特許 7591168 ハイブリッド駆動システム及び車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-19

(45)【発行日】2024-11-27

(54)【発明の名称】ハイブリッド駆動システム及び車両

(51)【国際特許分類】

   F16H 3/66 20060101AFI20241120BHJP

   F16H 3/72 20060101ALI20241120BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20241120BHJP

   B60K 6/547 20071001ALI20241120BHJP

   B60K 6/365 20071001ALI20241120BHJP

   B60K 6/40 20071001ALI20241120BHJP

【ＦＩ】

F16H3/66 A

F16H3/72 A

B60K6/48

B60K6/547

B60K6/365

B60K6/40

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023570321

(86)(22)【出願日】2022-04-12

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-04-19

(86)【国際出願番号】 EP2022059773

(87)【国際公開番号】W WO2022238075

(87)【国際公開日】2022-11-17

【審査請求日】2023-12-20

(31)【優先権主張番号】102021002533.4

(32)【優先日】2021-05-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】598051819

【氏名又は名称】メルセデス・ベンツ グループ アクチェンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓ－Ｂｅｎｚ Ｇｒｏｕｐ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １２０，７０３７２ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100101856

【弁理士】

【氏名又は名称】赤澤 日出夫

(72)【発明者】

【氏名】ツァイビッヒ，ヨナタン

(72)【発明者】

【氏名】ギット，カーステン

(72)【発明者】

【氏名】シルダー，トビアス

(72)【発明者】

【氏名】ハーン，ピーター

【審査官】小川 克久

(56)【参考文献】

【文献】独国特許出願公開第１０２０１７００６０８２（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－０３０３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１８００７１５４（ＤＥ，Ａ１）

【文献】特開２００９－００１０７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１４７４０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ３／６６

Ｆ１６Ｈ ３／７２

Ｂ６０Ｋ ６／４８

Ｂ６０Ｋ ６／５４７

Ｂ６０Ｋ ６／３６５

Ｂ６０Ｋ ６／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関（２）と、電気機械（３）と、少なくとも１つの副軸（１２）を介して出力する第１の平歯車副伝動装置（Ｂ）及び第２の平歯車副伝動装置（Ａ）、並びに第１の太陽歯車（８．１．１）、第１の遊星キャリア（８．１．２）、第１のリングギヤ（８．１．３）を含む第１の遊星歯車セット（８．１）及び第２の太陽歯車（８．２．１）、第２の遊星キャリア（８．２．２）、第２のリングギヤ（８．２．３）を含む第２の遊星歯車セット（８．２）を有する４軸式の遊星歯車装置（８）を具備する伝動装置（４）と、を備えるハイブリッド駆動システム（１）であって、
前記電気機械（３）のロータが前記第２のリングギヤ（８．２．３）に相対回転不可能に結合されている、又は結合可能であり、
前記第１の遊星キャリア（８．１．２）が前記第２の遊星キャリア（８．２．２）に恒久的に相対回転不可能に接続され、且つ主回転軸を中心に回転可能な前記第１の平歯車副伝動装置（Ｂ）の第１の入力軸（９）が前記第２の遊星キャリア（８．２．２）に相対回転不可能に接続され、前記主回転軸を中心に回転可能な前記第２の平歯車副伝動装置（Ａ）の第２の入力軸（１０）が前記第２の太陽歯車（８．２．１）に相対回転不可能に接続され、
前記第１の平歯車副伝動装置と前記第２の平歯車副伝動装置（Ｂ、Ａ）がそれぞれちょうど１つの平歯車対（１１、１４）を有し、前記遊星歯車装置（８）の前記４つの軸のうちの２つを相対回転不可能に接続するためのブロッキングシフト部材（ＳＫ）が設けられている、ハイブリッド駆動システム（１）において、
前記第１のリングギヤ（８．１．３）が前記内燃機関（２）のクランク軸（５）に結合されている、又は結合可能であり、前記第１の太陽歯車（８．１．１）が前記第２のリングギヤ（８．２．３）に恒久的に相対回転不可能に接続されていることを特徴とするハイブリッド駆動システム（１）。

【請求項2】

前記ブロッキングシフト部材（ＳＫ）は、前記主回転軸に沿って見て、前記２つの平歯車対（１１、１４）の間に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のハイブリッド駆動システム（１）。

【請求項3】

前記主回転軸に対して平行に配置され、出力歯車（１５）と相対回転不可能に接続されたちょうど１つの副軸（１２）が設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のハイブリッド駆動システム（１）。

【請求項4】

前記出力歯車（１５）は、前記主回転軸に沿って見て、前記遊星歯車装置（８）と前記平歯車対（１１、１４）との間に配置されていることを特徴とする、請求項３に記載のハイブリッド駆動システム（１）。

【請求項5】

前記内燃機関（２）の前記クランク軸（５）は、分離クラッチ（Ｋ０）を介して前記第１のリングギヤ（８．１．３）と結合可能であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動システム（１）。

【請求項6】

前記電気機械（３）及び／又は前記電気機械のロータと相対回転不可能に接続されたロータギヤ（６）が、軸方向（ａ）に見て、前記遊星歯車装置（８）に対して重なるように配置されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動システム（１）。

【請求項7】

第１のシフト部材（ＳＢ）が前記少なくとも１つの副軸（１２）と同軸に、且つ軸方向（ａ）において前記平歯車対（１１、１４）の間に配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のハイブリッド駆動システム（１）。

【請求項8】

第２のシフト部材（ＳＡ）が前記少なくとも１つの副軸（１２）と同軸に、且つ軸方向（ａ）において前記平歯車対（１１、１４）の間に配置されていることを特徴とする、請求項７に記載のハイブリッド駆動システム（１）。

【請求項9】

前記第１のシフト部材（ＳＢ）と前記第２のシフト部材（ＳＡ）が、結合シフト部材として形成され、且つ唯一の共通のシフトスリーブを用いて切替可能であることを特徴とする、請求項８に記載のハイブリッド駆動システム（１）。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動システム（１）と、追加の電気駆動システム（２２）とを備える車両（２１）であって、前記ハイブリッド駆動システム（１）を介して第１の車両車軸（２３）を駆動可能であり、前記電気駆動システム（２２）を介して別の車両車軸（２４）を駆動可能である、車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関と、電気機械と、少なくとも１つの副軸を介して出力する第１の平歯車副伝動装置及び第２の平歯車副伝動装置、並びに４軸式の遊星歯車装置を有する伝動装置と、を備えたハイブリッド駆動システムに関する。更に、本発明は、そのようなハイブリッド駆動システムを備えた車両に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、及び特許文献５から、それぞれ遊星歯車装置と少なくとも１つの平歯車副伝動装置を備えたハイブリッド駆動システムが知られている。

【0003】

内燃機関と電気機械を備えた車両のための従来のハイブリッド駆動システムは、例えば本出願人の特許文献６に記載されている。そこでは、２つの遊星歯車セットを有する４軸式の遊星歯車装置が使用され、この４軸式の遊星歯車装置を介して、電気機械と内燃機関がハイブリッド駆動システムの伝動装置に結合され、４軸式の遊星歯車装置に平歯車副伝動装置が結合されている。

【0004】

上記の従来技術の構造は、多くの機能を実現して非常に複雑であり、そのため特に軸方向において、すなわち主伝動装置軸若しくは２つの平歯車副伝動装置の入力軸の方向に非常に大きい設置スペースを必要とする。

【0005】

本発明の課題は、多数の有用な伝動装置機能を備えた、簡潔で、特に軸方向において非常に小型の構造を提供することである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】独国特許出願公開第１０２０１８００７１５４号公報

【文献】独国特許出願公開第１０２０１７２０３４７８号公報

【文献】独国特許出願公開第１０２０１６２１３７０９号公報

【文献】独国特許出願公表第１１２０１３００６９３６Ｔ５号公報

【文献】独国特許出願公開第１０２０１８２１３８７６号公報

【文献】独国特許出願公開第１０２０１７００６０８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明によれば、この課題は、請求項１の特徴、ここでは特に請求項１の特徴部分に記載の特徴を備えたハイブリッド駆動システムによって解決される。本発明によるハイブリッド駆動システムの有利な構成及び発展形態は、従属請求項から明らかになる。請求項１０には、更に、同様に上記課題を解決する、そのようなハイブリッド駆動システムを備えた車両が記載される。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明によるハイブリッド駆動システムは、特に車両駆動部として用いられる。ハイブリッド駆動システムは、内燃機関と、少なくとも１つの電気機械と、２つの平歯車副伝動装置及び４軸式の遊星歯車装置を有する伝動装置とを備えている。遊星歯車装置には２つの遊星歯車セットが設けられ、第１の遊星歯車セットは、第１の太陽歯車、第１の遊星キャリア及び第１のリングギヤを含めて、第２の遊星歯車セットは、第２の太陽歯車、第２の遊星キャリア及び第１のリングギヤを含めて形成されている。その場合、第１のリングギヤは内燃機関のクランク軸に結合されているか、又は好ましくは分離クラッチを介して、及び場合によってはねじり振動ダンパを介して結合可能である。第１の太陽歯車は、第２のリングギヤに恒久的に相対回転不可能に接続され、且つ電気機械のロータと直接、又は別の伝動装置部材を介して間接的に相対回転不可能に結合されているか、又は結合可能であり、ロータ自体は第２のリングギヤに結合されているか、又は結合可能である。遊星歯車セットの２つの遊星キャリアは、恒久的に相対回転不可能に互いに接続され、更に、伝動装置の主回転軸を中心に回転可能な第１の平歯車副伝動装置の第１の入力軸と接続されている。伝動装置の主回転軸を中心に回転可能な第２の平歯車副伝動装置の第２の入力軸自体は、第２の太陽歯車と相対回転不可能に接続されている。その場合、第１及び第２の平歯車副伝動装置はそれぞれちょうど一対の平歯車を有し、それにより簡潔で小型な構造が実現される。更に、可能な限り多数のギヤ段の選択において高いフレキシビリティを可能にするために、遊星歯車装置の４つの軸のうちの２つを相対回転不可能に接続するためのブロッキングシフト部材が設けられている。その場合、特に、一方の平歯車副伝動装置の変速比を、もう一方の平歯車副伝動装置の変速比よりはるかに大きくすることができる。

【0009】

その場合、本発明において意図される相対回転不可能とは、回転可能に支承されている２つの部材の相対回転不可能な接続又は結合が、これらの２つの部材が互いに同軸に配置され、これらの２つの部材が同じ角速度で周回するように互いに接続されていることを意味すると理解されるべきである。本発明において意図される軸方向に、又は主回転軸に沿ってとは、常にこの主回転軸に対しての軸方向を意味し、この主回転軸はまた、平歯車副伝動装置の２つの同軸の入力軸の回転軸と一致する。

【0010】

その場合、本発明によるハイブリッド駆動システムの記載される構造によって、従来のコンセプトとの比較において、平歯車副伝動装置の逆接続が達成される。これによって、電気機械を強制的に逆回転動作させることが可能である。このことにより、最終的に電気機械の回転数の２つのゼロ点通過が生じ、これらを仮想ギヤの意味での追加段として最適に利用できる。

【0011】

強制された回転数の逆転はまた、その他に、中間ギヤにおける内燃機関と電気機械との間のあまり良くない回転数比を改善する。これまで２つの機械を最適には利用できなかったが、中間ギヤにおいて内燃機関と電気機械が同じ変速比を有することで、２つの機械を可能な限り良好に利用することができる設計を実装することが可能になる。

【0012】

更に、とりわけ上のギヤにおいて非常に良好な動力伝達効率を達成することができ、そのこともまた効率に、したがって最終的には本発明によるハイブリッド駆動システムの動力伝達効率及びエネルギー消費量に非常に有利に作用する。

【0013】

本発明によるハイブリッド駆動システムの非常に有利な発展形態では、それぞれ第１の平歯車副伝動装置及び第２の平歯車副伝動装置の２つの平歯車対が、それぞれの平歯車副伝動装置の２つの入力軸に沿って軸方向に見て２つの平歯車対の間に、遊星歯車装置のシャフトのうちの２つをブロックするためのブロッキングシフト部材が配置されるように、互いに配置されている。

【0014】

それによって、軸方向において極めて小型な構造が可能になり、非常に高い変速幅、すなわち最高速ギヤと最低速ギヤとの間の非常に大きく異なる変速比が可能になる。したがって、４軸式の遊星歯車装置、内燃機関、及び電気機械を上記の配置で使用することによって、本発明によるハイブリッド駆動システムを用いて多数の機能を簡単に、且つ効率的に実現することができる。

【0015】

本発明によるハイブリッド駆動装置の極めて有利な発展形態によれば、主回転軸に対して平行に配置され、出力歯車と相対回転不可能に接続されたちょうど１つの副軸が設けられていることを企図することができる。ちょうど１つの副軸は、軸方向に対して横方向に伝動装置の非常に小型な構造を可能にする。

【0016】

その場合、その非常に有利な発展形態によれば、軸方向において、すなわち主回転軸に沿って見て、遊星歯車装置と２つの平歯車副伝動装置との間に配置することができる。

【0017】

その場合、本発明によるハイブリッド駆動システムの有利な一実施形態によれば、内燃機関若しくはそのクランク軸は、すでに上記で示唆したように、分離クラッチを介して遊星歯車装置の第１のリングギヤに接続されていてもよい。ここで、追加で、又は分離クラッチとコンパクトに一体化させた形で、ねじり振動を減衰又は吸収するためのデュアルマスフライホールを設けることができる。ねじり振動ダンパの代替的な構造も考えられる。分離クラッチ自体は、伝動装置若しくは伝動装置の遊星歯車装置を内燃機関から分離することによって、純粋に電気的な動作を可能にし、そのことが、本発明によるハイブリッド駆動システムの機能性向上の可能性を相応に高める。ここで、分離クラッチ自体は、形状結合式に形成されていてもよいし、摩擦結合式に形成されていてもよい。特に、分離クラッチは、その構造がとりわけ簡潔で小型なものであるようにするために、同期を伴わない形状結合式に実現することもできる。必要とされる場合、電気機械を介して回転数の調整を行うことができる。

【0018】

その場合、電気機械又は電気機械のロータのロータギヤは、軸方向に見て遊星歯車セットに対して重なるように配置されている。好ましくは、２つの平歯車副伝動装置の入力軸及びクランク軸に対してとりわけ軸平行に配置されている電気機械のこの配置も、軸方向における非常に小型の構造を可能にする。有利な発展形態によれば、電気機械の接続は、ここでは別の伝動装置部材を介して、例えば平歯車伝動装置、ベルト駆動部、チェーン駆動部等を介して行うことができる。

【0019】

本発明によるハイブリッド駆動システムの非常に好適な発展形態では、第１の平歯車副伝動装置のためのシフト部材を、副軸に対して同軸に配置することができ、且つ軸について平歯車対の間に配置することができる。つまり、第１の平歯車副伝動装置のためのシフト部材の、副軸に対するそのような同軸の配置は、第１の平歯車対における入力軸の領域において固定歯車を用い、また相応に、少なくとも１つの副軸、上述の構成によればちょうど１つの副軸におけるアイドラ歯車を用いる。原理的には、そのようなシフト部材が、副軸におけるいずれの軸位置においても、これに同軸に配置することができる。特に有利には、シフト部材が２つの平歯車対の間に設けられている。この場合、第１のシフト部材は、軸方向においてブロッキングシフト部材と同じ設置スペースを利用し、それにより軸方向において追加の設置スペースは必要とされない。

【0020】

ここで、本発明において意図される同軸とは、回動可能に支承されている一方の部材が、回動可能に支承されている他方の部材、例えば軸に対して同軸に設けられており、それによって、それら２つの部材の回転軸がそれぞれ一致している、又は整列されていることと解される。更に、本発明によれば、歯車対又は平歯車対は、平行な回転軸を有し、且つそれらの回転軸に対して垂直な平面に関して、歯車セット平面と称される共通の平面に配置されている、相互に係合された２つの複数の歯車又は平歯車であると解される。

【0021】

極めて有利な発展形態によれば、第２のシフト部材も副軸と同軸に、且つ軸方向において平歯車対の間に位置する。したがって、他の平歯車対でも副軸にアイドラ歯車が配置されることになる。

【0022】

その場合、これらの着想の非常に有利な発展形態によれば、２つのシフト部材を結合シフト部材として形成することができ、且つ唯一の共通のシフトスリーブを用いて切替可能にすることができ、それにより一方では可能な限り簡潔な、且つ軸方向における小型な構造が実現され、他方で部品とアクチュエータ系に関する複雑さが更に低減される。

【0023】

したがって、本発明による車両では、車両が上記の実施形態のうちの１つによるハイブリッド駆動システムを有し、ハイブリッド駆動システムから機械的に独立して形成された電気駆動システムが追加で設けられている。それによって、駆動部を非常にフレキシブルに使用できるようになる。例えば、それにより電気的な後退ギヤを実現でき、それにより伝動装置にそのような電気的後退ギヤを設ける必要がない。その場合、更に、ハイブリッド駆動システムによって、車両の１つの車軸が駆動されるのに対して、電気駆動システムは、車両のもう１つの車軸を駆動し、それにより例えば、発進及び後退のために、純粋に電気的な動作で１つの車軸が利用され、ハイブリッド駆動システムを用いてもう１つの車軸が利用される。更に、必要な場合、両方の車軸を利用することができ、それにより例えば、乗用車に適用した場合、全輪駆動システムが得られる。

【0024】

この構造は、ハイブリッド駆動システムにおいて電気機械の発電機動作で生成された電力を純粋に電気的な駆動システムに送ることも可能にし、それによりこの駆動システムの動作は、バッテリの充電状態に依存しない。その場合、本発明によるハイブリッド駆動システムでは、ハイブリッド駆動システムの電気機械の発電機範囲が大きくなる。次に、第２の純粋に電気的に駆動される車軸と組み合わせて、前記範囲を内燃機関の追加の回転数調整のために利用することができる。その場合、前述したように、ハイブリッド駆動システムの電気機械から純粋に電気的に駆動される車軸の電気機械に電力を直接伝達することができる。その場合、構造全体がバッテリを用いることなく、又は前述したようにバッテリの充電状態に関係なく動作されるか、又は動作することもできる。更に、これによって、内燃機関の他の動作点を実現することができる。とりわけ車両のこの構造で明らかになる別の利点は、本発明によるハイブリッド駆動システムの伝動装置内の第１の固定ギヤから最後の固定ギヤまでの幅が比較的大きいことである。この固定ギヤ若しくは機械的ギヤの大きい幅と、これらのギヤの間に仮想ギヤの形態の追加のトルク段を提供する可能性とが、とりわけ純粋に電気的に駆動される車軸との組み合わせにより、例えばサイズや重量等が非常に大きく異なることから駆動部に対する要件が様々に異なる多数の異なった車両に、本発明によるハイブリッド駆動システムを実装することを可能にする。すなわち、本発明によるハイブリッド駆動システムは、設計上及び開発技術上の大幅な調整を必要とせずに、一連の異なる型式に対してフレキシブルに利用することができ、そのことがそのような車両における本発明によるハイブリッド駆動システムの使用を極めて効率的で、安価なものにする。

【0025】

本発明によるハイブリッド駆動システムの更に有利な構成は、各図を参照して以下において更に詳細に説明する２つの実施例からも明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明によるハイブリッド駆動システムの第１の可能な実施形態の模式図である。

【図2】図１の本発明によるハイブリッド駆動システムの可能な状態を説明するためのシフトテーブルである。

【図3】ギヤ段に対するハイブリッド駆動システムの伝動装置の全変速比と電気機械の変速比の経過を示す図である。

【図4】そのようなハイブリッド駆動システムと追加の電気駆動システムを備えた車両の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

図１では、内燃機関２と電気機械３を備えるハイブリッド駆動システム１が見て取れる。電気機械３のロータは、ロータギヤ６に相対回転不可能に接続され、ロータギヤは、伝動装置部材としての中間歯車７を介して、全体が４で示される伝動装置の４軸式の遊星歯車装置８に結合されている。その場合、伝動装置４は、その主回転軸に対して上半分のみが示されている。

【0028】

その場合、４軸式の遊星歯車装置８は、第１の遊星歯車セット８．１、及び軸方向にこれに隣接する第２の遊星歯車セット８．２を含む。第１の遊星歯車セット８．１は、第１の太陽歯車８．１．１、及び複数の遊星歯車を有するが、そのうちの１つのみが示されている第１の遊星キャリア８．１．２を含む。第１のリングギヤ８．１．３は、周方向で外側の末端を形成する。第２遊星歯車セット８．２の構造はこれに対応する。第２の遊星歯車セットは、第２の太陽歯車８．２．１、第２の遊星キャリア８．２．２、及び第２のリングギヤ８．２．３を有する。

【0029】

第１の遊星歯車セット８．１の第１のリングギヤ８．１．３は、分離クラッチＫ０と、任意のねじり振動ダンパ１３とを介して内燃機関２のクランク軸５に接続可能である。好ましくは同期を伴わない形状結合式クラッチとして形成され得る分離クラッチＫ０が閉じられると、内燃機関２若しくはそのクランク軸５が必要な場合に第１のリングギヤ８．１．３に相対回転不可能に結合することができる。２つの遊星歯車キャリア８．１．２及び８．２．２は、一方では相対回転不可能に互いに結合され、他方で第１の入力軸９に結合されている。第１の入力軸９を介して、この第１の入力軸と同軸及び相対回転不可能に配置された第１の固定歯車ＦＢが駆動され、この第１の固定歯車は、第１のアイドラ歯車ＬＢを駆動し、固定歯車とアイドラ歯車は一緒に第１の平歯車対１１を形成する。その場合、この第１の平歯車対１１は、第１の平歯車副伝動装置Ｂの唯一の平歯車対であり、この歯車対の第１のアイドラ歯車ＬＢは、副軸１２と同軸に配置され、必要な場合に第１のシフト部材ＳＢを介してこの副軸に相対回転不可能に接続することができる。第２の平歯車副伝動装置Ａは、第１の入力軸９と同軸に位置する第２の入力軸１０上に固定歯車ＦＡを含む。第２の入力軸は、遊星歯車装置８の第２の遊星歯車セット８．２の第２の太陽歯車８．２．１に恒久的に相対回転不可能に接続されている。第２の入力軸１０は、第１の入力軸９の周りに輪状歯車として形成されている。この場合、副軸１２と同軸に配置された第２のアイドラ歯車ＬＡは、第２の平歯車対１４と、これに伴い第２の平歯車副伝動装置Ａを補完し、第２のアイドラ歯車は、この１つの平歯車対、すなわち第２の平歯車対１４のみを含む。第２のシフト部材ＳＡを介して、第２のアイドラ歯車ＬＡは、必要な場合に副軸１２に相対回転不可能に接続可能である。

【0030】

遊星歯車装置８、第１の入力軸９、及び第２の入力軸１０は、有利には全部が互いに同軸に配置されるか、若しくは同じ回転軸を有する。

【0031】

副軸１２自体は、常に伝動装置４の主回転軸に関係する軸方向ａにおいて一部分で出力歯車１５を支持する。この出力歯車は、ここに模式的に示されたディファレンシャル１６と噛合い、ハイブリッド駆動システム１を装備した車両２１（図４を参照）の従動車軸２３がこのディファレンシャルを介して駆動される。

【0032】

その場合、出力歯車１５は、遊星歯車装置８と第２の平歯車副伝動装置Ａとの間に位置する。したがって、ディファレンシャル１６は、少なくとも部分的に軸方向で電気機械３の隣にスライドすることができる。これらは軸方向に重なることもできるが、そのことを一平面に全部が示される歯車セット配置図１に示すことはできない。ディファレンシャル１６は、内燃機関２の可能な限り近くに寄ることができ、そのことが設置スペースに関して有利となる。

【0033】

それに代えて、遊星歯車装置８及び平歯車対１１、１４の直径が対応する場合、副軸１２に相対回転不可能に接続された出力歯車１５の配置を遊星歯車装置８に対して軸方向に重なるように形成することも考えられよう。このことによっても、ディファレンシャル１６を内燃機関２の非常に近いところに寄せることができ、そのことが小型な構造と、車両２１に典型的に存在する設置スペースの理想的な利用を有利に可能にする。

【0034】

２つの変形形態によって、特に、車両２１の進行方向に対して横方向の取り付けが問題なく可能になる。

【0035】

ここに示される実施例では、第１のシフト部材ＳＢ及び第２のシフト部材ＳＡは統合されて組み合わせ結合シフト部材とされている。これらの２つのシフト部材ＳＡ、ＳＢの原理的に考えられる摩擦シフト部材としての実施形態と並んで、２つのシフト部材ＳＡ及びＳＢを唯一のアクチュエータを介して共通のシフトスリーブ及び形状結合式のシフト部との組み合わせシフト部材として形成するこの変形形態は理想的である。配置に関しては、このシフト部材は、好ましくは、ここに示すように第２の平歯車対１４の、遊星歯車装置８とは反対側に、したがって副軸１２上の２つの平歯車対１１、１４の間に配置されていてもよい。したがって、その場合、第１、第２、又は両方の平歯車対１１、１４を選択的に出力歯車１５に接続することができる。

【0036】

遊星歯車装置８の部材のうちの２つ、ここに示される実施例では、２つの遊星歯車キャリア８．１．２及び８．２．２と、これらに相対回転不可能に接続された第１の入力軸９及び第２の入力軸１０に相対回転不可能に接続された第２の太陽歯車８．２．１は、ここでも好ましくは同期を伴わない形状結合式のシフト部材として形成されているブロッキングシフト部材ＳＫを介して互いに接続することができる。それらのエレメントが相応の回転数である場合、遊星キャリア８．１．２及び８．２．２を第２の太陽歯車８．２．１に接続することによって遊星歯車装置８のエレメント間の相対運動を実現することができる。その場合、遊星歯車装置８はブロックとして周回し、そのためシフト部材ＳＫは一般にブロッキングシフト部材ＳＫと称される。その場合、ブロッキングシフト部材ＳＫは、２つの入力軸９、１０、若しくは第２の入力軸１０と、第１の入力軸９に相対回転不可能に接続された第１の平歯車副伝動装置Ｂの固定歯車ＦＢとを互いに接続する。ブロッキングシフト部材は、２つのシフト部材ＳＡ、ＳＢと同じ軸方向ａの設置スペース内に位置するように配置されている。それによって、このブロッキングシフト部材ＳＫのための追加の軸方向ａの設置スペースを節約でき、それに対応して伝動装置４の構造全体を小型に実現することができる。

【0037】

その場合、２つの平歯車副伝動装置Ａ、Ｂは、殊に非常に大きく異なる変速比を有することができ、第２の平歯車副伝動装置Ａの変速比は、第１の平歯車副伝動装置Ｂの変速比よりはるかに大きくなる。このことは機械的ギヤの広い幅を可能にし、これによりハイブリッド駆動システム１の利用可能なギヤの幅を相応に広くすることを可能にする。図２の図示にシフトテーブルが示されている。ここでは、第１の列にギヤ段が示されている。第１ギヤ段はＧ１で示される。これは機械的な固定ギヤであり、これには、後から更に詳しく説明されることになる電気機械３を相応に使用することによって達成できる中間ギヤとしての仮想ギヤ段として形成されている第２ギヤ段Ｖ２及び第３ギヤ段Ｖ３が続く。次に、第４ギヤ段Ｇ４が再び固定ギヤとして形成され、第５ギヤ段Ｖ５及び第６ギヤ段Ｖ６が再び仮想ギヤとして形成されている。更には、固定ギヤの形態の第７ギヤ段Ｇ７が続く。

【0038】

第２の列には、第１のリングギヤ８．１．３と副軸１２との間、つまり内燃機関２のクランク軸５と出力部との間の内燃機関全変速比が略語ｉＶＭで示されている。第１ギヤ段Ｇ１では、この変速比は値１４を有し、その後、第７ギヤ段Ｇ７の値２まで減少する。続く３つの列は、それぞれシフト部材ＳＡ、ＳＢ及びブロッキングシフト部材ＳＫの位置を示す。その場合、「ｘ」でシフト部材が係合されたことが示され、「－」でシフト部材が係合解除されたことが示される。すなわち、第１ギヤ段Ｇ１では、遊星歯車装置８が相応にブロックされ、第２の平歯車副伝動装置Ａの第２のシフト部材ＳＡが閉じ、それによりこれを介して出力される。次いで、第２ギヤ段Ｖ２と第３ギヤ段Ｖ３では、ブロッキングシフト部材ＳＫが開かれ、第２ギヤ段Ｖ２及び第３ギヤ段Ｖ３が、シフト部材ＳＡ、ＳＢの位置がそのまま変わらず、次の図をもとにして更に詳しく説明される電気機械３の相応の動作によって実施される。

【0039】

次いで、次の固定ギヤである第４ギヤ段Ｇ４では、第２のシフト部材ＳＡに加えて、第１のシフト部材ＳＢが係合される。続いて、第５ギヤ段Ｖ５では、第２のシフト部材ＳＡが開かれ、電気機械を介して第５及び第６ギヤ段Ｖ５、Ｖ６が順番に実現される。次に、最後の固定ギヤである第７ギヤ段Ｇ７では、第１のシフト部材ＳＢが閉じることに加えてブロッキングシフト部材ＳＫも閉じられる。

【0040】

図３では、このシフト手順が再度示され、実線、及びこの場合も符号ｉＶＭで、図２のテーブルに対応して内燃機関全変速比が示されるのに対して、破線、及び符号ｉＥＭで、第１の太陽歯車８．１．３、すなわち遊星歯車装置８における電気機械の接続部と、副軸１２との間の全変速比が示されている。その場合、ハッチングされたブロックで、電気機械３の発電機動作が示され、クロスハッチングでモータ動作が示される。これは、実線で示される内燃機関全変速比を上記のテーブルの意味において取得するために、ｘ軸上にプロットされた個々のギヤ段Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６、Ｇ８７では、最初の２つのギヤ段Ｇ１及びＶ２において電気機械３が正方向に回転し、ハッチングされた帯によって示されるように、発電機として動作することを意味する。それに続いて、第３の仮想ギヤである第３ギヤ段Ｖ３では、電気機械が停止し、すなわち回転数がゼロであり、それに応じてｙ軸にプロットされるような対応する変速比を有する。第４ギヤである第４ギヤ段Ｇ４では、電気機械３が、クロスハッチングで示されるようにモータ動作であるが、負の、すなわち最初の２つのギヤ段Ｇ１及びＶ２とは逆の符号の回転方向で動作する。次いで、仮想の第５ギヤ段Ｖ５では、電気機械３は、引き続き逆の回転方向で再びその発電機動作に切り替わり、その後、再び第６の仮想ギヤ若しくは第６ギヤ段Ｖ６になり、続いて、第７ギヤ段Ｇ７で、モータ動作で、すなわち２つの最初のギヤ段Ｇ１及びＶ１における以前の発電機動作と同じ正の回転方向で動作する。

【0041】

したがって、ｙ軸上のゼロ線よりも下の負の変速比の領域は負の回転方向を示し、負の回転方向では、電気機械３は、モータ動作及び発電機動作の両方で内燃機関２とは逆に回転するのに対して、ゼロ線より上の領域では、電気機械３は、同様にモータ動作及び発電機動作の両方で、内燃機関２の回転方向と同じ正の回転方向になる。

【0042】

次に、ハイブリッド駆動システム１は、特に図４に示される車両２１を駆動するために使用することができる。その場合、ハイブリッド駆動システム１の簡潔な、且つ必要な部品点数を減らした構造は、とりわけ、例えば後退ギヤを形成する、及び／又は発進を実現するか、或いはハイブリッド駆動システム１を補完する形で補助することができる純粋に電気的な追加の駆動システム２２と組み合わせることで意味をなす。その場合、特に、ハイブリッド駆動システム１及び電気駆動システム２２は、１つの、ここでは例えばハイブリッド駆動システム１が車両２１の第１の従動車軸、例えばフロント車軸２３を駆動し、電気駆動システム２２がもう１つの従動車軸、ここではリア車軸２４を駆動するように配置することができる。その場合、両頭矢印２５で示される２つのシステム１、２２の結合は、図示されない駆動制御装置及び同様に図示されないバッテリシステムを介して純粋に電気的に行われる。

【0043】

その場合、ハイブリッドシステム１を介してその電気機械３を発電機動作させることができ、それにより電気駆動システム２２に電力が供給されるため、駆動部の電気的補助は、バッテリがほとんど空になってもなお可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】