JP2013049419A - 自動車用ハイブリッド駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車用ハイブリッド駆動装置を、取付けスペースがより小さくて済み、より経済的に製造できるように、改善すること。
【解決手段】本発明は、エンジン（１）と可変ギヤ比を有するトランスミッション（２）との間に、当該トランスミッション（２）の駆動軸（３）と常時結合されモータとして及び発電機として運転可能な電気機械（４）と、トランスミッション（２）用油圧ポンプ（５）と、を備え、前記エンジン（１）と前記トランスミッション（２）との間に、少なくとも１つの切換え可能な第１クラッチ装置（７）が配設されており、前記油圧ポンプ（５）は、前記トランスミッション（２）の駆動軸（３）と回転しないように結合されていることを特徴とするパワートレインを備えたハイブリッド駆動装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、それぞれ特許請求の範囲の請求項１、２、３の上位概念部分の中で詳しく規定された方式に従う、自動車用ハイブリッド駆動装置に関するものである。

特許文献ＤＥ１９９１７６６５Ａ１から自動車用ハイブリッド駆動装置が知られている。この既知のハイブリッド駆動装置は、パワートレインを形成しており、そのパワートレインは、自動車のエンジンとトランスミッションとの間に、第１電気機械と、そのトランスミッションの駆動軸と直接かつ常時結合された第２電気機械と、を備えている。それぞれモータとして及び発電機として動作できる電気機械とエンジンとの間に、それぞれ、切換え可能なクラッチが配設されている。さらに、トランスミッションを制御及び調整するために必要な油圧を供給するために、油圧を上昇させる油圧ポンプが設けられている。この油圧ポンプは、一方で直接第１電気機械と、他方で２つのクラッチの間に配設された中間軸と、結合されている。この油圧ポンプは、電気的には第１電気機械で、また、機械的には締結された第１クラッチを介してエンジンで、駆動される。

この公知のハイブリッド駆動装置の場合、２つの電気機械と、油圧ポンプと、トランスミッションの駆動軸と、の配置のために、少なからぬ取付けスペースが必要になる。

従って、本発明は、自動車用ハイブリッド駆動装置を、取付けスペースがより小さくて済み、より経済的に製造できるように、改善すること、を課題とする。

この課題は、本発明では、例えば、エンジンと可変ギヤ比を有するトランスミッションとの間に、当該トランスミッションの駆動軸と常時結合されモータとして及び発電機として運転可能な電気機械と、トランスミッション用油圧ポンプと、を備え、前記エンジンと前記トランスミッションとの間に、少なくとも１つの切換え可能な第１クラッチが配設されており、前記油圧ポンプは、前記トランスミッションの駆動軸と回転しないように結合されていることを特徴とするパワートレインを備えたハイブリッド駆動装置、によって解決される。

このようにして、ハイブリッド駆動装置は、たった一台の電気機械で実現される。というのは、この油圧ポンプは、トランスミッションの駆動軸と直接結合されていて、別の駆動装置が不要だからである。このことは、ハイブリッド駆動装置の省スペースの取付けを可能にし、製造コストを低減する。

発進過程のために、まず、電気機械は、その電気機械と結合された油圧ポンプの駆動装置によって例えば第１クラッチを締結するのに十分な油圧に昇圧できるような、所定の回転数に設定され得る。第１クラッチが締結されるとすぐ、油圧ポンプはさらにエンジンを介して駆動され得る。従って、この発進過程は、通常の場合、電気機械を介して行われ、この場合、第２クラッチはパワーフローの方向で第１クラッチの背後で、発進クラッチとして使用される。

上り坂で車両がノロノロ登坂するような特殊な走行状態のとき、電気機械が恒久的に使用されて、蓄積された電気エネルギーでは車両をさらに電気的に駆動するには十分でないという場合が生じ得る。この場合、エンジンが適時に始動され得て、その結果、さらなる措置なく、エンジンが主たる駆動源として使用される。

本発明の課題は、エンジンとトランスミッションとの間のクラッチの横に、油圧ポンプと結合されているトルクコンバータが配設されている、というハイブリッド駆動装置によっても解決される。この油圧ポンプは、トルクコンバータによって駆動され得る。好ましくは、この実施形態の変形例で、電気機械としてクランクシャフトスタータージェネレータがこのパワートレイン内に配設され得る。

さらに本発明の課題は、油圧ポンプが第２電気機械と回転しないよう結合されており、かつ、その油圧ポンプが少なくとも１つの動力伝達用エレメントを介してトランスミッションの駆動軸と結合されている、というハイブリッド駆動装置によって解決することができる。好ましくは、動力伝達用エレメントとして、フリーホイールまたはそれと同様のものが設けられ得る。また、任意の配設場所（Anordnungsorte）を可能にする他のエレメント、例えばチェーンあるいはそれと同等のものが使用されてもよく、その結果、油圧ポンプはトランスミッションの駆動軸に対して同軸でなく配設することもできる。

フリーホイールを使用する場合、そのフリーホイールが油圧ポンプの軸と結合されることも可能である。フリーホイールは、トランスミッションの駆動軸に対して、同軸に、またはそれと同じように、配設され得る。

この提案された実施形態の変形例では、トランスミッションを制御及び調整するために必要なトランスミッション用油圧は、有利な方法で、例えば、より小さく設計された第２電気機械によって発生され得る。これによって、車両の電気的発進の場合、トランスミッションのオイルポンプは、すでに予め必要な油圧を供給できる。エンジンに切り替えられるとすぐに、または、第１電気機械の回転数が第２の小さい電気機械の回転数より多くなるとすぐに、第２電気機械は遮断され得る（スイッチが切られ得る）。というのは、油圧ポンプは、挟み締めの（verklemmbar）フリーホイールを介してエンジンによって、あるいは、第１電気機械によって、駆動され得るからである。

本発明の有利な実施形態においては、油圧ポンプ及び第２電気機械がトランスミッションの駆動軸に対して同軸に、または、軸並行に、あるいは、それと同様に、配設されている、ということが考慮され得る。油圧ポンプ及び第２電気機械の設計機械上の配置は、それぞれ使用できる機械的結合に適合され得る。

トランスミッションに必要な油圧に関して、所定の要求を伴う所定の使用態様の場合、本発明の更なる実施形態に従い、トランスミッションの駆動軸と油圧ポンプのポンプ軸との間に適切な伝達装置が配設されていることが、有利であるかもしれない。それぞれ使用される伝達装置は、設計要求に応じて、選択され得る。

特に、２つの電気機械が設けられた、本発明の実施形態の変形例の場合、第２電気機械が駆動装置として油圧ポンプに内蔵されることが考えられる。このようにして、油圧ポンプと第２電気機械とは、共通の部品としてまとめることができる。この部品は、提案されているハイブリッド駆動装置にとって、より経済的かつ省スペースである。

提案された解決法に関係なく、本発明に従うハイブリッド駆動装置は、トランスミッション用電動油圧ポンプの代替使用も、またそれとの組み合わせ使用も、網羅することができる。好ましくは、この変形例は、１つの電気機械のみが設けられているハイブリッド駆動装置に採用され得る。

特に、２つの電気機械を有する提案されたハイブリッド駆動装置の場合、第２電気機械によってトランスミッションにとって必要な油圧がすでに発進前に昇圧され得る、という利点が生じる。この実施形態の変形例では、様々な発進状況が考えられる。例えば、発進過程は、もっぱら第１電気機械を介して行うことができる。発進がエンジンを介して行われなければならない場合、例えば、バッテリーの充電が弱い場合、エンジンは、第１クラッチ締結時に第１電気機械によって始動され得る。この場合、そのように設計されている第２クラッチが、発進クラッチとして使用される。

さらに、いわゆるブースト運転も可能であり、その場合、例えば、急加速の際、エンジンの駆動力は、最大加速を得るために、第１電気機械の駆動力と切換え可能な第１クラッチを介して合算される。

本発明の以下の更なる実施形態は、ハイブリッド駆動装置で使用される電気機械が１つか２つかに関係なく、ハイブリッド駆動装置の提案された実施形態の変形例と任意に組み合わせることができる。

エンジンから伝達される振動の可能性を低減するために、トーションダンパーが駆動トレイン内のエンジンとトランスミッションとの間に配設され得る。トーションダンパーとしては、例えば、一次マスとして第１マスを備え二次マスとして第２マスを備えたデュアルマスフライホイールを、あるいはまた、それぞれ別の適切なダンパーエレメントを、採用することができる。このトーションダンバーは、提案されたハイブリッド駆動装置の場合、いわゆるドライブプレートを介して、エンジンのクランクシャフトに間接的にあるいは直接的に結合され得る。

本発明の次の有利な実施形態は、車両での取付け位置として、出力軸がトランスミッション内で横向きに設けられる、ということが考慮され得る。この種の配置の場合、出力軸は、トーションダンパーとエンジンとの間に配設され得る。同様に、出力軸は、トーションダンパーとトランスミッションとの間に配設されることも可能である。特にトーションダンパーとしてデュアルマスフライホイールを使用する場合、次の変形例に従い、デュアルマスフライホイールの一次マスが、エンジンとトランスミッションの駆動軸に対して横向きに配設された出力軸との間に配設され得る。この場合、デュアルマスフライホイールの二次マスは、出力軸とトランスミッションとの間に配設される。また、車両での最適なスペース利用を実現するために、別の配設の可能性も考えられる。

本発明のもう一つの特に有利な実施形態では、この提案されたハイブリッド駆動装置がトランスミッションとして、遊星歯車構造の少なくとも前進８速及び少なくとも後進１速を備えた自動変速多段式トランスミッションを有する、ということが考慮できる。

好ましくは、トランスミッションとして、自動変速８速トランスミッションが採用され得る。このトランスミッションは、駆動軸及び出力軸の他に、少なくとも４つの遊星歯車セットと、少なくとも８本の回転可能な軸と、少なくとも５つのシフトエレメントと、を備えており、その選択的噛合いは、駆動軸と出力軸との間で異なるギヤ比を生じさせ、その結果、前進８速、そして少なくとも後進１速が実現できる。

この関連において、本出願は、本件出願人の先の出願ＤＥ１０２００５００２３３７．１の全内容を包括することが指摘される。

特に、第２クラッチ装置として、トランスミッションのクラッチまたはブレーキが使用され得る。それによって、特に軸方向において、取付けスペースが削減される。というのは、直列に配設されるハイブリッド駆動装置のクラッチの一つがなくなるからであり、この第２クラッチ装置の機能がオートマチックトランスミッションの既存のクラッチまたはブレーキから引き継がれるからである。

説明されたすべての実施形態の変形例では、第１クラッチ装置が発進に使用され、従って、発進クラッチとして設計されることも、考慮できる。トランスミッションに内蔵されたクラッチ装置は、発進過程の摩擦作用を引き受ける必要がない。従って、有利なことに、オートマチックトランスミッション内に追加の冷却装置が必要ない。ハイブリッド機能にとってどのみち必要な追加の第１クラッチ装置は、この場合、十分な冷却能力が使用できるように、設計される。

それぞれの実施形態の変形例に依存しないで、クラッチ装置は、通常締結されたクラッチまたは通常解除されたクラッチであり得る。乾式または湿式の単板ないし多板クラッチが採用され得る。例えば、いわゆるＨＣＣクラッチが採用され得る。

自動車用ハイブリッド駆動装置の第１の可能な実施形態の概略図である。 自動車用ハイブリッド駆動装置の第２の実施形態の概略図である。 自動車用ハイブリッド駆動装置の第３の実施形態の概略図である。 図１に従う第１の実施形態の一つの変形例の概略図である。 ８速オートマチックトランスミッションの遊星歯車セット構成の第１の可能な実施形態の概略図である。

以下、本発明は、添付の図面に基づいて、さらに詳しく説明される。同じ部品は、図中で同じ参照記号で表示される。

図１は、自動車用ハイブリッド駆動装置の第１の可能な実施形態の概略図である。

図２は、自動車用ハイブリッド駆動装置の第２の実施形態の概略図である。

図３は、自動車用ハイブリッド駆動装置の第３の実施形態の概略図である。

図４は、図１に従う第１の実施形態の一つの変形例の概略図である。

図５は、８速オートマチックトランスミッションの遊星歯車セット構成の第１の可能な実施形態の概略図である。

図１乃至図４には、ハイブリッド駆動装置の異なる実施形態が示されている。すべての実施形態で、この自動車用ハイブリッド駆動装置は、パワートレイン（駆動トレイン）を備えており、そこではエンジン１と可変ギヤ比を有するトランスミッション２との間に、トランスミッション２の駆動軸３に常時結合された第１電気機械４が配設されている。第１電気機械４は、自動車を駆動するためのモータとして、及び、バッテリーを充電するための発電機として、作動することができる。さらに、トランスミッション２用の油圧ポンプ５が設けられている。エンジン１のクランクシャフト６は、第１クラッチ装置７を介して、トランスミッション２の駆動軸３と結合している。その結果、エンジン１は、第１クラッチ装置７が解除された場合、トランスミッション２の駆動軸３から切り離される。さらに、駆動軸３にはトランスミッション２のクラッチまたはブレーキである第２クラッチ装置８が設けられている。

図１、図３及び図４に従う実施例の場合、さらにエンジン１と第１クラッチ装置７との間に、クランクシャフト６の振動を低減するためにデュアルマスフライホイール９としてトーションダンパーが配設されている。

図１に示されたハイブリッド駆動装置の第１の実施形態の場合、トランスミッション２を制御及び調整するために必要な油圧を発生する油圧ポンプ５は、トランスミッション２の駆動軸３と回転しないように結合されており、それによって、第１電気機械４とも結合している。

ここに示されたハイブリッド駆動装置の場合の発進過程には、まず始めに、第１電気機械４が、トランスミッション２を駆動するための第１クラッチ装置７ないし第２クラッチ装置８を締結するために油圧ポンプ５によって十分な油圧が発生される、という回転数に引き上げられる。この発進過程は、標準の場合、第１電気機械４を介して行われ、そのとき第２クラッチ装置８はトランスミッション２の中で発進過程のたびにスリップしなければならない。このため、第２クラッチ装置８の耐熱設計が、第１クラッチ装置７が発進クラッチとして設計されていない限り、必要である。

例えば、登坂でノロノロ進む場合、第１電気機械４が常時使用されると、蓄積された電気エネルギーがさらなる駆動を可能にするのに十分でない、という場合が発生し得る。この場合、エネルギーの蓄積が完全になくなる前に、適時に、エンジン１を始動することが可能である。

第２の実施形態が図２に示されている。この実施形態の場合、油圧ポンプ５はトルクコンバータ１２と結合されている。これによって、油圧ポンプ５は、トランスミッション２の駆動軸３と結合されたトルクコンバータ１２によって駆動される。他の実施形態と異なり、ここでは、電気機械はクランクシャフトスタータージェネレータ１３として形成されている。さらに、電動油圧ポンプMSAが、より速くかつ一貫したオイル供給を保証するために、トランスミッション２に配設され得る。

図３には、このハイブリッド駆動装置の第３の実施形態が示されている。この実施形態の場合、電気的発進に必要な油圧は、より小さな第２電気機械１０によって発生される。この第２電気機械１０は、トランスミッション２の油圧ポンプ５と回転しないように結合されている。油圧ポンプ５は、これまたフライホイール１１を介して、トランスミッション２の駆動軸３と結合されている。

このようにして、電気的発進の場合、油圧ポンプ５は第２電気機械１０を介して駆動され得る。エンジン１に切り替えられるとすぐに、あるいは、第１電気機械４の回転数が第２電気機械１０の回転数より多くなるとすぐに、第２電気機械１０が遮断される（スイッチが切られ得る）。これは、油圧ポンプ５が挟み締めの（klemmenden）フライホイール１１を介して、エンジン１ないし第１電気機械４によって駆動されるからである。

この実施形態の場合、第２電気機械１０によって、すでに自動車の発進前に、トランスミッション２を制御及び調整するのに十分な油圧に昇圧されている、という利点が生じる。この発進状況において、トランスミッション２の内部クラッチないしブレーキは締結される。発進過程は、もっぱら第１電気機械４を介して行われる。第１電気機械４にとってエネルギー供給が十分でない場合、自動車は、エンジン１を介して発進され、当該エンジン１は第１電気機械４によって第１クラッチ装置７が締結されたときに始動される。急加速の場合は、エンジン１と第１電気機械４との駆動力が第１クラッチ装置７を介して合算される。

図４には、このハイブリッド駆動装置の第１の実施形態の変形例が示されている。それは、図１に従う第１の実施形態と異なり、ハイブリッド駆動装置のもう一つ別の取付け位置を考慮している。この変形例の場合、出力軸１４は、トランスミッション２の駆動軸３に対して横向きに配置されており、この場合、出力軸１４はエンジン１とデュアルマスフライホイール９との間に配置されている。

図５には、例示的に、本発明に従うハイブリッド駆動装置のパワートレイン（駆動トレイン）内に配設された８速トランスミッション２の可能な実施形態が示されている。このトランスミッション２は、駆動軸３及び出力軸１４と、４つの遊星歯車セットＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３、ＲＳ４と、５つのシフトエレメントＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅと、を包括しており、これらすべてはトランスミッションのハウジングＧＧの中に配設されている。４つすべての遊星歯車セットＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３、ＲＳ４は、シングルのマイナス遊星歯車セットとして形成されており、この実施形態では、軸方向にＲＳ２、ＲＳ４、ＲＳ１、ＲＳ３の順番で同軸に前後に配設されている。一つのマイナス遊星歯車セットは、周知のごとく、複数の遊星歯車を有しており、それらは当該遊星歯車セットの太陽歯車および内歯歯車と噛合っている。４つの遊星歯車セットＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３、ＲＳ４の内歯歯車は、ＨＯ１、ＨＯ２、ＨＯ３、ＨＯ４で示されており、太陽歯車はＳＯ１、ＳＯ２、ＳＯ３、ＳＯ４で示されており、遊星歯車はＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３、ＰＬ４で示されており、上記遊星歯車が回転可能に軸受けされているプラネタリーキャリヤは、ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４で示されている。シフトエレメントＡ及びＢは、ブレーキとして形成されており、図示された実施形態では、両方とも摩擦式に切換え可能なディスクブレーキとして形成されている。これはまた、別の実施形態では、摩擦式に切換え可能なバンドブレーキとして、あるいは、かみ合い式に切換え可能な鉤爪（Klauen）ブレーキまたは円錐ブレーキとして形成され得る。シフトエレメントＣ、ＤおよびＥは、クラッチとして形成されており、図示されている実施形態では、すべて、摩擦式に切換え可能なディスククラッチとして形成されている。これは、別の実施形態では、例えばかみ合い式に切換え可能な鉤爪（Klauen）ブレーキまたは円錐ブレーキとして形成され得る。

これらＡ乃至Ｅの５つのシフトエレメントにより、前進８速と少なくとも後進１速の選択的シフトが実現できる。本発明に従うハイブリッド駆動装置用に選択されたこの例示的なトランスミッション２は、全部で少なくとも８本の回転可能な軸を有し、それらはローマ数字Ｉ乃至VIIIで表示されている。

４つの遊星歯車セットＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３、ＲＳ４の個々のエレメントの、相互の結合、及び、駆動軸３と出力軸１４に対する結合に関して、図５に従う多段トランスミッション２の場合、以下が考慮されている。第４遊星歯車セットＲＳ４のプラネタリーキャリヤＳＴ４と駆動軸３とは、回転しないように相互に結合されており、トランスミッション２の第１軸Ｉを形成している。第３遊星歯車セットＲＳ３のプラネタリーキャリヤＳＴ３と出力軸１４とは、回転しないように相互に結合されており、トランスミッション２の第２軸IIを形成している。第１遊星歯車セットＲＳ１の太陽歯車ＳＯ1と第4遊星歯車セットＲＳ4の太陽歯車ＳＯ4とは、回転しないように相互に結合されており、トランスミッション２の第３軸IIIを形成している。第１遊星歯車セットＲＳ１の内歯歯車ＨＯ1は、このトランスミッション２の第４軸IVを形成している。第２遊星歯車セットＲＳ２の内歯歯車ＨＯ２と第３遊星歯車セットＲＳ３の太陽歯車ＳＯ３とは、回転しないように相互に結合されており、トランスミッション２の第５軸Ｖを形成している。第１遊星歯車セットＲＳ１のプラネタリーキャリヤＳＴ１および第３遊星歯車セットＲＳ３の内歯歯車ＨＯ３は、回転しないように相互に結合されており、トランスミッション２の第６軸VIを形成している。第２遊星歯車セットＲＳ２の太陽歯車ＳＯ２と第４遊星歯車セットＲＳ４の内歯歯車ＨＯ４とは、回転しないように相互に結合されており、トランスミッション２の第７軸VIIを形成している。第２遊星歯車セットＲＳ２のプラネタリーキャリヤＳＴ２は、トランスミッション２の第８軸VIIIを形成している。

Ａ乃至Ｅの５つのシフトエレメントの上記Ｉ乃至VIIIの軸との結合に関しては、図５に従う多段トランスミッション２の場合、以下が考慮されている。第１シフトエレメントＡは、パワーフローの中で、第３軸IIIとギヤハウジングＧＧとの間に配設されている。第２シフトエレメントＢは、パワーフローの中で、第４軸IVとギヤハウジングＧＧとの間に配設されている。第３シフトエレメントＣは、パワーフローの中で、第５軸Ｖと第１軸Ｉとの間に配設されている。第４シフトエレメントＤは、パワーフローの中で、第８軸Ｖと第２軸IIとの間に配設されている。最後に第５シフトエレメントＥは、パワーフローの中で、第７軸VIIと第５軸Ｖとの間に配設されている。

提案されたハイブリッド駆動装置のために図５に図示されたトランスミッション２の場合、第２遊星歯車セットＲＳ２は、トランスミッション２の駆動側に近い歯車セットであり、第３遊星歯車セットＲＳ３は、トランスミッション２の出力側に近い歯車セットであり、駆動軸３と出力軸１４とは、例示的に、互いに同軸に配設されている。

同様に、駆動軸３と出力軸１４とは、互いに同軸に配設されるのでなく、例えば、互いに軸並行に、あるいは角度をつけて設けられる、ということも可能である。この種の配設の場合、必要であれば、トランスミッション２の駆動も、第３遊星歯車セットＲＳ３の近く、すなわち、第３遊星歯車セットＲＳ３の第１遊星歯車セットＲＳ１とは逆の側、に配置され得る。

「ＲＳ２、ＲＳ４、ＲＳ１、ＲＳ３」という順番（軸方向に見て）の４つの歯車セットの空間的配置に従い、このトランスミッション２の第２軸IIは、部分的に第３軸IIIの内側中心を、そして、部分的に第７軸VIIの内側中心を延びている。このとき、第５軸Ｖは、一方で部分的に第２軸IIの内側中心を延びて、他方で第５軸Ｖの一部はクラッチＤと第２遊星歯車セットＲＳ２とを軸方向及び径方向に完全に包囲する。トランスミッション２の第１軸Ｉは、第２及び第４遊星歯車セットＲＳ２、ＲＳ４ならびにクラッチＤ、Ｃ、Ｅを軸方向及び径方向に完全に網羅する。つまり、クラッチＤ、Ｃ、Ｅは、シリンダールーム内に配設されていて、このシリンダールームが軸Ｉによって形成されている。

図５からさらに分かるように、２つのブレーキＡ、Ｂは、図示された実施形態では、空間的に見て、遊星歯車セットＲＳ１及びＲＳ４の径方向の上方の領域で軸方向に互いに隣接して配置されており、ブレーキＢは、少なくとも部分的に第１遊星歯車セットＲＳ１の径方向上方に配置されており、ブレーキＡは、少なくとも部分的に２つの遊星歯車セットＲＳ４及びＲＳ１の間の軸方向の領域に配置されている。２つのブレーキＡ、Ｂの２つの遊星歯車セットＲＳ４及びＲＳ１への動的結合は、ブレーキＢがブレーキＡよりも第３遊星歯車セットＲＳ３の近くに、ないしは、トランスミッション２の出力側の近くに存在する、ということを前提とする。図５における２つのブレーキＡ、Ｂのこの空間的配置は、例示的なものに過ぎない。従って、ブレーキＡは、例えば、少なくとも部分的に、第４遊星歯車セットＲＳ４の半径方向上方に配置されていてもよい。自動車内のギヤハウジングＧＧ用に使用できるスペースに応じて、他の実施形態では、例えば、２つのブレーキＡ、Ｂが−図５の表示を前提にして−軸方向に移動されて、遊星歯車セットＲＳ２及びＲＳ４の径方向上方に、または遊星歯車セットＲＳ３及びＲＳ１の径方向上方に、または軸方向に完全に遊星歯車セットＲＳ４及びＲＳ１の間に配置される、ということも考慮され得る。使用できるスペースに応じて、ブレーキＡは、例えば、ブレーキＢによって形成されるシリンダールームの径方向内側に配置されていてもよい。

図５からさらに分かるように、２つのクラッチＣとＥは、径方向に見て本質的に上下に、軸方向に見て第２遊星歯車セットＲＳ２と第４遊星歯車セットＲＳ４との間に、配置されている。この場合、クラッチＣのディスクパックは、少なくとも大部分が、クラッチＥのディスクパックの径方向上方に配置されている。都合のよい態様では、両クラッチＣ、Ｅ用に１つの共通のディスクキャリヤが設けられ得る。それは、例えば、クラッチＣの径方向外側のディスクパック用のインナーディスクキャリヤとして、そして、クラッチＥの径方向内側のディスクパック用のアウターディスクキャリヤとして、形成されている。２つのクラッチＣ、Ｅの図示されていない複数のサーボ装置を簡素化するために、これらは、例えば、上記の共通なディスクキャリヤと上記の２つのディスクパックと共に、事前組立て可能な１つのコンポーネントにまとめられることができる。その結果、２つのサーボ装置は、常に、第２遊星歯車セットＲＳ２の内歯歯車ＨＯ２の回転数で回転する。２つのサーボ装置は、それらの回転する圧力室の回転圧を調整するための動的圧力調整装置を有することができる。しかし、例えば、クラッチＣのサーボ装置は、２つのクラッチＣ、Ｅに共通のディスクキャリヤで別々に、クラッチＥのサーボ装置は、第２遊星歯車セットＲＳ２の太陽歯車ＳＯ２で別々に、軸方向に移動可能に軸受けされていてもよい。例えば、クラッチＣのサーボ装置は、駆動軸３で軸方向に移動できるように軸受けされていてもよく、その結果、サーボ装置は常にトランスミッション２の駆動回転数で回転する。

さらに図５から、クラッチＤは空間的に見て、第２遊星歯車セットＲＳ２の、第４遊星歯車セットＲＳ４とは逆の側に配置されており、軸方向に第２遊星歯車セットＲＳ２に隣接している、ということが分かる。図示された例では、クラッチＤのディスクパックは、クラッチＤの第２遊星歯車セットＲＳ２のディスクキャリヤＳＴ２への動的結合に応じて、比較的小さい直径を有している。クラッチＤが、トランスミッション２のもう一つの実施形態において、簡単な改造で、例えば軸方向に第２遊星歯車セットＲＳ２の内歯歯車ＨＯ２の横で、あるいは、軸方向に第１遊星歯車セットＲＳ１と第３遊星歯車セットＲＳ３との間で、より大きな直径を有する、ということも可能である。簡略化のために図示されていないクラッチＤのサーボ装置は、それが常に第２遊星歯車セットＲＳ２のディスクキャリヤＳＴ２の回転数で回転する、あるいは、そのサーボ装置が常に第３遊星歯車セットＲＳ３のディスクキャリヤＳＴ３の回転数で回転する、というように配設されていてよい。場合によっては、クラッチＤのサーボ装置も、その回転する圧力室の回転圧を調整するための動的圧力調整装置を有していてよい。

１ エンジン
２ トランスミッション
３ トランスミッションの駆動軸
４ 電気機械
５ 油圧ポンプ
６ クランクシャフト
７ 第１クラッチ装置
８ 第２クラッチ装置
９ デュアルマスフライホイール
１０ 第２電気機械
１１ フリーホイール
１２ トルクコンバータ
１３ クランクシャフトスタータージェネレータ
１４ 出力軸
ＭＳＡ 電動油圧ポンプ
Ｉ 第１軸
II 第２軸
III 第３軸
IV 第４軸
Ｖ 第５軸
VI 第６軸
VII 第７軸
VIII 第８軸
Ａ 第１シフトエレメント
Ｂ 第２シフトエレメント
Ｃ 第３シフトエレメント
Ｄ 第４シフトエレメント
Ｅ 第５シフトエレメント
ＧＧ トランスミッションハウジング
ＲＳ１ 第１遊星歯車セット
ＨＯ１ 第１遊星歯車セットの内歯歯車
ＳＯ１ 第１遊星歯車セットの太陽歯車
ＳＴ１ 第１遊星歯車セットのプラネタリーキャリヤ
ＰＬ１ 第１遊星歯車セットの遊星歯車
ＲＳ２ 第２遊星歯車セット
ＨＯ２ 第２遊星歯車セットの内歯歯車
ＳＯ２ 第２遊星歯車セットの太陽歯車
ＳＴ２ 第２遊星歯車セットのプラネタリーキャリヤ
ＰＬ２ 第２遊星歯車セットの遊星歯車
ＲＳ３ 第３遊星歯車セット
ＨＯ３ 第３遊星歯車セットの内歯歯車
ＳＯ３ 第３遊星歯車セットの太陽歯車
ＳＴ３ 第３遊星歯車セットのプラネタリーキャリヤ
ＰＬ３ 第３遊星歯車セットの遊星歯車
ＲＳ４ 第４遊星歯車セット
ＨＯ４ 第４遊星歯車セットの内歯歯車
ＳＯ４ 第４遊星歯車セットの太陽歯車
ＳＴ４ 第４遊星歯車セットのプラネタリーキャリヤ
ＰＬ４ 第４遊星歯車セットの遊星歯車

この課題は、本発明では、例えば、エンジンと可変ギヤ比を有するトランスミッションとの間に、当該トランスミッションの駆動軸と常時結合されモータとして及び発電機として運転可能な電気機械と、トランスミッション用油圧ポンプと、を備え、前記エンジンと前記トランスミッションとの間に、少なくとも１つの切換え可能な第１クラッチが配設されており、前記油圧ポンプは、前記トランスミッションの駆動軸に対して相対的に回転しないように結合されていることを特徴とするパワートレインを備えたハイブリッド駆動装置、によって解決される。

トランスミッションに必要な油圧に関して、所定の要求を伴う所定の使用態様の場合、本発明の更なる実施形態に従い、トランスミッションの駆動軸と油圧ポンプのポンプ軸との間に適切な伝達装置（ギヤ）が配設されていることが、有利であるかもしれない。それぞれ使用される伝達装置は、設計要求に応じて、選択され得る。

特に、２つの電気機械が設けられた、本発明の実施形態の変形例の場合、第２電気機械が駆動装置として油圧ポンプに接続されることが考えられる。このようにして、油圧ポンプと第２電気機械とは、共通の部品としてまとめることができる。この部品は、提案されているハイブリッド駆動装置にとって、より経済的かつ省スペースである。

図１に示されたハイブリッド駆動装置の第１の実施形態の場合、トランスミッション２を制御及び調整するために必要な油圧を発生する油圧ポンプ５は、トランスミッション２の駆動軸３に対して相対的に回転しないように結合されており、それによって、第１電気機械４とも結合している。

Claims (21)

1. エンジン（１）と可変ギヤ比を有するトランスミッション（２）との間に、当該トランスミッション（２）の駆動軸（３）と常時結合されモータとして及び発電機として運転可能な電気機械（４）と、トランスミッション（２）用油圧ポンプ（５）と、を備え、
   前記エンジン（１）と前記トランスミッション（２）との間に、少なくとも１つの切換え可能な第１クラッチ装置（７）が配設されており、
   前記油圧ポンプ（５）は、前記トランスミッション（２）の駆動軸（３）と回転しないように結合されている
   ことを特徴とするパワートレインを備えたハイブリッド駆動装置。
2. エンジン（１）と可変ギヤ比を有するトランスミッション（２）との間に、当該トランスミッション（２）の駆動軸（３）と常時結合されモータとして及び発電機として運転可能な電気機械（４）と、トランスミッション（２）用油圧ポンプ（５）と、を備え、
   前記エンジン（１）と前記トランスミッション（２）との間に、少なくとも１つの切換え可能な第１クラッチ装置（７）とトルクコンバータ（１２）とが配設されており、
   前記油圧ポンプ（５）は、前記トルクコンバータ（１２）と結合されている
   ことを特徴とするパワートレインを備えたハイブリッド駆動装置。
3. 電気機械（４）として、クランクシャフトスタータージェネレータ（１３）が設けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド駆動装置。
4. エンジン（１）と可変ギヤ比を有するトランスミッション（２）との間に、当該トランスミッション（２）の駆動軸（３）と常時結合されモータとして及び発電機として運転可能な第１電気機械（４）と、第２電気機械と回転しないように結合されているトランスミッション（２）用油圧ポンプ（５）と、を備え、
   前記エンジン（１）と前記トランスミッション（２）との間に、少なくとも１つの切換え可能なクラッチ装置が配設されており、
   前記油圧ポンプ（５）は、少なくとも１つの動力伝達用エレメントを介して前記トランスミッション（２）の駆動軸（３）と結合されている
   ことを特徴とするパワートレインを備えたハイブリッド駆動装置。
5. 動力伝達用エレメントとして、フリーホイール（１１）が設けられている
   ことを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド駆動装置。
6. 前記油圧ポンプ（５）は、挟み締め可能な（verklemmbar）フリーホイール（１１）を介してエンジン（１）によって、及び／または、第１電気機械（４）によって、駆動可能である
   ことを特徴とする請求項５に記載のハイブリッド駆動装置。
7. 前記フリーホイール（１１）は、油圧ポンプ（５）のポンプ軸と結合されている
   ことを特徴とする請求項５または６に記載のハイブリッド駆動装置。
8. 前記フリーホイール（１１）は、トランスミッション（２）の駆動軸（３）に対して、同軸に配設されている
   ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載のハイブリッド駆動装置。
9. 前記油圧ポンプ（５）と前記第２電気機械（１０）とは、トランスミッション（２）の駆動軸（３）に対して同軸または軸並行に配置されている
   ことを特徴とする請求項４乃至８のいずれかに記載のハイブリッド駆動装置。
10. トランスミッション（２）の駆動軸（３）と油圧ポンプ（５）のポンプ軸との間に、１つのギヤ比が配設されている
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のハイブリッド駆動装置。
11. 第２電気機械（１０）は、駆動装置として油圧ポンプ（５）に内蔵されている
    ことを特徴とする請求項４乃至１０のいずれかに記載のハイブリッド駆動装置。
12. 追加の電動油圧ポンプ（ＭＳＡ）が前記トランスミッション（２）に配設されている
    ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のハイブリッド駆動装置。
13. トーションダンパーがエンジン（１）とトランスミッション（２）との間に配設されている
    ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載のハイブリッド駆動装置。
14. トーションダンパーがエンジン（１）のクランクシャフト（６）と間接にまたは直接に結合されている
    ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載のハイブリッド駆動装置。
15. トランスミッション（２）の駆動軸（３）に対して横向きに配設されている出力軸（１４）がトーションダンパーとエンジン（１）との間に配設されている
    ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載のハイブリッド駆動装置。
16. トランスミッション（２）の駆動軸（３）に対して横向きに配置されている出力軸（１４）がトーションダンパーとトランスミッション（２）との間に配設されている
    ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載のハイブリッド駆動装置。
17. トーションダンパーとして設けられているデュアルマスフライホイール（９）の第１マスが、エンジン（１）とトランスミッション（２）の駆動軸（３）に対して横向きに配設されている出力軸（１４）との間に配設されており、
    当該デュアルマスフライホイール（９）の第２マスが、横向きに配設されている出力軸（１４）とトランスミッション（２）との間に配設されている
    ことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載のハイブリッド駆動装置。
18. 第２クラッチ装置（８）として、自動変速多段式トランスミッションのクラッチまたはブレーキが、少なくとも前進８速、そして少なくとも後進１速を有するように、遊星歯車構造の中に設けられている
    ことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載のハイブリッド駆動装置。
19. 前記多段式トランスミッション（２）は、
    駆動軸（３）及び出力軸（１４）と、
    少なくとも４つの遊星歯車セット（ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３、ＲＳ４）と、
    少なくとも８本の回転可能な軸（Ｉ、II、III、IV、Ｖ、VI、VII、VIII）と、
    少なくとも５つのシフトエレメント（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）と、
    を備えており、
    その選択的噛合いは、駆動軸（３）と出力軸（１４）との間で異なるギヤ比を生じさせ、その結果、前進８速、そして少なくとも後進１速が実現でき、
    第４遊星歯車セット（ＲＳ４）のプラネタリーキャリヤ（ＳＴ４）と駆動軸（３）とは、回転しないように互いに結合されて、第１軸（Ｉ）を形成しており、
    第３遊星歯車セット（ＲＳ３）のプラネタリーキャリヤ（ＳＴ３）と出力軸（１４）とは、回転しないように互いに結合されて、第２軸（II）を形成しており、
    第１遊星歯車セット（ＲＳ１）の太陽歯車（ＳＯ１）と第４遊星歯車セット（ＲＳ４）の太陽歯車（ＳＯ４）とは、回転しないように互いに結合されて、第３軸（III）を形成しており、
    第１遊星歯車セット（ＲＳ１）の内歯歯車（ＨＯ１）は、第４軸（IV）を形成しており、
    第２遊星歯車セット（ＲＳ２）の内歯歯車（ＨＯ２）と第３遊星歯車セット（ＲＳ３）の太陽歯車（ＳＯ３）とは、回転しないように互いに結合されて、第５軸（Ｖ）を形成しており、
    第１遊星歯車セット（ＲＳ１）のプラネタリーキャリヤ（ＳＴ１）と第３遊星歯車セット（ＲＳ３）の内歯歯車（ＨＯ３）とは、回転しないように互いに結合されて、第６軸（VI）を形成しており、
    第２遊星歯車セット（ＲＳ２）の太陽歯車（ＳＯ２）と第４遊星歯車セット（ＲＳ４）の内歯歯車（ＨＯ４）とは、回転しないように互いに結合されて、第７軸（VII）を形成しており、
    第２遊星歯車セット（ＲＳ２）のプラネタリーキャリヤ（ＳＴ２）は、第８軸（VIII）を形成しており、
    第１シフトエレメント（Ａ）は、パワーフローの中で、第３軸（III）とトランスミッション（２）のハウジング（ＧＧ）との間に配設されており、
    第２シフトエレメント（Ｂ）は、パワーフローの中で、第４軸（IV）とトランスミッション（２）のハウジング（ＧＧ）との間に配設されており、
    第３シフトエレメント（Ｃ）は、パワーフローの中で、第５軸（Ｖ）と第１軸（Ｉ）との間に配設されており、
    第４シフトエレメント（Ｄ）は、パワーフローの中で、第８軸（VIII）と第２軸（II）との間、または第８軸（VIII）と第６軸（VI）との間に配設されており、
    第５シフトエレメント（Ｅ）は、パワーフローの中で、第７軸（VII）と第５軸（Ｖ）との間、または、第７軸（VII）と第８軸（VIII）との間、または、第５軸（Ｖ）と第８軸（VIII）との間に配設されている
    ことを特徴とする請求項１８に記載のハイブリッド駆動装置。
20. 第１クラッチ装置（７）が発進クラッチとして設計されている
    ことを特徴とする請求項１乃至１９のいずれかに記載のハイブリッド駆動装置。
21. 第１クラッチ装置及び／または第２クラッチ装置は、通常解除されている、または、通常締結されているクラッチとして形成されている
    ことを特徴とする請求項１８乃至２０のいずれかに記載のハイブリッド駆動装置。

Images