特表 2025-502311 ハイブリッド変速機、ハイブリッド車用駆動トレイン、及び駆動トレインを動作させるための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-01-24

(54)【発明の名称】ハイブリッド変速機、ハイブリッド車用駆動トレイン、及び駆動トレインを動作させるための方法

(51)【国際特許分類】

   B60K 6/36 20071001AFI20250117BHJP

   F16H 3/083 20060101ALI20250117BHJP

   F16H 3/093 20060101ALI20250117BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20250117BHJP

   B60K 6/40 20071001ALI20250117BHJP

【ＦＩ】

B60K6/36

F16H3/083

F16H3/093

B60K6/48 ZHV

B60K6/40

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024542151

(86)(22)【出願日】2022-12-14

(85)【翻訳文提出日】2024-07-16

(86)【国際出願番号】 DE2022100952

(87)【国際公開番号】W WO2023160738

(87)【国際公開日】2023-08-31

(31)【優先権主張番号】102022104376.2

(32)【優先日】2022-02-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】515009952

【氏名又は名称】シェフラー テクノロジーズ アー・ゲー ウント コー． カー・ゲー

【氏名又は名称原語表記】Ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＡＧ ＆ Ｃｏ． ＫＧ

【住所又は居所原語表記】Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓｔｒ． １－３， ９１０７４ Ｈｅｒｚｏｇｅｎａｕｒａｃｈ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】シュテフェン レーマン

(72)【発明者】

【氏名】ドミニク ハンス

【テーマコード（参考）】

3D202

3J528

【Ｆターム（参考）】

3D202AA08

3D202EE13

3D202EE14

3D202FF06

3D202FF15

3J528EA30

3J528EB62

3J528EB63

3J528EB75

3J528FA06

3J528FC32

3J528FC42

3J528FC47

3J528FC64

3J528GA08

3J528HA22

(57)【要約】

本発明は、ハイブリッド変速機（１５）、ハイブリッド変速機（１５）を有する駆動トレイン（１０）、及び駆動トレイン（１０）を動作させる方法に関し、ハイブリッド変速機（１５）は、第１の駆動シャフト（７０）と、第２の駆動シャフト（７５）と、出力側（８０）と、第１の駆動シャフト（７０）と出力側（８０）との間に延在する第１のトルク伝達経路（８５）と、を備え、第１のトルク伝達経路（８５）は、第１の伝達手段（１１５）を備え、第１の伝達手段（１１５）は、シフト手段（１３０）と、第１の変速比を有する第１の変速段（１２０）と、第１の変速比とは異なる第２の変速比を有する第２の変速段（１２５）と、を備え、シフト手段（１３０）の第１のシフト状態において、シフト手段（１３０）は、第１の駆動シャフト（７０）を第１の変速段（１２０）に接続し、第１の変速段（１２０）は、第１の駆動シャフト（７０）を出力側（８０）に連結し、第１のシフト状態とは異なる、シフト手段（１３０）の第２のシフト状態において、シフト手段（１３０）は、第１の駆動シャフト（７０）を第２の変速段（１２５）に接続し、第２の変速段（１２５）は、第１の駆動シャフト（７０）を出力側（８０）に連結する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハイブリッド車の駆動トレイン（１０）用ハイブリッド変速機（１５）であって、
－前記ハイブリッド変速機（１５）が、第１の駆動シャフト（７０）と、第２の駆動シャフト（７５）と、出力側（８０）と、前記第１の駆動シャフト（７０）と前記出力側（８０）との間に延在する第１のトルク伝達経路（８５）と、を有し、
－前記第１のトルク伝達経路（８５）が、第１の伝達手段（１１５）を有し、
－前記第１の駆動シャフト（７０）が、第１の電気機械（２５）の第１のロータ（４５）に、回転固定されるように、かつ内燃機関（２０）のクランクシャフト（４０）に、トルクがロックされるように接続され得、前記第２の駆動シャフト（７５）が、第２の電気機械（３０）の第２のロータ（５５）に、回転固定されるように接続され得、
－前記第１の伝達手段（１１５）が、シフト手段（１３０）と、第１の変速比を有する第１の変速段（１２０）と、前記第１の変速比とは異なる第２の変速比を有する第２の変速段（１２５）と、を有し、
－前記シフト手段（１３０）の第１のシフト状態において、前記シフト手段（１３０）が、前記第１の駆動シャフト（７０）を前記第１の変速段（１２０）に接続し、前記第１の変速段（１２０）が、前記第１の駆動シャフト（７０）を前記出力側（８０）に連結しており、
－前記第１のシフト状態とは異なる、前記シフト手段（１３０）の第２のシフト状態において、前記シフト手段（１３０）が、前記第１の駆動シャフト（７０）を前記第２の変速段（１２５）に接続し、前記第２の変速段（１２５）が、前記第１の駆動シャフト（７０）を前記出力側（８０）に連結している、ハイブリッド変速機（１５）。

【請求項2】

－前記シフト手段（１３０）が、第１のクラッチ（１７０）、特に第１の形状嵌合クラッチ、及び第２のクラッチ（１７５）、特に第２の形状嵌合クラッチを有し、
－前記第１のシフト状態において、前記第１のクラッチ（１７０）が、係合され、かつ前記第１の駆動シャフト（７０）を前記第１の変速段（１２０）に、トルクがロックされるように、好ましくは回転固定されるように接続しており、
－前記第２のクラッチ（１７５）が、前記第１のシフト状態において係合解除されており、
－前記第２のシフト状態において、前記第２のクラッチ（１７５）が、係合され、かつ前記第１の駆動シャフト（７０）を前記第２の変速段（１２５）に、トルクがロックされるように、好ましくは回転固定されるように接続しており、
－前記第１のクラッチ（１７０）が、前記第２のシフト状態において係合解除されている、請求項１に記載のハイブリッド変速機（１５）。

【請求項3】

－前記シフト手段（１３０）が、電気的かつ／又は液圧的に作動するアクチュエータ（２２５）と、前記アクチュエータ（２２５）に接続されたシフトドラム（２３０）と、作動リンク（２３５）と、少なくとも第１のシフトリンケージ（２５０）と、を有し、
－前記作動リンク（２３５）が、前記シフトドラム（２３０）上に配置された第１のリンク（２７０）と、前記第１のリンク（２７０）上に配置され、かつ前記第１のシフトリンケージ（２５０）に接続された、少なくとも１つの第１のリンクブロック（２８５）と、を有し、
－前記第１のリンクブロック（２８５）が、前記第１のシフトリンケージ（２５０）によって前記第１のクラッチ（１７０）に連結されており、
－前記シフトドラム（２３０）が、ドラム軸（２６１）を中心に回転可能になるように配置されており、
－前記第２のシフト状態において、前記シフトドラム（２３０）が、前記第１のシフト状態に対して回転される、請求項２に記載のハイブリッド変速機（１５）。

【請求項4】

－前記第２の駆動シャフト（７５）と前記出力側（８０）との間に延在する、第２の伝達手段（１９５）及び分離クラッチ（２００）を有する第２のトルク伝達経路（９０）を有し、
－前記分離クラッチ（２００）が、前記第２の伝達手段（１９５）と前記出力側（８０）との間に配置されており、
－前記分離クラッチ（２００）の係合解除状態において、前記分離クラッチ（２００）が、前記出力側（８０）を前記第２の伝達手段（１９５）から分離し、前記分離クラッチ（２００）の係合状態において、前記分離クラッチ（２００）が、前記第２の伝達手段（１９５）を前記出力側（８０）に、トルクがロックされるように、好ましくは回転固定されるように接続している、請求項１～３のいずれか一項に記載のハイブリッド変速機（１５）。

【請求項5】

－前記第１の駆動シャフト（７０）が、第１の回転軸（１０５）を中心に回転可能に装着されており、
－前記第１の伝達手段（１１５）が、前記第１の回転軸（１０５）を中心に回転可能に装着された第１のアイドラギア（１５０）、及び前記第１の回転軸を中心に回転可能に装着された第２のアイドラギア（１６０）を有し、
－前記シフト手段（１３０）が、前記第１のアイドラギア（１５０）と前記第２のアイドラギア（１６０）との間で、前記第１の回転軸（１０５）に対して軸方向に配置されており、
－前記第１のクラッチ（１７０）が、前記係合状態において、前記第１の駆動シャフト（７０）を前記第１のアイドラギア（１５０）に、トルクがロックされるように、好ましくは回転固定されるように接続しており、
－前記第２のクラッチ（１７５）が、前記係合状態において、前記第２のアイドラギア（１６０）を前記第１の駆動シャフト（７０）に、トルクがロックされるように、好ましくは回転固定されるように接続している、請求項２～４のいずれか一項に記載のハイブリッド変速機（１５）。

【請求項6】

－前記第１の伝達手段（１１５）が、前記第１の回転軸（１０５）と平行に延在する第２の回転軸（１４５）を中心に回転可能に装着された中間シャフト（１３５）と、第１の固定ギア（１５５）と、第２の固定ギア（１６５）と、を有し、
－前記第１の固定ギア（１５５）及び前記第２の固定ギア（１６５）が各々、前記中間シャフト（１３５）に、回転固定されるように接続されており、
－前記第１のアイドラギア（１５０）と前記第１の固定ギア（１５５）とが、噛み合うように互いに係合しており、
－前記第２のアイドラギア（１６０）と前記第２の固定ギア（１６５）とが、噛み合うように互いに係合している、請求項５に記載のハイブリッド変速機（１５）。

【請求項7】

－パーキングロック（２６５）と、ハウジング（２６６）と、を有し、
－前記パーキングロック（２６５）が、係合解除状態及び係合状態に設定され得、
－前記パーキングロック（２６５）が、前記係合状態において、前記第２の駆動シャフト（７５）を前記ハウジング（２６６）に接続し、かつ前記第２の駆動シャフト（７５）の回転を阻止し、
－前記パーキングロック（２６５）の前記係合解除状態において、前記第２の駆動シャフト（７５）が、第３の回転軸（２２０）を中心に回転可能である、請求項１～６のいずれか一項に記載のハイブリッド変速機（１５）。

【請求項8】

ハイブリッド車用駆動トレイン（１０）であって、
－請求項１～７のいずれか一項に記載のハイブリッド変速機（１５）と、第１のロータ（４５）を有する第１の電気機械（２５）と、第２のロータ（５５）を有する第２の電気機械（３０）と、を有し、
－前記第１の駆動シャフト（７０）が、内燃機関（２０）のクランクシャフト（４０）に連結され得、
－前記第１の駆動シャフト（７０）が、前記第１のロータ（４５）に回転固定されるように接続され、前記第２の駆動シャフト（７５）が、前記第２のロータ（５５）に回転固定されるように接続されており、
－前記第１の伝達手段（１１５）が、好ましくは、前記第１のロータ（４５）と前記第２のロータ（５５）との間に配置されている、駆動トレイン（１０）。

【請求項9】

駆動トレイン（１０）を動作させるための方法であって、
－請求項８に記載の駆動トレイン（１０）が提供され、
－第１の駆動力（Ｐ１）が、前記第１の駆動シャフト（７０）に導入され、
－前記第１の電気機械（２５）が、電気エネルギーを生成するための前記第１の駆動力（Ｐ１）の第１の部分（ＴＰ１）によって発電機として動作し、
－前記シフト手段（１３０）が、前記第１のシフト状態に設定され、
－前記第１の駆動力（Ｐ１）の第２の部分（ＴＰ２）が、前記第１の変速段（１２０）を介して出力側（８０）に伝達されるか、
－又は
－前記シフト手段（１３０）が、前記第２のシフト状態に設定され、
－前記第１の駆動力（Ｐ１）の第２の部分（ＴＰ２）が、前記第２の変速段（１２５）を介して出力側（８０）に伝達される、方法。

【請求項10】

－前記第２の電気機械（３０）が、第２の駆動力（Ｐ２）を前記第２の駆動シャフト（７５）に導入し、
－前記第２の駆動力（Ｐ２）が、前記第２のトルク伝達経路（９０）を介して前記出力側（８０）に伝達され、
－前記第１の駆動力（Ｐ１）の前記第２の部分（ＴＰ２）及び前記第２の駆動力（Ｐ２）が、前記車両を駆動するために前記出力側（８０）に提供される、請求項９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１に記載のハイブリッド車の駆動トレイン用ハイブリッド変速機、請求項８に記載の駆動トレイン、及び請求項９に記載の駆動トレインを動作させるための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関、第１の電気機械、及び第２の電気機械を有する、ハイブリッド自動車の駆動トレイン用ドライブユニットは、国際公開第２０１９／１０５５０４号から既知である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の目的は、改良されたハイブリッド変速機、改良された駆動トレイン、及び駆動トレインを動作させるための改良された方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

この目的は、請求項１に記載のハイブリッド変速機、請求項８に記載の駆動トレイン、及び請求項９に記載の方法によって達成される。従属請求項には、有利な実施形態が提供される。

【0005】

ハイブリッド車の駆動トレイン用の改良されたハイブリッド変速機は、第１の駆動シャフトと、第２の駆動シャフトと、出力側と、第１の駆動シャフトと出力側との間に延在する第１のトルク伝達経路と、を有する、ハイブリッド変速機によって提供され得ることが認識されている。第１のトルク伝達経路は、第１の伝達手段を有する。第１の駆動シャフトは、第１の電気機械の第１のロータに、回転固定されるように、かつ内燃機関のクランクシャフトに、トルクがロックされるように接続され得る。第２の駆動シャフトは、第２の電気機械の第２のロータに回転固定されるように接続され得る。第１の伝達手段は、シフト手段と、第１の変速比を有する第１の変速段と、第１の変速比とは異なる第２の変速比を有する第２の変速段と、を有する。シフト手段の第１のシフト状態において、シフト手段は、第１の駆動シャフトを第１の変速段に接続し、第１の変速段は、第１の駆動シャフトを出力側に連結している。第１のシフト状態とは異なる、シフト手段の第２のシフト状態において、シフト手段は、第１の駆動シャフトを第２の変速段に接続し、第２の変速段は、第１の駆動シャフトを出力側に連結している。

【0006】

この実施形態は、ハイブリッド変速機が特に単純でコンパクトに構成されているという利点を有する。更に、構成要素の数を最小限に保つことができる。２つの変速段を有する変速ギアにより、第１の駆動シャフトに接続された内燃機関は、特に燃費が良いように動作され得る。更に、駆動トレインをシリアルハイブリッドとしても、パラレルハイブリッドとしても動作させることができるように、駆動トレインを動作させるための様々な可能性もある。

【0007】

更なる実施形態において、シフト手段は、第１のクラッチ、特に第１の形状嵌合クラッチ、特に第１の爪クラッチ、及び第２のクラッチ、特に第２の形状嵌合クラッチ、特に第２の爪クラッチを有する。第１のシフト状態において、第１のクラッチは、係合され、かつ第１の駆動シャフトを第１の変速段に、トルクがロックされるように、好ましくは回転固定されるように接続している。第１のシフト状態において、第２のクラッチは、更に係合解除されている。第２のシフト状態において、第２のクラッチは、係合され、かつ第１の駆動シャフトを第２の変速段に、トルクがロックされるように、好ましくは回転固定されるように接続している。第２のシフト状態において、第１のクラッチは、係合解除されている。したがって、クラッチを交互に係合解除し、係合することにより、第１の変速段と第２の変速段とを切り替えることが可能になる。

【0008】

これは、シフト手段が、電気的かつ／又は液圧的に作動するアクチュエータと、アクチュエータに接続されたシフトドラムと、作動リンクと、少なくとも第１のシフトリンケージと、を有する場合、特に有利である。作動リンクは、シフトドラム上に配置された第１のリンクと、第１のリンク上に配置され、かつシフトリンケージに接続された、少なくとも１つの第１のリンクブロックと、を有する。第１のリンクブロックは、第１のシフトリンケージによって第１のクラッチに連結されている。シフトドラムは、ドラム軸を中心に回転可能になるように配置され、第２のシフト状態において、シフトドラムは、第１のシフト状態に対して回転される。この実施形態の利点は、単一のアクチュエータを使用して、シフト手段、場合によっては更に分離クラッチ及び／又はパーキングロックをも簡単に作動させることができることである。更に、アクチュエータは、特に電気的に作動させることができ、その結果、油圧システムを省略することができる。

【0009】

更なる実施形態において、ハイブリッド変速機は、第２の駆動シャフトと出力側との間に延在する、第２の伝達手段及び分離クラッチを有する第２のトルク伝達経路を有し、分離クラッチは、第２の伝達手段と出力側との間に配置されている。分離クラッチの係合解除状態において、分離クラッチは、出力側を第２の伝達手段から分離する。分離クラッチの係合状態において、分離クラッチは、第２の伝達手段を出力側に、トルクがロックされるように、好ましくは回転固定されるように接続している。

【0010】

更なる実施形態において、第１の駆動シャフトは、第１の回転軸を中心に回転可能に装着されており、第１の伝達手段は、第１の回転軸を中心に回転可能に装着された第１のアイドラギア、及び第１の回転軸を中心に回転可能に装着された第２のアイドラギアを有する。シフト手段は、第１のアイドラギアと第２のアイドラギアとの間の第１の回転軸に対して軸方向に配置されている。係合状態において、第１のクラッチは、第１の駆動シャフトを第１のアイドラギアに、トルクがロックされるように、好ましくは回転固定されるように接続している。係合状態において、第２のクラッチは、第２のアイドラギアを第１の駆動シャフトに、トルクがロックされるように、好ましくは回転固定されるように接続している。この実施形態は、設備スペースが特に少なくて済むという利点を有する。特に、第１の変速段及び第２の変速段が、径方向にも短く保つことができる。

【0011】

更なる実施形態において、第１の伝達手段は、第１の回転軸と平行に延在する第２の回転軸を中心に回転可能に装着された中間シャフトと、第１の固定ギアと、第２の固定ギアと、を有し、第１の固定ギア及び第２の固定ギアは各々、中間シャフトに回転固定されるように接続されている。第１のアイドラギアと第１の固定ギアとは、噛み合うように互いに係合している。第２のアイドラギアと第２の固定ギアとは、噛み合うように互いに係合している。中間シャフト上に２つの固定ギアを配置することで、ハイブリッド変速機が特に簡単に構造化されるという利点がある。

【0012】

更なる実施形態において、ハイブリッド変速機は、パーキングロックと、ハウジングと、を有する。パーキングロックは、係合解除状態と係合状態とに設定され得る。係合状態において、パーキングロックは、第２の駆動シャフトをハウジングに接続し、第２の駆動シャフトの回転を阻止する。パーキングロックの係合解除状態において、第２の駆動シャフトは、第３の回転軸を中心に回転可能である。

【0013】

ハイブリッド車用の改良された駆動トレインは、駆動トレインが、ハイブリッド変速機と、第１のロータを有する第１の電気機械と、第２のロータを有する第２の電気機械と、を有することで提供され得る。ハイブリッド変速機は、上述のように構成されている。第１の駆動シャフトは、内燃機関のクランクシャフトに連結され得る。第１の駆動シャフトは、第１のロータに回転固定されるように接続され、第２の駆動シャフトは、第２のロータに回転固定されるように接続されている。好ましくは、第１の伝達手段は、第１のロータと第２のロータとの間に配置されている。

【0014】

この実施形態は、第１のロータと第２のロータとの間の伝達手段の配置により、第１の電気機械と第２の電気機械とが互いに一定の距離をおいて配置され、したがって、伝達手段が構成の観点から単純にできるという利点を有する。

【0015】

上述した駆動トレインを提供することにより、駆動トレインを動作させるための改良された方法が提供され得る。第１の駆動力は、第１の駆動シャフトに導入される。第１の電気機械は、電気エネルギーを生成するための第１の駆動力の第１の部分によって発電機として動作する。シフト手段は、第１のシフト状態に設定されている。第１の駆動力の第２の部分は、第１の変速段を介して出力側に伝達される。代替的に、シフト手段は、第２のシフト状態に設定され、第１の駆動力の第２の部分は、第２の変速段を介して出力側に伝達される。

【0016】

更なる実施形態において、第２の電気機械は、第２の駆動力を第２の駆動シャフトに導入し、第２の駆動力は、第２のトルク伝達経路を介して出力側に伝達され、第１の駆動力の第２の部分及び第２の駆動力は、車両を駆動するために出力側に提供される。

【0017】

本発明は、図を参照しながら以下に詳細に説明されている。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１の実施形態による、駆動トレインの概略図である。

【図2】図１に示す駆動トレイン１０の構造的実施形態の断面図である。

【図3】図１に示す駆動トレインの概略図の、図１に印を付けた部分Ａである。

【図4】第１の動作状態における、図１に示す駆動トレイン１０である。

【図5】第１のクラッチ及び第２のクラッチ、パーキングロック、並びに分離クラッチのそれぞれの状態を示す図である。

【図6】第２の動作状態における、図１に示す駆動トレインの概略構造である。

【図7】パーキングロック、第１のクラッチ及び第２のクラッチ、並びに分離クラッチの状態を記号化して示している。

【図8】第２の動作状態中、図６に示す駆動トレインの概略図の、図６に示す部分Ｂである。

【図9】第３の動作状態における、図１に示す駆動トレインの構造である。

【図10】パーキングロック、第１のクラッチ及び第２のクラッチ、並びに分離クラッチの状態を記号化して示している。

【図11】第３の動作状態における、図９に示す駆動トレインの、図９に印を付けた部分Ｃである。

【図12】第４の動作状態における、図１に示す駆動トレインである。

【図13】第４の動作状態における、パーキングロック、第１のクラッチ及び第２のクラッチ、並びに分離クラッチの状態を記号化して示している。

【図14】第４の動作状態における、図１２に示す駆動トレインの、図１２に印を付けた部分Ｄである。

【図15】第５の動作状態における、図１に示す駆動トレインの概略図である。

【図16】パーキングロック、第１のクラッチ及び第２のクラッチ、並びに分離クラッチの状態の概略図である。

【図17】図１５に示す駆動トレインの、図１５に印を付けた部分Ｅである。

【図18】第２の実施形態による、駆動トレインの概略図である。

【図19】図１５に示す駆動トレインの構造的実施形態の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１は、第１の実施形態による、駆動トレイン１０の概略図である。

【0020】

駆動トレイン１０は、ハイブリッド変速機１５と、内燃機関２０と、第１の電気機械２５と、第２の電気機械３０と、差動装置６５と、好ましくはダンパーシステム３５と、を有する。

【0021】

内燃機関２０は、出力側にクランクシャフト４０を有する。第１の電気機械２５は、第１のロータ４５及び第１のステータ５０を有する。実施形態において、第１の電気機械２５は、例として、例えば、第１のステータ５０が円周上で第１のロータ４５を取り囲むように、内部ロータとして構成されている。第２の電気機械３０は、第２のロータ５５及び第２のステータ６０を有する。実施形態において、第２の電気機械３０は、例として、例えば、第２のステータ６０が円周上で第２のロータ５５を取り囲むように、内部ロータとして構成されている。

【0022】

ハイブリッド変速機１５は、第１の駆動シャフト７０と、第２の駆動シャフト７５と、出力側８０と、第１の駆動シャフト７０と出力側８０との間に延在する第１のトルク伝達経路８５と、第２の駆動シャフト７５と出力側８０との間に延在する第２のトルク伝達経路９０と、好ましくはロータキャリア９５と、パーキングロック２６５と、ハウジング２６６と、を有する。

【0023】

第１の駆動シャフト７０は、ロータキャリア９５に、回転固定されるように接続されており、ロータキャリア９５は、外側に第１のロータ４５を支持し、第１のロータ４５に、回転固定されるように接続されている。この文脈において、「回転固定される」という用語は、２つの構成要素、例えば、第１の駆動シャフト７０とロータキャリア９５とが、同じ回転速度で回転し、トルクを伝達することができることを意味すると理解される。第１の駆動シャフト７０は、第１の軸受装置１００によって第１の回転軸１０５を中心に回転可能に装着されている。第１の駆動シャフト７０は、ハイブリッド変速機１５の第１の入力側を形成している。第１の駆動シャフト７０は、内燃機関２０に面する側に配置され、好ましくは、ダンパーシステム３５を介して、クランクシャフト４０にトルクがロックされるように接続されている。ダンパーシステム３５は、例えば、クランクシャフト４０が、第１の駆動シャフト７０に対してダンパーシステム３５のばね要素１１０の作用に抗して第１の回転軸１０５を中心に回転することができるように、ねじりダンパーを有することができる。第２の駆動シャフト７５は、回転固定されるように、好ましくは直接、第２のロータ５５に接続されている。第２の駆動シャフト７５は、ハイブリッド変速機１５の第２の入力側を形成している。

【0024】

第１のトルク伝達経路８５は、第１の変速段１２０、第２の変速段１２５、シフト手段１３０、中間シャフト１３５、及び第２の軸受装置１４０を有する第１の伝達手段１１５を有する。

【0025】

中間シャフト１３５は、第１の駆動シャフト７０と平行に配置され、第２の軸受装置１４０によって第２の回転軸１４５を中心に回転可能に配置されている。

【0026】

第１の変速段１２０は、第１のアイドラギア１５０及び第１の固定ギア１５５を有する。第１のアイドラギア１５０は、第１の駆動シャフト７０上の第１の回転軸１０５を中心に回転可能に配置されている。第１の固定ギア１５５は、中間シャフト１３５上に回転固定されるように配置されている。

【0027】

第２の変速段１２５は、第２のアイドラギア１６０及び第２の固定ギア１６５を有する。第２のアイドラギア１６０は、第１の駆動シャフト７０上の第１の回転軸１０５を中心に回転可能に配置されている。第２のアイドラギア１６０は、好ましくは、第１の回転軸１０５に対して第１のアイドラギア１５０から軸方向距離をおいて配置されている。第２の固定ギア１６５は、中間シャフト１３５上に回転固定されるように、第１の固定ギア１５５に対して軸方向にオフセットされて配置されている。

【0028】

実施形態において、第１のアイドラギア１５０及び第２のアイドラギア１６０、並びに第１の固定ギア１５５及び第２の固定ギア１６５は、例えば、スパーギアとして構成されている。第１のアイドラギア１５０は、第１の固定ギア１５５と噛み合うように互いに係合している。第１の変速段１２０は、第１の変速比を有する。第１の変速段１２０と同様に、第２のアイドラギア１６０と第２の固定ギア１６５とは、噛み合うように互いに係合している。第２のアイドラギア１６０は、好ましくは、第１のアイドラギア１５０とは幾何学的に異なるように構成され、第２の固定ギア１６５は、好ましくは、第１の固定ギア１５５とは異なるように構成されている。第２の変速段１２５は、第２の変速比を有する。第２の変速比は、第１の変速比とは異なる。特に、第２の変速比は、好ましくは、第１の変速段１２０の第１の変速比よりも長い。

【0029】

シフト手段１３０は、少なくともいくつかの領域において、第１の変速段１２０と第２の変速段１２５との間に軸方向に配置され得る。シフト手段１３０は、第１のクラッチ１７０、第２のクラッチ１７５、及び作動ユニット１８０を有する。作動ユニット１８０は、図１には示されておらず、作動ユニット１８０は、図３に詳細に示されている。作動ユニット１８０は、第１のクラッチ１７０と第２のクラッチ１７５とに機械的に接続されており、第１のクラッチ１７０及び第２のクラッチ１７５を作動させるように構成されている。第１のクラッチ１７０は、例えば、第１の形状嵌合クラッチ、特に第１の爪クラッチとして構成され得、第２のクラッチ１７５は、例えば、第２の形状嵌合クラッチ、特に第２の爪クラッチとして構成され得る。代替的に、第１のクラッチ１７０及び／又は第２のクラッチ１７５は、摩擦クラッチを有することも想定される。第１のクラッチ１７０及び／又は第２のクラッチ１７５はまた、同期させられ得る。

【0030】

シフト手段１３０は、少なくとも第１のシフト状態、第２のシフト状態、好ましくは第３のシフト状態を有する。加えて、シフト手段１３０は、第４のシフト状態及び／又は第５のシフト状態を採ることができる。第２のシフト状態及び第３のシフト状態の代替として想定される第１のシフト状態において、第１のクラッチ１７０が係合され、第２のクラッチ１７５が係合解除されている。第２のシフト状態において、第２のクラッチ１７５が係合され、第１のクラッチ１７０が係合解除されている。第３のシフト状態において、第１のクラッチ１７０及び第２のクラッチ１７５が係合解除されている。

【0031】

シフト手段１３０の第１のシフト状態において、第１のクラッチ１７０が係合されている。係合状態において、第１のクラッチ１７０は、第１の駆動シャフト７０を第１のアイドラギア１５０に、トルクがロックされるように接続している。実施形態において、第１のクラッチ１７０は、例として、第１の形状嵌合クラッチとして構成されており、その結果、第１のシフト状態において、第１のクラッチ１７０が係合されたときに、第１のアイドラギア１５０は、第１の駆動シャフト７０に、回転固定されるように接続されている。第１のクラッチ１７０の、係合解除状態から係合状態への係合を可能にするために、第１のクラッチ１７０は、第１の同期化手段を有することができる。第１の同期化手段は、例えば、一対の同期リングを備えることができる。更に、第１のシフト状態において、第２のクラッチ１７５は、第２のアイドラギア１６０が第１の駆動シャフト７０に対して回転することができるように、係合解除されている。結果として、第１の変速段１２０は、第１の駆動シャフト７０と中間シャフト１３５とが、第１の変速段１２０の第１の変速比に従ってトルクがロックされるように互いに接続されるように、係合される。

【0032】

シフト手段１３０の第２のシフト状態において、第２のクラッチ１７５が係合されている。係合状態において、第２のクラッチ１７５は、第１の駆動シャフト７０を第２のアイドラギア１６０に、トルクがロックされるように接続している。実施形態において、第２のクラッチ１７０は、例として、第２の形状嵌合クラッチとして構成されており、その結果、第２のシフト状態において、第２のクラッチ１７５が係合されたときに、第２のアイドラギア１６０は、第１の駆動シャフト７０に、回転固定されるように接続されている。第２のクラッチ１７５の、係合解除状態から係合状態への係合を可能にするために、第２のクラッチ１７５は、第２の同期化手段を有することができる。第２の同期化手段は、例えば、一対の同期リングを備えることができる。更に、第２のシフト状態において、第１のクラッチ１７０は、第２のアイドラギア１６０が第１の駆動シャフト７０に対して回転することができるように、係合解除されている。このようにして、第２の変速段１２５が係合される。したがって、第２のシフト状態において、第１の駆動シャフト７０は、第２に変速比に従って、第２の変速段１２５を介して中間シャフト１３５に、トルクがロックされるように接続されている。

【0033】

第３のシフト状態において、第１のクラッチ１７０及び第２のクラッチ１７５は、好ましくは係合解除されている。第３のシフト状態において、第１のアイドラギア１５０及び第２のアイドラギア１６０並びに第１の駆動シャフト７０は、第１の回転軸１０５を中心に互いに対して回転することができる。第３のシフト状態は、例えば、第１のシフト状態と第２のシフト状態との間の中間位置又は中立位置とすることもできる。第３の変速位置において、２つの変速段１２０、１２５のいずれも係合されていない。

【0034】

差動装置６５は、差動ギア１８５によってハイブリッド変速機１５の出力側８０に接続されている。差動装置６５の差動ギア１８５は、例えば、第２のアイドラギア１６０から背を向けた側で、第２の固定ギア１６５と噛み合うように係合している。出力側において、差動装置６５は、自動車の駆動輪を駆動するための、少なくとも２つの出力シャフト１９０に接続されている。

【0035】

第２のトルク伝達経路９０は、第２の駆動シャフト７５と出力側８０との間に延在している。この点で、中間シャフト１３５及び第２の固定ギア１６５もまた、第２のトルク伝達経路９０の一部である。実施形態において、第２のトルク伝達経路９０は、例として、第２の伝達手段１９５及び好ましくは分離クラッチ２００を有する。

【0036】

第２の伝達手段１９５は、分離クラッチ２００と第２の駆動シャフト７５との間に配置されている。分離クラッチ２００は、中間シャフト１３５と第２の伝達手段１９５との間に配置されている。第２の伝達手段１９５は、第３の変速比を有し、第３の変速比は、好ましくは、第１の変速段１２０の第１の変速比よりも低く、第２の変速段１２５の第２の変速比よりも低い。

【0037】

第２の伝達手段１９５は、第３の固定ギア２０５及び第３のアイドラギア２１０を有する。第３のアイドラギア２１０及び第３の固定ギア２０５は、例として、スパーギアとして構成されており、噛み合うように互いに係合している。第３の固定ギア２０５は、第２の駆動シャフト７５上に回転固定されるように配置されている。第２の駆動シャフト７５、ひいては第３の固定ギア２０５は、第３の軸受装置２１５によって第３の回転軸２２０を中心に回転可能に装着されている。第３のアイドラギア２１０は、中間シャフト１３５上に配置されている。分離クラッチ２００は、第３の形状嵌合クラッチとして、例えば、第３の爪クラッチとして構成され得、係合状態において、中間シャフト１３５を、トルクがロックされるように、好ましくは回転固定されるように、第３のアイドラギア２１０に接続している。更に、分離クラッチ２００は、同期化され得る。

【0038】

分離クラッチ２００の係合解除状態において、第３のアイドラギア２１０及び中間シャフト１３５は、第２の回転軸１４５を中心に互いに対して回転することができる。分離クラッチ２００の係合状態において、第３のアイドラギア２１０は、中間シャフト１３５に、トルクがロックされるように、好ましくは回転固定されるように接続されている。結果として、第２の電気機械３０の第２のロータ５５は、中間シャフト１３５に、第２の伝達手段１９５及び分離クラッチ２００を介して回転固定されるように接続されている。

【0039】

中間シャフト１３５は、第１のトルク伝達経路８５と第２のトルク伝達経路９０との接合点を形成している。中間シャフト１３５を介して、第２の駆動シャフト７５は、第２の固定ギア１６５に接続され、その上に出力側８０が配置されている。

【0040】

ハウジング２６６は、車両内に固定されるように配置されている。ハイブリッド変速機１５の構成要素は、ハウジング２６６内に配置されている。実施形態において、パーキングロック２６５は、例として、第１のアイドラギア１５０と、第２の駆動シャフト７５を有する第３の固定ギア２０５との間に、軸方向に配置されている。パーキングロック２６５は、係合状態において第２の駆動シャフト７５に係合しており、第２の駆動シャフト７５をハウジング２６６に、回転固定されるように接続している。パーキングロック２６５の係合解除状態において、パーキングロック２６５が解除され、その結果、第２の駆動シャフト７５は、ハウジング２６６から切り離されている。

【0041】

図２は、図１に示す駆動トレイン１０の構造的実施形態の断面図である。

【0042】

例として、中間シャフト１３５及び第２の駆動シャフト７５は、中空シャフトとして構成されている。第１の駆動シャフト７０は、例として、実施形態では簡単に構成されている、ダンパーシステム３５のねじりダンパーを介してクランクシャフト４０に接続されている。第１の軸受装置１００は、第１の駆動シャフト７０を、第１の駆動シャフト７０が、第３の軸受装置２１５を介して第３の回転軸２２０を中心に回転可能に装着された第２の駆動シャフト７５と平行に配置されるように支持している。実施形態において、第１の駆動シャフト７０及び第２の駆動シャフト７５は、例として、非同期で設けられており、爪クラッチとして構成されているが、分離クラッチ２００は、例えば、第３の同期手段を有する。

【0043】

実施形態において、第１の固定ギア１５５は、例として、中間シャフト１３５上に回転固定されるように装着されているが、第２の固定ギア１６５は、例えば、中間シャフト１３５の歯形部であり、次いで、その端面上に、装着された第１の固定ギア１５５が配置され得る。また、第３の固定ギア２０５は、第２の駆動シャフト７５の歯形部として形成されており、その結果、第３の固定ギア２０５と第２の駆動シャフト７５とは、一体的かつ同じ材料で形成されている。第３の軸受装置２１５、特に図２の左側に配置された第３の軸受装置２１５の軸受の潤滑を確実にするために、第２の駆動シャフト７５が中空シャフトとして構成される場合、特に有利である。更に、これにより、第３の回転軸２２０を中心とする回転質量を最小限に保つことができる。

【0044】

図３は、図１に示す駆動トレイン１０の概略図の、図１に印を付けた部分Ａである。

【0045】

作動ユニット１８０は、電気的かつ／又は液圧的に作動するアクチュエータ２２５と、シフトドラム２３０と、作動リンク２３５と、第１のシフトフォーク２４０と、好ましくは第２のシフトフォーク２４５と、少なくとも第１のシフトリンケージ２５０と、第２のシフトリンケージ２５５と、好ましくは第３のシフトリンケージ２６０と、を有する。

【0046】

アクチュエータ２２５は、シフトドラム２３０に回転固定されるように接続されている。アクチュエータ２２５は、ドラム軸２６１を中心にシフトドラム２３０を回転させることができる。ドラム軸２６１は、第１～第３の回転軸１０５、１４５、２２０と平行に整列され得る。作動リンク２３５は、シフトドラム２３０上に配置されており、少なくとも第１のリンク２７０を有する。第１のリンク２７０は、シフト手段１３０の第１～第３のシフト状態と関連付けられている。加えて、作動リンク２３５の第２のリンク２７５は、分離クラッチ２００と関連付けられたシフトドラム２３０上に配置され得る。第２のリンク２７５は、第１のリンク２７０とは異なる形状を有し、実質的に円周方向に延在している。第１のリンク２７０と第２のリンク２７５とを組み合わせて、共通の第１のリンク２７０及び第２のリンク２７５を形成することができる。

【0047】

更に、シフトドラム２３０上の作動リンク２３５は、第３のリンク２８０を有することができる。第３のリンク２８０は、例えば、パーキングロック２６５と関連付けられている。第１のリンク２７０、第２のリンク２７５、及び第３のリンク２８０は、異なる形状を有することができる。第１～第３のリンク２７０、２７５、２８０は各々、円周方向制御面及び／又は端面制御面を有するカムディスクとして構成され得、かつ／又は溝形状であり得る。

【0048】

第１のシフトリンケージ２５０は、一方の側において第１のシフトフォーク２４０に接続されている。一方で、第１のシフトリンケージ２５０は、第１のリンクブロック２８５に接続されており、作動リンク２３５の第１のリンクブロック２８５は、第１のリンク２７０に係合している。第１のシフトフォーク２４０は、次いで、第１のクラッチ１７０及び第２のクラッチ１７５に、特に第１のクラッチ１７０及び第２のクラッチ１７５のシフトスリーブに接続されている。第１のリンク２７０は、異なる形状を有し、特に、達成されるシフト手段１３０のシフト状態に応じて、シフトドラム２３０の端面２９０から一定の距離をおいて配置されている。

【0049】

パーキングロック２６５と分離クラッチ２００との接続は、第１のクラッチ１７０及び第２のクラッチ１７５のシフトドラム２３０への接続と同様に構成されている。作動リンク２３５の第２のリンクブロック２９５は、第２のリンク２７５に抗して戴置しており、一方の側において第２のシフトリンケージ２５５に接続されている。一方で、第２のシフトリンケージ２５５は、第２のシフトフォーク２４５に接続されており、第２のシフトフォーク２４５は、分離クラッチ２００の摺動スリーブを作動させる。

【0050】

作動リンク２３５の第３のリンクブロック３００は、第３のリンク２８０に抗して戴置している。第３のシフトリンケージ２６０は、一方の側で第３のリンクブロック３００に接続されており、パーキングロック２６５を作動させる。

【0051】

シフトドラム２３０は、ドラム軸２６１を中心に円周方向に回転することができる。アクチュエータ２２５によって調整され得る、シフトドラム２３０のドラム位置に応じて、個々のシフト状態が設定される。結果として、第１のクラッチ１７０及び第２のクラッチ１７５、存在する場合は分離クラッチ２００、及びパーキングロック２６５は各々、シフトドラム２３０の回転によって設定される。

【0052】

図４は、第１の動作状態における、図１に示す駆動トレイン１０である。図５は、第１のクラッチ１７０及び第２のクラッチ１７５、パーキングロック２６５、並びに分離クラッチ２００のそれぞれの状態を示す図である。

【0053】

ここで、矢印は、動力伝達を記号で表すために図４で使用されている。図４及び図５は、ともに以下で説明される。図５において、図４に対応する第１のクラッチ１７０及び第２のクラッチ１７５、パーキングロック２６５、並びに分離クラッチ２００の状態が、下部に示す太い矢印によって象徴的に示されている。

【0054】

図５において、縦軸の数字１は、第１のクラッチ１７０、パーキングロック２６５、及び分離クラッチ２００の各場合における係合状態／作動状態を示している。数字０は、第１のクラッチ１７０、第２のクラッチ１７５、パーキングロック２６５、及び分離クラッチ２００の各場合における係合解除状態／非作動状態を示している。数字２は、第２のクラッチ１７５の係合状態を示している。

【0055】

第１の動作状態において、パーキングロック２６５が係合解除されている。シフト手段１３０は、第３の変速位置に設定されている。更に、分離クラッチ２００は、第３のシフト状態で係合されている。第１の動作状態において、内燃機関２０が作動し、クランクシャフト４０に第１の駆動力Ｐ１を提供している。第１の駆動力Ｐ１には、クランクシャフト４０における第１の回転軸を中心とする回転不均一性が設けられ得る。第１の駆動力Ｐ１は、ダンパーシステム３５を介して第１の駆動シャフト７０に伝達される。第１の駆動シャフト７０は、ロータキャリア９５を介して第１の電気機械２５の第１のロータ４５を駆動する。第１の駆動力Ｐ１は、ロータキャリア９５を介して、発電機として動作する第１の電気機械２５に完全に伝達される。

【0056】

第１のクラッチ１７０及び第２のクラッチ１７５の係合解除状態により、第１の駆動シャフト７０は、第１のアイドラギア１５０及び第２のアイドラギア１６０に対して自由に回転することができる。第１の動作状態において、第１の電気機械２５は、発電機として動作し、第１の駆動力Ｐ１から第１の電気機械２５によって生成された電気エネルギーは、車両の電気エネルギー貯蔵システムに供給され得る。また、第１の駆動力Ｐ１によって生成された第１の電気エネルギーの一部又は全ては、第２の電気機械３０に直接提供され得る。したがって、第１の動作状態において、駆動トレイン１０は、直列ハイブリッドとして動作する。

【0057】

第１の動作状態において、第２の電気機械３０は、第２のロータ５５に第２の駆動力Ｐ２を提供し、この第２の駆動力Ｐ２は、第２のロータ５５から第２の駆動シャフト７５に伝達される。第２の駆動力Ｐ２は、第１の駆動力Ｐ１とは異なる可能性がある。第２の駆動力Ｐ２は、第２の伝達手段１９５を介して分離クラッチ２００に伝達される。分離クラッチ２００は、係合され、かつ第２の伝達手段１９５を中間シャフト１３５に接続している。中間シャフト１３５は、第２の固定ギア１６５を介して第２の駆動力Ｐ２を出力側８０に伝達する。出力側８０において、第２の駆動力Ｐ２は、差動装置６５の差動ギア１８５に伝達される。差動装置６５は、第２の駆動力Ｐ２を出力シャフト１９０に分配して自動車を駆動する。

【0058】

図６は、第２の動作状態における、図１に示す駆動トレイン１０の概略構造である。図７は、パーキングロック２６５、第１のクラッチ１７０及び第２のクラッチ１７５、並びに分離クラッチ２００の状態を記号化して示している。図８は、第２の動作状態中、図６に示す駆動トレイン１０の概略図の、図６に示す部分Ｂである。

【0059】

第２の動作状態において、パーキングロック２６５が係合解除されている。シフト手段１３０は、第１のシフト状態にあり、その結果、第１のクラッチ１７０が係合解除され、第２のクラッチ１７５が係合されている。また、分離クラッチ２００は、第１のシフト状態で係合されている。

【0060】

第２の動作状態において、内燃機関２０は、クランクシャフト４０に第１の駆動力Ｐ１を提供し、第１の駆動力Ｐ１は、ダンパーシステム３５を介して第１の駆動シャフト７０に伝達される。第１の駆動力Ｐ１の第１の部分ＴＰ１は、第１の駆動シャフト７０からロータキャリア９５を介して第１の電気機械２５に伝達され、第１の電気機械２５は、発電機として動作する。電気エネルギーは、第１の駆動力Ｐ１の第１の部分ＴＰ１から生成され、例えば、電気エネルギー貯蔵システムに供給され得る。第１の駆動力Ｐ１の第２の部分ＴＰ２は、第１の駆動シャフト７０から第１の係合クラッチ１７０を介して第１のアイドラギア１５０に伝達される。第１の駆動力Ｐ１の第２の部分ＴＰ２は、第１のアイドラギア１５０から第１の固定ギア１５５に伝達され、第１の変速比に従って速度及びトルクを変化させる。第１の固定ギア１５５は、中間シャフト１３５を駆動する。

【0061】

第２の動作状態において、駆動トレイン１０は、並列ハイブリッドとして動作する。ここで、第２の電気機械３０は、モータとして動作する。第２のロータ５５は、第２の駆動力Ｐ２を提供し、第２の駆動力Ｐ２は、第２のロータ５５から第２の駆動シャフト７５に直接伝達される。係合している分離クラッチ２００を通して、第２の駆動力Ｐ２は、第２の伝達手段１９５を介して第２の分離クラッチ２００に伝達され、第２の分離クラッチ２００は、第２の駆動力Ｐ２を中間シャフト１３５に導入する。したがって、中間シャフト１３５は、第２の駆動力Ｐ２と、第１の駆動力Ｐ１の第２の部分ＴＰ２との合計要素として機能する。第２の駆動力Ｐ２と、第１の駆動力Ｐ１の第２の部分ＴＰ２との合計は、中間シャフト１３５から第２の固定ギア１６５を介して出力側８０に伝達される。出力側８０からは、第２の駆動力Ｐ２と、第１の駆動力Ｐ１の第２の部分ＴＰ２との合計が、差動装置６５に伝達され、出力シャフト１９０を介して車両を駆動する。

【0062】

図３の文脈で既に説明したように、第２の動作状態と、それに対応する、パーキングロック２６５、第１のクラッチ１７０及び第２のクラッチ１７５、並びに分離クラッチ２００の設定は、アクチュエータ２２５によるシフトドラム２３０の、対応する回転によって達成される。図３と比較して、図８のシフトドラム２３０は、それぞれのリンクブロック２８５、２９５、３００がそれぞれ関連するリンク２７０、２７５、２８０に異なる位置で係合するように円周方向に回転され、それに応じて、第１のクラッチ１７０が係合され、第２のクラッチ１７５が係合解除され、パーキングロック２６５が係合解除され、分離クラッチ２００が係合される。

【0063】

第１の変速段１２０の第１の変速比が第２の変速段１２５と比較して低いため、内燃機関２０は、車両を駆動するために、既に低い駆動速度で作動され得る。内燃機関２０と第２の電気機械３０との並列動作により、内燃機関２０の良好な加速挙動及び低燃費が確保される。特に、第２の電気機械３０によって提供される第２の駆動力Ｐ２は、第１の駆動力Ｐ１、特に第１の駆動力Ｐ１の第２の部分ＴＰ２よりも著しく大きくすることができる。

【0064】

図９は、第３の動作状態における、図１に示す駆動トレイン１０の構造である。図１０は、パーキングロック２６５、第１のクラッチ１７０及び第２のクラッチ１７５、並びに分離クラッチ２００の状態を記号化して示している。図１１は、第３の動作状態における、図９に示す駆動トレイン１０の、図９に印を付けた部分Ｃである。

【0065】

第３の動作状態において、パーキングロック２６５が係合解除されている。更に、シフト手段１３０は、第２のシフト状態に設定されており、その結果、第２のクラッチ１７５が係合され、第１のクラッチ１７０が係合解除されている。分離クラッチ２００が係合されている。

【0066】

第３の動作状態において、駆動トレイン１０は、並列ハイブリッドとして動作する。第３の動作状態に変更するために、シフトドラム２３０は、アクチュエータ２２５によって円周方向に回転され、第１のクラッチ１７０及び第２のクラッチ１７５、分離クラッチ２００、並びにパーキングロック２６５は、それぞれのシフトリンケージ２５０、２５５、２６０を介して設定される。

【0067】

第３の動作状態は、図６に関連して記載された第２の動作状態と基本的に同一である。以下において、図９に示す第３の動作状態と、図６～図８に関して記載された第２の動作状態との差異についてのみ考察する。第３の動作状態において、駆動トレイン１０は、図６に設定された第１の変速段１２０の代わりに、第２の変速段１２５で動作する。したがって、第１の駆動力Ｐ１の第２の部分ＴＰ２は、第１の駆動シャフト７０から中間シャフト１３５へ、出力側８０へと、第１の変速段１２０を介する代わりに第２の変速段１２５を介して伝達される。また、中間シャフト１３５は、第２の電気機械３０からの第２の駆動力Ｐ２と、第２の変速段１２５を介して伝達される第１の駆動力Ｐ１の第２の部分ＴＰ２とを合計するための合計要素として機能する。

【0068】

第１の変速比と比較して第２の変速比が高いため、第３の動作モードは、高速時、特に高速時（例えば、＞５０ｋｍ／ｈ）の車両の動的加速に特に好適である。

【0069】

図１２は、第４の動作状態における、図１に示す駆動トレイン１０である。図１３は、第４の動作状態における、パーキングロック２６５、第１のクラッチ１７０及び第２のクラッチ１７５、並びに分離クラッチ２００の状態を記号化して示している。図１４は、第４の動作状態における、図１２に示す駆動トレイン１０の、図１２に印を付けた部分Ｄである。

【0070】

第４の動作状態において、シフト手段１３０は、第４のシフト状態に設定されている。第４のシフト状態は、基本的に第２のシフト状態に対応しており、その結果、第１のクラッチ１７０が係合解除され、第２のクラッチ１７５が係合されている。更に、分離クラッチ２００が係合解除されている。

【0071】

第４の動作状態において、第２の電気機械３０が非作動状態である。第１の電気機械２５は、発電機として動作するように設定されている。内燃機関２０は、クランクシャフト４０に第１の駆動力Ｐ１を提供し、この第１の駆動力Ｐ１は、ダンパーシステム３５を介して第１の駆動シャフト７０に導入される。第１の駆動力Ｐ１の第１の部分ＴＰ１は、ロータキャリア９５を介して第１のロータ４５に伝達される。第１の電気機械２５は、第１の駆動力Ｐ１の第１の部分ＴＰ１によって電気エネルギーを生成し、この電気エネルギーは、電気エネルギー貯蔵システムに供給される。第１の駆動力Ｐ１の第２の部分ＴＰ２は、第１の駆動シャフト７０から第２のクラッチ１７５に伝達される。第２のクラッチ１７５の係合状態により、ハイブリッド変速機１５は、第２の変速段１２５に設定されている。第１の駆動力Ｐ１の第２の部分ＴＰ２は、第２の変速比を有する第２の変速段１２５を介して、中間シャフト１３５上の第２の固定ギア１６５に伝達される。第１の駆動力Ｐ１の第２の部分ＴＰ２は、出力側８０に提供される。第１の駆動力Ｐ１の第２の部分ＴＰ２は、自動車を駆動するために、差動装置６５を介して出力シャフト１９０を駆動するために使用される。第４の動作状態は、内燃機関２０が、第１の駆動力Ｐ１の第１の部分ＴＰ１を選択することによって最適な動作範囲で動作され得るという利点を有する。更に、これにより、車両の電気エネルギー貯蔵システムが、第１の駆動力Ｐ１の第１の部分ＴＰ１で充電されることが可能になる。

【0072】

シフトドラム２３０の円周方向における位置は、第１の動作状態から第３の動作状態までで異なる。分離クラッチ２００を係合解除することにより、第２のトルク伝達経路９０を介した第２の電気機械３０の負荷が回避される。これにより、内燃機関２０は、低燃費で特にエネルギー効率の良い方法で動作することが可能になる。

【0073】

図１５は、第５の動作状態における、図１に示す駆動トレイン１０の概略図である。図１６は、パーキングロック２６５、第１のクラッチ１７０及び第２のクラッチ１７５、並びに分離クラッチ２００の状態の概略図である。図１７は、図１５に示す駆動トレイン１０の、図１５に印を付けた部分Ｅである。

【0074】

図１５～図１７において、パーキングロック２６５は、第５の動作状態で係合されている。更に、シフト手段１３０は、基本的に第１のシフト状態に対応している第５のシフト状態に設定されている。第１のクラッチ１７０及び第２のクラッチ１７５が係合解除されている。更に、分離クラッチ２００が係合されている。

【0075】

第５の動作状態において、駆動トレイン１０は、パーキングモードにある。内燃機関２０は、非作動状態である。係合している分離クラッチ２００により、第２のトルク伝達経路９０は、閉じられ、第２の伝達手段１９５は、第２の駆動シャフト７５を中間シャフト１３５に、回転固定されるように接続する。中間シャフト１３５は、次いで、差動装置６５を介して出力シャフト１９０に接続される。パーキングロック２６５は、第２の駆動シャフト７５をハウジング２６６に接続し、その結果、第２の駆動シャフト７５は、回転が阻止される。結果として、出力シャフト１９０の回転は、パーキングロック２６５及び係合している第２のクラッチ１７５を介して阻止される。

【0076】

図１８は、第２の実施形態による、駆動トレイン１０の概略図である。図１９は、図１８に示す駆動トレイン１０の構造的実施形態の断面図である。

【0077】

駆動トレイン１０は、図１及び図２に示す第１の実施形態による、駆動トレイン１０と基本的に同一である。以下において、図１８に示す駆動トレイン１０と、図１及び図２に示す駆動トレイン１０との差異についてのみ考察する。

【0078】

図１～図１７と比較して、図１８及び図１９では分離クラッチ２００が省略されており、その結果、図１～図１７で指定された第３のアイドラギア２１０は、中間シャフト１３５上に、回転固定されるように配置され、したがって、図１～図１７で指定された第３のアイドラギア２１０は、図１８及び図１９では第４の固定ギアとして機能する。動作モード及び様々な動作状態は、図１～図１４に示す実施形態に類似して採用することができ、第４の動作状態において、第２のロータ５５は、分離クラッチ２００が存在しないため、第２の伝達手段１９５を介して中間シャフト１３５に、回転固定されるように接続されている。結果として、内燃機関２０はまた、第４の動作状態において、第２の電気機械３０の負荷を受けなければならない。

【0079】

図１～図１９において特に有利なことは、動作状態を変更するとき、したがって第１のクラッチ１７０及び第２のクラッチ１７５並びに分離クラッチ２００（存在する場合）を作動させるとき、各場合において連結される構成要素が同期されなければならないことである。これは、第１のクラッチ１７０及び／若しくは第２のクラッチ１７５並びに／又は分離クラッチ２００に、機械的同期化手段を使用して達成され得る。追加的又は代替的に、連結される構成要素間の差動速度が可能な限り低く保たれるか、又は第１の電気機械２５及び／若しくは第２の電気機械３０の、対応する制御を介して既に同一速度にされることも想定される。

【0080】

上述した駆動トレイン１０の実施形態及び駆動トレイン１０の様々な動作状態は、一方において、駆動トレイン１０が特に単純で費用効果の高い機械構成を有するという利点を有する。更に、構成要素の数を特に少なく保つことができ、その結果、ハイブリッド変速機１５の内部摩擦損失を最小限に保つことができる。第１のクラッチ１７０及び／若しくは第２のクラッチ１７５並びに／又は分離クラッチ２００に爪クラッチを使用することにより、特に摩耗の少ない費用効果の高いクラッチが使用され得る。

【0081】

更に、第１のクラッチ１７０及び第２のクラッチ１７５、並びに場合によっては分離クラッチ２００及びパーキングロック２６５を設定するために、シフト手段１３０によって提供されるように、１つのアクチュエータ２２５のみが必要とされる。これにより、ハイブリッド変速機１５の特に単純な構成に更に寄与する。図１～図１９に示す駆動トレイン１０の実施形態の更なる展開において、例えば、ダンパーシステム３５がロータキャリア９５の内側に径方向に配置され得、その結果、駆動トレイン１０の軸方向の設備スペース要件が更に低減される。必要に応じて、任意選択的なスリップクラッチがダンパーシステム３５に組み込まれ得、その結果、ハイブリッド変速機１５の過負荷が回避される。これにより、ハイブリッド変速機１５は、特に衝撃トルクから保護されることが可能になる。

【0082】

変速品質を更に向上させるために、更なる同期化手段、例えば、同期リング及び／又はロックリングが、電気機械２５、３０を介した同期化及び速度差の低減に加えて設けられ得る。これらは、例えば、同期化されたマニュアル変速機と同様に構成され得る。

【0083】

第１のクラッチ１７０と第２のクラッチ１７５とを交互に作動させることにより、両方のクラッチ１７０、１７５が誤って係合しないことが確実にされる。これにより、ハイブリッド変速機１５の破損につながり得る制御エラーを防止することができる。

【0084】

また、駆動トレイン１０の第１の動作状態は、内燃機関２０をオフにするのにも好適であることに留意されたい。第１の電気機械２５及び第２の電気機械３０の構成に関しては、第２の電気機械３０は、好ましくは、第１の電気機械２５よりも強力に構成される。特に、とりわけ強力な第２の電気機械３０は、特に良好な駆動ダイナミクスを有する駆動トレイン１０を確保することができる。

【符号の説明】

【0085】

１０ 駆動トレイン
１５ ハイブリッド変速機
２０ 内燃機関
２５ 第１の電気機械
３０ 第２の電気機械
３５ ダンパーシステム
４０ クランクシャフト
４５ 第１のロータ
５０ 第１のステータ
５５ 第２のロータ
６０ 第２のステータ
６５ 差動装置
７０ 第１の駆動シャフト
７５ 第２の駆動シャフト
８０ 出力側
８５ 第１のトルク伝達経路
９０ 第２のトルク伝達経路
９５ ロータキャリア
１００ 第１の軸受装置
１０５ 第１の回転軸
１１０ ばね要素
１１５ 第１の伝達手段
１２０ 第１の変速段
１２５ 第２の変速段
１３０ シフト手段
１３５ 中間シャフト
１４０ 第２の軸受装置
１４５ 第２の回転軸
１５０ 第１のアイドラギア
１５５ 第１の固定ギア
１６０ 第２のアイドラギア
１６５ 第２の固定ギア
１７０ 第１のクラッチ
１７５ 第２のクラッチ
１８０ 作動ユニット
１８５ 差動ギア
１９０ 出力シャフト
１９５ 第２の伝達手段
２００ 分離クラッチ
２０５ 第３の固定ギア
２１０ 第３のアイドラギア
２１５ 第３の軸受装置
２２０ 第３の回転軸
２２５ アクチュエータ
２３０ シフトドラム
２３５ 作動リンク
２４０ 第１のシフトフォーク
２４５ 第２のシフトフォーク
２５０ 第１のシフトリンケージ
２５５ 第２のシフトリンケージ
２６０ 第３のシフトリンケージ
２６１ ドラム軸
２６５ パーキングロック
２６６ ハウジング
２７０ 第１のリンク
２７５ 第２のリンク
２８０ 第３のリンク
２８５ 第１のリンクブロック
２９０ 端面
２９５ 第２のリンクブロック
３００ 第３のリンクブロック
Ｐ１ 第１の駆動力
Ｐ２ 第２の駆動力
ＴＰ１ （第１の駆動力の）第１の部分
ＴＰ２ （第１の駆動力の）第２の部分

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【手続補正書】

【提出日】2024-07-16

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハイブリッド車の駆動トレイン（１０）用ハイブリッド変速機（１５）であって、
－前記ハイブリッド変速機（１５）が、第１の駆動シャフト（７０）と、第２の駆動シャフト（７５）と、出力側（８０）と、前記第１の駆動シャフト（７０）と前記出力側（８０）との間に延在する第１のトルク伝達経路（８５）と、を有し、
－前記第１のトルク伝達経路（８５）が、第１の伝達手段（１１５）を有し、
－前記第１の駆動シャフト（７０）が、第１の電気機械（２５）の第１のロータ（４５）に、回転固定されるように、かつ内燃機関（２０）のクランクシャフト（４０）に、トルクがロックされるように接続され得、前記第２の駆動シャフト（７５）が、第２の電気機械（３０）の第２のロータ（５５）に、回転固定されるように接続され得、
－前記第１の伝達手段（１１５）が、シフト手段（１３０）と、第１の変速比を有する第１の変速段（１２０）と、前記第１の変速比とは異なる第２の変速比を有する第２の変速段（１２５）と、を有し、
－前記シフト手段（１３０）の第１のシフト状態において、前記シフト手段（１３０）が、前記第１の駆動シャフト（７０）を前記第１の変速段（１２０）に接続し、前記第１の変速段（１２０）が、前記第１の駆動シャフト（７０）を前記出力側（８０）に連結しており、
－前記第１のシフト状態とは異なる、前記シフト手段（１３０）の第２のシフト状態において、前記シフト手段（１３０）が、前記第１の駆動シャフト（７０）を前記第２の変速段（１２５）に接続し、前記第２の変速段（１２５）が、前記第１の駆動シャフト（７０）を前記出力側（８０）に連結している、ハイブリッド変速機（１５）。

【請求項2】

－前記シフト手段（１３０）が、第１のクラッチ（１７０）、特に第１の形状嵌合クラッチ、及び第２のクラッチ（１７５）、特に第２の形状嵌合クラッチを有し、
－前記第１のシフト状態において、前記第１のクラッチ（１７０）が、係合され、かつ前記第１の駆動シャフト（７０）を前記第１の変速段（１２０）に、トルクがロックされるように、好ましくは回転固定されるように接続しており、
－前記第２のクラッチ（１７５）が、前記第１のシフト状態において係合解除されており、
－前記第２のシフト状態において、前記第２のクラッチ（１７５）が、係合され、かつ前記第１の駆動シャフト（７０）を前記第２の変速段（１２５）に、トルクがロックされるように、好ましくは回転固定されるように接続しており、
－前記第１のクラッチ（１７０）が、前記第２のシフト状態において係合解除されている、請求項１に記載のハイブリッド変速機（１５）。

【請求項3】

－前記シフト手段（１３０）が、電気的かつ／又は液圧的に作動するアクチュエータ（２２５）と、前記アクチュエータ（２２５）に接続されたシフトドラム（２３０）と、作動リンク（２３５）と、少なくとも第１のシフトリンケージ（２５０）と、を有し、
－前記作動リンク（２３５）が、前記シフトドラム（２３０）上に配置された第１のリンク（２７０）と、前記第１のリンク（２７０）上に配置され、かつ前記第１のシフトリンケージ（２５０）に接続された、少なくとも１つの第１のリンクブロック（２８５）と、を有し、
－前記第１のリンクブロック（２８５）が、前記第１のシフトリンケージ（２５０）によって前記第１のクラッチ（１７０）に連結されており、
－前記シフトドラム（２３０）が、ドラム軸（２６１）を中心に回転可能になるように配置されており、
－前記第２のシフト状態において、前記シフトドラム（２３０）が、前記第１のシフト状態に対して回転される、請求項２に記載のハイブリッド変速機（１５）。

【請求項4】

－前記第２の駆動シャフト（７５）と前記出力側（８０）との間に延在する、第２の伝達手段（１９５）及び分離クラッチ（２００）を有する第２のトルク伝達経路（９０）を有し、
－前記分離クラッチ（２００）が、前記第２の伝達手段（１９５）と前記出力側（８０）との間に配置されており、
－前記分離クラッチ（２００）の係合解除状態において、前記分離クラッチ（２００）が、前記出力側（８０）を前記第２の伝達手段（１９５）から分離し、前記分離クラッチ（２００）の係合状態において、前記分離クラッチ（２００）が、前記第２の伝達手段（１９５）を前記出力側（８０）に、トルクがロックされるように、好ましくは回転固定されるように接続している、請求項１～３のいずれか一項に記載のハイブリッド変速機（１５）。

【請求項5】

－前記第１の駆動シャフト（７０）が、第１の回転軸（１０５）を中心に回転可能に装着されており、
－前記第１の伝達手段（１１５）が、前記第１の回転軸（１０５）を中心に回転可能に装着された第１のアイドラギア（１５０）、及び前記第１の回転軸を中心に回転可能に装着された第２のアイドラギア（１６０）を有し、
－前記シフト手段（１３０）が、前記第１のアイドラギア（１５０）と前記第２のアイドラギア（１６０）との間で、前記第１の回転軸（１０５）に対して軸方向に配置されており、
－前記第１のクラッチ（１７０）が、前記係合状態において、前記第１の駆動シャフト（７０）を前記第１のアイドラギア（１５０）に、トルクがロックされるように、好ましくは回転固定されるように接続しており、
－前記第２のクラッチ（１７５）が、前記係合状態において、前記第２のアイドラギア（１６０）を前記第１の駆動シャフト（７０）に、トルクがロックされるように、好ましくは回転固定されるように接続している、請求項２に記載のハイブリッド変速機（１５）。

【請求項6】

－前記第１の伝達手段（１１５）が、前記第１の回転軸（１０５）と平行に延在する第２の回転軸（１４５）を中心に回転可能に装着された中間シャフト（１３５）と、第１の固定ギア（１５５）と、第２の固定ギア（１６５）と、を有し、
－前記第１の固定ギア（１５５）及び前記第２の固定ギア（１６５）が各々、前記中間シャフト（１３５）に、回転固定されるように接続されており、
－前記第１のアイドラギア（１５０）と前記第１の固定ギア（１５５）とが、噛み合うように互いに係合しており、
－前記第２のアイドラギア（１６０）と前記第２の固定ギア（１６５）とが、噛み合うように互いに係合している、請求項５に記載のハイブリッド変速機（１５）。

【請求項7】

－パーキングロック（２６５）と、ハウジング（２６６）と、を有し、
－前記パーキングロック（２６５）が、係合解除状態及び係合状態に設定され得、
－前記パーキングロック（２６５）が、前記係合状態において、前記第２の駆動シャフト（７５）を前記ハウジング（２６６）に接続し、かつ前記第２の駆動シャフト（７５）の回転を阻止し、
－前記パーキングロック（２６５）の前記係合解除状態において、前記第２の駆動シャフト（７５）が、第３の回転軸（２２０）を中心に回転可能である、請求項１に記載のハイブリッド変速機（１５）。

【請求項8】

ハイブリッド車用駆動トレイン（１０）であって、
－請求項１に記載のハイブリッド変速機（１５）と、第１のロータ（４５）を有する第１の電気機械（２５）と、第２のロータ（５５）を有する第２の電気機械（３０）と、を有し、
－前記第１の駆動シャフト（７０）が、内燃機関（２０）のクランクシャフト（４０）に連結され得、
－前記第１の駆動シャフト（７０）が、前記第１のロータ（４５）に回転固定されるように接続され、前記第２の駆動シャフト（７５）が、前記第２のロータ（５５）に回転固定されるように接続されており、
－前記第１の伝達手段（１１５）が、好ましくは、前記第１のロータ（４５）と前記第２のロータ（５５）との間に配置されている、駆動トレイン（１０）。

【請求項9】

駆動トレイン（１０）を動作させるための方法であって、
－請求項８に記載の駆動トレイン（１０）が提供され、
－第１の駆動力（Ｐ１）が、前記第１の駆動シャフト（７０）に導入され、
－前記第１の電気機械（２５）が、電気エネルギーを生成するための前記第１の駆動力（Ｐ１）の第１の部分（ＴＰ１）によって発電機として動作し、
－前記シフト手段（１３０）が、前記第１のシフト状態に設定され、
－前記第１の駆動力（Ｐ１）の第２の部分（ＴＰ２）が、前記第１の変速段（１２０）を介して出力側（８０）に伝達されるか、
－又は
－前記シフト手段（１３０）が、前記第２のシフト状態に設定され、
－前記第１の駆動力（Ｐ１）の第２の部分（ＴＰ２）が、前記第２の変速段（１２５）を介して出力側（８０）に伝達される、方法。

【請求項10】

－前記第２の電気機械（３０）が、第２の駆動力（Ｐ２）を前記第２の駆動シャフト（７５）に導入し、
－前記第２の駆動力（Ｐ２）が、前記第２のトルク伝達経路（９０）を介して前記出力側（８０）に伝達され、
－前記第１の駆動力（Ｐ１）の前記第２の部分（ＴＰ２）及び前記第２の駆動力（Ｐ２）が、前記車両を駆動するために前記出力側（８０）に提供される、請求項９に記載の方法。

【国際調査報告】