(57)【要約】  自動車ハイブリッドパワートレインのための通常のトルク・スプリット遊星ギアトレインは、遊星ギアトレインの固定比により制限される。可変比を有するトルク・スプリットを用いる連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）を組み込んだパワートレインは、ハイブリッドパワートレインの動作モード（充電持続モード又は充電消耗モード）に応じて、パワートレインが、高電圧バッテリー充電路／放電路と共にエンジン、電気モータ及び発電機の理想的な動作線（ＩＯＬ）を使用することを可能にする。エンジンから車輪への最高効率のトルク・スプリット及び経路を選択するハイブリッド監視コントローラをさらに備えたパワートレインは、任意のモードにおいて最も潜在力の高い総合効率点で動作することができ、トルク可変性を提供することもでき、それにより、パワートレイン性能と燃焼効率との最高の組み合わせをもたらすことができる。ハイブリッド車の効率を改善することができるパワートレイン構成の実施形態が、本明細書において論じられる。
2018534492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のモータ／発電機と、
回転動力源と、
複数のボールを有する連続可変遊星トランスミッション（ＣＶＰ）と
を備えるパワートレインであって、各ボールは、傾動可能な回転軸を備え、各ボールは、第１のトラクションリング及び第２のトラクションリングと接触し、各ボールはサンと接触し、前記サンは各ボールの半径方向内側に配置され、各ボールはキャリアに動作可能に連結され、前記キャリアは、シフトアクチュエータに動作可能に連結され、
前記回転動力源は、前記第１のトラクションリングに動作可能に連結され、
前記サンは、自由に回転するように適合され、
前記第１のモータ／発電機は、前記第２のトラクションリングに動作可能に連結される、
パワートレイン。
【請求項２】
前記キャリアは、第２のモータ／発電機に動作可能に連結される、請求項１に記載のパワートレイン。
【請求項３】
前記第２のトラクションリングに動作可能に連結されるブレーキをさらに備える、請求項１又は２に記載のパワートレイン。
【請求項４】
第２のモータ／発電機に動作可能に連結される第１のクラッチをさらに備える、請求項１又は２に記載のパワートレイン。
【請求項５】
第２のモータ／発電機に動作可能に連結される第１のクラッチと、前記第１のモータ／発電機に動作可能に連結される第２のクラッチとをさらに備える、請求項１又は２に記載のパワートレイン。
【請求項６】
前記第１のトラクションリングに動作可能に連結される第１のクラッチと、第２のモータ／発電機に動作可能に連結される第２のクラッチと、前記第１のモータ／発電機に動作可能に連結される第３のクラッチをさらに備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のパワートレイン。
【請求項７】
前記第１のトラクションリングに動作可能に連結されるボールランプアクチュエータをさらに備える、請求項１に記載のパワートレイン。
【請求項８】
パワートレイン監視のコントローラをさらに備え、前記コントローラは、前記パワートレインの全てのコンポーネントに制御信号を供給でき、それにより、前記コントローラは、複数の動作モードに動的に作用できる、請求項１に記載のパワートレイン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本願は、２０１５年９月１７日に出願された米国仮特許出願第６２／２２０，０１６号、２０１５年１２月１６日に出願された米国仮特許出願第６２／２６８，２８７号及び２０１６年１月１９日に出願された米国仮特許出願第６２／２８０，５２４号の利益を主張し、これらの出願は参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車は、内燃エンジン車用の燃料コストに大部分が起因して人気及び支持を増々博してきている。そのようなハイブリッド車は、車両を推進すべく、内燃エンジン及び電気モータの両方を含む。
【０００３】
電気エネルギーを消費すること、及び蓄えることの両方のための現在の設計において、電気モータ／発電機の組み合わせからの回転軸は、ギアトレイン又は遊星ギアセットによって内燃エンジンの主軸に連結される。このため、電気モータ／発電機ユニットのための回転軸は、ハイブリッド車設計の固定ギア比で内燃エンジンの主軸と調和して回転する。
【発明の概要】
【０００４】
しかしながら、これらのハイブリッド車の設計は、いくつかの不利な点に直面している。１つの不利な点は、電気モータ／発電機の回転軸と内燃エンジンの主軸との間の比が、例えば、３対１に固定されているので、電気モータ／発電機は、内燃エンジンの高速回転中に高速で回転可能に駆動される。例えば、電気モータ／発電機の回転軸と内燃エンジンの主軸との間の比が、３対１である状態において、内燃エンジンが、例えば、５，０００ｒｐｍという高い毎分回転数で駆動されている場合、電気モータ／発電機ユニットは、当該数量の３倍、すなわち１５，０００ｒｐｍで駆動される。従って、そのような電気モータ／発電機の高速回転は、そのような高速動作中の電気モータ／発電機への損傷を防止すべく使用される、例えば、ベアリング及びブラシなどの高価なコンポーネントの使用を必要とする。
【０００５】
これらのハイブリッド車のさらに別の不利な点は、電気モータ／発電機ユニットが、電気を発生すること、及び、また内燃エンジンの主軸に追加の動力を提供することの両方の意味において発電機、電気モータ／発電機ユニットの毎分回転数の比較的狭いレンジ内でのみその最も効率のよい動作を実現することである。しかしながら、すでに知られているハイブリッド車は、モータ／発電機ユニットと内燃エンジンの主軸との間の固定比を利用していたので、モータ／発電機ユニットは多くの場合、その最適な速度範囲外で動作する。このため、ハイブリッド車全体が最適な効率未満で動作する。それゆえ、ハイブリッド車の効率を改善できるパワートレイン構成の必要がある。
【０００６】
自動車ハイブリッドパワートレインのための通常のトルク・スプリット遊星ギアトレインは、遊星ギアトレインの固定比によって制限される。可変比を有する遊星トルク・スプリットを用いる連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）を組み込んだパワートレインは、ハイブリッドパワートレインの動作モード（充電持続モード又は充電消耗モード）に応じて、パワートレインが、高電圧バッテリー充電路／放電路と共にエンジン、電気モータ及び発電機の理想的な動作線（ＩＯＬ）を使用することを可能にする。エンジンから車輪への最高効率の経路を選択するハイブリッド監視コントローラをさらに備えたパワートレインは、任意のモードにおいて最も潜在力の高い総合効率点で動作することができ、トルク可変性を提供することもでき、それにより、軽量の車両セグメントにおける現在の業界標準を超えることができるパワートレイン性能と燃焼効率との最高の組み合わせをもたらすことができる。
【０００７】
少なくとも１つのモータ／発電機と、回転動力源と、複数のボールを有する連続可変遊星トランスミッションとを備えるパワートレインであって、各ボールは、傾動可能な回転軸を備え、各ボールは、第１のトラクションリング及び第２のトラクションリングと接触し、各ボールはサンと接触し、サンは各ボールの半径方向内側に配置され、各ボールはキャリアに動作可能に連結され、キャリアは、シフトアクチュエータに動作可能に連結され、回転動力源は、第１のトラクションリングに動作可能に連結され、サンは、自由に回転するように適合され、第１のモータ／発電機は、第２のトラクションリングに動作可能に連結される、パワートレインが本明細書において提供される。パワートレインのいくつかの実施形態において、キャリアは、第２のモータ／発電機に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、ブレーキは、第２のトラクションリングに動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチは、第２のモータ／発電機に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチは、第２のモータ／発電機に動作可能に連結され、第２のクラッチは、第１のモータ／発電機に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチは、第１のトラクションリングに動作可能に連結され、第２のクラッチは、第２のモータ／発電機に動作可能に連結され、第３のクラッチは、第１のモータ／発電機に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、ボールランプアクチュエータは、第１のトラクションリングに動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、パワートレイン監視コントローラが設けられ、当該コントローラは、パワートレインの全てのコンポーネントに制御信号を供給でき、それにより、当該コントローラは、複数の動作モードに動的に作用できる。
【０００８】
第１のモータ／発電機と、第２のモータ／発電機と、回転動力源と、複数のボールを有する連続可変遊星トランスミッションとを備えるパワートレインであって、各ボールは、傾動可能な回転軸を備え、各ボールは、第１のトラクションリング及び第２のトラクションリングと接触し、各ボールはサンと接触し、サンは各ボールの半径方向内側に配置され、各ボールはキャリアに動作可能に連結され、キャリアは、シフトアクチュエータに動作可能に連結され、回転動力源は、キャリアに動作可能に連結され、第１のトラクションリングは、自由に回転するように適合され、第１のモータ／発電機は、第２のトラクションリングに動作可能に連結される、パワートレインが本明細書において提供される。パワートレインのいくつかの実施形態において、サンは、第２のモータ／発電機に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、ブレーキは、第２のトラクションリングに動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチは、第２のモータ／発電機に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチは、第２のモータ／発電機に動作可能に連結され、第２のクラッチは、第１のモータ／発電機に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチは、第１のトラクションリングに動作可能に連結され、第２のクラッチは、第２のモータ／発電機に動作可能に連結され、第３のクラッチは、第１のモータ／発電機に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、ボールランプアクチュエータは、第１のトラクションリングに動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチは、第１のトラクションリングに動作可能に連結され、第２のクラッチは、第２のモータ／発電機に動作可能に連結され、第３のクラッチは、第１のモータ／発電機に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、ボールランプアクチュエータは、第１のトラクションリングに動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、パワートレイン監視コントローラが設けられ、当該コントローラは、パワートレインの全てのコンポーネントに制御信号を供給でき、それにより、当該コントローラは、複数の動作モードに動的に作用できる。
【０００９】
第１のモータ／発電機と、第２のモータ／発電機と、回転動力源と、複数のボールを有する連続可変遊星トランスミッションとを備えるパワートレインであって、各ボールは、傾動可能な回転軸を備え、各ボールは、第１のトラクションリング及び第２のトラクションリングと接触し、各ボールはサンと接触し、サンは各ボールの半径方向内側に配置され、各ボールはキャリアに動作可能に連結され、キャリアは、シフトアクチュエータに動作可能に連結され、回転動力源は、第１のトラクションリングに動作可能に連結され、キャリアは、自由に回転するように適合され、第１のモータ／発電機は、サンに動作可能に連結される、パワートレインが本明細書において提供される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第２のトラクションリングは、第２のモータ／発電機に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、ブレーキは、第２のトラクションリングに動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチは、第２のモータ／発電機に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチは、第２のモータ／発電機に動作可能に連結され、第２のクラッチは、第１のモータ／発電機に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチは、第１のトラクションリングに動作可能に連結され、第２のクラッチは、第２のモータ／発電機に動作可能に連結され、第３のクラッチは、第１のモータ／発電機に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、ボールランプアクチュエータは、第１のトラクションリングに動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、パワートレイン監視コントローラが設けられ、当該コントローラは、パワートレインの全てのコンポーネントに制御信号を供給でき、それにより、当該コントローラは、複数の動作モードに動的に作用できる。
【００１０】
少なくとも１つの油圧機械式のコンポーネントと、回転動力源と、複数のボールを有する連続可変遊星トランスミッションとを備えるパワートレインであって、各ボールは、傾動可能な回転軸を備え、各ボールは、第１のトラクションリング及び第２のトラクションリングと接触し、各ボールはサンと接触し、サンは各ボールの半径方向内側に配置され、各ボールはキャリアに動作可能に連結され、キャリアは、シフトアクチュエータに動作可能に連結され、回転動力源は、第１のトラクションリングに動作可能に連結され、サンは、自由に回転するように適合され、油圧機械式のコンポーネントは、第２のトラクションリングに動作可能に連結される、パワートレインが本明細書において提供される。パワートレインのいくつかの実施形態において、キャリアは、第２の油圧機械式のコンポーネントに動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、ブレーキは、第２のトラクションリングに動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチは、第２の油圧機械式のコンポーネントに動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチは、第２の油圧機械式のコンポーネントに動作可能に連結され、第２のクラッチは、油圧機械式のコンポーネントに動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチは、第１のトラクションリングに動作可能に連結され、第２のクラッチは、第２の油圧機械式のコンポーネントに動作可能に連結され、第３のクラッチは、第１の油圧機械式のコンポーネントに動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、ボールランプアクチュエータは、第１のトラクションリングに動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、パワートレイン監視コントローラが設けられ、当該コントローラは、パワートレインの全てのコンポーネントに制御信号を供給でき、それにより、当該コントローラは、複数の動作モードに動的に作用することができる。
【００１１】
第１のモータ／発電機と、第２のモータ／発電機と、回転動力源と、複数のボールを有する連続可変遊星トランスミッション（ＣＶＰ）とを備えるパワートレインであって、各ボールは、傾動可能な回転軸を備え、各ボールは、第１のトラクションリング及び第２のトラクションリングと接触し、各ボールはサンと接触し、サンは各ボールの半径方向内側に配置され、各ボールはキャリアに動作可能に連結され、キャリアは、シフトアクチュエータに動作可能に連結され、回転動力源は、第１のトラクションリングに動作可能に連結され、キャリアは、自由に回転するように適合され、第１のモータ／発電機は、サンに動作可能に連結され、第２のモータ／発電機は、第２のトラクションリングに動作可能に連結され、ＣＶＰ、第１のモータ／発電機、第２のモータ／発電機及び回転動力源は同軸である、パワートレインが本明細書において提供される。
【００１２】
第１のモータ／発電機と、第２のモータ／発電機と、回転動力源と、複数のボールを有する連続可変遊星トランスミッション（ＣＶＰ）とを備えるパワートレインであって、各ボールは、傾動可能な回転軸を備え、各ボールは、第１のトラクションリング及び第２のトラクションリングと接触し、各ボールはサンと接触し、サンは各ボールの半径方向内側に配置され、各ボールはキャリアに動作可能に連結され、キャリアは、シフトアクチュエータに動作可能に連結され、回転動力源は、第１のトラクションリングに動作可能に連結され、キャリアは、回転するように適合され、第１のモータ／発電機は、キャリアに動作可能に連結され、第２のモータ／発電機は、第２のトラクションリングに動作可能に連結され、ＣＶＰ、第１のモータ／発電機、第２のモータ／発電機及び回転動力源は同軸である、パワートレインが本明細書において提供される。  ［参照による組み込み］
【００１３】
本明細書において言及される全ての刊行物、特許、及び特許出願は、個別の各刊行物、特許、又は特許出願が参照により組み込まれることを具体的及び個別に示される場合と同一の程度で、参照により本明細書に組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明の新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に具体的に記載される。本発明の原理が利用される例示的の実施形態を記載した以下の詳細な説明と、次の添付の図面を参照することにより、本発明の特徴及び利点のより良好な理解が得られるであろう。
【００１５】
【図１】ボール型バリエータの側断面図である。
【００１６】
【図２】図１のバリエータに使用されるキャリアの平面図である。
【００１７】
【図３】図１のボール型バリエータの異なる傾動位置の説明図である。
【００１８】
【図４】遊星ギアシステムを有するハイブリッド動力路の概略図である。
【００１９】
【図５】遊星ギアシステムを有するハイブリッド動力路の別の概略図である。
【００２０】
【図６】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機及びエンジンを有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの概略図である。
【００２１】
【図７】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機及びエンジンを有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの別の概略図である。
【００２２】
【図８】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機及びエンジンを有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの別の概略図である。
【００２３】
【図９】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機及びエンジンを有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの別の概略図である。
【００２４】
【図１０】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン、ブレーキ要素及びクラッチ要素を有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの概略図である。
【００２５】
【図１１】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン、ブレーキ要素及びクラッチ要素を有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの別の概略図である。
【００２６】
【図１２】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン、ブレーキ要素及び２つのクラッチ要素を有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの概略図である。
【００２７】
【図１３】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン、ブレーキ要素及び２つのクラッチ要素を有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの概略図である。
【００２８】
【図１４】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン、ブレーキ要素及び３つのクラッチ要素を有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの別の概略図である。
【００２９】
【図１５】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン、ブレーキ要素及び２つのクラッチ要素を有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの別の概略図である。
【００３０】
【図１６】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン及びボールランプアクチュエータを有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの概略図である。
【００３１】
【図１７】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン及びボールランプアクチュエータを有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの別の概略図である。
【００３２】
【図１８】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン及びボールランプアクチュエータを有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの別の概略図である。
【００３３】
【図１９】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン及びボールランプアクチュエータを有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの別の概略図である。
【００３４】
【図２０】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン、ブレーキ要素、クラッチ要素及びボールランプアクチュエータを有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの概略図である。
【００３５】
【図２１】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン、ブレーキ要素、クラッチ要素及びボールランプアクチュエータを有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの別の概略図である。
【００３６】
【図２２】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン、ブレーキ要素、２つのクラッチ要素及びボールランプアクチュエータを有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの概略図である。
【００３７】
【図２３】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン、ブレーキ要素、２つのクラッチ要素及びボールランプアクチュエータを有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの別の概略図である。
【００３８】
【図２４】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン、ブレーキ要素、３つのクラッチ要素及びボールランプアクチュエータを有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの概略図である。
【００３９】
【図２５】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン、ブレーキ要素、２つのクラッチ要素及びボールランプアクチュエータを有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの別の概略図である。
【００４０】
【図２６】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機及びエンジンを有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの概略図である。
【００４１】
【図２７】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機及びエンジンを有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの別の概略図である。
【００４２】
【図２８】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機及びエンジンを有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの別の概略図である。
【００４３】
【図２９】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機及びエンジンを有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャのさらに別の概略図である。
【００４４】
【図３０】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン、ブレーキ要素及びクラッチ要素を有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの概略図である。
【００４５】
【図３１】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン、ブレーキ要素及びクラッチ要素を有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの別の概略図である。
【００４６】
【図３２】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン、ブレーキ要素及び２つのクラッチ要素を有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの概略図である。
【００４７】
【図３３】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン、ブレーキ要素及び２つのクラッチ要素を有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの概略図である。
【００４８】
【図３４】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン、ブレーキ要素及び３つのクラッチ要素を有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの別の図である。
【００４９】
【図３５】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン、ブレーキ要素及び２つのクラッチ要素を有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの別の概略図である。
【００５０】
【図３６】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン及び２つのクラッチ要素を有するシリーズパラレルハイブリッドデュアルモータ、デュアルクラッチアーキテクチャの別の概略図である。
【００５１】
【図３７】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン及び２つのクラッチ要素を有するシリーズパラレルハイブリッドデュアルモータ、デュアルクラッチアーキテクチャのさらに別の概略図である。
【００５２】
【図３８】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン及び２つのクラッチ要素を有するシリーズパラレルハイブリッドデュアルモータ、デュアルクラッチアーキテクチャのさらに別の概略図である。
【００５３】
【図３９】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン及び２つのクラッチ要素を有するシリーズパラレルハイブリッドデュアルモータ、デュアルクラッチアーキテクチャのさらに別の概略図である。
【００５４】
【図４０】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン、２つのクラッチ要素及びボールランプアクチュエータを有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの概略図である。
【００５５】
【図４１】ボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機、エンジン、２つのクラッチ要素及びボールランプアクチュエータを有するシリーズパラレルハイブリッド・デュアルモータアーキテクチャの別の概略図である。
【００５６】
【図４２】後輪駆動車のために構成されるボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機及びエンジンを有するハイブリッドアーキテクチャの概略図である。
【００５７】
【図４３】後輪駆動車のために構成されるボール遊星トランスミッション、２つのモータ／発電機及びエンジンを有するハイブリッドアーキテクチャの別の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
しかしながら、これらのハイブリッド車の設計は、いくつかの不利な点に直面している。１つの不利な点は、電気モータ／発電機の回転軸と内燃エンジンの主軸との間の比が、例えば、３対１に固定されているので、電気モータ／発電機は、内燃エンジンの高速回転中に高速で回転可能に駆動される。例えば、電気モータ／発電機の回転軸と内燃エンジンの主軸との間の比が、３対１である状態において、内燃エンジンが、例えば、５，０００ｒｐｍという高毎分回転数で駆動されている場合、電気モータ／発電機ユニットは、当該量の３倍、すなわち１５，０００ｒｐｍで駆動される。そのような電気モータ／発電機の高速回転は、従って、そのような高速動作中の電気モータ／発電機に対する損傷を防止すべく使用される、例えば、ベアリング及びブッシュなどは、高価なコンポーネントの使用を必要とする。
【００５９】
これらのハイブリッド車のさらに別の不利な点は、電気モータ／発電機ユニットが、電気を発生すること、及び、また内燃エンジンの主軸に追加の動力を提供すること両方の意味において、電気モータ／発電機ユニットの毎分回転数の比較的狭いレンジ内でのみその最も効率のよい動作を実現することである。しかしながら、すでに知られたハイブリッド車は、モータ／発電機ユニットと内燃エンジンの主軸との間の固定比を使用するので、モータ／発電機ユニットは多くの場合、その最適な速度範囲外で動作する。このため、ハイブリッド車全体が最適な効率未満で動作する。それゆえ、ハイブリッド車の効率を改善することができるパワートレイン構成の必要がある。
【００６０】
自動車ハイブリッドパワートレインのための通常のトルク・スプリット遊星ギアトレインは、遊星ギアトレインの固定比により制限される。可変比を有する遊星トルク・スプリットを用いる連続可変トランスミッション（ＣＶＴ）を組み込んだパワートレインは、ハイブリッドパワートレインの動作モード（充電持続モード又は充電消耗モード）に応じて、パワートレインが、高電圧バッテリー充電路／放電路と共にエンジン、電気モータ及び発電機の理想的な動作線（ＩＯＬ）を使用することを可能にする。エンジンから車輪への最高効率の経路を選択するハイブリッド監視コントローラをさらに備えたパワートレインは、任意のモードにおいて最も潜在力の高い総合効率点で動作することができ、トルク可変性を提供することもでき、それにより、軽量の車両セグメントにおける現在の業界標準を超えることができるパワートレイン性能と燃焼効率との最高の組み合わせをもたらすことができる。
【００６１】
ハイブリッド車に使用されるパワートレイン構成及びアーキテクチャが、本明細書において提供される。ハイブリッド車に使用される動力源、例えば、燃焼機関（内部又は外部）、モータ、発電機（発生機）、バッテリー及びギアリングを連結すべく、パワートレイン及び／又はドライブトレイン構成には、ＶａｒｉＧｌｉｄｅ（登録商標）などのボール遊星スタイルの連続可変トランスミッションが使用されている。
【００６２】
例えば、米国特許第８，０６６，６１４号及び米国特許第８，４６９，８５６号に説明され、それらの全体が参照により本明細書に両方とも組み込まれるものなどの典型的なボール遊星バリエータＣＶＴの設計は、ローリングトラクション駆動システムを表し、薄い流体膜のせん断によって入力転がり面と出力転がり面との間に力を伝達する。当該技術は、その遊星ギアシステムに類似した動作に起因して連続可変遊星（ＣＶＰ）と呼ばれる。システムは、図１に示されるように、動力源により駆動される入力ディスク（リング）、ＣＶＰ出力を駆動する出力ディスク（リング）、これら２つのディスク間に嵌合されるボールセット及び中央サンから成る。ボールは、ボールセットの軸の各端で２つのキャリアディスクの回転によりボール自身のそれぞれの軸を中心に回転することができる。システムは、ボール型バリエータとも呼ばれる。
【００６３】
ここで、好適な実施形態が、添付の図面を参照して説明され、全体にわたって同様の数字は、同様の要素を指す。下記の説明に使用される用語は、本発明の特定の具体的な実施形態の詳細な説明と関連して使用されているだけで、いかなる限定的な、又は制限的な態様において解釈されるべきではない。さらにまた、本発明の実施形態はいくつかの新規な特徴を含むが、それらの単一の特徴が、その望ましい属性に単独で寄与するのではない、又は説明される発明の実施に必須ではない。
【００６４】
ＣＶＰ、つまり連続可変遊星としても知られるボール型バリエータに基づいたＣＶＴの構成が本明細書において提供される。ボール型連続可変トランスミッションの基本的なコンセプトは、前述の米国特許第８，４６９，８５６号に記載され、米国特許第８，８７０，７１１号にも記載され、これらは参照により全体が本明細書に組み込まれる。本明細書を通して説明されているように、本明細書において適合されたそのようなＣＶＴは、図１に示されるように、用途に応じて、複数のボール（遊星、球体）１、入力２及び出力３としてボールとの円錐面接点を有する２つのリング（ディスク）アセンブリ、及びアイドラ（サン）アセンブリ４を備える。場合により、入力リング２は、図に参照され、本文において符号「Ｒ１」により参照される。出力リングは、図に参照され、本文で符号「Ｒ２」と呼ばれる。アイドラ（サン）アセンブリは、図に参照され、本文において符号「Ｓ」により参照される。ボールは、傾動可能な軸５に取り付けられ、ボール自身は、第２のキャリア部材７（図２）に動作可能に連結された第１のキャリア部材６を有するキャリア（ステータ、ケージ）アセンブリ内に保持される。場合により、キャリアアセンブリは、図に示され、本文において符号「Ｃ」により参照される。これらの符号は、ノード（「Ｒ１」、「Ｒ２」、「Ｓ」、「Ｃ」）と集合的に呼ばれる。第１のキャリア部材６は、第２のキャリア部材７に対して回転し得、その逆も当てはまる。いくつかの実施形態において、第１のキャリア部材６は、回転が実質的に固定されるが、第２のキャリア部材７は、第１のキャリア部材に対して回転するように構成され、その逆も当てはまる。１つの実施形態において、第１のキャリア部材６には、複数の半径方向のガイドスロット８が設けられる。第２のキャリア部材７には、複数の半径方向にオフセットされたガイドスロット９（図２）が、提供される。半径方向のガイドスロット８及び半径方向にオフセットされたガイドスロット９は、傾動可能な軸５を案内するように適合される。軸５は、ＣＶＴの動作中に所望の比率の入力速度対出力速度を実現するように調整される。いくつかの実施形態において、軸５の調整は、軸５の傾きを与えるべく、第１及び第２のキャリア部材の位置の制御を伴い、それによりバリエータの速度比を調整する。Ｍｉｌｎｅｒによって製造されたもののように、他のタイプのボールＣＶＴも存在するが、わずかに異なる。
【００６５】
図１におけるそのようなＣＶＰの動作原理が、図３に示されている。ＣＶＰ自体は、トラクション流体で機能する。ボールと円錐形リングとの間の潤滑剤は、高圧で固体として機能し、ボールを介して入力リングから出力リングへと動力を伝達する。ボールの軸を傾動させることによって、この比率は、入力と出力との間で変更される。軸が水平である場合、比率は、図３で図示されるように、１であり、軸が傾動されると、軸と接点との間の距離は変化し、全体比率を変更する。全てのボールの軸は、キャリア及び／又はアイドラ内に含まれる機構と同時に傾動される。ここで開示され本発明の実施形態は、各々が動作中に所望の比率の入力速度対出力速度を実現するように調整可能である傾動可能な回転軸を有する、概ね球状の遊星を用いたバリエータ及び／又はＣＶＴの制御に関する。いくつかの実施形態において、当該回転軸の調整は、第１の平面に実質的に直交する第２の平面における遊星軸の角度調整を実現すべく、第１の平面における遊星軸の角度のずれを伴い、それによりバリエータの速度比を調整する。第１の平面における角度のずれは、ここでは「スキュー」、「スキュー角度」、及び／又は「スキュー状態」と呼ばれる。１つの実施形態において、制御システムが、スキュー角度の使用を調整し、遊星の回転軸を傾動させるであろうバリエータ内の特定の接触するコンポーネント間の力を生成する。遊星の回転軸の傾きにより、バリエータの速度比を調整する。
【００６６】
ここで用いられる場合、「動作的に接続される」、「動作的に連結される」、「動作的に結合される」、「動作可能に接続される」、「動作可能に連結される」、「動作可能に結合される」という用語、及び同様の用語は、ある要素の動作が第２の要素の対応する、その後に続く、又は同時の動作又は作動をもたらし、これによる要素間の関係（機械的、結合、連結等）を指す。発明の実施形態を説明するために当該用語を用いるときに、これらの要素を結合又は連結する具体的な構造又は機構が典型的には説明されることが注記される。しかしながら、別途具体的に記載されない限り、当該用語のうちの１つが用いられる場合、その用語は、実際の結合又は連結が様々な形態を取り得ることを示し、これらは特定の例において当業者には容易に明らかとなろう。
【００６７】
本明細書において用いられる場合、別途指定されない限り、「約」又は「およそ」という用語は、値がどのように測定又は決定されるかに部分的に依存する、当業者によって決定されるような特定の値に関する許容可能な誤差を意味する。特定の実施形態において、「約」又は「およそ」という用語は、１，２，３又は４標準偏差以内を意味する。特定の実施形態において、「約」又は「およそ」という用語は、所与の値又は範囲の３０％、２５％、２０％、１５％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、１％、０．５％、０．１％、又は０．０５％以内を意味する。特定の実施形態において、「約」又は「およそ」という用語は、所与の値又は範囲の４０．０ｍｍ、３０．０ｍｍ、２０．０ｍｍ、１０．０ｍｍ、５．０ｍｍ、１．０ｍｍ、０．９ｍｍ、０．８ｍｍ、０．７ｍｍ、０．６ｍｍ、０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、０．２ｍｍ、又は０．１ｍｍ以内を意味する。特定の実施形態において、「約」又は「およそ」という用語は、所与の値又は範囲の２０．０度、１５．０度、１０．０度、９．０度、８．０度、７．０度、６．０度、５．０度、４．０度、３．０度、２．０度、１．０度、０．９度、０．８度、０．７度、０．６度、０．５度、０．４度、０．３度、０．２度、０．１度、０．０９度、０．０８度、０．０７度、０．０６度、０．０５度、０．０４度、０．０３度、０．０２度又は０．０１度以内を意味する。
【００６８】
本明細書において用いられる場合、用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（備える）」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える）」又はその他の変形は、非排他的な包含を網羅するように意図され、それにより要素リストを備えるプロセス、方法、物品又は装置は、それらの要素のみを含むのではなく、そのようなプロセス、方法、物品又は装置に明白に挙げられていない、又は固有でない他の要素を含み得る。
【００６９】
説明の目的のために、「半径方向」という用語は、ここではトランスミッション又はバリエータの長手方向の軸に対して直交する方向又は位置を示すべく用いられる。ここで用いられる「軸」という用語は、トランスミッション又はバリエータの主軸又は長手方向の軸と平行な軸に沿った方向又は位置を指す。簡潔に分かりやすくするために、同様の符号を付された同様のコンポーネント（例えば、制御ピストン１２３Ａ及び制御ピストン１２３Ｂ）が場合によっては、単一の符号（例えば、制御ピストン１２３）で集合的に参照される。
【００７０】
本明細書において「トラクション」に言及する場合、動力伝達の主モード又は占有モードが「摩擦」による用途を除外しないことに留意すべきである。ここではトラクションと摩擦駆動との間に分類上の差異を設けることを試みることなく、これらが異なる型の動力伝達として概ね理解され得る。通常、トラクション駆動は、２つの要素間に閉じ込められた薄い流体層におけるせん断力による当該要素間の動力の伝達を伴う。通常、これらの用途で用いられる流体は、従来の鉱油より大きなトラクション係数を示す。トラクション係数（μ）は、接触するコンポーネントの界面において利用可能な最大の利用可能トラクション力を表し、接触力当たりの最大の利用可能駆動トルクの比率である。典型的には、摩擦駆動は、２つの要素間の摩擦力による当該要素間の動力の伝達に概ね関連する。本開示の目的のために、ここで説明されているＣＶＴは、トラクションの適用と摩擦の適用との両方で動作し得ることは、理解されるべきである。例えば、ＣＶＴが自転車用途に用いられる実施形態において、動作中に存在するトルク及び速度の状態に応じて、ＣＶＴは、ある場合には摩擦駆動として、他の場合にはトラクション駆動として動作することができる。
【００７１】
ここで図４を参照すると、いくつかの実施形態において、ハイブリッド車は、第１のモータ／発電機（「ＭＧ１」又は「Ｍ／Ｇ１」）に速度増加を提供する間に、高慣性動力路を内燃エンジン（ＩＣＥ）に提供する第１のリング（Ｒ１）４１、第２のリング（Ｒ２）４２、サン（Ｓ）４３及びキャリア（Ｃ）４５を備えた固定比遊星パワートレイン４０を有する遊星動力路で構成される。第２のモータ／発電機（「ＭＧ２」又は「Ｍ／Ｇ２」）は、駆動状態下のＩＣＥに反応するように適合される。
【００７２】
図５を参照すると、いくつかの実施形態において、ハイブリッド車は、駆動状態下のＩＣＥに反応する高慣性動力路を第１のモータ／発電機（ＭＧ１）に提供する第１のリング（Ｒ１）５１、第２のリング（Ｒ２）５２、サン（Ｓ）５３及びキャリア（Ｃ）５５を備えた固定比遊星パワートレイン５０を有する遊星動力路で構成される。
【００７３】
本明細書に開示される実施形態は、通常の遊星システムの代わりにパワースプリットシステムとしてのＣＶＰを組み込むハイブリッド車のパワートレインアーキテクチャ及び／又は構成を対象とし、シリーズ、パラレル又はシリーズパラレルのハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）モード又は電気自動車（ＥＶ）モードが得られる連続可変パワースプリットシステムをもたらす。動力フローのコア要素はＣＶＰであり、ＣＶＰは、そのノード（Ｒ１、Ｒ２、Ｃ及びＳ）の４つ全てが可変である連続可変遊星ギアスプリット差動装置として機能する。従来の遊星ギアセットと比較すると、ＣＶＰは、特別な自由度又は特別なノードによって動作する。バリエータ速度比が１：１である場合、Ｒ２に接続されるマシンは、特定分率の入力トルクを受けることとなる。オーバードライブ又はアンダードライブ（速度比＜１）において、Ｒ２に接続されるマシンは、異なる分率の入力トルクを受けることとなる。いくつかの用途において、Ｒ２に伝搬される入力トルク量は、１００％より大きく、システムは、回生となる。例えば、とりわけ、油圧モータ、ポンプ、アキュムレータなどの油圧機械式のコンポーネントが、図面及び添付の本文の説明に明示される電気マシンの代わりに使用されことに留意すべきである。さらに、本明細書に開示されるハイブリッドアーキテクチャの実施形態は、エンジンから車輪への最高効率の経路を選択するハイブリッド監視コントローラを組み込み、任意のモードにおいて最も潜在力の高い総合効率点で動作することができ、トルク可変性も提供することもでき、それにより、パワートレイン性能と燃焼効率との最適な組み合わせをもたらすことができるハイブリッドパワートレインの作成をもたらすことに留意すべきである。本明細書に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ハイブリッド車は、例えば、これらに限定されないが、とりわけ、バッテリー管理システム又はウルトラキャパシタを有する高電圧バッテリーパック１１０、オンボードチャージャ、ＤＣ−ＤＣコンバータ又はＤＣ−ＡＣインバータ、様々なセンサー、アクチュエータ及びコントローラなどの複数の他のパワートレインコンポーネントを含み得ることが理解されるべきである。インバータ（ＩＮＶ）、直流を交流に変換する装置は、各モータ／発電機のコンポーネントに動作的に連結される。説明の目的のために、本明細書において参照され、図１〜図４３に示される、又は暗示されるバッテリー１１０は、バッテリーストレージデバイスの実例である。
【００７４】
それゆえ、結果として得られるハイブリッドパワートレインは、エンジン及び電気マシンがより効率のよい動作アイランドにおいて機能し、最適化された総合的な高効率モードにおいてパワートレインを動作する可能性をもたらすのを可能にし、同時に、トルク可変性及びより高い総合的なトルク比帯域（高電圧バッテリーパック１１０のチャージ状態（ＳＯＣ）に基づきＨＥＶパワートレインの動作モードを制御する制御システムの比帯域）を提供することにより電気的に可変のトランスミッション（ＥＶＴ／ｅ−ＣＶＴ）の機能性を提供する。図６〜図１５は、フローティング要素としてのサン（Ｓ）が混合ノードとして機能している状態で、バリエータノード（Ｃ）をモータ／発電機（「ＭＧ１又はＭＧ２」）への入力として使用するように構成される実施形態を示す。図１６〜図２５は、第１のトラクションリングノード（Ｒ１）が混合ノードとしてフローティングしている状態で、サン（Ｓ）ノードをＭＧ１又はＭＧ２への入力として使用するように構成される実施形態を示す。本明細書において説明されるハイブリッドパワートレインは、図１〜図３に示されるように任意選択で構成されるバリエータ又はＣＶＰ１００を含む。いくつかの実施形態において、第１の伝達ギアセット１１５は、本明細書において開示されるハイブリッドパワートレインのコンポーネントに動作可能に連結するように提供される。第１の伝達ギアセット１１５は、噛み合いギア、スプロケット及びチェーンカップリング、ベルト及びプーリカップリング、又は、回転動力を伝達するように構成される任意の典型的な機械的カップリングとして任意選択で構成されることに留意すべきである。同様に、第２の伝達ギアセット１２５は、本明細書に開示されるパワートレインのコンポーネントに連結するように任意選択で構成される。当業者は、本明細書において開示されるハイブリッドパワートレインのコンポーネントを動作可能に連結すべく任意の数のデバイスを構成することができるが、第１の伝達ギア１１５及び第２の伝達ギア１２５は、固定比を有する噛み合いギアとして概略的に示されることは理解されるべきである。本明細書に提供されるパワートレイン構成は、最終駆動ギアセット１２０を含み、それは、本明細書において「最終駆動ギアリング」又は「最終駆動ギア」と呼ばれることもある。最終駆動ギアセット１２０は、本明細書に開示されるハイブリッドパワートレインを備える車両の車輪Ｗに連結するように構成されることは理解されるべきである。いくつかの実施形態において、最終駆動ギアセット１２０は、２又はそれ以上の噛み合いギアを含む。いくつかの実施形態において、最終駆動ギアセット１２０は、第１のギアＸ、第２のギアＹ及び第３のギアＺを含み、各々がパワートレインのコンポーネントに動作可能に連結するように構成される。
【００７５】
ここで図６、図１６及び図２６を参照すると、いくつかの実施形態において、ハイブリッドパワートレインアーキテクチャは、主トラクションモータとして第２のモータ／発電機（「ＭＧ２」又は「Ｍ／Ｇ２」）で構成され、ＭＧ１は、発電機である。当該アーキテクチャは、シリーズパラレルハイブリッド・パワートレインアーキテクチャとも呼ばれ得る。いくつかの実施形態において、第１の伝達ギア１１５は、第２のトラクションリングＲ２を第２のモータ／発電機ＭＧ２に動作可能に連結すべく提供される。第２のモータ／発電機ＭＧ２は、最終駆動ギアセット１２０に動作可能に連結される。
【００７６】
ここで図７、図１７及び図２７を参照すると、いくつかの実施形態において、ハイブリッドパワートレインアーキテクチャは、第２のモータ／発電機ＭＧ２をキャリアノード（Ｃ）又はサン（Ｓ）ノードに動作可能に連結するように構成され、第１のモータ／発電機ＭＧ１は、例えば、第１の伝達ギア１１５などのステップ比によってＲ２に連結される。ステップ比は、本明細書において固定比を有する噛み合いギアとして概略的に示され、回転コンポーネント間のステップ比を提供する任意の典型的な形式の機械的連結を用いて任意選択で構成されることは、理解されるべきである。いくつかの実施形態において、第２のモータ／発電機ＭＧ２は、最終駆動ギアセット１２０に動作可能に連結される。
【００７７】
ここで図８、図９、図１８、図１９、図２８及び図２９を参照すると、いくつかの実施形態において、ハイブリッドパワートレインアーキテクチャは、４輪駆動のシリーズパラレルハイブリッドを提供するように構成されるギア要素を含むことができる。例えば、最終駆動ギア１２０は、前輪軸及び後輪軸に回転動力を伝達するように適合される噛み合いギアを含む。いくつかの実施形態において、第１の伝達ギアセット１１５は、第２のトラクションリングＲ２及び第２のモータ／発電機ＭＧ２に動作可能に連結される。いくつかの実施形態において、第２のモータ／発電機ＭＧ２は、最終駆動ギア１２０に動作可能に連結される。いくつかの実施形態において、第１の伝達ギアセット１１５は、第２のトラクションリングＲ２及び第１のモータ／発電機に動作可能に連結される。
【００７８】
ここで図１０〜図１５、図２０〜図２５及び図３０〜図３５を参照すると、いくつかの実施形態において、ハイブリッドパワートレインアーキテクチャは、最終駆動ギアセット１２０前に配置され、ＨＥＶパワートレインを外すように適合される少なくとも１つのクラッチ要素（図において符号「ＣＬ１」、「ＣＬ２」又は「ＣＬ３」を付して参照される）を含み、それによりニュートラル状態及びブレーキ状態を提供する。これらのアーキテクチャは、第１のモータ／発電機ＭＧ１又は第２のモータ／発電機ＭＧ２がＩＣＥスタータモータとして使用されるのを可能にする。いくつかの実施形態において、エンジンＩＣＥは、第１のトラクションリングＲ１に動作可能に連結される。第２のトラクションリングＲ２は、第２のモータ／発電機ＭＧ２に動作可能に連結される。いくつかの実施形態において、第２のトラクションリングＲ２は、第１のモータ／発電機ＭＧ１に動作可能に連結される。いくつかの実施形態において、第１の伝達ギアセット１１５は、第１のモータ／発電機ＭＧ１又は第２のモータ／発電機ＭＧ２のうちの１つに第２のトラクションリングＲ２を動作可能に連結するように構成される。いくつかの実施形態において、第１のクラッチＣＬ１は、最終駆動ギアセット１２０に動作可能に連結され、ハイブリッドパワートレインのコンポーネントに選択的に連結するように構成される。例えば、第１のクラッチＣＬ１は、第２のモータ／発電機ＭＧ２及び最終駆動ギアセット１２０に動作可能に連結される。
【００７９】
ここで図１２、図２２及び図３２を参照すると、いくつかの実施形態において、ハイブリッドパワートレインアーキテクチャは、２つのクラッチ、第１のクラッチＣＬ１及び第２のクラッチＣＬ２で構成され、係合又は離脱された場合にシリーズパラレルモードを超えたＨＥＶモードを生じさせる。例えば、当該モードは、以下のとおりである。  ａ．係合された第１のクラッチＣＬ１及び第２のクラッチＣＬ２は、ＣＶＰ１００及び両方のモータ／発電機を経由する動力フロー路でパラレルＨＥＶモードに対応する。
ｂ．離脱された第１のクラッチＣＬ１及び係合された第２のクラッチＣＬ２は、ピュアシリーズＨＥＶモードに対応する。
【００８０】
さらに、２つのクラッチを有することは、全輪駆動（「ＡＷＤ」）構成及びニュートラルモードの可能性を開く。いくつかの実施形態において、ブレーキＢ１は、第２のトラクションリングＲ２に動作可能に連結される。第２のモータ／発電機ＭＧ２は、キャリアＣに動作可能に連結される。いくつかの実施形態において、第１の伝達ギアセット１１５は、第２のトラクションリングＲ２及び第１のモータ／発電機に動作可能に連結される。
【００８１】
ここで図１３，２３及び３３を参照すると、いくつかの実施形態において、ハイブリッドパワートレインアーキテクチャは、第２のクラッチ（図において「ＣＬ２」と符号を付された）を有するＣＶＰ１００周りのパラレルトルク路で構成される。いくつかの実施形態において、ブレーキＢ１は、第２のトラクションリングＲ２に動作可能に連結される。第１のモータ／発電機ＭＧ１は、キャリアＣに動作可能に連結される。いくつかの実施形態において、第１の伝達ギアセット１１５は、第２のトラクションリングＲ２及び第２のモータ／発電機ＭＧ２に動作可能に連結される。第２の伝達ギアセット１２５は、エンジンＩＣＥ及び第２のクラッチＣＬ２に動作可能に連結される。いくつかの実施形態において、第２のモータ／発電機ＭＧ２は、第２のクラッチＣＬ２に動作可能に連結される。
【００８２】
ここで図１４、図２４及び図３４を参照すると、いくつかの実施形態において、ハイブリッドパワートレインアーキテクチャは、３つのクラッチ、第１のクラッチＣＬ１、第２のクラッチＣＬ２及び第３のクラッチＣＬ３を含むことができる。いくつかの実施形態において、第２のクラッチＣＬ２は、第２の伝達ギアセット１２５を介して第２のモータ／発電機ＭＧ２及びエンジンＩＣＥに動作可能に連結される。いくつかの実施形態において、第１のクラッチＣＬ１は、エンジンＩＣＥを第１のトラクションリングＲ１に選択的に連結するように配置される。いくつかの実施形態において、第１の伝達ギアセット１１５は、第２のトラクションリングＲ２及び第２のモータ／発電機ＭＧ２に動作可能に連結される。図１４、図２４及び図３４に示されるハイブリッドパワートレインは、以下の可能なＨＥＶ／ＥＶモードを有するフレキシブルなパワートレインアーキテクチャを提供する。  ａ．バッテリーシステムのチャージ状態（「ＳＯＣ」）が高い場合に１つのモータによるパラレルハイブリッドモードは、第２のクラッチＣＬ２が閉じられ、第１のクラッチＣＬ１が開放され、第３のクラッチＣＬ３が開放されることに対応する。  ｂ．ＳＯＣが高い場合に２つのモータによるパラレルハイブリッドモードは、第２のクラッチＣＬ２が閉じられ、第１のクラッチＣＬ１が開放され、第３のクラッチＣＬ３が閉じられることに対応する。  ｃ．シリーズパラレルハイブリッドモードは、第３のクラッチＣＬ３が開放され、第１のクラッチＣＬ１及び第２のクラッチＣＬ２が閉じられることに対応する。  ｄ．単一モータＥＶモードは、第１のクラッチＣＬ１、第２のクラッチＣＬ２及び第３のクラッチＣＬ３が開放され、第２のモータ／発電機ＭＧ２がＩＣＥ動作を有さない主トラクションモータとして動作することに対応する。  ｅ．デュアルモータＥＶモードは、第１のクラッチＣＬ１及び第２のクラッチＣＬ２が開放され、第３のクラッチＣＬ３が閉じられ、第１のモータ／発電機ＭＧ１及び第２のモータ／発電機ＭＧ２がＩＣＥ動作を有さないトラクションモータとして動作することに対応する。  ｆ．シリーズハイブリッドモードは、第１のクラッチＣＬ１が閉じられ、第２のクラッチＣＬ２が開放され、第３のクラッチＣＬ３が開放され、第１のモータ／発電機ＭＧ１が発電機として動作し、及び第２のモータ／発電機ＭＧ２がトラクションモータとして動作することに対応する。
【００８３】
さらに、図１４、２４及び３４において、ＣＶＰ１００を迂回した後にパラレルＨＥＶモードを得るべく、第２のクラッチＣＬ２を閉じている間に、第１のクラッチＣＬ１及び第３のクラッチＣＬ３を開放することにより動力損失を低減すべくＣＶＰ１００を迂回するという選択肢がある。順に、車両のニュートラルモードが実現され得る。図に示されるように、前進運動のためのエンジンから車輪の方向インテグリティは、最終駆動要素にも接続されるモータ出力に接続されるギア要素を有することにより維持される。逆は、第１のクラッチＣＬ１及び第２のクラッチＣＬ２が開放され、第３のクラッチＣＬ３が閉じられた状態のピュア電気自動車（「ＥＶ」）モードである。
【００８４】
ここで図１５、２５及び３５を参照すると、いくつかの実施形態において、最終駆動ギアセット１２０に接続されるモータの切り替えを可能にするハイブリッドパワートレインアーキテクチャが、任意選択で構成される。前進運動のためのエンジンから車輪の方向インテグリティは、図に示されるように、最終駆動要素にも接続されるモータ出力に接続されるギア要素を有することにより維持される。いくつかの実施形態において、第１のモータ／発電機ＭＧ１は、キャリアＣに連結される。いくつかの実施形態において、最終駆動ギアセット１２０は、第１のギア（本文において参照され、図において「Ｙ」と符号を付される）、第２のギア（本文において参照され、図において「Ｘ」と符号を付される）及び第３のギア（本文において参照され、図において「Ｚ」と符号を付される）を含む。第３のギアＺは、車輪Ｗに動作可能に連結されることができる。第２のクラッチＣＬ２は、第１のモータ／発電機ＭＧ１を最終駆動ギアセット１２０の第１のギアＸに選択的に連結するように構成される。第２のモータ／発電機ＭＧ２は、例えば、第１の伝達ギアセット１１５で第２のトラクションリングＲ２に動作可能に連結される。いくつかの実施形態において、第２のクラッチＣＬ２は、第２のモータ／発電機ＭＧ２を最終駆動ギアセット１２０の第２のギアＹに選択的に連結するように構成される。
【００８５】
ここで図３６〜図４１を参照すると、いくつかの実施形態において、ハイブリッドパワートレインアーキテクチャは、２つのクラッチを用いて任意選択で構成され、その場合、第２のクラッチＣＬ２の離脱及び第１のクラッチＣＬ１の係合により、ブレーキ要素なしでスタータモータ機能が提供される。このシステムで可能なハイブリッドモードは、単一モータＥＶ、デュアルモータＥＶ、シリーズＨＥＶ、パラレルＨＥＶ及びシリーズパラレルＨＥＶである。
【００８６】
先述のように、ＣＶＰ１００は、第４のノードを接地せずに、４つのノードのうちの３つをＩＣＥノード、第１のモータ／発電機ＭＧ１ノード、第２のモータ／発電機ＭＧ２ノードに接続することによりスプリット型差動装置として使用される。第１のトラクションリングＲ１及び第２のトラクションリングＲ２は、お互いの「ミラー」機能（例えば、オーバードライブでのＲ１は、アンダードライブでのＲ２のように動作する）があるので、回生でないスプリット型差動装置のために６つのみの（８つではない）構成がある。各パワートレイン構成又はアーキテクチャは、第１のモータ／発電機ＭＧ１対第２のモータ／発電機ＭＧ２のためのそれ自身の特定のトルク・スプリットレンジを有し、スプリット型差動装置として使用されるＣＶＰ１００の効率は、ある構成と別の構成とで異なる。例えば、以下の構成及びトルクレンジが構成される。  ａ．第１のトラクションリングＲ１は、エンジンＩＣＥに接続され、第２のトラクションリングＲ２は、第１のモータ／発電機ＭＧ１に接続され、キャリアＣは、第２のモータ／発電機ＭＧ２に接続される。いくつかの実施形態において、第１の伝達ギアセット１１５は、第１のモータ／発電機ＭＧ１を第２のトラクションリングＲ２に連結している。いくつかの実施形態において、第１のモータ／発電機ＭＧ１上のトルクは、エンジントルクの５０％から１００％まで可変である。  ｂ．第１のトラクションリングＲ１は、エンジンＩＣＥに接続され、第２のトラクションリングＲ２は、第２のモータ／発電機ＭＧ２に接続され、キャリアＣは、第１のモータ／発電機ＭＧ１に接続される。いくつかの実施形態において、第１の伝達ギアセット１１５は、第２のモータ／発電機ＭＧ２を第２のトラクションリングＲ２に連結する。いくつかの実施形態において、第１のモータ／発電機ＭＧ１上のトルクは、エンジントルクで０％から５０％に可変である。  ｃ．第１のトラクションリングＲ１は、エンジンＩＣＥに接続され、第２のトラクションリングＲ２は、第２のモータ／発電機ＭＧ２に接続され、サンＳは、第１のモータ／発電機ＭＧ１に接続される。いくつかの実施形態において、第１の伝達ギアセット１１５は、第２のモータ／発電機ＭＧ２を第２のトラクションリングＲ２に連結する。いくつかの実施形態において、第１のモータ／発電機ＭＧ１上のトルクは、エンジントルクで約６７％から約８１％まで可変である。  ｄ．第１のトラクションリングＲ１は、ＩＣＥに接続され、第２のトラクションリングＲ２は、第１のモータ／発電機ＭＧ１に接続され、サンＳは、第２のモータ／発電機ＭＧ２に接続される。いくつかの実施形態において、第１の伝達ギアセット１１５は、第１のモータ／発電機ＭＧ１を第２のトラクションリングＲ２に連結する。いくつかの実施形態において、第１のモータ／発電機ＭＧ１上のトルクは、エンジントルクで１９％から３３％に可変である。  ｅ．キャリアＣは、エンジンＩＣＥに接続され、第２のトラクションリングＲ２は、第１のモータ／発電機ＭＧ１に接続され、サンＳは、第２のモータ／発電機ＭＧ２に接続される。いくつかの実施形態において、第１の伝達ギアセット１１５は、第１のモータ／発電機ＭＧ１を第２のトラ��ションリングＲ２に連結する。いくつかの実施形態において、第１のモータ／発電機ＭＧ１上のトルクは、エンジントルクで８１％から１００％まで可変である。  ｆ．キャリアＣはＩＣＥに接続され、第２のトラクションリングＲ２は第１のモータ／発電機ＭＧ１に接続され、サンＳは、第１のモータ／発電機ＭＧ１に接続される。いくつかの実施形態において、第１の伝達ギアセット１１５は、第１のモータ／発電機ＭＧ１を第２のトラクションリングＲ２に連結する。いくつかの実施形態において、第１のモータ／発電機ＭＧ１上のトルクは、エンジントルクで０％〜１９％に可変である。
【００８７】
ここで図４２及び図４３を参照すると、いくつかの実施形態において、ハイブリッドパワートレインアーキテクチャは、後輪駆動車に適した同軸配置を有するように任意選択で構成される。例えば、ＩＣＥは、バリエータ及びモータ／発電機と同軸である。図４２を参照すると、エンジンＩＣＥは、第１のトラクションリングＲ１に動作可能に連結され、第２のモータ／発電機ＭＧ２は、第２のトラクションリングＲ２に動作可能に連結され、第１のモータ／発電機ＭＧ１は、サンＳ（「ノードＳ」又は「Ｓ」とも呼ばれる）に動作可能に連結される。いくつかの実施形態において、サンアセンブリは、図４２及び図４３に「Ｓ１」及び「Ｓ２」として示される２つのサン要素を含む。「Ｓ１」及び「Ｓ２」は、サンノード「Ｓ」と集合的に呼ばれることは理解されるべきである。図４３を参照すると、エンジンＩＣＥは、第１のトラクションリングＲ１に動作可能に連結され、第２のモータ／発電機ＭＧ２は、第２のトラクションリングＲ２に動作可能に連結され、第１のモータ／発電機ＭＧ１は、キャリアアセンブリＣ（「ノードＣ」又は「Ｃ」とも呼ばれる）に動作可能に連結される。第１のモータ／発電機ＭＧ１は、最終駆動ギアセット１２０を介して車両の駆動輪に動作可能に連結される。
【００８８】
キャリアＣに接続されるＩＣＥを有するいくつかの実施形態については、ボールランプアクチュエータ１３０の負荷は、図４１のように示される。２つのボールランプクランプ力発生機を使用するＣＶＰ設計に関して、その一方が負荷をかけられると、当該負荷は、ＣＶＰボールを経由して他方に伝達される。本明細書において説明される実施形態のいくつかにおいて、ボールランプアクチュエータ１３０は、必要ではない。ボールランプアクチュエータ１３０は、単一のボールランプクランプ力発生機が存在する場合、又は、第２のボールランプ上に不十分な負荷が存在する場合をカバーする。
【００８９】
少なくとも１つのモータ／発電機ＭＧ１と、回転動力源ＩＣＥと、複数のボールを有する連続可変遊星トランスミッション（ＣＶＰ）１００とを有するパワートレインであって、各ボールは、傾動可能な回転軸を備え、各ボールは、第１のトラクションリングＲ１及び第２のトラクションリングＲ２と接触し、各ボールはサンＳと接触し、サンＳは各ボールの半径方向内側に配置され、各ボールはキャリアＣに動作可能に連結され、キャリアＣは、シフトアクチュエータに動作可能に連結され、回転動力源ＩＣＥは、第１のトラクションリングＲ１に動作可能に連結され、サンＳは、自由に回転するように適合され、第１のモータ／発電機ＭＧ１は、第２のトラクションリングＲ２に動作可能に連結される、パワートレインが本明細書において提供される。パワートレインのいくつかの実施形態において、キャリアＣは、第２のモータ／発電機ＭＧ２に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、ブレーキＢ１は、第２のトラクションリングＲ２に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチＣＬ１は、第２のモータ／発電機ＭＧ２に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチＣＬ１は、第２のモータ／発電機ＭＧ２に動作可能に連結され、第２のクラッチＣＬ２は、第１のモータ／発電機ＭＧ１に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチＣＬ１は、第１のトラクションリングＲ２に動作可能に連結され、第２のクラッチＣＬ２は、第２のモータ／発電機ＭＧ２に動作可能に連結され、第３のクラッチＣＬ３は、第１のモータ／発電機ＭＧ１に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、ボールランプアクチュエータ１３０は、第１のトラクションリングＲ１に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、パワートレイン監視コントローラが設けられ、当該コントローラは、パワートレインの全てのコンポーネントに制御信号を供給でき、それにより、当該コントローラは、複数の動作モードに動的に作用することができる。
【００９０】
第１のモータ／発電機ＭＧ１と、第２のモータ／発電機ＭＧ２と、回転動力源ＩＣＥと、複数のボールを有する連続可変遊星トランスミッション（ＣＶＰ）１００とを備えるパワートレインであって、各ボールは、傾動可能な回転軸を備え、各ボールは、第１のトラクションリングＲ１及び第２のトラクションリングＲ２と接触し、各ボールはサンＳと接触し、サンＳは各ボールの半径方向内側に配置され、各ボールはキャリアＣに動作可能に連結され、キャリアＣは、シフトアクチュエータに動作可能に連結され、回転動力源ＩＣＥは、キャリアＣに動作可能に連結され、第１のトラクションリングＲ１は、自由に回転するように適合され、第１のモータ／発電機ＭＧ１は、第２のトラクションリングＲ２に動作可能に連結される、パワートレインが本明細書において提供される。パワートレインのいくつかの実施形態において、サンＳは、第２のモータ／発電機ＭＧ２に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、ブレーキＢ１は、第２のトラクションリングＲ２に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチＣＬ１は、第２のモータ／発電機ＭＧ２に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチＣＬ１は、第２のモータ／発電機ＭＧ２に動作可能に連結され、第２のクラッチＣＬ２は、第１のモータ／発電機ＭＧ１に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチＣＬ１は、第１のトラクションリングＲ１に動作可能に連結され、第２のクラッチＣＬ２は、第２のモータ／発電機ＭＧ２に動作可能に連結され、第３のクラッチＣＬ３は、第１のモータ／発電機ＭＧ１に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、ボールランプアクチュエータ１３０は、第１のトラクションリングＲ１に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチＣＬ１は、第１のトラクションリングＲ１に動作可能に連結され、第２のクラッチＣＬ２は、第２のモータ／発電機ＭＧ１に動作可能に連結され、第３のクラッチＣＬ３は、第１のモータ／発電機ＭＧ１に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、ボールランプアクチュエータ１３０は、第１のトラクションリングＲ１に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、パワートレイン監視コントローラが設けられ、当該コントローラは、パワートレインの全てのコンポーネントに制御信号を供給でき、それにより、当該コントローラは、複数の動作モードに動的に作用することができる。
【００９１】
第１のモータ／発電機ＭＧ１と、第２のモータ／発電機ＭＧ２と、回転動力源ＩＣＥと、複数のボールを有する連続可変遊星トランスミッション（ＣＶＰ）１００とを備えるパワートレインであって、各ボールは、傾動可能な回転軸を備え、各ボールは、第１のトラクションリングＲ１及び第２のトラクションリングＲ２と接触し、各ボールはサンＳと接触し、サンＳは各ボールの半径方向内側に配置され、各ボールはキャリアＣに動作可能に連結され、キャリアＣは、シフトアクチュエータに動作可能に連結され、回転動力源ＩＣＥは、第１のトラクションリングＲ１に動作可能に連結され、キャリアＣは、自由に回転するように適合され、第１のモータ／発電機ＭＧ１は、サンＳに動作可能に連結される、パワートレインが本明細書において提供される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第２のトラクションリングＲ２は、第２のモータ／発電機ＭＧ２に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、ブレーキＢ１は、第２のトラクションリングＲ２に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチＣＬ１は、第２のモータ／発電機ＭＧ２に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチＣＬ１は、第２のモータ／発電機ＭＧ２に動作可能に連結され、第２のクラッチＣＬ２は、第１のモータ／発電機ＭＧ１に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチＣＬ１は、第１のトラクションリングＲ１に動作可能に連結され、第２のクラッチＣＬ２は、第２のモータ／発電機ＭＧ２に動作可能に連結され、第３のクラッチＣＬ３は、第１のモータ／発電機ＭＧ１に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、ボールランプアクチュエータ１３０は、第１のトラクションリングＲ１に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、パワートレイン監視コントローラが設けられ、当該コントローラは、パワートレインの全てのコンポーネントに制御信号を供給でき、それにより、当該コントローラは、複数の動作モードに動的に作用することができる。
【００９２】
少なくとも１つの油圧機械式のコンポーネントと、回転動力源ＩＣＥと、複数のボールを有する連続可変遊星トランスミッション（ＣＶＰ）１００とを備えるパワートレインであって、各ボールは、傾動可能な回転軸を備え、各ボールは、第１のトラクションリングＲ１及び第２のトラクションリングＲ２と接触し、各ボールはサンＳと接触し、サンＳは各ボールの半径方向内側に配置され、各ボールはキャリアＣに動作可能に連結され、キャリアＣは、シフトアクチュエータに動作可能に連結され、回転動力源ＩＣＥは、第１のトラクションリングＲ１に動作可能に連結され、サンＳは、自由に回転するように適合され、油圧機械式のコンポーネントは、第２のトラクションリングＲ２に動作可能に連結される、パワートレインが本明細書において提供される。パワートレインのいくつかの実施形態において、キャリアＣは、第２の油圧機械式のコンポーネントに動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、ブレーキＢ１は、第２のトラクションリングＲ２に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチＣＬ１は、第２の油圧機械式のコンポーネントに動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチＣＬ１は、第２の油圧機械式のコンポーネントに動作可能に連結され、第２のクラッチＣＬ２は、油圧機械式のコンポーネントに動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、第１のクラッチＣＬ１は、第１のトラクションリングＲ１に動作可能に連結され、第２のクラッチＣＬ２は、第２の油圧機械式のコンポーネントに動作可能に連結され、第３のクラッチＣＬ３は、第１の油圧機械式のコンポーネントに動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、ボールランプアクチュエータ１３０は、第１のトラクションリングＲ１に動作可能に連結される。パワートレインのいくつかの実施形態において、パワートレイン監視コントローラが設けられ、当該コントローラは、パワートレインの全てのコンポーネントに制御信号を供給でき、それにより、当該コントローラは、複数の動作モードに動的に作用できる。
【００９３】
第１のモータ／発電機ＭＧ１と、第２のモータ／発電機ＭＧ２と、回転動力源ＩＣＥと、複数のボールを有する連続可変遊星トランスミッション（ＣＶＰ）１００とを備えるパワートレインであって、各ボールは、傾動可能な回転軸を備え、各ボールは、第１のトラクションリングＲ１及び第２のトラクションリングＲ２と接触し、各ボールはサンＳと接触し、サンＳは各ボールの半径方向内側に配置され、各ボールはキャリアＣに動作可能に連結され、キャリアＣは、シフトアクチュエータに動作可能に連結され、回転動力源ＩＣＥは、第１のトラクションリングＲ１に動作可能に連結され、キャリアＣは、自由に回転するように適合され、第１のモータ／発電機ＭＧ１は、サンＳに動作可能に連結され、第２のモータ／発電機ＭＧ２は、第２のトラクションリングＲ２に動作可能に連結され、ＣＶＰ１００、第１のモータ／発電機ＭＧ１、第２のモータ／発電機ＭＧ２及び回転動力源ＩＣＥは同軸である、パワートレインが本明細書において提供される。
【００９４】
第１のモータ／発電機ＭＧ１と、第２のモータ／発電機ＭＧ２と、回転動力源ＩＣＥと、複数のボールを有する連続可変遊星トランスミッション（ＣＶＰ）１００とを備えるパワートレインであって、各ボールは、傾動可能な回転軸を備え、各ボールは、第１のトラクションリングＲ１及び第２のトラクションリングＲ２と接触し、各ボールはサンＳと接触し、サンＳは各ボールの半径方向内側に配置され、各ボールはキャリアＣに動作可能に連結され、キャリアＣは、シフトアクチュエータに動作可能に連結され、回転動力源ＩＣＥは、第１のトラクションリングＲ１に動作可能に連結され、キャリアＣは、回転するように適合され、第１のモータ／発電機ＭＧ１は、キャリアＣに動作可能に連結され、第２のモータ／発電機ＭＧ２は、第２のトラクションリングＲ２に動作可能に連結され、ＣＶＰ１００、第１のモータ／発電機ＭＧ１、第２のモータ／発電機ＭＧ２及び回転動力源ＩＣＥは同軸である、パワートレインが本明細書において提供される。
【００９５】
ＩＣＥが説明される場合、ＩＣＥは、内燃エンジン（ディーゼル、ガソリン、水素）又は燃料電池システムなどの任意の動力装置、或いはエアハイブリッドシステムのような任意の油圧／空圧動力装置であることに留意すべきである。同じラインに沿って、バッテリー１１０は、例えば、リチウムイオンバッテリー又は鉛酸バッテリー等の高電圧パックだけでなく、ウルトラキャパシタ又はアキュムレータなどの他の空圧／油圧システム、或いは他の形態のエネルギーストレージシステムである。ＭＧ１及びＭＧ２は、可変容量型ポンプにより作動される油圧モータ、電気マシン、又は空気ポンプにより駆動される空気モータなどの任意の他の形態の回転動力を表すことができる。図において示され、本文において説明されるｅＣＶＴアーキテクチャは、油圧ハイブリッドシステムのために同様に油圧機械式ＣＶＴアーキテクチャを開発するように拡張される。本明細書において開示されるハイブリッドアーキテクチャはまた、ＣＶＰ１００の３つのノードに、追加のクラッチ、ブレーキ及びカップリングを含み得ることは、理解されるべきである。
【００９６】
上記の説明は、特定のコンポーネント又はサブアセンブリのために提供された寸法があることに留意すべきである。述べられた寸法、又は寸法のレンジは、ベストモードなどの特定の法的要件にできるだけ最善に従うべく提供される。しかしながら、本明細書において説明される本発明の範囲は、特許請求の範囲の文言によってのみ決定されるべきであり、その結果、ある請求項が特定の寸法、または特定の寸法の範囲、またはその請求項の特徴を規定しない限り、述べられた寸法のいずれも、発明の実施形態を限定するものと解釈されるべきではない。
【００９７】
本発明の好ましい実施形態が本明細書において示され、説明されてきたが、そのような実施形態は、例としてのみ提供されていることが当業者には明らかであろう。ここで、本発明を逸脱することなく、当業者は、多数の改変形態、変更形態、及び、代替形態に想到するであろう。本明細書において説明されている、本発明の実施形態に対する様々な代替例は、本発明を実施する場合に採用され得ることが理解されるべきである。以下の特許請求の範囲は、本発明の範囲を規定し、これらの請求項及びそれらの均等物の範囲内の方法及び構造が、それにより包含されることが意図される。
【００９８】
本明細書において説明される様々な実施形態が、以下の態様において提供される。
【００９９】
態様１：
第１のモータ／発電機と、
第２のモータ／発電機と、
回転動力源と、
複数のボールを有する連続可変遊星トランスミッション（ＣＶＰ）と
を備えるパワートレインであって、各ボールは、傾動可能な回転軸を備え、各ボールは、第１のトラクションリング及び第２のトラクションリングと接触し、各ボールはサンと接触し、サンは各ボールの半径方向内側に配置され、各ボールはキャリアに動作可能に連結され、キャリアは、シフトアクチュエータに動作可能に連結され、
回転動力源は、キャリアに動作可能に連結され、
第１のトラクションリングは、自由に回転するように適合され、
第１のモータ／発電機は、第２のトラクションリングに動作可能に連結される、
パワートレイン。
【０１００】
態様２：態様１のパワートレインにおいて、サンは、第２のモータ／発電機に動作可能に連結される。
【０１０１】
態様３：態様２のパワートレインはさらに、第２のトラクションリングに動作可能に連結されるブレーキを備える。
【０１０２】
態様４：態様２のパワートレインはさらに、第２のモータ／発電機に動作可能に連結される第１のクラッチを備える。
【０１０３】
態様５：態様２のパワートレインはさらに、第２のモータ／発電機に動作可能に連結される第１のクラッチと、第１のモータ／発電機に動作可能に連結される第２のクラッチとを備える。
【０１０４】
態様６：態様３のパワートレインはさらに、第１のトラクションリングに動作可能に連結される第１のクラッチと、第２のモータ／発電機に動作可能に連結される第２のクラッチと、第１のモータ／発電機に動作可能に連結される第３のクラッチとを備える。
【０１０５】
態様７：態様１のパワートレインはさらに、第１のトラクションリングに動作可能に連結されるボールランプアクチュエータを備える。
【０１０６】
態様８：態様１のパワートレインはさらに、パワートレイン監視コントローラを備え、当該コントローラは、パワートレインの全てのコンポーネントに制御信号を供給でき、それにより、当該コントローラは、複数の動作モードに動的に作用できる。
【０１０７】
態様９：
第１のモータ／発電機と、
第２のモータ／発電機と、
回転動力源と、
複数のボールを有する連続可変遊星トランスミッション（ＣＶＰ）と
を備えるパワートレインであって、各ボールは、傾動可能な回転軸を備え、各ボールは、第１のトラクションリング及び第２のトラクションリングと接触し、各ボールはサンと接触し、サンは各ボールの半径方向内側に配置され、各ボールはキャリアに動作可能に連結され、キャリアは、シフトアクチュエータに動作可能に連結され、
回転動力源は、第１のトラクションリングに動作可能に連結され、
キャリアは、自由に回転するように適合され、
第１のモータ／発電機は、サンに動作可能に連結される、
パワートレイン。
【０１０８】
態様１０：態様９のパワートレインにおいて、第２のトラクションリングは、第２のモータ／発電機に動作可能に連結される。
【０１０９】
態様１１：態様１０のパワートレインはさらに、第２のトラクションリングに動作可能に連結されるブレーキを備える。
【０１１０】
態様１２：態様１０のパワートレインはさらに、第２のモータ／発電機に動作可能に連結される第１のクラッチを備える。
【０１１１】
態様１３：態様１０のパワートレインはさらに、第２のモータ／発電機に動作可能に連結される第１のクラッチと、第１のモータ／発電機に動作可能に連結される第２のクラッチとを備える。
【０１１２】
態様１４：態様１１のパワートレインはさらに、第１のトラクションリングに動作可能に連結される第１のクラッチと、第２のモータ／発電機に動作可能に連結される第２のクラッチと、第１のモータ／発電機に動作可能に連結される第３のクラッチとを備える。
【０１１３】
態様１５：態様９のパワートレインはさらに、第１のトラクションリングに動作可能に連結されるボールランプアクチュエータを備える。
【０１１４】
態様１６：態様９のパワートレインはさらに、パワートレイン監視コントローラを備え、当該コントローラは、パワートレインの全てのコンポーネントに制御信号を供給でき、それにより、当該コントローラは、複数の動作モードに動的に作用できる。
【０１１５】
態様１７：第１の油圧機械式のコンポーネントと、
回転動力源と、
複数のボールを有する連続可変遊星トランスミッション（ＣＶＰ）と
を備えるパワートレインであって、各ボールは、傾動可能な回転軸を備え、各ボールは、第１のトラクションリング及び第２のトラクションリングと接触し、各ボールはサンと接触し、サンは各ボールの半径方向内側に配置され、各ボールはキャリアに動作可能に連結され、キャリアは、シフトアクチュエータに動作可能に連結され、
回転動力源は、第１のトラクションリングに動作可能に連結され、
サンは、自由に回転するように適合され、
第１の油圧機械式のコンポーネントは、第２のトラクションリングに動作可能に連結される、
パワートレイン。
【０１１６】
態様１８：態様１７のパワートレインにおいて、キャリアは、第２の油圧機械式のコンポーネントに動作可能に連結される。
【０１１７】
態様１９：態様１８のパワートレインはさらに、第２のトラクションリングに動作可能に連結されるブレーキを備える。
【０１１８】
態様２０：態様１８のパワートレインはさらに、第２の油圧機械式のコンポーネントに動作可能に連結される第１のクラッチを備える。
【０１１９】
態様２１：態様１８のパワートレインはさらに、第２の油圧機械式のコンポーネントに動作可能に連結される第１のクラッチと、油圧機械式のコンポーネントに動作可能に連結される第２のクラッチとを備える。
【０１２０】
態様２２：態様１９のパワートレインはさらに、第１のトラクションリングに動作可能に連結される第１のクラッチと、第２の油圧機械式のコンポーネントに動作可能に連結される第２のクラッチと、第１の油圧機械式のコンポーネントに動作可能に連結される第３のクラッチとを備える。
【０１２１】
態様２３：態様１７のパワートレインはさらに、第１のトラクションリングに動作可能に連結されるボールランプアクチュエータを備える。
【０１２２】
態様２４：態様１７のパワートレインはさらに、パワートレイン監視コントローラを備え、当該コントローラは、パワートレインの全てのコンポーネントに制御信号を供給でき、それにより、当該コントローラは、複数の動作モードに動的に作用できる。
【０１２３】
態様２５：第１のモータ／発電機と、
第２のモータ／発電機と、
回転動力源と、
複数のボールを有する連続可変遊星トランスミッション（ＣＶＰ）と
を備えるパワートレインであって、各ボールは、傾動可能な回転軸を備え、各ボールは、第１のトラクションリング及び第２のトラクションリングと接触し、各ボールはサンと接触し、サンは各ボールの半径方向内側に配置され、各ボールはキャリアに動作可能に連結され、キャリアは、シフトアクチュエータに動作可能に連結され、
回転動力源は、第１のトラクションリングに動作可能に連結され、
キャリアは、自由に回転するように適合され、
第１のモータ／発電機は、サンに動作可能に連結され、
第２のモータ／発電機は、第２のトラクションリングに動作可能に連結され、
ＣＶＰ、第１のモータ／発電機、第２のモータ／発電機及び回転動力源は同軸である、
パワートレイン。
【０１２４】
態様２６：
第１のモータ／発電機と、
第２のモータ／発電機と、
回転動力源と、
複数のボールを有する連続可変遊星トランスミッション（ＣＶＰ）と
を備えるパワートレインであって、各ボールは、傾動可能な回転軸を備え、各ボールは、第１のトラクションリング及び第２のトラクションリングと接触し、各ボールはサンと接触し、サンは各ボールの半径方向内側に配置され、各ボールはキャリアに動作可能に連結され、キャリアは、シフトアクチュエータに動作可能に連結され、
回転動力源は、第１のトラクションリングに動作可能に連結され、
キャリアは、回転するように適合され、
第１のモータ／発電機は、キャリアに動作可能に連結され、
第２のモータ／発電機は、第２のトラクションリングに動作可能に連結され、
ＣＶＰ、第１のモータ／発電機、第２のモータ／発電機及び回転動力源は同軸である、
パワートレイン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【国際調査報告】
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