２太陽ギア７１４を備える。幾つかの実施形態において、第１太陽ギア７０８は、モータジェネレータ１３６、１４０、２３６、２４０、３３６、３４０、４３６、４４０、５３６、５４０と、第１遊星枠７０６と、第２太陽ギア７１４とに連結される。第１遊星枠７０６は、第１リングギア７０４および第１クラッチ７２０に連結される。第１クラッチ７２０は、第１遊星枠７０６を選択的に固定する。第１リングギア７０４は、第２クラッチ７２２および第２リングギア７１０に連結される。第２クラッチ７２２は、第１リングギア７０４を選択的に固定する。第２リングギア７１０は、第２遊星枠７１２に連結される。第２遊星枠７１２は、車輪アセンブリ１０８、２０８、３０８、４０８、５０８に駆動係合した出力部に連結される。
【００８２】
動作中、ギアボックス７００は、２つの動作モードを提供する。第１クラッチ７２０が係合し、かつ、第２クラッチ７２２の係合が解除されると、ギアボックス７００は、低速ギア比を提供する第１モードで動作する。第１クラッチ７２０の係合が解除され、かつ、第２クラッチ７２２が係合すると、ギアボックスは高速ギア比を提供する第２モードで動作する。第１クラッチ７２０および第２クラッチ７２２は、以下に限定されるわけではないが、電磁アクチュエータまたは空気圧式アクチュエータを含む作動デバイスを用いて作動する。
【００８３】
幾つかの実施形態において、図８に描写されている通り、ギアボックス部１３４、１３８、２３４、２３８、３３４、３３８、４３４、４３８、５３４、５３８は、２段変速有段ピニオン遊星ギアボックス８００である。モータジェネレータ１３６、１４０、２３６、２４０、３３６、３４０、４３６、４４０、５３６、５４０は、遊星ギアセット８０２に駆動接続される。遊星ギアセット８０２は、第１リングギア８０４、第１遊星枠８０６、第１太陽ギア８０８、第２リングギア８１０、第２遊星枠８１２、第２太陽ギア８１４、第１ピニオンギア８１５および第２ピニオンギア８１７を備える。第１ピニオンギア８１５および第２ピニオンギアは、有段ピニオンギアを形成する。幾つかの実施形態において、第１太陽ギア８０８は、モータジェネレータ１３６、１４０、２３６、２４０、３３６、３４０、４３６、４４０、５３６、５４０と、第１遊星枠８０６とに連結される。第１遊星枠８０６は、第１リングギア８０４および第２遊星枠８１２に連結される。第１リングギア８０４は、第１クラッチ８２０および第１ピニオンギア８１５に連結される。第１ピニオンギア８１５は、第２リングギア８１０に連結された第２ピニオンギア８１７に連結される。第２リングギア８１０は、第２遊星枠８１２に連結され、第２クラッチ８２２を介して出力部に選択的に連結される。第２遊星枠８１２は、第３クラッチ８２４を介して出力部に選択的に連結される。第１クラッチ８２０は、第１リングギア８０４を選択的に固定する。出力部は、車輪アセンブリ１０８、２０８、３０８、４０８、５０８に駆動係合する。
【００８４】
動作中、ギアボックス８００は２つの動作モードを提供する。第２クラッチ８２２が係合し、かつ、第３クラッチ８２４の係合が解除されると、ギアボックス８００は、低速ギア比を提供する第１モードで動作する。第２クラッチ８２２の係合が解除され、かつ第３クラッチ８２４が係合すると、ギアボックス８００は、高速ギア比を提供する第２モードで動作する。クラッチ８２０、８２２、８２４は、以下に限定されるわけではないが、電磁アクチュエータまたは空気圧式アクチュエータを含む作動デバイスを用いて作動する。
【００８５】
幾つかの実施形態において、図９ａおよび図９ｂに描写されている通り、ギアボックス部１３４、１３８、２３４、２３８、３３４、３３８、４３４、４３８、５３４、５３８は、３段変速遊星ギアボックス９００である。モータジェネレータ１３６、１４０、２３６、２４０、３３６、３４０、４３６、４４０、５３６、５４０は、遊星ギアセット９０２に駆動接続される。遊星ギアセット９０２は、第１リングギア９０４、第１遊星枠９０６、第１太陽ギア９０８、第２リングギア９１０、第２遊星枠９１２、第２太陽ギア９１４、第３太陽ギア９１５、第３リングギア９１７および第３遊星枠９１９を備える。幾つかの実施形態において、第１太陽ギア９０８は、モータジェネレータ１３６、１４０、２３６、２４０、３３６、３４０、４３６、４４０、５３６、５４０と第１遊星枠９０６とに連結される。第１遊星枠９０６は、第１リングギア９０４および第２太陽ギア９１４に連結される。第１リングギア９０４は、第１クラッチ９２０と第２遊星枠９１２に連結された第２リングギア９１０とに連結される。第２遊星枠９１２は、第３遊星枠９１９に連結された第３太陽ギア９１５に連結される。第３遊星枠９１９は、第３リングギア９１７とギアボックス９００の出力部とに連結される。第３リングギアは、ブレーキ９２１により選択的に固定される。第１クラッチ９２０は、第１リングギア９０４を選択的に固定する。更なる実施形態において、第１クラッチ９２０は、３つの動作モードを選択するよう構成されたセレクタクラッチである。出力部は、車輪アセンブリ１０８、２０８、３０８、４０８、５０８に駆動係合する。
【００８６】
動作中、ギアボックス９００は、第１クラッチ９２０の位置に応じて３つの動作モードを提供する。第１クラッチ９２０が遊星ギアセット９０２に係合すると、ギアボックス９００は高速ギア比で動作する。第１クラッチ９２０が中立モードまたは非係合モードにあると、ギアボックス９００は、中立モードまたは直接駆動モードで動作する。第１クラッチ９２０が第１リングギア９０４を選択的に固定すると、第１クラッチ９２０は低速ギア比動作モードを提供する。クラッチ９２０は、以下に限定されるわけではないが、電磁アクチュエータまたは空気圧式アクチュエータを含む作動デバイスを用いて作動する。
【００８７】
幾つかの実施形態において、図１０に描写されている通り、ギアボックス部１３４、１３８、２３４、２３８、３３４、３３８、４３４、４３８、５３４、５３８は、２段変速副軸ギア装置１０１２を含むギアボックスを有する。モータジェネレータ１３６、１４０、２３６、２４０、３３６、３４０、４３６、４４０、５３６、５４０は、出力シャフト１００２に駆動接続される。２段変速副軸ギア装置１０１２は、出力シャフト１００２に回転可能に接続された一組のギアパス１００４、１００６、１００８と回転可能な副軸１０１０とを含む。第１ギアパス１００４の一部が出力シャフト１００２に回転可能に接続され、一部が副軸１０１０に回転可能に接続される。第１ギアパス１００４と第２ギアパス１００６との間の出力シャフト１００２にセレクタクラッチが置かれる。第１ギアパス１００４は、出力シャフト１００２に駆動接続された部分と副軸１０１０に回転可能に接続された部分とを有する。更に、第２ギアパス１００６は、出力シャフト１００２に回転可能に接続された部分と副軸１０１０に回転可能に接続された部分とを有する。幾つかの実施形態において、副軸１０１０は、出力シャフト１００２に平行である回転可能な中空シャフトである。
【００８８】
ギアボックス１０００の動作中、セレクタクラッチは、第１ギアパス１００４および第２ギアパス１００６を副軸１０１０に選択的に接続する。セレクタクラッチが第１ギアパス１００４を副軸１０１０に駆動接続すると、ギアボックス１０００は低速ギア比で動作する。セレクタクラッチが第２ギアパス１００６を副軸１０１０に駆動接続すると、ギアボックス１０００は高速ギア比で動作する。クラッチ１０１２は、以下に限定されるわけではないが、電磁アクチュエータまたは空気圧式アクチュエータを含む作動デバイスを用いて作動し得る。副軸１０１０は、車輪アセンブリ１０８、２０８、３０８、４０８、５０８に駆動接続される。更なる実施形態において、ギアボックス１０００は、更なるギアパスおよび更なるセレクタクラッチを備えた更なる副軸を含んで、ギアボックス１０００が提供し得るギア比の数を増やすことができる。
【００８９】
幾つかの実施形態において、図１１ａに描写されている通り、ギアボックス部１３４、１３８、２３４、２３８、３３４、３３８、４３４、４３８、５３４、５３８は、３段変速遊星ギアボックス１１００である。モータジェネレータ１３６、１４０、２３６、２４０、３３６、３４０、４３６、４４０、５３６、５４０は、遊星ギアセット１１０２に駆動接続される。遊星ギアセット１１０２は、第１リングギア１１０４、第１遊星枠１１０６、第１太陽ギア１１０８、第２リングギア１１１０、第２遊星枠１１１２および第２太陽ギア１１１４を備える。幾つかの実施形態において、第１太陽ギア１１０８は、モータジェネレータ１３６、１４０、２３６、２４０、３３６、３４０、４３６、４４０、５３６、５４０と、第１遊星枠１１０６と、第２太陽ギア１１１４とに連結される。第１遊星枠１１０６は、第１リングギア１１０４、第２遊星枠１１１２および第１クラッチ１１２０に連結される。第１クラッチ１１２０は、モータジェネレータ１３６、１４０、２３６、２４０、３３６、３４０、４３６、４４０、５３６、５４０の出力部を第１遊星枠１１０６に選択的に連結する。第１リングギア１１０４は、第１リングギア１１０４を選択的に固定するブレーキ１１２１に連結される。第２遊星枠１１１２は、第２太陽ギア１１１４および第２リングギア１１１０に連結され、第２クラッチ１１２２を介して出力部に選択的に連結される。第２リングギア１１１０は、第３クラッチ１１２４を介して出力部に選択的に連結される。出力部は、車輪アセンブリ１０８、２０８、３０８、４０８、５０８に駆動係合する。
【００９０】
動作中、ギアボックス１１００は、クラッチ１１２０、１１２２、１１２４の係合位置に応じて３つの動作モードを提供する。第１クラッチ１１２０が係合し、かつ、モータジェネレータ１３６、１４０、２３６、２４０、３３６、３４０、４３６、４４０、５３６、５４０が第１遊星枠１１０６に駆動接続されると、第１太陽ギア１１０８は中立モードで動作する。ブレーキ１１２１、第２クラッチ１１２２および第３クラッチ１１２４の係合が解除されると、ギアボックス１１００は直接駆動モードで動作する。第１クラッチ１１２０および第２クラッチ１１２２の係合が解除され、かつ、ブレーキ１１２１および第３クラッチ１１２４が係合すると、ギアボックス１１００は高速ギア比動作モードで動作する。第１クラッチ１１２０および第３クラッチ１１２４の係合が解除され、かつ、ブレーキ１１２１および第２クラッチ１１２２が係合すると、ギアボックス１１００は低速ギア比動作モードで動作する。クラッチ１１２０、１１２２、１１２４は、以下に限定されるわけではないが、電磁アクチュエータまたは空気圧式アクチュエータを含む作動デバイスを用いて作動する。
【００９１】
更なる実施形態において、ギアボックス１１００は、図１１ｂに描写されている通り、第１リングギア１１０４と第２リングギア１１１０とを選択的に連結する第４クラッチ１１２６を含む。第１クラッチ１１２０、第３クラッチ１１２４、第４クラッチ１１２６が係合し、かつ、ブレーキ１１２１および第２クラッチ１１２２の係合が解除されると、ギアボックス１１００は直接駆動モードで動作する。第１クラッチ１１２０、第２クラッチ１１２２および第４クラッチ１１２６の係合が解除され、かつ、ブレーキ１１２１および第３クラッチ１１２４が係合すると、ギアボックス１１００は高速ギア比動作モードで動作する。第１クラッチ１１２０、第３クラッチ１１２４および第４クラッチ１１２６の係合が解除され、ブレーキ１１２１および第２クラッチ１１２２が係合すると、ギアボックス１１００は低速ギア比動作モードで動作する。クラッチ１１２０、１１２２、１１２４、１１２６は、以下に限定されるわけではないが、電磁アクチュエータまたは空気圧式アクチュエータを含む作動デバイスを用いて作動する。
【００９２】
幾つかの実施形態において、図１２に描写されている通り、ギアボックス部１３４、１３８、２３４、２３８、３３４、３３８、４３４、４３８、５３４、５３８は、３段変速遊星ギアボックス１２００である。モータジェネレータ１３６、１４０、２３６、２４０、３３６、３４０、４３６、４４０、５３６、５４０は、遊星ギアセット１２０２に駆動接続される。遊星ギアセット１２０２は、第１リングギア１２０４、第１遊星枠１２０６、第１太陽ギア１２０８、第２リングギア１２１０、第２遊星枠１２１２および第２太陽ギア１２１４を備える。幾つかの実施形態において、第１太陽ギア１２０８は、モータジェネレータ１３６、１４０、２３６、２４０、３３６、３４０、４３６、４４０、５３６、５４０と第１遊星枠１２０６とに連結され、第１クラッチ１２２０を介して第２太陽ギア１２１４に選択的に連結される。第１遊星枠１２０６は、第１リングギア１２０４および第２クラッチ１２２２に連結される。第２クラッチ１２２２は、第１遊星枠１２０６を選択的に固定する。第１リングギア１２０４は、第３クラッチ１２２４および第２リングギア１２１０に連結される。第３クラッチ１２２４は、第１リングギア１２０４を選択的に固定する。第２リングギア１２１０は第２遊星枠１２１２に連結され、第４クラッチ１２２６を介して第２太陽ギア１２１４に選択的に連結される。第２遊星枠１２１２は、車輪アセンブリ１０８、２０８、３０８、４０８、５０８に駆動係合した出力部に連結される。
【００９３】
動作中、ギアボックス１２００は３つの動作モードを提供する。第１クラッチ１２２０および第４クラッチ１２２６が係合し、かつ、第２クラッチ１２２２および第３クラッチ１２２４の係合が解除されると、ギアボックス１２００は第１直接駆動モードで動作する。第１クラッチ１２２０、第２クラッチ１２２２および第４クラッチ１２２６の係合が解除され、かつ、第３クラッチ１２２４が係合すると、ギアボックスは、高速ギア比を提供する第２モードで動作する。第１クラッチ１２２０、第２クラッチ１２２２および第３クラッチ１２２４の係合が解除され、第４クラッチ１２２６が係合すると、ギアボックスは、低速ギア比を提供する第２モードで動作する。クラッチ１２２０、１２２２、１２２４、１２２６は、以下に限定されるわけではないが、電磁アクチュエータまたは空気圧式アクチュエータを含む作動デバイスを用いて作動する。
【００９４】
幾つかの実施形態において、図１３に描写されている通り、ギアボックス部１３４、１３８、２３４、２３８、３３４、３３８、４３４、４３８、５３４、５３８は、３段変速遊星ギアボックス１３００である。モータジェネレータ１３６、１４０、２３６、２４０、３３６、３４０、４３６、４４０、５３６、５４０は、遊星ギアセット１３０２に駆動接続される。遊星ギアセット１３０２は、第１リングギア１３０４、第１遊星枠１３０６、第１太陽ギア１３０８、第２リングギア１３１０、第２遊星枠１３１２および第２太陽ギア１３１４を備える。幾つかの実施形態において、第１太陽ギア１３０８は、モータジェネレータ１３６、１４０、２３６、２４０、３３６、３４０、４３６、４４０、５３６、５４０と、第１遊星枠１３０６と、第２太陽ギア１３１４とに連結される。第１遊星枠１３０６は、第１リングギア１３０４および第１クラッチ１３２０に連結される。第１クラッチ１３２０は、第１遊星枠１３０６を選択的に固定する。第１リングギア１３０４は、第２クラッチ１３２２および第２リングギア１３１０に連結される。第２クラッチ１３２２は、第１リングギア１３０４を選択的に固定する。第２リングギア１３１０は、第２遊星枠１３１２に連結される。第２遊星枠１３１２は、車輪アセンブリ１０８、２０８、３０８、４０８、５０８に駆動係合した出力部に連結される。第２太陽ギア１３１４は、第３クラッチ１３２４を介して出力部に選択的に連結される。
【００９５】
動作中、ギアボックス１３００は３つの動作モードを提供する。第１クラッチ１３２０および第２クラッチ１３２２の係合が解除され、かつ、第３クラッチ１３２４が係合すると、ギアボックス１３００は直接駆動モードで動作する。第１クラッチ１３２０が係合し、かつ、第２クラッチ１３２２および第３クラッチの係合が解除されると、ギアボックス１３００は、低速ギア比を提供する第１モードで動作する。第１クラッチ１３２０および第３クラッチ１３２４の係合が解除され、第２クラッチ１３２２が係合すると、ギアボックスは、高速ギア比を提供する第２モードで動作する。第１クラッチ１３２０および第２クラッチ１３２２は、以下に限定されるわけではないが、電磁アクチュエータまたは空気圧式アクチュエータを含む作動デバイスを用いて作動する。
【００９６】
特許法の規定により、本実施形態は、その好ましい実施形態を表していると見なされるものにおいて説明されている。しかしながら、当該実施形態は、その範囲または趣旨から逸脱することなく、具体的に図示および説明されるものとは別の方法で実施され得ることに留意すべきである。
【図１ａ】
2019521025.tif 000003
【図１ｂ】
2019521025.tif 000004
【図１ｃ】
2019521025.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2019521025.tif 000009
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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