(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】2023-05-23
(54)【発明の名称】ドライブ・トレイン
(51)【国際特許分類】
F16H 3/087 20060101AFI20230516BHJP
F16H 3/10 20060101ALI20230516BHJP
B60K 1/02 20060101ALI20230516BHJP
【ＦＩ】
F16H3/087
F16H3/10
B60K1/02
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022547293
(86)(22)【出願日】2020-02-06
(85)【翻訳文提出日】2022-09-28
(86)【国際出願番号】 GB2020050272
(87)【国際公開番号】W WO2021156585
(87)【国際公開日】2021-08-12
(31)【優先権主張番号】2001472.6
(32)【優先日】2020-02-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521268211
【氏名又は名称】ゼロシフト トランスミッションズ リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000855
【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】クイン、ニール
【テーマコード（参考）】
3D235
3J528
【Ｆターム（参考）】
3D235AA01
3D235BB18
3D235BB23
3D235BB27
3D235CC12
3D235GB03
3D235HH33
3J528EA09
3J528EA25
3J528EB35
3J528EB37
3J528EB63
3J528EB80
3J528EB85
3J528FB04
3J528FB05
3J528FB12
3J528FC32
3J528FC42
3J528FC59
3J528FC64
3J528GA01
3J528GA08
3J528HA03
3J528HA23
(57)【要約】
第１の電気モータＭ１と、第２の電気モータＭ２と、トランスミッション・システム２とを含み、トランスミッション・システム２は、第１の電気モータＭ１に駆動可能に連結された第１の入力シャフト３と、第２の電気モータＭ２に駆動可能に連結された第２の入力シャフト５と、第１の入力シャフト３に回転可能にマウントされた第１のギア要素１１及び第２の入力シャフト５に回転可能にマウントされた第２のギア要素１３を含む第１のギア・トレイン９と、第１の入力シャフト３に回転可能にマウントされた第３のギア要素１７及び第２の入力シャフト５に回転可能にマウントされた第４のギア要素１９を含む第２のギア・トレイン１５と、第１のギア要素及び第３のギア要素１１、１７を第１の入力シャフト３とともに回転するように選択的にロックするか、又は第２のギア要素及び第４のギア要素１３、１９を第２の入力シャフト５とともに回転するように選択的にロックするように構成されたギア・セレクタ組立体３７とを含み、ギア・セレクタ組立体３７、３９が、以下のモード：ギア要素１１、１７；１３、１９を順トルク方向及び逆トルク方向でシャフト３；５とともに回転するようにロックするモード、ギア要素１１、１７；１３、１９を順トルク方向でシャフト３；５とともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及びギア要素１１、１７；１３、１９を逆トルク方向でシャフト３；５とともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、その各ギア要素１１、１７；１３、１９のそれぞれをその各シャフト３；５とともに回転するようにロックするように構成されている、ドライブ・トレイン１。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の電気モータと、第２の電気モータと、トランスミッション・システムとを含み、前記トランスミッション・システムは、前記第１の電気モータに駆動可能に連結された第１の入力シャフトと、前記第２の電気モータに駆動可能に連結された第２の入力シャフトと、前記第１の入力シャフトにマウントされた第１のギア要素及び前記第２の入力シャフトにマウントされた第２のギア要素を含む第１のギア・トレインと、前記第１の入力シャフトにマウントされた第３のギア要素及び前記第２の入力シャフトにマウントされた第４のギア要素を含む第２のギア・トレインと、前記第１のギア要素及び前記第３のギア要素を前記第１の入力シャフトとともに回転するように選択的にロックするか、又は前記第２のギア要素及び前記第４のギア要素を前記第２の入力シャフトとともに回転するように選択的にロックするように構成されたギア・セレクタ組立体とを含み、前記ギア・セレクタ組立体が、以下のモード：前記ギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向で前記シャフトとともに回転するようにロックするモード、前記ギア要素を前記順トルク方向で前記シャフトとともに回転するようにロックし、前記逆トルク方向にはロックしないモード；及び前記ギア要素を前記逆トルク方向で前記シャフトとともに回転するようにロックし、前記順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、その各ギア要素のそれぞれをその各シャフトとともに回転するようにロックするように構成されている、ドライブ・トレイン。
【請求項2】
第１の電気モータと、第２の電気モータと、トランスミッション・システムとを含み、前記トランスミッション・システムは、前記第１の電気モータに駆動可能に連結された第１の入力シャフトと、前記第２の電気モータに駆動可能に連結された第２の入力シャフトと、前記第１の入力シャフトに回転可能にマウントされた第１のギア要素及び前記第２の入力シャフトに回転可能にマウントされた第２のギア要素を含む第１のギア・トレインと、前記第１の入力シャフトに回転可能にマウントされた第３のギア要素及び前記第２の入力シャフトに回転可能にマウントされた第４のギア要素を含む第２のギア・トレインと、前記第１のギア要素及び前記第３のギア要素を前記第１の入力シャフトとともに回転するように選択的にロックするように構成されたギア・セレクタ組立体と、前記第２のギア要素及び前記第４のギア要素を前記第２の入力シャフトとともに回転するように選択的にロックするように構成された別のギア・セレクタ組立体とを含み、前記ギア・セレクタ組立体のうちの少なくとも一方が、以下のモード：前記ギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向で前記入力シャフトとともに回転するようにロックするモード、前記ギア要素を前記順トルク方向で前記入力シャフトとともに回転するようにロックし、前記逆トルク方向にはロックしないモード；及び前記ギア要素を前記逆トルク方向で前記入力シャフトとともに回転するようにロックし、前記順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、その各ギア要素のそれぞれをその各入力シャフトとともに回転するようにロックするように構成されている、ドライブ・トレイン。
【請求項3】
前記トランスミッション・システムが出力シャフトなどの出力部材を含む、請求項１又は２に記載のドライブ・トレイン。
【請求項4】
前記トランスミッション・システムが前記出力部材にマウントされたギア要素を含む、請求項３に記載のドライブ・トレイン。
【請求項5】
前記出力部材にマウントされた前記ギア要素が、前記出力部材とともに回転するように固定されている、請求項４に記載のドライブ・トレイン。
【請求項6】
前記出力部材にマウントされた前記ギア要素が前記第１のギア・トレインの一部である、請求項４又は５に記載のドライブ・トレイン。
【請求項7】
前記トランスミッション・システムが第３のギア・トレインを含み、前記第３のギア・トレインが、前記第１の入力シャフトに回転可能にマウントされた第５のギア要素と、前記出力部材にマウントされた前記ギア要素とを含む、請求項４又は５に記載のドライブ・トレイン。
【請求項8】
前記第１のギア要素及び前記第５のギア要素が第１のスリーブに固定的に取り付けられ、前記第１のスリーブが前記第１の入力シャフトに回転可能にマウントされ、前記ギア・セレクタ組立体が、前記第１のスリーブを前記第１の入力シャフトとともに回転するように選択的にロックするように構成されている、請求項７に記載のドライブ・トレイン。
【請求項9】
前記ギア・セレクタ組立体が、前記第１のスリーブを順トルク方向及び逆トルク方向で前記第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするモード、前記第１のスリーブを前記順トルク方向で前記第１の入力シャフトとともに回転するようにロックし、前記逆トルク方向にはロックしないモード；及び前記第１のスリーブを前記逆トルク方向で前記第１の入力シャフトとともに回転するようにロックし、前記順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、前記第１のスリーブを前記第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするように構成されている、請求項８に記載のドライブ・トレイン。
【請求項10】
前記トランスミッション・システムが前記出力部材にマウントされた別のギア要素を含む、請求項４から９までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項11】
前記出力部材にマウントされた前記別のギア要素が、前記出力部材とともに回転するように固定されている、請求項１０に記載のドライブ・トレイン。
【請求項12】
前記出力部材にマウントされた前記ギア要素が前記第２のギア・トレインの一部である、請求項１０又は１１に記載のドライブ・トレイン。
【請求項13】
前記トランスミッション・システムが第４のギア・トレインを含み、前記第４のギア・トレインが、前記第１の入力シャフトに回転可能にマウントされた第６のギア要素と、前記出力部材にマウントされた前記別のギア要素とを含む、請求項１１又は１２に記載のドライブ・トレイン。
【請求項14】
前記第３のギア要素及び前記第６のギア要素が第２のスリーブに固定的に取り付けられ、前記第２のスリーブが前記第１の入力シャフトに回転可能にマウントされ、前記ギア・セレクタ組立体が、前記第２のスリーブを前記第１の入力シャフトとともに回転するように選択的にロックするように構成されている、請求項１３に記載のドライブ・トレイン。
【請求項15】
前記ギア・セレクタ組立体が、前記第２のスリーブを順トルク方向及び逆トルク方向で前記第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするモード、前記第２のスリーブを前記順トルク方向で前記第１の入力シャフトとともに回転するようにロックし、前記逆トルク方向にはロックしないモード；及び前記第２のスリーブを前記逆トルク方向で前記第１の入力シャフトとともに回転するようにロックし、前記順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、前記第２のスリーブを前記第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするように構成されている、請求項１４に記載のドライブ・トレイン。
【請求項16】
ギア・シフト中、前記第１の電気モータ及び前記第２の電気モータのうちの一方の速度が新しいギアの速度と同期される、請求項１から１５までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項17】
前記電気モータの前記速度の前記新しいギアへの同期が、前記各ギア・セレクタ組立体が前記新しいギアに係合する前に行われる、請求項１６に記載のドライブ・トレイン。
【請求項18】
第１の電気モータと、第２の電気モータと、トランスミッション・システムとを含み、前記トランスミッション・システムは、前記第１の電気モータに駆動可能に連結された第１の入力シャフトと、前記第２の電気モータに駆動可能に連結された第２の入力シャフトと、出力部材と、前記第１の入力シャフトに回転可能にマウントされた第１のギア要素、前記第２の入力シャフトとともに回転するように固定された第２のギア要素、及び前記出力部材に回転可能にマウントされたギア要素を含む第１のギア・トレインと、前記第１の入力シャフトに回転可能にマウントされた第３のギア要素、前記第２の入力シャフトとともに回転するように固定された第４のギア要素、及び前記出力部材に回転可能にマウントされた別のギア要素を含む第２のギア・トレインと、前記第１のギア要素及び前記第３のギア要素を前記第１の入力シャフトとともに回転するように選択的にロックするように構成されたギア・セレクタ組立体と、前記ギア要素及び前記別のギア要素を前記出力部材とともに回転するように選択的にロックするように構成された別のギア・セレクタ組立体とを含み、前記ギア・セレクタ組立体のうちの少なくとも一方が、以下のモード：前記ギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向で前記シャフトとともに回転するようにロックするモード、前記ギア要素を前記順トルク方向で前記シャフトとともに回転するようにロックし、前記逆トルク方向にはロックしないモード；及び前記ギア要素を前記逆トルク方向で前記シャフトとともに回転するようにロックし、前記順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、その各ギア要素のそれぞれをその各シャフトとともに回転するようにロックするように構成されている、ドライブ・トレイン。
【請求項19】
第１の電気モータと、第２の電気モータと、トランスミッション・システムとを含み、前記トランスミッション・システムは、前記第１の電気モータに駆動可能に連結された第１の入力シャフトと、前記第２の電気モータに駆動可能に連結された第２の入力シャフトと、出力部材と、前記第１の入力シャフトとともに回転するように固定された第１のギア要素、前記第２の入力シャフトに回転可能にマウントされた第２のギア要素、及び前記出力部材に回転可能にマウントされたギア要素を含む第１のギア・トレインと、前記第１の入力シャフトとともに回転するように固定された第３のギア要素、前記第２の入力シャフトに回転可能にマウントされた第４のギア要素、及び前記出力部材に回転可能にマウントされた別のギア要素を含む第２のギア・トレインと、前記第２のギア要素及び前記第４のギア要素を前記第２の入力シャフトとともに回転するように選択的にロックするように構成されたギア・セレクタ組立体と、前記ギア要素及び前記別のギア要素を前記出力部材とともに回転するように選択的にロックするように構成された別のギア・セレクタ組立体とを含み、前記ギア・セレクタ組立体のうちの少なくとも一方が、以下のモード：前記ギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向で前記シャフトとともに回転するようにロックするモード、前記ギア要素を前記順トルク方向で前記シャフトとともに回転するようにロックし、前記逆トルク方向にはロックしないモード；及び前記ギア要素を前記逆トルク方向で前記シャフトとともに回転するようにロックし、前記順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、その各ギア要素のそれぞれをその各入力シャフトとともに回転するようにロックするように構成されている、ドライブ・トレイン。
【請求項20】
少なくとも１つの動作状態では、トルクが前記第１の電気モータから前記第１のギア・トレインを介して前記出力部材へと提供される、請求項１から１９までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項21】
少なくとも１つの動作状態では、トルクが前記第１の電気モータから前記第２のギア・トレインを介して前記出力部材へと提供される、請求項１から２０までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項22】
少なくとも１つの動作状態では、トルクが前記第１の電気モータから前記第３のギア・トレインを介して前記出力部材へと提供される、請求項１から２１までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項23】
少なくとも１つの動作状態では、トルクが前記第１の電気モータから前記第４のギア・トレインを介して前記出力部材へと提供される、請求項１から２２までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項24】
少なくとも１つの動作状態では、トルクが前記第２の電気モータから前記第１のギア・トレインを介して前記出力部材へと提供される、請求項１から２３までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項25】
少なくとも１つの動作状態では、トルクが前記第２の電気モータから前記第２のギア・トレインを介して前記出力部材へと提供される、請求項１から２４までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項26】
少なくとも１つの動作状態では、トルクが前記第２の電気モータから前記第３のギア・トレインを介して前記出力部材へと提供される、請求項１から２５までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項27】
少なくとも１つの動作状態では、トルクが前記第２の電気モータから前記第４のギア・トレインを介して前記出力部材へと選択的に提供される、請求項１から２６までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項28】
少なくとも１つの動作状態では、トルクが前記第１の電気モータによって前記出力部材へと提供され、前記第２の電気モータによって提供されない、請求項１から２７までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項29】
少なくとも１つの動作状態では、トルクが前記第２の電気モータによって前記出力部材へと提供され、前記第１の電気モータによって提供されない、請求項１から２８までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項30】
少なくとも１つの動作状態では、トルクが同時に前記第１の電気モータ及び前記第２の電気モータによって前記出力部材へと提供される、請求項１から２９までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項31】
少なくとも１つの動作状態では、トルクが異なるギア・トレインを介して、同時に前記第１の電気モータ及び前記第２の電気モータによって前記出力部材へと提供される、請求項３０に記載のドライブ・トレイン。
【請求項32】
少なくとも１つの動作状態では、トルクが共通のギア・トレインを介して、同時に前記第１の電気モータ及び前記第２の電気モータによって前記出力部材へと提供される、請求項３１又は３２に記載のドライブ・トレイン。
【請求項33】
前記第１の電気モータがある動作状態では奇数のギアを介し、別の動作状態では偶数のギアを介して前記出力部材へとトルクを提供する、請求項１から３２までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項34】
前記第２の電気モータがある動作状態では奇数のギアを介し、別の動作状態では偶数のギアを介して前記出力部材へとトルクを提供する、請求項１から３３までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項35】
ギア・シフト中に前記出力部材にトルク支持を提供するように構成されている、請求項１から３４までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項36】
ギア・シフト中、前記第１の電気モータ及び前記第２の電気モータのうちの一方のトルク出力が減少し、前記第１のモータ及び前記第２のモータのうちの他方の前記トルク出力が増加する、請求項１から３５までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項37】
前記ギア・セレクタ組立体のうちの少なくとも一方が、互いから独立して動くことができる第１の組の係合部材及び第２の組の係合部材を含む、請求項１から３６までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項38】
前記第１の組の係合部材及び前記第２の組の係合部材は、前記第１の組の係合部材及び前記第２の組の係合部材が前記第１のギア要素を選択し、制動力が伝達されるとき、前記第１の組の係合部材が、前記第１のギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、前記第２の組の係合部材が、負荷がかかっていない状態になり、駆動力が伝達されるとき、前記第２の組の係合部材が、第１のギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、前記第１の組の係合部材が、次いで負荷がかかっていない状態になるように構成されている、請求項３７に記載のドライブ・トレイン。
【請求項39】
前記第１の組の係合部材及び前記第２の組の係合部材は、前記第１の組の係合部材及び前記第２の組の係合部材が前記第３のギア要素を選択し、駆動力が伝達されるとき、前記第１の組の係合部材が、前記第３のギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、前記第２の組の係合部材が、負荷がかかっていない状態になり、制動力が伝達されるとき、前記第２の組の係合部材が、前記第３のギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、前記第１の組の係合部材が、次いで負荷がかかっていない状態になるように構成されている、請求項３７又は３８に記載のドライブ・トレイン。
【請求項40】
前記第２のセレクタ組立体が互いから独立して動くことができる第１の組の係合部材及び第２の組の係合部材を含む、請求項１から３９までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項41】
前記第１の組の係合部材及び前記第２の組の係合部材は、前記第１の組の係合部材及び前記第２の組の係合部材が前記第２のギア要素を選択し、制動力が伝達されるとき、前記第１の組の係合部材が、前記第２のギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、前記第２の組の係合部材が、負荷がかかっていない状態になり、駆動力が伝達されるとき、前記第２の組の係合部材が、前記第２のギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、前記第１の組の係合部材が、次いで負荷がかかっていない状態になるように構成されている、請求項４０に記載のドライブ・トレイン。
【請求項42】
前記第１の組の係合部材及び前記第２の組の係合部材は、前記第１の組の係合部材及び前記第２の組の係合部材が前記第４のギア要素を選択し、駆動力が伝達されるとき、前記第１の組の係合部材が、前記第４のギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、前記第２の組の係合部材が、負荷がかかっていない状態になり、制動力が伝達されるとき、前記第２の組の係合部材が、前記第４のギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、前記第１の組の係合部材が、次いで負荷がかかっていない状態になるように構成されている、請求項４０又は４１に記載のドライブ・トレイン。
【請求項43】
前記第１の組の係合部材及び前記第２の組の係合部材は、前記第１の組の係合部材及び前記第２の組の係合部材が前記出力シャフトにマウントされた前記ギア要素を選択し、制動力が伝達されるとき、前記第１の組の係合部材が、前記ギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、前記第２の組の係合部材が、負荷がかかっていない状態になり、駆動力が伝達されるとき、前記第２の組の係合部材が、前記ギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、前記第１の組の係合部材が、負荷がかかっていない状態になるように構成され得る、請求項４０から４２までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項44】
第１の組の係合部材及び第２の組の係合部材は、前記第１の組の係合部材及び前記第２の組の係合部材が前記出力シャフトにマウントされた前記別のギア要素を選択し、駆動力が伝達されるとき、前記第１の組の係合部材が、前記別のギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、前記第２の組の係合部材が、負荷がかかっていない状態になり、制動力が伝達されるとき、前記第２の組の係合部材が、前記別のギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、前記第１の組の係合部材が、負荷がかかっていない状態になるように構成され得る、請求項４０から４３までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項45】
前記第１の電気モータの最大出力定格が、前記第２の電気モータの最大出力定格とは異なる、請求項１から４４までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項46】
前記第１の入力シャフトと前記第２の入力シャフトとが平行であり、非同軸である、請求項１から４５までのいずれか一項に記載のドライブ・トレイン。
【請求項47】
請求項１から４６までのいずれか一項に記載のドライブ・トレインを含む車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はドライブ・トレインに関する。ドライブ・トレインは、電気車両に使用するのに特に適しているが、他の用途に使用されてもよい。
【背景技術】
【0002】
従来の単一のクラッチ・シンクロメッシュ・トランスミッションを有する車両ドライブ・トレインでは、現在のギアが選択解除され新しいギアが係合される前にクラッチを操作することにより、エンジン又はモータなどの動力源からトランスミッションを係合解除することが必要である。新しいギアを係合させようと試みているときに動力が係合解除されない場合、シンクロメッシュは新しいギア要素に係合することができないか、又はトランスミッションを損傷させ、トランスミッションにトルク・スパイクを引き起こすリスクとともに無理に係合させられなければならない。大半の場合、これは、エンジンの速度が新しいギアの速度に適合していないからである。従来のギアボックスを有し、エンジンによって動力を供給される車などの自動車においては、新しいギア比の選択には、通常は完了するのに０．５～１秒かかる。したがって、たとえば、より高いギアが選択されたとき、時間遅延により、クラッチがエンジン及びトランスミッションに再連結する前にエンジンが［それ自体の慣性により］その速度を減速して、新しいギアの速度により忠実に適合することが可能になり、それにより、動力が再印加されたときにトルク・スパイクが発生する可能性が低減される。
【0003】
デュアル・クラッチ・トランスミッション（ＤＣＴ：ｄｕａｌ ｃｌｕｔｃｈ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）システムは、ギア間をシフトするときに２つのクラッチを使用してトルクの伝達をシームレスに引き継ぐことによってこの問題に対処しようとしてきた。しかし、ＤＣＴにはいくつかの欠点が存在し、たとえば、ＤＣＴは重く高価な２つの摩擦クラッチを使用することを必要とし、制御が複雑で寄生損失を有し、したがってあまり効率的ではない。
【0004】
別のタイプのシームレス・トランスミッション・システムは、即時タイプのトランスミッション・システムと呼ばれる。この系統のトランスミッション・システムは少なくとも１つのセレクタ組立体を含み、少なくとも１つのセレクタ組立体は、それに関連付けられたそれぞれのギア要素上の駆動構成物（ｄｒｉｖｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）に選択的に係合するように構成された第１の組の係合要素及び第２の組の係合要素を含む。第１の組の係合要素及び第２の組の係合要素は、現在のギアが依然として係合している間に新しいギアを選択することができるように構成され、したがって、少なくともいくつかのシフト・タイプにおいては、動作下で新しいギアを選択することができる。このタイプのセレクタ組立体は、それに関連付けられたそれぞれのギア要素に関して４つの動作モード：両方のトルク方向で完全に係合している（完全にギアが入っている）モード；両方のトルク方向で係合解除しているモード（ニュートラル）；順トルク方向に係合しているが逆トルク方向に係合解除しているモード；及び順トルク方向に係合解除しているが逆トルク方向に係合しているモードを有する。別個の比（ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｒａｔｉｏ）のギアボックスが、負荷がかかった状態でトルクの途切れなしに即座に比をシフト・アップ又はシフト・ダウンする能力を有することを可能にするのは、最後の２つのモードである。
【0005】
即時トランスミッションは、国際公開第２００４／０９９６５４号、国際公開第２００５／００５８６８号、国際公開第２００５／００５８６９号、国際公開第２００５／０２４２６１号及び国際公開第２００５／０２６５７０号、国際公開第２００６／０９５１４０号、国際公開第２００６／１２３１２８号、国際公開第２００６／１２３１６６号、国際公開第２００７／１３２２０９号、国際公開第２００８／０６２１９２号、国際公開第２００８／０９６１４０号、国際公開第２００８／１４５９７９号、国際公開第２００９／０６２５３号、国際公開第２０１０／０４６６５４号、国際公開第２０１０／０４６６５５号、国際公開第２０１０／０４６６５２号、国際公開第２０１２／１６４２３７号、英国特許第２５７３５９２号及び英国特許第２５７４２９１号に記載されており、これらの内容は参照によって援用される。
【0006】
上で言及された即時トランスミッションのいくつかは、燃焼機関を含む車両ドライブ・トレイン向けに主に設計されている。したがって、これらのトランスミッションは必ずしも電気車両に最適化されていない。しかし、別個の比を備える電気車両用のトランスミッション・システムでは、ギア・シフト中の車輪への動力の損失を防ぐために、いくつかのシフト・タイプにおいてのみトルク支持（ｔｏｒｑｕｅ ｓｕｐｐｏｒｔ）を得ることができ他のシフト・タイプではトルク支持を得ることができない場合でも、ギア・シフト中にトルク支持を有することが望ましい。さらに、たとえばいかなる不必要な構成要素も取り除くことにより、比較的単純で小型のトランスミッション・レイアウトを使用してトルク支持を提供することが望ましい。ドライブ・トレインが、ギア要素の相対的サイズ（したがって有効ギア比）についての柔軟性を提供し、比較的多数の有効ギア比を提供し、ドライブ・トレインで使用される電気モータの選択肢についての柔軟性を与えるトランスミッション・レイアウトを有することも望ましい。また、いくつかの即時トランスミッション・システムは、少なくともいくつかのシフト・タイプにおいてギア間をシフトするときにシフト・ショック（トルク・スパイク）に苦慮する場合がある。これは、いくつかのギア・シフトにおいては現在のギアが依然として係合している間に新しいギアを選択することができ、現在係合しているギアと新しいギアとの間に速度の差がある場合があるからである。モータ・スポーツ車両などのいくつかの用途においては、いくらかのシフト・ショックは許容可能な場合がある。しかし、乗用車両などのより洗練されたシフトが要求される他の用途においては、シフト・ショックは望ましくない。
【0007】
欧州特許第２５２９９６７号には、電気車両とともに使用するのに適したドライブ・トレインが開示されている。ドライブ・トレインは、第１の電気モータ及び第２の電気モータ、並びにトランスミッション・システムを含む。トランスミッション・システムは第１のプライマリ・シャフト及び第２のプライマリ・シャフトを含む。第１の電気モータは第１のプライマリ・シャフトに結合され、第２の電気モータは第２のプライマリ・シャフトに結合される。第１のプライマリ・シャフトと第２のプライマリ・シャフトとは同軸に配置される。トランスミッション・システムは４つの順方向ギアを含む。奇数のギア（第１のギア及び第３のギア）は第１のプライマリ・シャフトに、したがって第１の電気モータに関連付けられる。偶数のギア（第２のギア及び第４のギア）は第２のプライマリ・シャフトに、したがって第２のモータに関連付けられる。ドライブ・トレインは、第１のモータと第２のモータの両方からの駆動力を出力部（デファレンシャル・ギア）に同時に供給することができるように構成される。たとえば、第１の動作モードでは、第１のギア及び第２のギアを同時に係合させることができ、第１のモータは第１のギアを介して出力部に駆動力を提供し、第２のモータは第２のギアを介して出力部に駆動力を提供する。ギア・シフト中に駆動力の損失がないように、シフト中、出力部にトルク支持を提供することができる。しかし、このドライブ・トレインの重大な制約は、第１のモータは奇数のギアを介してのみ出力部に駆動力を提供することができ、第２のモータは偶数のギアを介してのみ出力部に駆動力を提供することができるということである。これによりドライブ・トレインの効果及び柔軟性が限定される。また、プライマリ・シャフトが同軸に配置されており、ギア・トレインが第１のプライマリ・シャフト及び第２のプライマリ・シャフトの軸に沿って従来の形式で配置されているので、このトランスミッションは比較的大きい。また、使用されているギア・セレクタ組立体は従来のシンクロメッシュ・ギア・セレクタ組立体である。これらの装置に使用されている同期コーンは比較的大きく、これは、対になるそれぞれのギアの間に比較的大きい離隔距離があることを意味し、シンクロナイザは比較的高価である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】国際公開第２００４／０９９６５４号
【特許文献2】国際公開第２００５／００５８６８号
【特許文献3】国際公開第２００５／００５８６９号
【特許文献4】国際公開第２００５／０２４２６１号
【特許文献5】国際公開第２００５／０２６５７０号
【特許文献6】国際公開第２００６／０９５１４０号
【特許文献7】国際公開第２００６／１２３１２８号
【特許文献8】国際公開第２００６／１２３１６６号
【特許文献9】国際公開第２００７／１３２２０９号
【特許文献10】国際公開第２００８／０６２１９２号
【特許文献11】国際公開第２００８／０９６１４０号
【特許文献12】国際公開第２００８／１４５９７９号
【特許文献13】国際公開第２００９／０６２５３号
【特許文献14】国際公開第２０１０／０４６６５４号
【特許文献15】国際公開第２０１０／０４６６５５号
【特許文献16】国際公開第２０１０／０４６６５２号
【特許文献17】国際公開第２０１２／１６４２３７号
【特許文献18】英国特許第２５７３５９２号
【特許文献19】英国特許第２５７４２９１号
【特許文献20】欧州特許第２５２９９６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、前述の問題の少なくとも１つを緩和し、又は少なくとも既存のドライブ・トレインに代わる代替的なドライブ・トレインを提供することに努める。
【課題を解決するための手段】
【0010】
一態様によれば、請求項１に記載のドライブ・トレインが提供される。ドライブ・トレインは比較的多数の動作状態を提供し、これは提供されるギア・トレインの数よりも多い。通常、それぞれの動作状態は異なる有効ギア比を有する。ドライブ・トレインは非常に柔軟であり、たとえば第１の電気モータ単体から出力部へとトルクを供給してもよく、第２の電気モータ単体から出力部へとトルクを供給してもよく、同時に第１の電気モータ及び第２の電気モータによって出力部へとトルクを供給してもよい。少なくとも１つの動作状態では、ドライブ・トレインは第１の電気モータと第２の電気モータの両方から出力部へと、共通のギア・トレインを介してトルクを供給することができる。ドライブ・トレインは、第１の電気モータが、ある動作状態では奇数のギアを介して、また別の動作状態では偶数のギアを介して、出力部へとトルクを選択的に供給することを可能にする。ドライブ・トレインは、第２の電気モータが、ある動作状態では奇数のギアを介して、また別の動作状態では偶数のギアを介して、出力部へとトルクを選択的に供給することを可能にする。ドライブ・トレインはギア・シフト中にトルク支持を提供し、したがって、少なくとも１つのシフト・タイプにおいては、ギア・シフト中、トルクは常に駆動車輪に提供される。ドライブ・トレインは小型であり、高価で比較的大きいシンクロナイザ・タイプのセレクタ組立体を必要としない。新しいギア要素が一方の回転方向に回転するようにロックされるが、他方の回転方向にはロックされない方式で新しいギア要素を選択することが可能であり、このことはシフト中のトルク反転に対処する助けとなるので、特許請求されたタイプのギア・セレクタ組立体を使用することは、ギア・シャフト中にモータを新しいギアに同期させる助けとなる。
【0011】
ドライブ・トレインは２つのモータを含み、モータのうちの一方のみが出力部を駆動する動作状態を有するので、モータのうちの一方が万一故障した場合、車両又は他の用途は残りのモータを使用して動作を続けることができる。
【0012】
別の態様によれば、請求項２に記載のドライブ・トレインが提供される。ドライブ・トレインは請求項１の構成に記載の同様の利点を有する。追加的に、特許請求されたレイアウトを用いて、シフトが起こる前にモータのうちの一方の速度を新しいギアに完全に同期させることが可能になるので、ドライブ・トレインは、いかなる実質的なシフト・ショック（トルク・スパイク）もなしにシフトを行う。
【0013】
別の態様によれば、ドライブ・トレインが提供される。
【0014】
ドライブ・トレインは第１の電気モータを含むことができる。
【0015】
ドライブ・トレインは第２の電気モータを含むことができる。
【0016】
ドライブ・トレインはトランスミッション・システムを含むことができる。
【0017】
トランスミッション・システムは、第１の電気モータに駆動可能に連結された第１の入力シャフトを含むことができる。第１の入力シャフトは、第１の電気モータに直接的に連結されてもよい。つまり、第１の電気モータの出力部と第１の入力シャフトとの間に、第１の電気モータから第１の入力シャフトへと駆動力を伝達するギア又はクラッチは存在しない。たとえば、第１の電気モータは第１のモータ・シャフトを有してもよく、第１のモータ・シャフトは第１の入力シャフトに結合されてもよい。第１のモータ・シャフトは、第１の入力シャフトにスプライン連結されてもよい。
【0018】
トランスミッション・システムは、第２の電気モータに駆動可能に連結された第２の入力シャフトを含むことができる。第２の入力シャフトは、第２の電気モータに直接的に連結されてもよい。つまり、第２の電気モータの出力部と第２の入力シャフトとの間に、第２の電気モータから第２の入力シャフトへと駆動力を伝達するギア又はクラッチは存在しない。たとえば、第２の電気モータは第２のモータ・シャフトを有してもよく、第２のモータ・シャフトは第２の入力シャフトに結合されてもよい。第２のモータ・シャフトは、第２の入力シャフトにスプライン連結されてもよい。
【0019】
トランスミッション・システムは第１のギア・トレインを含むことができる。第１のギア・トレインは、第１の入力シャフトにマウントされた第１のギア要素を含むことができる。第１のギア・トレインは、第２の入力シャフトにマウントされた第２のギア要素を含むことができる。いくつかの実施例では、第１のギア要素は第１の入力シャフトに回転可能にマウントされ得る。いくつかの実施例では、第１のギア要素は第１の入力シャフトとともに回転するように固定され得る。いくつかの実施例では、第２のギア要素は第２の入力シャフトに回転可能にマウントされ得る。いくつかの実施例では、第２のギア要素は第２の入力シャフトとともに回転するように固定され得る。
【0020】
トランスミッション・システムは第２のギア・トレインを含むことができる。第２のギア・トレインは、第１の入力シャフトにマウントされた第３のギア要素を含むことができる。第２のギア・トレインは、第２の入力シャフトにマウントされた第４のギア要素を含むことができる。いくつかの実施例では、第３のギア要素は第１の入力シャフトに回転可能にマウントされ得る。いくつかの実施例では、第３のギア要素は第１の入力シャフトとともに回転するように固定され得る。いくつかの実施例では、第４のギア要素は第２の入力シャフトに回転可能にマウントされ得る。いくつかの実施例では、第４のギア要素は第２の入力シャフトとともに回転するように固定され得る。
【0021】
トランスミッション・システムは出力シャフトを含むことができる。
【0022】
トランスミッション・システムは出力シャフトにマウントされたギア要素を含むことができる。いくつかの実施例では、ギア要素は出力シャフトに回転可能にマウントされ得る。いくつかの実施例では、ギア要素は出力シャフトとともに回転するように固定され得る。
【0023】
トランスミッション・システムは、出力シャフトにマウントされた別のギア要素を含むことができる。いくつかの実施例では、別のギア要素は出力シャフトに回転可能にマウントされ得る。いくつかの実施例では、別のギア要素は出力シャフトとともに回転するように固定され得る。
【0024】
トランスミッション・システムはギア・セレクタ組立体を含むことができる。いくつかの実施例では、ギア・セレクタ組立体は、第１のギア要素及び第３のギア要素を第１の入力シャフトとともに回転するように選択的にロックするように構成され得る。いくつかの実施例では、ギア・セレクタ組立体は、第２のギア要素及び第４のギア要素を第２の入力シャフトとともに回転するように選択的にロックするように構成され得る。いくつかの実施例では、ギア・セレクタ組立体は、ギア要素及び別のギア要素を出力シャフトとともに回転するように選択的にロックするように構成され得る。
【0025】
ギア・セレクタ組立体は、以下のモード：ギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向でシャフトとともに回転するようにロックするモード、ギア要素を順トルク方向でシャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及びギア要素を逆トルク方向でシャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、その各ギア要素のそれぞれをその各シャフトとともに回転するようにロックするように構成され得る。
【0026】
いくつかの実施例では、ギア・セレクタ組立体は、第１のギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするモード、第１のギア要素を順トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及び第１のギア要素を逆トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、第１のギア要素を第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするように構成され得る。
【0027】
いくつかの実施例では、ギア・セレクタ組立体は、第３のギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするモード、第３のギア要素を順トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及び第３のギア要素を逆トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、第３のギア要素を第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするように構成され得る。
【0028】
いくつかの実施例では、ギア・セレクタ組立体は、第２のギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向で第２の入力シャフトとともに回転するようにロックするモード、第２のギア要素を順トルク方向で第２の入力シャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及び第２のギア要素を逆トルク方向で第２の入力シャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、第２のギア要素を第２の入力シャフトとともに回転するようにロックするように構成され得る。
【0029】
いくつかの実施例では、ギア・セレクタ組立体は、第４のギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするモード、第４のギア要素を順トルク方向で第２の入力シャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及び第４のギア要素を逆トルク方向で第２の入力シャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、第４のギア要素を第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするように構成され得る。
【0030】
いくつかの実施例では、ギア・セレクタ組立体は、ギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向で出力シャフトとともに回転するようにロックするモード、ギア要素を順トルク方向で出力シャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及びギア要素を逆トルク方向で出力シャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、ギア要素を出力シャフトとともに回転するようにロックするように構成され得る。
【0031】
いくつかの実施例では、ギア・セレクタ組立体は、別のギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向で出力シャフトとともに回転するようにロックするモード、別のギア要素を順トルク方向で出力シャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及び別のギア要素を逆トルク方向で出力シャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、別のギア要素を出力シャフトとともに回転するようにロックするように構成され得る。
【0032】
トランスミッション・システムは、別のギア・セレクタ組立体を含むことができる。別のギア・セレクタ組立体は、１対のギア要素をそれらの各シャフトとともに回転するように選択的にロックするように構成され得る。通常、別のギア・セレクタ組立体は、ギア要素を、上に述べたギア・セレクタ組立体によって選択可能なもの以外のそれらの各シャフトとともに回転するように選択的にロックする。たとえば、ギア・セレクタ組立体は、第１の入力シャフトとともに回転するように第１のギア要素及び第３のギア要素；第２の入力シャフトとともに回転するように第２のギア要素及び第４のギア要素；及び出力シャフトとともに回転するようにギア要素及び別のギア要素、のうちの１つを選択的にロックするように構成され得る。別のギア・セレクタ組立体は、第１の入力シャフトとともに回転するように第１のギア要素及び第３のギア要素；第２の入力シャフトとともに回転するように第２のギア要素及び第４のギア要素；及び出力シャフトとともに回転するようにギア要素及び別のギア要素、のうちの別の１つを選択的にロックするように構成され得る。
【0033】
別のギア・セレクタ組立体は、以下のモード：ギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向でシャフトとともに回転するようにロックするモード、ギア要素を順トルク方向でシャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及びギア要素を逆トルク方向でシャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、その各ギア要素のそれぞれをその各シャフトとともに回転するようにロックするように構成され得る。
【0034】
いくつかの実施例では、別のギア・セレクタ組立体は、第１のギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするモード、第１のギア要素を順トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及び第１のギア要素を逆トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、第１のギア要素を第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするように構成され得る。
【0035】
いくつかの実施例では、別のギア・セレクタ組立体は、第３のギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするモード、第３のギア要素を順トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及び第３のギア要素を逆トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、第３のギア要素を第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするように構成され得る。
【0036】
いくつかの実施例では、別のギア・セレクタ組立体は、第２のギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向で第２の入力シャフトとともに回転するようにロックするモード、第２のギア要素を順トルク方向で第２の入力シャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及び第２のギア要素を逆トルク方向で第２の入力シャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、第２のギア要素を第２の入力シャフトとともに回転するようにロックするように構成され得る。
【0037】
いくつかの実施例では、別のギア・セレクタ組立体は、第４のギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向で第２の入力シャフトとともに回転するようにロックするモード、第４のギア要素を順トルク方向で第２の入力シャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及び第４のギア要素を逆トルク方向で第２の入力シャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、第４のギア要素を第２の入力シャフトとともに回転するようにロックするように構成され得る。
【0038】
いくつかの実施例では、別のギア・セレクタ組立体は、ギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向で出力シャフトとともに回転するようにロックするモード、ギア要素を順トルク方向で出力シャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及びギア要素を逆トルク方向で出力シャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、ギア要素を出力シャフトとともに回転するようにロックするように構成され得る。
【0039】
いくつかの実施例では、別のギア・セレクタ組立体は、別のギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向で出力シャフトとともに回転するようにロックするモード、別のギア要素を順トルク方向で出力シャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及び別のギア要素を逆トルク方向で出力シャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、別のギア要素を出力シャフトとともに回転するようにロックするように構成され得る。
【0040】
いくつかの実施例では、第１のギア要素は第３のギア要素と噛み合う。
【0041】
いくつかの実施例では、第２のギア要素は第４のギア要素と噛み合う。
【0042】
第２の電気モータからのトルクは、第１の入力シャフトにマウントされた少なくとも１つのギア要素へと伝達され得る。たとえば、トルクは第２の電気モータから第１のギア要素へと、第２のギア要素を介して伝達され得る。トルクは第２の電気モータから第３のギア要素へと、第４のギア要素を介して伝達され得る。
【0043】
いくつかの実施例では、第１のギア・トレインは出力シャフトにマウントされたギア要素を含むことができる。第１のギア要素は、出力部材にマウントされたギア要素と噛み合うことができる。第１のギア要素が第２のギア要素と噛み合い、第１のギア要素が出力部材にマウントされたギア要素と噛み合うとき、これにより非常に単純で小型のトランスミッション・レイアウトが提供される。トルクは第１の電気モータから出力部材へと、第１のギア・トレインを介して選択的に提供され得る。トルクは第２の電気モータから出力部材へと、第１のギア・トレインを介して選択的に提供され得る。
【0044】
トランスミッション・システムは第３のギア・トレインを含むことができる。第３のギア・トレインは、第１の入力シャフトに回転可能にマウントされる第５のギア要素を含むことができる。第３のギア・トレインは、出力部材にマウントされるギア要素を含むことができる。トルクは第１の電気モータから出力部材へと、第３のギア・トレインを介して選択的に提供され得る。トルクは第２の電気モータから出力部材へと、第１のギア・トレイン及び第３のギア・トレインを介して選択的に提供され得る。第１の入力シャフトと第２の入力シャフトとを連結する第１のギア・トレインと、第１の入力シャフトを出力部材に連結する第３のギア・トレインとを有することにより、第１の電気モータ及び第２の電気モータの相対的な出力定格を決定するより高い柔軟性が提供され、ギア要素の相対的サイズ、したがってそれらの間の比を決定するより高い柔軟性が提供される。これにより、モータ及び／又はギアリングを特定の目的、たとえば強い加速、低速、発進、又は高速での巡航、に関して選択することが可能になる。
【0045】
第１のギア要素及び第５のギア要素は、第１のスリーブに固定的に取り付けられ得る。第１のスリーブは第１の入力シャフトに回転可能にマウントされ得る。ギア・セレクタ組立体は、第１のスリーブを第１の入力シャフトとともに回転するように選択的にロックするように構成され得る。第１のギア要素及び第５のギア要素は第１のスリーブとともに回転するように固定されているので、第１のスリーブを第１の入力シャフトとともに回転するように選択的にロックすることにより、第１のギア要素及び第５のギア要素も第１の入力シャフトとともに回転するように選択的にロックされる。
【0046】
ギア・セレクタ組立体は、第１のスリーブを順トルク方向及び逆トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするモード、第１のスリーブを順トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及び第１のスリーブを逆トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、第１のスリーブを第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするように構成され得る。第１のギア要素及び第５のギア要素は第１のスリーブとともに回転するようにロックされるので、ギア・セレクタ組立体についての選択モードは、第１のギア要素及び第５のギア要素にも当てはまる。
【0047】
いくつかの実施例では、第２のギア・トレインは、出力シャフトにマウントされた別のギア要素を含むことができる。第３のギア要素は、出力部材にマウントされた別のギア要素と噛み合うことができる。第３のギア要素が第４のギア要素と噛み合い、第３のギア要素が出力部材にマウントされた別のギア要素と噛み合う実施例では、これにより非常に単純で小型のトランスミッション・レイアウトが提供される。トルクは第１の電気モータから出力部材へと、第２のギア・トレインを介して選択的に提供され得る。トルクは第２の電気モータから出力部材へと、第２のギア・トレインを介して選択的に提供され得る。
【0048】
トランスミッション・システムは第４のギア・トレインを含むことができる。第４のギア・トレインは、第１の入力シャフトに回転可能にマウントされた第６のギア要素を含むことができる。第４のギア・トレインは、出力部材にマウントされた別のギア要素を含むことができる。トルクは第１の電気モータから出力部材へと、第４のギア・トレインを介して選択的に提供され得る。トルクは第２の電気モータから出力部材へと、第２のギア・トレイン及び第４のギア・トレインを介して選択的に提供され得る。第２のギア・トレイン及び第４のギア・トレインを有することにより、第１の電気モータ及び第２の電気モータの相対的な出力定格を決定するより高い柔軟性が提供され、ギア要素の相対的サイズ、したがってそれらの間の比を決定するより高い柔軟性が提供される。これにより、モータ及び／又はギアリングを特定の目的、たとえば強い加速、低速、発進、又は高速での巡航、に関して選択することが可能になる。
【0049】
第３のギア要素及び第６のギア要素は、第２のスリーブに固定的に取り付けられ得る。第２のスリーブは第１の入力シャフトに回転可能にマウントされ得る。ギア・セレクタ組立体は、第２のスリーブを第１の入力シャフトとともに回転するように選択的にロックするように構成され得る。第３のギア要素及び第６のギア要素は第２のスリーブとともに回転するように固定されているので、第２のスリーブを第１の入力シャフトとともに回転するように選択的にロックすることにより、第３のギア要素及び第６のギア要素も第１の入力シャフトとともに回転するように選択的にロックされる。
【0050】
ギア・セレクタ組立体は、第２のスリーブを順トルク方向及び逆トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするモード、第２のスリーブを順トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及び第２のスリーブを逆トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、第２のスリーブを第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするように構成され得る。第３のギア要素及び第６のギア要素は第２のスリーブとともに回転するようにロックされるので、ギア・セレクタ組立体についての選択モードは、第３のギア要素及び第６のギア要素にも当てはまる。
【0051】
ドライブ・トレインは、トルクが第１の電気モータから第１のギア・トレインを介して出力部材へと提供される少なくとも１つの動作状態を有することができる。動作状態はトランスミッションの通常の運転状態であり、ギア・シフトではない。ギア・シフトは、トランスミッションがある動作状態から別の動作状態へと切り替わっている状態である。
【0052】
ドライブ・トレインは、トルクが第１の電気モータから第２のギア・トレインを介して出力部材へと提供される少なくとも１つの動作状態を有することができる。
【0053】
ドライブ・トレインは、トルクが第１の電気モータから第３のギア・トレインを介して出力部材へと提供される少なくとも１つの動作状態を有することができる。
【0054】
ドライブ・トレインは、トルクが第１の電気モータから第４のギア・トレインを介して出力部材へと提供される少なくとも１つの動作状態を有することができる。
【0055】
ドライブ・トレインは、トルクが第２の電気モータから第１のギア・トレインを介して出力部材へと提供される少なくとも１つの動作状態を有することができる。
【0056】
ドライブ・トレインは、トルクが第２の電気モータから第２のギア・トレインを介して出力部材へと提供される少なくとも１つの動作状態を有することができる。
【0057】
ドライブ・トレインは、トルクが第２の電気モータから第３のギア・トレインを介して出力部材へと提供される少なくとも１つの動作状態を有することができる。トルクは、第２の電気モータから同時に第１のギア・トレイン及び第３のギア・トレインを介して出力部材へと提供されてもよい。
【0058】
ドライブ・トレインは、トルクが第２の電気モータから第４のギア・トレインを介して出力部材へと提供される少なくとも１つの動作状態を有することができる。トルクは、第２の電気モータから同時に第２のギア・トレイン及び第４のギア・トレインを介して出力部材へと提供されてもよい。
【0059】
ドライブ・トレインは、トルクが第１の電気モータ単体によって出力部材へと提供される少なくとも１つの動作状態を有することができる。ドライブ・トレインは、トルクが第１のモータ単体によって出力部材へと提供される複数の動作状態を有することができる。たとえば、ドライブ・トレインは、トルクが第１のモータ単体によって出力部材へと提供される２つの動作状態を含んでもよい。
【0060】
ドライブ・トレインは、トルクが第２の電気モータ単体によって出力部材へと提供される少なくとも１つの動作状態を有することができる。ドライブ・トレインは、トルクが第２のモータ単体によって出力部材へと提供される複数の動作状態を有することができる。たとえば、ドライブ・トレインは、トルクが第２のモータ単体によって出力部材へと提供される２つの動作状態を含んでもよい。
【0061】
ドライブ・トレインは、トルクが同時に第１の電気モータ及び第２の電気モータによって出力部材へと提供される少なくとも１つの動作状態を有することができる。ドライブ・トレインは、トルクが同時に第１の電気モータ及び第２の電気モータによって出力部材へと提供される複数の動作状態を有することができる。たとえば、ドライブ・トレインは、トルクが同時に第１の電気モータ及び第２の電気モータによって出力部材へと提供される４つの動作状態を有してもよい。
【0062】
ドライブ・トレインは、トルクが異なるギア・トレインを介して同時に第１の電気モータ及び第２の電気モータによって出力部材へと提供される少なくとも１つの動作状態を有することができる。たとえば、トルクは同時に第１の電気モータ及び第２の電気モータによって出力部材へと提供されてもよく、第１の電気モータは第１のギア・トレイン及び第２のギア・トレインのうちの一方を介してトルクを提供し、第２の電気モータは第１のギア・トレイン及び第２のギア・トレインのうちの他方を介してトルクを提供する。トルクは同時に第１の電気モータ及び第２の電気モータによって出力部材へと提供されてもよく、第１の電気モータは第３のギア・トレイン及び第４のギア・トレインのうちの一方を介してトルクを提供し、第２の電気モータは第３のギア・トレイン及び第４のギア・トレインのうちの他方を介してトルクを提供する。
【0063】
ドライブ・トレインは、トルクが共通のギア・トレインを介して同時に第１の電気モータ及び第２の電気モータによって出力部材へと提供される少なくとも１つの動作状態を有することができる。ドライブ・トレインは、複数の動作状態において、トルクが共通のギア・トレインを介して同時に第１の電気モータ及び第２の電気モータによって出力部材へと提供され得るように構成されてもよい。共通のギア・トレインは、それぞれの動作状態において異なっていてもよい。たとえば、トルクは同時に第１の電気モータ及び第２の電気モータによって出力部材へと提供されてもよく、第１の電気モータ及び第２の電気モータは、第１のギア・トレインを介して出力部材へとトルクを提供する。トルクは同時に第１の電気モータ及び第２の電気モータによって出力部材へと提供されてもよく、第１の電気モータ及び第２の電気モータは、第２のギア・トレインを介して出力部材へとトルクを提供する。トルクは同時に第１の電気モータ及び第２の電気モータによって出力部材へと提供されてもよく、第１の電気モータ及び第２の電気モータは、第３のギア・トレインを介して出力部材へとトルクを提供する。トルクは同時に第１の電気モータ及び第２の電気モータによって出力部材へと提供されてもよく、第１の電気モータ及び第２の電気モータは、第４のギア・トレインを介して出力部材へとトルクを提供する。
【0064】
ドライブ・トレインは、第１の電気モータが、ある動作状態では奇数のギアを介し、別の動作状態では偶数のギアを介して、出力部材へとトルクを提供するように構成されてもよい。たとえば、第１のギア、第２のギア、第３のギア、第４のギア、などを有する車両の実施例においては、第１の電気モータは、ある動作状態では第１のギア又は第３のギアなどの奇数のギアを介し、別の動作状態では第２のギア又は第４のギアなどの偶数のギアを介して、出力部材へとトルクを提供してもよい。
【0065】
ドライブ・トレインは、第２の電気モータが、ある動作状態では奇数のギアを介し、別の動作状態では偶数のギアを介して、出力部材へとトルクを提供するように構成されてもよい。
【0066】
ドライブ・トレインは、ギア・シフト中に出力部材にトルク支持を提供するように構成されてもよい。したがって、少なくとも１つのシフト・タイプにおいては、ギア・シフト中のトルクの途切れが存在しない。ドライブ・トレインはパワー・オン・アップ・シフト中及びパワー・オン・ダウン・シフト中にトルク支持を提供する。オーバーランが発生するパワー・オフ・アップ・シフト中及びパワー・オフ・ダウン・シフト中には、バッテリ再生が行われる場合がある。
【0067】
ギア・シフト中、第１の電気モータ及び第２の電気モータのうちの一方の速度は、新しいギアの速度と同期され得る。これは、少なくとも１つのシフト・タイプに当てはまる場合がある。これは、各ギア・セレクタ組立体によって新しいギアが係合している間のトルク・スパイクを最小限に抑える助けとなる。たとえば、第１の電気モータの速度は、第１のスリーブ及び第２のスリーブのうちの一方の回転速度と同期されてもよい。第２の電気モータの速度は、第３のスリーブ及び第４のスリーブのうちの一方と同期されてもよい。電気モータの速度の同期は、各ギア・セレクタ組立体が新しいギアに係合する前に行われる。たとえば、第１の電気モータの速度は、第１のスリーブ及び第２のスリーブのうちの一方の速度と、ギア・セレクタ組立体がそのスリーブに係合する前に同期され得る。第２の電気モータの速度は、第３のスリーブ及び第４のスリーブのうちの一方の速度と、別のギア・セレクタ組立体がそのスリーブに係合する前に同期され得る。電子制御装置により、電気モータの速度が調節され得る。新しいギア要素が一方の回転方向に回転するようにロックされるが、他方の回転方向にはロックされない方式で新しいギア要素を選択することが可能であり、このことはシフト中のトルクの反転又はスパイクに対処する助けとなるので、特許請求されたタイプのギア・セレクタ組立体を使用することは、ギア・シャフト中にモータを新しいギアと同期させるときの助けとなる。
【0068】
ギア・シフト中、第１の電気モータ及び第２の電気モータのうちの一方のトルク出力は減少する場合があり、好ましくはゼロ又はゼロ近くまで減少する。これは、少なくとも１つのシフト・タイプに当てはまる場合がある。
【0069】
ギア・シフト中、第１のモータ及び第２のモータのうちの他方のトルク出力は増加する場合がある。これは、少なくとも１つのシフト・タイプに当てはまる場合がある。これは、たとえば、第１の電気モータと第２の電気モータの両方が出力部材へとトルクを供給するある動作状態から、第１の電気モータと第２の電気モータの両方が出力部材へとトルクを供給する別の動作状態へとシフトしているときに発生する場合がある。一方のモータのトルク出力を一時的に増加させることにより、他方のモータからのトルクの損失が補償される。
【0070】
ギア・セレクタ組立体及び別のギア・セレクタ組立体の少なくとも一方は、第１の組の係合部材及び第２の組の係合部材を含むことができる。第１の組の係合部材及び第２の組の係合部材は、互いから独立して動くように構成され得る。第１の組の係合部材及び第２の組の係合部材は、第１のギア要素及び第３のギア要素、第２のギア要素及び第４のギア要素、又はギア要素及び別のギア要素などの各ギア要素に関連付けられた駆動構成物と係合するように、また係合を外すように動くように構成され得る。駆動構成物は、ギア要素に直接的に形成されてもよい。駆動構成物は、スリーブなどの、ギア要素に関連付けられた構成要素に形成されてもよい。
【0071】
第１の組の係合部材及び第２の組の係合部材は、第１の組の係合部材及び第２の組の係合部材が第１のギア要素を選択し、制動力が伝達されるとき、第１の組の係合部材が第１のギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、第２の組の係合部材は負荷がかかっていない状態になり、駆動力が伝達されるとき、第２の組の係合部材が第１のギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、第１の組の係合部材は負荷がかかっていない状態になるように構成され得る。
【0072】
第１の組の係合部材及び第２の組の係合部材は、第１の組の係合部材及び第２の組の係合部材が第３のギア要素を選択し、駆動力が伝達され得るとき、第１の組の係合部材が第３のギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、第２の組の係合部材は負荷がかかっていない状態になり、制動力が伝達されるとき、第２の組の係合部材が第３のギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、第１の組の係合部材は次いで負荷がかかっていない状態になるように構成され得る。
【0073】
第１の組の係合部材及び第２の組の係合部材は、第１の組の係合部材及び第２の組の係合部材が第２のギア要素を選択し、制動力が伝達されるとき、第１の組の係合部材が第２のギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、第２の組の係合部材は負荷がかかっていない状態になり、駆動力が伝達されるとき、第２の組の係合部材が第２のギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、第１の組の係合部材は負荷がかかっていない状態になるように構成され得る。
【0074】
第１の組の係合部材及び第２の組の係合部材は、第１の組の係合部材及び第２の組の係合部材が第４のギア要素を選択し、駆動力が伝達されるとき、第１の組の係合部材が第４のギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、第２の組の係合部材は負荷がかかっていない状態になり、制動力が伝達されるとき、第２の組の係合部材が第４のギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、第１の組の係合部材は負荷がかかっていない状態になるように構成され得る。
【0075】
第１の組の係合部材及び第２の組の係合部材は、第１の組の係合部材及び第２の組の係合部材が出力シャフトにマウントされたギア要素を選択し、制動力が伝達されるとき、第１の組の係合部材がギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、第２の組の係合部材は負荷がかかっていない状態になり、駆動力が伝達されるとき、第２の組の係合部材がギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、第１の組の係合部材は負荷がかかっていない状態になるように構成され得る。
【0076】
第１の組の係合部材及び第２の組の係合部材は、第１の組の係合部材及び第２の組の係合部材が出力シャフトにマウントされた別のギア要素を選択し、駆動力が伝達されるとき、第１の組の係合部材が別のギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、第２の組の係合部材は負荷がかかっていない状態になり、制動力が伝達されるとき、第２の組の係合部材が別のギア要素に関連付けられた駆動構成物と駆動式に係合し、第１の組の係合部材は負荷がかかっていない状態になるように構成され得る。
【0077】
第１の電気モータの最大出力定格は、第２の電気モータの最大出力定格とは異なってもよい。一方のモータは第１の組の動作条件に適しており、第２のモータは第２の組の動作条件に適しているように、第１の電気モータ及び第２の電気モータには異なるタイプのモータが使用されてもよい。
【0078】
第１の入力シャフトと第２の入力シャフトとは平行でもよい。第１の入力シャフトと第２の入力シャフトとは非同軸でもよい。第１の入力シャフト及び第２の入力シャフトの長手方向軸は、第１の入力シャフトから第２の入力シャフトへと延在するギア・トレインを収容するために、互いから十分に間隔を開けて配置される。
【0079】
別の態様によれば、第１の電気モータと、第２の電気モータと、トランスミッション・システムとを含み、トランスミッション・システムは、第１の電気モータに駆動可能に連結された第１の入力シャフトと、第２の電気モータに駆動可能に連結された第２の入力シャフトと、第１の入力シャフトに回転可能にマウントされた第１のギア要素及び第２の入力シャフトに回転可能にマウントされた第２のギア要素を含むことができる第１のギア・トレインと、第１の入力シャフトに回転可能にマウントされた第３のギア要素及び第２の入力シャフトに回転可能にマウントされた第４のギア要素を含むことができる第２のギア・トレインと、第１のギア要素及び第３のギア要素を第１の入力シャフトとともに回転するように選択的にロックするように構成されたギア・セレクタ組立体と、第２のギア要素及び第４のギア要素を第２の入力シャフトとともに回転するように選択的にロックするように構成された別のギア・セレクタ組立体とを含むことができ、ギア・セレクタ組立体が、第１のギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするモード、第１のギア要素を順トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及び第１のギア要素を逆トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、第１のギア要素を第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするように構成されてもよく、ギア・セレクタ組立体が、第３のギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするモード、第３のギア要素を順トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及び第３のギア要素を逆トルク方向で第１の入力シャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、第３のギア要素を第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするように構成されてもよく、且つ／又は別のギア・セレクタ組立体が、第２のギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向で第２の入力シャフトとともに回転するようにロックするモード、第２のギア要素を順トルク方向で第２の入力シャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及び第２のギア要素を逆トルク方向で第２の入力シャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、第２のギア要素を第２の入力シャフトとともに回転するようにロックするように構成されてもよく、別のギア・セレクタ組立体が、第４のギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向で第２の入力シャフトとともに回転するようにロックするモード、第４のギア要素を順トルク方向で第２の入力シャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及び第４のギア要素を逆トルク方向で第２の入力シャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、第４のギア要素を第１の入力シャフトとともに回転するようにロックするように構成されてもよい、ドライブ・トレインが提供される。
【0080】
別の態様によれば、第１の電気モータと、第２の電気モータと、トランスミッション・システムとを含み、トランスミッション・システムは、第１の電気モータに駆動可能に連結された第１の入力シャフトと、第２の電気モータに駆動可能に連結された第２の入力シャフトと、出力シャフトと、第１の入力シャフトに回転可能にマウントされた第１のギア要素、第２の入力シャフトとともに回転するように固定された第２のギア要素、及び出力シャフトに回転可能にマウントされたギア要素を含む第１のギア・トレインと、第１の入力シャフトに回転可能にマウントされた第３のギア要素、第２の入力シャフトとともに回転するように固定された第４のギア要素、及び出力シャフトに回転可能にマウントされた別のギア要素を含む第２のギア・トレインと、第１のギア要素及び第３のギア要素を第１の入力シャフトとともに回転するように選択的にロックするように構成されたギア・セレクタ組立体と、ギア要素及び別のギア要素を出力シャフトとともに回転するように選択的にロックするように構成された別のギア・セレクタ組立体とを含み、ギア・セレクタ組立体のうちの少なくとも一方が、以下のモード：ギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向でシャフトとともに回転するようにロックするモード、ギア要素を順トルク方向でシャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及びギア要素を逆トルク方向でシャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、その各ギア要素のそれぞれをその各シャフトとともに回転するようにロックするように構成されている、ドライブ・トレインが提供される。
【0081】
別の態様によれば、第１の電気モータと、第２の電気モータと、トランスミッション・システムとを含み、トランスミッション・システムは、第１の電気モータに駆動可能に連結された第１の入力シャフトと、第２の電気モータに駆動可能に連結された第２の入力シャフトと、出力シャフトと、第１の入力シャフトとともに回転するように固定された第１のギア要素、第２の入力シャフトに回転可能にマウントされた第２のギア要素、及び出力シャフトに回転可能にマウントされたギア要素を含む第１のギア・トレインと、第１の入力シャフトとともに回転するように固定された第３のギア要素、第２の入力シャフトに回転可能にマウントされた第４のギア要素、及び出力シャフトに回転可能にマウントされた別のギア要素を含む第２のギア・トレインと、第２のギア要素及び第４のギア要素を第２の入力シャフトとともに回転するように選択的にロックするように構成されたギア・セレクタ組立体と、ギア要素及び別のギア要素を出力シャフトとともに回転するように選択的にロックするように構成された別のギア・セレクタ組立体とを含み、ギア・セレクタ組立体のうちの少なくとも一方が、以下のモード：ギア要素を順トルク方向及び逆トルク方向でシャフトとともに回転するようにロックするモード、ギア要素を順トルク方向でシャフトとともに回転するようにロックし、逆トルク方向にはロックしないモード；及びギア要素を逆トルク方向でシャフトとともに回転するようにロックし、順トルク方向にはロックしないモード、を含む動作モードから選択的に、その各ギア要素のそれぞれをその各入力シャフトとともに回転するようにロックするように構成されている、ドライブ・トレインが提供される。
【0082】
別の態様によれば、第１の電気モータと、第２の電気モータと、トランスミッション・システムとを含み、トランスミッション・システムは、第１の電気モータに駆動可能に連結された第１の入力シャフトと、第２の電気モータに駆動可能に連結された第２の入力シャフトと、第１の入力シャフトにマウントされた第１のギア要素及び第２の入力シャフトにマウントされた第２のギア要素を含む第１のギア・トレインと、第１の入力シャフトにマウントされた第３のギア要素及び第２の入力シャフトにマウントされた第４のギア要素を含む第２のギア・トレインとを含むドライブ・トレインが提供される。トランスミッションは、出力部材と、出力部材にマウントされたギア要素と、出力部材にマウントされた別のギア要素とを含んでもよい。トランスミッションはギア・セレクタ組立体を含んでもよい。トランスミッションは別のギア・セレクタ組立体を含んでもよい。ギア・セレクタ組立体及び別のギア・セレクタ組立体のそれぞれは、シンクロメッシュのギア・セレクタ組立体又はドグ・タイプのセレクタ組立体などの従来のギア・セレクタ組立体でもよい。
【0083】
別の態様によれば、本明細書に記載の任意の構成によるドライブ・トレインを含む車両が提供される。たとえば、車両は自動車、運搬車、オートバイ、バス、バン、全輪駆動車両、トラクタ、建設車両、及び掘削車両のうちの任意の１つを含んでもよい。
【0084】
次に、単なる一実例として、添付図面を参照して実施例を説明する。添付図面では、同様の参照符号は同等の特徴を示す。
【図面の簡単な説明】
【0085】
【図1】第１の実施例によるドライブ・トレインの概略図であり、ドライブ・トレインは第１の電気モータ及び第２の電気モータ、並びにトランスミッション・システムを含む。
【図29】第２の実施例によるドライブ・トレインの概略図であり、ドライブ・トレインは第１の電気モータ及び第２の電気モータ、並びにトランスミッション・システムを含む。
【図30】第３の実施例によるドライブ・トレインの概略図であり、ドライブ・トレインは第１の電気モータ及び第２の電気モータ、並びにトランスミッション・システムを含む。
【図31】第４の実施例によるドライブ・トレインの概略図であり、ドライブ・トレインは第１の電気モータ及び第２の電気モータ、並びにトランスミッション・システムを含む。
【図32】第５の実施例によるドライブ・トレインの概略図であり、ドライブ・トレインは第１の電気モータ及び第２の電気モータ、並びにトランスミッション・システムを含む。
【発明を実施するための形態】
【0086】
図１には、第１の実施例によるドライブ・トレイン１が概略的に示してある。ドライブ・トレイン１は、第１の電気モータＭ１、第２の電気モータＭ２、及びトランスミッション２を含む。ドライブ・トレインは、自動車、運搬車、オートバイ、バス、バン、全輪駆動車両、トラクタ、建設車両、及び掘削車両などの車両に使用することができる。別法として、ドライブ・トレインは製造工程などの他の用途に使用されてもよい。
【0087】
トランスミッション２は第１の入力シャフト３を含む。第１の入力シャフト３は、第１の電気モータＭ１に駆動可能に連結される。たとえば、第１の電気モータＥＭ１の出力シャフトが第１の入力シャフト３に直接的に結合されてもよく、たとえば第１の入力シャフト３にスプライン連結されてもよい。トランスミッション２は第２の入力シャフト５を含む。第２の入力シャフト５は第２の電気モータＭ２に駆動可能に連結される。たとえば、第２の電気モータＥＭ２の出力シャフトが第２の入力シャフト５に直接的に結合されてもよく、たとえば第２の入力シャフト５にスプライン連結されてもよい。
【0088】
第１の入力シャフト３と第２の入力シャフト５とは、互いに対して平行に配置される。第１の入力シャフト３及び第２の入力シャフト５の長手方向軸は互いから間隔を開けて配置されており、したがって、第１の入力シャフト３と第２の入力シャフト５とは同軸ではない。
【0089】
トランスミッションは出力シャフト７の形をとる出力部材を含む。車両用途では、出力シャフト７は、通常はアクスルを介して車両の車輪へと駆動力を伝達するデファレンシャルに連結される。
【0090】
トランスミッション２は、第１の入力シャフト３に回転可能にマウントされたギア要素１１を有する第１のギア・トレイン９を含む。第１のギア・トレイン９は、第２の入力シャフト５に回転可能にマウントされたギア要素１３を含む。
【0091】
トランスミッション２は、第１の入力シャフト３に回転可能にマウントされたギア要素１７を有する第２のギア・トレイン１５を含む。第２のギア・トレイン１５は、第２の入力シャフト５に回転可能にマウントされたギア要素１９を含む。
【0092】
トランスミッション２は、第１の入力シャフト３に回転可能にマウントされたギア要素２３を有する第３のギア・トレイン２１を含む。第３のギア・トレイン２１は、出力シャフト７にマウントされたギア要素２５を含む。好ましくは、ギア要素２５は出力シャフト７とともに回転するように固定される。
【0093】
トランスミッション２は、第１の入力シャフト３に回転可能にマウントされたギア要素２９を有する第４のギア・トレイン２７を含む。第４のギア・トレイン２７は、出力シャフト７にマウントされたギア要素３１を含む。好ましくは、ギア要素３１は出力シャフト７とともに回転するように固定される。
【0094】
第１のギア・トレイン９からのギア要素１１及び第３のギア・トレイン２１からのギア要素２３は、第１のスリーブ３３を用いて第１の入力シャフト３に回転可能にマウントされる。ギア要素１１及びギア要素２３は、第１のスリーブ３３とともに回転するようにそれぞれ固定される。第１のスリーブ３３は軸受（図示せず）によって第１の入力シャフト３に回転可能にマウントされる。
【0095】
第２のギア・トレイン１５からのギア要素１７及び第４のギア・トレイン２７からのギア要素２９は、第２のスリーブ３５を用いて第１の入力シャフト３に回転可能にマウントされる。ギア要素１７及びギア要素２９は、第２のスリーブ３５とともに回転するようにそれぞれ固定される。第２のスリーブ３５は、軸受（図示せず）によって第１の入力シャフト３に回転可能にマウントされる。
【0096】
第１のギア・トレイン９からのギア要素１３は、第３のスリーブ８５を用いて第２の入力シャフト５に回転可能にマウントされる。ギア要素１３は、第３のスリーブ８５とともに回転するように固定される。第３のスリーブ８５は、軸受（図示せず）によって第２の入力シャフト５に回転可能にマウントされる。
【0097】
第２のギア・トレイン１５からのギア要素１９は、第４のスリーブ８７を用いて第２の入力シャフト５に回転可能にマウントされる。ギア要素１９は、第４のスリーブ８７とともに回転するように固定される。第４のスリーブ８７は、軸受（図示せず）によって第２の入力シャフト５に回転可能にマウントされる。
【0098】
トランスミッション２は第１のギア・セレクタ組立体３７を含む。第１のギア・セレクタ組立体３７は、第１のスリーブ３３を第１の入力シャフト３とともに回転するように選択的にロックするように構成され、したがってギア要素１１及びギア要素２３を第１の入力シャフト３とともに回転するように選択的にロックするように構成される。第１のギア・セレクタ組立体３７は、第２のスリーブ３５を第１の入力シャフト３とともに回転するように選択的にロックするように構成され、したがってギア要素１７及びギア要素２９を第１の入力シャフト３とともに回転するように選択的にロックするように構成される。
【0099】
トランスミッション２は第２のギア・セレクタ組立体３９を含む。第２のギア・セレクタ組立体３９は、第３のスリーブ８５を第２の入力シャフト５とともに回転するように選択的にロックするように構成され、したがって第１のギア・トレイン９のギア要素１３を第２の入力シャフト５とともに回転するように選択的にロックするように構成される。第２のギア・セレクタ組立体３９は、第４のスリーブ８７を第２の入力シャフト５とともに回転するように選択的にロックするように構成され、したがって第２のギア・トレイン１５のギア要素１９を第２の入力シャフト５とともに回転するように選択的にロックするように構成される。
【0100】
第１のギア・セレクタ組立体３７は、第１のスリーブ３３に位置付けられた駆動構成物４１と係合するように構成される（図１を参照）。第１のセレクタ組立体３７は、第２のスリーブ３５に位置付けられた駆動構成物４３と係合するように構成される（図１を参照）。駆動構成物４１、４３は、それぞれドグの群を備える。第１の群のドグ４１は、第１のスリーブ３３の一方の端部に向かって位置付けられる。第２の群のドグ４３は、第２のスリーブ３５の一方の端部に向かって位置付けられる。それぞれの群４１、４３には、通常３つのドグが存在する。１つの群の中のドグは、第１の入力シャフト３の周りで均等に円周方向に分散され、すなわち１対のドグの中心間に対する角度は約１２０度である。好ましくは３つのドグが使用されるが、これは、この構成により、第１のセレクタ組立体３７から係合部材を受ける比較的大きい係合窓（ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ ｗｉｎｄｏｗ）、つまりドグ間の間隔が提供されるからである。また、３つのドグにより、固有自己調心（ｉｎｈｅｒｅｎｔ ｓｅｌｆ－ｃｅｎｔｒｉｎｇ）及び均一な負荷分散が提供される。係合窓が大きいことにより、第１のセレクタ組立体３７が第１のスリーブ３３及び第２のスリーブ３５に完全に係合する見込みがより高くなる。
【0101】
第１のセレクタ組立体３７は、第１のスリーブ３３にマウントされた駆動構成物４１と第２のスリーブ３５にマウントされた駆動構成物４３との間で第１の入力シャフト３にマウントされる。
【0102】
第１のギア・セレクタ組立体３７は、第１の組の係合部材４５及び第２の組の係合部材４６、並びにアクチュエータ機構４７を含む（図２、図３ａ及び図３ｂを参照）。第１の組の係合部材４５は、第１の入力シャフト３の周りに均等に分散された３つの部材４５ａ－ｃを備える。第２の組の係合部材４６は、第１の入力シャフト３の周りに均等に分散された３つの部材４６ａ－ｃを備える。
【0103】
第１の組の係合部材４５及び第２の組の係合部材４６は、第１の入力シャフト３にマウントされる支持体４９にマウントされる（図３ａ及び図３ｂを参照）。各組の係合部材４５、４６は第１の入力シャフト３とともに回転するように構成されるが、アクチュエータ機構４７の切替え動作に応答して、支持体４９に沿って、したがって第１の入力シャフト３に沿って軸方向に摺動することができる。これを容易にするために、支持体４９はその湾曲した表面に形成された６つのキー溝５１を含み、そのそれぞれは各係合部材４５ａ－ｃ、４６ａ－ｃを受けるように構成される。それぞれのキー溝５１は半径方向及び接線方向にその各係合部材４５ａ－ｃ、４６ａ－ｃをキー溝５１の内部に拘束するように、しかし軸方向には拘束しないようにプロファイル設定される（図３ｂを参照）。
【0104】
支持体４９は内部スプライン４９ａを含み、これは第１の入力シャフト３に形成された外部スプラインと係合するように構成される。これにより、支持体４９と第１の入力シャフト３との間の非常に頑強な連結部が提供される。スプライン加工された構成により支持体４９がロックされ、したがって第１の組の係合部材４５及び第２の組の係合部材４６が第１の入力シャフト３とともに回転するようにロックされる。
【0105】
各組の係合部材４５、４６の構成は、特定の組の部材４５ａ－ｃ、４６ａ－ｃが一つおきのキー溝５１に位置付けられ、部材の組４５、４６が支持体４９に沿って摺動できるような構成である。第１の組の係合部材４５ａ－ｃは第１の環状コネクタ部材５３によって互いに強固に連結され、ユニットとして動く。したがって、第１の組の係合部材４５ａ－ｃと第１の環状コネクタ部材５３とは、第１のギア・セレクタ・リングをともに形成する。第１の組の係合部材４５ａ－ｃは第１の環状コネクタ部材５３の周りに均等に分散される。第２の組の係合部材４６ａ－ｃは第２の環状コネクタ部材５５によって互いに強固に連結され、ユニットとして動く。したがって、第２の組の係合部材４６ａ－ｃと第２の環状コネクタ部材５５とは、第２のギア・セレクタ・リングをともに形成する。第２の組の係合部材４６ａ－ｃは第２の環状コネクタ部材５５の周りに均等に分散される。それぞれの組の係合部材４５、４６は、他方から独立して動くことができる。第１の組の係合部材４５と第２の組の係合部材４６との間に相対運動があるとき、第１の環状コネクタ部材５３は第２の組の係合部材４６の上を動き、第２の環状コネクタ部材５５は第１の組の係合部材４５の上を動く。
【0106】
それぞれの環状コネクタ部材５３、５５は、その外側の湾曲した表面に形成された、各環状コネクタ部材５３、５５の周りに全面的に延在する溝５７を有する。
【0107】
第１の組のそれぞれの係合部材４５ａ－４５ｃは、第１のスリーブ３３に取り付けられた第１の群のドグ４１に係合するように構成された第１の端部５９と、第２のスリーブ３５に取り付けられた第２の群のドグ４３に係合するように構成された第２の端部６１とを有する。第１の端部５９及び第２の端部６１は通常は同じ構成を有するが反対向きであり、たとえば、それぞれの第１の係合部材４５ａ－ｃの第１の端部５９は、第１のスリーブ３３の減速（逆トルク方向）中に第１の群のドグ４１に選択的に係合するように構成され、第２の端部６１は、第２のスリーブ３５の加速（順トルク方向）中に第２の群のドグ４３に選択的に係合するように構成される。第２の組のそれぞれの係合部材４６ａ－ｃについては、第１の端部６３は、第２のスリーブ３５の減速（逆トルク方向）中に第２の群のドグ４３に係合するように構成され、第２の端部６５は、第１のスリーブ３３の加速（順トルク方向）中に第１の群のドグ４１に係合するように構成される。
【0108】
第１の組の係合部材４５と第２の組の係合部材４６の両方が第１の組のドグ４１及び第２の組のドグ４３のうちの一方に係合すると、駆動力は順トルク方向及び逆トルク方向で各スリーブ３３、３５と第１のギア・セレクタ組立体３７との間に伝えられる。
【0109】
それぞれの係合部材の第１の端部及び第２の端部５９、６１、６３、６５は、各ドグ４１、４３に駆動式に係合するための駆動面６７と、傾斜部（ｒａｍｐ）６９の形をとる非駆動面と、端部面７１とを含み、肩部７３を含んでもよい（図３ｂを参照）。端部面７１は、係合部材４５ａ－ｃ、４６ａ－ｃの軸方向運動を制限する。いくつかの構成では、ドグ４１、４３の側面は傾斜させられてもよい。この例では、駆動面６７はドグ４１、４３の側面を補完するように角度を付けられてもよく、したがって、係合部材４５ａ－ｃ、４６ａ－ｃが回転して係合するとき、摩耗を軽減するために面対面の接触が存在する。非駆動面６９の目的は、係合部材とドグ４１、４３との間のロッキング係合を防止することである。それぞれの非駆動面６９は好ましくはらせん状に形成され、その各端部面７１から離れるように傾く。非駆動面４５の傾斜の角度は、端部面７１から最も遠い非駆動面の縁部と端部面７１の平面との間の長手方向距離がドグ４１、４３の高さよりも大きくなるような角度でもよい。これは、係合部材４５ａ－ｃ、４６ａ－ｃとドグ４１、４３との間に、非駆動面６９を各ドグ４１、４３に向かって動かす相対回転運動があるときに、トランスミッションがロック・アップしないことを確実とする助けとなる。ドグ４１、４３は係合部材４５ａ－ｃ、４６ａ－ｃの側面に衝突せず、むしろ非駆動面６９に係合する。ドグ４１、４３と係合部材４５ａ－ｃ、４６ａ－ｃとの間のさらなる相対回転運動により、ドグ４１、４３が非駆動面６９を横切って摺動し、非駆動面のらせん表面により、係合部材４５ａ－ｃ、４６ａ－ｃが各ドグ４１、４３から離れるように第１の入力シャフト３に沿って軸方向に動き、したがって、トランスミッションはロック・アップしない。したがって、非駆動面６９はラチェット効果（ｒａｔｃｈｅｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ）を提供し、第１のギア・セレクタ組立体３７は、いくつかの動作条件下では、第１のスリーブ３３及び第２のスリーブ３５に対してそれぞれ滑るように構成される。
【0110】
第１の組の係合部材４５と第２の組の係合部材４６とは互いから独立して動くことができるので、第１のギア・セレクタ組立体３７は、最初に第１の組の係合部材４５及び第２の組の係合部材４６のうちの一方を用いて第１のスリーブ３３を選択することができる。第１の組の係合部材４５及び第２の組の係合部材４６のうちの他方は、続いて第１のスリーブ３３に係合する。同様に、第１のギア・セレクタ組立体３７は、最初に第１の組の係合部材及び第２の組の係合部材のうちの一方を用いて第２のスリーブ３５を選択することができる。第１の組の係合部材４５及び第２の組の係合部材４６のうちの他方は、続いて第２のスリーブ３５に係合する。
【0111】
したがって、第１のギア・セレクタ組立体３７は、以下のモード：順トルク方向と逆トルク方向の両方で完全に係合しているモード；両方のトルク方向で係合解除しているモード（ニュートラル）；順トルク方向に係合しているが逆トルク方向に係合解除しているモード；及び順トルク方向に係合解除しているが逆トルク方向に係合しているモード、を含む動作モードから選択的に第１のスリーブ３３に係合するように構成される。第１のギア・セレクタ組立体３７は、以下のモード：順トルク方向と逆トルク方向の両方で完全に係合しているモード；両方のトルク方向で係合解除しているモード（ニュートラル）；順トルク方向に係合しているが逆トルク方向に係合解除しているモード；及び順トルク方向に係合解除しているが逆トルク方向に係合しているモード、を含む動作モードから選択的に第２のスリーブ３５に係合するように構成される。
【0112】
第１の組の部材４５及び第２の組の部材４６が交互配置されているとき（図３ａを参照）、第１の組の部材４５の第１の端部５９の駆動面６７は、第２の組の部材４６の第１の端部６３の駆動面６７に隣接する。第１の組の部材４５及び第２の組の部材４６が第１のスリーブ３３と完全に係合しているとき、ドグ４１は、隣接する駆動面６７の各ペアの間に位置付けられる。第１の組の部材４５及び第２の組の部材４６が第２のスリーブ３５と完全に係合しているとき、ドグ４３は、係合部材の第２の端部６１、６３の隣接する駆動面６７の各ペアの間に位置付けられる。ドグ４１、４３及び係合部材の端部５９、６１、６３、６５の寸法は、ギアにバックラッシがほとんどないか又はないことを確実とするために、スリーブ３３、３５が加速から減速へと、又はその逆に動いたとき、加速部材の駆動面６７と減速部材の駆動面６７との間でそれぞれのドグがほとんど動かないような寸法である。バックラッシは、加速から減速へと、又はその逆に動くとき、ドグが加速部材の駆動面６７から減速部材の駆動面６７へと動いたときに経験されるロスト・モーションである。従来のドグ・タイプのトランスミッションは約３０度のバックラッシを有する。この実施例による車用の通常のトランスミッションは、５度未満のバックラッシを有する。
【0113】
第１の組の部材４５及び第２の組の部材４６が各スリーブ３３、３５と完全に係合しており、ドグ４１、４３が隣接する駆動面６７の各ペアの間に位置付けられているとき、第１の組の係合部材４５及び第２の組の係合部材４６のうちの一方は負荷がかかった状態であることになり、第１の組の係合部材４５及び第２の組の係合部材４６のうちの他方は負荷がかかっていない状態であることになる。負荷がかかっていない組の係合部材は、ギア・シフト中に、現在係合しているギア要素との係合から外れるように動くことができる。
【0114】
アクチュエータ機構４７はシフト・クレードル７５を含む。機構４７は、シフト・ドラム７７やシフト・フォーク７９ａ、７９ｂなどの単一のアクチュエータのみを使用して第１の組の係合部材４５及び第２の組の係合部材４６を作動させるように構成される。好ましくは、シフト・クレードル７５は巻きばね８０などの弾力的な手段を含む。ばね８０は、第１の組の係合部材４５及び第２の組の係合部材４６がスリーブ３３、３５と駆動係合しており、動くことができないとき、第１の組の係合部材４５及び第２の組の係合部材４６を付勢して、軸方向に動かすように構成される。
【0115】
第２のギア・セレクタ組立体３９は、第１のギア・セレクタ組立体３７と同様の構成を有する。
【0116】
第３のスリーブ８５は、スリーブの一方の端部に向かって位置付けられた第３の組の駆動構成物８１を含む。第４のスリーブ８７は、第４の組の駆動構成物８３を含む。第２のギア・セレクタ組立体３９は、第３の組の駆動構成物８１と第４の組の駆動構成物８３との間で第２の入力シャフト５にマウントされる。第２のギア・セレクタ組立体３９は、第３のスリーブ８５、したがってギア要素１３を第２の入力シャフト５とともに回転するように選択的にロックするために、第３の組の駆動構成物８１を第１の組の係合部材４５及び第２の組の係合部材４６に選択的に係合させるように構成される。第２のギア・セレクタ組立体３９は、第４のスリーブ８７、したがってギア要素１９を第２の入力シャフト５とともに回転するように選択的にロックするために、第４の組の駆動構成物８３を第１の組の係合部材４５及び第２の組の係合部材４６に選択的に係合させるように構成される。
【0117】
第２のギア・セレクタ組立体３９は、以下のモード：順トルク方向と逆トルク方向の両方で完全に係合しているモード；両方のトルク方向で係合解除しているモード（ニュートラル）；順トルク方向に係合しているが逆トルク方向に係合解除しているモード；及び順トルク方向に係合解除しているが逆トルク方向に係合しているモード、を含む動作モードから選択的に第３のスリーブ８５、したがってギア要素１３に係合するように構成される。第２のギア・セレクタ組立体３９は、以下のモード：順トルク方向と逆トルク方向の両方で完全に係合しているモード；両方のトルク方向で係合解除しているモード（ニュートラル）；順トルク方向に係合しているが逆トルク方向に係合解除しているモード；及び順トルク方向に係合解除しているが逆トルク方向に係合しているモード、を含む動作モードから選択的に第４のスリーブ８７、したがってギア要素１９に係合するように構成される。
【0118】
ドライブ・トレイン１は制御システムを含むことができる。ギア・セレクタ組立体３７、３９のそれぞれについての第１の組の係合部材４５及び第２の組の係合部材４６の運動は制御システムによって制御されて、完全自動の、又は半自動のギア・シフトを提供することができる。制御システムは第１の電気モータＭ１及び第２の電気モータＭ２の動作も制御することができる。
【0119】
【0120】
参照符号「Ａ」は、第１のギア・セレクタ組立体３７が、第２のスリーブ３５を順トルク方向及び逆トルク方向で第１の入力シャフト３とともに回転するようにロックした条件を表し、
【0121】
参照符号「Ｂ」は、第１のギア・セレクタ組立体３７が、第１のスリーブ３３を順トルク方向及び逆トルク方向で第１の入力シャフト３とともに回転するようにロックした条件を表し、
【0122】
参照符号「Ｃ」は、第２のギア・セレクタ組立体３９が、第４のスリーブ８７を順トルク方向及び逆トルク方向で第２の入力シャフト５とともに回転するようにロックした条件を表し、
【0123】
参照符号「Ｄ」は、第２のギア・セレクタ組立体３９が、第３のスリーブ８５を順トルク方向及び逆トルク方向で第２の入力シャフト５とともに回転するようにロックした条件を表す。
【0124】
動作状態１はニュートラル状態であり、トルクは出力シャフト７に提供されない。
【0125】
動作状態２～９は、それぞれ出力シャフト７にトルクを提供する。通常、動作状態２～９のそれぞれは、他の動作状態とは異なる有効ギア比（ギア出力）を有する。したがって、トランスミッション２は８つの異なる有効ギア比（ギア出力）を提供することができる。したがって、説明されているレイアウトでは、比較的少ない数のギア・トレインにより、比較的多い数の出力が提供され得る。
【0126】
いくつかの動作状態では、出力シャフト７は第１の電気モータＭ１によってのみ駆動される。いくつかの動作状態では、出力シャフト７は第２の電気モータＭ２によってのみ駆動される。いくつかの動作状態では、出力シャフト７は同時に第１の電気モータＭ１及び第２の電気モータＭ２によって駆動される。トルクが両方のモータによって出力シャフト７に提供される動作状態においては、トルクは相加的である。当然、ドライブ・トレインの任意の所与の使用においては、適用要件を満たすために、トランスミッションの利用可能な動作状態のうちのすべて又は小区分（ｓｕｂｓｅｃｔｉｏｎ）を使用者に利用可能にすることができる。
【0127】
動作状態２では、トルクは第１の電気モータＭ１から出力シャフト７へと、第４のギア・トレイン２７を介して提供される。第１のギア・セレクタ組立体３７は、順トルク方向及び逆トルク方向で第１の入力シャフト３とともに回転するように第２のスリーブ３５をロックする。第２の電気モータＭ２は動作していない。第２のギア・セレクタ組立体３９はニュートラル状態にある。
【0128】
動作状態３では、トルクは第１の電気モータＭ１から出力シャフト７へと、第３のギア・トレイン２１を介して提供される。第１のギア・セレクタ組立体３７は順トルク方向及び逆トルク方向で第１の入力シャフト３とともに回転するように第１のスリーブ３３をロックする。第２の電気モータＭ２は動作していない。第２のギア・セレクタ組立体３９はニュートラル状態にある。
【0129】
動作状態４では、トルクは第２の電気モータＭ２から出力シャフト７へと、第２のギア・トレイン１５及び第４のギア・トレイン２７を介して提供される。第２のギア・セレクタ組立体３９は順トルク方向及び逆トルク方向で第２の入力シャフト５とともに回転するように第４のスリーブ８７をロックする。第１の電気モータＭ１は動作していない。第１のギア・セレクタ組立体３７はニュートラル状態にある。
【0130】
動作状態５では、トルクは第２の電気モータＭ２から出力シャフト７へと、第１のギア・トレイン９及び第３のギア・トレイン２１を介して提供される。第２のギア・セレクタ組立体３９は、順トルク方向及び逆トルク方向で第２の入力シャフト５とともに回転するように第３のスリーブ８５をロックする。第１の電気モータＭ１は動作していない。第１のギア・セレクタ組立体３７はニュートラル状態にある。
【0131】
動作状態６では、トルクは第１の電気モータＭ１から出力シャフト７へと、第４のギア・トレイン２７を介して提供され、第２の電気モータＭ２から出力シャフト７へと、第１のギア・トレイン９及び第３のギア・トレイン２１を介して提供される。第１のギア・セレクタ組立体３７は、順トルク方向及び逆トルク方向で第１の入力シャフト３とともに回転するように第２のスリーブ３５をロックする。第２のギア・セレクタ組立体３９は、順トルク方向及び逆トルク方向で第２の入力シャフト５とともに回転するように第３のスリーブ８５をロックする。
【0132】
動作状態７では、トルクは第１の電気モータＭ１から出力シャフト７へと、第３のギア・トレイン２１を介して提供され、第２の電気モータＭ２から出力シャフト７へと、第１のギア・トレイン９及び第３のギア・トレイン２１を介して提供される。第１のギア・セレクタ組立体３７は、順トルク方向及び逆トルク方向で第１の入力シャフト３とともに回転するように第１のスリーブ３３をロックする。第２のギア・セレクタ組立体３９は、順トルク方向及び逆トルク方向で第２の入力シャフト５とともに回転するように第３のスリーブ８５をロックする。
【0133】
動作状態８では、トルクは第１の電気モータＭ１から出力シャフト７へと、第３のギア・トレイン２１を介して提供され、第２の電気モータＭ２から出力シャフト７へと、第２のギア・トレイン１５及び第４のギア・トレイン２７を介して提供される。第１のギア・セレクタ組立体３７は、順トルク方向及び逆トルク方向で第１の入力シャフト３とともに回転するように第１のスリーブ３３をロックする。第２のギア・セレクタ組立体３９は、順トルク方向及び逆トルク方向で第２の入力シャフト５とともに回転するように第４のスリーブ８７をロックする。
【0134】
動作状態９では、トルクは第１の電気モータＭ１から出力シャフト７へと、第４のギア・トレイン２７を介して提供され、第２の電気モータＭ２から出力シャフト７へと、第２のギア・トレイン１５及び第４のギア・トレイン２７を介して提供される。第１のギア・セレクタ組立体３７は、順トルク方向及び逆トルク方向で第１の入力シャフト３とともに回転するように第２のスリーブ３５をロックする。第２のギア・セレクタ組立体３９は、順トルク方向及び逆トルク方向で第２の入力シャフト５とともに回転するように第４のスリーブ８７をロックする。
【0135】
したがって、少なくともいくつかの動作状態においては、トルクは第１の電気モータＭ１及び第２の電気モータＭ２から出力シャフトへと、少なくとも１つの共通のギア・トレインを介して提供され得る。このことは、小型のトランスミッション・システムを提供する助けとなる。少なくともいくつかの動作状態においては、トルクは第１の電気モータＭ１及び第２の電気モータＭ２から出力シャフトへと、異なるギア・トレインを介して提供され得る。
【0136】
トルクが第１の電気モータＭ１と第２の電気モータＭ２の両方によって出力シャフト７に提供される動作条件においては、制御システムは、モータが、出力シャフトでの速度に適合するように選択された、ギア・トレインに適切な速度で動作することを確実とするように、モータの動作を制御する。
【0137】
車両向けの考えられる一構成では、：動作状態９は第１のギアに対応することができ；動作状態８は第２のギアに対応することができ；動作状態４は第３のギアに対応することができ；動作状態６は第４のギアに対応することができ；動作状態２は第５のギアに対応することができ；動作状態７は第６のギアに対応することができ；動作状態５は第７のギアに対応することができ；動作状態３は第８のギアに対応することができる。第１の電気モータＭ１及び第２の電気モータＭ２のそれぞれが、奇数のギアと偶数のギアの両方によって出力シャフトにトルクを提供することができることは、この構成及び上述の動作状態から明らかであろう。
【0138】
ドライブ・トレイン１の重要な利点は、ドライブ・トレイン１が、ギア・シフト中に出力シャフト７にトルク支持を提供するということである。トルク支持が提供されると、ギア・シフト中、車両の車輪を駆動させる駆動力の著しい損失がない。ドライブ・トレインは、以下のシフト・タイプ：パワー・オン・アップ・シフト、パワー・オン・ダウン・シフト、パワー・オフ・アップ・シフト、及びパワー・オフ・ダウン・シフトにおいて、トルク支持を提供するように構成され得る。
【0139】
図１４～図２０には、第１の単一モータ動作状態（動作状態４）から第２の単一モータ動作状態（動作状態２）へのパワー・オン・アップ・シフトが示してある。図１５には動作状態４のドライブ・トレイン１が示してあり、出力シャフト７は第２の電気モータＭ２によってのみ駆動される。第１のギア・セレクタ組立体３７はニュートラル状態にある。第２のギア・セレクタ組立体３９は第４のスリーブ８７と完全に係合している。トルクは第２の電気モータＭ２から出力シャフトへと、第２のギア・トレイン１５及び第４のギア・トレイン２７を介して提供される。動作状態２へのギア・シフト中、第１の電気モータＭ１が起動され、第２のスリーブ３５の回転速度に同期される。これは、第１の入力シャフト３及び第１のギア・セレクタ組立体３７の係合部材４５、４６の回転速度を第２のスリーブ３５の回転速度と同期させる効果を有する（図１６を参照）。第１のギア・セレクタ組立体３７は第２のスリーブ３５と係合する。第１のギア・セレクタ組立体３７は、第１の組の係合部材４５及び第２の組の係合部材４６のうちの一方を用いて最初に第２のスリーブ３５と係合し、次いで第１の組の係合部材及び第２の組の係合部材のうちの他方でフォロー・アップし、それにより、順トルク方向及び逆トルク方向で第１の入力シャフト３とともに回転するように第２のスリーブ３５をロックする（図１７を参照）。トルクは第１の電気モータＭ１から出力シャフトへと、第４のギア・トレイン２７を介して提供される。この段階では、トルクは一時的に第１の電気モータＭ１と第２の電気モータＭ２の両方によって出力シャフト７に提供される（図１８を参照）。第１のギア・セレクタ組立体３７が第２のスリーブ３５に係合したとき、第２のギア・セレクタ組立体３９の負荷がかかっている組の係合部材４５、４６には負荷がかからなくなり、第２のギア・セレクタ組立体３９は次いで第４のスリーブ８７と係合解除し、第２の電気モータＭ２を出力シャフト７から効果的に連結解除する（図１９を参照）。第２の電気モータＭ２から第１の電気モータＭ１へとトルクを引き継いでいる間、出力シャフト７にトルクが連続的に提供されていることを、図１９のトルクのグラフから見て取ることができる。図２０にはギア・シフトが完了し、動作状態２で駆動しており、第２の電気モータＭ２が動作していない状態へと移っていることが示されている。
【0140】
図２１～図２８には、第１のデュアル・モータ動作状態（動作状態９）から第２のデュアル・モータ動作状態（動作状態８）へのパワー・オン・アップ・シフトが示してある。図２２には動作状態９のドライブ・トレイン１が示してあり、出力シャフト７は第１の電気モータＭ１と第２の電気モータＭ２の両方によって駆動される。第１のギア・セレクタ組立体３７は第２のスリーブ３５と完全に係合している。トルクは第１の電気モータＭ１から出力シャフト７へと、第４のギア・トレイン２７を介して提供される。第２のギア・セレクタ組立体３９は第４のスリーブ８７と完全に係合している。トルクは第２の電気モータＭ２から出力シャフト７へと、第２のギア・トレイン１５及び第４のギア・トレイン２７を介して提供される。動作状態８へのギア・シフト中、第２の電気モータＭ２からのトルク出力は増加するが、同時に第１の電気モータＭ１からのトルク出力は減少する（図２３を参照）。これにより、負荷がかかっている組の係合部材４５、４６に負荷がかからなくなり、第１のギア・セレクタ組立体３７は第２のスリーブ３５と係合解除してニュートラル位置へと移り（図２４を参照）、したがって、一時的に第１の電気モータＭ１によって出力シャフト７にトルクが供給されない。第１の電気モータＭ１の速度は、次いで第１のスリーブ３３の回転速度と同期される（図２５を参照）。第１のギア・セレクタ組立体３７は、次いで第１のスリーブ３３に係合する。第１のギア・セレクタ組立体３７は第１の組の係合部材４５及び第２の組の係合部材４６のうちの一方を用いて最初に第１のスリーブ３３と係合し、次いで第１の組の係合部材４５及び第２の組の係合部材４６のうちの他方でフォロー・アップして、第１のスリーブ３３と完全に係合する（図２６を参照）。トルクは次いで第１の電気モータＭ１から出力シャフトへと、第３のギア・トレイン２１を介して供給される（図２７を参照）。第４のギア・トレイン２７から第３のギア・トレイン２１へとギア・トレインを変更している間、第１の電気モータＭ１からのトルクが出力シャフト７から一時的に連結解除されているにもかかわらず、トルクは第２の電気モータＭ２によって出力シャフト７に連続的に提供されていることを、図２７のトルクのグラフから見て取ることができる。図２８には、ギア・シフトが完了し、動作状態８で駆動しており、トルクが第１の電気モータＭ１と第２の電気モータＭ２の両方によって同時に出力シャフト７に供給されていることが示されている。
【0141】
他のシフト・タイプは同様の形式で行うことができる。
【0142】
トルク・スパイクは、新しいギアと係合する前の、シフト戦略における速度同期ステップにより、実質的に解消されることが理解されよう。トランスミッション・レイアウトにより、一方は第１の電気モータＭ１から直接的であり、他方は第２の電気モータＭ２から直接的である２つの駆動入力経路が提供されるので、同期は可能である。
【0143】
ドライブ・トレインは車両用途及び非車両用途で使用することができる。典型的な車両は、車、運搬車、オートバイ、バス、バン、全輪駆動車両、トラクタ、建設車両、及び掘削車両を含む。非車両用途は製造機械、風力タービンなどを含む。
【0144】
第２の実施例によるドライブ・トレイン１０１が図２９に示してある。第２の実施例は、以下の点を除いて第１の実施例に類似している。第３のギア・トレイン２１及び第４のギア・トレイン２７を有するのではなく、出力シャフト７にマウントされるギア要素２５、３５は、それぞれ第１のギア・トレイン９及び第２のギア・トレイン１５の一部になっている。つまり、第１のギア・トレイン９は、第１の入力シャフト３に回転可能にマウントされたギア要素１１と、第２の入力シャフト５に回転可能にマウントされたギア要素１３と、出力シャフト７とともに回転するように固定されたギア要素２５とを含む。第２のギア・トレイン１５は、第１の入力シャフト３に回転可能にマウントされたギア要素１７と、第２の入力シャフト５に回転可能にマウントされたギア要素１９と、出力シャフト７とともに回転するように固定されたギア要素３１とを含む。
【0145】
第２の実施例は、図４の表に略述して示された第１の実施例と同じ動作状態を有するが、第３のギア・トレイン及び第４のギア・トレインがないことにより、トルク経路のいくつかは第１の実施例とは異なる。
【0146】
第２の実施例は、第１の実施例の、簡略化されたより小型のバージョンであるが、ギア要素の相対的サイズの選択における柔軟性が第１の実施例よりも低く、第１の電気モータＭ１及び第２の電気モータＭ２の相対的出力の選択における柔軟性が低い。つまり、第１の実施例により、ギア要素の相対的サイズ、及び第１の電気モータＭ１及び第２の電気モータＭ２の相対的出力の選択を微調整するより高い柔軟性が提供され、それにより、たとえば２つのモータＭ１、Ｍ２のうちの一方が急加速の目的に、又はエネルギー効率的な運転の目的によりよく適合する。
【0147】
第３の実施例によるドライブ・トレイン２０１が図３０に示してある。第３の実施例は、第１の実施例と第２の実施例とのハイブリッド・バージョンである。第３のギア・トレイン２１を有するのではなく、出力シャフト７にマウントされるギア要素２５は、第１のギア・トレイン９の一部になっている。つまり、第１のギア・トレイン９は、第１の入力シャフト３に回転可能にマウントされたギア要素１１と、第２の入力シャフト５に回転可能にマウントされたギア要素１３と、出力シャフト７とともに回転するように固定されたギア要素２５とを含む。しかし、第２の実施例とは異なり、第３の実施例は、第２のギア・トレイン１５及び第４のギア・トレイン２７については第１の実施例と同様の構成を有する。
【0148】
第３の実施例は図４の表に略述して示された第１の実施例と同じ動作状態を有するが、第３のギア・トレインがないことにより、トルク経路のいくつかは第１の実施例とは異なる。
【0149】
図示されていない第３の実施例の変形形態は、それが第１の実施例の第１のギア・トレイン９及び第３のギア・トレイン２１、並びに第２の実施例の第２のギア・トレイン１５を含むことを除いて、第３の実施例に類似している。第３の実施例の変形形態は図４の表に略述して示された第１の実施例と同じ動作状態を有するが、第４のギア・トレインがないことにより、トルク経路のいくつかは第１の実施例とは異なる。
【0150】
第３の実施例は、ギア要素の相対的サイズ、及び第１のモータＭ１及び第２のモータＭ２の相対的出力を選択する柔軟性を第２の実施例よりも有するが、第１の実施例ほどの柔軟性ではない。しかし、第３の実施例は第１の実施例よりも小型である。
【0151】
第４の実施例によるドライブ・トレイン３０１が図３１に示してある。第４の実施例は、第２のギア・セレクタ組立体３９が第２の入力シャフト５の代わりに出力シャフト７にマウントされていることを除いて、第２の実施例に類似している。ギア要素１３及びギア要素１９は、第２の入力シャフト５とともに回転するように固定される。ギア要素２５及びギア要素３１は、出力シャフト７に回転可能にマウントされる。第２のギア・セレクタ組立体３９は、ギア要素２５及びギア要素３１を出力シャフト７とともに回転するように選択的にロックするように構成される。
【0152】
第５の実施例によるドライブ・トレイン４０１が図３２に示してある。第５の実施例は、第１のギア・セレクタ組立体３７が第１の入力シャフト３の代わりに出力シャフト７にマウントされていることを除いて、第２の実施例に類似している。ギア要素１１及びギア要素１７は、第１の入力シャフト３とともに回転するように固定される。ギア要素２５及びギア要素３１は、出力シャフト７に回転可能にマウントされる。第１のギア・セレクタ組立体３７は、ギア要素２５及びギア要素３１を出力シャフト７とともに回転するように選択的にロックするように構成される。
【0153】
第４の実施例及び第５の実施例はそれぞれ１１の状態、１０の動作状態及びニュートラルを有し、これは第１から第３の実施例よりも多い状態である。しかし、第４の実施例及び第５の実施例の欠点は、モータのうちの一方の速度を第１から第３の実施例の場合と同じように効果的に新しいギアに同期させることが必ずしも可能とは限らないので、動作状態の少なくともいくつかの間をシフトするとき、トルク・スパイクが発生するリスクが存在することである。少なくともいくつかのシフトにおいては、ギア・セレクタ組立体３７、３９のうちの少なくとも１つは、現在のギア要素が依然として係合している間に新しいギア要素に係合し、新しく係合したギア要素とセレクタ組立体３７、３９を駆動しているモータＭ１、Ｍ２との間には速度の差があるので、トルク・スパイクが発生する恐れがある。
【0154】
上に述べた実施例には特許請求の範囲に記載の範囲に含まれる修正が加えられてもよく、たとえばいくつかの実施例では、ギア・セレクタ組立体のうちの一方のみが上述のタイプのものでもよいことが、当業者には理解されよう。他方のギア・セレクタ組立体は従来のドグ又はシンクロメッシュのセレクタ組立体でもよい。しかし、トランスミッションがロック・アップする懸念なしにギア要素が早期に係合されること、小型の構成、及び高価な同期コーンが必要とされないことなどのギア選択の利点があるので、ギア・セレクタ組立体のそれぞれを上述のタイプとして有することが好ましい。
【0155】
いくつかの実施例では、第１のセレクタ組立体と第２のセレクタ組立体の両方が、シンクロメッシュ又はドグ・タイプのギア・セレクタ組立体などの、従来のタイプであってもよい。しかし、こうした構成では、上述のタイプのセレクタ組立体を有する利点が失われ、通常は、特にシンクロナイザが使用される場合、トランスミッションはそれほど小型でなくなる可能性がある。
【0156】
いくつかの実施例では、第１のモータＭ１と第２のモータＭ２とは同様のものである。他の実施例では、第１のモータＭ１と第２のモータＭ２とは異なる。たとえば、第１のモータＭ１及び第２のモータＭ２のうちの一方は、急速な加速、低速、及び車両の発進により適した特性を有してもよい。第１のモータＭ１及び第２のモータＭ２のうちの一方は、たとえば高速道路運転用の巡航速度により適した特性を有してもよい。
【0157】
アクチュエータ機構４７は、上述のものとは異なるように構成されてもよい。たとえば、アクチュエータ機構は第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータ、並びに第１のアクチュエータ部材及び第２のアクチュエータ部材を含んでもよい。第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータは力発生装置アクチュエータでもよく、好ましくは電気システム、たとえば電気機械的システム又は電気液圧的システムの一部でもよい。第１のアクチュエータ部材及び第２のアクチュエータ部材は、第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータから各組の係合部材へと力を伝える機械的駆動部材であり、好ましくは独立して制御可能なシフト・フォークの形をとる。第１の組の係合部材４５は第１のシフト・フォークを介して第１のアクチュエータによって駆動され、第２の組の係合部材４６は第２のシフト・フォークを介して第２のアクチュエータによって駆動される。したがって、第１の組の係合部材４５及び第２の組の係合部材４６は、互いから完全に独立して動く。
【0158】
いくつかの構成では、トランスミッションの少なくとも１つのギア要素においては、関連付けられた構成要素（スリーブ）にマウントされた駆動構成物を有する代わりに、駆動構成物はギア要素に形成されてもよく、ギア要素に直接的に取り付けられてもよい。
【図1】
【図2】
【図3a】
【図3b】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【国際調査報告】