JP2023500961A - ハイブリッド駆動装置のためのトランスミッションアッセンブリおよびハイブリッド駆動装置を制御するための方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ハイブリッド駆動装置のためのトランスミッションアッセンブリであって：導入された回転運動を選択的に第１のシフト段を介してまたは第２のシフト段を介して伝達するためにシフトクラッチ（１２）を有していて、内燃機関（３７）に接続可能な段階式トランスミッション（３）；導入された回転運動を変速トランスミッション出力部（５２）へと減速して伝達する、電気機械（３０）に接続可能な減速トランスミッション（４）；段階式トランスミッション出力部（３１）に駆動接続されている第１の入力部（５０）と、重畳トランスミッション出力部（５２）に駆動接続されている第２の入力部（５１）と、出力部（８）とを有している重畳トランスミッション（５）；重畳トランスミッション（５）の出力部（８）に駆動接続されていて、２つのハーフシャフトを駆動するための２つのディファレンシャル出力部（５９，５９’）を有しているディファレンシャルギヤ（９）；重畳トランスミッション（５）の２つの部分をロックすることができる制御可能な第１のクラッチ（６２）；およびディファレンシャルギヤ（９）を分離するための制御可能な第２のクラッチ（６７）、を有しているトランスミッションアッセンブリに関する。

Description

本発明は、自動車のための内燃機関と電気機械とを備えたハイブリッド駆動装置のためのトランスミッションアッセンブリ、さらにこのようなトランスミッションアッセンブリを備えたハイブリッド駆動装置、ならびにハイブリッド駆動装置を制御するための方法に関する。

国際公開第２０１６／１２００６６号により、ハイブリッド車両のためのパワートレインにおける調節可能なトランスミッションを制御する方法が公知である。このハイブリッドパワートレインは、内燃機関、電気機械、および遊星歯車伝動装置を備えた速度変動装置を有している。遊星歯車伝動装置は、制御可能なクラッチを介して内燃機関のモータ軸にそれぞれ接続可能なサンギヤとリングギヤとを有している。第１の遊星歯車伝動装置のプラネタリキャリヤは、平行な軸上に配置された第２の遊星歯車伝動装置のリングギヤに駆動接続されている。第２の遊星歯車伝動装置は、第２のサンギヤ、第２のプラネタリギヤ、および車軸のディファレンシャルギヤに駆動接続されている第２のプラネタリキャリヤを有している。電気機械は、第２のサンギヤに駆動接続されている。車軸を選択的に、電気機械のみによって、または内燃機関と共に駆動するために、第２のサンギヤと第２のリングギヤとを互いにロックすることができるクラッチが設けられている。

国際公開第２０１８／０１４９８３号により、内燃機関と電気機械とを備えるハイブリッド車用のトランスミッション装置が公知であり、この場合、内燃機関の第１の駆動トルクおよび電気機械の第２の駆動トルクは、トランスミッション装置によって、ハイブリッド車の少なくとも１つのドライブシャフトに伝達可能である。トランスミッション装置は、第１のサンギヤと、第１のリングギヤと、第１のプラネタリキャリヤと、第１のプラネタリギヤとを含む第１の遊星歯車伝動装置を有している。第１のリングギヤは内燃機関に駆動接続されていて、第１のサンギヤは電気機械に駆動接続されていて、第１のプラネタリキャリヤは、出力経路で下流に位置する第２の遊星歯車伝動装置の第２のプラネタリキャリヤに駆動接続されている。第２の遊星歯車伝動装置は２つのサンギヤを有していて、これら２つのサンギヤは、第２のプラネタリキャリヤに配置されたプラネタリギヤと噛み合い、これらのプラネタリギヤによって、一方のサンギヤは、クラッチを介して定置の構成部分に支持可能であって、他方のサンギヤは、下流に位置するディファレンシャルギヤに駆動接続されている。

国際公開第２０１２／００７０３１号により、電気モータとトランスミッションユニットとを備えた自動車のための電気駆動装置が公知である。トランスミッションユニットは、互いに同軸に配置されている遊星歯車伝動装置とディファレンシャルギヤとを有している。３つのシフトポジション、すなわち２つの異なるシフト段と、１つのアイドリング段とに移行可能なシフトクラッチが設けられている。

内燃機関と電気機械とは、異なる回転数範囲および異なる有効領域を有している。この場合、駆動装置は、様々な走行条件－例えば、車両の最高速度に到るまで様々なホイールのグリップレシオを含むホイールスリップ状態－で適切な運転モードを提供することができなければならない。駆動軸を共に駆動するために内燃機関と電気機械とを有しているハイブリッド車両では、様々な特性に基づき、駆動装置がすべての走行状態のために効率的な運転モードを可能にするわけではないという問題がある。

したがって、本発明の課題は、自動車の可能な限り効率的な運転のための複数の運転モードを可能にする、内燃機関および電気機械を備えたハイブリッド駆動装置のためのトランスミッションアッセンブリを提供することである。さらに、このようなトランスミッションアッセンブリを備えたハイブリッド駆動装置、ならびにハイブリッド駆動装置を制御するための方法が提案されることが望ましい。

解決手段として、内燃機関と電気機械とを備えたハイブリッド駆動装置のためのトランスミッションアッセンブリであって：段階式トランスミッションであって、内燃機関に接続可能な段階式トランスミッション入力部と、第１の変速比の第１のシフト段を介してまたは第２の変速比の第２のシフト段を介して段階式トランスミッション入力部と段階式トランスミッション出力部とを選択的に接続または分離するように形成されているシフトクラッチと、を備えた段階式トランスミッション；減速トランスミッションであって、電気機械に接続可能な変速トランスミッション入力部を有しており、変速トランスミッション入力部に導入された回転運動を、変速トランスミッション出力部へと減速して伝達するように構成されている、減速トランスミッション；重畳トランスミッションであって、段階式トランスミッション出力部に駆動接続されている第１の入力部と、重畳トランスミッション出力部に駆動接続されている第２の入力部と、出力部とを有しており、第１の入力部と第２の入力部と出力部とは互いに補償する作用を有している、重畳トランスミッション；ディファレンシャルギヤユニットであって、重畳トランスミッションの出力部に駆動接続されるとともに出力部と同軸に配置されているディファレンシャルケージと、第１の駆動軸を駆動するための第１のディファレンシャル出力部と、第２の駆動軸を駆動するための第２のディファレンシャル出力部とを有しているディファレンシャルギヤユニット；第１の入力部、第２の入力部、および重畳トランスミッションの出力部のうちの２つの部分の間で作用するように配置されている制御可能な第１のクラッチ；および重畳トランスミッションの出力部と、第１の駆動軸および第２の駆動軸のうちの１つと、の間の出力経路に配置されている制御可能な第２のクラッチ、を有しているトランスミッションアッセンブリが提案される。

このトランスミッションアッセンブリの利点は、このトランスミッションアッセンブリにより、自動車の可能な限り効率的な運転のために複数の運転モードが可能であるということである。特に、内燃機関および電気機械から重畳トランスミッション内へと導入された出力を合計して、共にディファレンシャルギヤもしくは所属の駆動軸を駆動することができる。この場合、電気機械によっては好ましくは、制限された制御範囲で無段階式の出力伝達が可能であり、これによりトランスミッションアッセンブリを全体として無段変速機（ＣＶＴ、連続可変トランスミッション）として使用することができる。さらに、両駆動源のうちの一方のみが出力を発することもできる。さらなる利点は、必要に応じて、ディファレンシャルによって駆動される駆動軸を連結解除し、重畳トランスミッションを直結駆動として使用することにより、内燃機関と電気機械との間の直接駆動による接続が形成されることにある。これにより、好ましくは、内燃機関が電気機械を駆動することができ、これにより、電気機械は、バッテリがない場合には特に、ジェネレータモードで機械エネルギを電気エネルギに変換し、バッテリを再充電することができる。逆の運転モードでは、電気機械を、内燃機関を駆動させるためのスタータとして作動させることができる。

このような機能を達成するために、第２のクラッチの配置の点で互いに異なる複数の構成が可能である。第１の構成によれば、第２のクラッチを、ディファレンシャルケージと、出力軸もしくはハーフシャフトのうちの１つとの間の出力経路に配置することができる。第２の構成によれば、第２のクラッチを、重畳トランスミッションの出力部とディファレンシャルケージとの間の出力経路に配置することができる。両構成に関して該当することは、内燃機関を始動させるための、もしくは電気エネルギを生成するための、内燃機関と電気モータとの間の出力伝達のための上述した運転モードは、第２のクラッチの開放および第１のクラッチの閉鎖により実現されるということである。第３の構成によれば、第２のクラッチを、ディファレンシャルケージと定置のハウジングとの間に配置することもできる。この場合、内燃機関を始動させるための、もしくは電気エネルギを生成するための、内燃機関と電気モータとの間の出力伝達のための上述した運転モードは、第２のクラッチの閉鎖および第１のクラッチの開放により達成される。これにより、重畳トランスミッションの自由度は固定され、すなわち、内燃機関から第１のトランスミッションを介して、もしくは電気機械から第２のトランスミッションを介して重畳トランスミッションへと導入されるトルクは、相対回動不能に保持されたディファレンシャルケージで支持されて、それぞれ他方の機械に伝達される。

トランスミッションアッセンブリの個々のエレメントは、トルクを伝達するために、それぞれ他方のエレメントに駆動接続されている。この場合、回転駆動可能または駆動接続されているという表現によってはそれぞれ、駆動要素と、これによって回転駆動される要素との間に、さらに１つ以上の別の要素が出力経路において介在され得る可能性が含まれることが意図されている。

第１のトランスミッションユニットは、多段トランスミッションとも記載することができる段階式トランスミッションとして形成されている。段階式トランスミッションは、内燃機関によって導入された回転運動を、様々な変速比で減速して重畳トランスミッションへと伝達する。この場合、総合的な変速比は、第１ギヤは２．２５～６．２５であり、第２ギヤは１．５～４であってよい。多段機能のためにシフトクラッチが設けられており、このシフトクラッチは、段階式トランスミッションを選択的に、トランスミッション入力部からトランスミッション出力部へと第１の変速比でトルクが伝達される第１のシフト位置へと、および入力部から出力部へと第２の変速比でトルクが伝達される第２のシフト位置へと移行させることができる。考えられる第３のシフト位置では、トルク伝達が遮断されている。

さらなる具現化においては、段階式トランスミッションは、第１の駆動歯車と第２の駆動歯車とを備えた入力軸を有することができ、これらの歯車は入力軸上に回転可能に支持されており、この場合、制御可能なシフトクラッチが選択的に、第１の駆動歯車または第２の駆動歯車を、入力軸に接続することができ、または入力軸から分離することができ；段階式トランスミッションはさらに、入力軸に対して平行な中間軸を有しており、この中間軸は、第１の駆動歯車に係合する第１の中間歯車と、第２の駆動歯車に係合する第２の中間歯車とを有している。

シフトクラッチは、例えば以下の構成要素を有することができる：入力軸に相対回動不能に接続されている入力部、第１の駆動歯車に相対回動不能に接続されている第１の出力部、第２の駆動歯車に相対回動不能に接続されている第２の出力部、およびトルクを伝達するために入力部をオプションとして第１の出力部または第２の出力部に連結することができる、または分離することができる連結エレメント。連結エレメントは、入力部に相対回動不能に保持されていて、かつ入力部に対してアクチュエータによって軸方向摺動であるスライドスリーブの形態で構成されていてよい。スライドスリーブは、ニュートラルポジション（Ｔ０）で第１および第２の出力部に対して自由に回転可能であってよく、第１のシフトポジション（Ｔ１）で第１の出力部に、第２のシフトポジション（Ｔ２）で第２の出力部に相対回動不能に接続されていてよい。

重畳トランスミッションへの出力伝達のために、第１のトランスミッション段の両中間歯車のうちの一方が、重畳トランスミッションの第１の入力部に駆動接続されていてよい。このために、重畳トランスミッション入力部は、駆動する第１の中間歯車または第２の中間歯車が噛み合うリング歯車を有していてよい、もしくはリング歯車に接続されてよい。

１つの可能な実施形態によれば、重畳トランスミッションの第１の入力部とディファレンシャルケージとは互いに同軸に配置されていてよく、回転軸線を中心として互いに相対的に回転可能に支持されていてよい。この場合、重畳トランスミッションの第１の入力部は、特にディファレンシャルケージに回転可能に支持されていてよい。ディファレンシャルケージは、少なくとも部分的に、重畳トランスミッションの入力部に接続されたハウジング部分の半径方向内側に配置されていてよい。

重畳トランスミッションは、構成部材であるリングギヤ、サンギヤ、プラネタリギヤ、およびプラネタリキャリヤを備えた遊星歯車伝動装置として形成することができる。この場合、第１の入力部は、例えばリングギヤに堅固に接続されていてよく、もしくはリングギヤとして形成されていてよく、第２の入力部は、例えば遊星歯車伝動装置のサンギヤに堅固に接続されていてよく、もしくはサンギヤとして形成されていてよく、この場合、逆の配属も可能である。重畳トランスミッションの第２の入力部は、１つの実施形態によれば、第２のトランスミッションユニットの第２の出力部に相対回動不能に接続することができる中空軸を有することができる。中空軸は、ディファレンシャルケージもしくはディファレンシャルケージのスリーブ付加部に対して同軸に回転可能に配置されていてよい。したがって、ディファレンシャル出力部に接続された中間軸は、中空軸もしくはスリーブ付加部を貫通して延在することができる。

第２のトランスミッションユニットは、例えば、平歯車トランスミッションまたはトラクションドライブとして形成されていてよく、もしくはこれらを有していてよく、この場合、電気機械によって駆動可能な第２のトランスミッション入力軸と、重畳トランスミッションに接続された第２のトランスミッション出力部との間に、高速から低速への出力伝達のために１つ以上の平歯車段もしくはトラクションドライブが設けられていてよい。

第１のトランスミッションユニットおよび／または第２のトランスミッションから重畳トランスミッションに導入された回転運動は、出力経路で下流に位置するディファレンシャルギヤに伝達することができる。このためには特に、重畳トランスミッションの出力部がディファレンシャルケージに堅固に駆動接続されていて、これによりこれらが共に１つの回転軸線を中心として回転することが想定されている。特に、重畳トランスミッション出力部とディファレンシャルケージとは一体に形成することができるが、これに限定されるものではない。第２のトランスミッションユニットは、好適には、固定的な変速比を備えて構成されており、この場合、原則的には、多段式トランスミッションとしての構成も可能である。

重畳トランスミッションの自由度をなくすために、形状接続的クラッチとして形成することができる第１のクラッチが設けられている。具体的には、第１のクラッチは、重畳トランスミッションの第１の入力部に相対回動不能に接続されている第１のクラッチ部分と、重畳トランスミッションの出力部に相対回動不能に接続されている第２のクラッチ部分とを有していてよく、この場合、第１のクラッチ部分と第２のクラッチ部分とは、トルクを伝達するために互いに接続可能、または互いに分離可能である。第１のクラッチの閉鎖状態では、重畳トランスミッションの歯車はロックされていて、ディファレンシャルケージと共に回転軸線を中心として回転する。第１のクラッチの開放状態では、重畳トランスミッションの歯車は互いに相対的に回転可能であって、互いに補償する作用を有している。

特に形状接続的クラッチとして形成することができる第２のクラッチは、重畳トランスミッションの出力部と、車軸もしくは車軸のハーフシャフトとの間の出力経路に配置されている。第２のクラッチは、重畳トランスミッションと駆動軸との間でトルクを選択的に伝達するために、または駆動軸を、駆動軸の上流に位置するパワートレインから連結解除するために構成されている。１つの可能な実施形態によれば、第２のクラッチは、ディファレンシャルギヤの出力部に相対回動不能に接続されている第１のクラッチ部分と、駆動軸の中間軸に相対回動不能に接続されている第２のクラッチ部分とを有することができる。第１のクラッチ部分と第２のクラッチ部分とは、トルクを駆動軸に伝達するために選択的に互いに接続可能であって、または駆動軸を連結解除するために互いに分離可能である。ディファレンシャル出力部とハーフシャフトとの間に配置されたクラッチを有するこのような構成は、ハーフシャフト遮断部とも呼ばれてよい。既に上述したように、第２のクラッチを、出力経路の別の個所に配置することもできる。

１つの可能な実施形態によれば、第１のクラッチおよび／または第２のクラッチは、それぞれ第１のクラッチ部分および第２のクラッチ部分を互いに接続するためにまたは互いに分離するためにシフトスリーブを有していてよい。シフトスリーブは、アクチュエータのシフトエレメントによって軸方向に動かすことができる。

第１および第２のクラッチは、唯１つのアクチュエータ装置によって操作することができるが、これに限定されるものではない。アクチュエータ装置は、シフトロッドを有していてよく、このシフトロッドは、アクチュエータ駆動装置によって、中間位置を基点として第１の軸方向位置に、および逆の第２の軸方向位置に軸方向可動である。シフトロッド上には、第１のクラッチを操作するための第１のシフトエレメントと、第２のクラッチを操作するための第２のシフトエレメントとが配置されていてよい。シフト状態の可能な対応関係は以下の通りであってよい：シフトロッドの中間位置では、第１のクラッチが第１のシフトエレメントによって閉じられており、且つ、第２のクラッチが第２のシフトエレメントによって閉じられている；シフトロッドの第１の軸方向位置では、第１のクラッチが第１のシフトエレメントによって閉じられており、且つ、第２のクラッチが第２のシフトエレメントによって開かれている；そしてシフトロッドの第２の軸方向位置では、第１のクラッチが第１のシフトエレメントによって開かれており、且つ、第２のクラッチが第２のシフトエレメントによって閉じられている。さらに具体的には、アクチュエータ装置はばねエレメントを有していてよく、ばねエレメントは、第１のシフトエレメントを第１のロッドストッパに対し、第２のシフトエレメントを第２のロッドストッパに対し、逆の軸方向で負荷している。さらに、第１の定置の端部ストッパと第２の端部ストッパとを設けることができ、第１の端部ストッパには、シフトロッドが、ばねエレメントによって第１のシフトエレメントに加えられる力の方向に動かされる場合に、第１のシフトエレメントが軸方向で支持されてよく、第２の端部ストッパには、シフトロッドが、ばねエレメントによって第２のシフトエレメントに加えられる力の方向に動かされる場合に、第２のシフトエレメントが軸方向で支持されてよい。シフトロッドの第１の軸方向位置では、第１のシフトエレメントが第１の端部ストッパに支持されており、これにより第１のクラッチは閉じられていて、第２のシフトエレメントは、第２の端部ストッパから離されて、これにより第２のクラッチは開かれている。シフトロッドの中間位置では、両シフトエレメントが、それぞれの端部ストッパで軸方向に支持され、もしくは位置決めされ、これにより両クラッチは閉じられている。シフトロッドの第２の軸方向位置では、第２のシフトエレメントが第２の端部ストッパに支持されており、これにより第２のクラッチは閉じられていて、第１のシフトエレメントは、第１の端部ストッパから離されて、これにより第１のクラッチは開かれている。ばねエレメントは、シフトロッド上において第１のシフトエレメントと第２のシフトエレメントとの間に配置されていてよく、これらのシフトエレメントを、軸方向で互いに離れるように負荷している。ばねエレメントは、特にコイルばねの形態で形成されていてよい。

上記課題はさらに、ハイブリッド駆動装置であって：内燃機関；電気機械；上述した実施形態のうちの少なくとも１つによるトランスミッションアッセンブリであって、第１のトランスミッションユニットの入力部が内燃機関に駆動接続されていて、第２のトランスミッションユニットの入力部は電気機械に駆動接続されている、トランスミッションアッセンブリ；電気エネルギを蓄えるためのアキュムレータ装置；および電気機械、ならびに第１および第２のクラッチを制御するための制御ユニット、を有している、ハイブリッド駆動装置によって解決される。このようなハイブリッド駆動装置は、自動車のための単独の駆動装置として、前駆動軸または後駆動軸の駆動のために使用することができる。代替的に、ハイブリッド駆動装置は、多軸駆動自動車のための複数の駆動装置のうちの１つとして使用されてもよい。

上記課題のさらなる解決手段として、自動車のためのパワートレインアッセンブリであって：一次電気機械によって回転駆動可能な一次駆動軸；上述した実施形態のうちの１つ以上によって構成されているハイブリッド駆動装置を備えた二次駆動軸であって、一次駆動軸と二次駆動軸は機械的に互いに分離されている二次駆動軸；電気エネルギを蓄えるためのアキュムレータ装置であって、一次電気機械とハイブリッド駆動装置の電気機械とに電気的に接続されているアキュムレータ装置；および一次電気機械とハイブリッド駆動装置とを制御するための制御ユニット（ＥＣＵ）を有しているパワートレインアッセンブリが提案される。

このパワートレインアッセンブリは、ハイブリッド駆動装置もしくはトランスミッションアッセンブリと同じ利点を相応に有しているので、省略のために上記の記載が参照される。トランスミッションアッセンブリもしくはハイブリッド駆動装置との関連で説明されたすべての特徴は、パワートレインアッセンブリにおいて実現することができる。電気機械は、エネルギを変換し、モータまたはジェネレータとして機能することができる。モータモードでは、電気機械が、電気エネルギを機械エネルギに変換し、これにより自動車の駆動軸もしくは内燃機関を駆動することができる。ジェネレータモードでは、電気機械は、機械エネルギを電気エネルギに変換し、この電気エネルギをバッテリに蓄えることができる。総括すると、特に無段変速を含む、多様な運転モードを可能にするハイブリッド駆動装置が提供される。

上記ハイブリッド装置を制御するための本発明による方法は、以下のステップを含んでいてよい：第１のクラッチを閉じるステップおよび第２のクラッチを開くステップ；電気機械をジェネレータモードで作動させるステップであって、この場合、第２のクラッチの開放状態で、内燃機関が電気機械を駆動し、これにより電気機械は、内燃機関から導入された機械エネルギを電気エネルギに変換するステップ；および電気エネルギをアキュムレータ装置に蓄えるステップもしくは他の消費機に供給するステップ（「直列モード」）。

この運転モードでは、バッテリを内燃機関によって充電することができ、これによりこのモードは充電モード（「チャージモード」）と呼ばれてもよい。バッテリの充電は、車両の静止状態で行うことができる。結果として、追加的な電気エネルギにより、純粋な電気走行のための走行距離の延長（「レンジエクステンダ」）が達成される。このために電気エネルギを、のちの時点で、内燃機関がオフの状態での一次電気駆動によるエミッションのない走行のために（「電気モード」）、もしくはハイブリッド駆動装置による短時間の出力増大（「ブースト」）のために、利用することができる。メインドライブは、一次駆動軸を駆動する、高出力の電気駆動装置により形成することができる。この場合、両電気機械は、必要に応じて電気的なアキュムレータ装置を利用することができる。第１のクラッチの閉鎖状態かつ第２のクラッチの開放状態で実施することができる代替的な運転モードによれば、電気機械はモータモードで内燃機関を短時間で駆動して、静止状態から始動させることができる（「ＩＣＥスタート」）。

ハイブリッド装置の別の方法の態様によれば、第１のクラッチおよび第２のクラッチを閉じることができ、アキュムレータ装置からの電気エネルギを機械エネルギへと変換するために、電気機械をモータモードで作動させることができ、これにより、電気機械と内燃機関とは共に、重畳トランスミッションもしくはこれに駆動接続された駆動軸を駆動する（「並列モード」）。

多段トランスミッションを備えた実施形態では、特に以下の方法の態様が可能である：段階式トランスミッションの第１のシフトポジションで、内燃機関からのトルクを第１の変速比で駆動軸へと伝達する（第１ギヤ）。第２のシフトポジションで、段階式トランスミッションは相応にトルクを第２の変速比で駆動軸へと伝達する（第２ギヤ）。電気機械は、両ギヤで、可変に制御することができ、これにより両駆動源は共に重畳されて駆動軸を駆動する。電気機械と内燃機関とを連結することにより、より高い効率を有する範囲に内燃機関の負荷点をシフトすることができる（「ロードポイントシフティング」）。電気機械または内燃機関が単独で、重畳トランスミッションもしくは駆動軸を駆動することもできる。電気機械による単独の駆動のためには、第１および第２のクラッチが閉じられ、シフトクラッチが開放され、電気機械はモータモードで作動される。

次に、図面につき好適な実施例を説明する。

自動車の駆動軸のための本発明によるトランスミッションアッセンブリもしくはハイブリッド装置を示す縦断面図である。 図１のトランスミッションアッセンブリを、ハウジングを取り去った状態で示す斜視図である。 図１のトランスミッションアッセンブリの細部を示す拡大図である。 図１のハイブリッド駆動装置の可能な運転モードの概要を示す図である。 僅かに変更された実施形態のハイブリッド駆動装置を示す概略図である。 図５のハイブリッド駆動装置を備えた自動車のパワートレインアッセンブリを示す概略図である。

次にまとめて説明する図１～図４には、車軸の駆動のための本発明によるトランスミッションアッセンブリ２もしくはハイブリッド駆動装置１が示されている。ハイブリッド駆動装置１は、内燃機関３７と、電気機械３０と、トランスミッションアッセンブリ２とを含む。

トランスミッションアッセンブリ２は、内燃機関３７からの第１の駆動モーメントをおよび／または電気機械３０からの第２の駆動モーメントを、車両の駆動軸に伝達するために形成されている。このためにトランスミッションアッセンブリ２は、内燃機関に配属された第１のトランスミッションユニット３と、電気機械に配属された第２のトランスミッションユニット４と、第１のトランスミッションユニット３に接続されている第１の入力部５０、第２のトランスミッションユニット４に接続されている第２の入力部５１、及び出力経路において後置されたディファレンシャルギヤ９に接続されている出力部８を含む重畳トランスミッション５と、を有している。この実施形態では、第１のトランスミッションユニット３の第１の駆動部１０は第１の回転軸線Ａ１上に配置されていて、第２のトランスミッションユニット４の第２の駆動部２０は第２の回転軸線Ａ２上に配置されていて、重畳トランスミッション５は第３の回転軸線Ａ３上に配置されている。回転軸線Ａ１，Ａ２，Ａ３は互いに平行に延在しているが、別の構造もしくは配置も可能である。重畳トランスミッション５の３つの部材（５０，５１，８）のうちの２つを選択的に互いに連結する、または互いに分離するために、制御可能な第１のクラッチ６２が設けられている。制御可能な第２のクラッチ６７は、重畳トランスミッション５の出力部８と、車軸のハーフシャフトの少なくとも１つとの間の出力経路に配置されている。

第１のトランスミッションユニット３は、この実施形態では、段階式トランスミッションとして形成されているが、これに限定されるものではない。段階式トランスミッション３により、内燃機関から重畳トランスミッションへの様々な変速比での出力伝達、もしくは出力伝達の遮断が可能である。切替えのためには、シフトユニットとも呼ぶことができる制御可能なシフトクラッチ１２が設けられている。

特に、段階式トランスミッション３は、入力軸１０上に回転可能に支持されている第１の駆動歯車１４および第２の駆動歯車１５、ならびに入力軸１０に対して平行な中間軸１６を含んでいて、この中間軸は、第１の駆動歯車１４に噛み合う第１の中間歯車１７と、第２の駆動歯車１５に噛み合う第２の中間歯車１８とを備えている。シフトクラッチ１２は、軸方向で第１の駆動歯車１４と第２の駆動歯車１５との間に配置されていて、選択的に第１の駆動歯車１４または第２の駆動歯車１５を入力軸１０に接続するように、または入力軸１０から分離するように構成されている。入力軸１０は、特に、内燃機関の出力軸に対して同軸に配置することができ、内燃機関の出力軸に相対回動不能に永続的に接続されていてよい。入力軸１０は、軸受手段１３，１３’によって定置のハウジング２０内に、第１の回転軸線Ａ１を中心として回転可能に支持されている。入力軸１０には、第１の駆動歯車１４および第２の駆動歯車１５のための軸受区分への潤滑剤供給用の１つの長手方向孔および複数の横方向孔が設けられていてよい。軸方向で第１の駆動歯車１４と第２の駆動歯車１５との間には、相対回動不能にかつ軸方向不動に入力軸１０に接続されている入力部１１が設けられている。

シフトクラッチ１２は、アクチュエータ２２によって制御可能である。クラッチ１２のシフト位置（Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２）に応じて、複数のシフト段が実現される。第１のシフト段は、第１の歯車対、すなわち第１の駆動歯車１４と第１の中間歯車１７とによって形成されるので、トルクは、入力軸１０から、重畳トランスミッション５の第１の入力部５０へと第１の変速比ｉ１で伝達される（第１ギヤ）。第２のシフト段は、第２の歯車対、すなわち第２の駆動歯車１５と第２の中間歯車１８とによって形成され、これによりトルクは、第２の変速比ｉ２で、重畳トランスミッション５へと伝達可能である（第２ギヤ）。ニュートラル位置（Ｔ０）では、両駆動歯車１４，１５が入力部１１もしくは入力軸１０から連結解除されている。

シフトクラッチ１２は、入力部１１のほかに特に、第１の駆動歯車１４に相対回動不能に接続されている第１の出力部２４と、第２の駆動歯車１５に相対回動不能に接続されている第２の出力部２５と、トルクを伝達するために、入力部１１を第１の出力部１４にまたは第２の出力部１５にオプションとして連結することができる連結エレメント２３とを含んでいる。連結エレメント２３はこの場合、入力部１１に相対回動不能に保持されていて、この入力部に対してアクチュエータ２２によって軸方向摺動可能であるスライドスリーブの形態で構成されている。スライドスリーブは、ニュートラル位置（Ｔ０）では、第１の出力部２４および第２の出力部２５に対して相対的に自由回転可能であって、第１のシフトポジション（Ｔ１）では第１の出力部２４と、第２のシフトポジション（Ｔ２）では第２の出力部２５と相対回動不能に接続されている。

スライドスリーブの操作は、特に電気モータ式の回転駆動装置２６と、回転運動を直線運動に変換する変換ユニット２７とを含むことができるアクチュエータ２２を介して行われる。変換ユニット２７は、この場合、回転駆動可能なスピンドルと、スピンドルが回転運動する際に軸方向に動かされるスピンドルスリーブとを備えたスピンドル駆動装置を有している。スピンドルスリーブには、シフトフォーク２８が取り付けられていて、このシフトフォークの２つの滑子は、スライドスリーブ２３の１つのリング溝に係合する。アクチュエータ２２は、電子的な調整ユニット２９によって駆動制御可能であり、この調整ユニットによって、必要に応じて、自動車の運転状態に応じて駆動制御することができる。別の電子機械的なアクチュエータを、または電磁的、液圧的、ニューマチック的アクチュエータを使用することもできることが理解される。

両中間歯車１７，１８は、相対回動不能に中間軸１６に接続されている。接続は、例えば楔軸接続による形状接続によって、および／または溶接のような材料接続によって実現することができ、この場合、歯車の少なくとも１つが軸と一体的に構成されていてもよい。中間軸１６は、ハウジング２０内に、軸受手段１９，１９’によって、入力軸１０の回転軸線Ａ１に対して平行に延在する回転軸線Ａ４を中心として回転可能に支持されている。

中間軸１６はさらに、重畳トランスミッション５もしくはディファレンシャルギヤ９の回転軸線Ａ３に対して平行に配置されている。出力伝達のために、第２の中間歯車１８は、重畳トランスミッション５の第１の入力部５０を駆動するためのリング歯車３１に係合している。第２の中間歯車１８は、第２の駆動歯車１５とリング歯車３１とに噛み合っている。これにより、二重の機能が提供され、このことは部品数および構成サイズに関して好ましい。特に、段階式トランスミッション３は、トルク伝達する５つの歯車のみで構成することができ、すなわち、第１の駆動歯車１４、第２の駆動歯車１５、第１の中間歯車１７、第２の中間歯車１８、およびリング歯車３１である。リング歯車３１は、重畳トランスミッション５の支持体エレメント６に堅固に接続されていて、支持体エレメントは定置のハウジング２０内に、回転軸線Ａ３を中心として回転可能に支持されている。段階式トランスミッション３の上述した歯車は、例えば、ヘリカル歯裂を備えた平歯車として形成されてよい。歯車の正確な構造もしくは歯数は、技術的要件および構成スペース比に合わせて形成される。この場合、第１ギヤの全体的な変速比は、例えば、２．２５～６．２５であってよく、第２ギヤの全体的な変速比は、例えば１．５～４であってよい。

第２のトランスミッションユニット４は、電気機械３０に駆動接続されている。電気機械３０は、特に、ステータ３１と、このステータに対して回転可能なロータ３２とを有しており、ロータは、電気機械の給電時にモータ軸３３を回転駆動する。モータ軸３３は、軸受手段３４，３４’によってモータハウジング３５内に、回転軸線Ａ２を中心として回転可能に支持されていてよい。モータ軸３３の回転運動は、第２のトランスミッションユニット４の駆動部４０に伝達される。電気機械３０には、バッテリ３６によって電流が供給され、この場合、ジェネレータモードでは、バッテリを電気機械３０によって充電することができる。電気機械３０および／または内燃機関３７の制御は、組み込まれた電子調整ユニット（ＥＣＵ）２９を備えたパルスインバータのような出力電子機器によって行うことができる。

第２のトランスミッションユニット４は、この実施形態では同様に平歯車トランスミッションとして形成されているが、歯付きベルト駆動装置のような別の構成も可能である。トランスミッションユニット４は、電気機械３０から第２の駆動部４０に導入された高速の回転運動を低速の回転運動に変換するように構成されている。平歯車トランスミッション４は、互いに歯列が噛み合う、第１の駆動歯車４１と、中間軸４２に相対回動不能に接続された中間歯車４３とを備えた第１の変速段を有している。第１の駆動歯車４１と第１の中間歯車４３とは、第１の変速比を有する第１の歯車セットを形成する。第２の変速段は、中間軸４２に接続された第２の中間歯車４４と、この歯車に噛み合い、中空軸７に堅固に接続された第２の駆動歯車４５とを含む。第２の中間歯車４４と第２の駆動歯車４５とは、第２の変速比を有する第２の歯車セットを形成する。第２のトランスミッションユニット４の変速比は、例えば、７．０～１０．０であってよい。

第２のトランスミッションユニットの第２の駆動部４０は、軸受手段４６，４６’によって回転軸線Ａ２を中心としてハウジング２０内に回転可能に支持されている駆動軸の形態で構成されている。中間軸４２は、所属の軸受手段４７，４７’によって、平行な回転軸線Ａ５上でハウジング２０内に回転可能に支持されているが、別の配置も考えられる。中空軸７はもしくはこの中空軸に接続された第２の入力部５１は、重畳トランスミッション５の出力部８もしくは、これに接続されたディファレンシャルケージに対して同軸に配置されていて、軸受手段４８によって出力部８のスリーブ区分４９上に回転可能に支持されている。

重畳トランスミッション５は、この場合、遊星歯車伝動装置として形成されていて、リングギヤ５０と、リングギヤに対して同軸に配置されたサンギヤ５１と、サンギヤおよびリングギヤに係合する複数のプラネタリギヤ５２と、プラネタリギヤが回転可能に支持されているプラネタリキャリヤ５３とを有している。リングギヤ５０は、例えば溶接によって、リング歯車２１もしくは支持体エレメント６に堅固に接続されている。支持体エレメント６は、軸受手段５５，５５’によって、プラネタリキャリヤ５３もしくは重畳トランスミッション５の出力部８上に、回転軸線Ａ３を中心として回転可能に支持されている。サンギヤ５１は、重畳トランスミッション５の第２の入力部を形成している。プラネタリキャリヤ５３は、重畳トランスミッション５の出力部８を形成し、重畳トランスミッション５の出力部８は、ディファレンシャルギヤ９のディファレンシャルケージ５４に堅固に接続され、特にこれと一体に形成されている。

プラネタリキャリヤ５３とディファレンシャルケージ５４とを含む支持体エレメントは、プラネタリギヤ５２に対して半径方向内側に、軸方向に延在するスリーブ区分４９を有していて、このスリーブ区分は、軸受５６によってハウジング２０内に回転軸線Ａ３を中心として回転可能に支持されている。支持体エレメントは、軸方向で逆方向の側で、スリーブ状の区分５７を有していて、このスリーブ状の区分は、ハウジング２０内に別の軸受５６’によって回転軸線Ａ３を中心として回転可能に支持されている。

ディファレンシャルギヤ９は、重畳トランスミッション５からディファレンシャルケージ５４内に導入される駆動モーメントを、自動車の左右のハーフシャフトに均等に伝達するために設けられている。ディファレンシャルギヤ９は、ディファレンシャルケージ５４と共に回転軸線Ａ３を中心として回転する複数のディファレンシャル歯車５８と、ディファレンシャル歯車５８と噛み合い、出力部５９，５９’として機能する２つのハーフシャフト歯車とを含む。ハーフシャフト歯車は、トルク伝達のために、中間軸６０，６１を介して、各ハーフシャフト９４，９４’（図６）に接続されている。出力部５９’に相対回動不能に接続された中間軸６０は、スリーブ区分５７を貫通して延在している。対向する出力部５９に接続すべき中間軸６１は、スリーブ区分４９を貫通して延在している。

この実施形態では、制御可能な第１のクラッチ６２が、支持体エレメント６と出力部８との間に配置されているが、これに限定されるものではない。支持体エレメント６と出力部８とが連結されることにより、重畳トランスミッション５の回転自由度が制限され、すなわち、相対的な回転運動は行われなくなる。クラッチ６２の閉鎖状態では、重畳トランスミッション５の部分５０，５１，８は互いにロックされていて、共通の回転軸線Ａ３を中心として共に回転する。クラッチ装置６２は、重畳トランスミッション５の回転可能な支持体エレメント６に堅固に接続されている第１のクラッチ部分６３を含む形状接続的クラッチと、出力部８もしくはディファレンシャルケージ５４に相対回動不能に接続されている第２のクラッチ部分６４と、両クラッチ部分６３，６４を選択的に互いに接続または分離する連結エレメント６５とを有している。連結エレメント６５は、第２のクラッチ部分６４に相対回動不能かつ軸方向可動に接続されているスライドスリーブの形態で構成されている。クラッチ６２の開放状態では、重畳トランスミッション５の部材（５０，５１，８）は互いに自由に回転可能であって、他方、クラッチの閉鎖状態では互いにロックされて、回転軸線Ａ３を中心として共に回転する。

第２のクラッチ６７は、この場合、重畳トランスミッション５の出力部８と、車軸もしくは車軸のハーフシャフト９４，９４’との間の出力経路に配置されている。特に形状接続的クラッチとして形成されている第２のクラッチ６７は、重畳トランスミッション５と駆動軸との間のトルクを選択的に伝達するために、または駆動軸を、駆動軸の上流に配置されたパワートレインから連結解除するために設けられている。第２のクラッチ６７は特に、相対回動不能に中間軸６０に接続されている第１のクラッチ部分６８と、駆動軸の軸部分７０に相対回動不能に接続されている第２のクラッチ部分６９と、連結エレメント７２とを有している。第１のクラッチ部分６８と第２のクラッチ部分６９とは、トルクを駆動軸に伝達するために、または互いに分離して、駆動軸をその上流に位置する出力経路から連結解除するために、連結エレメント７２によって選択的に互いに接続可能である。連結エレメント７２は、第１のクラッチ部分６８に相対回動不能かつ軸方向可動に接続されているスライドスリーブの形態で構成されている。第１のクラッチ部分６８は、中間軸６０のフランジ区分７１の半径方向外側に形成されている。軸部分７０は、軸受６６によって、定置のハウジング２０内に回動可能に支持されていて、所属のハーフシャフトへのトルク伝達のために機能する。

第１のクラッチ６２と第２のクラッチ６７とは、この場合、唯１つのアクチュエータ装置７３によって操作可能であるが、もちろん、別個の複数のアクチュエータを備えた構成も可能である。特に図２に示されているアクチュエータ装置７３は、シフトロッド７４を有していて、このシフトロッドは、アクチュエータ駆動装置７５によって、中間位置Ｐ０を基点として第１の軸方向位置Ｐ１および逆の第２の軸方向位置Ｐ２へと軸方向可動である。シフトロッド７４上には、第１のクラッチ６２を操作するための第１のシフトエレメント７６と、第２のクラッチ６７を操作するための第２のシフトエレメント７７とが配置されている。ばねエレメント７８は、シフトロッド７４上に両シフトエレメント７６，７７の間に配置されていて、これらのシフトエレメント７６，７７を逆方向に、互いに離れるように負荷している。この場合、シフトエレメント７６，７７には、各シフトエレメント７６，７７を軸方向で支持することができる所属のストッパ７９，７９’がシフトロッド７４上に設けられている。さらに、シフトロッド７４が第１の方向Ｒ１に動かされる場合には、第１のシフトエレメント７６が軸方向で支えることができる第１のハウジングストッパ８０を設けることができ、シフトロッド７４が逆方向の第２の方向Ｒ２に動かされる場合には、第２のシフトエレメント７７が軸方向で支えることができる第２のハウジングストッパ８０’を設けることができる。

アクチュエータ装置７３によっては、以下のシフト位置を実現することができる：シフトロッド７４の第１の軸方向位置Ｐ１では、第１のシフトエレメント７６が第１の端部ストッパ８０に支持されており、この場合、第１のクラッチ６２は第１のシフトエレメント７６によって閉じられ；第２のシフトエレメント７７は、第２の端部ストッパ８０’から離されており、第２のクラッチ６７は第２のシフトエレメント７７によって開かれている。図２に示されているシフトロッド７４の中間ポジションＰ０では、両シフトエレメント７６，７７が、それぞれの端部ストッパ８０，８０’に軸方向で支持され、もしくは位置決めされ、これにより両クラッチ６２，６７は閉じられている。シフトロッド７４の第２の軸方向位置Ｐ２では、第２のシフトエレメント７７が第２の端部ストッパ８０’に支持されており、この場合、第２のクラッチ６７は閉じられ；第１のシフトエレメント７６は、第１の端部ストッパ８０から離されて、第１のクラッチ６２は開かれている。

記載したトランスミッションアッセンブリ２、もしくは、内燃機関３０および電気機械３７を備えたハイブリッド駆動装置１は、好適には特に、無段変速機（連続可変トランスミッション、ＣＶＴ）の、両駆動源、すなわち内燃機関と電気機械とによる並列駆動装置の、後退駆動装置の、内燃機関の牽引スタートの、負荷のないシフト性の、車両の静止状態における内燃機関によるバッテリの充電可能性の、ならびに自動車の静止状態における電気機械による内燃機関のスタート機能の技術特性を提供する。したがって、全体としてこのトランスミッションアッセンブリは、単純かつコンパクトな構造であると同時に一連の運転モードを兼ね備えている。

図４には、様々なシフト状態および運転状態に関するシフト表が示されている。図４でＳ１として示されているシフトクラッチ１２は、３つのシフトポジションＴ１，Ｔ０またはＴ２に移行することができる。図４でＣ１として示されている第１のクラッチ６２の閉鎖状態および図４でＣ２として示されている第２のクラッチ６７の閉鎖状態では、様々な駆動状態を実現することができる。シフトポジションＴ１またはＴ２では、電気機械３０がオフの状態で、駆動は、純粋に内燃機関３７によって第１ギヤまたは第２ギヤで行うことができる（行「ＩＣＥ１」および「ＩＣＥ２」）。シフトポジションＴ０では、駆動は、純粋に電気機械によって行うことができる（行「ＥＶ１」）。電気機械３０がオンの状態では、両機械３０，３７による駆動軸の並列駆動が可能である（行「ＰＭ１」、「ＰＭ２」、並列モード）。電気機械３０によって、トルクは駆動部４０，４１，４３，４２，４３，４５，７を介してサンギヤ５１に導入される。内燃機関３７によって、第１ギヤでは、トルクは駆動部１０，１４，１７，１６，３１を介してリングギヤ５０へと導入され、第２ギヤでは駆動部１０，１５，１８，３１を介して導入される。並列駆動によるこのモードでは、電気機械３０の回転数は、無段階式に可変に調節可能であり、全体としては、２つのギヤによる無段変速並列駆動が行われる（行「ｅＣＶＴ１」および「ｅＣＶＴ２」）。

行Ｍ１には、負荷点シフト（ｌｏａｄ ｐｏｉｎｔ ｓｈｉｆｔｉｎｇ）に関するシフト状態が、第１ギヤ（指数１）もしくは第２ギヤ（指数２）において示されている。さらに、このアッセンブリは、車両の停止状態で、第２のクラッチＣ２の開放状態かつ第１のクラッチＣ１の閉鎖状態で、シフトクラッチＳ１の第２のシフトポジションＴ２において、電流を発生させることができ（ジェネレータモード）、もしくは電気機械３０に接続されたバッテリ３６を充電することができる（行「Ｍ２」）。逆に、内燃機関３７を、モータモードで電気機械３０によって、第１のクラッチＣ１の閉鎖状態かつ第２のクラッチＣ２の開放状態で、シフトクラッチ２１のシフトポジションＴ２において、始動させることができる（行「Ｍ３」）。

さらに、ハイブリッド駆動装置１は、－別の電気的な駆動軸に接続された状態で－、直列モードで作動させることができ、この場合、この装置１は、第１のクラッチ６２の閉鎖状態かつ第２のクラッチ６７の開放状態で、シフトクラッチ１２の第１のシフトポジションＴ１もしくは第２のシフトポジションＴ２に入れられた状態で、電気エネルギを発生させ、この電気エネルギは、別の電気モータによって別の駆動軸の駆動のために使用することができる（行「Ｍ４」）。この場合、電気機械３０の出力は、内燃機関による出力伝達のためのシフトポジションに応じて無段階式に可変に調節することができる。

図５は、本発明によるトランスミッションアッセンブリ２を備えた本発明によるハイブリッド装置１を別の実施形態で示している。この実施形態は、構造および機能形式に関して図１～図４に示した構成にほぼ相当するので、共通事項に関しては上記説明が参照される。この場合、同じ部分もしくは互いに対応する部分には、図１～図４と同じ符号を付与する。

相違点は、第２のクラッチ６７が、この実施形態では、ディファレンシャルギヤ９の上流の出力経路に、すなわち、重畳トランスミッション５の出力部８とディファレンシャルケージ５４との間に配置されていることにある（図１のように、ディファレンシャルギヤの後方ではなく、ハーフシャフト歯車と、所属のハーフシャフトとの間にあるのではない）。さらなる相違点は、リング歯車２１が第１の中間歯車１７に係合している点にある（図１のように、第２の中間歯車にではない）。すべてのその他の詳細は、図１～図４による実施形態と同様に形成することができるので、省略して上記説明が参照される。

図６には、図５の本発明によるハイブリッド駆動装置１を備えた本発明によるパワートレインアッセンブリ８１が概略図で示されているが、図１～図４によるハイブリッド駆動装置も同様に使用できることが理解される。パワートレインアッセンブリ８１は、第１の駆動軸８３のための第１のパワートレイン８２と、第２の駆動軸８５のための第２のパワートレイン８４とを含む。

第１のパワートレイン８２は、電気機械８７と、その下流のトランスミッションアッセンブリ８８とを備えた第１の駆動ユニット８６を含んでいて、これによりモータトルクが駆動トルクにもしくはモータ回転数が駆動回転数に変換される。第２のパワートレイン８４は、構造的に図５もしくは図１と同様に構成されていてよいハイブリッド駆動装置１を含んでいる。さらに、電気エネルギを蓄えるための、第１の電気機械８７およびハイブリッド駆動装置１の電気機械３０の両方に接続されているアキュムレータ装置３６と、第１の駆動ユニット８７および／または第２の駆動ユニット１もしくはその機械３０，３７を制御するための制御ユニット２９とが設けられている。

第１の駆動軸８３は自動車の後車軸を、第２の駆動軸８５は自動車の前車軸を形成していることがわかるが、逆の配置も可能である。両パワートレイン８２，８４は、機械的に互いに分離されていて、すなわち、両パワートレインの間で機械的な力の伝達は行われない。第１の駆動ユニット８７は、第１の駆動軸８３の唯一の機械的な駆動のために機能し、ハイブリッド駆動装置１は、第２の駆動軸８５の唯一の機械的な駆動のために機能する。

一次駆動軸８３のトランスミッションアッセンブリ８８は、電気モータ８７によって導入された回転運動を低速に変換するための減速ギヤ８９と、下流のディファレンシャルギヤ９０とを含む。導入されたトルクは、ディファレンシャルギヤ９０によって、両ハーフシャフト歯車９１，９１’へと分割されて、これらのハーフシャフト歯車に駆動接続されたハーフシャフト９２，９２’へと伝達される。ハーフシャフト９２，９２’の端部には、角度運動下で車両ホイール９３，９３’にトルクを伝達することができる等速ジョイントが位置している。

第２の駆動軸８５は同様に構成されている。ディファレンシャルギヤ９によって、クラッチ６７の閉鎖状態で導入されたトルクが、両ハーフシャフト５９，５９’へと伝達される。ハーフシャフト歯車の軸歯列には、トルク伝達のために相応の中間軸６０，６１が相対回動不能に差し込まれている。中間軸６０，６１は、所属のハーフシャフト９４，９４’を介して、第２の駆動軸８５のホイール９５，９５’にトルクを伝達するために、等速ジョイントに接続されている。

一次駆動装置８６および二次ハイブリッド駆動装置１を備えたパワートレインアッセンブリ８１によって、好適には複数の運転モードが可能である。例えば、ハイブリッド駆動装置１を、第２のクラッチ６７の閉鎖状態で両機械３０，３７が共に二次駆動軸８５を駆動する、すなわち選択的に第１ギヤまたは第２ギヤで駆動する、並列モードで作動させることができる。さらに、駆動装置１，８６を、直列モードで作動させることができ、この場合、ハイブリッド駆動装置１は、クラッチ６７の開放状態で電気エネルギを発生させることができ、この電気エネルギは次いで、一次電気モータ８７による一次駆動軸８３の駆動のために使用される。

２ トランスミッションアッセンブリ
３ 第１のトランスミッションユニット
４ 第２のトランスミッションユニット
５ 重畳トランスミッション
６ 支持体エレメント
７ 中空軸
８ 出力部
９ ディファレンシャルギヤ
１０ 第１の駆動部
１１ 入力部
１２ シフトクラッチ
１３ 軸受手段（１０）
１４ 第１の駆動歯車
１５ 第２の駆動歯車
１６ 中間軸
１７ 第１の中間歯車
１８ 第２の中間歯車
１９，１９’ 軸受手段（１６）
２０ ハウジング
２１ リング歯車
２２ アクチュエータ
２３ 連結エレメント
２４ 第１の出力部
２５ 第２の出力部
２６ アクチュエータ駆動装置
２７ 変換ユニット
２８ シフトフォーク
２９ 制御ユニット
３０ 電気機械
３１ ステータ
３２ ロータ
３３ モータ軸
３４，３４’ 軸受手段
３５ モータハウジング
３６ バッテリ
３７ 内燃機関
４０ 第２の駆動部（４）
４１ 第１の駆動歯車
４２ 中間軸
４３ 第１の中間歯車
４４ 第２の中間歯車
４５ 第２の駆動歯車
４６，４６’ 軸受手段
４７，４７’ 軸受手段
４８ 軸受手段
４９ スリーブ区分
５０ 第１の入力部／リングギヤ
５１ 第２の入力部／サンギヤ
５２ プラネタリギヤ
５３ 出力部／プラネタリキャリヤ
５４ ディファレンシャルケージ
５５，５５’ 軸受手段
５６，５６’ 軸受手段
５７ スリーブ区分
５８ ディファレンシャルギヤ
５９，５９’ 出力部／ハーフシャフト歯車
６０，６１ 中間軸
６２ 第１のクラッチ
６３ 第１のクラッチ部分
６４ 第２のクラッチ部分
６５ 連結エレメント
６６ 軸受
６７ 第２のクラッチ
６８ 第１のクラッチ部分
６９ 第２のクラッチ部分
７０ 軸部分
７１ フランジ区分
７２ 連結エレメント
７３ アクチュエータ装置
７４ シフトロッド
７５ アクチュエータ駆動装置
７６ 第１のシフトエレメント
７７ 第２のシフトエレメント
７８ ばねエレメント
７９，７９’ ロッドストッパ
８０，８０’ ハウジングストッパ
８１ パワートレイン装置
８２ 第１のパワートレイン
８３ 第１の駆動軸
８４ 第２のパワートレイン
８５ 第２の駆動軸
８６ 第１の駆動ユニット
８７ 電気機械
８８ トランスミッションアッセンブリ
８９ 減速ギヤ
９０ ディファレンシャルギヤ
９１，９１’ ハーフシャフト歯車
９２，９２’ ハーフシャフト
９３，９３’ ホイール
９４，９４’ ハーフシャフト
９５，９５’ ホイール
Ａ１－Ａ５ 回転軸線
Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２ シフトポジション
Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２ シフトポジション

Claims (16)

1. 内燃機関と電気機械とを備えたハイブリッド駆動装置のためのトランスミッションアッセンブリであって、
   段階式トランスミッション（３）であって、前記内燃機関（３７）に接続可能な段階式トランスミッション入力部（１０）と、第１の変速比の第１のシフト段を介してまたは第２の変速比の第２のシフト段を介して前記段階式トランスミッション入力部（１０）と段階式トランスミッション出力部（３１）とを選択的に接続または分離するように形成されているシフトクラッチ（１２）と、を備えた段階式トランスミッション（３）；
   減速トランスミッション（４）であって、前記電気機械（３０）に接続可能な変速トランスミッション入力部（４０）を有しており、前記変速トランスミッション入力部（４０）に導入された回転運動を、変速トランスミッション出力部（５２）へと減速して伝達するように構成されている、減速トランスミッション（４）；
   重畳トランスミッション（５）であって、前記段階式トランスミッション出力部（３１）に駆動接続された第１の入力部（５０）と、重畳トランスミッション出力部（４５）に駆動接続されている第２の入力部（５１）と、出力部（８）とを有しており、前記第１の入力部（５０）と前記第２の入力部（５１）と前記出力部（８）とは互いに補償する作用を有している、重畳トランスミッション（５）、
   ディファレンシャルギヤ（９）であって、前記重畳トランスミッション（５）の前記出力部（８）に駆動接続されるとともに前記出力部と同軸に配置されているディファレンシャルケージ（５４）と、第１のハーフシャフトを駆動するための第１のディファレンシャル出力部（５９）と、第２のハーフシャフトを駆動するための第２のディファレンシャル出力部（５９’）とを有しているディファレンシャルギヤ（９）；
   前記第１の入力部（５０）、前記第２の入力部（５１）、および前記重畳トランスミッション（５）の前記出力部（８）のうちの２つの部分の間で作用するように配置されている制御可能な第１のクラッチ（６２）；および
   制前記重畳トランスミッション（５）の前記出力部（８）と、前記第１のハーフシャフトおよび前記第２のハーフシャフトのうちの１つと、の間の出力経路に配置されている制御可能な第２のクラッチ（６７）、
   を有しているトランスミッションアッセンブリ。
2. 前記重畳トランスミッション（５）の前記出力部（８）は、前記ディファレンシャルケージ（５４）に堅固に接続されていて、特にこれと一体に形成されている、請求項１記載のトランスミッションアッセンブリ。
3. 前記段階式トランスミッション入力部（１０）は、入力軸の形態で形成されており、
   前記段階式トランスミッション（３）は、前記入力軸上に回転可能に支持されている第１の駆動歯車（１４）と第２の駆動歯車（１５）とを有しており、選択的に前記第１の駆動歯車（１４）または前記第２の駆動歯車（１５）は、前記シフトクラッチ（１２）によって、前記入力軸に対して接続または分離することができ、前記段階式トランスミッション（３）はさらに、前記入力軸に対して平行な中間軸（１６）を有しており、前記中間軸は、前記第１の駆動歯車（１４）に係合する第１の中間歯車（１７）と、前記第２の駆動歯車（１５）に係合する第２の中間歯車（１８）とを有しており、前記第１の中間歯車（１７）および前記第２の中間歯車（１８）のうちの１つは、前記重畳トランスミッション（５）の前記第１の入力部（５０）に駆動接続されている、請求項１または２記載のトランスミッションアッセンブリ。
4. 前記重畳トランスミッション（５）の前記第１の入力部（５０）と前記ディファレンシャルケージ（５４）とは、互いに同軸に配置され、且つ、回転軸線（Ａ３）を中心として互いに相対的に回転可能に支持されており、前記ディファレンシャルケージ（５４）は少なくとも部分的に、前記重畳トランスミッション（５）の前記第１の入力部（５０）に接続された支持体エレメント（６）の半径方向内側に配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のトランスミッションアッセンブリ。
5. 前記減速トランスミッション（４）は、平歯車トランスミッションの形態で形成されており、２つの平歯車段（４１，４３；４４，４５）を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載のトランスミッションアッセンブリ。
6. 前記第１のクラッチ（６２）は、前記重畳トランスミッション（５）の前記第１の入力部（５０）に相対回動不能に接続されている第１のクラッチ部分（６３）と、前記重畳トランスミッション（５）の前記出力部（８）に相対回動不能に接続されている第２のクラッチ部分（６４）とを有している形状接続的クラッチとして形成されており、前記第１のクラッチ部分（６３）と前記第２のクラッチ部分（６４）とは、トルクを伝達するために互いに接続可能、または互いに分離可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載のトランスミッションアッセンブリ。
7. 前記第２のクラッチ（６７）は、前記ディファレンシャルギヤ（９）の出力部（５９’）に相対回動不能に接続されている第１のディファレンシャルクラッチ部分（６８）と、軸部分（７０）に相対回動不能に接続されている第２のディファレンシャルクラッチ部分（６９）とを有している形状接続的クラッチとして形成されており、前記第１のディファレンシャルクラッチ部分（６８）と前記第２のディファレンシャルクラッチ部分（６９）とは、トルクを伝達するために互いに接続可能、または互いに分離可能である、請求項１から６までのいずれか１項記載のトランスミッションアッセンブリ。
8. 前記第１のクラッチ（６２）と前記第２のクラッチ（６７）とは、１つのアクチュエータ駆動装置（７５）のみを有する１つだけのアクチュエータ装置（７３）によって操作可能である、請求項１から７までのいずれか１項記載のトランスミッションアッセンブリ。
9. 前記アクチュエータ装置（７３）は、前記アクチュエータ駆動装置（７５）によって、中間位置（Ｐ０）を起点として第１の軸方向位置（Ｐ１）に、およびこれとは逆の第２の軸方向位置（Ｐ２）に軸方向で移動可能なシフトロッド（７４）と、前記第１のクラッチ（６２）を操作するための第１のシフトエレメント（７６）と、前記第２のクラッチ（６７）を操作するための第２のシフトエレメント（７７）とを有しており、前記第１のシフトエレメント（７６）および前記第２のシフトエレメント（７７）は、前記シフトロッド（７４）上に配置されており、
   前記シフトロッド（７４）の前記中間位置（Ｐ０）では、前記第１のクラッチ（６２）が前記第１のシフトエレメント（７６）によって閉じられ、且つ、前記第２のクラッチ（６７）が前記第２のシフトエレメント（７７）によって閉じられており；
   前記シフトロッド（７４）の前記第１の軸方向位置（Ｐ１）では、前記第１のクラッチ（６２）が前記第１のシフトエレメント（７６）によって閉じられ、且つ、前記第２のクラッチ（６７）が前記第２のシフトエレメント（７７）によって開かれており；
   前記シフトロッド（７４）の前記第２の軸方向位置（Ｐ２）では、前記第１のクラッチ（６２）が前記第１のシフトエレメント（７６）によって開かれ、且つ、前記第２のクラッチ（６７）が前記第２のシフトエレメント（７７）によって閉じられている、
   請求項８記載のトランスミッションアッセンブリ。
10. 前記アクチュエータ装置（７３）はばねエレメント（７８）を有しており、前記ばねエレメントは、前記第１のシフトエレメント（７６）を第１のロッドストッパ（７９）に対し、前記第２のシフトエレメント（７７）を第２のロッドストッパ（７９’）に対し、逆の軸方向（Ｒ１，Ｒ２）で負荷している、請求項８または９記載のトランスミッションアッセンブリ。
11. 前記ばねエレメント（７８）は、前記シフトロッド（７４）上において前記第１のシフトエレメント（７６）と前記第２のシフトエレメント（７７）との間に配置されていて、前記両シフトエレメントを軸方向で互いに離れるように負荷しており、前記ばねエレメント（７８）は特に、コイルばねの形態で形成されている、請求項１０記載のトランスミッションアッセンブリ。
12. ハイブリッド駆動装置であって、
    内燃機関（３７）；
    電気機械（３０）；
    請求項１から１１までのいずれか１項記載のトランスミッションアッセンブリであって、段階式トランスミッション（３）の入力部（１０）が前記内燃機関（３７）に駆動接続されており、減速トランスミッション（４）の入力部（４０）は前記電気機械（３０）に駆動接続されている、トランスミッションアッセンブリ、
    電気エネルギを蓄えるためのアキュムレータ装置（３６）；および
    前記電気機械（３０）、前記内燃機関（３７）、シフトクラッチ（１２）、ならびに第１および第２のクラッチ（６２，６７）を制御するための制御ユニット（２９）、
    を有している、ハイブリッド駆動装置。
13. 請求項１２記載のハイブリッド駆動装置を制御するための方法であって、
    第１のクラッチ（６２）を閉じ、第２のクラッチ（６７）を開き、
    前記第２のクラッチ（６７）の開放状態で、内燃機関（３７）が電気機械（３０）を駆動し、
    前記内燃機関（３７）から導入された機械エネルギを電気エネルギに変換するために、前記電気機械（３０）をジェネレータモードで作動させ、
    前記電気エネルギをアキュムレータ装置（３６）に蓄える、
    ことを特徴とする方法。
14. 前記第１のクラッチ（６２）および前記第２のクラッチ（６７）を閉じ、
    前記アキュムレータ装置（３６）からの電気エネルギを機械エネルギへと変換するために、前記電気機械（３０）をモータモードで作動させ、これにより、前記電気機械（３０）と前記内燃機関（３７）とが共に、重畳トランスミッション（５）を駆動する、請求項１３記載の方法。
15. 前記第１のクラッチ（６２）を閉じ、前記第２のクラッチ（６７）を開き、
    前記電気機械（３０）をモータモードで作動させ、前記電気機械（３０）が前記内燃機関（３７）を駆動して、前記内燃機関を始動させる、請求項１３または１４記載の方法。
16. 前記第１のクラッチ（６２）および前記第２のクラッチ（６７）を閉じ、シフトクラッチ（１２）を開き、
    前記電気機械（３０）をモータモードで作動させ、この場合、前記電気機械（３０）は単独で前記重畳トランスミッション（５）を駆動する、請求項１３から１５までのいずれか１項記載の方法。

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