(57)【要約】【課題】無段調節可能な変速比を有する伝動装置の使用可能性を拡張する。【解決手段】原動機と相対回動不能に結合するための駆動軸２が設けられており、該駆動軸が分配伝動装置１２を介して無段変速機４の両軸１４，１６に結合されており、パラレルシフト伝動装置２０が設けられており、該パラレルシフト伝動装置の複数の入力軸１８，２２が各１つのクラッチＫ１３，Ｋ２Ｒを介して無段変速機４の各１つの軸と連結可能であり、パラレルシフト伝動装置の出力軸が、出力分岐された伝動装置の被駆動軸１０を形成しており、少なくとも２つの変速範囲が、パラレルシフト伝動装置２０の１つの入力軸とパラレルシフト伝動装置２０の出力軸との間の変速比によってのみ互いに異なっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段調節可能な変速比を有する複数の変速範囲を備えた、出力分岐された伝動装置であって、原動機と相対回動不能に結合するための駆動軸（２）が設けられており、該駆動軸（２）が分配伝動装置（１２）を介して無段変速機（４）の両軸（１４，１６）に結合されており、パラレルシフト伝動装置（２０）が設けられており、該パラレルシフト伝動装置（２０）の複数の入力軸（１８，２２）が各１つのクラッチ（Ｋ１３，Ｋ２Ｒ）を介して無段変速機（４）の各１つの軸と連結可能であり、パラレルシフト伝動装置（２０）の出力軸が、出力分岐された伝動装置の被駆動軸（１０）を形成している形式のものにおいて、少なくとも２つの変速範囲が、パラレルシフト伝動装置（２０）の１つの入力軸とパラレルシフト伝動装置（２０）の出力軸との間の変速比によってのみ互いに異なっていることを特徴とする、無段調節可能な変速比を有する複数の変速範囲を備えた、出力分岐された伝動装置。
【請求項２】
分配伝動装置（１２）が遊星歯車伝動装置（３４）を有している、請求項１記載の出力分岐された伝動装置。
【請求項３】
一方のクラッチを閉じ、かつパラレルシフト伝動装置の一方の入力軸とパラレルシフト伝動装置の出力軸との間の歯車噛合いを変えることにより、変速範囲Ｉおよび変速範囲ＩＩＩが切換可能であり、他方のクラッチを閉じ、かつパラレルシフト伝動装置の他方の入力軸とパラレルシフト伝動装置の出力軸との間の歯車噛合いを変えることにより、変速範囲ＩＩおよび変速範囲Ｒが切換可能である、請求項１または２記載の出力分岐された伝動装置。
【請求項４】
パラレルシフト伝動装置（２０）の出力軸が、変速範囲Ｉ，Ｒおよび／または変速範囲ＩＩ，ＩＩＩのために使用される歯車（２８）を有している、請求項３記載の出力分岐された伝動装置。
【請求項５】
パラレルシフト伝動装置（２０）が、逆値変速比、特に約２、約１および約１／２の値を持って形成されている、請求項３または４記載の出力分岐された伝動装置。
【請求項６】
パラレルシフト伝動装置（２０）のシフトアクチュエータが、パラレルシフト伝動装置の全てのシフトスリーブを操作するシフトドラムまたは回転スプール式アクチュエータとして形成されているか、または複数のシフトスリーブを有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の出力分岐された伝動装置。
【請求項７】
遊星歯車伝動装置（３４）が、内歯歯車なしのプラス伝動装置として形成されている、請求項２から６までのいずれか１項記載の出力分岐された伝動装置。
【請求項８】
遊星歯車伝動装置（３４）がプラス伝動装置として形成されており、該プラス伝動装置のプラネタリキャリヤ自体が、外歯歯列を備えた歯車として形成されている、請求項２から６までのいずれか１項記載の出力分岐された伝動装置。
【請求項９】
特に請求項１から８までのいずれか１項記載の出力分岐された伝動装置に用いられるパラレルシフト伝動装置において、当該パラレルシフト伝動装置が、各１つのクラッチ（Ｋ１３，Ｋ２Ｒ）を介して選択的に駆動可能な２つの入力軸（１８，２２）を有しており、該入力軸（１８，２２）が、それぞれ少なくとも１つの歯車セット（２４３，２８；２４１，３０；２４２，２８，２４Ｒ、３０）を介して被駆動軸（１０）と回転係合状態にもたらされるようになっており、該被駆動軸（１０）に相対回動不能に結合された歯車（３０）との間に中間歯車（３２１）が配置されていることにより、後退ギヤ段が形成されていることを特徴とするパラレルシフト伝動装置。
【請求項１０】
特に請求項１から８までのいずれか１項記載の出力分岐された伝動装置に用いられるパラレルシフト伝動装置において、当該パラレルシフト伝動装置が、各１つのクラッチ（Ｋ１３，Ｋ２Ｒ）を介して選択的に駆動可能な２つの入力軸（１８，２２）を有しており、該入力軸（１８，２２）が、それぞれ少なくとも１つの歯車セット（２４３，２８；２４１，３０；２４２，２８，２４Ｒ、３０）を介して被駆動軸（１０）と回転係合状態にもたらされるようになっており、閉じられた対応するクラッチ（Ｋ２Ｒ）を介して駆動される一方の入力軸（２２）に相対回動不能に結合された歯車（２４Ｒ）が、他方の入力軸（１８）に相対回動不能に結合された付加歯車（３２２）と噛み合っていて、他方の入力軸（１８）が前進ギヤ段歯車セット（２４１，３０）を介して被駆動軸（１０）に相対回動不能に結合されていることにより、後退ギヤ段が形成されていることを特徴とするパラレルシフト伝動装置。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか１項記載の出力分岐された伝動装置を運転するための方法において、相応するクラッチ切換の前にパラレルシフト伝動装置（２０）を切り換えることによって新しい変速範囲を入れることを特徴とする、出力分岐された伝動装置を運転するための方法。
【請求項１２】
請求項３記載の出力分岐された伝動装置を運転するための方法において、車両が停止していて、かつセレクトレバーがニュートラル位置を占めている状態で、両クラッチ（Ｋ１３，Ｋ２Ｒ）を開き、変速範囲ＩおよびＲを入れることを特徴とする、出力分岐された伝動装置を運転するための方法。
【請求項１３】
請求項３記載の出力分岐された伝動装置を運転するための方法において、セレクトレバーがＲ位置を占めている状態で、パラレルシフト伝動装置で変速範囲Ｉを入れたままにすることを特徴とする、出力分岐された伝動装置を運転するための方法。
【請求項１４】
無段調節可能な変速比を有する複数の変速範囲を備えた、出力分岐された伝動装置であって、
−原動機と相対回動不能に結合するための駆動軸（２）が設けられており、該駆動軸（２）が分配伝動装置（１２）を介して無段変速機（４）の両軸（１４，１６）に結合されており、
−少なくとも２つのクラッチ（Ｋ１３，Ｋ２Ｒ）が設けられており、該クラッチによって、無段変速機（４）の両軸がそれぞれ、出力分岐された伝動装置の駆動軸（２）と連結可能であり、
−分配伝動装置（１２）に結合された一方の軸で有効となるトルクを検出し、かつ無段変速機（４）の少なくとも１つの可動プーリ部で有効となる基本圧着力を制御するためのトルクセンサ装置（４０）が設けられている
ことを特徴とする、無段調節可能な変速比を有する複数の変速範囲を備えた、出力分岐された伝動装置。
【請求項１５】
無段調節可能な変速比を有する複数の変速範囲を備えた、出力分岐された伝動装置に設けられた無段変速機（４）の円錐形プーリと巻掛け手段との間の圧着力を制御するための方法において、出力分岐された伝動装置の駆動軸（２）で有効となるトルクを測定し、該有効トルクに相応して基本圧着力を制御することを特徴とする、出力分岐された伝動装置に設けられた無段変速機の円錐形プーリと巻掛け手段との間の圧着力を制御するための方法。
【請求項１６】
基本圧着力を検出して、各変速範囲の間の切換のために設けられたクラッチの圧力を開ループ式または閉ループ式に制御するために使用する、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
無段変速機（４）の、分配伝動装置に結合された軸で有効となるトルクを検出しかつ無段変速機（４）の少なくとも１つの可動プーリ部で有効となる基本圧着力を制御するためのトルクセンサ装置を備えた、無段調節可能な変速比を有する複数の変速範囲を備えた、出力分岐された伝動装置における無段変速機（４）の円錐形プーリと巻掛け手段との間の圧着力を制御するための方法において、基本圧着力を検出して、全圧着力のために寄与する別の圧力を制御するために使用することを特徴とする、出力分岐された伝動装置における無段変速機の円錐形プーリと巻掛け手段との間の圧着力を制御するための方法。
【請求項１８】
付加的に、
−駆動・発電のための電気機械（６１）が設けられており、
−該電気機械に相対回動不能に結合されたクラッチ（ＫＢ）が設けられており、該クラッチの連結された状態では電気機械が、やはりそれ自体相対回動不能な伝動装置構造に相対回動不能に結合されており、該クラッチの連結されていない状態では電気機械が操作されることにより、伝動装置全体が、拡張された運転範囲を有している、
請求項１、２、３、４、５、６、７、８または１４記載の出力分岐された伝動装置。
【請求項１９】
付加的に、
−別の遊星歯車伝動装置（６０）が設けられており、該遊星歯車伝動装置（６０）の１つのコンポーネントに電気機械が相対回動不能に結合されており、該遊星歯車伝動装置（６０）がクラッチ（ＫＢ）によってブロック化もしくはロックされるようになっており、ロックされた状態では電気機械が、やはりそれ自体相対回動不能な伝動装置構造に相対回動不能に結合されており、ロックされていない状態では電気機械が操作されることにより、伝動装置全体が、拡張された運転範囲を有している、
請求項１８記載の出力分岐された伝動装置。
【請求項２０】
請求項１８記載の出力分岐された伝動装置を運転するための方法において、車両の停止状態で、車両の駆動原動機により、出力分岐された伝動装置を介して電気機械（６１）を駆動し、これにより電気的な出力を発生させ、伝動装置の摩擦クラッチと、無段変速機（４）の変速比と、電気機械（６１）とを、伝動装置出力側にトルクが発生するように制御し、ただしクラッチの摩擦出力が電気機械のジェネレータ出力よりも小さくなるようにすることを特徴とする、出力分岐された伝動装置を運転するための方法。
【請求項２１】
無段可変の変速比を有する伝動装置において、
入力軸（１０４）と出力軸（１１０）とを備えた無段変速機（Ｖａｒ）が設けられており、該出力軸の変速比が無段調節可能であり、
第１の遊星歯車伝動装置（Ｐ１）が設けられており、該第１の遊星歯車伝動装置（Ｐ１）が駆動軸（１０２）と無段変速機（Ｖａｒ）の入力軸（１０４）と結合軸（１０６）とに結合されており、
第２の遊星歯車伝動装置（Ｐ２）が設けられており、該第２の遊星歯車伝動装置（Ｐ２）が無段変速機の出力軸（１１０）と被駆動軸（１０８）とに結合されており、
電気機械が設けられており、該電気機械が前記結合軸に相対回動不能に結合されている
ことを特徴とする、無段可変の変速比を有する伝動装置。
【請求項２２】
駆動軸（１０２）がクラッチ（Ｄ）を介して第１の遊星歯車伝動装置（Ｐ１）と連結可能であり、かつ別のクラッチ（Ｒ）を介して無段変速機の入力軸（１０４）と連結可能である、請求項２１記載の伝動装置。
【請求項２３】
第１の遊星歯車伝動装置（Ｐ１）でプラネタリキャリヤがクラッチ（Ｄ）を介して駆動軸（１０２）に結合されており、太陽歯車が無段変速機の入力軸（１０４）に結合されており、内歯歯車が結合軸（１０６）に結合されている、請求項２２記載の伝動装置。
【請求項２４】
第１の遊星歯車伝動装置（Ｐ１）では内歯歯車がクラッチ（Ｄ）に結合されており、太陽歯車が入力軸（１０４）に結合されており、プラネタリキャリヤが前記結合軸（１０６）に結合されており、第２の遊星歯車伝動装置（Ｐ２）ではプラネタリキャリヤが前記結合軸（１０６）に結合されており、太陽歯車が出力軸（１１０）に結合されており、内歯歯車が被駆動軸（１０８）に結合されている、請求項２２記載の伝動装置。
【請求項２５】
ブレーキ（Ｂ）が設けられており、該ブレーキ（Ｂ）によって結合軸（１０６）が制動固定可能である、請求項２１から２４までのいずれか１項記載の伝動装置。
【請求項２６】
少なくとも１つの摩擦クラッチが設けられており、該摩擦クラッチの操作状態により、結合軸と電気機械との間の変速比が設定されている、請求項２１から２５までのいずれか１項記載の伝動装置。
【請求項２７】
請求項２１または２２記載の伝動装置を運転するための方法において、前記遊星歯車伝動装置のうちの一方をブロック化もしくはロックすることにより、特にクラッチ（Ｄ）とクラッチ（Ｒ）とを同時に閉じることにより、出力分岐された走行範囲を形成することを特徴とする、伝動装置を運転するための方法。
【請求項２８】
請求項２５または２６記載の伝動装置を運転するための方法において、駆動軸（１０２）が回転駆動されていてかつ被駆動軸（１０８）が停止している状態で、ブレーキ機能の制御および／または電気機械のジェネレータトルクの制御により、クリーピングトルクを調節することを特徴とする、伝動装置を運転するための方法。
【請求項２９】
無段変速機を、車両停止状態においてかつブレーキおよび／または電気機械のジェネレータトルクを介して制御されたクリーピングトルクにおいて調節する、請求項２６記載の方法。
【請求項３０】
請求項２１記載の伝動装置を運転するための方法において、伝動装置の変速比が結合軸（１０６）の回転数とは無関係となる無段変速機の変速比の近傍で、結合軸の回転数を電気機械によって、無段変速機の巻掛け手段の損傷低減が得られる範囲で無段変速機が回転するように調節することを特徴とする、伝動装置を運転するための方法。
【請求項３１】
請求項２１記載の伝動装置を運転するための方法において、電気機械の回転数を制御することにより、伝動装置全体の変速レンジを向上させることを特徴とする、伝動装置を運転するための方法。
【請求項３２】
請求項１９または２１記載の伝動装置であって、該伝動装置が、２つの変速範囲の間での切換のための少なくとも１つのクラッチを有している形式の伝動装置を運転するための方法において、変速範囲の間での切換を電気機械の回転数の制御下に行うことを特徴とする、伝動装置を運転するための方法。
【請求項３３】
請求項２１記載の伝動装置を運転するための方法において、該伝動装置のエンジンブレーキ運転で、電気機械の回転数を、無段変速機の変速比の調節によって制御しかつ特に高めることを特徴とする、伝動装置を運転するための方法。
【請求項３４】
請求項１８または２１記載の伝動装置を運転するための方法において、駆動軸を駆動するための駆動原動機の始動を電気機械によって行い、そして電気機械の始動後に駆動原動機を伝動装置に連結することを特徴とする、伝動装置を運転するための方法。
【請求項３５】
駆動原動機が運転していない状態で電気機械が少なくとも１つのポンプを駆動するようになっている、請求項１８または２１記載の伝動装置。
【請求項３６】
請求項３５記載の出力分岐された伝動装置を運転するための方法。
【請求項３７】
駆動原動機の停止状態で電気機械により少なくとも１つのポンプを駆動し、これによりクラッチ操作またはブレーキ操作もしくは無段変速機圧着のような操作の補助力を形成する、請求項３６記載の方法。
【請求項３８】
駆動原動機が、増速運転後に少なくとも１つの補助力の形成を引き受ける、請求項３６または３７記載の方法。
【請求項３９】
補助力形成の引受けを、フリーホイール装置の取り入れ下に行う、請求項３８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段調節可能な変速比を有する複数の変速範囲を備えた、出力分岐された伝動装置（leistungsverzweigt. Getriebe）ならびに特にこのような伝動装置で使用するためのパラレルシフト伝動装置（Parallelschaltgetriebe）に関する。
【０００２】
本発明はさらに、出力分岐された伝動装置を運転するための方法に関する。付加的に本発明は、このような出力分岐された伝動装置におけるバリエータもしくは無段変速機（Variator）の円錐形プーリと巻掛け手段との間の圧着圧もしくは圧着力を制御するための方法に関する。本発明はさらに、付加的に電気機械を有するこのような伝動装置に関する。同じく本発明は、車両停止状態でこのような伝動装置の出力トルクを損失少なく形成するための方法ならびに無段可変の変速比を有する、電気機械を備えた伝動装置を運転するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
連続的に調節可能な変速比を有する自動的な伝動装置は、高い走行快適性が得られるという理由だけでなく、自動車における遊星歯車セットを用いて作動する慣用の自動的な伝動装置に比べて減じられた燃料消費量が得られるという理由からも、ますます重要となりつつある。このような伝動装置は、たとえばバリエータ、つまり無段変速機を有しており、この無段変速機は巻掛け手段により巻き掛けられた２つの円錐形プーリ対により形成されており、この場合、円錐形プーリ対の個々の円錐形プーリ部の間の間隔、つまり「プーリ溝幅」は、変速比調節のために互いに逆向きに調節可能となる。
【０００４】
このような無段変速機の問題は、その制限された変速比調節範囲ならびに制限されたトルク伝達能力にある。伝動装置変速スプレッド幅もしくは伝動装置変速レンジ（Getriebespreizung）、つまりローギヤ段とトップギヤ段の変速比の比を拡大するため、ひいては変速比調節範囲およびトルク伝達能力を増大させるためには、出力分岐された自動的な伝動装置が提供されている。この出力分岐された自動的な伝動装置では、無段変速機が少なくとも１つのクラッチを介して種々異なる形式で歯車伝動装置に結合可能となる。この場合、無段変速機の調節範囲は伝動装置全体の変速比の変化時にクラッチ位置に応じて一方の方向または他方の方向に走破されるので、場合によっては無段変速機変速レンジが減じられると同時に、増大された伝動装置変速レンジが得られる。さらに、無段変速機は少なくとも出力分岐された伝動装置、つまり駆動トルクの一部が無段変速機に対して並列にクラッチを介して直接に歯車伝動装置または被駆動部に伝達されるような伝動装置では、全ての駆動トルクを伝達する必要はなくなるので、これにより、伝動装置のトルク伝達能力は増大される。
【０００５】
図１には、公知の出力分岐された伝動装置の第１の構成の基本構造が示されている。
【０００６】
原動機（図示しない）により生ぜしめられた、駆動軸２へ伝達された駆動トルクは一方では直接にバリエータもしくは無段変速機４へ、他方ではクラッチ６を介して、合算伝動装置（Summiergetriebe）またはカップリング伝動装置として形成された歯車伝動装置８へ伝達される。この歯車伝動装置８の１つの入力側は無段変速機４の出力側に結合されており、歯車伝動装置８の出力側は被駆動軸１０によって形成されており、この被駆動軸１０により車両が駆動される。図１に示した基本構造を有する出力分岐された伝動装置の特色は、無段変速機４が、分岐されていない範囲（クラッチ６の開放状態）では全原動機トルクを伝達しなければならず、したがって無段変速機４が、相応して高いトルクおよび高い回転数に合わせて設計されていなければならないことにある。このことは大きな手間を意味する。このような構造の公知の出力分岐された伝動装置は、７の最大レンジと約５００Ｎｍのトルク伝達能力とを有している。
【０００７】
図２には、出力分岐された伝動装置の基本構造の変化形が示されている。この基本構造では、駆動軸２が直接に入力側の分配伝動装置１２、たとえば遊星歯車伝動装置を駆動する。この分配伝動装置は２つの出力側を有しており、一方の出力側は無段変速機４に、他方の出力側はクラッチ６を介して被駆動軸１０にそれぞれ結合されている。被駆動軸１０は付加的に無段変速機４の出力側と相対回動不能に係合している。この構成の場合にも、クラッチ６が開放されている状態では無段変速機４が全原動機出力を伝達しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、無段調節可能な変速比を有する伝動装置の使用可能性を拡張することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題を解決するための第１の手段は、無段調節可能な変速比を有する複数の変速範囲を備えた、出力分岐された伝動装置であって、原動機と相対回動不能に結合するための駆動軸が設けられており、該駆動軸が分配伝動装置を介して無段変速機の両軸に結合されており、パラレルシフト伝動装置が設けられており、該パラレルシフト伝動装置の複数の入力軸が各１つのクラッチを介して無段変速機の各１つの軸と連結可能であり、パラレルシフト伝動装置の出力軸が、出力分岐された伝動装置の被駆動軸を形成している形式のものにおいて、少なくとも２つの変速範囲が、パラレルシフト伝動装置の１つの入力軸とパラレルシフト伝動装置の出力軸との間の変速比によってのみ互いに異なっていることを特徴とする、無段調節可能な変速比を有する複数の変速範囲を備えた、出力分岐された伝動装置によって得られる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による伝動装置は、その構造自体公知であるパラレルシフト伝動装置（しばしば「ツインクラッチ伝動装置」とも呼ばれる）の組込みにより、最適な設計を可能にしかつ無段変速機の負荷軽減を可能にする複数の変速範囲を有している。伝動装置のトルク伝達能力を、たとえば３００Ｎｍの無段変速機容量において５００Ｎｍよりも上にまで高めることができる。本発明による伝動装置の操作は、無段変速機の変速比の制御、両クラッチの制御およびパラレルシフト伝動装置のギヤ段の自体公知の切換を介して行われる。この切換は、複雑でなく操作され得るつめ切換装置を介して可能となる。
【００１１】
分配伝動装置が遊星歯車伝動装置を有していると有利である。
【００１２】
本発明の別の有利な構成では、一方のクラッチを閉じ、かつパラレルシフト伝動装置の一方の入力軸とパラレルシフト伝動装置の出力軸との間の歯車噛合いを変えることにより、変速範囲Ｉおよび変速範囲ＩＩＩが切換可能であり、他方のクラッチを閉じ、かつパラレルシフト伝動装置の他方の入力軸とパラレルシフト伝動装置の出力軸との間の歯車噛合いを変えることにより、変速範囲ＩＩおよび変速範囲Ｒが切換可能である。パラレルシフト伝動装置の拡張により、一層多くの変速範囲への拡張が可能となる。
【００１３】
パラレルシフト伝動装置の出力軸が、変速範囲Ｉ，Ｒおよび／または変速範囲ＩＩ，ＩＩＩのために使用される歯車を有していると有利である。これによって、伝動装置の構成部分点数が減じられる。
【００１４】
パラレルシフト伝動装置が、逆値変速比（Kehrwertuebersetzungen）、特に約２、約１および約１／２の値を持って形成されていることにより、種々異なるコンポーネントもしくは歯車の数の一層の低減を達成することができる。なぜならば、このことは無段変速機の変速レンジに対する良好な適合を生ぜしめるからである。
【００１５】
パラレルシフト伝動装置のシフトアクチュエータが、パラレルシフト伝動装置の全てのシフトスリーブを操作するシフトドラムまたは回転スプール式アクチュエータとして形成されていると有利である。
【００１６】
さらに、遊星歯車伝動装置が、インターナルギヤもしくは内歯歯車なしの加算伝動装置もしくはプラス伝動装置（Plusgetriebe）として形成されているか、またはプラネタリキャリヤ自体が、外歯歯列を備えた歯車として形成されていると有利である。
【００１７】
有利には上で述べた伝動装置において使用され得るようなパラレルシフト伝動装置は、各１つのクラッチを介して選択的に駆動可能な２つの入力軸を有している。両入力軸は、それぞれ少なくとも１つの歯車セットを介して被駆動軸と回転係合可能であり、この場合、被駆動軸に相対回動不能に結合された歯車との間に中間歯車が配置されていることにより、後退ギヤ段が形成されている。
【００１８】
パラレルシフト伝動装置の別の構成では、パラレルシフト伝動装置が、各１つのクラッチを介して選択的に駆動可能な２つの入力軸を有しており、両入力軸はそれぞれ少なくとも１つの歯車セットを介して被駆動軸と回転係合可能であり、この場合、閉じられた対応するクラッチを介して駆動される一方の入力軸に相対回動不能に結合された歯車が、他方の入力軸に相対回動不能に結合された付加歯車と噛み合っていて、他方の入力軸が前進ギヤ段歯車セットを介して被駆動軸に相対回動不能に結合されていることにより、後退ギヤ段が形成されている。
【００１９】
出力分岐された伝動装置を運転する場合には、相応するクラッチ切換のずっと前にパラレルシフト伝動装置を切り換えることによって新しい変速範囲が入れられると有利である。
【００２０】
さらに、車両が停止していて、かつセレクトレバーがニュートラル位置を占めている状態で、両クラッチを開き、変速範囲ＩおよびＲを入れておくことが有利である。これにより、一方のクラッチを閉じることによって直ちに適正な方向に発進することができる。
【００２１】
無段変速機における円錐形プーリと巻掛け手段との間の圧着力を制御するためには、しばしば巻掛け手段により伝達されるトルクが使用される。このトルクは複数の変速範囲を有するこのような出力分岐された伝動装置では、各変速範囲の間での切換時に逆転するので、制御弁の、前記トルクに関連した任意の大きさの開放により圧着力を制御するトルクセンサ（Drehmomentfuehler）の使用は困難となり、そしてその急激なたるみ（Umschlaglose）に基づき切換点における快適性に不都合な影響を与える恐れがある。
【００２２】
したがって、本発明によれば、無段調節可能な変速比を有する複数の変速範囲を備えた、出力分岐された伝動装置であって、原動機と相対回動不能に結合するための駆動軸が設けられており、該駆動軸が分配伝動装置を介して無段変速機の両軸に結合されており、少なくとも２つのクラッチが設けられており、該クラッチによって、無段変速機の両軸がそれぞれ、出力分岐された伝動装置の被駆動軸と連結可能であり、駆動軸もしくは分配伝動装置に結合された一方の軸で有効となるトルクを検出し、かつ無段変速機の少なくとも１つの可動プーリ部で有効となる基本圧着力を制御するためのトルクセンサ装置が設けられていることを特徴とする、無段調節可能な変速比を有する複数の変速範囲を備えた、出力分岐された伝動装置が提供される。
【００２３】
こうして、入力トルクに関連した基本押圧力を、構造自体は公知であるトルクセンサ装置によって形成することができる。
【００２４】
さらに、無段調節可能な変速比を有する複数の変速範囲を備えた、出力分岐された伝動装置における無段変速機の円錐形プーリと巻掛け手段との間の圧着力を制御するための方法において、出力分岐された伝動装置の駆動軸で有効となるトルクを測定し、該有効トルクに相応して少なくとも１つの基本圧着力を制御することを特徴とする、出力分岐された伝動装置における無段変速機の円錐形プーリと巻掛け手段との間の圧着力を制御するための方法が有利である。
【００２５】
前記方法は、基本圧着力が検出されて、所要の全圧着力のために働く別の圧力を制御するために使用されるように実施されると有利である。
【００２６】
本発明によるさらに別の方法では、基本圧着力が検出されて、各変速範囲の間の切換のために設けられたクラッチの圧力を開ループ式または閉ループ式に制御するために使用される。
【００２７】
前で説明したような出力分岐された伝動装置が付加的に電気的な駆動／ジェネレータ機械と別のクラッチとを有していると、種々の点で有利である。このクラッチはたとえば、電気機械に相対回動不能に結合された１つのコンポーネントを備えた別の遊星歯車伝動装置をブロック化（verblocken）もしくはロックするために働くことができる。この場合、ブロック化もしくはロックされた状態では電気機械が伝動装置構造に相対回動不能に結合されており、ブロック化されていない状態では電気機械が操作されることにより、伝動装置全体が、拡張された運転範囲を有している。しかしこのクラッチは、相対回動不能な結合が開放されることにより、出力分岐を解除するためにしか働かなくてもよい。
【００２８】
付加的な電気機械は、電気機械およびロッククラッチの制御に応じて、多数の別の運転状態を可能にする。たとえば、車両が停止している状態でクリーピング（Ankriechen）が望まれる場合には、損失出力を減少させることができる。
【００２９】
このような出力分岐された伝動装置を運転するための有利な方法では、車両の停止状態で、出力分岐された伝動装置を介して車両の駆動原動機が電気機械を駆動するようになっている。これにより電気的な出力が発生させられ、伝動装置の摩擦クラッチと、無段変速機の変速比と、電気機械とが、伝動装置出力側にトルクが発生するように制御され、ただしクラッチの摩擦出力は電気機械のジェネレータ出力よりも小さい。こうして伝動装置出力側に形成されたトルクは、具体的には内燃機関とジェネレータとの間の伝動装置変速比の支持トルクである。すなわち、伝動装置出力側におけるこのトルクは理想的事例では、始動クラッチにおける摩擦スリップなしに形成されて、始動のために使用され得る。
【００３０】
さらに、無段可変の変速比を有する伝動装置において、入力軸と出力軸とを備えた無段変速機が設けられており、該出力軸の変速比が無段調節可能であり、第１の遊星歯車伝動装置が設けられており、該第１の遊星歯車伝動装置が駆動軸と無段変速機の入力軸と結合軸とに結合されており、第２の遊星歯車伝動装置が設けられており、該第２の遊星歯車伝動装置が無段変速機の出力軸と被駆動軸とに結合されており、電気機械が設けられており、該電気機械が前記結合軸に相対回動不能に結合されていることを特徴とする、無段可変の変速比を有する伝動装置によって、本発明に課せられた上記課題の別の解決手段が得られる。
【００３１】
たとえば円錐形プーリ式巻掛け伝動装置または摩擦車伝動装置として形成されていてよい無段変速機と、有利にはモータ運転モードとジェネレータ運転モードとにおいて運転可能である電気機械が「伝動装置の内部」に配置されていることが、本発明による伝動装置構造の重要な性質となる。
【００３２】
駆動軸がクラッチを介して第１の遊星歯車伝動装置と連結可能であり、かつ別のクラッチを介して無段変速機の入力軸と連結可能であると有利である。
【００３３】
本発明による伝動装置の有利な構成では、第１の遊星歯車伝動装置ではインターナルギヤもしくは内歯歯車がクラッチに結合されており、サンギヤもしくは太陽歯車が入力軸に結合されており、プラネタリキャリヤが結合軸に結合されており、第２の遊星歯車伝動装置ではプラネタリキャリヤが結合軸に結合されており、太陽歯車が出力軸に結合されており、内歯歯車が被駆動軸に結合されている。
【００３４】
本発明による伝動装置の択一的な別の有利な構成では、第１の遊星歯車伝動装置ではプラネタリキャリヤが駆動軸に結合されており、太陽歯車が無段変速機の入力軸に結合されており、内歯歯車が結合軸に結合されており、第２の遊星歯車伝動装置ではプラネタリキャリヤが被駆動軸に結合されており、太陽歯車が無段変速機の出力軸に結合されており、内歯歯車が結合軸に結合されている。この伝動装置は、第２の遊星歯車伝動装置が導入されると、図３に示した本発明による構造の拡張形となる。
【００３５】
当該伝動装置がブレーキを有していて、該ブレーキによって電気機械のロータが制動固定可能（festbremsbar）であると有利である。
【００３６】
本発明による伝動装置は多数の運転状態を可能にし、かつ種々異なる方法により制御され得る。
【００３７】
本発明による伝動装置を運転するための有利な方法では、両クラッチを同時に閉じることにより、出力分岐された走行範囲が形成される。
【００３８】
駆動軸が回転駆動されていて、かつ被駆動軸が停止している状態で、ブレーキの制御および／または電気機械のジェネレータトルクの制御により、クリーピングトルクが調節されると有利である。
【００３９】
無段変速機は、車両停止状態においてかつブレーキおよび／または電気機械のジェネレータトルクを介して制御されたクリーピングトルクにおいて調節され得る。
【００４０】
本発明による伝動装置では、伝動装置の変速比が結合軸の回転数とは無関係となるように無段変速機の変速比を調節することができる。また結合軸の回転数は電気機械によって、無段変速機の巻掛け手段の損傷低減が得られる範囲で無段変速機が回転するように調節される。
【００４１】
さらに、電気機械の回転数を制御することにより、無段変速機の変速レンジを向上させることが可能になる。
【００４２】
伝動装置が、２つの変速範囲の間での切換のための少なくとも１つの付加的なクラッチを有していると、変速範囲の間での切換を電気機械の回転数の制御下に行うことができるので有利である。
【００４３】
本発明による伝動装置を用いると、該伝動装置のエンジンブレーキ運転において、電気機械の回転数を、無段変速機の変速比の調節によって制御しかつこれにより車両の制動時に放出される機械的なエネルギを電気エネルギの形で良好な効率で蓄えることが可能となる。
【００４４】
本発明による伝動装置の駆動軸を駆動するための駆動原動機の始動は電気機械によって行うことができる。この場合、電気機械の始動後に駆動原動機が伝動装置に連結される。図１２〜図１４または図２２に示した構造では、この連結がクラッチＫＢの操作により行われる。
【００４５】
駆動原動機がまだ運転していない状態で電気機械が、車両パワートレーンの相応するシステムに給圧するためのハイドロリックポンプを駆動するようになっていると有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下に、本発明の実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。
【００４７】
図３には、本発明による伝動装置の基本構造の１例が概略的に図示されている。図３に示したように、出力分岐された伝動装置の、駆動原動機（図示しない）に結合された駆動軸２は、分配伝動装置１２の入力軸を形成している。この分配伝動装置１２の出力軸は無段変速機４の軸１４，１６と相対回動不能に結合されている。無段変速機４の軸１４はクラッチＫ１３を介してＰＳＧ（パラレルシフトギヤボックス）もしくはパラレルシフト伝動装置２０の入力軸１８に結合されている。無段変速機４の軸１６は別のクラッチＫ２Ｒを介してパラレルシフト伝動装置２０の別の入力軸２２に結合されている。
【００４８】
「ツインクラッチギヤボックス」（Doppelkupplungsgetriebe）とも呼ばれるパラレルシフト伝動装置２０の入力軸１８には、２つの歯車２４３，２４１が配置されている。両歯車２４３，２４１はシフト機構２６を介して自体公知の形式で２つの歯車２８，３０のそれぞれ１つと噛合い可能であり、この場合、パラレルシフト伝動装置２０の入力軸１８と被駆動軸１０との間に相対回動不能な連結が形成される。
【００４９】
同様に、パラレルシフト伝動装置２０の入力軸２２に配置された歯車２４２，２４Ｒは自体公知のシフト機構３１を介して両歯車２８，３０のそれぞれ１つと噛合い可能であり、この場合、入力軸２２と被駆動軸１０との間に相対回動不能な連結が形成される。
【００５０】
図示の例では、歯車２４１，と歯車３０とを介して入力軸１８と被駆動軸１０とが相対回動不能に連結されている場合には変速段Ｉが接続されており、歯車２４３と歯車２８とを介して入力軸１８と被駆動軸１０とが相対回動不能に連結されている場合には変速段ＩＩが接続されており、歯車２４２と歯車２８とを介して入力軸２２と被駆動軸１０とが相対回動不能に連結されている場合には変速段ＩＩＩが接続されており、歯車２４Ｒと歯車３０とを介して入力軸２２と被駆動軸１０とが相対回動不能に連結されている場合には後退走行段Ｒが接続されており、この後退走行段Ｒでは自体公知の形式で中間歯車が有効になる。クラッチＫ１３が閉じられている状態では、変速範囲Ｉまたは変速範囲ＩＩＩのいずれか一方が作動されており、クラッチＫ２Ｒが閉じられている状態では、変速範囲ＩＩまたは後退走行段Ｒのいずれか一方が作動されている。
【００５１】
シフト機構２６，３１は、つめシフト装置として単純に、しかも場合によっては同期化機構を備えて形成されていてよい。操作のためには、自体公知のアクチュエータ、たとえばシフトドラムアクチュエータが適している。このシフトドラムアクチュエータは回転運動からシフト機構２６，３１の両シフトつめもしくはスライドスリーブのスライド操作を生ぜしめる。
【００５２】
図面から判るように、歯車２８と歯車３０とはそれぞれ２つの変速段において使用される。これにより、パラレルシフト伝動装置の単純な構造が与えられている。歯車の多様性をさらに減らすためには、変速段Ｉおよび変速段ＩＩＩを、逆値変速比を有するように形成することが可能である。
【００５３】
後退走行ギヤは極めて短い変速比を有するように形成され得る。
【００５４】
後退走行変速範囲Ｒのために必要となる回転数逆転のためには、種々の手段が存在している。これらの手段のうちの２つを図４および図５につき詳しく説明する。
【００５５】
図４に示した構成では、歯車２４Ｒと、被駆動軸１０に相対回動不能に結合された歯車３０との間に中間軸もしくは中間歯車３２１が配置されている。歯車２４Ｒと入力軸２２とが相対回動不能に連結されている状態では、この中間歯車３２１を介して被駆動軸１０の回転方向逆転が行われる。この構成は図３にも概略的に図示されている。
【００５６】
図４に示したシフトチャートは個々の変速範囲１、２、３およびＲのためにクラッチＫ１３およびクラッチＫ２Ｒの切換状態ならびに各歯車２４１，２４２，２４３，２４Ｒと、それぞれ対応する軸との連結状態を示している。この場合、「１」は連結された状態を表し、「０」は連結されていない状態を表し、「Ｘ」は、どの連結状態が存在していても構わないことを表している。
【００５７】
図５には、後退走行のための回転数逆転の別の手段が示されている。図５に示した構成では、入力軸１８に付加歯車３２２が相対回動不能に結合されている。この付加歯車３２２は後退歯車２４Ｒと噛み合っている。図５に示したシフトチャートから判るように、後退走行段が入れられている状態では、クラッチＫ２Ｒが接続されているので、クラッチＫ１Ｒが開かれている状態で入力軸１８は付加歯車３２２を介して回転駆動されており、切り換えられた第１のギヤ段（歯車２４１）と、被駆動軸１０に相対回動不能に結合された歯車３０とを介して被駆動軸１０は、前進走行に対して逆転された回転方向で駆動される。もちろん、別の歯車セットが接続されていてもよい。
【００５８】
図６には、図４に示したパラレルシフト伝動装置が全輪駆動装置のために使用される状態が図示されている。この場合、後退ギヤ段の構成は図４に示した後退ギヤ段の構成に相当している。被駆動軸１０は中空に形成されていて、ディファレンシャル３３、たとえばトルセンディファレンシャルのための入力軸を形成している。ディファレンシャル３３の出力軸は前輪および後輪に通じており、この場合、スペース理由から、前輪に通じた出力軸は、中空に形成された被駆動軸１０を貫いて貫通案内されていると有利である。
【００５９】
図７には、円錐形プーリ式巻掛け伝動装置として形成された、後置された無段変速機４とパラレルシフト伝動装置２０とを備えた分配伝動装置１２の実施例が示されている。
【００６０】
駆動軸２は遊星歯車伝動装置段３４のプラネタリキャリヤＴに相対回動不能に結合されている。遊星歯車伝動装置段３４の遊星歯車（プラネタリピニオン）は太陽歯車（サンギヤ）Ｓと噛み合っており、この太陽歯車Ｓは無段変速機４の軸１４に相対回動不能に結合されている。遊星歯車伝動装置段３４の内歯歯車（インターナルギヤ）Ｈは歯車Ｘ２と中間歯車とを介して別の歯車Ｙ２と回転係合している。この別の歯車Ｙ２は無段変速機４の軸１６に相対回動不能に結合されている。遊星歯車伝動装置段３４の変速比は、たとえば−１．５であり、内歯歯車Ｈと歯車Ｙ２との間の変速比は＋０．７である。クラッチＫ１３を介して切り換えられるパラレルシフト伝動装置２０の変速比は−０．５および−２である。クラッチＫ２Ｒを介して、−１または＋３の変速比が切り換えられる。前記構造を用いて、無段変速機の４の変速レンジ（０．５〜２）において８．１の全変速レンジ（０．９１〜７．４４）を形成することができる。この全変速レンジはディファレンシャル（図示しない）においてさらに各車両に適合可能である。無段変速機４の引張側に生じる最大トルクは、最大原動機トルクの４２％である。無段変速機４のプーリ対の最大回転数は原動機回転数の約１６３％である。無段変速機４の変速レンジが６（０．４〜２．４）にまで高められると、同じ構造を用いて１０．１の全変速レンジを有する伝動装置が提供される。
【００６１】
図８では、曲線Ｒ、Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩにより、伝動装置全体の変速比ｉ（縦座標）と、変速範囲Ｒ（後退）、Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩに関するバリエータもしくは無段変速機の各変速比ｉｖａｒ（横座標）との関係が示されている。変速比ＵＤ＿ＶＡＲおよびＯＤ＿ＶＡＲでは、各クラッチＫ１３，Ｋ２Ｒの切換によって各範囲の間の切換が行われる。この場合、各変速段はパラレルシフト伝動装置においてその都度既に前もって入れられる。
【００６２】
破線で示した水平な直線は、無段変速機における、原動機トルクに関連した引張モーメントを表しており、この引張モーメントは範囲Ｉおよび範囲ＩＩＩでは４２％であり、範囲Ｒおよび範囲ＩＩでは４０％である。
【００６３】
一点鎖線で示した曲線は、原動機出力に関連した無段変速機出力を表しており、この無段変速機出力は走行段１および３において最大７０％であり、走行段２および３において最大７３％である。平均出力は原動機出力の約５０％である。
【００６４】
前記伝動装置を用いると、極めて高いモーメントもしくはトルク、つまり約４００Ｎｍの許容無段変速機トルクを有する目下の開発水準では約８００Ｎｍの原動機トルクを伝達することができる。
【００６５】
遊星歯車伝動装置段を備えた分配伝動装置１２の別の有利な構造では、駆動軸２が内歯歯車と太陽歯車とを介して無段変速機４の軸１４に相対回動不能に結合されており、そしてプラネタリキャリヤと２つの歯車とを介して無段変速機４の軸１６に相対回動不能に結合されている。遊星歯車伝動装置段の変速比はこの場合、有利には−２．５であり、歯車段の変速比は−０．３である。パラレルシフト伝動装置の変速比は、図２につき説明したように形成されていてよい。このような伝動装置には、変速比Ｘ２／Ｙ２を中間歯車（図７に示した構成の場合のように内歯歯車Ｈに固く結合された歯車）なしに形成することができるという利点がある。
【００６６】
図９には、分配伝動装置のさらに別の有利な構成が示されている。この構成では、駆動軸２が、２つの歯車セットを支持しているプラネタリキャリヤＴＲを介して無段変速機の軸１４と連結されていて、同じくプラネタリキャリヤＴＲを介して太陽歯車Ｓと連結されており、この太陽歯車Ｓは歯車Ｘ２および歯車Ｙ２を介して無段変速機の軸１６と連結されている。この構成では、遊星歯車伝動装置段の変速比が、たとえば１．７であり、歯車変速比Ｘ２／Ｙ２が０．７である。遊星歯車伝動装置はプラス（＋）伝動装置（Plusgetriebe）である。このプラス伝動装置は構造的には内歯歯車なしの遊星歯車伝動装置として形成され得る。このことは構成スペースに関して有利になり得る。なぜならば、構成スペースが、小さな直径を有する長尺の円筒形の空間となるからである。
【００６７】
分配伝動装置４のさらに別の構成では、駆動軸２が遊星歯車伝動装置の内歯歯車と太陽歯車とを介して軸１４と連結されていて、プラネタリキャリヤと歯車段Ｘ２，Ｙ２とを介して軸１６と連結されている。遊星歯車伝動装置の変速比はこの場合、有利には２．５であり、歯車変速比Ｘ２／Ｙ２は＋０．７である。この遊星歯車伝動装置はやはりプラス伝動装置であり、この場合、オプションとして、プラネタリキャリヤ自体を、外歯列を備えた歯車（変速比Ｘ２／Ｙ２のための）として形成することが考えられる。
【００６８】
分配伝動装置のさらに別の変化構成（図示しない）では、駆動軸２が遊星歯車伝動装置段の太陽歯車とプラネタリキャリヤとを介して軸１４に結合されていて、内歯歯車と変速段Ｘ２／Ｙ２とを介して軸１６に結合されている。遊星歯車伝動装置段の変速比はこの場合、有利には＋１．４であり、歯車段の変速比は−０．３である。遊星歯車伝動装置はこの構成ではやはりプラス伝動装置であり、変速比Ｘ２／Ｙ２はやはり中間歯車なしに形成され得る。この構成の特別な点は、無段変速機４の固定プーリ部を直接にプラネタリキャリヤとして使用する点にある。ただしトルク正負符号に基づき、高められた圧着力が必要となる。
【００６９】
クラッチＫ１３およびＫ２Ｒは、有利には無圧状態において開いているので、パークロックが解除された状態では、車両の牽引移動が可能となる。
【００７０】
さらに本発明による伝動装置を用いると、無段変速比によって変速比を所定の範囲内で無段階にかつ快適に変えることが可能となる。また、たとえばキックダウン操作時におけるクラッチを用いた「スポーティ」な段階式の変速比変化も可能となる。
【００７１】
クラッチは有利にはスリップ制御されて運転され得る。これにより、たとえばトルク衝撃を受け止めるか、または振動絶縁により乗り心地を向上させることができる。
【００７２】
上で説明した、連続的に可変の変速比を有する出力分岐された伝動装置の全ての構成にとって共通しているのは、バリエータもしくは無段変速機において、相互摩擦係合状態にある構成部分の間の、トルク伝達のための十分な圧着が保証されていなければならないことである。円錐形プーリ式巻掛け伝動装置におけるこのような十分な圧着力をトルクセンサまたは制御された圧着により保証することが知られている。制御された圧着の場合には、電子制御ユニットが電磁弁によって所要の圧力、ひいては所要の圧着力を生ぜしめる。問題は、トルク信号の品質変動にある。これにより、無段変速機の機能能力および耐久性にとって危険な不足圧着力が生ぜしめられる恐れがある。圧着力を保証するためにトルクセンサを使用することは、出力分岐された伝動装置において使用される無段変速機の場合には、各変速範囲の間での各切換点（クラッチ間での切換）において、無段変速機で有効となるトルクがその正負符号を変化させることに基づき困難となる。このことは、１つのトルクセンサが、相応する遊びを持って引張側縁（Zugflanke）から推動側縁（Schubflanke）へ交番しなければならないことを意味する。これにより、付加的な手間をかけた場合にしか、満足し得る切換快適性が実現され得なくなる。
【００７３】
図１０には、図７に示した出力分岐された伝動装置の一部の断面図が示されている。この出力分岐された伝動装置を用いると、前で述べた問題が解決される。軸受け３６に支承された駆動軸２は、全体を符号４０で示されたトルクセンサ装置を介して遊星歯車伝動装置段のプラネタリキャリヤＴに結合されている。遊星歯車伝動装置段の遊星歯車Ｐｌは内歯歯車Ｈおよび太陽歯車Ｓと噛み合っている。太陽歯車Ｓは円錐形プーリ対の固定プーリ部４２に相対回動不能に結合されている。
【００７４】
トルクセンサ装置は、自体公知であるように（幾つかの例がドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９５７９５０号明細書およびドイツ連邦共和国特許出願公開第４２３４２９４号明細書に記載されている）複数のボール４４を有している。これらのボール４４を介して、プラネタリキャリヤＴに固く結合された傾斜薄板４６が、駆動軸２に相対回動不能ではあるが軸方向移動可能に結合された傾斜薄板４８に支持されている。
【００７５】
中空室５０には、駆動軸２と固定プーリ部４２とを通って案内された通路５２を介して、図１０で見て左側からポンプによって圧力下にもたらされたハイドロリック液が供給される（符号５４によってシールエレメントを示す）。駆動軸２により伝達されたトルクに応じて、駆動軸２に対して相対的な傾斜薄板４８の軸方向位置が変化し、ひいては傾斜薄板４８に形成された制御縁５６により制御された制御開口の通過横断面も変化する。この制御開口を通じて、中空室５０からはハイドロリック液が流出通路５８を通って流出する。こうして、ハイドロリック液の、図１０で見て右側で通路５２から流出した圧力もしくは両側で有効となる圧力は、駆動軸２により伝達されたトルクに関連する。この圧力は分配伝動装置を通って回転可能な管または滑りリングシール部材によってシールされて、ディスク状の固定プーリ部４２に向かい合って位置するディスク状の可動プーリ部（図示しない）に供給され、そして無段変速機の変速比とは無関係な基本圧着力を形成するために利用される。同じく図１０で見て左側に加えられる圧力は、図１０で見て左側から、別の円錐形プーリ対（図示しない）の可動プーリ部にも供給される。基本圧着力は幾つかの変速比では不十分となり、そして別の室を適宜に負荷することによってハイドロリック媒体圧で補填される。トルクセンサにより制御された圧着力では、伝達トルクに関連した、簡単にかつ精密に測定可能な圧力が提供されるという利点が得られる。
【００７６】
必要となるセンサ変換比（バール／Ｎｍ）が小さいことに基づき、遊星歯車伝動装置段のすぐ近くにもともと存在しているような、比較的急峻な傾斜プロファイル（Rampenprofilen）または大きな半径を有する構造が有利である。
【００７７】
変化構成では、トルクセンサ装置が、遊星歯車伝動装置から無段変速機軸に導入されるトルクを感知する。このトルクは少なくとも部分範囲では、巻掛け手段により伝達されるトルクとは等しくない。なぜならば、クラッチを介して同じくトルクが取り出されるからである。
【００７８】
トルクセンサは、分配伝動装置の、図１０に示した接続軸とは別の軸に取り付けられていてもよい。ただしその場合、遊星歯車伝動装置の場合にそうであるように、この軸によってトルクが駆動軸トルクに対して固定の関係にあることが必要となる。特にトルクセンサは（円錐形プーリ軸の間の軸ずれを補償するための）中間軸に取り付けられているか、または分配伝動装置に対して同軸的に位置せずかつ中間歯車を介して分配伝動装置に結合されている円錐形プーリ軸に取り付けられていてもよい。
【００７９】
択一的には、無段変速機の可動プーリ部が遊星歯車伝動装置の近傍に位置しかつ軸方向長さの比較的短い孔を介して圧力供給が可能となるように無段変速機を構成することが可能である。
【００８０】
別の構成では、駆動軸２により伝達されたトルクを別の形式で、たとえば特性マップから決定することができる。この場合、この特性マップは、原動機により送出されたトルクを原動機の回転数および出力アクチュエータの位置に関連して表す。この特性マップが、基本圧着力を形成するために使用される。
【００８１】
伝達されたトルクに関連した基本圧着力自体は検出されて、かつ巻掛け手段と円錐形プーリとの間の全圧着力のために寄与する別の圧力を制御するために使用され得る。さらに、基本圧着力を、各変速範囲の間での切換のために設けられたクラッチの開ループ制御もしくは閉ループ制御のために使用することができる。図１１には、測定された基本圧着力を、無段変速機の所要圧着力を完全にするために利用する方法が示されている。
【００８２】
第１のステップＳ１で圧力が測定される。ステップＳ１およびステップＳ２では、このことから直接に得られる物理的量であるセンサトルクおよび基本圧着力が計算される。前記物理的量は単純な線形関係である。ステップＳ３で無段変速機の回転数比が測定される。この場合、この回転数比は、たとえば回転数センサによって検出された両無段変速機軸１４，１６の回転数から決定される。ステップＳ４では、チェーンもしくはベルトにより伝達されるべきトルクが計算される。このトルクはセンサトルクと共に線状に上昇し、この場合、上昇勾配は変速比に関連している。場合によっては伝動装置に配置されている電気機械により形成されたトルクは、同じくチェーントルクのために考慮されなければならない。次のステップでは、チェーントルクを滑りなく伝達するために絶対的に必要となるクランプ力が計算される（Ｓ５）か、もしくはこのためにまだ欠如している付加力が計算される（Ｓ６）。ステップＳ７では、伝動装置がその変速比を、変えられた走行状況に適合させ得るようにするために必要となるような変速比制御回路が考慮される。ステップＳ７は、変速比を所望通りに変えるためのいわゆる「調節力」を形成する。最後のステップＳ８では、こうして算出された力が実際に無段変速機のプーリに付与され、この場合、２つの弁が電気的に制御されて、それぞれ所定のハイドロリック圧を形成する。この圧力は管もしくは管路を介して、無段変速機の移動可能なプーリ部に形成された相応するチャンバ内へ導入される。
【００８３】
公知の伝動装置の別の問題は、車両停止中での損失の低減である。この損失は、この走行状況において伝動装置により、車両のクリーピングまたは始動を可能にするトルクを被駆動軸に伝達することが期待されることに基づき生じる。公知の伝動装置では、このトルクの発生が、摩擦クラッチか、またはコンバータにおいて生じる損失に繋がっている。
【００８４】
本発明による伝動装置のさらに別の改良形では、僅かな摩擦損失が生じるだけでこのようなトルクを発生させることができる。このためには、伝動装置に電気機械が接続されている。この電気機械はジェネレータとしても付加モータとしても運転され得る。この電気機械が既存の被駆動軸または駆動軸のいずれか一方に直接に相対回動不能に配置されているのではなく、ロッククラッチ（Blockadekupplung）によってロック可能な遊星歯車伝動装置を介して間接的に結合されていると、伝動装置の別の自由度が得られる。この場合には、ロッククラッチがスリップしている状態または完全に開いている状態で伝動装置の別の無段の自由度が生じ、かつ変速範囲が一層拡張され得る。したがって、伝動装置を「ギヤードニュートラル（Geared Neutral）」として作動させることができる。すなわち、車両停止状態においてスリップするクラッチなしに被駆動側にトルクが提供される。
【００８５】
図１２、図１３、図１４または図２２につき、この改良された伝動装置の実施例を説明する。図１２、図１３、図１４または図２２は、それぞれ実施例の構造を、対応するシフトチャートと共に示している。シフトチャートから判るように、伝動装置は付加的な変速範囲を可能にする。
【００８６】
図１２に示した構造の例につき、電気機械を備えた伝動装置の第１の構成を詳しく説明する。
【００８７】
電気機械６１（ＥＭ）のロータは分配伝動装置１２と付加的な遊星歯車伝動装置６０との間の結合軸６４に相対回動不能に結合されている。パラレルシフト伝動装置２０に通じた被駆動軸６２は、遊星歯車伝動装置６０の別の歯列に相対回動不能に結合されている。自動変速機４と遊星歯車伝動装置６０とは自動変速機軸６３を介して同じく相対回動不能に結合されている。遊星歯車伝動装置６０の２つの軸はロッククラッチＫＢを介して互いに結合される。遊星歯車伝動装置６０の複数の軸のうちの２つの軸はロッククラッチＫＢにより結合される。一般性を制限することなしに、これらの軸はこの例では被駆動軸６２と自動変速機軸６３である。
【００８８】
ロッククラッチＫＢが閉鎖された状態で、遊星歯車伝動装置６０の機能は、電気機械６１が被駆動軸６２と、無段変速機軸６３と、分配伝動装置１２の結合軸６４とにそれぞれ固く結合されるようになるまで減少する。電気機械６１は変速範囲Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＲを有するそれ自体既に説明した伝動装置によって一緒に引きずられ、このときに電気的な出力を発生させるか、または逆に付加的な機械的駆動出力をも発生させることができる。
【００８９】
ロッククラッチＫＢが開放されていて、かつ電気機械６１が適当な通電、たとえば回転数制御の形の通電によって自動変速機軸６３と同じ回転数をとる場合には、ロッククラッチＫＢが閉鎖された状態と同じ回転数特性が存在する。この状態は、あとで説明する状態へのアクティブに形成可能な移行状態を成している。
【００９０】
ロッククラッチＫＢが開放されている場合には、電気機械６１は適当な通電により可変の回転数をとることができる。これにより、被駆動軸６２に対する回転数差が生じる。この被駆動軸６２はパラレルシフト伝動装置２０を介して少なくとも幾つかの変速範囲において被駆動軸１０に結合されている。これにより、この被駆動軸６２をそれどころか停止させることが可能となる。このことは、伝動装置が「ギヤードニュートラル」として運転されることを意味する。このためには、電気機械６１が回転しなければならず、そしてたとえばバッテリを充電するためのエネルギを形成する。この「ギヤードニュートラル」の特別な性質は、無段変速機４が回転して、種々異なる変速比に調節され得るという事実である。この変速の作用は「ギヤードニュートラル」において、駆動原動機（図示しない）と電気機械６１との間の回転数比を変化させることができることである。これにより、伝動装置は、たとえば電気的な補助暖房の影響を受けて、可変の電気的な出力需要に無段式に対応することができる。被駆動軸６２の減速／停止の代わりに、被駆動軸６２を加速させることもできる。このことは、より高い車両速度が可能となることを意味する。すなわち、当該伝動装置が、より大きな変速レンジを有することを意味する。当該伝動装置の別の特別な性質は、ロッククラッチＫＢが開放された状態で、パラレルシフト伝動装置２０において２つのギヤ段が同時に入れられかつクラッチＫ１３，Ｋ２Ｒが同時に連結され得るように回転数特性を調節することもできるという事実に基づいている。ギヤ段Ｉとギヤ段ＩＩとが同時に入れられていると、シフトチャートに「１２Ｅ」として示された変速範囲が生じる。シフトチャートにおけるピリオド「．．．」は、可能となる付加的なギヤ段もしくは変速範囲、たとえば３、Ｒ等を意味している。
【００９１】
図１３に示した構造の例につき、電気機械を備えた伝動装置の別の構成を詳しく説明する。
【００９２】
電気機械６１（ＥＭ）のロータは、付加的な遊星歯車伝動装置６０の複数の軸のうちの１つに相対回動不能に結合されている。パラレルシフト伝動装置２０に通じた被駆動軸６２は、無段変速機軸６３ならびに遊星歯車伝動装置６０の別の歯列に相対回動不能に結合されている。分配伝動装置１２と遊星歯車伝動装置６０とは同じく軸６３を介して相対回動不能に結合されている。遊星歯車伝動装置６０の複数の軸のうちの２つの軸は、ロッククラッチＫＢによって結合されている。一般性の制限なしに、これらの軸はこの実施例では電気機械６１の軸と被駆動軸６２である。
【００９３】
ロッククラッチＫＢが閉鎖された状態では遊星歯車伝動装置６０の機能が低下して、電気機械６１が無段変速機軸６３と、分配伝動装置１２の結合軸６４とにそれぞれ固く結合されるようになる。電気機械６１は変速範囲Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＲを有するそれ自体既に説明した伝動装置によって一緒に引きずられて、このときに電気的な出力を発生させるか、または逆に付加的な機械的な駆動出力を発生させることができる。
【００９４】
ロッククラッチＫＢが開放されていて、かつ電気機械６１が、たとえば回転数制御の形の適当な通電によって無段変速機軸６３と同じ回転数をとる場合には、ロッククラッチＫＢが閉鎖された状態と同じ回転数特性が存在する。この状態は、あとで説明する状態への、アクティブに形成可能な移行状態を成している。
【００９５】
ロッククラッチＫＢが開放されている場合には、電気機械６１は適当な通電によって可変の回転数をとることができる。これにより、パラレルシフト伝動装置を介して少なくとも幾つかの変速範囲で被駆動軸１０に結合されている被駆動軸６２に対する回転数差が生じる。これにより、この被駆動軸６２をそれどころか停止させることが可能となる。このことは、当該伝動装置が「ギヤードニュートラル」として運転されることを意味する。このためには、電気機械６１が回転しなければならず、そしてたとえばバッテリを充電するためのエネルギを発生させる。被駆動軸６２の減速／停止の代わりに、被駆動軸６２を加速させることもできる。このことは、より高い車両速度が可能となることを意味する。すなわち、当該伝動装置が、より大きな変速レンジを有することを意味する。
【００９６】
図１４には、電気機械６１を有する伝動装置のさらに別の構成が示されている。この構成の機能は図１２に示した伝動装置構造の機能とほぼ一致しているが、電気機械６１が付加遊星歯車伝動装置６０の別の軸に配置されている点で異なっている。電気機械６１の特性、たとえばその最大トルクまたは最大回転数に応じて、このような自動変速機軸６３における取付けが有利になる。
【００９７】
図１２〜図１４に示した電気機械６１を有する伝動装置を運転するためには、電気機械６１ならびに摩擦クラッチおよび無段変速機を制御装置（図示しない）により、伝動装置出力側にトルクが生じるように制御することが有利である。このトルクはクリーピングまたは始動のために利用することができる。
【００９８】
図１５につき、前記方法を例示的に説明する。パラレルシフト伝動装置はＩ．の範囲に位置しており、クラッチＫ１３は連結されている。第１のステップ７０では、車両が引き続き停止状態のままであることが望まれているのかどうかが確認される。このことがそうでない場合、つまり車両が引き続き停止状態のままであることが望まれていない場合には、走行状態へ切り換えられるように伝動装置が操作される。このためには、ステップ７２においてまず測定された回転数信号に基づき、遊星歯車伝動装置６０における回転数差がどれほどの大きさであるのかが求められる。ステップ７４では、遊星歯車伝動装置６０における回転数差が減少するように電気機械６１が制御される。さらにステップ７６において、遊星歯車伝動装置６０における回転数差がさらに減少するように無段変速機４が制御される。付加的にステップ７８において、回転数差がさらに減少するようにロッククラッチＫＢが連結される。遊星歯車伝動装置６０における回転数差が減少すると、被駆動軸６２の回転数が加速され、車両が始動する。
【００９９】
ステップ７０における質問に対する判定により、車両が引き続き停止状態のままであることが望まれる場合には、ステップ８０において、目下、高い電気的な出力需要が存在しているのか、あるいは低い電気的な出力需要が存在しているかが検出される。このような出力需要は、たとえばバッテリ充電状態または大きな電流消費器、たとえばリアウィンドヒータの切換状態から求めることができる。出力需要が小さい場合には、ステップ８２、ステップ８４およびステップ８６において電気機械６１の回転数が無段変速機４の相応する操作、電気機械６１の直接的な制御およびロッククラッチＫＢの僅かな連結によって減じられるので、電気機械６１は僅かな出力しか発生させない。高い電気的な出力需要が存在する場合には、ステップ８８，ステップ９０およびステップ９２において、電気機械６１の回転数もしくは電気機械６１により形成される電気的な出力が増大され、この場合、無段変速機４が相応して操作され、電気機械６１が直接に相応して制御され、かつロッククラッチＫＢは連結されない。電気的な出力は内燃機関のアイドリング運転において形成され、この場合、内燃機関（図示しない）はそのアイドリング回転数調整器を介して、送出されるトルクを需要に相応して増大させるか、または有利には相応する信号を得るので、内燃機関の送出出力は、より高い所要ジェネレータ出力に相応して増大する。
【０１００】
以下に、図１６〜図２２につき、これまで説明した構成において無段可変の変速比を有する伝動装置の出力側に存在していたようなパラレルシフト伝動装置なしに、当該伝動装置に電気機械を装備し、これにより当該伝動装置の利用可能性をも、電気機械の利用可能性をも拡張させるための別の有利な手段について説明する。
【０１０１】
図１６に示した構成では、車両パワートレーンの、駆動原動機（図示しない）、有利には内燃機関により駆動される駆動軸１０２が第１の遊星歯車伝動装置Ｐ１に結合されている。クラッチＤにより、前進方向での始動が可能となる。このクラッチＤは機能等価（funktionsaequivalent）に被駆動軸１０８に取り付けられていてもよい。その場合には、このクラッチは図７に符号Ｋ１３で示したクラッチに相当する。第１の遊星歯車伝動装置Ｐ１は無段変速機Ｖａｒの入力軸１０４に結合されていると同時に、結合軸１０６を介して第２の遊星歯車伝動装置Ｐ２に結合されている。結合軸１０６は機能等価に平歯車変速部を有していてよく、その場合にはこの結合軸は図７に示したＸ２からＹ２への結合部に相当する。第２の遊星歯車伝動装置Ｐ２は車両の駆動されるべきホイールに通じた被駆動軸１０８を駆動する。結合軸１０６は電気機械に相対回動不能に結合されており、この電気機械のロータはブレーキＢを介してロック可能である。
【０１０２】
無段変速機Ｖａｒの出力軸１１０は第２の遊星歯車伝動装置Ｐ２に結合されている。
【０１０３】
トルク流れ方向で見てクラッチＤの手前では、駆動軸１０２に別のクラッチＲが結合されている。このクラッチＲによって駆動軸１０２は入力軸１０４に相対回動不能に結合可能となる。このクラッチＲは機能等価に被駆動軸１０８に取り付けられていてもよい。その場合には、このクラッチＲは図７に示したＫ２Ｒで示したクラッチに相当する。
【０１０４】
前記構成アッセンブリの構造よび機能は自体公知であり、したがって詳しい説明は省略する。各遊星歯車伝動装置Ｐ１，Ｐ２は自体公知の形式でそれぞれ１つの太陽歯車を有しており、この太陽歯車はプラネタリキャリヤに支承された複数の遊星歯車（プラネタリピニオン）を介して内歯歯車と回転係合している。遊星歯車伝動装置の図示のそれぞれ３つの入力側もしくは出力側は、遊星歯車伝動装置の太陽歯車、プラネタリキャリヤおよび内歯歯車により形成されていてよい。この場合、両遊星歯車伝動装置は合計３６通りの配置形態（Konfigration）でそれぞれ対応する軸に結合され得る。
【０１０５】
図１６の有利な配置形態では、太陽歯車が符号Ｓで、プラネタリキャリヤが符号Ｔで、内歯歯車が符号Ｈでそれぞれ示されている。第１の遊星歯車伝動装置Ｐ１の内歯歯車ＨはクラッチＤに結合されており、太陽歯車Ｓは入力軸１０４に相対回動不能に結合されており、プラネタリキャリヤＴは結合軸１０６に結合されている。結合軸１０６には、第２の遊星歯車伝動装置Ｐ２のプラネタリキャリヤＴも結合されている。第２の遊星歯車伝動装置Ｐ２の太陽歯車Ｓは出力軸１１０に結合されており、内歯歯車Ｈは被駆動軸１０８に結合されている。
【０１０６】
本発明による伝動装置は種々の配置形態で形成され得る。この場合、別の有利な配置形態のための幾つかの例は、以下に挙げたようにシンボリックに表記され得る：
【０１０７】
【表１】
2004205046.tif 000003
上記表記中、Ｓ１もしくはＳ２は遊星歯車伝動装置１および２の太陽歯車を表し、Ｔ１およびＴ２はプラネタリキャリヤを表し、Ｈ１およびＨ２は内歯歯車を表し、Ｐ１およびＰ２は無段変速機のプーリセットを表し、ＡＮは駆動側を表し、ＡＢは被駆動側を表し、ＥＭは電気機械を表す。「−」（負）の符号は、各質量体が互いに相対回動不能に結合されていることを表す。記載された数値は、遊星歯車伝動装置または平歯車段の例示的な変速比である。
【０１０８】
また、両遊星歯車伝動装置は、減じられた連結遊星歯車伝動装置もしくは複合遊星歯車伝動装置（reduziert. Koppelplanetengetriebe）として形成されても有利である。これにより、結合軸は必ずしも全て「軸」として形成される必要はなくなる。このことは、たとえば結合軸が両遊星歯車伝動装置のプラネタリキャリヤを成している場合か、または結合軸が１つの広幅の太陽歯車を成していて、この太陽歯車が両遊星歯車伝動装置の相並んで配置された２つの遊星歯車と同時に噛み合っている場合に可能となる。
【０１０９】
クラッチＤ、クラッチＲ、ブレーキＢおよび無段変速機Ｖａｒを操作するためには、それぞれアクチュエータ１１２，１１４，１１６，１１８が設けられている。電気機械の運転は制御ユニット１２０によって制御される。アクチュエータおよび制御ユニットの構造および機能は自体公知である。
【０１１０】
アクチュエータおよび制御ユニット１２０を制御するためには、少なくとも１つのマイクロプロセッサ１２４と、対応するプログラムメモリ１２６と、データメモリ１２８とを備えた制御装置１２２が設けられている。
【０１１１】
制御装置１２２の入力側は内燃機関（図示しない）の負荷および回転数を検出するためのセンサ（図示しない）、被駆動軸の回転数を検出するためのセンサ、入力軸１０４と結合軸１０６と出力軸１１０の回転数を検出するためのセンサならびにアクセルペダル１３４の位置を検出するためのセンサ１３２、ブレーキペダル１３８の位置を検出するためセンサ１３６またはブレーキペダル１３８を操作する力Ｋを検出するためのセンサ、特定の伝動装置変速比または伝動装置プログラムを選択するためのマニュアル式に操作可能な操作ユニット１４２の状態を検出するためのセンサ１４０に接続されている。上で挙げたセンサのうちの幾つかは不要にすることができる。別のセンサが設けられていてもよい。
【０１１２】
制御ユニット１２２の出力側１４４は前記アクチュエータおよび制御ユニット１２０ならびに別のアクチュエータ、たとえば内燃機関の出力作動部材に接続されている。
【０１１３】
前記構成アッセンブリの構造および機能は自体公知であり、したがって詳しい説明は省略する。制御装置１２２は種々の装置、たとえば原動機のための制御装置および伝動装置のための制御装置に分割されていてよい。その場合、これらの装置はバスを介して互いに接続されている。さらに、アクチュエータおよびその作動部材がセンサを備えていてもよい。その場合、これらのセンサを介してその都度の位置が制御装置にフィードバックされるので、精密な操作が可能となる。
【０１１４】
遊星歯車伝動装置Ｐ１，Ｐ２と無段変速機Ｖａｒとにより形成された伝動装置の「内部」に電気機械が配置されているような、当該伝動装置の上で説明した本発明による配置形態は、多種多様に利用可能な運転位置および機能を有している。−１．５〜−２．５の遊星歯車伝動装置標準変速比のためには、汎用の変速範囲が生ぜしめられ、この汎用の変速範囲は後置された変速段を介してその都度の要件にさらに適合され得る。
【０１１５】
本発明による伝動装置の機能を全体的に理解するためには、多数の自由度に基づき、球座標図（Kugeldiagramm）の形の図面が有利である。
【０１１６】
図１７には、このような球が幾つかの際立たされた範囲と共に描かれている。原点を中心とした単位球表面に沿った点は特徴的な座標、つまり原動機回転数ｎｍｏｔ、電気機械回転数ｎｅｍおよび被駆動側回転数ｎａｂを有している。表面に沿った各点は３つの極角度（Polarwinkel）ｎｍｏｔ／ｎａｂ＝ｉｇｅｓ；ｎｍｏｔ／ｎｅｍ＝ｉｑｕｅｒまたはｎｅｍ／ｎａｂ＝ｉｅｍのうちの２つのによっても記述され得る。球表面に沿った各点において、この点を移動させるために調節されなければならないような無段変速機変速比ｉｖａｒを（たとえば等高線として）固持することにより、伝動装置機能を表すことができる。球表面に沿って全ての点が移動可能であるとは限らない（たとえば最大可能な無段変速機変速比および最小可能な無段変速機変速比が存在する）場合、使用範囲が球上で同じく固持されなければならない。図１７には、無段変速機変速比を表す球座標図の１例が示されている。球座標図におけるよりも簡単な描写を可能にすることは極めて困難である。なぜならば、伝動装置方程式は４つの量ｎｍｏｔ、ｎｅｍ、ｎａｂおよびｉｖａｒを互いに結び付け、そして回転数における線形性に基づいてのみ、なお三次元的に描写され得るからである。
【０１１７】
図１７では線Ｉにより、電気機械が停止するか、もしくは制動固定されている運転点が示されている。この線に沿った種々の点は駆動側回転数および被駆動側回転数、つまり走行を実施する変速比ｉｇｅｓによっても区別される。ＩＩは、車両が停車していて（ギヤードニュートラル）かつ原動機と電気機械とが任意の回転数比ｉｑｕｅｒにあるときの運転点を表す。ＩＩＩは、内燃機関が停止していてかつたとえば電気機械によって走行が実施され得る際の運転点を表し、この場合、種々異なる変速比ｉｅｍが可能となる。ＩＶは一定の原動機全変速比ｉｇｅｓの運転点を表す。前記運転点により生ぜしめられる円の種々の点は電気機械の回転数により互いに異なる。
【０１１８】
次に、図１７〜図２２につき例示的な配置形態または類似の配置形態の幾つかの特性について説明する：
ａ）  電気機械が制動固定された状態におけるＤ−走行範囲
クラッチＲ（後退クラッチ）は開かれていて、クラッチＤ（前進クラッチ）は閉じられている。ブレーキＢがかけられており、すなわち結合軸６は停止している。こうして移動可能となる範囲は図１８において符号「ａ」で際立たされている。この範囲は最小可能な変速比および最大可能な変速比を有している。
【０１１９】
第１の遊星歯車伝動装置Ｐ１は逆転する入力変速比（Ｉ＝−１／１．５）として作用する。図１６には図示していない、軸ずれに基づきいずれにせよ有利である軽度の減速比を有する前置伝動装置（Vorgelege）の後に、無段変速機Ｖａｒが続いており、そしてその後には後置伝動装置（Nachgelege）を介して第２の遊星歯車伝動装置Ｐ２が被駆動軸１０８への逆転する出力変速比として続いている。
【０１２０】
動力装置（たとえば低速回転型のディーゼル機関または高速回転型のガソリン機関）への適合は、遊星歯車伝動装置および／または前置伝動装置／後置伝動装置を介して行われる。
【０１２１】
ｂ）  電気機械が制動固定された状態における後退走行範囲
クラッチＤが開かれていてかつクラッチＲが閉じられている状態で、駆動軸１０２によって直接に無段変速機Ｖａｒが駆動される。逆転は第２の遊星歯車伝動装置Ｐ２により行われる。
【０１２２】
ｃ）  分岐された走行範囲
ブレーキＢが開かれている状態で、ロックされた第１の遊星歯車伝動装置Ｐ１を介して出力分岐が行われる。第１の遊星歯車伝動装置Ｐ１のロック（Blockade）は、たとえばクラッチＤおよびクラッチＲを同時に操作することによって行うことができる。第２の遊星歯車伝動装置Ｐ２は合算伝動装置を形成する。こうして移動可能となった範囲は図１８において符号「ｃ」で示されている。伝動装置はこの場合、やはり最小変速比および最大変速比を有しており、この変速比は図１８において、制動固定された電気機械を用いた走行範囲とは異なる範囲を占める。
【０１２３】
択一的には、１つのクラッチを用いて遊星歯車伝動装置のロックを行うことができる。このことは、図１８では際立たされていない別の、角度を二等分する円弧に相当する別の出力分岐された範囲における運転を可能にする。
【０１２４】
ｄ）  停止状態−クリーピングおよび停止状態−調節時における電気機械のジェネレータ機能
停止状態における前進クリーピング時では、クラッチＤにおいてクリーピングトルクの形成が行われ、これにより被駆動軸１０８においてフットブレーキに抗して作用するトルクが調節される。ブレーキＢにおいてスリップが許容されると、クリーピングトルクが変えられていない状態でクラッチＤに存在するスリップをブレーキＢのスリップへ置き換えることができる。すなわち、クラッチＤを閉じることができる。この状況では、ブレーキＢにおけるスリップを直接にその操作を介して調節するか、または電気機械のジェネレータトルクを介して調節することが可能となる。クリーピングトルクが電気機械のジェネレータトルクによってのみ形成される場合には、内燃機関からジェネレータへの出力の流れが生ぜしめられ、この場合、被駆動軸１０８は支持のために働き、かつクリーピングトルクを維持する。
【０１２５】
この運転範囲は図２０において符号「ｄ」で際立たされている。
【０１２６】
この状態では無段変速機Ｖａｒが一緒に回転するので、無段変速機Ｖａｒの変速比を調節することができる。これによって、車両停止状態において無段変速機変速比を調節することが可能となり、このことは、たとえば先行するＡＢＳブレーキング時に、始動変速比へシフトダウンするために有利である。
【０１２７】
ｅ）  走行運転における自由な無段変速機回転数選択
図示の伝動装置構造は、特別な無段変速機変速比においては次のような特性を有している。すなわち、駆動軸１０２と被駆動軸１０８との間で有効となる変速比、つまり伝動装置全体の変速比が、結合軸１０６の回転数、つまり電気機械の回転数とは無関係となる。図２０には、伝動装置のこのような変速比において移動可能となる点が符号「ｅ」で際立たされている。無段変速機Ｖａｒの相応する変速比においては、ブレーキＢによる伝動装置の支持は行われない。電気機械はこうして「論理的」にはその他の伝動装置部分から分離されている。すなわち、この変速比において走行すると同時に電気機械の回転数を合目的性に準じて制御ユニット１２０を介して調節することが可能となる。電気機械の回転数は遊星歯車伝動装置を介して無段変速機の回転数と、すなわち円錐形プーリ式巻掛け伝動装置の場合には円錐形プーリ対の回転数と、回転数比の維持下にカップリングされている。これによって無段変速機回転数を低下させることができる。これにより負荷が低下するか、もしくは巻掛け手段、たとえばリンクプレートチェーンの運転時間が向上する。図示の伝動装置構造では、結合軸１０６の回転数が伝動装置変速比に影響を与えなくなる無段変速機の変速比もしくは伝動装置全体の変速比が、高速道路でしばしば使用される最高ギヤ段の近傍にあり、すなわちチェーン損傷にとって重要な範囲にある。
【０１２８】
減じられた無段変速機回転数を有する伝動装置の上で説明した運転における別の利点は、伝動装置における損失出力が低下し、かつこの節約された損失の一部がそれどころか電気機械において発生された電気的な出力となることにある。当該伝動装置はいわば、損失の多い無段変速機をよりゆっくりと回転させ、かつそれと同時に結合軸をより高速に回転させようとする「内在的な意欲（inner. Drang）」を有している。
【０１２９】
基本的に、本発明による伝動装置では、全ての変速比において無段変速機回転数に影響を与えることができる。その場合、ブレーキＢによる支持を代えるために、より大きな電気機械トルクを発生させることが必要になり得る。
【０１３０】
ｆ）  変速レンジの向上
電気機械の回転数を介して伝動装置の入力回転数を、所定の被駆動回転数において、制限された程度に変化させることができる。このことは車両の運転者にとっては、変速レンジの増大として感じられる。この効果を生ぜしめる運転点は図１９に符号「ｆ」で際立たされている。最小の変速比は一般にエンジンブレーキ運転時に必要とされるので、この場合には電気機械のアクティブな加速は必要とならず、車両は内燃機関および電気機械をも駆動する。すなわち、電気機械はそれと同時に変速レンジを向上させ、かつこのときにジェネレータ運転で作動する。変速レンジの同様の拡張は始動変速比において可能となる。
【０１３１】
ｇ）  電気機械を介して案内された範囲チェンジ
本発明による伝動装置を自体公知の形式で少なくとも１つの付加的なクラッチによって拡張して、連続的に調節可能な変速比を有する複数の変速範囲を備えた伝動装置を形成することができる。特に図７に示した伝動装置はこのような伝動装置を成している。その場合、伝動装置の全変速比と無段変速機の変速比とがクラッチの切換前と切換後とにおいて等しくなることにより、範囲チェンジ点もしくは範囲チェンジ変速比が規定されている。本発明による伝動装置では、範囲チェンジを実施するために電気機械を使用することができる。このような範囲チェンジは図１９に符号「ｇ」で際立たされた移行部に相当する。電気機械回転数の制御により、範囲チェンジを、クラッチにより制御される範囲チェンジの場合に可能となるよりも一層正確にコントロールすることができる。さらに、クラッチにより制御される範囲チェンジの場合には、常に出力が摩擦に変換され、この摩擦出力は電気機械の使用によって少なくとも部分補償され得るか、あるいは高められ得る。
【０１３２】
しかし、新しい自由度として、範囲チェンジは本来の範囲チェンジ点から遠ざけられても行なわれ得る。この場合、無段式の範囲チェンジはこのような範囲チェンジ時ではクラッチのスリップなしに可能となる。これによって、本発明による伝動装置を用いると、切換可能な変速範囲を有する慣用の出力分岐された伝動装置の問題点、つまり切換が切換点のすぐ近くで行われ、このために高い調節動力性、迅速でかつ精密なクラッチ操作および回転質量効果の完全な補償が必要となるか、あるいはスリップ性の移行が範囲チェンジ点外で行われ、この移行のために、十分な快適性を確保する目的で困難なスリップ勾配制御（Schlupf-Gradienten-Regelung）が必要となり、クラッチが冷却されなければならず、かつ濫用を防止する手段が必要となるという問題点を解決することができる。
【０１３３】
ｈ）  自由な回生選択
駆動軸１０２の回転数と被駆動軸１０８の回転数とにより規定された各走行状態のためには、伝動装置の複数の無段調節可能な運転パラメータ、たとえば無段変速機Ｖａｒの変速比および電気機械の回転数が存在している。これによって、たとえばエンジンブレーキ運転において無段変速機調節により電気機械の回転数を高め、かつこれによりエネルギ回収を増大させることが、外部に対しては「目に見えないように」可能となる。この過程は、運転者がブレーキペダルを操作する際の力Ｋにより制御することができる。さらに、運転者の出力意志が少しだけ変化した場合に、内燃機関の消費量にとって好都合な回転数および消費量にとって好都合な運転点を維持し、かつ差出力を電気機械により制御することが可能となる。このことは、慣用のジェネレータに対する利点となる。なぜならば、発電が意図的に、内燃機関の消費量にとって好都合な運転点において行われ得るからである。
【０１３４】
ｊ）  Ｐにおけるモータスタート
伝動装置の位置Ｐにおいて内燃機関を始動させるために、本発明による伝動装置を用いて、特にアクチュエータ１１２，１１４，１１６，１１８にエネルギを供給するハイドロリック装置が作動するまで電気機械を始動させることが可能である。ハイドロリックポンプ（図示しない）は、たとえば２つのフリーホイールを介して択一的に電気機械によるか、または内燃機関によって駆動され得る。電気機械が作動すると、クラッチＤを連結するか、または両クラッチＤ，Ｒを連結することにより内燃機関を始動させることができる。伝動装置が図２１に示したような構造を有していると、電気機械と結合軸との間の１つのクラッチにおいても、内燃機関を連行する連結過程を行うことができる。
【０１３５】
電気機械と結合軸との相対回動不能な結合は、最も簡単な事例では剛性的に形成されている（ロータが直接に結合軸に取り付けられる）か、または変速比の使用下に形成されている（ロータが歯車を介して結合軸と噛み合っている）か、あるいはまた切換可能な平歯車変速比の使用下に形成されている（ロータが２つの歯車を介して結合軸と噛み合っており、ただし両歯車のうちの一方の歯車はつめクラッチによって切り換えられている）か、あるいはまた切換可能な遊星歯車伝動装置変速比の使用下に形成されていてよい（たとえばロータが、ロック可能な遊星歯車伝動装置を介して直接に、またはロックされていない遊星歯車伝動装置の場合には変速されて結合軸と一緒に回転する）。これら２つの改良された変化実施例が図２１に示されている。
【０１３６】
図２１に示した、本発明による伝動装置の２つの構成では、それぞれ２つの摩擦エレメント（クラッチＫもしくはブレーキＢ）が存在しており、これらの摩擦エレメントを用いて４つの状態を実現することができる：
Ａ：電気機械と結合軸１０６との両方が制動固定されている；
Ｂ：電気機械と結合軸１０６との両方が互いに別個に独立して自由に回転可能である；
Ｃ：電気機械と結合軸１０６とが第１の変速比にあり、しかし両者が一緒に回転可能である；
Ｄ：電気機械と結合軸１０６とが第２の変速比（別の値および／または別の正負符号を有する）にあり、しかし両者が一緒に回転可能である。
【０１３７】
前記伝動装置は種々様々に変えることができる。この場合、遊星歯車伝動装置が無段変速機および電気機械と対称的に結合されていて、かつこれらの遊星歯車伝動装置が互いに同じである場合に、少数の構成部分だけで十分となる単純な構成が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】公知の出力分岐された伝動装置の基本構造を示す概略図である。
【０１３９】
【図２】公知の出力分岐された伝動装置の別の構成の基本構造を示す概略図である。
【０１４０】
【図３】本発明による伝動装置の基本構造の１例を示す概略図である。
【０１４１】
【図４】パラレルシフト伝動装置の後退ギヤにおける回転数逆転のための１実施例を示す概略図である。
【０１４２】
【図５】パラレルシフト伝動装置の後退ギヤにおける回転数逆転のための別の実施例を示す概略図である。
【０１４３】
【図６】全輪駆動装置のためのパラレルシフト伝動装置の構成を示す概略図である。
【０１４４】
【図７】図３に示した伝動装置に含まれている分配伝動装置の構造の１例を示す概略図である。
【０１４５】
【図８】図７に示した伝動装置の機能形式を説明するための線図である。
【０１４６】
【図９】分配伝動装置の変化実施例を示す概略図である。
【０１４７】
【図１０】組み込まれたトルクセンサを備えた伝動装置の一部を示す断面図である。
【０１４８】
【図１１】無段変速機のハイドロリック式の制御を説明するためのフローチャートである。
【０１４９】
【図１２】付加的な電気機械を有する、出力分岐機構とパラレルシフト伝動装置とを備えた無段調節可能な伝動装置の構造を示す概略図である。
【０１５０】
【図１３】付加的な電気機械を有する、出力分岐機構とパラレルシフト伝動装置とを備えた無段調節可能な伝動装置の別の構造を示す概略図である。
【０１５１】
【図１４】付加的な電気機械を有する、出力分岐機構とパラレルシフト伝動装置とを備えた無段調節可能な伝動装置のさらに別の構造を示す概略図である。
【０１５２】
【図１５】図１２、図１３、図１４および図２２に示した伝動装置の制御を説明するためのフローチャートである。
【０１５３】
【図１６】本発明による伝動装置の構造を、その制御装置の構成要素と共に示す概略図である。
【０１５４】
【図１７】本発明による伝動装置の自由度および機能を説明するための球座標図である。
【０１５５】
【図１８】例示した伝動装置構造のために無段変速機の所要変速比を表す球座標図である。
【０１５６】
【図１９】本発明による伝動装置の種々の運転形式を説明するための球座標図である。
【０１５７】
【図２０】本発明による伝動装置の別の特性を説明するための球座標図である。
【０１５８】
【図２１】切換可能な変速比を有する電気機械が結合軸に相対回動不能に結合可能となる伝動装置構造の２つの例を示す概略図である。
【０１５９】
【図２２】遊星歯車伝動装置セットを不要にすることのできる、単純化された構造を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１６０】
２  駆動軸
４  無段変速機
６  クラッチ
８  歯車伝動装置
１０  被駆動軸
１２  分配伝動装置
１４  軸
１６  軸
１８  入力軸
２０  パラレルシフト伝動装置
２２  入力軸
２４１，２４２，２４３，２４Ｒ  歯車
２６  シフト機構
２８  歯車
３０  歯車
３１  シフト機構
３２１  中間歯車
３２２  付加歯車
３３  ディファレンシャル
３４  遊星歯車伝動装置段
３６  軸受け
４０  トルクセンサ装置
４２  固定プーリ部
４４  ボール
４６，４８  傾斜薄板
５０  中空室
５２  通路、
５４  シールエレメント
５６  制御縁
５８  流出通路
６０  遊星歯車伝動装置
６１  電気機械
６２  被駆動軸
６３  無段変速機軸
６４  結合軸
１０２  駆動軸
１０４  入力軸
１０６  結合軸
１０８  被駆動軸
１１０  出力軸
１１２，１１４，１１６，１１８  アクチュエータ
１２０  制御ユニット
１２２  制御装置
１２４  マイクロプロセッサ
１２６  プログラムメモリ
１２８  データメモリ
１３０  入力側
１３２  センサ
１３４  アクセルペダル
１３６  センサ
１３８  ブレーキペダル
１４０  センサ
１４２  操作ユニット
１４４  出力側
Ｋ１３，Ｋ２Ｒ  クラッチ
【図１】
2004205046.tif 000004
【図２】
2004205046.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004205046.tif 000008
【図６】
2004205046.tif 000009
【図７】
2004205046.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004205046.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2004205046.tif 000019
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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