JP3188607U - 内燃機関とスタータ発電機とを有する自動車のドライブトレイン - Google Patents

内燃機関とスタータ発電機とを有する自動車のドライブトレイン Download PDF

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Abstract

【課題】スタータ発電機のトルクを伝達するための構成要素がわずかな空間しか必要とせず、かつ始動中に、始動作動により内燃機関のクランクシャフトが張力および重量から切り離される自動車のドライブトレインを提供する。【解決手段】クランクシャフト6を有する内燃機関2と、内燃機関に配置されたスタータ発電機9とを備え、内燃機関が、自動車の少なくとも1つの車軸5を駆動させるために下流に接続されたトランスミッション3を有するドライブトレイン1に関する。スタータ発電機は、平歯車機構10を介してクランクシャフトに取り付けられ、平歯車機構の第1のドライブトレイン11が、切替可能なクラッチ12を有し、平歯車機構の第2のドライブトレイン13が、切替可能なクラッチを有するか、またはスタータ発電機のスタータモード中に作動するフリーホイール14を有する。【選択図】図1

Description

本考案は、自動車のドライブトレインであって、クランクシャフトを有する内燃機関と、内燃機関に配置されたスタータ発電機とを備え、内燃機関が、自動車の少なくとも1つの車軸を駆動させるために下流に接続されたトランスミッションを有するドライブトレインに関する。
上記タイプの電動式スタータ発電機は、内燃機関の始動中には電動機として作動し、更に、マイルドハイブリッドとしてのドライブトレインの作動中には、内燃機関と共に自動車の車軸を駆動させるのに適している。発電機モードでは、スタータ発電機は、内燃機関によって、および/または自動車の車軸を介して駆動される。
冒頭で述べたタイプのドライブトレインは、(特許文献1)から既知である。(特許文献1)において、スタータ発電機は、特にベルトドライブとして構成されるフレキシブルドライブメカニズムを介して内燃機関のクランクシャフトに接続される。上記ベルトドライブは、内燃機関の様々な補助ユニットを駆動させる働きもする。ベルトドライブの使用により、クランクシャフトは、ベルト張力および重量負荷から切り離されない。
(特許文献2)および(特許文献3)には、自動車のドライブトレインにおいて、内燃機関の補助ユニットの領域で、無段変速式で作動するメカニズムが記載されている。
(特許文献4)には、内燃機関を備える自動車のドライブトレインが記載されている。上記ドライブトレインには、電気機械を有するリタルダ制御装置が使用されている。
欧州特許出願公開第1079085A2号明細書 米国特許第6024667号明細書 独国特許出願公開第19846029A1号明細書 独国特許出願第102009001147A1号明細書
本考案の目的は、スタータ発電機のトルクを伝達するための構成要素がわずかな空間しか必要としないように、および、始動中に、始動作動により内燃機関のクランクシャフトが張力および重量から切り離されるように、冒頭で述べたタイプのドライブトレインを発展させることである。
冒頭で述べたタイプのドライブトレインにおいて、上記目的は、スタータ発電機が、平歯車機構を介して内燃機関のクランクシャフトに取り付けられ、平歯車機構の第1のドライブトレインが切替可能なクラッチを有し、平歯車機構の第2のドライブトレインが切替可能なクラッチを有するか、またはスタータ発電機のスタータモード中に活動するフリーホイールを有することによって達成される。
平歯車機構の2つのドライブトレインにより、自動車の内燃機関とドライブトレインとの様々な作動状態を最適に制御することが可能になる。ここで、平歯車機構により、わずかな空間しか必要とせずに、スタータ発電機と内燃機関との間、または内燃機関とスタータ発電機との間に2つのドライブトレインを設計することが可能になる。スタータ発電機と内燃機関との間のトルク、または内燃機関とスタータ発電機との間のトルクは、2段平歯車機構を介して直接伝達されるので、フレキシブルドライブメカニズム、特にベルトドライブを、上記トルクフローの中に設ける必要はない。
上記タイプのフレキシブルドライブメカニズム、特にベルトドライブは、特に自動車のドライブトレインにおいて、内燃機関に補助ユニットが配置されるときに設けられる。上記補助ユニットは、フレキシブルドライブまたはベルトドライブに取り付けられる。上記の場合、フレキシブルドライブメカニズムまたはベルトドライブの歯付きプーリまたはベルトプーリのドライブシャフトが、スタータ発電機と平歯車機構との間のトルクフローの中にあるシャフトとなる。従って、上記設計は、内燃機関のクランクシャフトがフレキシブルドライブメカニズムまたはベルトドライブの張力および重量から切り離されることによって特徴付けられる。従って、スタータ発電機のトルクを伝達するための構成要素がわずかな空間しか必要としないだけでなく、内燃機関の始動中に、当該内燃機関のクランクシャフトが、補助ユニットの駆動により生じる張力および重量から切り離される。
従って、ドライブトレインは、好ましくは、内燃機関とは無関係に内燃機関の補助ユニットを駆動させることができるように開発される。補助ユニットは、例えば、クーラントポンプおよび/または機械的な冷却剤圧縮機および/または油圧ポンプである。上記の補助ユニットは、内燃機関が始動される前に、スタータ発電機によって予め作動させることができる。このために、第1のドライブトレインに配置された切替可能なクラッチを開くことだけが必要である。同様に、例えば外部から切り替えられるクラッチが第2のドライブトレインに配置されている場合には、当該クラッチも開かれる。前記クラッチの代わりとしてフリーホイールを設けることは、スタータ発電機のスタータモード中にのみトルクを伝達するようにフリーホイールが配置されている場合、内燃機関の始動の観点においては重要でない。
第1のドライブトレインと第2のドライブトレインとの両方に切替可能なクラッチが配置される変形形態では、両方のクラッチが同時には閉じられないことを保証すべきである。従って、2つの個別のドライブトレインが異なる伝達比を有すると仮定できる。
好ましい特に好適な比較的高い伝達比によって、上記ドライブトレインで内燃機関の好ましい冷態始動が実現するように、第1のドライブトレインに配置されたクラッチが閉じられる。上記態様において、第1のドライブトレインのクラッチが閉じているときに作動される平歯車機構の歯車段は、第2のドライブトレインのクラッチが閉じているときに作動される歯車段よりも高い伝達比を有する。内燃機関を温態始動すべきとき、従ってより低い伝達比で十分であるときにはいつでも、好ましくは第2のドライブトレインによって始動が行われる。即ち、第2のドライブトレインに配置されたクラッチが閉じられ、第1のドライブトレインに配置されたクラッチが開かれるときに始動が行われる。
平歯車機構は、好ましくは、第1のギアホイールと第2のギアホイールを有する第1のシャフトを有するように設計される。前記2つのギアホイールを、第1のドライブトレインの切替可能なクラッチによって結合させることができる。更に、平歯車機構は、第3のギアホイールおよび第4のギアホイールを有する第2のシャフトを有する。前記2つのギアホイールを、第2のドライブトレインの切替可能なクラッチによって、またはクランクシャフトを介してトルクを伝達する場合にのみフリーホイールによって、結合させることができる。前記平歯車機構において、初めに第1のギアホイールと第3のギアホイールが互いに噛み合い、次に第2のギアホイールと第4のギアホイールが互いに噛み合う。
上記のとおり設計された平歯車機構において、内燃機関のクランクシャフトは、例えば、第1のシャフトと直接相互作用することができる。次に、内燃機関のクランクシャフトは、ギアホイールを介して第1のシャフトと間接的に相互作用することができる。ギアホイールは、クランクシャフトに接続され、第1のギアホイールと噛み合う。
平歯車機構は、内燃機関の様々な領域に配置することができる。一例として、平歯車機構は、例えば内燃機関の出力側の領域に配置される。代替形態として、平歯車機構は、内燃機関の出力側から離れた内燃機関の自由端の領域に配置される。
補助ユニットは、特にベルトドライブに取り付けられる。ベルトドライブは、スタータ発電機および/または内燃機関によって駆動させることができる。上記の場合、スタータ発電機は、例えば、1つの出力シャフトを有する。ベルトドライブのベルトプーリにベルトプーリと一緒に回転するように固定接続される出力シャフトは、平歯車機構のシャフトにシャフトと一緒に回転するように固定接続される。代替形態として、スタータ発電機は、2つの出力シャフトを有することができる。一方の出力シャフトが、ベルトドライブのベルトプーリにベルトプーリと一緒に回転するように固定接続される。他方の出力シャフトが、平歯車機構のシャフトにシャフトと一緒に回転するように固定接続される。直前で述べた変形形態は、特に、平歯車機構とベルトドライブが、互いに内燃機関の反対側に配置されるときに使用される。基本的には、平歯車機構とベルトドライブは、内燃機関の同じ側に配置することができる。
従って、上述した発展形態を考慮に入れながら、本考案は、特に、内燃機関の出力側または自由端に配置され、2段を有する平歯車機構を提案する。クラッチが閉じられるとき、高い伝達比で内燃機関を始動させることができる。基本的には、補助ユニットを駆動させるために、2つの伝達比を切り替えることができる。ここで、スタータ発電機によって、内燃機関からは独立して補助ユニットを駆動させることができる。補助ユニットは、好ましくは、ベルトドライブによって駆動される。スタータ発電機のトルクは、平歯車機構を介して、即ち歯車システムを介して、内燃機関のクランクシャフトに導入される。始動トルクの前記導入は、ベルトドライブを介しては行われず、歯車システムを介して行われるので、より高いトルクを導入することができる。更に、クランクシャフトは、ベルト張力および重量負荷から切り離される。1つのクラッチと1つのフリーホイールとの構成では、能動的に切り替えることができる要素、即ち好ましくは出力切替可能なクラッチが1つだけ必要とされる。更に、本考案によるドライブトレインは、クランクシャフトに取出し機構を1つだけ必要とし、スタータ発電機の様式での電気機械が1つだけ必要とされる。ドライブトレインが、下流に接続された前記内燃機関のトランスミッションに面した内燃機関の側に平歯車機構を備えるように配置される場合、内燃機関の下流に接続されたトランスミッションの設置空間内に構成要素が組み込まれることによって、設置空間の利用を最適にすることができる。平歯車機構の使用によって、伝達比の選択の際に、構造的な設計の自由さの度合いが増大し得る。
切替可能なクラッチを有する第1のドライブトレインと、スタータ発電機のスタータモード中に作動するフリーホイールを有する第2のドライブトレインとの構成の場合、内燃機関の始動は、第1のドライブトレインのクラッチが閉じているときにのみ行うことができる。上記の場合、フリーホイールのため、通常は、スタータ発電機を介して内燃機関のクランクシャフトに始動トルクを導入することはできない。前記変形形態では、始動されている内燃機関の回転速度が増加するにつれてフリーホイールがオーバーランされ、その結果、内燃機関のクランクシャフトを介して補助ユニットおよびスタータ発電機が駆動される。
ドライブトレインは、内燃機関を用いた走行中に更にスタータ発電機が作動されることによってブーストを可能にする。従って、上記スタータ発電機は、電動機としての機能で作動する。一方のドライブトレインでフリーホイールが使用される場合には、少なくとも他方のドライブトレインのクラッチが閉じているときに、当該他方のドライブトレインを介して追加のトルクをクランクシャフトに導入する。2つの個別のドライブトレインで2つの切替可能なクラッチが使用される場合、一方のドライブトレイン、即ち第1のドライブトレインを介して、または他方のドライブトレイン、即ち第2のドライブトレインを介して追加のトルクをクランクシャフトに導入することができる。
更に、上記ドライブトレインの構成により、内燃機関の動力出力を増加させることができるようになり、これは特にスポーツモードで有利である。前記スポーツモードでは、2つのクラッチが開かれることによって、補助ユニットは一時的に駆動させることができなくなる。従って、スタータ発電機と補助ユニットの両方が内燃機関から切り離され、その結果、内燃機関は、補助ユニットを駆動させるための動力を発生する必要がない。従って、内燃機関の全動力出力を、車両を走行させるために利用可能である。
従って、本考案によるドライブトレインは、電動機または発電機として作動可能なスタータ発電機の形式の電気機械を1つだけ必要とする。補助ユニットは、2つの伝達比で駆動させることができる。補助ユニットの駆動は、第1のドライブトレインによって、または第2のドライブトレインによって行われる。
また、任意選択で、第1のドライブトレインは、第1のシャフトがクランクシャフトから切り離されるときに、内燃機関の下流に接続されたトランスミッションに第1のシャフトを接続するための更なる切替可能なクラッチを有することもできる。上記更なるクラッチにより、ドライブトレインの出力側で動力を取り出すことが可能となる。これにより、特に、クランクシャフトが静止しているときに、走行する車両からの運動エネルギーを用いた補助ユニットの作動(二次回生として知られている)が可能となる。電気機械、即ちスタータ発電機が十分なサイズであると仮定すれば、電気駆動が可能である。内燃機関のステップアップ式の引きがけも可能である。
本考案の更なる特徴は、従属請求項、添付図面、および図面に示される好ましい例示的実施形態の説明から明らかになるが、それらに限定されない。
本考案によるドライブトレインの第1の例示的実施形態の概略図である。 本考案によるドライブトレインの第2の例示的実施形態の概略図である。 本考案によるドライブトレインの第3の例示的実施形態の概略図である。 本考案によるドライブトレインの第4の例示的実施形態の概略図である。 本考案によるドライブトレインの第5の例示的実施形態の概略図である。 本考案によるドライブトレインの第6の例示的実施形態の概略図である。
図1に示される第1の例示的実施形態は、自動車のドライブトレインを示す。前記ドライブトレイン1は、内燃機関2を有する。内燃機関2は、自動車の車軸5を駆動するために、内燃機関2の下流に接続されたトランスミッション3と、前記トランスミッション3の下流に接続されたディファレンシャル4とを備える。内燃機関2のクランクシャフト6は、切替可能なクラッチ7を介してトランスミッションシャフト8に接続される。トランスミッションシャフト8は、ディファレンシャル4と相互作用する。
内燃機関2にはスタータ発電機9が配置される。スタータ発電機9は、2段を有する平歯車機構10を介して、内燃機関2のクランクシャフト6に取り付けられる。前記平歯車機構10は、内燃機関2の出力側の領域に配置される。
平歯車機構10の第1のドライブトレイン11は、切替可能なクラッチ12を有する。平歯車機構10の第2のドライブトレイン13は、フリーホイール14を有する。フリーホイール14は、スタータ発電機9のスタータモード中に作動する。
詳細には、平歯車機構10はシャフト15を有する。シャフト15には、ギアホイール16および17が、前記シャフト15と一緒に回転するように固定接続される。シャフト15は、分断されており、ドライブトレイン11のクラッチ12によって結合することができる。平歯車機構10の更なるシャフト18は、ギアホイール19および20を一緒に回転するように固定して受け取る。上記シャフト18も分断されており、フリーホイール14の記号表示で理解されるようにシャフト18がギアホイール19を介して駆動されるときに、2つのギアホイール19と20を結合させることができる。平歯車機構10は、ギアホイール16および19が、内燃機関2に面する平歯車機構10の側に配置され、ギアホイール17および20が、平歯車機構10の内燃機関2から離れた方の側に配置されるように設計される。
クランクシャフト6にクランクシャフト6と一緒に回転するように固定接続された更なるギアホイール21が、ギアホイール16と噛み合う。エンジンオイルポンプ24のドライブシャフト23にドライブシャフト23と一緒に回転するように固定接続された更なるギアホイール22が、ギアホイール17と噛み合う。
シャフト18は、ギアホイール20のギアホイール19から離れた方の側で、平歯車機構10から延出され、ベルト27を有するベルトドライブ26のベルトプーリ25を、一緒に回転するように固定して受け取る。シャフト18は、ベルトプーリ25を越えて延出され、スタータ発電機9のシャフト28にシャフト28と一緒に回転するように固定接続される。
ベルトプーリ25およびベルト27に加えて、ベルトドライブ26は、ベルト27を巻かれた少なくとも3つの更なるベルトプーリ29、30、および31を有する。内燃機関2には、補助ユニットが配置される。補助ユニットとして、トランスミッション3および機構10のための機械的な冷却剤圧縮機32と、クーラントポンプ33と、油圧ポンプ34とが図示されている。上記の補助ユニットは、トランスミッション3に面する平歯車機構10の側に配置され、内燃機関2、トランスミッション3、および平歯車機構10から形成される構造ユニット内に取り付けられる。ベルトプーリ29は、冷却剤圧縮機32のシャフト35にシャフト35と一緒に回転するように固定接続される。ベルトプーリ30は、クーラントポンプ33のシャフト36にシャフト36と一緒に回転するように固定接続される。ベルトプーリ31は、油圧ポンプ34のシャフト37にシャフト37と一緒に回転するように固定接続される。
内燃機関2のハウジング内でのクランクシャフト6の取付けに関するクランクシャフト6の回転軸、ならびに平歯車機構10の様々なシャフト、およびベルトドライブ26と補助ユニットの様々なシャフトが、互いに平行に配置される。ギアホイール20の直径は、ギアホイール17の直径よりもかなり小さく、ギアホイール16と19の直径は、ほぼ同じである。
スタータ発電機9が電動機モードで作動されると、これにより、前記スタータ発電機9によってベルトドライブ26が作動される。従って、補助ユニット、上記の場合では冷却剤圧縮機32、クーラントポンプ33、および油圧ポンプ34が駆動される。従って、内燃機関2が停止しているときでも補助ユニットを作動させることができる。
内燃機関2を始動させるには、スタータ発電機9を電動機モードで作動させて、第1のドライブトレイン11でのクラッチ12を閉じるのみでよい。それにより、平歯車機構10の第1のドライブトレイン11によって、比較的高い伝達比により、内燃機関2を始動させるための非常に高いトルクがクランクシャフト6に導入される。前記高いトルクは、冷態始動の場合の内燃機関2の始動時に特に有利である。
内燃機関2が始動されているとき、クランクシャフト6の回転速度が増加され、その結果、ギアホイール19がギアホイール20よりも高い回転速度で回転するときには、第2のドライブトレイン13を介して、従ってギアホイール19を介してベルトドライブ26のベルトプーリ25にトルクが導入され、ベルトドライブ26、従って補助ユニットが内燃機関2によって駆動される。第1のドライブトレイン11は、第2のドライブトレイン13とは異なる伝達比を有するので、補助ユニットを異なる伝達比で駆動させることができる。
図2による例示的実施形態は、ベルトドライブ26および補助ユニットが、平歯車機構10とトランスミッション3の間の領域に配置されず、内燃機関2のトランスミッション3とは反対側、即ち内燃機関2の自由端の領域に配置される点のみが、図1による例示的実施形態と異なる。図1による例示的実施形態と一致する部分は、図2において同じ符号を付されている。
図2は、スタータ発電機9のシャフト28に接続された平歯車機構10のシャフト18が、内燃機関2の自由端を越えて延ばされ、ベルトプーリ25にベルトプーリ25と一緒に回転するように固定接続されることを示す。補助ユニットの駆動は、前記ベルトプーリ25を介して行われ、具体的には、当該実施形態では機械的な冷却剤圧縮機32およびクーラントポンプ33を介して行われる。油圧ポンプは、当該例示的実施形態には図示されていない。
図2で、破線で示されるスタータ発電機9の2つの更なる位置は、前記スタータ発電機9を、内燃機関2の自由端へ延びるシャフト18の領域内の異なる位置に位置決めすることができることを示す。例えば、一変形形態は、スタータ発電機9を、ギアホイール19に隣接する平歯車機構10の側に配置することができることを示す。別の代替形態は、内燃機関2の自由端のすぐ傍にある、即ちベルトプーリ25のすぐ傍にあるスタータ発電機9の配置を示す。
図2の例示的実施形態によるドライブトレイン1の作動様式は、図1の例示的実施形態のものに対応する。
図3の例示的実施形態は、平歯車機構10とスタータ発電機9との両方が、ベルトドライブ26およびベルトドライブ26に配置された補助ユニットと共に、トランスミッション3とは反対側の内燃機関2の端部、即ち内燃機関2の自由端の領域に配置される点が、図1の例示的実施形態と本質的に異なる。上記変形形態は、特に、空間的な条件により、前記構成要素が内燃機関2とトランスミッション3との間に配置されないことが求められるときに有利である。
図3の例示的実施形態において、図1の例示的実施形態と一致する部分には、同じ参照符号が付されている。
図1と図3の実施形態におけるドライブトレイン1の作動様式は同一である。油圧ポンプ34は、図3による例示的実施形態には図示されていない。
以下に説明する相違点を除いて、図4の例示的実施形態は、図2の例示的実施形態に対応する。図4の例示的実施形態において、図2の例示的実施形態と一致する部分には、同じ参照符号が付されている。
図4の例示的実施形態では、フリーホイール14の代わりに切替可能なクラッチ38が設けられる。従って、クラッチ38は、平歯車機構10のシャフト18を、ギアホイール19にギアホイール19と一緒に回転するように固定接続することができる。図2による例示的実施形態の機能の観点で、前記クラッチ38は、クラッチ38が閉じられ、クラッチ12が開かれるときに、第2のドライブトレイン13による内燃機関2の始動を可能にする。ここでは、第1のドライブトレイン11による始動の場合よりも低い伝達比が生じる。第2のドライブトレイン13による始動は、エンジンが温まっている場合に有利であり得る。
2つのクラッチ12、38のうち、一方のみが開かれていることを常に保証すべきである。更に、上記設計により、第2のドライブトレイン13を介する低い伝達比でのブーストが可能になる。従って、スタータ発電機9は、発電機モードで、内燃機関2のトルクへの追加のトルクをクランクシャフト6に導入することができる。更に、2つのクラッチ12および38を備える上記変形形態により、両方のクラッチ12、38が開かれているときには補助ユニットが内燃機関2によって駆動されず、かつスタータ発電機9が接続されないので、ディファレンシャル4での動力出力の増加が可能となる。従って、短期間、内燃機関2の動力出力の増加が可能となる。
図2の実施形態にて示したのと同様に、図4の実施形態でも、異なる位置でのスタータ発電機9の配置が可能である。
図5の例示的実施形態は、クラッチ12の代わりにダブルアクションクラッチが設けられるか、または、前記クラッチ12に加えて、トランスミッション3の追加のシャフト40と相互作用する更なるクラッチ39が設けられる点のみが、図2の例示的実施形態と異なる。前記第3のクラッチ39またはダブルアクションクラッチによって、ドライブトレイン1の出力側で動力を取り出すことができるようになる。これによって、クランクシャフト6が停止しているときに、走行する車両の運動エネルギーを用いた補助ユニット(上記の例では機械的な冷却剤圧縮機32およびクーラントポンプ33)の作動(二次回生)が可能になる。更に、スタータ発電機9が十分なサイズであると仮定すると、スタータ発電機9のみによる電気駆動が可能である。更に、内燃機関2のステップアップ式の引きがけが可能である。
また、図2の実施形態と比較した上記の追加機能は、図6の例示的実施形態でも見ることができる。図6の実施形態は、クラッチ38の代わりにフリーホイール14が設けられる点のみが、図5の実施形態と異なる。
図5および図6の例示的実施形態において、図1および図2の例示的実施形態と一致する部分には、同じ参照符号が付されている。
1 ドライブトレイン
2 内燃機関
3 トランスミッション
4 ディファレンシャル
5 車軸
6 クランクシャフト
7 クラッチ
8 トランスミッションシャフト
9 スタータ発電機
10 平歯車機構
11 第1のドライブトレイン
12 クラッチ
13 第2のドライブトレイン
14 フリーホイール
15 シャフト
16 ギアホイール
17 ギアホイール
18 シャフト
19 ギアホイール
20 ギアホイール
21 ギアホイール
22 ギアホイール
23 ドライブシャフト
24 エンジンオイルポンプ
25 ベルトプーリ
26 ベルトドライブ
27 ベルト
28 シャフト
29 ベルトプーリ
30 ベルトプーリ
31 ベルトプーリ
32 冷却剤圧縮機
33 クーラントポンプ
34 油圧ポンプ
35 シャフト
36 シャフト
37 シャフト
38 クラッチ
39 クラッチ
40 シャフト

Claims (10)

  1. 自動車のドライブトレイン(1)において、クランクシャフト(6)を有する内燃機関(2)と、前記内燃機関(2)に配置されたスタータ発電機(9)とを備え、前記内燃機関(2)が、前記自動車の少なくとも1つの車軸(5)を駆動するために下流に接続されたトランスミッション(3)を有し、前記スタータ発電機(9)が、平歯車機構(10)を介して前記内燃機関(2)の前記クランクシャフト(6)に取り付けられ、前記平歯車機構(10)の第1のドライブトレイン(11)が、切替可能なクラッチ(12)を有し、前記平歯車機構(10)の第2のドライブトレイン(13)が、切替可能なクラッチ(38)を有するか、または前記スタータ発電機(9)のスタータモード中に作動するフリーホイール(14)を有することを特徴とするドライブトレイン(1)。
  2. 前記平歯車機構(10)が、前記内燃機関(2)の出力側の領域、または前記内燃機関(2)の前記出力側から離れた方の前記内燃機関(2)の自由端の領域に配置されることを特徴とする請求項1に記載のドライブトレイン。
  3. 前記内燃機関(2)に補助ユニット(32、33、34)が配置され、前記補助ユニット(32、33、34)が、前記スタータ発電機(9)および/または前記内燃機関(2)によって駆動させることができるベルトドライブ(26)に取り付けられることを特徴とする請求項1または2に記載のドライブトレイン。
  4. 前記スタータ発電機(9)が、1つの出力シャフト(28)を有し、前記出力シャフト(28)が、前記ベルトドライブ(26)のベルトプーリ(25)に前記ベルトプーリ(25)と一緒に回転するように固定接続され、かつ前記平歯車機構(10)のシャフト(18)に前記シャフト(18)と一緒に回転するように固定接続されることを特徴とする請求項3に記載のドライブトレイン。
  5. 前記スタータ発電機(9)が、2つの出力シャフトを有し、一方の出力シャフトが、前記ベルトドライブ(26)のベルトプーリ(25)に前記ベルトプーリ(25)と一緒に回転するように固定接続され、他方の出力シャフトが、前記平歯車機構(10)のシャフト(18)に前記シャフト(18)と一緒に回転するように固定接続されることを特徴とする請求項3に記載のドライブトレイン。
  6. 前記平歯車機構(10)と前記ベルトドライブ(26)が、前記内燃機関(2)の同じ側に配置されるか、または互いに前記内燃機関(2)の反対側に配置されることを特徴とする請求項3〜5のいずれか一項に記載のドライブトレイン。
  7. 前記平歯車機構(10)が、第1のギアホイール(16)および第2のギアホイール(17)を備える第1のシャフト(15)を有し、前記2つのギアホイール(16、17)を、前記第1のドライブトレイン(11)の前記切替可能なクラッチ(12)によって結合させることが可能であり、前記平歯車機構(10)が更に、第3のギアホイール(19)および第4のギアホイール(20)を有する第2のシャフト(18)を有し、前記2つのギアホイール(19、20)を、前記第2のドライブトレイン(13)の前記切替可能なクラッチ(38)によって結合させることができるか、または前記クランクシャフト(6)を介してトルクを伝達する場合にのみ前記フリーホイール(14)によって結合させることができ、第一に、前記第1のギアホイール(16)と前記第3のギアホイール(19)が互いに噛み合い、第二に、前記第2のギアホイール(17)と前記第4のギアホイール(20)が互いに噛み合うことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のドライブトレイン。
  8. 前記内燃機関(2)の前記クランクシャフト(6)が、前記第1のシャフト(15)と直接相互作用するか、またはギアホイール(21)を介して前記第1のシャフト(15)と間接的に相互作用し、前記ギアホイール(21)が、前記クランクシャフト(6)に接続され、前記第1のギアホイール(16)と噛み合うことを特徴とする請求項7に記載のドライブトレイン。
  9. 前記第1のドライブトレイン(11)の前記クラッチ(12)が閉じているときに作動される前記平歯車機構(10)の歯車段が、前記第2のドライブトレイン(13)の前記クラッチ(38)が閉じているときに作動される前記歯車段よりも高い伝達比を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のドライブトレイン。
  10. 前記第1のドライブトレイン(11)が、前記第1のシャフト(15)が前記クランクシャフト(6)から切り離されるときに、前記内燃機関(2)の下流に接続された前記トランスミッション(3)に前記第1のシャフト(15)を接続するための更なる切替可能なクラッチ(39)を有することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のドライブトレイン。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104908567A (zh) * 2014-03-13 2015-09-16 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于车辆的动力传动系

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012111034A1 (de) * 2012-11-16 2014-05-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor und Starter-Generator
US9657705B2 (en) * 2014-03-13 2017-05-23 GM Global Technology Operations LLC Powertrain for a vehicle and an electromechanical apparatus coupleable to an engine
DE102016100931B4 (de) 2016-01-20 2022-07-28 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Nebenaggregatvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE102016222290A1 (de) * 2016-10-05 2018-04-05 Ford Global Technologies, Llc Hybridelektroantrieb und Verfahren zum Anlassen eines Traktionsverbrennungsmotors eines Hybridelektroantriebs
CN110088457B (zh) * 2016-12-16 2022-05-27 沃尔沃卡车集团 用于发动机装置的驱动系统
DE102017218870B4 (de) * 2017-02-17 2021-03-18 Ford Global Technologies, Llc Anlassverfahren für einen Verbrennungsmotor

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09277847A (ja) * 1996-04-11 1997-10-28 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両のエンジンブレーキ制御装置
DE19828844A1 (de) 1997-07-14 1999-01-21 Atlas Fahrzeugtechnik Gmbh Getriebe
JP3536627B2 (ja) * 1997-11-18 2004-06-14 トヨタ自動車株式会社 車両駆動装置
RU2223182C2 (ru) * 1997-12-23 2004-02-10 Лук Ламеллен унд Купплюнгсбау ГмбХ Коробка передач
DE19846029A1 (de) 1998-10-06 2000-04-20 Heynau Antriebstechnik Gmbh Hilfsaggregatsystem für ein Kraftfahrzeug
DE19939814A1 (de) 1999-08-21 2001-02-22 Bayerische Motoren Werke Ag Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges
DE10165096B3 (de) * 2000-07-18 2015-08-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Getriebe
JP3638876B2 (ja) * 2001-03-01 2005-04-13 株式会社日立製作所 車両の駆動装置及び車両
JP3745273B2 (ja) * 2001-11-30 2006-02-15 本田技研工業株式会社 車両用内燃機関制御システム
DE10203514A1 (de) * 2002-01-30 2003-08-07 Bosch Gmbh Robert Vorlege-Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge
DE10250853A1 (de) 2002-10-25 2004-05-19 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors und Verfahren zum Generieren von elektrischem Strom
CN1291855C (zh) * 2002-12-08 2006-12-27 中国第一汽车集团公司 双电机混合动力汽车动力系统
JP4596381B2 (ja) * 2004-02-02 2010-12-08 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 電動車両駆動制御装置及び電動車両駆動制御方法
JP4209364B2 (ja) 2004-07-14 2009-01-14 三菱電機株式会社 車両用駆動装置
JP5019870B2 (ja) * 2006-12-27 2012-09-05 ボッシュ株式会社 ハイブリッド車両の制御方法
US9061680B2 (en) * 2007-07-12 2015-06-23 Odyne Systems, Llc Hybrid vehicle drive system and method for fuel reduction during idle
JP4285571B2 (ja) * 2007-09-27 2009-06-24 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置
JP4447039B2 (ja) * 2008-02-12 2010-04-07 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置および車両
US8808124B2 (en) 2008-04-15 2014-08-19 GM Global Technology Operations LLC Belt alternator starter systems for hybrid vehicles
US8216113B2 (en) * 2008-05-27 2012-07-10 Litens Automotive Partnership Engine powered device having accessory drive and reversing motor for selectively starting engine and powering accessory drive
DE102009001147A1 (de) 2009-02-25 2010-08-26 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Retarder und einer Elektromaschine sowie Verfahren zu dessen Steuerung
AR075776A1 (es) * 2009-03-03 2011-04-27 Honda Motor Co Ltd Aparato de transmision de potencia para vehiculo hibrido
ITBO20090573A1 (it) * 2009-09-09 2011-03-10 Ferrari Spa Veicolo ibrido
FR2955165B1 (fr) * 2010-01-14 2012-01-20 Inst Francais Du Petrole Dispositif de transmission a variation de vitesse pour groupe motopropulseur de vehicule automobile et vehicule automobile hybride utilisant un tel dispositif
US9566985B2 (en) * 2011-02-08 2017-02-14 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for monitoring a resolver in a torque machine
US8457825B2 (en) * 2011-06-02 2013-06-04 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for operating a powertrain system in response to accessory load
US8845481B2 (en) * 2011-06-03 2014-09-30 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for executing a transmission shift in a powertrain system including a torque machine and an engine
US8731765B2 (en) * 2011-06-28 2014-05-20 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for fault detection in a torque machine of a powertrain system
US9014887B2 (en) * 2012-01-20 2015-04-21 Textron Inc. Utility vehicle with parallel operated internal combustion engine and electric motor drivetrains
CN104203627B (zh) * 2012-02-03 2020-02-07 通用电气混合动力技术公司 用于在混合动力车辆中传递动力的设备和方法
DE102012109852B4 (de) * 2012-10-16 2021-08-12 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor und Starter-Generator
DE102012111034A1 (de) * 2012-11-16 2014-05-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor und Starter-Generator
US8992378B2 (en) * 2013-07-30 2015-03-31 GM Global Technology Operations LLC Vehicle powertrain with clutch actuator providing electrical power

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104908567A (zh) * 2014-03-13 2015-09-16 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于车辆的动力传动系

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