(57)【要約】【課題】特に，エネルギ消費および，またはスポーティなドライブスタイルに関して，ハイブリッド車の特性を改善するハイブリッド駆動系を提供する。【解決手段】本発明は，内燃機関（２）と，電気機械（３０）と，クラッチ装置（１０）と，トランスミッション入力シャフト（１３）を出力シャフト（６）に連結することができ，遊星歯車機構（３３）を有する可変速トランスミッション（５）とを有するハイブリッド駆動系に関する。特に，エネルギ消費および／またはスポーティなドライブスタイルに関して，ハイブリッド駆動系を有するハイブリッド車の特性を改善するために，電気機械（３０）は，遊星歯車機構（３３）を介して，トランスミッション入力シャフト（１３）および出力シャフト（６）に連結される。【選択図】図１
2011157061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（２）と，電気機械（３０，５０）と，クラッチ装置（１０）と，トランスミッション入力シャフト（１３）を出力シャフト（６）に連結することができ，遊星歯車機構（３３，５３）を有する可変速トランスミッション（５）とを有するハイブリッド駆動系であって，前記電気機械（３０，５０）が，前記遊星歯車機構（３３，５３）を介して，前記トランミッション入力シャフト（１３）および前記出力シャフト（６）に連結されていることを特徴とするハイブリッド駆動系。
【請求項２】
前記遊星歯車機構の遊星歯車キャリア（３２，５２）が，前記電気機械（３０，５０）の駆動シャフト（３１，５１）に，それに対して回転しないように連結されていることを特徴とする，請求項１に記載のハイブリッド駆動系。
【請求項３】
前記遊星歯車機構（３３）の前記遊星歯車キャリア（３２）が，前記出力シャフト（６）に連結さ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系。
【請求項４】
前記遊星歯車機構（３３）の太陽歯車（３５）が，前記可変速トランスミッション（５）の前記トランスミッション入力シャフト（１３）に連結されていることを特徴とする，請求項３に記載のハイブリッド駆動系。
【請求項５】
前記遊星歯車機構（５３）の前記遊星歯車キャリア（５２）が，前記可変速トランスミッション（５）の副軸（１５）に連結さ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系。
【請求項６】
前記遊星歯車機構（５３）の太陽歯車（５５）が，前記出力シャフト（６）に連結されてい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系。
【請求項７】
クラッチ（５６）が，前記遊星歯車機構（５３）の前記太陽歯車（５５）と前記出力シャフト（６）との間に配置されていることを特徴とする，請求項６に記載のハイブリッド駆動系。
【請求項８】
さらなる電気機械（６０）が，前記出力シャフト（６）に連結されていることを特徴とする，請求項１〜７のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動系。
【請求項９】
さらなる電気機械が，前記内燃機関（２）に連結されてい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ハイブリッド駆動系。
【請求項１０】
前記クラッチ装置（１０）は，ダブルクラッチとして具現化され，前記可変速トランスミッション（５）は，ダブルクラッチトランスミッションとして具現化され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ハイブリッド駆動系。
【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，クラッチ装置と，トランスミッション入力シャフトを出力シャフトに連結でき，遊星歯車機構を有する可変速トランスミッションとを有するハイブリッド駆動系に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は，駆動機械，手動トランスミッション，および遊星歯車機構を有する電気力学的駆動システムを開示しており，遊星歯車機構の第１の要素は手動トランスミッションに連結され，遊星歯車機構の第２の要素は駆動機械に連結され，遊星歯車機構の第３の要素は，少なくとも１つの電気機械に連結されている。この場合に，クラッチは，遊星歯車機構を介さないように，遊星歯車キャリアと太陽歯車との間を回転可能に固定して連結する第１のシフト位置と，遊星歯車キャリアと太陽歯車との間の連結を切る第２のシフト位置とを有する。さらなる駆動系が，例えば，特許文献２〜９などの文献に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６，７１９，６５５  Ｂ２号明細書
【特許文献２】米国特許第７，４１０，４３６  Ｂ２号明細書
【特許文献３】米国特許第６，６３４，２４７  Ｂ２号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００８／０３１８７２８  Ａ１号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００８／０３１４６６１  Ａ１号明細書
【特許文献６】欧州特許出願公開第２  ０８８  ０４５  Ａ１号明細書
【特許文献７】欧州特許出願公開第２  ０８８  ０４６  Ａ１号明細書
【特許文献８】独国特許出願公開第１０  ２００６  ０３６  ７５８  Ａ１号明細書
【特許文献９】独国特許出願公開第１０  ２００７  ０５１  ９９１  Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は，特に，エネルギ消費および，またはスポーティなドライブスタイルに関して，請求項１の前掲部分によるハイブリッド駆動系を有するハイブリッド車の特性を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は，内燃機関と，電気機械と，クラッチ装置と，トランスミッション入力シャフトを出力シャフトに連結でき，遊星歯車機構を有する可変速トランスミッションとを有するハイブリッド駆動系において，電気機械が，遊星歯車機構を介してトランスミッション入力シャフトおよび出力シャフトと連結されることで達成される。その結果，内燃機関，電気機械，および出力シャフトの間の回転数比を単純な方法で変えることができる。さらに，電気機械を使用して，内燃機関の低温始動が単純な方法で可能になる。電気走行を基本として内燃機関を始動させるために，クラッチ装置がつながれる。電気機械は，好ましくは，遊星歯車機構を介してトランスミッション入力シャフトに永続的に連結されるのが好ましい。
【０００６】
ハイブリッド駆動系の１つの好ましい例示的な実施形態は，遊星歯車機構の遊星歯車キャリアが，電気機械の出力シャフトに，それに対して回転しないように連結されることを特徴とする。好ましくは，複数の遊星歯車が遊星歯車キャリアに回転可能に取り付けられ，前記遊星歯車は，太陽歯車および内歯歯車と係合する。
【０００７】
ハイブリッド駆動系のさらに好ましい例示的な実施形態は，遊星歯車機構の遊星歯車キャリアが，出力シャフトに連結されることを特徴とする。この場合に，その連結は，出力シャフトに，それに対して回転しないように連結され，遊星歯車キャリア上の歯車装置（ｔｏｏｔｈｉｎｇ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）と係合する少なくとも１つのギヤホイールを用いて行われるのが好ましい。
【０００８】
ハイブリッド駆動系のさらに好ましい例示的な実施形態は，遊星歯車機構の太陽歯車が，可変速トランスミッションのトランスミッション入力シャフトに連結されることを特徴とする。この場合に，その連結は，例えば，２つのギヤホイールを用いて行われ，それらのギヤホイールの一方は，遊星歯車機構の太陽歯車に，それに対して回転しないように連結されて，別のギヤホイールと噛み合い，この別のギヤホイールは，トランスミッション入力シャフトに，それに対して回転しないように連結される。
【０００９】
ハイブリッド駆動系のさらに好ましい例示的な実施形態は，遊星歯車機構の遊星歯車キャリアが，可変速トランスミッションの副軸に連結されることを特徴とする。遊星歯車キャリアは，例えば，ギヤホイールを使用して，副軸を介してトランスミッション入力シャフトに連結される。
【００１０】
ハイブリッド駆動系のさらに好ましい例示的な実施形態は，遊星歯車機構の太陽歯車が，出力シャフトに連結されることを特徴とする。出力シャフトへの連結は，例えば，ギヤホイールを用いて行われ，ギヤホイールの１つは，遊星歯車機構の太陽歯車に，それに対して回転しないように連結されて，別のギヤホイールと係合し，この別のギヤホイールは，出力シャフトに，それに対して回転しないように連結される。
【００１１】
ハイブリッド駆動系のさらに好ましい例示的な実施形態は，クラッチが，遊星歯車機構の太陽歯車と出力シャフトとの間に配置されることを特徴とする。遊星歯車機構の太陽歯車と出力シャフトとの間の回転可能に固定された連結は，クラッチを使用して，必要に応じて確立するか，または切り離すことができる。
【００１２】
ハイブリッド駆動系のさらに好ましい例示的な実施形態は，さらなる電気機械が，出力シャフトに連結されることを特徴とする。さらなる電気機械は，クラッチを介在させた連結でもって，遊星歯車機構の太陽歯車を介して出力シャフトに連結されるのが好ましい。さらなる電気機械およびクラッチにより，さらなる電気機械を用いたランニングスタート（ｒｕｎｎｉｎｇ  ｓｔａｒｔ）が容易に可能になる。
【００１３】
ハイブリッド駆動系のさらに好ましい例示的な実施形態は，クラッチ装置がダブルクラッチとして具現化され，可変速トランスミッションがダブルクラッチトランスミッションとして具現化されることを特徴とする。
【００１４】
可変速トランスミッションの副軸が，例えば，ギヤホイールを介して出力シャフトに連結される。
【００１５】
本発明のさらなる利点，特徴，および詳細が，図面を参照して２つの例示的な実施形態を説明した以下の記載から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電気機械を有する，第１の例示的な実施形態によるハイブリッド駆動系の概略図を示している。
【図２】さらなる電気機械を有する，図１と同様の例示的な実施形態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１および図２はそれぞれ，２つの異なる例示的な実施形態による，内燃機関２を有するハイブリッド駆動系１，４１を示している。同じ参照符号を使用して同一のまたは同様の部品を示している。以下の文中では，２つのハイブリッド駆動系１，４１の共通の特徴が最初に説明される。次いで，２つの例示的な実施形態の違いが詳細に説明される。
【００１８】
内燃機関２は，象徴的に示された駆動トルク４を出力し，この駆動トルクはトランスミッション５で変換され，象徴的に８で示すように，出力シャフト６を介して自動車の駆動ホイールに伝動される。トランスミッション５は，可変速トランスミッション，特にダブルクラッチトランスミッションとして具現化されている。
【００１９】
内燃機関２は，第２のトランスミッション入力シャフト１４に，それに対して回転しないように，第２のクラッチ１２を介して連結することができ，前記トランスミッションシャフト１４は中空シャフトとして具現化されている。トランスミッション５はまた，結合ギヤホイール１６，１７を介して出力シャフト６に連結された副軸１５を含む。
【００２０】
クラッチ装置１０は，内燃機関２とトランスミッション５との間に連結されている。クラッチ装置１０は，第１のクラッチ１１および第２のクラッチ１２のダブルクラッチとして具現化されている。内燃機関２は，トランスミッション５の第１のトランスミッション入力シャフト１３に，それに対して回転しないように，第１のクラッチ１１を介して連結することができる。
【００２１】
内燃機関２と出力シャフト６との間の様々な変速比を可能にするために，ギヤホイール対２１，２２，２３，２４を使用して，可変速トランスミッション５の４つの異なるギヤ段が形成されている。第１のトランスミッション入力シャフト１３は，２つのギヤホイール対２１，２３を介して副軸１５に連結することができる。第２のトランスミッション入力シャフト１４は，２つのギヤホイール対２２，２４を介して副軸１５に連結することができる。
【００２２】
さらに，図１に示したハイブリッド駆動系１は，駆動シャフト３１を有する電気機械３０を含む。電気機械３０の駆動シャフト３１は，遊星歯車機構３３の遊星歯車キャリア３２に，それに対して回転しないように連結されている。遊星歯車は，遊星歯車キャリア３２に回転可能に取り付けられ，内歯歯車（図示せず）および太陽歯車３５の両方と係合している。太陽歯車３５は，ギヤホイール３７に，それに対して回転しないように，連結シャフト３６を介して永続的に連結され，前記ギヤホイール３７は，第１のトランスミッション入力シャフト１３に，それに対して回転しないように連結されたさらなるギヤホイール３８と噛み合っている。遊星歯車キャリア３２は，ギヤホイール５９を介して出力シャフト６に永続的に連結されている。
【００２３】
図１に示したハイブリッド駆動系１では，電気機械３０は，遊星歯車機構３３を介して第１のトランスミッションシャフト１３および出力シャフト６に機能上永続的に連結されている。これは，内燃機関２の低温始動を単純な方法で可能にする。
【００２４】
さらに，内燃機関２，電気機械３０，および出力シャフト６の間の回転数比を単純な方法で可変にすることができる。
【００２５】
図２に示したハイブリッド駆動系４１は電気機械５０を含み，中空シャフトとして具現化された駆動シャフト５１が，その電気機械から延びている。電気機械５０の駆動シャフト５１は，遊星歯車機構５３の遊星歯車キャリア５２に，それに対して回転しないように連結されている。遊星歯車は，遊星歯車キャリア５２に回転可能に取り付けられ，内歯歯車（図示せず）および太陽歯車５５と係合している。太陽歯車５５は，２つのギヤホイール５７，５８を介して，また，クラッチ５６を使用して，出力シャフト６に連結することができる。遊星歯車キャリア５２は，歯車対２３を構成するギヤホイール３９，４０を介して，第１のトランスミッション入力シャフト１３に永続的に連結されている。 
【００２６】
ハイブリッド駆動系４１は，駆動シャフト６１がそこから突出するさらなる電気機械６０を含み，前記駆動シャフト６１は，中空シャフトとして具現化された，電気機械５０の駆動シャフト５１を貫通し，遊星歯車機構５３の太陽歯車５５は，駆動シャフト６１に，それに対して回転しないように取り付けられている。さらなる電気機械６０の駆動シャフト６１は，クラッチ５６および２つのギヤホイール５７，５８を介して，出力シャフト６に連結することができる。
【００２７】
クラッチ５６がギヤホイール５７，５８を介してつながると，さらなる電気機械６０を使用して，自動車の駆動ホイールを駆動することができる。これは，特に，ランニングスタート，すなわち，クラッチ５６がつながる前に，内燃機関２の回転数を上げることを可能にする。代替案として，またはこれに追加して，内燃機関２に機能上連結されたさらなる電気機械（図示せず）を設けて，内燃機関を始動させることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  ハイブリッド駆動系
２  内燃機関
５  可変速トランスミッション
６  出力シャフト
１０  クラッチ装置
１３  トランスミッション入力シャフト
３０  電気機械
３３  遊星歯車機構
４１  ハイブリッド駆動系
５０  電気機械
５３  遊星歯車機構
【図１】
2011157061.tif 000003
【図２】
2011157061.tif 000004
【外国語明細書】
2011157061000001.pdf