(57)【要約】      （修正有）【課題】電気機械が効率的に異なるモードを効果的に行うことを可能にするハイブリッド車のための自動化手動変速機を提供する。【解決手段】内燃機関５と電気機械１２とを備え、自動化手動変速機７は、機械的なギアボックス９と、ギアボックス９の二次シャフト１５から運動を受け取り且つその運動を駆動車輪３に伝達する差動ギア２８と、ギアボックス９の二次シャフト５と差動ギア２８との間に介装されるクラッチ１１と、電気機械１２が並んで取り付けられる補助シャフト３４と、電気機械１２の上流に配置される補助シャフト３４の第１の端部をギアボックス９の一次シャフト１４に接続させる第１のギアトレーンと、電気機械１２の下流に配置される補助シャフト３４の第２の端部をクラッチ１１の出力シャフト３２に接続させる第２のギアトレーンとをもたらす。【選択図】図２
2014065480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械と内燃機関とを備えるハイブリッド車のための自動化手動変速機であって、
前記内燃機関のクランクシャフトからのトルクを受け取るのに適した１つの一次シャフトと、前記トルクを駆動ホイールに伝えるのに適した１つの二次シャフトと、各々が対応するギア比を有し、且つ、前記一次シャフトの上に取り付けられる一次ギアと、前記二次シャフトの上に取り付けられ且つ前記一次ギアと恒久的な方法において噛み合う二次ギアとを含む、複数の対のギアと、各々がシャフトの上に取り付けられ且つ少なくとも１つの対応するギアを前記シャフトに係止させるために作動させられるのに適した、複数の第１のサーボ補助係止装置とを備える、単一クラッチ機械的ギアボックスと、
前記係止装置を作動させるために、各々が対応する第１の係止装置に結合させられる、複数の第１のアクチュエータと、
前記ギアボックスの前記二次シャフトから前記運動を受け取り、前記運動を駆動ホイールに伝える、差動ギアと、
前記ギアボックスの前記１つの二次シャフトと前記差動ギアとの間に介装される、１つのクラッチと、
前記クラッチを開閉するために前記クラッチに結合させられる、第２のアクチュエータとを含み、
当該自動化手動変速機は、
前記一次シャフト及び前記二次シャフトと異なり且つ別個であり、電気機械を並んで取り付け、補助シャフトと、
前記ギアボックスの前記ギアの対と異なり且つ別個であり、前記電気機械の上流に配置される前記補助シャフトの第１の端部を前記ギアボックスの前記一次シャフトに接続させる、第１のギアトレーンと、
前記ギアボックスの前記ギアの対と異なり且つ別個であり、前記電気機械の下流に配置される前記補助シャフトの第２の端部を前記クラッチの出力シャフトに接続させる、第２のギアトレーンとを含むことを特徴とする、
自動化手動変速機。
【請求項２】
前記電気機械の下流に配置される前記補助シャフトの前記第２の端部を前記クラッチの入力シャフトに接続させる第３のギアトレーンと、
前記第２のギアトレーン又は前記第３のギアトレーンを前記補助シャフトに選択的に係止させるのに適した第２の係止装置と、
該第２の係止装置を作動させるために前記第２の係止装置に結合させられる第３のアクチュエータとを含む、
請求項１に記載の自動化手動変速機。
【請求項３】
前記補助シャフトを前記ギアボックスの前記一次シャフトから分離させるのに適した切断装置を含む、請求項１又は２に記載の自動化手動変速機。
【請求項４】
前記切断装置は受動的であり、フリーホイールを含み、該フリーホイールは、該フリーホイールがある方向に回転するときに前記運動を伝え、該フリーホイールが反対方向に回転するときに前記運動を伝えない、請求項３に記載の自動化手動変速機。
【請求項５】
前記フリーホイールは、回転速度が所定の最大回転測度よりも低いときにだけ前記運動が伝えられるのを可能にする遠心分離をもたらす、請求項４に記載の自動化手動変速機。
【請求項６】
前記切断装置は能動的であり、サーボ補助クラッチ（４４）と、第４のアクチュエータとを含み、該第４のアクチュエータは、前記サーボ補助クラッチを開閉させるよう前記サーボ補助クラッチに対して作用する、請求項３に記載の自動化手動変速機。
【請求項７】
前記第２のギアトレーンは、前記補助シャフトの上に空回りして取り付けられる第１のギアホイールと、前記クラッチの前記入力シャフトにスプライン結合させられ且つ前記第１のギアホイールと噛合する第２のギアホイールとを含み、
第３のギアトレーンが設けられ、該第３のギアトレーンは、前記クラッチの前記入力シャフトを前記ギアボックスの前記二次シャフトと角度的に一体的にさせるよう、前記第２のギアホイールと噛合し、前記ギアボックスの前記二次シャフトと一体的である、
請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載の自動化手動変速機。
【請求項８】
前記内燃機関の前記クランクシャフトからの前記トルクを受け取るのに適した駆動シャフトと前記ギアボックスの前記一次シャフトとの間に介装され、２つの異なるギア比、即ち、第１の均一な直接駆動ギア比と第２の増大させられるギア比とをもたらすよう調節し得る、可変ギア比を備えるサーボ補助駆動装置と、
前記駆動装置の前記ギア比を変えるために前記駆動装置に結合させられる、第５のアクチュエータとを含む、
請求項１乃至７のうちのいずれか１項に記載の自動化手動変速機。
【請求項９】
前記第１のギアトレーンは、前記駆動装置に適合される、請求項８に記載の自動化手動変速機。
【請求項１０】
前記駆動装置は、前記ギアボックスの前記一次シャフトと角度的に一体的であり、前記駆動シャフトに面し、且つ、前記駆動シャフトと同軸である、第１のシャフトと、
該第１のシャフトと平行な第２のシャフトと、
前記駆動シャフトの上に空回りして取り付けられる第４のギアホイールと、
前記第２のシャフトと一体的であり且つ前記第４のギアホイールと噛合する第５のギアホイールと、
前記第１のシャフトと一体的な第６のギアホイールと、
前記第２のシャフトと一体的であり且つ前記第６のギアホイールと噛合する第７のギアホイールと、
前記第４のギアホイールを前記駆動シャフトに或いは前記第１のシャフトを前記駆動シャフトに選択的に係止させるために前記第５のアクチュエータによって作動させられるのに適した係止装置とを含む、
請求項８又は９に記載の自動化手動変速機。
【請求項１１】
前記第１のギアトレーンは、
前記第７のギアホイールと噛合する第８のギアホイールと、
該第８のギアホイールと噛合し、前記補助シャフトに機械的に接続させられる、第９のギアホイールとを含む、
請求項１０に記載の自動化手動変速機。
【請求項１２】
前記駆動装置の前記第２の増大させられたギア比及び前記ギアボックスの前記ギアの対の前記ギア比は、前記駆動装置のいずれかのギア比を前記ギアボックスのいずれかのギア比と組み合わせることによって得ることができる全てのギア比が、重なり合いを伴わずに、異なるギア比をもたらすような値をもたらす、請求項８乃至１１のうちのいずれか１項に記載の自動化手動変速機。
【請求項１３】
最短のギアから最長のギアまでの全ての上段シフトを順々に行うために、制御装置が、各ギアシフトで、前記駆動装置の前記ギア比を変えるために前記第５のアクチュエータを活性化させ、且つ、前記ギアボックス内で係合される前記ギアの対を変えるために係止装置の少なくとも１つの第１のアクチュエータを交互に活性化させる、即ち、１つのギアシフトで活性化させず、後続のギアシフトで活性化させる、請求項８乃至１２のうちのいずれか１項に記載の自動化手動変速機。
【請求項１４】
最短のギアから最長のギアまでの全ての上段シフトを順々に行うために、制御装置が、各ギアシフトで、前記ギアボックス内に係合される前記ギアの対を変えるために係止装置の少なくとも１つの第１のアクチュエータを活性化させ、且つ、前記駆動装置の前記ギア比を変えるために、前記第５のアクチュエータを交互に活性化させる、即ち、１つのギアシフトで活性化させず、後続のギアシフトで活性化させる、請求項８乃至１２のうちのいずれか１項に記載の自動化手動変速機。
【請求項１５】
全てのギアは、下方群と、上方群とに分割され、前記下方群の最長のギアは、前記上方群の前記最短のギアに対してより短いギア比をもたらし、
同じ群内でギアシフトを行うために、前記制御装置は、前記ギアボックス内に係合させられる前記ギアの対を変えるために、係止装置の少なくとも１つの第１のアクチュエータだけを活性化させ、
前記下方群のギアと前記上方群のギアとの間のギアシフトを行うために、前記制御装置は、前記駆動装置の前記ギア比を変えるために、前記ギアボックス内に係合させられる前記ギアの対及び前記第５のアクチュエータを変えるために、前記係止装置の少なくとも１つの第１のアクチュエータを同時に活性化させる、
請求項８乃至１２のうちのいずれか１項に記載の自動化手動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と電気機械とを備えるハイブリッド車のための自動化手動変速機（オートメイテッド・マニュアル・トランスミッション）に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、内燃機関を備える自動車のための自動化手動変速機が提案されている。自動化手動変速機は、機械的ギアボックスを含み、機械的ギアボックスは、一次シャフトと、二次シャフトと、複数の対の歯車と、第１のアクチュエータによって活性化させられる複数のサーボ補助係止装置とを備える。その上、自動化手動変速機は、可変ギア比を備えるサーボ補助駆動装置を含む。サーボ補助駆動装置は、内燃機関に由来する駆動シャフトと一次シャフトとの間に介装される。２つの異なるギア比、即ち、第１の均一な直接駆動ギア比と第２の増大させられるギア比とをもたらすよう、サーボ補助駆動装置を調節し得る。最後に、自動化手動変速機は、駆動装置のギア比を変えるために駆動装置に結合させられる第２のアクチュエータを含む。ギアを変えるために、駆動装置のギア比をギアボックスのギア比と組み合わせて対応するギアを得るよう、制御装置が第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータを調和された方法において制御する。
【０００３】
特許文献１に記載される自動化手動変速機では、自動車をハイブリッドにするために電気機械を機械的に接続する必要があり得る。この目的を達成するために、電気機械が異なる機能をエネルギ的に効率的な方法において効果的に行う（主として、内燃機関を始動させ、貯蔵システムを再充電し、電気牽引及び回生制動の必要がある場合には、駆動ホイールにトルクを適用する）必要がある。この目的を達成するために、電気機械が極めて精密な限定を有すること、並びに、電気機械が全てのエンジン速度で動作し得ない（具体的には、電気機械は極めて遅く運転し、極めて迅速に運転しないのが普通である）、全てのエンジン速度で電気的に効率的な方法において動作し得ない、或いは、全てのエンジン速度で高いトルクを生成／吸収し得ないことは注目するに値する。
【０００４】
特許文献２は、自動化手動ハイブリッド変速機（オートメイテッド・マニュアル・ハイブリッド・トランスミッション）を記載している。第１の実施態様では、単一のクラッチが提供され、電気機械のシャフトはギアボックスの二次シャフトに直接的に接続される。第２の実施態様では、１つの一次シャフトと２つの二次シャフトとを備えるツインクラッチギアボックスが提供され、１つのギアトレーンを用いて電気機械のシャフトをギアボックスの両方の二次シャフトに接続し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】伊国特許出願公開第２０１２ＢＯ００３１６号
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１１／１６７９５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、内燃機関と電気機械とを備えるハイブリッド車のための自動化手動変速機を提供することであり、その自動化手動変速機は、上述の欠陥がなく、実施が簡単で値段が手頃であり、具体的には、電気機械がエネルギ的に効率的な方法において異なる機能を効果的に行うことを可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、付属の請求項によって請求されるように、内燃機関と電気機械とを備えるハイブリッド車のための自動化手動変速機が提供される。
【０００８】
次に、本発明の幾つかの非限定的な実施対態様の実施例を例示する添付の図面を参照して本発明を記載する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に従ってもたらされる自動化手動変速機を備えるハイブリッド車を概略的に示す上面図である。
【図２】図１中の自動化手動変速機を示す概略図である。
【図３】図１中の自動化手動変速機の構造変形を示す概略図である。
【図４】全体的に８個の異なる前進ギアを得るために図２中の自動化手動変速機を選択するために装置を作動させる１つの方法を示す概略図である。
【図５】全体的に８個の異なる前進ギアを得るために図２中の自動化手動変速機を選択するために装置を作動させる１つの方法を示す概略図である。
【図６】全体的に８個の異なる前進ギアを得るために図２中の自動化手動変速機を選択するために装置を作動させる１つの方法を示す概略図である。
【図７】図２中の自動化手動変速機の電気機械の異なる動作モードを示す概略図である。
【図８】図２中の自動化手動変速機の電気機械の異なる動作モードを示す概略図である。
【図９】図２中の自動化手動変速機の電気機械の異なる動作モードを示す概略図である。
【図１０】図２中の自動化手動変速機の電気機械の異なる動作モードを示す概略図である。
【図１１】図２中の自動化手動変速機の電気機械の異なる動作モードを示す概略図である。
【図１２】図２中の自動化手動変速機の電気機械の異なる動作モードを示す概略図である。
【図１３】図２中の自動化手動変速機の電気機械の異なる動作モードを示す概略図である。
【図１４】図２中の自動化手動変速機の電気機械の異なる動作モードを示す概略図である。
【図１５】図２中の自動化手動変速機の電気機械の異なる動作モードを示す概略図である。
【図１６】図２中の自動化手動変速機の電気機械の異なる動作モードを示す概略図である。
【図１７】図２中の自動化手動変速機の電気機械の異なる動作モードを示す概略図である。
【図１８】図２中の自動化手動変速機の電気機械の異なる動作モードを示す概略図である。
【図１９】図２中の自動化手動変速機の電気機械の異なる動作モードを示す概略図である。
【図２０】図２中の自動化手動変速機の電気機械の異なる動作モードを示す概略図である。
【図２１】図２中の自動化手動変速機の電気機械の異なる動作モードを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１の参照番号１は、道路車両を全体的に示しており、道路車両は、２つの前輪２と、原動機推進システムからトルクを受け取る２つの後方駆動輪３（駆動後輪）とを備える。
【００１１】
原動機推進システム４は熱内燃機関５（内燃熱エンジン）を含み、熱内燃機関は前方長手位置に配置され、クランクシャフト６と（一般的に「ＡＭＴ」と呼ばれる）自動化手動変速機７とを備える。自動化手動変速機７は内燃機関５によって生成されるトルクを後方駆動輪３に伝え、「トランスアクスル」と呼ばれる構成をもたらす。変速機７は駆動シャフト８を含み、駆動シャフト８は一方ではクランクシャフト６に接続され、他方ではギアボックス９に機械的に接続される。ギアボックス９は後方長手位置に配置され、２つの車軸１０（アクスルシャフト）を用いて後方駆動輪に運動を伝える。ギアボックス９はクラッチ１１にも結合される。クラッチ１１も後方位置に配置され、ギアボックス９のケーシングに固定されるベル内に収容される。
【００１２】
以下により十分に記載するように、原動機推進システム４は電気機械１２を含む。（機械エネルギを吸収し且つ電気エネルギを供給することによって）発電機として動作するよう並びに（電気エネルギを吸収し且つ機械エネルギを供給することによって）エンジンとして動作するよう電気機械１２を制御し得る。
【００１３】
図２に示すように、内燃機関５のエンジンは、フライホイール１３（典型的にはクッション付き二重フライホイール）を備える。フライホイールは、クランクシャフト６と駆動シャフト８との間に介装される。
【００１４】
ギアボックス９は、一次シャフト１４と、二次シャフト１５とを含む。二次シャフトは、一次シャフトの傍に一次シャフトと平行に配置され、（ローマ数字Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶで示す）複数の対のギア１６及び１７を有し、それらの各々は、対応するギア比を有し、一次シャフト１４の上に剛的に取り付けられる一次ギア１６と、二次シャフト１５の上に空回りして取り付けられる二次ギア１７とを含む。二次ギア１７は、一次ギア１６と恒久的な方法において噛み合う。その上、ギアボックス９は、一対の係止装置１８を含み、それらの各々は、第二シャフト１５の上に取り付けられ、２つの対応する二次ギア１７を二次シャフト１５に選択的に係止させるために作動されるのに適している。例示していない代替的（且つ完全に均等な）実施態様によれば、一次ギア１６は一次シャフト１４の上に空回りして取り付けられ、二次ギア１７は二次シャフト１７の上に剛的に取り付けられ、２つのサーボ補助係止装置１８は、対応する一次ギアを一次シャフト１４に選択的に係止させるために、一次シャフト１４に同軸に取り付けられる。
【００１５】
各係止装置１８はサーボ補助される、即ち、係止装置１８を中間休止位置と２つの係止位置との間で移動させるよう係止装置１８に対して作用する（液圧又は電気）アクチュエータ１９に機械的に結合させられる。中間休止位置において、係止装置１８は、如何なる二次ギア１７をも二次シャフト１５に係止させず、２つの係止位置の各々において、係止装置１８は対応する二次ギア１７を二次シャフト１５に係止させる。
【００１６】
自動化手動変速機７は、可変ギア比を備える駆動装置２０を含む。２つの異なるギア比をもたらすために駆動装置２０を調節し得る。駆動装置２０は駆動シャフト８と一次シャフト１４との間に介装される。換言すれば、駆動装置２０の入力部は駆動シャフト８と一体的である（即ち、フライホイール１３と一体的な端部の反対側にある駆動シャフト８の端部に剛的に抑制され、駆動装置２０の出力部は、一次シャフト１４と一体的である（即ち、一次シャフト１４の一端部に剛的に制約される）。直接駆動を用いて得られる均一なギア比（即ち、一次シャフト１４に駆動シャフト８と同じ角速度を与える１：１のギア比）を与えるよう駆動装置２０を調節し得る。その上、増大させられたギア比（即ち、一次シャフト１４を駆動シャフト８よりも速く回転させる１：１よりも大きいギア比）を与えるよう駆動装置２０を調節し得る。
【００１７】
駆動装置２０は、回転のための２つの異なる経路、即ち、直接駆動経路（ギア比１：１）及び増大経路（１：１よりも大きいギア比）と選択的に係合させるために作動されるのに適した係止装置２１を含む。それらの２つの経路は、２つの対応する対のギアを通じて係止装置２１の上流及び下流に互いに接続される２つの平行なシャフト２２ａ及び２２ｂを用いて延びる（その上、シャフト２２ａはギアボックス９の一次シャフト１４と一体的である）。係止装置２１の上流に配置される一対のギアは、駆動シャフト８の上に空回りして取り付けられるギアホール２３（はめば歯車）を含み、ギアホイール２３は、シャフト２２ｂと一体的であり、ギアホイール２３と噛み合うギアホイール２４と係止装置２１とによって駆動シャフト８に係止させられる。係止装置２１の下流に配置される一対のギアは、シャフト２２ａと一体的であるギアホイール２５と、シャフト２２ｂと一体的であり且つギアホイール２５と噛み合うギアホイール２６とを含む。２つの係止位置において、係止装置２１は、代替的に、ギアホイール２３を駆動シャフト８に係止させ、或いは、駆動シャフト８を直接駆動においてシャフト２２ａに係止させる。
【００１８】
駆動装置２０はサーボ補助される、即ち、（液圧又は電気）アクチュエータ２７に機械的に結合させられる。アクチュエータ２７は、（一次シャフト１４に駆動シャフト８と同じギア比を与える）均一なギア比又は（一次シャフト１４を駆動シャフト８よりも速く回転させる）増大ギア比を代替的に選択するよう、係止装置２１に対して作用する。
【００１９】
クラッチ１１がギアボックス９の下流に配置され、ギアボックス９の二次シャフト１５とアクスルシャフト１０が直接的に接続される差動ギア２８との間に介装させられる。クラッチ１１は、一対のギアを通じてギアボックス９の二次シャフト１５に接続される入力シャフト２９をもたらす。具体的には、１つのギアホイール３０が二次シャフト１５と一体的であり、１つのギアホイール３１が入力シャフト２９と一体的であり、ギアホイール３０と噛み合う。その上、クラッチ１１は、差動ギア２８に直接的に接続される出力シャフト３２をもたらす。クラッチ１１はサーボ補助される、即ち、（液圧又は電気）アクチュエータ３３に機械的に結合させられる。アクチュエータ３３は、クラッチ１１を開放位置（クラッチ１１は出力シャフト３２から入力シャフト２９を分離させ、従って、後方駆動ホイール３からギアボックス９の二次シャフト１５を分離させる）と閉塞位置（クラッチ１１は入力シャフト２９及び出力シャフト３２を互いに接続させ、従って、ギアボックス９の二次シャフト１５と後方駆動ホイール３２とを互いに接続させる）との間で移動させるよう、クラッチ１１に作用する。換言すれば、入力シャフト２９と出力シャフト３２との間の機械接続を中断させ、従って、ギアボックス９の二次シャフト１５と後方駆動ホイール３との間の機械接続を中断させるよう、サーボ補助クラッチ１１を開き得る。
【００２０】
自動化手動変速機７は補助シャフト３４を含み、電気機械は補助シャフトに沿って取り付けられる。換言すれば、補助シャフト３４は電気機械１２を貫通し、従って、電気機械は補助シャフト３４によって左右に横断される。補助シャフト２４が（継目のない一体形に作製される）モノリシックであり得ること又は頭部で互いに接合させられる幾つかの構成部品で構成され得ることは注目に値する。
【００２１】
電気機械１２の上流に配置される補助シャフト３４の一端部は、ギアトレーンを通じてギアボックス９の一次シャフト１４と機械的に接続させられる。ギアトレーンは、補助シャフト３４に機械的に接続させられるギアホイールと、一方の側でギアホイール３５と噛み合い且つ他方の側で駆動装置２０のギアホイール２６と噛み合うギアホイール３６とを含む。前述のように、駆動装置２０のギアホイール２６は、ギアボックス９の一次シャフト１４と角度的に一体的である駆動装置２０のギアホイール２７と噛み合う。
【００２２】
電気機械１２の下流に配置される補助シャフト３４の一端部を（ギアボックス９の二次シャフト１５と角度的に一体的な）クラッチ１１の入力シャフト２９に或いは（差動ギア２８と角度的に一体的な）クラッチ１１の出力シャフト３２に選択的に接続させ得る。
【００２３】
電気機械１２の下流に配置される補助シャフト３４の端部は、ギアホイール３７を備える。ギアホイール３７は、補助シャフト３４の上に空回りして取り付けられ、ギアホイール３１と噛み合い、次いで、ギアホイール３１は、クラッチ１１の入力シャフト２９にスプライン結合され、ギアボックス９の二次シャフト１５と角度的に一体的であり、よって、ギアホイール３０と噛み合う。その上、電気機械１２の下流に配置される補助シャフト３４の端部は、ギアホイール３８を備える。ギアホイール３８は、補助シャフト３４の上に空回りして取り付けられ、クラッチ１１の出力シャフト３２と一体的なギアホイール３９と噛み合う。係止装置４０が設けられ、係止装置４０は補助シャフト３４の上に取り付けられ、係止装置４０は２つのギアホイール３７及び３８を補助シャフト３４に選択的に係止させるために作動させられるのに適している。係止装置４０はサーボ補助される、即ち、（液圧又は電気）アクチュエータ４１に機械的に結合させられ、アクチュエータ４１は、係止装置４０を（係止装置がいずれのギアホイール３７又は３８をも補助シャフト３４に係止させない）中間休止位置と（その各々において係止装置４０が対応するギアホイール３７又は３８を補助シャフト３４に係止させる）２つの係止位置との間で移動させるよう係止装置４０に作用する。
【００２４】
電気機械１２の上流に配置される補助シャフト３４の端部は、（或いは、より良好には、補助シャフト３４をギアボックス９の一次シャフト１４に接続させるギアトレーンから補助シャフト３４を分離させることによって）補助シャフト３４をギアボックス９の一次シャフト１４から分離させるのに適した切断装置４２を備える。図２に示す実施態様において、切断装置４２は受動的であり（即ち、切断装置を制御し得ない）、フリーホイール４３（又はアイドルホイール４３）を含む。フリーホイール４３は、フリーホイールがある回転方向において回転するときに運動を伝え（即ち、噛み合い）、フリーホイールが反対の回転方向において回転するときに運動を伝えない（即ち、フリーホイールは噛み合わない）。その上、フリーホイール４３は遠心分離をもたらし、それは回転速度が所定の最大回転速度よりも低いときにのみ運動の伝達を許容する（即ち、噛合を許容する）。図３に示す実施態様において、切断装置４２は能動的であり（即ち、切断装置を制御し得る）、所望のときに開閉し得るクラッチ４４を含む。クラッチ４４はサーボ補助される、即ち、（液圧又は電気）アクチュエータ４５に機械的に結合させられる。アクチュエータ４５は、（クラッチ４４が補助シャフト３４をギアホイール３５から分離させる）開放位置と（クラッチ４４が補助シャフト３４とギアホイール３５とを互いに接続させる）閉塞位置との間でクラッチを移動させるよう、クラッチ４４に対して作用する。
【００２５】
切断装置４２の機能は、特定の動作モードにおいて及び／又は電気機械１２が高すぎる（即ち、特に長い期間に亘って電気機械１２によって機械的に支持され得ない）回転速度に達するときに、ギアボックス９の一次シャフト１４から（従って、内燃機関５のクランクシャフト６から）電気機械１２を機械的に切り離すことである。
【００２６】
最後に、自動化手動変速機７は、電子制御装置４６（ＥＣＵ）を含む。電子制御装置４６は、自動化手動変速機の動作を監視し、とりわけ、運転手のために調和され且つ完全に「透明な」方法においてアクチュエータ１９，２７，３３を制御することによってギアを変える（即ち、ギアを変えるためにアクチュエータ１９，２７，３３を実際に使用する如何なる種類の直接制御をも用いずに、運転手はギアを変えるために１つの要求だけを送る）。その上、電子制御装置４６は、電気機械１２がいつどのように動作すべきかを決定するよう（即ち、エンジン又は発電機としてであろうとなかろうと）電気機械１２を制御し、同時に、電気機械１２を機械的に接続させるためのモードを決定するよう（アクチュエータ４０及び４５設けられるときには）アクチュエータ４０及び４５を制御する。
【００２７】
駆動装置２０の第２の増大させられたギア比（第１のギア比は常に直接駆動である）及びギアボックス９のギア１６及び１７の対Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶのギア比は、駆動装置２０のいずれかのギア比をギアボックス９のいずれかのギア比と組み合わせることによって得ることができる全てのギアが、重なり合いを伴わずに（即ち、同一又は極めて類似するギア比を生成することなく）、異なるギア比をもたらすような値をもたらす。
【００２８】
図４に概略的に示す実施態様によれば、最短のギア（即ち、第１のギア−１番目のギア）から最長のギア（即ち、第８のギア−８番目のギア）までの全ての上段シフトを順々に行うために、制御装置４６は、駆動装置２０のギア比を変えるために、各ギアシフトでアクチュエータ２７を活性化させ、且つ、ギア１６及び１７の係合対Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶを変えるために、係止装置１８のアクチュエータ１９を交互に活性化させる、即ち、１つのギアシフトで活性化させず、後続のギアシフトで活性化させる。
【００２９】
図５に概略的に示す実施態様によれば、最短のギア（即ち、第１のギア−１番目のギア）から最長のギア（即ち、第８のギア−８番目のギア）までの全ての上段シフトを順々に行うために、制御装置４６は、ギア１６及び１７の係合対Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶを変えるために、各ギアシフトで係止装置１８のアクチュエータ１９を活性化させ、且つ、駆動装置２０のギア比を変えるために、アクチュエータ２７を交互に活性化させる、即ち、１つのギアシフトで活性化させず、後続のギアシフトで活性化させる。
【００３０】
図６に概略的に示す実施態様によれば、ギアは、下方群の最長ギア（即ち、第４のギア−４番目のギア）が上方群の最短ギア（即ち、第５のギア−５番目のギア）に対してより短いギア比をもたらすよう、（第１のギア−１番目のギアと第４のギア−４番目のギアとの間の４つのギアを含む）下方群と（第５のギア−５番目のギアと第８のギア−８番目のギアとの間の４つのギアを含む）上方群に分割される。同じ群内で（即ち、同じ群に属する２つのギアの間で）ギアシフトを行うために、制御装置４６は、ギアボックス９内で係合されるギア１６及び１７の係合対Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶを変えるために、係止装置１８のアクチュエータ１９だけを活性化させる（即ち、アクチュエータ２７に触れない）。その代わり、下方群のギアと上方群のギアとの間のギアシフトを行うために、制御装置４６は、駆動装置２０のギア比を変えるために、ギアボックス９のギア１６及び１７の係合対Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶを変えるために、係止装置１８のアクチュエータ１９を同時に活性化させる。
【００３１】
明らかに、制御装置４６は、アクチュエータ２７を制御して駆動装置２０のギア比を変え且つ／或いは係止装置１８のアクチュエータ１９を制御してギア１６及び１７の係合対Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶを変える前に、アクチュエータ３３を制御してクラッチ１１を開かせる。同様に、制御装置４６は、アクチュエータ２７を制御して駆動装置２０のギア比を変え且つ／或いは係止装置１８のアクチュエータ１９を制御してギア１６及び１７の係合対Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶを変えた後に、アクチュエータ３３を制御してクラッチ１１を閉じさせる。
【００３２】
図２に例示する実施態様を参照して以下に記載するのは、電気機械１２の可能な動作モードである（動作モードは図３に例示する実施態様に関しても明らかに同じである）。電気機械１２の特定の動作モードは一例として以下に記載され、従って、電気機械１２のために他の動作モードが存在するのも可能であること、並びに／或いは、電気機械１２の全てのそのような動作モードが実際には効果的に使用されないことは注目に値する。
【００３３】
図７は、エンジンとして動作させられる電気機械１２によって創り出されるトルクを使用する内燃機関５の第１の開始モードを例示している。この第１の開始モードにおいて、係止装置１８及び４０は休止位置にあり、係止装置２１はギアホイール２３を駆動シャフト８に係止し（代替的に、係止装置２１は駆動シャフト８をシャフト２２ａに係止し得る）、アイドルホイール４３は噛み合う（即ち、運動を伝える）。
【００３４】
図８は、エンジンとして動作させられる電気機械１２によって創り出されるトルクを使用する内燃機関５の第２の開始モードを例示している。この第２の開始モードにおいて、係止装置４０はギアホイール３７を補助シャフト３４に係止し、クラッチ１１は開き、係止装置１８は（例えば）ギアボックス９のギアの対Ｉと係合し（他の対のギアを使用し得るのは明らかである）、係止装置２１はギアホイール２３を駆動シャフト８に係止し（代替的に、係止装置２１は駆動シャフト８をシャフト２２ａに係止し得る）、フリーホイール４３は噛み合わない（即ち、運動を伝えない）。
【００３５】
図９は、エンジンとして動作させられる電気機械１２によって創り出されるトルクを使用することによって内燃機関５と車１の移動とを同時に開始させる第１の発進モードを例示している。この第１の発進モードにおいて、係止装置４０はギアホイール３８を補助シャフト３４に係止し、クラッチ１１は開き、係止装置１８は休止位置にあり、係止装置２１はギアホイール２３を駆動シャフト８に係止し（代替的に、係止装置２１は駆動シャフト８をシャフト２２ａに係止し得る）、アイドルホイール４３は噛み合う（即ち、運動を伝える）。
【００３６】
図１０は、エンジンとして動作させられる電気機械１２によって創り出されるトルクを使用することによって内燃機関５と車１の移動とを同時に開始させる第２の発進モードを例示している。この第２の発進モードにおいて、係止装置４０はギアホイール３８を補助シャフト３４に係止し、クラッチ１１は閉じ、係止装置１８は（例えば）ギアボックス９のギアの対Ｉと係合する（他の対のギアを使用し得ることは明らかである）、係止装置２１はギアホイール２３を駆動シャフト８に係止し（代替的に、係止装置２１は駆動シャフトをシャフト２２ａに係止し得る）、フリーホイール４３は噛み合わない（即ち、運動を伝えない）。
【００３７】
図１１は、内燃機関５によって創り出されるトルクを使用することによって並びに電気機械１２を発電機として動作させることによって、車１が停止させられるとき電気エネルギを蓄えるためにシステムを再充電するためのモードを例示している。この再充電モードにおいて、係止装置４０はギアホイール３７を補助シャフト３４に係止し、クラッチ１１は開き、係止装置１８は（例えば）ギアボックス９のギアの対Ｉと係合し（他の対のギアを使用し得ることは明らかである）、係止装置２１はギアホイール２３を駆動シャフト８に係止し（代替的に、係止装置２１は駆動シャフト８をシャフト２２ａに係止し得る）、フリーホイール４３は噛み合わない（即ち、運動を伝えない）。
【００３８】
図１２は、内燃機関５によって創り出されるトルクを使用することによって並びに電気機械１２を発電機として動作させることによって、車１が移動しているときに電気エネルギを蓄えるためにシステムを再充填するための第１のモードを例示している。この第１の再充電モードにおいて、係止装置４０はギアホイール３８を補助シャフト３４に係止し、クラッチ１１は閉じられ、係止装置１８は（例えば）ギアボックス９のギアの対Ｉと係合し（他の対のギアを使用し得ることは明らかである）、係止装置２１はギアホイール２３を駆動シャフト８に係止し（代替的に、係止装置２１は駆動シャフト８をシャフト２２ａに係止し得る）、フリーホイール４３は噛み合わない（即ち、運動を伝えない）。
【００３９】
図１３は、内燃機関５によって創り出されるトルクを使用することによって並びに電気機械１２を発電機として動作させることによって、車１が移動しているときに電気エネルギを蓄えるためにシステムを再充電するための第２のモードを例示している。この第２の再充電モードにおいて、係止装置４０はギアホイール３７を補助シャフト３４に係止し、クラッチ１１は閉じられ、係止装置１８は（例えば）ギアボックス９のギアの対Ｉを係合し（他の対のギアを使用し得ることは明らかである）、係止装置２１はギアホイール２３を駆動シャフト２２ａに係止し（代替的に、係止装置２１は駆動シャフト８をシャフト２２ａに係止し得る）、フリーホイール４３は噛み合わない（即ち、運動を伝えない）。
【００４０】
図１４は、後方駆動輪３に加えられるトルクが部分的に内燃機関５に由来し且つ部分的にエンジンとして動作する電気機械１２に由来する第１の結合運転モードを例示している。この第１の結合運転モードにおいて、係止装置４０はギアホイール３８を補助シャフト３４に係合し、クラッチ１１は閉じられ、係止装置１８は（例えば）ギアボックス９のギアの対Ｉと係合し（他の対のギアを使用し得ることは明らかである）、係止装置２１はギアホイール２３を駆動シャフト８に係合し（代替的に、係止装置２１は駆動シャフト８をシャフト２２ａに係止し得る）、フリーホイール４３は噛み合わない（即ち、運動を伝えない）。
【００４１】
図１５は、後方駆動輪３に加えられるトルクが部分的に内燃機関５に由来し且つ部分的にエンジンとして動作する電気機械１２に由来する第２の結合運転モードを例示している。この第２の結合運転モードにおいて、係止装置４０はギアホイール３７を補助シャフト３４に係止し、クラッチ１１は閉じられ、係止装置１８は（例えば）ギアボックス９のギアの対Ｉと係合し（他の対のギアを使用し得ることは明らかである）、係止装置２１はギアホイール２３を駆動シャフト８に係止し（代替的に、係止装置２１は駆動シャフト８をシャフト２２ａに係止し得る）、フリーホイール４３は噛み合わない（即ち、運動を伝えない）。
【００４２】
図１６は、後方駆動輪３に加えられるトルクが内燃機関５だけに由来し且つ電気機械１２のスイッチが切られた（使用不能にされた）、純粋に熱運動のモードを例示している。この純粋に熱運転のモードにおいて、係止装置４０は休止位置にあり、クラッチ１１は閉じられ、係止装置１８は（例えば）ギアボックス９のギアの対Ｉと係合する（他の対のギアを使用し得るのは明らかである）、係止装置２１はギアホイール２３を駆動シャフト８に係止し（代替的に、係止装置２１は駆動シャフト８をシャフト２２ａに係止し得る）、フリーホイール４３は噛み合わない（即ち、運動を伝えない）。
【００４３】
図１７は、後方駆動輪３に加えられるトルクがエンジンとして動作する電気機械１２だけに由来し且つ内燃機関５のスイッチが切られた（内燃機関５が使用不能にされた）、第１の純粋に電気的な運動のモードを例示している。この第１の純粋に電気的な運動のモードにおいて、係止装置４０はギアホイール３８を補助シャフト３４に係止し、クラッチ１１は開かれ、係止装置１８及び２１は休止位置にあり、フリーホイール４３は噛み合わない（即ち、運動を伝えない）。
【００４４】
図１８は、後方駆動輪３に加えられるトルクがエンジンとして動作する電気機械１２だけに由来し且つ内燃機関５のスイッチが切られた（内燃機関５が使用不能にされた）、第２の純粋に電気的な運動のモードを例示している。この第２の純粋に電気的な運動のモードにおいて、係止装置４０はギアホイール３７を補助シャフト３４に係止し、クラッチ１１は閉じられ、係止装置１８及び２１は休止位置にあり、フリーホイール４３は噛み合わない（即ち、運動を伝えない）。
【００４５】
図１９は、後方駆動輪３に加えられるトルクがエンジンとして動作する電気機械１２だけに由来し且つ内燃機関５のスイッチが切られた（内燃機関５が使用不能にされた）、第３の純粋に電気的な運動のモードを例示している。この第３の純粋に電気的な運動のモードにおいて、係止装置２１及び４０は休止位置にあり、クラッチ１１は閉じられ、係止装置１８は（例えば）ギアボックス９のギアの対Ｉと係合し（他の対のギアを使用し得ることは明らかである）、フリーホイール４３は噛み合う（即ち、運動を伝える）。
【００４６】
図２０は、車１を減速させる制動トルクを後方駆動輪３から受け取るために電気機械１２が発電機として動作させられる第１の回生制動のモードを例示している。この第１の回生制動のモードにおいて、係止装置４０はギアホイール３８を補助シャフト３４に係止し、クラッチ１１は開かれ、係止装置１８及び２１は休止位置にあり、フリーホイール４３は噛み合わない（即ち、運動を伝えない）。
【００４７】
図２１は、車１を減速させる制動トルクを後方駆動輪３から受け取るために電気機械１２が発電機として動作させられる第２の回生制動のモードを例示している。この第２の回生制動のモードにおいて、係止装置４０はギアホイール３７を補助シャフト３４に係止し、クラッチ１１は閉じられ、係止装置１８及び２１は休止位置にあり、フリーホイール４３は噛み合わない（即ち、運動を伝えない）。
【００４８】
好適な実施態様によれば、車１の逆転移動を実施するために電気機械１２はエンジンとして動作させられ（電気機械１２の回転方向は容易に逆転可能である）、従って、逆転ギアはギアボックス９内に設けられない。その上、好適な実施態様によれば、ギアボックス９の及び／又は駆動装置２０のギア比を変えるためにクラッチ１１が開かれるときの後方駆動輪３への「トルク間隙」を補償するために、電気機械１２はエンジンとして動作させられる。
【００４９】
添付の図面中に例示する実施態様において、クラッチ１１は非通常位置（即ち、ギアボックス９と差動ギア２８との間でギアボックス９の二次シャフト５の下流）に配置され、そこでは、クラッチは、クランクシャフト６及びフライホイール１３に対して如何なる種類の幾何学的な制約をも保有せず、それによって、フライホイール１３での垂直容積を減少させることが可能であり、従って、その故に道路車両１の中心を下げることによって、内燃機関５を下げることが可能である。
【００５０】
図示しない異なる実施態様によれば、駆動装置２０はなく、故に、ギアは専らギアボックス９によって決定される。
【００５１】
上述の自動化手動変速機７は、制約された大きさ、重量、及び費用内で増大された数のギアを得ることを可能にすると同時に、電気機械１２が様々の機能を効果的且つ精力的に実施するよう、車１をハイブリッドにさせるために、電気機械１２が機械的に接続されるのを可能にするので、上述の自動化手動変速機７は、幾つかの利点を有する。
【００５２】
具体的には、ギアボックス９のギア比系列(gear  ration  series)を重なり合わせることによって、可変ギア比を備える駆動装置２０は乗算機(multiplier)として作用し、ギアの数が増大させられるのを可能にすると同時に、ギア１６及び１７の対の数並びにギアボックス９の係止装置１８の数を抑えるのを可能にする。例えば、添付の図面中に例示する実施態様において、２つの比の駆動装置２０は、４対のギア１６及び１７とギアボックス９を係合するための２つの装置１８のみで、８ギア自動化手動変速機７が得られるのを全体的に可能にする。駆動装置２０は、２対のギアと、係止装置２１とを含み、従って、全体的に、８ギア自動化手動変速機７は、５対のギアと３つの係止装置１８及び２１とを含む。類似の従来的な８ギア自動化手動変速機は、８対のギアと４つの係止装置とで構成される。従って、上述の自動化手動変速機７では、２対のギア（８個から６個へ）と１つの係止装置（４個から３個へ）とが省略される。
【符号の説明】
【００５３】
１      道路車両
２      前輪
３      後方駆動輪（駆動後輪）
４      原動機推進システム
５      内燃機関
６      クランクシャフト
７      自動化手動変速機（ＡＭＴ）
８      駆動シャフト
９      ギアボックス
１０    アクスルシャフト
１１    クラッチ
１２    電気機械
１３    フライホイール
１４    一次シャフト
１５    二次シャフト
１６    ギア（一次ギア）
１７    ギア（二次ギア）
１８    係止装置
１９    アクチュエータ
２０    駆動装置
２１    係止装置
２２ａ  平行シャフト
２２ｂ  平行シャフト
２３    ギアホイール
２５    ギアホイール
２６    ギアホイール
２７    アクチュエータ
２８    差動ギア
２９    入力シャフト
３０    ギアホイール
３１    ギアホイール
３２    出力シャフト
３３    アクチュエータ
３４    補助シャフト
３５    ギアホイール
３６    ギアホイール
３７    ギアホイール
３８    ギアホイール
３９    ギアホイール
４０    係止装置
４１    アクチュエータ
４２    切断装置
４３    フリーホイール（アイドルホイール）
４４    クラッチ
４５    アクチュエータ
４６    電子制御装置（ＥＣＵ）
【図１】
2014065480.tif 000003
【図２】
2014065480.tif 000004
【図３】
2014065480.tif 000005
【図４】
2014065480.tif 000006
【図５】
2014065480.tif 000007
【図６】
2014065480.tif 000008
【図７】
2014065480.tif 000009
【図８】
2014065480.tif 000010
【図９】
2014065480.tif 000011
【図１０】
2014065480.tif 000012
【図１１】
2014065480.tif 000013
【図１２】
2014065480.tif 000014
【図１３】
2014065480.tif 000015
【図１４】
2014065480.tif 000016
【図１５】
2014065480.tif 000017
【図１６】
2014065480.tif 000018
【図１７】
2014065480.tif 000019
【図１８】
2014065480.tif 000020
【図１９】
2014065480.tif 000021
【図２０】
2014065480.tif 000022
【図２１】
2014065480.tif 000023
【外国語明細書】
2014065480000001.pdf