特表 2024-522684 可変電動式トランスミッションシステムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-06-21

(54)【発明の名称】可変電動式トランスミッションシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   F16H 37/06 20060101AFI20240614BHJP

   F16H 37/04 20060101ALI20240614BHJP

【ＦＩ】

F16H37/06 D

F16H37/04

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023576427

(86)(22)【出願日】2022-06-09

(85)【翻訳文提出日】2024-02-05

(86)【国際出願番号】 US2022032844

(87)【国際公開番号】W WO2022261327

(87)【国際公開日】2022-12-15

(31)【優先権主張番号】63/209,720

(32)【優先日】2021-06-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523464990

【氏名又は名称】ゴブリン・コーポレーション・エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】ロバート・ウィラード・アーウィン

(72)【発明者】

【氏名】ピーター・ロバート・アーウィン

【テーマコード（参考）】

3J062

【Ｆターム（参考）】

3J062AA04

3J062AB03

3J062AB06

3J062AC02

3J062BA31

3J062CG02

3J062CG03

3J062CG13

3J062CG14

3J062CG83

(57)【要約】

トランスミッションの駆動比を設定するための遊星歯車システムは、外リング歯車と、複数の遊星歯車と、内太陽歯車と、外リング歯車、複数の遊星歯車、および内太陽歯車のうちの１つに結合された第１の回転入力と、外リング歯車、複数の遊星歯車、および内太陽歯車のうちの別の１つに結合された第２の回転入力と、外リング歯車、複数の遊星歯車、および内太陽歯車のうちの残りの１つに結合された回転出力とを含む。いくつかの場合には、遊星歯車システムは、第２の遊星歯車システムと組み合わされ、遊星歯車システムの第１の回転入力と第２の遊星歯車システムの第１の回転入力とは同じであり、３つの入力から２つの独立した出力を生成することが可能になる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

トランスミッションの駆動比を設定するためのシステムであって、
第１の歯車システムであって、
第１の歯車と、
第２の歯車と、
第３の歯車とを備え、前記第１の歯車、前記第２の歯車、および前記第３の歯車は各々、前記第１の歯車システムの他の歯車のうちの少なくとも１つに機械的に係合される、第１の歯車システムと、
前記第１の歯車に結合された第１の回転入力と、
前記第２の歯車に結合された第２の回転入力と、
前記第３の歯車に結合された第１の回転出力と
を備える、システム。

【請求項2】

第２の歯車システムであって、
第４の歯車と、
第５の歯車と、
第６の歯車とを備え、前記第４の歯車、前記第５の歯車、および前記第６の歯車は各々、前記第２の歯車システムの他の歯車のうちの少なくとも１つに機械的に係合され、前記第１の回転入力が、前記第１の歯車とは反対側で前記第４の歯車に結合される、第２の歯車システムと、
前記第５の歯車に結合された第３の回転入力と、
前記第６の歯車に結合された第２の回転出力と
をさらに備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

第１の平歯車および第２の平歯車をさらに備え、前記第１の回転入力は、前記第１の平歯車を介して前記第１の歯車に結合され、前記第２の回転入力は、前記第２の平歯車を介して前記第２の歯車に結合される、請求項１に記載のシステム。

【請求項4】

前記第１の回転入力に結合された第１の回転入力軸受と、前記第２の回転入力に結合された第２の回転入力軸受とをさらに備える、請求項３に記載のシステム。

【請求項5】

前記第１の回転出力に結合された１つまたは複数の回転出力軸受をさらに備える、請求項４に記載のシステム。

【請求項6】

前記第１の回転入力軸受および前記第２の回転入力軸受は、前記第１の回転出力軸受と同軸ではない、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

前記第１の回転入力軸受、前記第２の回転入力軸受、および前記第１の回転出力軸受は、トランスミッションマウントに結合される、請求項６に記載のシステム。

【請求項8】

動作中、前記第１の回転入力は、前記第３の歯車を介した前記第１の回転出力のニュートラル動作のために、前記第２の回転入力が前記第２の歯車を運動させる周速度と同じ周速度で前記第１の歯車を運動させる、請求項１に記載のシステム。

【請求項9】

動作中、前記第１の回転入力は、前記第３の歯車を介した前記第１の回転出力の前進動作のために、前記第２の回転入力が前記第２の歯車を運動させる周速度よりも速い周速度で前記第１の歯車を運動させる、請求項１に記載のシステム。

【請求項10】

動作中、前記第１の回転入力は、前記第３の歯車を介した前記第１の回転出力の後退動作のために、前記第２の回転入力が前記第２の歯車を運動させる周速度よりも遅い周速度で前記第１の歯車を運動させる、請求項１に記載のシステム。

【請求項11】

前記第１の歯車は、外リング歯車であり、前記第２の歯車は、内太陽歯車であり、前記第３の歯車は、複数の遊星歯車である、請求項１に記載のシステム。

【請求項12】

前記第１の歯車は、外リング歯車であり、前記第２の歯車は、内太陽歯車であり、前記第３の歯車は、偏心歯車である、請求項１に記載のシステム。

【請求項13】

前記外リング歯車および前記内太陽歯車に係合する二重偏心歯車をさらに備え、前記偏心歯車は、前記二重偏心歯車に結合される、請求項１２に記載のシステム。

【請求項14】

前記外リング歯車と前記内太陽歯車のベース直径は等しく、前記二重偏心歯車は、円錐状であり、前記外リング歯車および前記内太陽歯車の前記等しいベース直径を収容する、請求項１３に記載のシステム。

【請求項15】

前記外リング歯車、前記内太陽歯車、および前記二重偏心歯車の各々上に歯をさらに備える、請求項１３に記載のシステム。

【請求項16】

前記外リング歯車、前記内太陽歯車、および前記二重偏心歯車の各々に対する摩擦制御をさらに備える、請求項１３に記載のシステム。

【請求項17】

動作中、前記第１の回転入力および前記第２の回転入力の運動は、所望の出力速度に達するまで同時に調整される、請求項１に記載のシステム。

【請求項18】

動作中、動力の伝達が反転され、前記第１の回転出力に制動力をもたらし、または動力源のエネルギー回復をもたらす、請求項１に記載のシステム。

【請求項19】

トランスミッションシステムを制御する方法であって、前記トランスミッションシステムは、第１の歯車、第２の歯車、および第３の歯車を含む第１の歯車システムであって、前記第１の歯車、前記第２の歯車、および前記第３の歯車が各々、前記第１の歯車システムの他の歯車のうちの少なくとも１つに機械的に係合される、第１の歯車システムと、前記第１の歯車に結合された第１の回転入力と、前記第２の歯車に結合された第２の回転入力と、前記第３の歯車に結合された第１の回転出力とを備える、方法において、
所望の第１の回転出力速度を受信するステップと、
一般速度線式を使用して、前記所望の第１の回転出力速度を生成するために必要な定速度線を判定するステップと、
前記トランスミッションシステムの前記第１の回転出力の実際の出力速度を測定するステップと、
前記所望の第１の回転出力速度を前記トランスミッションシステムの前記第１の回転出力の前記実際の出力速度と比較するステップと、
前記所望の第１の回転出力速度が前記トランスミッションシステムの前記第１の回転出力の前記実際の出力速度と一致するまで、前記トランスミッションシステムの前記第１の回転入力および前記トランスミッションシステムの前記第２の回転入力を調整するステップと、
効率マップに基づいて、前記トランスミッションシステムの前記第１の回転入力および前記トランスミッションシステムの前記第２の回転入力を前記所望の第１の回転出力についての最も効率的な速度対に最適化するステップと
を含む、方法。

【請求項20】

前記トランスミッションシステムは、第４の歯車、第５の歯車、および第６の歯車を含む第２の歯車システムであって、前記第４の歯車、前記第５の歯車、および前記第６の歯車が各々、前記第２の歯車システムの他の歯車のうちの少なくとも１つに機械的に係合され、前記第１の回転入力が、前記第１の歯車とは反対側で前記第４の歯車に結合される、第２の歯車システムと、前記第５の歯車に結合された第３の回転入力と、前記第６の歯車に結合された第２の回転出力とをさらに備える、請求項１９に記載の方法。

【請求項21】

所望の第２の回転出力速度を受信するステップと、
一般速度線式を使用して、前記所望の第２の回転出力速度を生成するために必要な定速度線を判定するステップと、
前記トランスミッションシステムの前記第２の回転出力の実際の出力速度を測定するステップと、
前記所望の第２の回転出力速度を前記トランスミッションシステムの前記第２の回転出力の前記実際の出力速度と比較するステップと、
前記所望の第３の回転出力速度が前記トランスミッションシステムの第４の回転出力の前記実際の出力速度と一致するまで、前記トランスミッションシステムの前記第３の回転入力および前記トランスミッションシステムの前記第４の回転入力を調整するステップと、
効率マップに基づいて、前記トランスミッションシステムの前記第３の回転入力および前記トランスミッションシステムの前記第４の回転入力を前記所望の第２の回転出力についての最も効率的な速度対に最適化するステップと
をさらに含む、請求項２０に記載の方法。

【請求項22】

直線駆動運動について、前記トランスミッションシステムの前記第１の回転出力の前記実際の出力速度を前記トランスミッションシステムの前記第２の回転出力の前記実際の速度と一致させるステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。

【請求項23】

左旋回運動の指示を受信するステップと、
前記左旋回運動の前記指示に応答して、前記トランスミッションシステムの前記第１の回転出力の前記実際の速度を前記トランスミッションシステムの前記第２の回転出力の前記実際の速度に対して低下させるステップと
をさらに含む、請求項２１に記載の方法。

【請求項24】

右旋回運動の指示を受信するステップと、
前記右旋回運動の前記指示に応答して、前記トランスミッションシステムの前記第１の回転出力の前記実際の速度を前記トランスミッションシステムの前記第２の回転出力の前記実際の速度に対して増加させるステップと
をさらに含む、請求項２１に記載の方法。

【請求項25】

前記トランスミッションシステムの前記第１の回転入力は、第１のモータに結合され、前記トランスミッションシステムの前記第２の回転入力は、第２のモータに結合され、前記方法は、ゼロトルク荷重の下で前記第１のモータまたは前記第２のモータを始動するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。

【請求項26】

モータトルクリップルの伝達を低減させるステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。

【請求項27】

トランスミッションの駆動比を設定するための結合システムであって、
左歯車システムと、
右歯車システムと、
前記左歯車システムおよび前記右歯車システムに結合された第１の回転入力と、
前記左歯車システムに結合された第２の左回転入力と、
前記右歯車システムに結合された第２の右回転入力と、
前記左歯車システムに結合された左回転出力と、
前記右歯車システムに結合された右回転出力と
を備える、結合システム。

【請求項28】

動作中、前記左回転出力の速度は、前記右回転出力の速度に依存しない、請求項２７に記載の結合システム。

【請求項29】

トランスミッションシステムの駆動比を設定するためのシステムであって、
第１の歯車システムであって、
第１の歯車と、
第２の歯車と、
第３の歯車とを備え、前記第１の歯車、前記第２の歯車、および前記第３の歯車は各々、前記第１の歯車システムの他の歯車のうちの少なくとも１つに機械的に係合される、第１の歯車システムと、
前記第１の歯車に結合された第１の回転入力と、
前記第２の歯車に結合された第２の回転入力と、
前記第３の歯車に結合された第１の回転出力とを備え、前記第１の歯車システムは、モーメントオフセットを実現して、前記第１の回転入力、前記第２の回転入力、および前記第１の回転出力上でトルク力を支えるように構成される、システム。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

従来のガソリン車およびディーゼル車は、温室効果ガスを放出し、ますます多くの国が放出量を低減させようとしているので、電気自動車および電気機器に対する要件が増大している。したがって、電気自動車および電気機器については、そのトランスミッションシステムを含めて、設計および効率がかつてないほどに重要になっている。電気自動車がこの増大する件を満たすには、より効率的でより柔軟なトランスミッションシステムが必要である。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0002】

可変電動式トランスミッションシステムおよび方法が提供される。有利には、本明細書で説明する可変電動式トランスミッションシステムの単純な設計によって、電気自動車および／またはハイブリッド車／機器における個々の車輪を（たとえば、車軸に沿ってまたは一輪構成において）独立に制御することが可能になり、同時に、最も効率的な（たとえば、入力の）速度対を選択する方法を使用して、所望の出力速度をもたらす。加えて、本明細書で説明する可変電動式トランスミッションシステムおよび方法のいくつかの実施形態は、３入力２出力設計について入力の共有を可能にする結合設計を可能にする。さらに、本明細書で説明する可変電動式トランスミッションシステムのいくつかの実装形態において設けられる１つまたは複数の軸受によって支えられるモーメントオフセットをもたらすことによって、トルク増大が実現される。

【0003】

可変電動式トランスミッションシステムは、トランスミッションの駆動比を設定するために使用することができ、第１の歯車、第２の歯車、および第３の歯車を含む第１の歯車システムを含み、第１の歯車、第２の歯車、および第３の歯車は各々、第１の歯車システムの他の歯車のうちの少なくとも１つに機械的に係合する。システムは、第１の歯車に結合された第１の回転入力と、第２の歯車に結合された第２の回転入力と、第３の歯車に結合された第１の回転出力とをさらに含む。

【0004】

いくつかの場合には、システムは、第４の歯車、第５の歯車、および第６の歯車を含む第２の歯車システムをさらに含み、第４の歯車、第５の歯車、および第６の歯車は各々、第２の歯車システムの他の歯車のうちの少なくとも１つに機械的に係合する。いくつかの場合には、システムは、第１の歯車とは反対側で第４の歯車に結合された第１の回転入力と、第５の歯車に結合された第３の回転入力と、第６の歯車に結合された第２の回転出力とをさらに含む。

【0005】

いくつかの場合には、システムは、第１の平歯車および第２の平歯車をさらに含み、第１の回転入力は、第１の平歯車を介して第１の歯車に結合され、第２の回転入力は、第２の平歯車を介して第２の歯車に結合される。いくつかの場合には、システムは、第１の回転入力に結合された第１の回転入力軸受と、第２の回転入力に結合された第２の回転入力軸受とをさらに含む。いくつかの場合には、システムは、第１の回転出力に結合された１つまたは複数の回転出力軸受をさらに含む。いくつかの場合には、第１の歯車システムは、モーメントオフセットを実現して、第１の回転入力、第２の回転入力、および第１の回転出力に対するトルク力を支えるように構成される。いくつかの場合には、第１の回転入力軸受および第２の回転入力軸受は、第１の回転出力軸受と同軸ではない。いくつかの場合には、第１の回転入力軸受、第２の回転入力軸受、および第１の回転出力軸受は、トランスミッションマウントに結合される。

【0006】

いくつかの場合には、動作中、第１の回転入力は、第３の歯車を介した第１の回転出力のニュートラル動作のために、第２の回転入力が第２の歯車を運動させる周速度と同じ周速度で第１の歯車を運動させる。いくつかの場合には、動作中、第１の回転入力は、第３の歯車を介した第１の回転出力の前進動作のために、二次回転入力が第２の歯車を運動させる周速度よりも速い周速度で第１の歯車を運動させる。いくつかの場合には、動作中、第１の回転入力は、第３の歯車を介した第１の回転出力の後退動作のために、二次回転入力が第２の歯車を運動させる周速度よりも遅い周速度で第１の歯車を運動させる。

【0007】

いくつかの場合には、第１の歯車は、外リング歯車であり、第２の歯車は、内太陽歯車であり、第３の歯車は、複数の遊星歯車である。いくつかの場合には、第１の歯車は、外リング歯車であり、第２の歯車は、内太陽歯車であり、第３の歯車は、偏心歯車である。いくつかの場合には、システムは、外リング歯車および内太陽歯車に係合する二重偏心歯車をさらに含み、偏心歯車は、二重偏心歯車に結合される。いくつかの場合には、外リング歯車と内太陽歯車のベース直径は等しく、二重偏心歯車は、円錐状であり、外リング歯車および内太陽歯車の等しいベース直径を収容する。いくつかの場合には、システムは、外リング歯車、内太陽歯車、および二重偏心歯車の各々上に歯をさらに含む。いくつかの場合には、システムは、外リング歯車、内太陽歯車、および二重偏心歯車の各々に対する摩擦制御をさらに含む。

【0008】

いくつかの場合には、動作中、第１の回転入力および第２の回転入力の運動は、所望の出力速度に達するまで同時に調整される。いくつかの場合には、動作中、動力の伝達が反転され、第１の回転出力に制動力をもたらし、または動力源のエネルギー回復をもたらす。

【0009】

可変電動式トランスミッションシステムを制御する方法は、所望の第１の回転出力速度を受信するステップと、一般速度線式を使用して、所望の第１の回転出力を生成するために必要な定速度線を判定するステップと、トランスミッションシステムの第１の回転出力の実際の出力速度を測定するステップと、所望の第１の回転出力速度をトランスミッションシステムの第１の回転出力の実際の出力速度と比較するステップと、所望の第１の回転出力速度がトランスミッションシステムの第１の回転出力の実際の出力速度と一致するまで、トランスミッションシステムの第１の回転入力およびトランスミッションシステムの第２の回転入力を調整するステップと、効率マップに基づいて、トランスミッションシステムの第１の回転入力およびトランスミッションシステムの第２の回転入力を所望の第１の回転出力についての最も効率的な速度対に最適化するステップとを含む。

【0010】

いくつかの場合には、方法は、所望の第２の回転出力速度を受信するステップと、一般速度線式を使用して所望の第２の回転出力速度を生成するために必要な定速度線を判定するステップと、トランスミッションシステムの第２の回転出力の実際の出力速度を測定するステップと、所望の第２の回転出力速度をトランスミッションシステムの第２の回転出力の実際の出力速度と比較するステップと、所望の第２の回転出力速度がトランスミッションシステムの第２の回転出力の実際の出力速度と一致するまでトランスミッションシステムの第３の回転入力およびトランスミッションシステムの第４の回転入力を調整するステップと、効率マップに基づいて、トランスミッションシステムの第３の回転入力およびトランスミッションシステムの第４の回転入力を所望の第２の回転出力についての最も効率的な速度対に最適化するステップと、をさらに含む。

【0011】

いくつかの場合には、方法は、直線駆動運動について、トランスミッションシステムの第１の回転出力の実際の出力速度をトランスミッションシステムの第２の回転出力の実際の出力速度と一致させるステップをさらに含む。いくつかの場合には、方法は、左旋回運動の指示を受信するステップと、左旋回運動の指示に応答して、トランスミッションシステムの第１の回転出力の実際の速度をトランスミッションシステムの第２の回転出力の実際の速度に対して低下させるステップとをさらに含む。いくつかの場合には、方法は、右旋回運動の指示を受信するステップと、右旋回運動の指示に応答して、トランスミッションシステムの第１の回転出力の実際の速度をトランスミッションシステムの二次回転出力の実際の速度に対して増加させるステップとをさらに含む。

【0012】

いくつかの場合には、可変トランスミッションシステムの第１の回転入力は、第１のモータに結合され、トランスミッションシステムの第２の回転入力は、第２のモータに結合され、方法は、ゼロトルク荷重の下で第１のモータまたは第２のモータを始動するステップをさらに含む。いくつかの場合には、方法は、モータトルクリップルの伝達を低減させるステップをさらに含む。

【0013】

トランスミッションの駆動比を設定するための結合システムの形をした可変トランスミッションシステムは、左歯車システムと、右歯車システムと、左歯車システムおよび右歯車システムに結合された第１の回転入力と、左歯車システムに結合された第２の左回転入力と、右歯車システムに結合された第２の右回転入力と、左歯車システムに結合された左回転出力と、右歯車システムに結合された右回転出力とを含む。いくつかの場合には、動作中、左回転出力の速度は、右回転出力の速度に依存しない。

【0014】

この概要は、以下の詳細な説明においてさらに説明する選択された概念を簡略的に紹介するために提供される。この概要は、特許請求される主題の重要な特徴または必須の特徴を識別することを意図するものでも、特許請求される主題の範囲を限定するために使用されることを意図するものでもない。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】非固定遊星歯車セットを示す図である。

【図2A】偏心歯車セットを示す図である。

【図2B】偏心歯車セットを示す図である。

【図3A】二重偏心歯車セットを示す図である。

【図3B】二重偏心歯車セットを示す図である。

【図3C】二重偏心歯車セットを示す図である。

【図3D】二重偏心歯車セットを示す図である。

【図4】対称歯形二重偏心歯車セットを示す図である。

【図5】太陽歯車を出力として有する非固定遊星歯車セットについての速度対のグラフを示す図である。

【図6】モータ速度を所望の動力の関数として選択するために使用される効率マップを示す図である。

【図7】非固定遊星歯車セットに取り付けられた軸受によって支えられるモーメントオフセットを示す図である。

【図8A】偏心歯車セットに取り付けられた軸受によって支えられる非対称歯形を示す図である。

【図8B】偏心歯車セットに取り付けられた軸受によって支えられる非対称歯形を示す図である。

【図9】非固定遊星歯車セットに取り付けられた軸受によって支えられる非対称歯形を示す図である。

【図10】非対称歯形非固定遊星歯車セットに取り付けられた軸受によって支えられる２つのモーメントオフセットを示す図である。

【図11】Ｔ構成歯車セットに取り付けられた軸受によって支えられるモーメントオフセットを示す図である。

【図12】同じ第１の回転入力に結合されるが、異なる第２の回転入力源に結合された２つの非固定遊星歯車セットを示す図である。

【図13】同じ第１の回転入力に結合されるが、異なる第２の回転入力源に結合された２つの非固定遊星歯車セットに取り付けられた軸受によって支えられるモーメントオフセットを示す図である。

【図14】トランスミッションシステムを制御する方法を示す図である。

【図15】いくつかの実施形態において使用されるコントローラの構成要素を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

様々な電動式トランスミッションシステムおよび方法が提供される。有利には、本明細書で説明する可変電動式トランスミッションシステムの単純な設計は、電気自動車および／またはハイブリッド車／電気機器および／またはハイブリッド機器における個々の車輪の（たとえば、車軸に沿った、または一輪構成における）独立した制御を可能にし、同時に、最も効率的な（たとえば、入力の）速度対を選択する方法を使用して所望の出力速度を実現する。加えて、本明細書で説明する可変電動式トランスミッションシステムおよび方法のいくつかの実施形態は、３入力２出力設計について入力の共有を可能にする結合設計を可能にする。さらに、本明細書で説明する可変電動式トランスミッションシステムのいくつかの実装形態において設けられる１つまたは複数の軸受によって支えられるモーメントオフセットをもたらすことによって、トルク増大が実現される。

【0017】

図１、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ～図３Ｄ、および図４に示す構成を含め、説明した可変電動式トランスミッションシステムに使用することができる歯車セットには多数の異なる構成がある。

【0018】

図１は、非固定遊星歯車セットを示す。図１を参照すると、非固定遊星歯車セット１００は、外リング歯車１０２と、複数の遊星歯車１０４と、内太陽歯車１０６とを含む。いくつかの場合には、外リング歯車１０２は、第１の回転入力に結合され、内太陽歯車１０６は、第２の回転入力に結合され、複数の遊星歯車１０４は、（たとえば、遊星歯車キャリアを介して）回転出力に結合される。

【0019】

入力および出力をこのように構成すると、動作中、遊星歯車セット１００は、複数の遊星歯車１０４を介して、回転出力のニュートラル動作のために（たとえば、互いに逆方向に）同じ周速度および／または回転速度で、外リング歯車１０２を運動させる第１の回転入力と、内太陽歯車１０６を運動させる第２の回転入力とを有し、複数の遊星歯車１０４を介して、回転出力の前進動作のために、太陽歯車１０６を運動させる第２の回転入力よりも速い周速度および／または回転速度で外リング歯車１０２を運動させる第１の回転入力を有し、複数の遊星歯車１０４を介して、回転出力の後退動作のために、太陽歯車１０６を運動させる第２の回転入力よりも遅い周速度および／または回転速度で外リング歯車１０２を運動させる第１の回転入力を有する。

【0020】

図２Ａおよび図２Ｂは、偏心歯車セットを示す。図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、偏心歯車セット２００は、外リング歯車２０２と、入力側２０６および出力側２０８を有する内太陽歯車２０４と、内太陽歯車２０４の出力側２０８に結合された偏心クランク歯車２１０と、外リング歯車２０２に結合された第１の回転入力と、内太陽歯車２０４の入力側２０６に結合された第２の回転入力と、偏心クランク歯車２１０に結合された第１の回転出力とを含む。

【0021】

入力および出力をこのように構成すると、動作中、偏心歯車セット２００は、（たとえば、偏心クランク歯車２１０の軌道運動なし）偏心クランク歯車２１０のニュートラル動作のために（たとえば、互いに逆方向に）同じ周速度および／または回転速度で、外リング歯車２０２を運動させる第１の回転入力と、内太陽歯車２０４を運動させる第２の回転入力とを有し、偏心クランク歯車２１０の前進動作（たとえば、偏心クランク歯車２１０の正方向軌道運動）のために、内太陽歯車２０４を運動させる第２の回転入力よりも速い周速度および／または回転速度で外リング歯車２０２を運動させる第１の回転入力を有し、偏心クランク歯車２１０の後退動作（たとえば、偏心クランク歯車２１０の負方向軌道運動）のために、内太陽歯車２０４を運動させる第２の回転入力よりも遅い周速度および／または回転速度で外リング歯車２０２を運動させる第１の回転入力を有する。

【0022】

図３Ａ～図３Ｄは、二重偏心歯車セットを示す。図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、二重偏心歯車セット３００は、外リング歯車３０２と、内太陽歯車３０４と、外リング歯車３０２および内太陽歯車３０４を係合する二重偏心歯車３０６と、二重偏心歯車３０６に結合された偏心クランク歯車３０８と、外リング歯車３０２に結合された第１の回転入力と、内太陽歯車３０４に結合された第２の回転入力と、偏心クランク歯車３０８に結合された第１の回転出力とを含む。

【0023】

入力および出力をこのように構成すると、動作中、偏心歯車セット３００は、偏心クランク歯車３０８のニュートラル動作のために（たとえば、互いに逆方向に）同じ周速度および／または回転速度で、外リング歯車３０２を運動させる第１の回転入力と、内太陽歯車３０４を運動させる第２の回転入力とを有し、偏心クランク歯車３０８の前進動作のために、内太陽歯車３０４を運動させる第２の回転入力よりも速い周速度および／または回転速度で外リング歯車３０２を運動させる第１の回転入力を有し、偏心クランク歯車３０８の後退動作のために、内太陽歯車３０４を運動させる第２の回転入力よりも遅い周速度および／または回転速度で外リング歯車３０２を運動させる第１の回転入力を有する。

【0024】

図３Ｃおよび図３Ｄを参照すると、二重偏心歯車３２０は、偏心クランク歯車３２２に結合される（たとえば、内太陽歯車または外リング歯車は図示していない）。二重偏心歯車３２０は、内太陽歯車（たとえば、図３Ａの内太陽歯車３０４）に係合するための内歯３２４と、外リング歯車（たとえば、図３Ａの外リング歯車３０２）に係合するための外歯３２６とを含む。他の場合には、二重偏心歯車３２０は、摩擦制御（たとえば、二重偏心歯車、内太陽歯車、および／または外リング歯車は、摩擦を介して互いに対して運動させられる）を含む。上記で説明した偏心歯車セット２００および遊星歯車セット１００も、内歯および外歯ならびに／または摩擦制御を含んでもよいことを理解されたい。さらに、摩擦制御は、互いに対して動く物体（たとえば、歯車）の表面によって生成される摩擦力を使用することを指し、摩擦力は、他の場合には静止している物体を大幅な摺動なしに動かすのに十分な大きさを有する。

【0025】

図４は、対称歯形二重偏心歯車セットを示す。図４を参照すると、対称歯形二重偏心歯車セット４００は、外リング歯車４０２と、内太陽歯車４０４と、外リング歯車４０２および内太陽歯車４０４に係合する円錐状二重偏心歯車４０６と、円錐状二重偏心歯車４０６に結合された偏心クランク歯車４０８と、外リング歯車４０２に結合された第１の回転入力と、内太陽歯車４０４に結合された第２の回転入力とを含む。いくつかの場合には、円錐状二重偏心歯車４０６に起因して、外リング歯車４０２と内太陽歯車４０４の直径は同じであり、有利には、他の構成および平衡荷重よりも入力速度を近付けることが可能になる。言い換えれば、円錐状二重偏心歯車４０６の円錐状は、外リング歯車４０２と内太陽歯車４０４の等しいベース直径を収容する。

【0026】

出力ならびに第１の入力および第２の入力は、上記の各システム／構成に対して定義されるが、出力ならびに第１の入力および／または第２の入力は、それぞれのシステムとともに説明する歯車のうちのいずれか１つに結合されてもよいことを理解されたい。

【0027】

図５は、太陽歯車を出力として有する非固定遊星歯車セットについての定速度線のグラフを示す。各線は、無限数の速度対で構成される。速度対は、入力（たとえば、第１の回転入力および第２の回転入力）の速度を表す数字の対を指す。理論上、速度対の範囲は無限であるが、実際の用途では、速度対は軸受、歯車装置、および回転入力最高速度によって限定される。速度対は、特定の機械構成（たとえば、遊星歯車セット、偏心歯車セット、二重偏心歯車セット、および／または対称歯形二重偏心歯車セット、ならびに歯車セット内の各歯車の歯数および／または直径）の一般制御法則によって生成される。一般制御法則は、出力に使用される歯車／要素によって定義される。

【0028】

非固定遊星歯車セットは、３つの潜在的な出力（たとえば、内太陽歯車、複数の遊星歯車、および外リング歯車）を有し、残りの２つの歯車は、入力に使用される。出力としての内太陽歯車（Ｓ_ｓｕｎ）の周速度および／または回転速度、出力としての複数の遊星歯車（Ｓ_{ｐｌａｎａｒ}）の周速度および／または回転速度、ならびに出力としての外リング歯車（Ｓ_ｒｉｎｇ）の周速度および／または回転速度についての一般制御法則は次の通りである。
S_sun = ((T_sun + T_ring)/T_sun) × S_planet - (T_ring / T_sun) × S_ring
S_planet = (T_ring / (T_sun + T_ring)) × S_ring + (T_sun / (T_sun + T_ring)) × S_sun
S_ring = ((T_sun + T_ring) /T_ring) × S_planet - (T_sun / T_ring) × S_sun

【0029】

「Ｓ」が周速度および／または回転速度を指し、「Ｔ」がその歯車の歯数を指すことを理解されたい。しかし、摩擦制御設計では、歯数をその構成要素の円周で置き換えることができる。

【0030】

偏心歯車セットの偏心クランク歯車の軌道運動の速度についての一般制御法則は次の通りである。
S_orbit = S_Ring - S_Sun × (T_Sun / T_Ring)

【0031】

一例として、出力としての複数の遊星歯車（Ｓ_{ｐｌａｎａｒ}）の周速度および／または回転速度についての一般制御法則は、一般速度線式をもたらす。
Y = ((T_Ring + T_Sun) / T_Ring) X - S (T_Ring / T_Sun)

【0032】

この数式によって、任意の所望の出力速度についての速度線を得ることができる。定速度線は、任意の所望の出力速度についての無限数の速度対を含む。実際、これによって、入力速度および出力速度の分離が可能になり、回転入力源に関する最大効率設定が可能になる。Ｘ変数およびＹ変数は、線（Ｙ＝ｍＸ＋ｂ）の傾き切片式から得られる同じ変数であることを理解されたい。いずれの場合も、一般速度線式では、出力速度がゼロであるとき、最終項（たとえば、"－Ｓ（Ｔ_Ｒｉｎｇ／Ｔ_Ｓｕｎ）"）は削除され、数式によって特定の歯数についてのニュートラル速度線が得られる。

【0033】

図５を参照すると、出力として太陽歯車を有する非固定遊星歯車セットについての速度対のグラフ５００が図示されている。グラフ５００は、（たとえば、Ｙ軸５０２に沿った）外リング歯車速度についての入力、および（たとえば、Ｘ軸５０４に沿った）複数の遊星歯車速度についての入力を含む。外リング歯車速度と複数の遊星歯車速度をニュートラル線５０６に沿って任意に組み合わせることによって、太陽歯車については出力速度がゼロになる。たとえば、複数の遊星歯車速度については入力が－１００単位であり、外リング歯車速度については入力が－１４０単位である速度対（たとえば、点５０８として示されている）によって、太陽歯車については出力速度がゼロになる。複数の遊星歯車速度については入力が１００単位であり外リング歯車速度については入力が１４０単位である速度対（たとえば、点５１０として示されている）によっても、太陽歯車については出力速度がゼロになる。実際、ニュートラル線５０６に沿って見られる任意の速度対によって、太陽歯車については出力速度がゼロになる。

【0034】

外リング歯車速度と複数の遊星歯車速度を８５０単位速度線５１２に沿って任意に組み合わせると、太陽歯車については出力速度が８５０単位になる。単位は、毎分回転数（ＲＰＭ）、°／ｓなどであってもよい。たとえば、複数の遊星歯車速度については入力が１８０単位であり外リング歯車速度については入力が－１００単位である速度対（たとえば、点５１４として示されている）によって、太陽歯車については出力速度が８５０単位になる。複数の遊星歯車速度について３２０単位および外リング歯車速度について１００単位の入力を含む速度対（たとえば、点５１６として示されている）によって、太陽歯車については出力速度が８５０単位になる。実際、８５０単位速度線５１２に沿って見られる任意速度対によって、太陽歯車については出力速度が８５０単位になる。傾きは、歯車セットにおける歯数および／または歯車セットについての円周によって決定されるので、ニュートラル線５０６と８５０単位速度線５１２の両方について傾きは１．４である。いずれかの入力が変化すると、出力速度が変化することを理解されたい。

【0035】

以下の表１に示されているように、入力を変更することによって、出力が非直線的に変化する。たとえば、複数の遊星歯車については６０００単位であり外リング歯車については８４００単位である（かつ内太陽歯車については２０歯であり、外リング歯車については５０歯である）の速度対によって、太陽歯車については出力速度がゼロになる。遊星入力速度を１だけ増加させると、太陽歯車については出力速度が３．５増加する（たとえば、０から３．５に増加する）。両方の入力速度を１だけ増加させると、太陽歯車については出力速度が１しか増加せず（たとえば、０から１に増加する）、このことは、両方の入力速度が、所望の出力速度に到達するまで同時に変化したことを示す（たとえば、出力速度のより微細な制御を実現する）。しかし、単に外リング歯車の速度を（たとえば、８４００単位から）８０００単位に変更し、他のすべてを変更せずにおくことによって、内太陽歯車の出力は１０００単位に変化する。

【0036】

表１は、電動式トランスミッションの全動作範囲をさらに示す。後退動作（１０単位速度）から高前進速度（－１０００単位速度）。デバイスの高非直線性態様も示されている。一次入力が９００１から９５００まで変化する（５．５％）と、出力速度は－２から－１０００まで変化し、５００００％増大する。

【0037】

【表1】

【0038】

以下の表２に示すように、変数（たとえば、出力として使用される歯車、いずれかの入力の速度、および／または歯車における歯数）が変化すると、出力速度が（いくつかの場合には、大幅に）変化する。

【0039】

【表2】

【0040】

上記の表は、２つの回転入力を介した出力速度の制御を表すが、必要な機能は、使用される制御方法のタイプに依存する。いくつかの用途では、制御は、入力モータ動力を指定し、システムが３つの対抗トルク（２つの入力および１つの出力）間の自然設定点を見つけることを可能にしてもよい。両方の速度入力が（上記で説明したように）指定された場合、システムは正方向に制御される。一方の速度入力が指定され、他方の入力動力が指定された場合、システムは、準正方向に制御される。両方の入力が動力制御される場合、システムは浮動制御される。実際、３つの主なタイプのシステム制御、すなわち、動力ベース制御、効率ベース制御、および速度ベース制御がある。入力のうちのいずれか１つは、共通の制御方法または異なる制御方法を使用してもよく、制御方法は、動作中に変更されてもよい。

【0041】

速度ベース制御は、（上記で説明したように）入力の速度を指定する。動力ベース制御は、駆動モータが利用可能な動力を（たとえば、スロットルを介して速度を制御するガソリン車の運転手と同様なパルス幅変調方法を介して）直接絞り込むことによって実現される。効率ベース制御は、モータの効率マップを使用して入力を制御する必要がある。このマップは、定動力曲線および各曲線の最高効率との交差を用いてプロットされる。得られる曲線を使用して、モータ速度が所望の動力の関数として指定される。

【0042】

図６は、モータ速度を所望の動力の関数として選択するために使用される効率マップを示す。図６を参照すると、モータの効率マップ６００が示されている。２０馬力６０２および３０馬力６０４についての定動力曲線が効率マップ６００をとともにプロットされている。最適効率曲線６０６もプロットされている。したがって、任意の所望の速度および／または動力入力について、最適効率曲線６０６に沿った最高効率点を選択することができる。たとえば、２０馬力が必要である場合、２０馬力６０２についての最適効率曲線６０６と定動力曲線の交差点６０８を入力として選択することができる。

【0043】

一例として、効率ベース制御を第１の入力として使用してもよく、動力ベース制御を第２の入力として使用してもよい。３０％動力の出力が必要である場合、第１の入力は、その動力レベルでの最高効率に関連付けられた速度で動作する。二次入力は、単に最大動力の３０％提供される。システムは、この場合、所与の入力および出力負荷についてシステムの自然出力速度に浮動する（これは準正方向制御である）。これは、一次入力の最高効率および二次入力の最適効率に関連付けられたトルクレベルであるか、それに近いレベルであるべきである。このことを実現するために、システムは、正しい遊星歯車比を選択することによって入力モータのトルク要件を平衡させる。

【0044】

上記で説明した３種の制御は、異なる用途に応じて修正することができる。ソフトスタートおよびより厳密な速度制御は、陽性制御の修正形態である複合速度調整を介して実施することができる。この場合、一次入力速度と二次入力速度の両方が一緒にかつ連携して変更される。これによって、出力速度のより厳密な制御が可能になる。車両の低速動作の場合、システムは、複合速度調整を選択してより優れた制御を実行し、次いで、加速および高速動作のための別のモードに切り替えてもよい。

【0045】

のこぎり歯制御は、陽性制御の別の修正形態である。この場合、第２の入力速度が調整され、第１の入力速度が固定される。第２の入力速度が所望の最大値に達した後、第１の入力速度と第２の入力速度の両方が、定速度線に沿って所望の最低の第２の入力速度に調整される。第２の入力速度は次いで、第１の入力速度が固定された状態で増加し、プロセスが繰り返される。これによって、両方の入力がより狭い速度範囲で動作することが可能になる。

【0046】

支持制御は、のこぎり歯制御の拡張形態である。この場合、のこぎり歯制御は、システムによって増幅され、「感じられる」ように設計される。これによって、従来のトランスミッションにおけるシフトがシミュレートされる。

【0047】

回生制動は、モータを発電機用の入力に利用することによって実現される。この場合、機械的出力がシステム入力になる。モータは、速度線に沿って運動してニュートラル速度線に達することによってこの入力に対抗するように制御される。いくつかの場合には、動作中、動力伝達が反転され、制動およびエネルギー回復がもたらされる。

【0048】

速度対の陽性制御選択は常に、第１の入力と第２の入力の両方の速度を指定する。速度対の陽性制御選択を実施するシステムはまず、一般速度線式を使用して、所望の出力速度を生成するために必要な定速度線を判定する。次に、現在の出力速度が測定され、所望の出力速度と比較される。速度対は次いで、入力速度を加速または減速して所望の出力速度を生成することによって調整される。入力（たとえば、モータ）から提供または除去される動力は、測定された速度と所望の速度との差に比例する。システムは、その制御アルゴリズムに基づいて動力を計算し制御する。制御アルゴリズムは特定の用途に依存する（たとえば、スポーツカー対トラック）。システムはまた、速度線に向かう各入力速度の進行を監視し、入力速度が集合的に動くように相対動力を調整する。所望の速度が実現された後、システムは現在の条件について（たとえば、効率マップに基づいて）最も効率的な速度対に最適化する。一次駆動装置に供給される動力が、測定され、効率マップから作成された動力対効率曲線と比較される。第１の入力の速度が、この速度に調整され、第２の入力が、その速度対についての対応する値に調整され、両方の入力が定速度線上に維持される。

【0049】

図７は、非固定遊星歯車セットに取り付けられた軸受によって支えられるモーメントオフセットを示す。図７を参照すると、非固定遊星歯車セット７００は、第１の平歯車７０４に結合された第１の回転入力７０２を含み、第１の平歯車７０４は、遊星歯車キャリア７０６に機械的に係合する（たとえば、第１の回転入力７０２は、第１の平歯車７０４を介して遊星歯車キャリア７０６を駆動する）。いくつかの場合には、遊星歯車キャリア７０６は、外歯を介して第１の平歯車７０４に機械的に係合され、いくつかの場合には、遊星歯車キャリア７０６は、摩擦制御を介して第１の平歯車７０４に機械的に係合される。遊星歯車キャリア７０６はまた、（たとえば、外歯または摩擦制御を介して）外リング歯車７１０および内太陽歯車７１２に機械的に係合された複数の遊星歯車７０８を含む。第１の回転入力７０２に結合された第１の回転入力軸受７１４は、第１の回転入力７０２上でトルク力を支えるために含まれている。

【0050】

非固定遊星歯車セット７００は、第２の平歯車７１８に結合された第２の回転入力７１６をさらに含み、第２の平歯車７１８は、外リング歯車７１０に機械的に係合される（たとえば、第２の回転入力７１６は、第２の平歯車７１８を介して外リング歯車７１０を駆動する）。いくつかの場合には、外リング歯車７１０は、外歯を介して第２の平歯車７１８に機械的に係合され、いくつかの場合には、外リング歯車７１０は、摩擦制御を介して第２の平歯車７１８に機械的に係合される。外リング歯車７１０はまた、（たとえば、内歯または摩擦制御を介して）複数の遊星歯車７０８に機械的に係合される。第２の回転入力７１６に結合された第２の回転入力軸受７１９は、第２の回転入力７１６上でトルク力を支えるために含められる。この例では、第２の回転入力７１６は中空であり、それによって、第１の回転入力７０２を第２の回転入力内に配置することが可能になり、それによって、第１の回転入力７０２および第２の回転入力７１６が同じ軸に沿って揃えられ、かつ／または動作する。

【0051】

非固定遊星歯車セット７００は、内太陽歯車７１２に結合された第１の回転出力７２０をさらに含み、内太陽歯車７１２は、（たとえば、外歯または摩擦制御を介して）複数の遊星歯車７０８に機械的に係合される。上記で説明したように、内太陽歯車７１２の運動は、複数の遊星歯車７０８／遊星歯車キャリア７０６および外リング歯車７１０の回転運動（たとえば、ＲＰＭ）に依存する。第１の回転出力７２０に結合された１つまたは複数の出力軸受７２２はまた、第１の回転出力７２０上でトルク力を支えるために含められる。図示のように、第１の回転入力軸受７１４および第２の回転入力軸受７１９は、１つまたは複数の第１の回転出力軸受７２２と同軸ではなく、それによって、軸受７１４、７１９、および７２２上にトルク力が半径方向に加わる。いくつかの場合には、軸受７１４、７１９、および７２２は、トランスミッションマウントに結合され、機械のフレーム（たとえば、車両のフレーム）にトルク力を伝達するのを可能にする。

【0052】

有利には、この構成では、トルク増大および自動車用途において使用される必要がある速度範囲をもたらすモーメントオフセット７２４が実現される。実際、モーメントオフセット７２４なしでは、非固定遊星歯車セット７００についてのトルク平衡は、入力されたモータトルク（たとえば、第１の回転入力７０２および第２の回転入力７１６を介して供給されるトルク）と第１の回転出力７２０上のトルクの和に過ぎず、それによって、それらの力が実質的に互いに打ち消し合うのでトルク増大は生じない。したがって、第１の平歯車７０４、第２の平歯車７１８、および軸受（たとえば、第１の回転入力軸受７１４、第２の回転入力軸受７１９、および１つまたは複数の出力軸受７２２）を付加することによって、非固定遊星歯車セット７００においてモーメントオフセット７２４が実現される。図を見るとわかるように、モーメントオフセット７２４は、第１の平歯車７０４の半径と外リング歯車７１０の半径の和または第２の平歯車７１８の半径と遊星歯車キャリア７０６の半径の和に等しい。

【0053】

図８Ａおよび図８Ｂは、偏心歯車セットに取り付けられた軸受によって支えられる非対称性を示す。図８Ａおよび図８Ｂを参照すると、偏心歯車セット８００は、外リング歯車８０２と、入力側８０６および出力側８０８を有する遊星歯車８０４と、遊星歯車８０４の出力側８０８に結合された偏心クランク歯車８１０と、偏心クランク歯車８１０に結合された第１の回転出力８１２とを含む。第１の回転出力８１２は、第１の回転出力８１２に結合され、第１の回転出力８１２上でトルク力を支える第１の回転出力軸受８１４を含む。図示していないが、偏心歯車セット８００は、外リング歯車８０２に結合された第１の回転入力と、遊星歯車８０４の入力側８０６に結合された第２の回転入力とをさらに含んでもよく、第１の回転入力および／または第２の回転入力は、トルク力を支える軸受を含んでもよい。

【0054】

いずれの場合も、偏心歯車セット８００内に形成される非対称性（たとえば、外リング歯車８０２の周りの第１の回転出力８１２の位置にかかわらず遊星歯車８０４の中心が第１の回転出力８１２に揃うことがないことに留意されたい）は、図７に示すモーメントオフセット７２４のトルク増大と同様に、偏心歯車セット８００におけるトルク増大を可能にする。したがって、偏心歯車セット８００に取り付けられた軸受によって支えられる非対称性は、モーメントオフセットと見なすことができる。具体的には、第１の回転入力および第２の回転入力に動力が供給されると、偏心クランク歯車８１０に力が加えられる。この力は、偏心クランク歯車８１０とともに回転し、したがって、この力をフェーザ（たとえば、偏心モータにおけるフェーザと同様）と見なすことができる。このフェーザは、軸受（たとえば、第１の回転出力軸受８１４ならびに第１の回転入力および／または第２の回転入力に結合された軸受）において生じるフェーザによって対抗される。これらの反動的フェーザは、偏心歯車セット８００におけるトルク増大を可能にする反力を生じさせる。したがって、この偏心歯車セット８００は、トルク増大および自動車用途において使用される必要がある速度範囲を支持するモーメントオフセットを効果的に形成する。

【0055】

図９は、非固定遊星歯車セットに取り付けられた軸受によって支えられる非対称性を示す。図９を参照すると、非固定遊星歯車セット９００は、外リング歯車９０２と、（たとえば、図１および図７に示す複数の遊星歯車に対して）単一の遊星歯車９０４と、内太陽歯車９０６とを含む。図示していないが、この非固定遊星歯車セット９００は、単一の遊星歯車９０４に結合された遊星歯車キャリアと、遊星歯車キャリアに結合された第１の回転出力と、出力リング歯車に結合された第１の回転入力と、内太陽歯車９０６に結合された第２の回転入力と、第１の回転入力および第２の回転入力ならびに第１の回転出力に結合された軸受とをさらに含む。したがって、単一の遊星歯車９０４のみを含むことによって、この非固定遊星歯車セット９００は、図８Ａおよび図８Ｂに関して上記で説明したフェーザ反力と同様のフェーザ反力を生じさせることによって、トルク増大および自動車用途において使用される必要がある速度範囲を支持する。

【0056】

図１０は、非対称非固定遊星歯車セットに取り付けられた軸受によって支えられる２つのモーメントオフセットを示す。図１０を参照すると、非対称非固定遊星歯車セット１０００は、第１の平歯車セット１００４に結合された第１の回転入力１００２を含み、第１の平歯車セット１００４は、第１の回転入力シャフト１００８を介して内太陽歯車１００６に機械的に係合される（たとえば、第１の回転入力１００２は、第１の平歯車セット１００４および第１の回転入力シャフト１００８を介して内太陽歯車１００６を駆動する）。第１の回転入力は、第１のモータ１０１０によって駆動される。内太陽歯車は、（たとえば、外歯または摩擦制御を介して）複数の遊星歯車１０１２に機械的に係合される。第１の回転入力軸受１０１４および第１の回転入力シャフト軸受１０１６は、第１の回転入力１００２および第１の回転入力シャフト１００８上でトルク力を支えるために含められる。

【0057】

非対称非固定遊星歯車セット１０００は、第２の平歯車１０２０に結合された第２の回転入力１０１８をさらに含み、第２の平歯車１０２０は、外リング歯車１０２２に機械的に係合される（たとえば、第２の回転入力１０１８は、第２の平歯車１０２０を介して外リング歯車１０２２を駆動する）。具体的には、外リング歯車１０２２は、第２の平歯車１０２０に機械的に係合された外歯１０２４を含む。いくつかの場合には、外リング歯車１０２２は、摩擦制御を介して第２の平歯車１０２０に機械的に係合される。第２の回転入力１０１８は、第２のモータ１０２６によって駆動される。外リング歯車１０２２は、（たとえば、外歯または摩擦制御を介して）複数の遊星歯車１０１２に機械的に係合される。第２の回転入力１０１８に結合された第２の回転入力軸受１０２８は、第２の回転入力１０１８上でトルク力を支えるために含まれる。

【0058】

非対称非固定遊星歯車セット１０００は、遊星キャリア１０３２に結合された第１の回転出力１０３０をさらに含む。遊星キャリア１０３２は、複数の遊星歯車１０１２に結合される。複数の遊星歯車１０１２は、（たとえば、外歯または摩擦制御を介して）外リング歯車１０２２および内太陽歯車１００６に機械的に係合される。上記で説明したように、遊星キャリア１０３２／複数の遊星歯車１０１２の運動は、内太陽歯車１００６および外リング歯車１０２２の回転運動（たとえば、ＲＰＭ）に依存する。第１の回転出力１０３０に結合された１つまたは複数の回転出力軸受１０３４も、第１の回転出力１０３０上でトルク力を支えるために含められる。図示のように、第１の回転入力軸受１０１４および回転入力軸受１０２８は、１つまたは複数の第１の回転出力軸受１０３４と同軸ではなく、それによって、軸受７１４、７１９、および７２２上にトルク力が半径方向に加わる。いくつかの場合には、軸受７１４、７１９、および７２２は、トランスミッションマウントに結合され、トルク力を機械のフレーム（たとえば、車両のフレーム）に伝達するのを可能にする。

【0059】

有利には、この構成では、トルク増大および自動車用途において使用される必要がある速度範囲をもたらす第１のモーメントオフセット１０３６（たとえば、第１の回転入力１００２と第１の回転出力１０３０との間の垂直距離）および第２のモーメントオフセット１０３８（たとえば、第２の回転入力１０１８と第１の回転出力１０３０との間の垂直距離）が実現される。

【0060】

図１１は、Ｔ構成歯車セットに取り付けられた軸受によって支えられるモーメントオフセットを示す。図１１を参照すると、Ｔ構成歯車セット１１００は、キャリア／かさ歯車システム１１０４を駆動する第１の回転入力１１０２と、同じくキャリア／かさ歯車システム１１０４を駆動する第２の回転入力１１０６を含む。第１の回転入力１１０２は、第１のモータ１１０８によって駆動され、第２の回転入力１１０６は、第２のモータ１１１０によって駆動される。第１の回転入力１１０２に結合された第１の回転入力軸受１１１２は、第１の回転入力１１０２上でトルク力を支えるために含められ、第２の回転入力１１０６に結合された第２の回転入力軸受１１１４は、第２の回転入力１１０６上でトルク力を支えるために含められる。Ｔ構成歯車セット１１００は、キャリア／かさ歯車システム１１０４によって駆動される第１の回転出力１１１６をさらに含む。有利には、この構成では、トルク増大、および三輪車および／またはオートバイ用途を含む自動車用途において使用される必要がある速度範囲をもたらすモーメントオフセット１１１８（たとえば、第１の回転入力軸受１１１２と第２の回転入力軸受１１１４との間の距離）が実現される。

【0061】

図１２は、同じ第１の回転入力に結合されるが、異なる第２の回転入力源に結合された２つの遊星歯車セットを示す。図１２を参照すると、左遊星歯車セット１２００および右遊星歯車セット１２１０は、共通の／同じ第１の回転入力１２２０を共有するが、左遊星歯車セット１２００は、右遊星歯車セット１２１０とは別の第２の回転入力１２０２を含み、右遊星歯車セット１２１０はまた、別個の第２の回転入力１２１２（たとえば、第３の回転入力）を含む。したがって、各遊星歯車セットは、２つの入力および１つの出力を含み、各遊星歯車セットが共通の第１の回転入力を含むので、システムは全体として（たとえば、両方の遊星歯車セットおよびそれらの回転入力および回転出力）３つの入力および２つの出力を含む。いくつかの場合には、共有される／共通の第１の回転入力が共通の歯車タイプに適用される（たとえば、共有される／共通の第１の回転入力が、２つの遊星歯車セットの各々上で内太陽歯車に適用される）。

【0062】

たとえば、左遊星歯車セット１２００は、外リング歯車と、複数の遊星歯車と、内太陽歯車と、外リング歯車、複数の遊星歯車、および内太陽歯車のうちの１つに結合された第１の回転入力１２２０と、外リング歯車、複数の遊星歯車、および内太陽歯車のうちの別の１つに結合された第２の回転入力１２０２と、外リング歯車、複数の遊星歯車、および内太陽歯車のうちの残りの１つに結合された回転出力とを含む。右遊星歯車セット１２１０は、第２の外リング歯車と、第２の複数の遊星歯車と、第２の内太陽歯車と、第２の外リング歯車、第２の複数の遊星歯車、および第２の内太陽歯車のうちの１つに結合された第２の遊星歯車システムの第１の回転入力１２２０と、第２の外リング歯車、第２の複数の遊星歯車、および第２の内太陽歯車のうちの別の１つに結合された第３の回転入力１２１２と、第２の外リング歯車、第２の複数の遊星歯車、および第２の内太陽歯車のうちの残りの１つに結合された第２の回転出力とを含む。

【0063】

一例として、この実施形態は、２つの被駆動車輪を有するｅアクスル構成を可能にする。車輪が（たとえば、自動車上の前輪などを旋回させるために）異なる速度で旋回する必要がある場合、システムは、左遊星歯車セット１２００および右遊星歯車セット１２１０の各々について最適な速度対を判定することができ、第１の回転入力１２２０の速度は、各速度対において同じになる。

【0064】

図１２は、同じ第１の回転入力に結合されるが、異なる第２の回転入力源に結合された２つの遊星歯車セットを示し、いくつかの場合には、２つの偏心歯車システム、２つの二重偏心歯車システム、または２つのオフセット二重偏心歯車システムが、同じ第１の回転入力に結合されるが、異なる第２の回転入力源に結合されてもよい。いくつかの場合には、異なるタイプの歯車システムが、同じ第１の回転入力に結合されるが、異なる第２の回転入力源（たとえば、遊星歯車セット、偏心歯車セット、二重偏心歯車セット、およびオフセット二重偏心歯車セットを含む２つの歯車セットの任意の組合せ）に結合されてもよい。いくつかの場合には、（たとえば、図１３に関して説明するように）トルク増大および自動車用途において使用される必要がある速度範囲をもたらすためにモーメントオフセットがさらに含められる。

【0065】

図１３は、同じ第１の回転入力に結合されるが、異なる第２の回転入力源に結合された２つの非固定遊星歯車セットに取り付けられた軸受によって支えられるモーメントオフセットを示す。図１３を参照すると、左非固定遊星歯車セット１３１０および右非固定遊星歯車セット１３４０は、共通の／同じ第１の回転入力１３０２を共有するが、左非固定遊星歯車セット１３１０は、右遊星歯車セット１３４０とは別の第２の左回転入力１３０４を含み、右遊星歯車セット１３４０はまた、別個の第２の右回転入力１３０６（たとえば、第３の回転入力）を含む。この実施形態では、（たとえば、図７に示す第１の回転入力と同様に；第２の左回転入力１３０４および第２の右回転入力１３０６は各々、中空である）第１の回転入力１３０２が第２の左回転入力１３０４／第２の右回転入力１３０６内に位置付けられるので、第２の左回転入力１３０４は、第１の回転入力１３０２の左部分とラベル付けされ、第２の右回転入力１３０６は、第１の回転入力１３０２の右部分とラベル付けされる。したがって、各非固定遊星歯車セットは、２つの入力および１つの出力を含み、各遊星歯車セットが共通の第１の回転入力１３０２を含むので、システムは全体として（たとえば、両方の遊星歯車セット１３１０、１３４０およびそれらの回転入力および回転出力）３つの入力および２つの出力を含む。いくつかの場合には、共有される／共通の第１の回転入力１３０２が共通の歯車タイプに適用される（たとえば、共有される／共通の第１の回転入力が、２つの遊星歯車セットの各々上で内太陽歯車に適用される）。

【0066】

詳細には、左非固定遊星歯車セット１３１０は、第１の左平歯車１３１２に結合された第１の回転入力１３０２を含み、第１の左平歯車１３１２は、左外リング歯車１３１４に機械的に係合される（たとえば、第１の回転入力１３０２は、第１の左平歯車１３１２を介して左外リング歯車１３１４を駆動する）。いくつかの場合には、左外リング歯車１３１４は、外歯を介して第１の左平歯車１３１２に機械的に係合され、いくつかの場合には、左外リング歯車１３１４は、摩擦制御を介して第１の左平歯車１３１２に機械的に係合される。左外リング歯車１３１４は、（たとえば、外歯または摩擦制御を介して）左の複数の遊星歯車１３１６に機械的に係合される。第１の回転入力１３０２に結合された第１の左回転入力軸受１３１８は、第１の回転入力１３０２上でトルク力を支えるために含められる。

【0067】

上述のように、左非固定遊星歯車セット１３１０は、第２の左平歯車１３２０に結合された第２の左回転入力１３０４を含み、第２の左平歯車１３２０は、左遊星歯車キャリア１３２２に機械的に係合される（たとえば、第２の左回転入力１３０４は、第２の左平歯車１３２０を介して左遊星歯車キャリア１３２２を駆動する）。いくつかの場合には、左遊星歯車キャリア１３２２は、外歯を介して第２の左平歯車１３２０に機械的に係合され、いくつかの場合には、左遊星歯車キャリア１３２２は、摩擦制御を介して第２の左平歯車１３２０に機械的に係合される。左遊星歯車キャリア１３２２は、左の複数の遊星歯車１３１６に結合され、左の複数の遊星歯車１３１６は、（たとえば、外歯または摩擦制御を介して）左外リング歯車１３１４および左内太陽歯車１３２６に機械的に係合される。第２の左回転入力１３０４に結合された第２の左回転入力軸受１３２８は、第２の左回転入力１３０４上でトルク力を支えるために含められる。

【0068】

左非固定遊星歯車セット１３１０は、左内太陽歯車１３２６に結合された左回転出力１３３０をさらに含み、左内太陽歯車１３２６は、（たとえば、外歯または摩擦制御を介して）左の複数の遊星歯車１３１６に機械的に係合される。上記で説明したように、左内太陽歯車１３２６の運動は、左の複数の遊星歯車１３１６／左遊星歯車キャリア１３２２および左外リング歯車１３１４の回転運動（たとえば、ＲＰＭ）に依存する。左回転出力１３３０に結合された１つまたは複数の左回転出力軸受１３３２も、左回転出力１３３０上でトルク力を支えるために含められる。この構成によって、トルク増大および自動車用途において使用される必要がある速度範囲をもたらすモーメントオフセット１３３４（たとえば、第１の回転入力１３０２／第２の左回転入力１３０４と左回転出力１３３０との間の垂直方向距離）が得られる。図示のように、第１の左回転入力軸受１３１８および第２の左回転入力軸受１３２８は、１つまたは複数の左回転出力軸受１３３２と同軸ではなく、それによって、軸受１３１８、１３２８、および１３３２上にトルク力が半径方向に加わる。いくつかの場合には、軸受１３１８、１３２８、および１３３２は、トランスミッションマウントに結合され、トルク力を機械のフレーム（たとえば、車両のフレーム）に伝達することを可能にする。

【0069】

右非固定遊星歯車セット１３４０は、第１の右平歯車１３４２に結合された第１の回転入力１３０２を含み、第１の右平歯車１３４２は、右外リング歯車１３４４に機械的に係合される（たとえば、第１の回転入力１３０２は、第１の右平歯車１３４２を介して右外リング歯車１３４４を駆動する）。いくつかの場合には、右外リング歯車１３４４は、外歯を介して第１の右平歯車１３４２に機械的に係合され、いくつかの場合には、右外リング歯車１３４４は、摩擦制御を介して第１の右平歯車１３４２に機械的に係合される。右外リング歯車１３４４は、（たとえば、外歯または摩擦制御を介して）右の複数の遊星歯車１３４６に機械的に係合される。第１の回転入力１３０２に結合された第１の右回転入力軸受１３４８は、第１の回転入力１３０２上でトルク力を支えるために含められる。

【0070】

右非固定遊星歯車セット１３４０は、第２の右平歯車１３５０に結合された第２の右回転入力１３０６をさらに含み、第２の右平歯車１３５０は、右遊星歯車キャリア１３５２に機械的に係合される（たとえば、第２の右回転入力１３０６は、第２の右平歯車１３５０を介して右遊星歯車キャリア１３５２を駆動する）。いくつかの場合には、右遊星歯車キャリア１３５２は、外歯を介して第２の右平歯車１３５０に機械的に係合され、いくつかの場合には、右遊星歯車キャリア１３５２は、摩擦制御を介して第２の右平歯車１３５０に機械的に係合される。右遊星歯車キャリア１３５２は、右の複数の遊星歯車１３４６に係合され、右の複数の遊星歯車１３４６は、（たとえば、外歯または摩擦制御を介して）右外リング歯車１３４４および右内太陽歯車１３５６に機械的に係合される。第２の右回転入力１３０６に結合された第２の右回転入力軸受１３５８は、第２の右回転入力１３０６上でトルク増大を支えるために含められる。

【0071】

右非固定遊星歯車セット１３４０は、右内太陽歯車１３５６に結合された右回転出力１３６０をさらに含み、右内太陽歯車１３５６は、（たとえば、外歯または摩擦制御を介して）右の複数の遊星歯車１３４６に機械的に係合される。上記で説明したように、右内太陽歯車１３５６の運動は、右の複数の遊星歯車１３４６／右遊星歯車キャリア１３５２および右外リング歯車１３４４の回転運動（たとえば、ＲＰＭ）に依存する。右回転出力１３６０に結合された１つまたは複数の右回転出力軸受１３６２も、右回転出力１３６０上でトルク力を支えるために含められる。この構成によって、トルク増大および自動車用途において使用される必要がある速度範囲をもたらすモーメントオフセット１３６４（たとえば、第１の回転入力１３０２／第２の右回転入力１３０６と右回転出力１３６０との間の垂直方向距離）が得られる。

【0072】

図１４は、トランスミッションシステム（たとえば、本明細書で説明する任意の可変電動式トランスミッションシステム）を制御する方法を示す。たとえば、トランスミッションシステムは、第１の歯車と、第２の歯車と、第３の歯車とを含む第１の歯車システムを含んでもよく、第１の歯車、第２の歯車、および第３の歯車は各々、他の歯車のうちの少なくとも１つに機械的に係合される。トランスミッションシステムは、第１の歯車に結合された第１の回転入力と、第２の歯車に結合された第２の回転入力と、第３の歯車に結合された第１の回転出力とをさらに含んでもよい。

【0073】

図１４を参照すると、可変電動式トランスミッションシステムを制御する方法１４００は、所望の第１の回転出力速度を受信するステップ（１４０２）と、一般速度線式を使用して所望の第１の回転出力速度を生成するのに必要な定速度線を判定するステップ（１４０４）と、トランスミッションシステムの第１の回転出力の実際の出力速度を測定するステップ（１４０６）と、所望の第１の回転出力速度をトランスミッションシステムの第１の回転出力の実際の出力速度と比較するステップ（１４０８）と、所望の第１の回転出力速度がトランスミッションシステムの第１の回転出力の実際の出力速度と一致するまで、トランスミッションシステムの第１の回転入力およびトランスミッションシステムの第２の回転入力を調整するステップ（１４１０）と、効率マップに基づいて、トランスミッションシステムの第１の回転入力およびトランスミッションシステムの第２の回転入力を所望の第１の回転出力についての最も効率的な速度対に最適化するステップ（１４１２）とを含む。

【0074】

いくつかの場合には、トランスミッションシステムの第１の回転入力は、第１のモータに結合され、トランスミッションシステムの第２の回転入力は、第２のモータに結合される。いくつかの場合には、方法１４００は、ゼロトルク荷重の下で第１のモータおよび／または第２のモータを始動するステップをさらに含む。いくつかの場合には、方法１４００は、モータトルクリップルの伝達を低減させるステップをさらに含む。

【0075】

いくつかの場合には、トランスミッションシステムは、第４の歯車と、第５の歯車と、第６の歯車とを含む第２の歯車システムをさらに含み、第４の歯車、第５の歯車、および第６の歯車は各々、第２の歯車システムにおける他の歯車のうちの少なくとも１つに機械的に係合される。トランスミッションシステムは、第１の歯車の反対側で第４の歯車に結合された第１の回転入力と、第５の歯車に結合された第３の回転入力と、第６の歯車に結合された第２の回転出力とをさらに含んでもよい。

【0076】

いくつかの場合には、方法１４００は、所望の第２の回転出力速度を受信するステップと、一般速度線式を使用して、所望の第２の回転速度を生成するために必要な定速度線を判定するステップと、トランスミッションシステムの第２の回転出力の実際の出力速度を測定するステップと、所望の第２の回転出力速度をトランスミッションシステムの第２の回転出力の実際の出力速度と比較するステップと、所望の第２の回転出力速度がトランスミッションシステムの第２の回転出力の実際の出力速度と一致するまでトランスミッションシステムの第３の回転入力およびトランスミッションシステムの第４の回転入力を調整するステップと、効率マップに基づいて、トランスミッションシステムの第３の回転入力およびトランスミッションシステムの第４の回転入力を所望の第２の回転出力についての最も効率的な速度対に最適化するステップとをさらに含む。

【0077】

いくつかの場合には、方法１４００は、直線駆動運動について、トランスミッションシステムの第１の回転出力の実際の出力速度をトランスミッションシステムの第２の回転出力の実際の速度と一致させるステップをさらに含む。いくつかの場合には、方法１４００は、左旋回運動の指示を受信するステップと、左旋回運動の指示に応答して、トランスミッションシステムの第２の回転出力の実際の速度に対してトランスミッションシステムの第１の回転出力の実際の速度を低下させるステップとをさらに含む。いくつかの場合には、方法１４００は、右旋回運動の指示を受信するステップと、右旋回運動の指示に応答して、トランスミッションシステムの二次回転出力の実際の速度に対してトランスミッションシステムの第１の回転出力の実際の速度を増加させるステップとをさらに含む。

【0078】

図１５は、いくつかの実施形態において使用されるコントローラの構成要素を示すブロック図を示す。図１５を参照すると、コントローラ１５００は、システムバス１５１０を介して構成要素に接続された少なくとも１つのプロセッサ１５０５と、同じくシステムバス１５１０を介してコントローラの構成要素に接続された記憶デバイス１５１５と、システムバス１５１０を介してコントローラの構成要素に接続された入出力（「Ｉ／Ｏ」）インターフェース１５２０とを含むことができる。

【0079】

プロセッサ１５０５の例には、汎用中央演算処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向けプロセッサ、および論理デバイス、ならびに任意の他のタイプの処理デバイス、それらの組合せまたは変形例が含まれる。

【0080】

記憶デバイス１５１５は、トランスミッションシステムを制御する方法（たとえば、図１４の方法１４００および上記で説明した様々な実装形態）を実施するための命令１５１７ならびに１つまたは複数の効率マップ１５１９（たとえば、図６の効率マップ６００）を記憶する。記憶デバイス１５１５は、システムメモリ（たとえば、集積またはリムーバブル）および／または大容量記憶デバイスを含む。記憶デバイス１５１５の例には、限定はしないが、ランダムアクセスメモリ、読取り専用メモリ、磁気ディスク、光ディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージもしくは他の磁気記憶デバイス、または任意の他の適切な記憶媒体を含む、リムーバブル記憶媒体および非リムーバブル記憶媒体が含まれる。たとえば、記憶デバイス１５１５のシステムメモリは、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）および／または読取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）を含むことができる。ＲＡＭは一般に、プロセッサ動作中にローカルストレージおよび／またはキャッシュを提供し、ＲＯＭは一般に、起動中などにコンピュータアーキテクチャ内の要素間で情報を転送するのを助ける基本ルーチンを記憶する。記憶デバイス１５１５が伝播信号または搬送波からなることはない。

【0081】

入出力インターフェース１５２０は、限定はしないが、第１の回転入力、第２の回転入力、第３の回転入力、第１の回転出力、および第２の回転出力を含む、本明細書で説明するトランスミッションシステムの要素に接続する。入出力インターフェース１５２０は、ユーザとコントローラ１５００との間の通信を可能にするユーザインターフェースシステムに接続されてもよい。ユーザインターフェースシステムは、限定はしないが、ユーザからタッチジェスチャーを受信するためのタッチデバイス、ユーザによる非タッチジェスチャーおよび他の動きを検出するための動き入力デバイス、音声を検出するためのマイクロフォン、ハンドル、ジョイスティック、アクセルペダル、ブレーキペダル、ならびに他のタイプの入力デバイスなどの１つまたは複数の入力デバイスと、ユーザ入力を受信することのできる上記の入力デバイスに関連する処理要素とを含むことができる。ユーザインターフェースシステムはまた、限定はしないが、ディスプレイスクリーン、スピーカ、接触フィードバックのための接触デバイス、および他のタイプの出力デバイスなどの１つまたは複数の出力デバイスを含んでもよい。いくつかの場合には、入力デバイスと出力デバイスは、画像を描くとともにユーザからタッチジェスチャー入力を受信するタッチスクリーンディスプレイなどの単一のデバイスとして組み合わされてもよい。

【0082】

本明細書に記載されたいくつかの技法は、１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって実行されるプログラムモジュールなどの、コンピュータ実行可能命令の一般的な文脈において説明されてもよい。一般に、プログラムモジュールには、特定のタスクを実施するかまたは特定の抽象データタイプを実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、およびデータ構造が含まれる。

【0083】

コントローラのいくつかの実施形態は、コンピュータプロセス、コンピューティングシステム、またはコンピュータプログラム製品もしくはコンピュータ可読媒体などの製造品として実装されてもよい。本明細書で説明するいくつかの方法およびプロセスは、コードおよび／またはデータとして具体化することができ、このようなコードおよび／またはデータは、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体上に記憶されてもよい。本発明のいくつかの実施形態では、コンピュータシステムの形をした機械の使用が企図され、コンピュータシステム内では、命令のセットが、実行されたときに、システムに上記で説明した方法の任意の１つまたは複数の方法を実行させることができる。いくつかのコンピュータプログラム製品は、コンピュータシステムによって読取り可能であり、コンピュータプロセスを実行するための命令のコンピュータプログラムを符号化する、１つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体であってもよい。

【0084】

本明細書では、「記憶媒体」、「コンピュータ可読記憶媒体」、または「コンピュータ可読記憶媒体」という用語が一時的な搬送波または伝播信号からなることはないことを理解されたい。その代わり、「記憶」媒体は非一時的媒体を指す。

【0085】

図に提示された機能ブロック図、動作シナリオおよびシーケンス、ならびに流れ図は、本開示の新規の態様を実施するための例示的なシステム、環境、および方法を表す。説明を簡単にするために、本明細書に含まれる方法は、機能図、動作シナリオもしくはシーケンス、または流れ図の形であってもよく、一連の行為として記述されてもよいが、方法が行為の順序によって制限されず、いくつかの行為が、方法に従って、異なる順序で行われてもよく、かつ／または本明細書で図示し説明した行為の他の行為と同時に行われてもよいことを理解され諒解されたい。たとえば、当業者には、代替として、方法を状態図などにおいて一連の相互に関係付けられた状態またはイベントとして表すことができることが理解され諒解されよう。さらに、方法において示されたすべての行為が必ずしも新規の実装形態に必要ではない場合がある。

【0086】

一実装形態では、コントローラ１５００は、概念的にデジタル／アナログ変換器と見なすことができ、この場合、デジタル情報（たとえば、１００、１５０ＲＰＭ速度入力）がアナログ信号に変換され、アナログ信号が、出力速度に達することを試みることによって処理されてこのような速度を生じさせる。

【0087】

例示的な実装形態では、トランスミッションシステムの駆動比を設定するためのシステムは、第１の歯車、第２の歯車、および第３の歯車を含む第１の歯車システムを含み、第１の歯車、第２の歯車、および第３の歯車は各々、第１の歯車システムの他の歯車のうちの少なくとも１つに機械的に係合される。システムは、第１の歯車に結合された第１の回転入力と、第２の歯車に結合された第２の回転入力と、第３の歯車に結合された第１の回転出力とをさらに含み、第１の歯車システムは、モーメントオフセットを実現して第１の回転入力、第２の回転入力、および第１の回転出力上でトルク力を支えるように構成される。

【0088】

本明細書で説明するトランスミッションシステムは、入力モータの回転と得られる出力を完全に分離する。これによって、モータにいくつかの利点がもたらされる。第１に、モータは、ゼロ荷重の下で起動することができ、したがって、高始動トルクのないモータを適用することができる。第２に、システムにおいて自己始動しなければならないモータは１つだけである。１つまたは複数のモータが回転すると、組合せ歯車セットが、すべての追加のモータに回転を導入し、始動機能を実現する。第３に、分離は、２つの方法によってモータトルクリップルを低減させる。第１に、モータがより高い回転速度で動作するのを可能にし、慣性特性によってトルクリップルを低減させ、第２に、機械的接続が分離されることによって、トルクリップルの伝達が減衰される。最後に、分離は、モータが限られた範囲の回転速度で動作するのを可能にし、それにもかかわらず全範囲の出力速度を実現するので、モータは、この限られた速度範囲において最適な効率が得られるように設計することができる。

【0089】

構造的特徴および／または行為に特有の文言で主題について説明したが、添付の特許請求の範囲に定義された主題は、必ずしも上記で説明した特定の特徴または行為に限定されないことを理解されたい。むしろ、上記で説明した特定の特徴および行為は、特許請求の範囲を実施する例として開示され、他の均等な特徴および行為が特許請求の範囲内であることが意図される。

【符号の説明】

【0090】

１００ 非固定遊星歯車セット
１０２ 外リング歯車
１０４ 遊星歯車
１０６ 内太陽歯車
２００ 偏心歯車セット
２０２ 外リング歯車
２０４ 内太陽歯車
２０６ 入力側
２０８ 出力側
２１０ 偏心クランク歯車
３００ 二重偏心歯車セット
３０２ 外リング歯車
３０４ 内太陽歯車
３０６ 二重偏心歯車
３０８ 偏心クランク歯車
３２０ 二重偏心歯車
３２２ 偏心クランク歯車
３２４ 内歯
３２６ 外歯
４００ 二重偏心歯車セット
４０２ 外リング歯車
４０４ 内太陽歯車
４０６ 二重偏心歯車
４０８ 偏心クランク歯車
７００ 非固定遊星歯車セット
７０２ 第１の回転入力
７０４ 第１の平歯車
７０６ 遊星歯車キャリア
７０８ 遊星歯車
７１０ 外リング歯車
７１２ 内太陽歯車
７１４ 第１の回転入力軸受
７１６ 第２の回転入力
７１８ 第２の平歯車
７１９ 第２の回転入力軸受
７２０ 第１の回転出力
７２２ 出力軸受
７２４ モーメントオフセット
８００ 偏心歯車セット
８０２ 外リング歯車
８０４ 遊星歯車
８０６ 入力側
８０８ 出力側
８１０ 偏心クランク歯車
８１２ 第１の回転出力
８１４ 第１の回転出力軸受
９００ 非固定遊星歯車セット
９０２ 外リング歯車
９０４ 遊星歯車
９０６ 内太陽歯車
１０００ 非対称非固定遊星歯車セット
１００２ 第１の回転入力
１００４ 第１の平歯車セット
１００６ 内太陽歯車
１００８ 第１の回転入力シャフト
１０１０ 第１のモータ
１０１２ 遊星歯車
１０１４ 第１の回転入力軸受
１０１６ 第１の回転入力シャフト軸受
１０１８ 第２の回転入力
１０２０ 第２の平歯車
１０２２ 外リング歯車
１０２４ 外歯
１０２６ 第２のモータ
１０２８ 第２の回転入力軸受
１０３０ 第１の回転出力
１０３２ 遊星キャリア
１０３４ 回転出力軸受
１０３６ 第１のモーメントオフセット
１１００ Ｔ構成歯車セット
１１０２ 第１の回転入力
１１０４ キャリア／かさ歯車システム
１１０６ 第２の回転入力
１１０８ 第１のモータ
１１１０ 第２のモータ
１１１２ 第１の回転入力軸受
１１１４ 第２の回転入力軸受
１１１６ 第１の回転出力

【図1】

【図2A-2B】

【図3A-3D】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【国際調査報告】