特開 2023-82677 トランスミッション、パワートレイン、及び車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023082677

(43)【公開日】2023-06-14

(54)【発明の名称】トランスミッション、パワートレイン、及び車両

(51)【国際特許分類】

   F16H 3/08 20060101AFI20230607BHJP

   F16H 37/06 20060101ALI20230607BHJP

【ＦＩ】

F16H3/08

F16H37/06 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022189011

(22)【出願日】2022-11-28

(31)【優先権主張番号】21212008.3

(32)【優先日】2021-12-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(71)【出願人】

【識別番号】512272672

【氏名又は名称】ボルボトラックコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100099623

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 尚一

(74)【代理人】

【識別番号】100168642

【弁理士】

【氏名又は名称】関谷 充司

(74)【代理人】

【識別番号】100169018

【弁理士】

【氏名又は名称】網屋 美湖

(74)【代理人】

【識別番号】100217076

【弁理士】

【氏名又は名称】宅間 邦俊

(72)【発明者】

【氏名】ヨハン・フォルケソン

(72)【発明者】

【氏名】アンデシュ・ヘドマン

(72)【発明者】

【氏名】スヴェン・ノールベリ

【テーマコード（参考）】

3J062

3J528

【Ｆターム（参考）】

3J062AA03

3J062AA04

3J062AB01

3J062AC02

3J062CG03

3J062CG13

3J062CG83

3J528EA21

3J528EA27

3J528EA28

3J528EB22

3J528EB28

3J528EB33

3J528EB63

3J528EB80

3J528FB05

3J528FC13

3J528FC23

3J528FC32

3J528FC42

3J528FC64

3J528GA08

3J528HA22

3J528JA01

3J528JE07

3J528JJ04

(57)【要約】      （修正有）

【課題】トラック、バス、及び建設機械のような大型車に適用可能な高効率のトランスミッション、パワートレインを提供する。
【解決手段】トランスミッション１２０は、第１の入力シャフト１、第２の入力シャフト２、カウンターシャフト３、主シャフト４３、及び出力シャフト４と、第１の入力シャフトに配置された第１の入力シャフトギアホイール１１と、主シャフト４３に回転可能に配置された第１の主ギアホイール４１と、カウンターシャフトに配置された第１のカウンターシャフトギアホイール３１とを備える第１のギア面ＧＰ１であって、第１のギア面のギアホイールは、互いに駆動接続して配置される、第１のギア面と、同様の構成を有する第２のギア面ＧＰ２よりなり、高レンジギア又は低レンジギアに選択的に設定可能なレンジギアＲＧは、少なくとも３種のレンジギアコンポーネントを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両（１００）用トランスミッション（１２０）であって、
－第１の入力シャフト（１）、第２の入力シャフト（２）、カウンターシャフト（３）、主シャフト（４３）、及び出力シャフト（４）と、
－前記第１の入力シャフト（１）に配置された第１の入力シャフトギアホイール（１１）と、前記主シャフト（４３，４３’）に回転可能に配置された第１の主ギアホイール（４１）と、前記カウンターシャフト（３）に配置された第１のカウンターシャフトギアホイール（３１）とを備える第１のギア面（ＧＰ１）であって、前記第１のギア面（ＧＰ１）の前記ギアホイールは、互いに駆動接続して配置される、第１のギア面（ＧＰ１）と、
－前記第２の入力シャフト（２）に配置された第２の入力シャフトギアホイール（２２）と、前記主シャフト（４３’）又は前記出力シャフト（４）に回転可能に配置された第２の主ギアホイール（４２）と、前記カウンターシャフト（３）に配置された第２のカウンターシャフトギアホイール（３２）とを備える第２のギア面（ＧＰ２）であって、前記第１のカウンターシャフトギアホイール（３１）は、前記第２のカウンターシャフトギアホイール（３２）に選択的に駆動接続可能であり、前記第２のギア面（ＧＰ２）の前記ギアホイールは、互いに駆動接続して配置される、第２のギア面（ＧＰ２）と、
－高レンジギア又は低レンジギアに選択的に設定可能なレンジギア（ＲＧ）であって、前記レンジギアは、少なくとも第１、第２、及び第３のレンジギアコンポーネント（５１，５２，５３）を備え、前記第１のレンジギアコンポーネント（５１）は、前記出力シャフト（４）に共回転可能に接続される、レンジギア（ＲＧ）と、
－第１のギア係合装置（４４ａ，４４ｂ）であって、
〇 前記第１の主ギアホイール（４１）を前記第１のレンジギアコンポ―ネント（５１）に駆動接続する第１のギア係合装置第１の状態と、
〇 第１のギア係合装置中立状態と、
〇 前記第１の主ギアホイール（４１）を前記第２のレンジギアコンポ―ネント（５２）に駆動接続する第１のギア係合装置第２の状態と
に選択的に設定可能な第１のギア係合装置（４４ａ，４４ｂ）と、
－第２のギア係合装置（４５，４５ａ，４５ｂ）であって、少なくとも
〇 前記第２の主ギアホイール（４２）を前記第２のレンジギアコンポネント（５２）に駆動接続する第２のギア係合装置第１の状態と、
〇 第２のギア係合装置中立状態と
に選択的に設定可能な第２のギア係合装置（４５，４５ａ，４５ｂ）と、
を備える、車両（１００）用トランスミッション（１２０）。

【請求項2】

前記第２の主ギアホイール（４２）は、前記出力シャフト（４）に回転可能に配置され、前記第２のギア係合装置（４５ａ，４５ｂ）は、前記第２の主ギアホイール（４２）を前記出力シャフト（４）に共回転可能に接続する第２のギア係合装置第２の状態に更に選択的に設定可能である、請求項１に記載のトランスミッション。

【請求項3】

前記主シャフト（４３）は、前記出力シャフト（４）と同軸になるように前記出力シャフト（４）の周りに回転可能に配置される中空シャフト（４３）である、請求項１又は２に記載のトランスミッション。

【請求項4】

前記第２の主ギアホイール（４２）は、前記主シャフト（４３’）に回転可能に配置され、前記主シャフト（４３’）及び前記出力シャフト（４）は、共通の長軸（Ａ）に沿って一列に配置される、請求項１に記載のトランスミッション。

【請求項5】

前記レンジギア（ＲＧ）は、遊星ギア組から構成される、請求項１から４のいずれか１つに記載のトランスミッション。

【請求項6】

前記第３のレンジギアコンポーネント（５３）をトランスミッションハウジング（６）に係止することによって、前記レンジギアを前記低レンジギアに設定し、前記第１、第２、及び第３のレンジギアコンポーネント（５１，５２，５３）の少なくとも２つを共回転可能に接続することによって、前記レンジギア（ＲＧ）を前記高レンジギアに設定するように構成されたレンジギアセレクタを更に備える、請求項１から５のいずれか１つに記載のトランスミッション。

【請求項7】

前記第３のレンジギアコンポーネント（５３）は、前記遊星ギア組のリングギアホイールである、請求項５に従属する請求項６に記載のトランスミッション。

【請求項8】

前記第２のカウンターシャフトギアホイール（３２）を前記カウンターシャフト（３）に選択的に共回転可能に接続させ、これによって、前記第１のカンターシャフトギアホイール（３１）を前記第１のカウンターシャフトギアホイール（３２）に選択的に駆動接続するためのカンターシャフトギア係合装置（３３）を更に備える、請求項１から７のいずれか１つに記載のトランスミッション。

【請求項9】

前記第１のギア面（ＧＰ１）の前記第１の入力シャフトギアホイール（１１）と前記第１の主ギアホイール（４１）とのギア比は、前記第２のギア面（ＧＰ２）の前記第２の入力シャフトギアホイール（２２）と前記第２の主ギアホイール（４２）とのギア比よりも大きい、請求項１から８のいずれか１つに記載のトランスミッション。

【請求項10】

前記第１の主ギアホイール（４１）は、前記第１の入力シャフトギアホイール（１１）及び前記第１のカウンターシャフトギアホイール（３１）の各々と噛合って配置され、前記第２の主ギアホイール（４２）は、前記第２の入力シャフトギアホイール（２２）及び前記第１のカウンターシャフトギアホイール（３２）の各々と噛合って配置される、請求項１から９のいずれか１つに記載のトランスミッション。

【請求項11】

前記主シャフト（４３，４３’）は、前記第２のレンジギアコンポ―ネント（５２）に共回転可能に固定される、請求項１から１０のいずれか１つに記載のトランスミッション。

【請求項12】

前記第２のギア係合装置（４５，４５ａ，４５ｂ）は、前記第２のギア係合装置第１の状態において前記第２の主ギアホイール（４２）を前記主シャフト（４３，４３’）に駆動接続するように構成される、請求項１から１１のいずれか１つに記載のトランスミッション。

【請求項13】

前記第１のギア係合装置（４４ａ，４４ｂ）は、前記第１のギア係合装置第２の状態において前記第１の主ギアホイール（４１）を前記主シャフト（４３，４３’）に駆動接続するように構成される、請求項１から１２のいずれか１つに記載のトランスミッション。

【請求項14】

前記第２のギア面（ＧＰ２）は、前記第１の入力シャフト（１）に回転可能に配置された第１の入力シャフト第２のギアホイール（１２）を更に備え、前記トランスミッション（１２０）は、前記第１の入力シャフト第２のギアホイール（１２）を前記第１の入力シャフト（１）に選択的に共回転可能に接続するための第３のギア係合装置（１３）を更に備える、請求項１から１３のいずれか１つに記載のトランスミッション。

【請求項15】

第１のパワーユニット（１３０）、第２のパワーユニット（１４０）、及び請求項１から１４のいずれか１つに記載のトラスミッション（１２０）を備えるパワートレイン（１１０）であって、前記トランスミッション（１２０）の前記第１の入力シャフト（１）は、前記第１のパワーユニット（１３０）に駆動接続され、前記トランスミッション（１２０）の前記第２の入力シャフト（２）は、前記第２のパワーユニット（１４０）に駆動接続される、パワートレイン（１１０）。

【請求項16】

前記第１のパワーユニット（１３０）及び前記第２のパワーユニット（１４０）の少なくとも１つは、電気機械である、請求項１５に記載のパワートレイン（１１０）。

【請求項17】

前記カウンターシャフト（３）に駆動接続された又は駆動接続可能な動力取出し装置（１９０）を更に備える、請求項１５又は１６に記載のパワートレイン。

【請求項18】

請求項１５から１７のいずれか１つに記載のパワートレイン（１１０）を備える車両（１００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トランスミッション、パワートレイン、及び車両に関する。

【0002】

本発明は、トラック、バス、及び建設機械のような大型車に適用可能である。本発明は、トラックに関して説明されるが、この種の車両に制限されず、バス、トレーラー、ホイールローダ、掘削機等のような他の車両に用いられてもよい。

【背景技術】

【0003】

電動式又は部分的に電動式の大型車は、ますます普及してきている。大型車の場合、車両の推進のために２つ以上の電気機械を備えることが望ましく、また電力を動力取出しのために補助システムに供給することが望ましい。２つの推進ユニットを備えるこのようなパワートレインにおいて、電気機械の各々から車両の被駆動軸を推進するために用いられる共通の出力シャフトにトルクを伝達する共通のトランスミッションが設けられるとよい。

【0004】

特許文献１は、２つの電気機械と、これらの電気機械の各々から車両を駆動するための共通の出力シャフトにトルクを伝達するための共通のトランスミッションと、を備えるパワートレインを開示している。各電気機械は、対応する入力シャフトに接続され、この入力シャフトの周りに複数の入力ギアホイールが設けられ、これらの入力ギアホイールは、共通の出力シャフトの周りに設けられた対応する出力ギアホイールを介してトルクを選択的に伝達するようになっている。

【0005】

電動車のパワートレインを改良し、パワートレインの効率を広い出力範囲と組合わせるための継続的な努力がなされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】米国特許出願公開第２００９／００１９９６７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の主目的は、少なくとも一部の態様では、２つのパワーユニット、例えば、２つの電気機械を備えるパワートレインに適する改良されたトランスミッションを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１の態様によれば、上記の目的は、請求項１に記載の車両用トランスミッションによって達成される。このトランスミッションは、
－第１の入力シャフト、第２の入力シャフト、カウンターシャフト、主シャフト、及び出力シャフトと、
－第１の入力シャフトに配置された第１の入力シャフトギアホイールと、主シャフトに回転可能に配置された第１の主ギアホイールと、カウンターシャフトに配置された第１のカウンターシャフトギアホイールとを備える第１のギア面であって、第１のギア面のギアホイールは、互いに駆動接続して配置される、第１のギア面と、
－第２の入力シャフトに配置された第２の入力シャフトギアホイールと、主シャフト又は出力シャフトに回転可能に配置された第２の主ギアホイールと、カウンターシャフトに配置された第２のカウンターシャフトギアホイールとを備える第２のギア面であって、第１のカウンターシャフトギアホイールは、第２のカウンターシャフトギアホイールに選択的に駆動接続可能であり、第２のギア面のギアホイールは、互いに駆動接続して配置される、第２のギア面と、
－高レンジギア又は低レンジギアに選択的に設定可能なレンジギアであって、レンジギアは、少なくとも第１、第２、及び第３のレンジギアコンポーネントを備え、第１のレンジギアコンポーネントは、出力シャフトに共回転可能に接続される、レンジギアと、
－第１のギア係合装置であって、
〇 第１の主ギアホイールを第１のレンジギアコンポ―ネントに駆動接続する第１のギア係合装置第１の状態と、
〇 第１のギア係合装置中立状態と、
〇 第１の主ギアホイールを第２のレンジギアコンポ―ネントに駆動接続する第１のギア係合装置第２の状態と
に選択的に設定可能な第１のギア係合装置と、
－第２のギア係合装置であって、少なくとも
〇 第２の主ギアホイールを第２のレンジギアコンポネントに駆動接続する第２のギア係合装置第１の状態と、
〇 第２のギア係合装置中立状態と
に選択的に設定可能な第２のギア係合装置と、
を備える、車両用トランスミッション。

【0009】

本明細書に開示されるトランスミッションは、２つのギア面及びレンジギアのみを用いて少なくとも８つの異なるギア比をもたらすことができる。これによって、このトランスミッションは、頑丈かつコンパクトになると共に、トルク能力及び効率に対する高い要求を満たすことになる。更に、このトランスミッションを用いることによって、２つの異なるパワーユニットから、一度に１つのパワーユニットから又は両方のパワーユニットから同時に、トルクを車両の被駆動輪に伝達することができる。また、このトランスミッションによれば、車両の加速又は減速中に２つのパワーユニットを用いて連続的なトルク伝達を行うことが可能になる。何故なら、入力シャフトの一方を常にトルク伝達に用いてその間に他方の入力シャフトをギアチェンジのために遮断することができるからである。

【0010】

トランスミッションは、２つの個別のギア面及び選択的に駆動接続可能なカウンターシャフトギアホイールを備えるので、ギア噛合負荷を低減することができる。特に、車両の始動時及び／又は巡行中、第１のギア係合装置を第１のギア係合装置第２の状態に設定し、第２のギア係合装置を第２のギア係合装置中立状態に設定することによって、ギア噛合負荷を低減することができる。選択的に駆動接続可能なカウンターシャフトギアホイールによって、曲がりくねった動力流れが更に可能になる。

【0011】

各ギア面のギアホイールは、互いに駆動接続して配置される。例えば、各ギア面において、入力シャフトギアホイールは、該当する主ギアホイールと噛み合って配置され、この主ギアホイールは、該当するカウンターシャフトギアホイールと噛み合って配置される。また、中間シャフトは、駆動接続が噛合によって得られるギアホイールを備えることが可能である。

【0012】

第１のカウンターシャフトギアホイールは、例えば、第２のカウンターシャフトギアホイールをカウンターシャフトに選択的に共回転可能に接続することによって、第２のカウンターシャフトギアホイールに選択的に駆動接続可能である。この場合、第１のカウンターシャフトギアホイールは、カウンターシャフトに共回転するように恒久的に固定されるとよく、第２のカウンターシャフトギアホイールは、カウンターシャフトの周りに回転可能に配置され、カウンターシャフトギア係合装置によって選択的に共回転するように接続可能であるとよい。

【0013】

「～に共回転するように接続する（rotationallly connect to）」という用語は、「～に一緒に回転するように接続する（connect for common rotation with）」を意味する。例えば、第１のギア係合装置第１の状態では、第１のギア係合装置は、第１の主ギアホイールを第１のレンジギアコンポーネントに共通の回転軸を中心として一緒に回転するように接続する。

【0014】

２つの回転部品間の「駆動接続（driving connection）」という用語は、本明細書において、トルクがそれらの部品間に伝達可能であること、及びそれらの部品のそれぞれの回転速度が比例することを意味する。２つのギアホイールが駆動接続されると、トルクをそれらのギアホイール間に伝達することができる。これは、それらのギアホイールを噛合させることによって、又は第１のギアホイールを第２のギアホイールに噛み合わせ、第２のギアホイールを第３のギアホイールに噛み合わせることによって、又は第１のギアホイールを第２のギアホイールに噛み合わせ、第２のギアホイールを第３のギアホイールに共回転可能に接続させ、第３のギアホイールを第４のギアホイールに噛み合わせることによって、達成される。従って、駆動接続を達成するために、必ずしも２つのギアホイールを噛合わせる必要がない。ギアホイールの一方の回転が必然的にギアホイールの他方の回転をもたらせば十分である。

【0015】

「噛合（meshing engagement）」という用語は、もし何も言及されないなら、恒久的な噛合を意味する。

【0016】

本明細書に記載される実施形態では、レンジギアは、好ましくは、第２のギア面よりも第１のギア面の近くに配置される。第１のギア面は、長軸に沿ってレンジギアから第１の距離だけ離れて配置され、第２のギア面は、長軸に沿ってレンジギアから第２の距離だけ離れて配置され、第２の距離は、第１の距離よりも大きいとよい。

【0017】

任意選択的に、第２の主ギアホイールは、出力シャフトに回転可能に配置され、第２のギア係合装置は、第２の主ギアホイールを出力シャフトに共回転可能に接続する第２のギア係合装置第２の状態に更に選択的に設定可能である。第２のギア係合装置第２の状態では、第２の入力シャフトに接続された第２のパワーユニットからのトルクは、これによって、第２の入力シャフト、第２の入力シャフトギアホイール、及び第２の主ギアホイールのみを介して出力シャフトに伝達可能である。これによって、第２のパワーユニットからのトルクがレンジギアを迂回することが可能になる。これは、特に第２のレンジギアコンポネントが遊星ギア組の太陽ギアホイールであるレンジギアの疑似ブリネル圧痕を防ぐのに有利である。

【0018】

任意選択的に、主シャフトは、出力シャフトと同軸になるように出力シャフトの周りに回転可能に配置された中空シャフトである。これは、特に出力シャフトに回転可能に配置された第２の主ギアホイールと組合わせて適用されるとよい。第１のギア面において、第１の主ギアホイールは、本明細書では、主シャフトに回転可能に配置され、主シャフトは、出力シャフトの周りに回転可能に配置される。本明細書では、第２のギア面は、長軸に沿って主シャフトから位置ずれしている。

【0019】

任意選択的に、第２の主ギアホイールは、主シャフトに回転可能に配置され、主シャフト及び出力シャフトは、共通の長軸に沿って一列に配置される。従って、この構成では、主シャフトは、出力シャフトの周りに回転可能に配置される中空シャフトではない。代わって、主シャフト及び出力シャフトは、長軸に沿って連続的に配置され、第１及び第２の主ギアホイールの両方が主シャフトに配置される。これによって、特に出力シャフトがパワーユニットと同じ側に配置されない時の主シャフト及び出力シャフトのより簡素化された構成が達成される。この実施形態では、第２の主ギアホイールを出力シャフトに共回転可能に接続するために、第２のギア係合装置を用いることができない。

【0020】

任意選択的に、第１の入力シャフトギアホイールは、第１の入力シャフトに恒久的に固定されるとよく、第２の入力シャフトギアホイールは、第２の入力シャフトに恒久的に固定されるとよい。これによって、トランスミッションの堅牢性が改良される。何故なら、第１及び／又は第２のギアホイールをそれぞれの入力シャフトに固定するためにどのようなクラッチ等も必要としないからである。

【0021】

任意選択的に、レンジギアは、遊星ギア組、すなわち、リングギアホイール，複数のギアホイールを支持する遊星ギアホイールキャリア、及び太陽ギアホイールを備えるギア組を備える。これによって、トランスミッションのコンパクトな構成を達成することができる。

【0022】

任意選択的に、トランスミッションは、第３のレンジギアコンポーネントをトランスミッションハウジングに係止することによってレンジギアを低レンジギアに設定し、第１、第２、及び第３のレンジギアコンポーネントの少なくとも２つを共回転可能に接続することによってレンジギアを高レンジグギアに設定するように構成された、レンジギアセレクタを更に備える。これによって、低レンジギアでは、それぞれのレンジギアコンポーネントは、互いに対して回転することが可能である。高レンジギアでは、それぞれのレンジギアコンポーネントは、ハウジングに対して回転することが可能であるが、互いに対して回転することができない。本明細書では、レンジギアは、好ましくは、遊星ギア組から構成される。

【0023】

任意選択的に、第３のレンジギアコンポーネントは、遊星ギア組のリングギアホイールである。リングギアホイールは、レンジギアセレクタによってトランスミッションハウジングに容易に係止可能であるとよい。好ましくは、第１のレンジギアコンポーネントは、遊星ギアホイールキャリアであり、第２のレンジギアコンポ―ネントは、遊星ギア組の太陽ギアホイールである。これによって、頑丈かつ空間効率のよい構成が得られる。

【0024】

任意選択的に、トランスミッションは、カウンターシャフトギア係合装置を更に備える。カウンターシャフトギア係合装置は、第２のカウンターシャフトギアホイールをカウンターシャフトに選択的に共回転可能に接続し、これによって、第１のカウンターシャフトギアホイールを第２のカウンターシャフトギアホイールに選択的に駆動接続する。本明細書では、第１のカウンターシャフトギアホイールは、カウンターシャフトに恒久的に固定され、第２のカウンターシャフトギアホイールは、カウンターシャフトに回転可能に配置され、カウンターシャフトギア係合装置によってカウンターシャフトに選択的に共回転可能に接続されるとよい。これは、第２のカウンターシャフトギアホイールが第１のカウンターシャフトギアホイールの直径よりも大きい直径を有する時に、特に有用である。勿論、代替的に、第１のカウンターシャフトギアホイールをカウンターシャフトに選択的に共回転可能に接続させ、第２のカウンターシャフトギアホイールをカウンターシャフトに恒久的に固定することも可能である。

【0025】

任意選択的に、第１のギア面の第１の入力シャフトギアホイールと第１の主ギアホイールとのギア比は、第２のギア面の第２の入力シャフトギアホイールと第２の主ギアホイールとのギア比よりも大きい。これによって、車両を停止から加速する時にトルクを連続的に伝達しながら効率のよいギアシフトシーケンスを行うことが可能である。トランスミッションが２つのパワーユニットに接続される時、第２のギア面は、好ましくは、第１のギア面よりもパワーユニットの近くに配置され、第１のギア面は、第２のギア面よりもレンジギアの近くに配置される。

【0026】

任意選択的に、第１の主ギアホイールは、第１の入力シャフトギアホイール及び第１のカウンターシャフトギアホイールの各々に噛合って配置され、第２の主ギアホイールは、第２の入力シャフトギアホイール及び第１のカウンターシャフトギアホイールの各々に噛合って配置される。これによって、追加的なシャフトを有しない、従って、摩擦損失の低減されたコンパクトな構成が得られる。

【0027】

任意選択的に、主シャフトは、第２のレンジギアコンポーネントに共回転可能に固定される。従って、第１及び／又は第２の主ギアホイールを主シャフトに共回転可能に接続することによって、トルクは、主シャフト及びレンジギアの少なくとも第２のレンジギアコンポーネントを介して出力シャフトに伝達可能である。主シャフトは、この構成では、中空又は非中空のいずれであってもよい。

【0028】

任意選択的に、第２のギア係合装置は、第２のギア係合装置第１の状態において第２の主ギアホイールを主シャフトに駆動接続するように構成される。

【0029】

任意選択的に、第１のギア係合装置は、第１のギア係合装置第２の状態において第１の主ギアホイールを主シャフトに駆動接続するように構成される。

【0030】

任意選択的に、第２のギア面は、第１の入力シャフトに回転可能に配置された第１の入力シャフト第２のギアホイールを更に備え、トランスミッションは、第１の入力シャフト第２のギアホイールを第１の入力シャフトに選択的に共回転可能に接続するための第３のギア係合装置を更に備える。第１の入力シャフト第２のギアホイールは、本明細書では、第２の主ギアホイールと噛合って配置されるとよい。追加的な第１の入力シャフト第２のギアホイールによって、効率損失を低減させることができる。これは、特に車両の高速運転に有用であり、トルクは、レンジギアを用いることなく、両パワーユニットから第２のギア面を介して出力シャフトに伝達可能である。

【0031】

本発明の第２の態様によれば、少なくとも主目的は、請求項１５に記載のパワートレインによっても達成される。パワートレインは、第１のパワーユニット、第２のパワーユニット、及び本発明の第１の態様によるトランスミッションを備え、トランスミッションの第１の入力シャフトは、第１のパワーユニットに駆動接続され、トランスミッションの第２の入力シャフトは、第２のパワーユニットに駆動接続される。本発明によるパワートレインの利点及び有利な特徴は、本発明の第１の態様の前述の記載から明らかである。

【0032】

任意選択的に、第１のパワーユニット及び第２のパワーユニットの少なくとも一方は、電気機械である。両方のパワーユニットは、同じ形式の電気機械であってもよいし、又は異なる形式の電気機械であってもよい。パワーユニットの少なくとも一方は、代替的に内燃エンジンであってもよい。

【0033】

任意選択的に、パワートレインは、カウンターシャフトに駆動接続された又は駆動接続可能な動力取出し（ＰＴＯ）装置を更に備える。ＰＴＯ装置は、本明細書では車速と無関係に駆動される。何故なら、第１のパワーユニットからの動力をＰＴＯ装置を駆動するために用いながら、第２のパワーユニットからの動力を車両の推進のために用いることができるからである。これは、第１のギア係合装置を第１のギア係合装置中立状態に設定し、第２のギア係合装置を第２のギア係合装置第１の状態、又は適用可能であれば、第２のギア係合装置第２の状態に設定し、カウンターシャフトギア係合装置を（カウンターシャフトギアホイールが駆動接続されない）離脱状態に設定することによって、達成されるとよい。

【0034】

動力取出し装置は、動力取出し装置をカウンターシャフトに駆動接続するための選択的に係合可能なクラッチを備えるとよい。このクラッチによって、ＰＴＯ装置をカウンターシャフトから離脱させることによって、パワーユニットからの両方のトルクをＰＴＯ装置を駆動せずにプロペラシャフトを駆動するために用いることが可能である。

【0035】

任意選択的に、このクラッチは、歯付きクラッチである。移動中の車両が第２のパワーユニットのみによって推進されている時、第１のパワーニットを低回転速度又はゼロ回転速度に制御することによって、この歯付きクラッチを係合させることができる。

【0036】

本発明の第３の態様によれば、少なくとも主目的は、第２の態様によるパワートレインを備える車両によっても達成される。車両は、例えば、完全電動車であってもよいし、又は第１及び第２の電気機械に加えて少なくとも１つの内燃エンジンを備えるハイブリッド車であってもよい。本発明による車両の利点及び有利な特徴は、本発明の第１及び第２の態様の前述の記載から明らかである。

【0037】

本発明の更なる利点及び有利な特徴は、以下の記載及び従属請求項に開示される。

【0038】

以下、添付の図面を参照して、本発明の例示的な実施形態を更に詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】本発明の実施形態による車両を概略的に示す図である。

【図2】本発明の第１の実施形態によるトランスミッションを概略的に示す図である。

【図3】第１の状態にある図２のトランスミッションを通る動力流れを示す図である。

【図4】第２の状態にある図２のトランスミッションを通る動力流れを示す図である。

【図5】第３の状態にある図２のトランスミッションを通る動力流れを示す図である。

【図6】第４の状態にある図２のトランスミッションを通る動力流れを示す図である。

【図7】第５の状態にある図２のトランスミッションを通る動力流れを示す図である。

【図8】第６の状態にある図２のトランスミッションを通る動力流れを示す図である。

【図9】第７の状態にある図２のトランスミッションを通る動力流れを示す図である。

【図10】操作モードにある図２のトランスミッションを通る動力流れを示す図である。

【図11】本発明の第２の実施形態によるトランスミッションを概略的に示す図である。

【図12】本発明の第３の実施形態によるトランスミッションを概略的に示す図である。

【図13】本発明の第４の実施形態によるトランスミッションを概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0040】

図面は、本発明の例示的な実施形態を図式的に示し、必ずしも縮尺通りに描かれていない。図示かつ記載される実施形態が例示にすぎないこと及び本発明がこれらの実施形態に制限されないことを理解されたい。また、図面におけるいくつかの細部は、本発明を良好に図示かつ記載するために誇張されていることがあることに留意されたい。特に明記されない限り、図面の全体を通して同様の参照符号は、同様の要素を指すものとする。

【0041】

本発明の実施形態によるトラックの形態にある車両１００が、図１に概略的に示される。車両１００は、車両１００を推進するためのパワーユニットアセンブリ１５０を有するパワートレイン１１０を備える。パワーユニットアセンブリ１５０は、少なくとも２つの電気機械１３０，１４０の形態にあるパワーユニット１３０，１４０を備える。電気機械１３０，１４０は、トランスミッション１２０に接続され、車両の（図示されない）電気エネルギー貯蔵システムによって電力供給されるように構成される。トランスミッション１２０は、トルクをパワーユニットアセンブリ１５０からプロペラシャフト１６０に伝達するように構成される。プロペラシャフト１６０は、トランスミッション１２０を車両１００の被駆動輪１８０を駆動する被駆動軸１７０に接続するものである。車両は、動力取出し（ＰＴＯ）装置（図示せず）を更に備えてもよい。

【0042】

従って、図示される実施形態では、車両１００は、パワーユニットアセンブリ１５０によってのみ駆動されるように構成された完全電動車である。車両１００は、１つより多い被駆動軸、例えば、２つ以上の被駆動軸を有するように構成されるとよい。車両１００のパワーユニットアセンブリ１５０は、３つ以上の電気機械、例えば、３つ又は４つの電気機械を備えてもよい。また、車両は、電気機械１３０，１４０に加えて内燃エンジンを備えるハイブリッド車であってもよい。電気機械１３０，１４０は、電気モータ／発電機の形態にあってもよい。

【0043】

勿論、車両及びパワートレインは、多くの異なる構成を有してもよい。例えば、電気機械アセンブリ１５０及びトランスミッション１２０は、必ずしも車両の前部に設けられる必要がなく、例えば、車両の後車軸と組合わせて設けられてもよい。

【0044】

図２は、本発明の第１の実施形態によるトランスミッション１２０を備えるパワートレイン１１０の一部を示す。パワートレイン１１０は、第１の電気機械１３０、第２の電気機械１４０、及び任意選択的な動力取出し（ＰＴＯ）装置１９０を更に備える。トランスミッション１２０は、第１の電気機械１３０に駆動接続された第１の入力シャフト１と、第２の電気機械１４０に駆動接続された第２の入力シャフト２とを備える。トランスミッション１２０は、車両１００のプロペラシャフト１６０に駆動接続されるように構成された出力シャフト４と、中空主シャフト４３と、カウンターシャフト３とを更に備える。カウンターシャフト３は、ここでは、クラッチ６０を介してＰＴＯ装置１９０に駆動接続可能である。シャフト１，２，３，４，４３は、図にドット領域として示される軸受を用いてトランスミッションハウジング６に取り付けられる。シャフト１，２，３，４，４３は、ここでは、平行シャフトであり、出力シャフト４及び主シャフト４３は、長軸Ａに沿って延びている。主シャフト４３は、ここでは、出力シャフト４と同軸になるように出力シャフト４の周りに回転可能に配置される。第１の入力シャフト１は、長軸Ｂに沿って延び、第２の入力シャフト２は、長軸Ｃに沿って延び、カウンターシャフト３は、長軸Ｄに沿って延びている。例えば、軸Ａに沿って位置する視点から見た時、例示される実施形態では、軸Ａ，Ｂ，Ｃは、仮想三角形のコーナを形成する。但し、これは、必ずしも必要ではない。電気機械、従って、入力シャフトは、代替的に同軸に配置されてもよい。また、軸Ａ，Ｂ，Ｃは、共通面上に互いに位置ずれして延びてもよい。

【0045】

トランスミッション１２０の第１のギア面ＧＰ１は、第１の入力シャフト１に配置された第１の入力シャフトギアホイール１１と、主シャフト４３に回転可能に配置された第１の主ギアホイール４１と、カウンターシャフト３に配置された第１のカウンターシャフトギアホイール３１とを備える。図にドット領域として示される軸受が、中空主シャフト４３と出力シャフト４との間、及び第１の主ギアホイール４１と主シャフト４３との間に設けられる。第１のギア面ＧＰ１のギアホイール１１，３１，４１は、互いに駆動接続して配置される。すなわち、第１の主ギアホイール４１は、第１の入力シャフトギアホイール１１及び第１のカウンターシャフトギアホイール３１の各々と噛合って配置される。第１の入力シャフトギアホイール１１は、ここでは、第１の入力シャフト１に共回転するように恒久的に固定され、第１のカウンターシャフトギアホイール３１は、カウンターシャフト３に共回転するように恒久的に固定される。第１のギア面ＧＰ１は、軸Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対して直角に延びている。

【0046】

第２のギア面ＧＰ２は、第２の入力シャフト２に配置された第２の入力シャフトギアホイール２２と、出力シャフト４に回転可能に配置された第２の主ギアホイール４２と、カウンターシャフト３に回転可能に配置された第２のカウンターシャフトギアホイール３２とを備える。図にドット領域として示される軸受が、第２の主ギアホイール４２と出力シャフト４との間及び第２のカウンターシャフトギアホイール３２とカウンターシャフト３との間に設けられる。第１のカウンターシャフトギアホイール３１は、カウンターシャフトギア係合装置３３によって、第２のカウンターシャフトギアホイール３２に選択的に駆動接続可能である。カウンターシャフトギア係合装置３３は、この目的のために、カウンターシャフトギア係合装置３３が係合した状態において第２のカウンターシャフトギアホイール３２を選択的にカウンターシャフト３に共回転可能に固定するように構成される。カウンターシャフトギア係合装置３３が離脱した状態では、第２のカウンターシャフトギアホイール３２は、カウンターシャフト３に対して回転可能である。第２のギア面ＧＰ２のギアホイール２２，３２，４２は、互いに駆動接続して配置される。すなわち、第２の主ギアホイール４２は、第２の入力シャフトギアホイール２２及び第２のカウンターシャフトギアホイール３２の各々と噛合って配置される。第２の入力シャフトギアホイール２２は、ここでは、第２の入力シャフト２に共回転するように恒久的に固定される。第２のギア面ＧＰ２は、軸Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対して直角に延びている。

【0047】

高レンジギア又は低レンジギアに選択的に設定可能なレンジギアＲＧが更に設けられる。レンジギアＲＧは、少なくとも第１、第２、及び第３のレンジギアコンポーネント５１，５２，５３を備え、第１のレンジギアコンポ―ネント５１は、出力シャフト４に共回転可能に接続される。本実施形態では、レンジギアＲＧは、遊星ギア組から構成され、第１のレンジギアコンポーネント５１は、複数の遊星ギアホイール５４ａ，５４ｂを支持する遊星ギアホイールキャリア５１である。第２のレンジギアコンポーネント５２は、太陽ギアホイールであり、第３のレンジギアコンポーネント５３は、リングギアホイール５３である。

【0048】

トランスミッション１２０の第１のギア係合装置４４ａ，４４ｂが設けられる。第１のギア係合装置は、ここでは、アクチュエータ（図示せず）によって同時に作動可能な２つのスリーブ部材４４ａ，４４ｂから構成される。第１のギア係合装置４４ａ，４４ｂは、
－第１の主ギアホイール４１を第１のレンジギアコンポーネント５１、すなわち、遊星ギアホイールキャリア５１に駆動接続する、第１のギア係合装置第１の状態と、
－第１の主ギアホイール４１が第１及び第２のレンジギアコンポーネント５１，５２に対して回転することを可能にする、第１のギア係合装置中立状態と、
－第１の主ギアホイール４１を第２のレンジギアコンポ―ネント５２に駆動接続する、第１のギア係合装置第２の状態と
の１つに選択的に設定可能である。

【0049】

第２のギア係合装置４５ａ，４５ｂが更に設けられる。第２のギア係合装置は、ここでは、アクチュエータ（図示せず）によって同時に作動可能な２つのスリーブ部材４５ａ，４５ｂから構成される。第２のギア係合装置４５ａ，４５ｂは、
－第２の主ギアギアホイール４２を第２のレンジギアコンポ―ネント５２、すなわち、太陽ギアホイール５２に駆動接続する、第２のギア係合装置第１の状態と、
－第２の主ギアホイール４２が出力シャフト４及び第２のレンジギアコンポーネント５２に対して回転することを可能にする、第２のギア係合装置中立状態と、
－第２の主ギアホイール４２を出力シャフト４に共回転可能に接続する、第２のギア係合装置第２の状態と
の１つに選択的に設定可能である。

【0050】

スリーブ部材４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂは、例えば、クラッチスリーブ、クラッチカラー、係合スリーブ等と呼ばれることもある。スリーブ部材４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂをギアチェンジのために移動させるために、シフトフォーク（図示せず）が設けられるとよい。ギアシフトは、トランスミッション制御ユニット（図示せず）によって、例えば、電気アクチュエータ、油圧アクチュエータ、空圧アクチュエータを用いてシフトフォークを移動させることによって、制御されるとよい。

【0051】

主シャフト４３は、第２のレンジギアコンポーネント５２、すなわち、太陽ギアホイール５２に共回転可能に固定され、長軸Ａに沿った太陽ギアホイール５２の軸方向延長部と見なされることもある。従って、第２のギア係合装置第１の状態は、第２の主ギアホイール４２を（第２のレンジギアコンポーネント５２に恒久的に固定された）主シャフト４３に共回転可能に接続することによって達成される。

【0052】

レンジギアＲＧは、第３のレンジギアコンポーネント５３、すなわち、リングギアホイール５３をトランスミッションハウジング６に係止することによって、低レンジギアに設定可能である。レンジギアＲＧは、第１、第２、及び第３のレンジギアコンポーネント５１，５２，５３の少なくとも２つを共回転可能に接続し、これによって、レンジギアコンポーネント５１，５２，５３を（互いに対してではなく）トランスミッションハウジング６に対して回転することを可能にすることによって、高レンジギアに更に設定可能である。第１、第２、及び第３のレンジギアコンポーネント５１，５２，５３のいずれか２つは、この目的のために共回転可能に接続されるとよいが、図示の実施形態では、これは、リングギアホイール５３を左側に移動させ、これによって、リングギアホイール５３をトランスミッションハウジング６から離脱させ、遊星ギアホイールキャリア５１に固定することによって達成される。レンジギアセレクタ（図示せず）がこの目的のために設けられる。

【0053】

トラスミッション１２０は、ここでは、第１のギア面ＧＰ１の第１の入力シャフトギアホイール１１と第１の主ギアホイール４１とのギア比が第２のギア面ＧＰ２の第２の入力シャフトギアホイール２２と第２の主ギアホイール４２とのギア比よりも大きくなるように、構成される。更に、第２のカウンターシャフトギアホイール３２は、第１のカウンターシャフトギアホイール３１よりも大きい直径を有し、第１の主ギアホイール４１は、第２の主ギアホイール４２よりも大きい直径を有する。これらの異なる直径は、それぞれのギアホイールの異なる歯数を示す。第２のギア面ＧＰ２は、レンジギアＲＧのより近くに配置された第１のギア面ＧＰ１よりも電気機械１３０，１４０のより近くに配置される。

【0054】

図３－９は、車両１００を始動及び加速させるための第１の実施形態によるトランスミッション１２０を用いるギアシフトシーケンスにおける動力流れを示す。図示されるように、ギアシフトシーケンスの全体にわたって途切れない動力流れがもたらされる。動力流れは、図においてドット付き矢印として示される。

【0055】

図３では、トランスミッション１２０は、始動時の配置構成にある。この配置構成では、第１のギア係合装置４４ａ，４４ｂが第１のギア係合装置第２の状態に設定され、第２のギア係合装置４５ａ，４５ｂが第２のギア係合装置中立状態に設定される。カウンターシャフトギア係合装置３３は、第２のカウンターシャフトギアホイール３２をカウンターシャフト３に共回転可能に接続するように設定される。レンジギアＲＧは、リングギアホイール５３をトランスミッションハウジング６に固定することによって、低レンジギアに設定される。これによって、第１の電気機械１３０は、第１のギア面ＧＰ１、太陽ギアホイール５２、及び遊星ギアホイールキャリア５１を介して、出力シャフト４に駆動接続される。第２の電気機械１４０は、カウンターシャフト３及び第１のギア面ＧＰ１を介して出力シャフト４に駆動接続される。従って、電気機械１３０，１４０の両方を用いて車両１００を低速で推進することが可能である。この場合、電気機械１３０，１４０のそれぞれからのトルク伝達に種々のギア噛合が用いられ、これがギア噛合負荷の低減に役立つこととなる。

【0056】

車速を増大させる時、第２のギア係合装置４５ａ，４５ｂを第２のギア係合装置中立状態に維持しながら、カウンターシャフトギア係合装置３３を離脱させるとよい。これによって、第２の電気機械１４０から出力シャフト４へのトルク伝達が一時的に遮断される。レンジギアＲＧは、依然として低レンジギアに設定されており、第１のギア係合装置４４ａ，４４ｂも第１のギア係合装置第２状態に維持されている。ここで、第１の電気機械１３０によってのみ車両１００をゆっくりと駆動しながら、第２のギア係合装置４５ａ，４５ｂを第２のギア係合装置第１の状態にシフトする。

【0057】

図４では、第２のギア係合装置４５ａ，４５ｂは、第２のギア係合装置第１の状態にシフトされており、第１のギア係合装置４４ａ，４４ｂは、第１のギア係合装置第２の状態に維持されている。カウンターシャフトギア係合装置３３は、離脱されており、レンジギアＲＧは、低レンジギアに設定されている。これによって、第２の電気機械１４０からのトルクは、ドット付き矢印によって示されるように、第２の主ギアホイール４２及び主シャフト４３を介してレンジギアＲＧに伝達される。この構成では、トルクは、カウンターシャフト３を介して伝達されない。

【0058】

車速を更に増大させる時、第１のギア係合装置４４ａ，４４ｂを第１のギア係合装置中立状態にシフトし、第１の電気機械１３０からのトルク伝達を遮断し、第２の電気機械１４０によって車両を駆動しながら、カウンターシャフトギア係合装置３３をシフトし、第２のカウンターシャフトギアホイール３２をカウンターシャフト３に共回転可能に接続する。

【0059】

図５は、第２のカウンターシャフトギアホイール３２がカウンターシャフトギア係合装置３３によってカウンターシャフト３に共回転可能に接続された配置構成にあるトランスミッションを示す。この配置構成では、第１のギア係合装置４４ａ，４４ｂが第１のギア係合装置中立状態に設定され、第２のギア係合装置４５ａ，４５ｂが第２のギア係合装置第１の状態に設定され、レンジギアＲＧが低レンジギアに設定されている。動力は、第１のギア面ＧＰ１及び第２のギア面ＧＰ２の両方を用いて、カウンターシャフト３を介する曲がりくねった動力流れに沿って第１の電気機械１３０から出力シャフト４に伝達される。第２の電気機械１４０からの動力は、第２のギア面ＧＰ２を介して主シャフト４３に伝達され、これによって、レンジギアＲＧに伝達される。

【0060】

車速を更に増大させる時、カウンターシャフトギア係合装置３３を再び離脱させ、第１の電気機械１３０と出力シャフト４との間のトルク伝達を遮断し、その間、車両１００を第２の電気機械１４０を用いて駆動する。その後、図６に示されるように、第２のギア係合装置４５ａ，４５ｂを第２のギア係合装置第１の状態に維持しながら、第１のギア係合装置４４ａ，４４ｂを第１のギア係合装置第1の状態にシフトする。カウンターシャフトギア係合装置３３は、離脱されており、レンジギアＲＧは、低レンジギアに設定されている。この場合、動力は、カウンターシャフト３を経由することなく、第１の電気機械１３０から第１のギア面ＧＰ１を介して直接遊星ギアホイールキャリア５１を経て出力シャフト４に伝達される。第２の電気機械１４０からの動力は、カウンターシャフト３を経由することなく、第２のギア面ＧＰ２を介して主シャフト４３に伝達され、これによって、太陽ギアホイール５２に伝達される。

【0061】

車速を更に増大させるには、高レンジギアへのシフトが望ましい。第１の電気機械１３０からの動力が遊星ギアホイールキャリアを介して出力シャフト４に伝達される状態において、第２のギア係合装置４５ａ，４５ｂを第２のギア係合装置中立状態にシフトすることによって、第２の電気機械１４０から太陽ギアホイール５２を介するトルク伝達を遮断する。その後、リングギアホイール５３をトランスミッションハウジング６から離脱させ、遊星ギアホイールキャリア５１に共回転可能に接続する。その間、カウンターシャフトギア係合装置３３は、離脱された状態で維持される。その後、カウンターシャフトギア係合装置３３を係合させ、これによって、図７に示されるように、第２の電気機械１４０からカウンターシャフト３を介する動力流れが可能になる。

【0062】

更に高いギア比にシフトするために、カウンターシャフトギア装置３３を再び離脱させ、第２の電気機械１４０からの動力流れを遮断し、第１の電気機械１３０のみを用いて車両１００を駆動する。その後、第２のギア係合装置４５ａ，４５ｂを第２のギア係合装置第２の状態にシフトし、これによって、第２の電気機械１４０からのトルクを第２の主ギアホイール４２から（スリーブ部材４５ａによって第２の主ギアホイール４２に共回転可能に接続された）出力シャフト４に伝達させる。従って、この配置構成では、太陽ギアホイール５２及びカウンターシャフト３は、トルク伝達に用いられない。この配置構成は、図８に示される。

【0063】

車速を更に増大させるために、第１のギア係合装置４４ａ，４４ｂを第１のギア係合装置中立状態にシフトし、第１の電気機械１３０から出力シャフト４へのトルク伝達を遮断する。第２の電気機械１４０のみを用いて車両１００を駆動しながら、カウンターシャフトギア係合装置３３を再び係合させる。この場合、図９に示されるように電気機械１３０，１４０の両方を再び用いて、車両１００を推進することができる。電気機械１３０，１４０の両方からの動力は、第２のギア面ＧＰ２のスリーブ部材４５ａを介して出力シャフト４に伝達される。

【0064】

図１０に示されるように、ＰＴＯ操作モードにおいて、第２の電気機械１４０を車両１００の推進のために用いながら第１の電気機械１３０からの動力を用いてＰＴＯ装置１９０を駆動させるために、トランスミッション１２０が用いられてもよい。ここでは、レンジギアＲＧを低レンジギアに設定し、第１のギア係合装置４４ａ，４４ｂを第１のギア係合装置中立状態に設定し、第２のギア係合装置４５ａ，４５ｂを第２のギア係合装置第１の状態に設定し、カウンターシャフトギア係合装置３３を離脱させる。クラッチ６０をＰＴＯ装置に係合し、これによって、ＰＴＯ装置が、（第１のギア面ＧＰ１のギアホイールを介して第１の電気機械１３０によって駆動される）カウンターシャフト３によって駆動される。パワートレイン１１０のどの部分も、この操作モードでは、第１及び第２のパワーユニット１３０，１４０の両方に駆動接続されない。また、第１及び第２のギア係合装置４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂの両方をそれらの中立状態に設定し、カウンターシャフトギア係合装置３３及びクラッチ６０を係合させることによって、ＰＴＯ装置１９０を車速と無関係に駆動することが可能である。この場合、パワーユニット１３０，１４０のいずれも車両の推進のために用いることができない。勿論、他の操作モード、すなわち、電気機械１３０，１４０のいずれか１つからのトルクを出力シャフト４に伝達するためにカウンターシャフト３を用いる操作モードにおいて、クラッチ６０を係合することによってＰＴＯ装置１９０を駆動することも可能である。このような場合、ＰＴＯ装置１９０は、車速から独立して駆動されない。

【0065】

第２の実施形態によるトランスミッション１２０が、図１１に示される。トランスミッション１２０は、第２のギア面ＧＰ２に配置された第１の入力シャフト第２のギアホイール１２及びスリーブ部材から構成される第３のギア係合装置１３を備える点においてのみ、第１の実施形態と異なる。第１の入力シャフト第２のギアホイール１２は、第１の入力シャフト１に回転可能に配置され、第３のギア係合装置１３は、第３のギア係合装置１３が係合した状態において第１の入力シャフト第２のギアホイール１２を第１の入力シャフト１に選択的に共回転可能に接続するために配置される。第１の入力シャフト第２のギアホイール１２は、ここでは、第２の主ギアホイール４２と噛合って配置される。図１１には、図９に示される配置構成と同じように車両１００が高速で駆動される時のこの第１の入力シャフト第２のギアホイール１２を用いるトルク伝達が示される。図９に示される構成と図１１に示される構成との違いは、図９では、カウンターシャフトギア係合装置３３が係合されて曲がりくねった動力流れを可能にする一方、図１１では、カウンターシャフトギア係合装置３３が離脱され、第３のギア係合装置１３が係合される点にある。第３のギア係合装置１３の係合によって、カンターシャフト３を用いることなく、第１の電気機械１３０から第２のギア面ＧＰ２を介して出力シャフト４に向かう動力流れが可能になる。

【0066】

いくつかの実施形態では、第３のギア係合装置１３及びカウンターシャフトギア係合装置３３を作動させるための共通のアクチュエータ（図示せず）を設けることができる。この場合、トランスミッション１２０は、カウンターシャフトギア係合装置が離脱された時に第３のギア係合装置１３が係合されるように、又はその逆となるように構成される。カウンターシャフトギア係合装置３３及び第３のギア係合装置１３が離脱される中立位置も設けられるべきである。

【0067】

図１２は、第３の実施形態によるトランスミッション１２０を示す。トランスミッション１２０は、第２のギア面ＧＰ２の配置構成において第１の実施形態と異なる。第２のギア係合装置４５は、ここでは、単一スリーブ部材をから構成され、第２のギア係合装置４５は、２つの状態、すなわち、第２の主ギアホイール４２を主シャフト４３に共回転可能に接続する第２のギア係合装置第１の状態及び第２のギア係合装置中立状態の１つにのみ選択的に設定可能である。従って、第２のギア係合装置４５は、この実施形態では、第２のギアホイール４２を出力シャフト４に共回転可能に接続するために用いることができない。

【0068】

図１３は、第４の実施形態によるトランスミッション１２０を示す。トランスミッション１２０は、中空主シャフト４３に代わって中実主シャフト４３’が用いられるという点において、第３の実施形態と異なる。主シャフト４３’及び出力シャフト４は、共通の長軸Ａに沿って一列に並び、レンジギアＲＧは、２つのシャフト４３’，４に接続される。第２の主ギアホイール４２は、ここでは、主シャフト４３’に回転可能に配置され、軸受が第２の主ギアホイール４２と主シャフト４３’との間及び第１の主ギアホイール４１と主シャフト４３’との間に設けられる。第３の実施形態と同様、第２のギア係合装置４５は、単一のスリーブ部材から構成され、第２のギア係合装置４５は、第２のギア係合装置第１の状態及び第２のギア係合装置中立状態の１つにのみ選択的に設定可能である。図１３に示されるギア構成では、第２のギア係合装置４５は、第２のギア係合装置第１の状態に設定され、第１のギア係合装置４４ａ，４４ｂは、第１のギア係合装置第１の状態に設定される。カウンターシャフトギア係合装置３３が離脱され、これによって、カウンターシャフト３を介するトルク伝達がない。レンジギアＲＧは、高レンジギアに設定される。第１及び第２の電気機械１３０，１４０から出力シャフト４への動力が、ドット付き矢印によって示される。

【0069】

図示されないが、全ての実施形態において、補助ブレーキトルクを更にもたらすために、補助ブレーキが出力シャフト４に接続されてもよい。

【0070】

例えば、第１の実施形態の図１０に示されるＰＴＯ操作モードにおいてパワートレイン１１０を制御するための方法は、以下のステップを含むとよい。

【0071】

Ｓ１：第１のギア係合装置４４ａ，４４ｂを第１のギア係合装置中立状態に制御し、第２のギア係合装置４５ａ，４５ｂを第２のギア係合装置第１の状態又は第２のギア係合装置第２の状態に制御し、カウンターシャフトギア係合装置３３を離脱状態に制御し、クラッチ６０を係合状態に制御し、これによって、トランスミッション１２０のＰＴＯ操作モードを得る。

【0072】

Ｓ２：第１のパワーユニット１３０を動力取出し装置１９０を駆動するために必要な第１の回転速度又は第１のトルクに制御する。

【0073】

Ｓ３：第２のパワーユニット１４０をプロペラシャフト１６０を駆動するために必要な 第２の回転速度又は第２のトルクに制御する。

【0074】

パワートレイン１１０を制御するために及び本方法を実行するために、電子パワートレイン制御装置（図示せず）が設けられるとよい。パワートレイン制御装置は、この目的のために、第１のパワーユニット１３０を制御するための手段と、第２のパワーユニット１４０を制御するための手段と、少なくともギア係合装置４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂ，３３及びクラッチ６０を備えるトランスミッション１２０を制御するための手段とを備えるとよい。パワートレイン制御装置は、プロペラシャフト１６０を駆動するのに必要な第１のトルク要求及びＰＴＯ装置１９０を駆動するのに必要な第２のトルク要求に応じて、パワーユニット１３０，１４０及びトランスミッション１２０を制御するように構成されるとよい。

【0075】

パワートレイン制御装置は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、プログラム化可能なデジタル信号プロセッサ、又は他のプログラム化可能な装置を備えるとよい。従って、パワートレイン制御装置は、電子回路及び配線（図示せず）並びに処理回路（図示せず）を備え、これによって、車両１００の種々の部品又は車両１００の種々の制御ユニット、例えば、種々のセンサ、システム、及び制御ユニット、特に、車両１００内の電気システム又はサブシステムを制御する１つ又は複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）、例えば、車両１００の電気エネルギー貯蔵システム（図示せず）のエネルギー貯蔵システム制御ユニットと通信することができる。パワートレイン制御装置は、ハードウエア又はソフトウエア又は部分的にハードウエア又はソフトウエアのいずれかの形態にあるモジュールを備え、既知の伝送バス、例えば、ＣＡＮバス及び／又は無線機能を用いて通信してもよい。処理回路は、汎用プロセッサであってもよいし、又は特定プロセッサであってもよい。パワートレイン制御装置は、コンピュータプログラムコード及びデータを記憶するための不揮発性メモリを備えてもよい。従って、当業者は、パワートレイン制御装置が多くの異なる構成によって実施可能であることを認識するだろう。パワートレイン制御装置は、ここでは、単一ユニットとして説明されるが、互いに通信するように構成されたいくつかの異なる制御ユニット、例えば、パワーユニット１３０，１４０を制御するための及びトランスミッション１２０を制御するための個別の制御ユニットから形成されてもよい。

【0076】

本発明は、図面に基づき前述した実施形態に制限されないことを理解されたい。むしろ、当業者であれば、多くの変更及び修正が添付の請求項の範囲内においてなされ得ることを認識するだろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【外国語明細書】