(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートエンジン（２）と電気駆動機（７）とが設けられている、自動車用のハイブリッドトランスミッションであって、
２つの同心一次シャフト（１、６）であって、前記２つの同心一次シャフト（１、６）間の第１の連結手段（５）が少なくとも３つの位置、前記電気駆動機（７）をホイールに接続している機構から前記ヒートエンジン（２）が外れている位置、前記ヒートエンジン（２）が、前記電気駆動機（７）からの特別の関与の有無に関わらず前記ホイールを駆動する位置、および前記ヒートエンジン（２）と電気駆動機（７）とが、これらのトルクを前記ホイールの方へ付加するために連結される位置、を占めることができる、２つの同心一次シャフト（１、６）と、
前記車両の前記ホイールに接続されている二次シャフト（１０）であって、この前記シャフト上に２つの二次ピニオン（１１、１２）のうちのどちらかを接続することができる第２の連結手段（１３）を支持する、二次シャフト（１０）と、
前記トランスミッションにエンジントルクまたは抵抗トルクを供給することができる付加電気機械（１８）に接続されている付加シャフト（１７）と、
を含む、ハイブリッドトランスミッションにおいて、
前記一次シャフト（１）は、前記付加シャフト（１７）に接続されている固定歯部（１６）を支持し、
前記付加シャフト（１７）は、前記付加シャフト（１７）上の２つのステップダウンピニオン（１９、２１）、およびこれらのステップダウンピニオン（１９、２１）のどちらかと前記付加シャフト（１７）とを回転して接続することを可能にする第３の連結手段（２２）を支持し、
前記第３の連結手段（２２）は、前記一次シャフト（１）を前記固定歯部（１６）およびステップダウンピニオン（１９）を介して前記付加シャフト（１７）に接続していることを特徴とする、
ハイブリッドトランスミッション。
【請求項２】
第１のステップダウンピニオン（２１）が前記付加電気機械（１８）から前記二次シャフト（１０）の方への前記トルクの伝達を確実にすることを特徴とする、請求項１に記載のハイブリッドトランスミッション。
【請求項３】
前記第１のステップダウンピニオン（２１）は、前記一次シャフト（１）上で回転しているアイドラピニオン（３）により前記二次シャフト（１０）上の二次ピニオン（１４）を駆動することを特徴とする、請求項２に記載のハイブリッドトランスミッション。
【請求項４】
第２のステップダウンピニオンが、前記付加電気機械（１８）と前記ヒートエンジン（２）に接続されている前記一次シャフト（１）との間の前記トルクの伝達を保証することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のハイブリッドトランスミッション。
【請求項５】
前記付加電気機械（１８）の前記トルクは、前記トランスミッションのハイブリッドモードまたは電気モードのギア全てにおいて、前記駆動機（７）の前記トルクに付加されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のハイブリッドトランスミッション。
【請求項６】
前記付加電気機械（１８）は、前記ヒートエンジン（２）のモータエネルギーを前記車両のバッテリ（２３）を再充電するための電気エネルギーに変換するために、発電機として機能することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のハイブリッドトランスミッション。
【請求項７】
前記付加電気機械（１８）の前記トルクは、特に前記車両が走行している時に前記ヒートエンジン（２）を始動させるために使用されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のハイブリッドトランスミッション。
【請求項８】
前記付加電気機械（１８）は、前記トランスミッションの電気モードおよびハイブリッドモードにおいて、前記第２の連結手段（１３）を有効にしているギア移行中の前記電気駆動機（７）の前記トルクの中断を補償するために使用されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のハイブリッドトランスミッション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッドトランスミッションの分野に関する。
【０００２】
本発明は、ヒートエンジンと電気駆動機とが設けられている、自動車用のハイブリッドトランスミッションに関する。
【０００３】
より詳細には、本発明は、
−  ２つの同心一次シャフトであって、２つの一次シャフト間の第１の連結手段が少なくとも３つの位置、電気駆動機をホイールに接続している機構からヒートエンジンが外れている位置、ヒートエンジンが、電気駆動機からの特別の関与の有無に関わらずホイールを駆動する位置、またはヒートエンジンと電気駆動機とが、これらのトルクをホイールの方へ付加するために連結される位置、を占めることができる、２つの同心一次シャフトと、
−  車両のホイールに接続されている二次シャフトであって、前記シャフト上に２つの二次ピニオンのうちのどちらかを接続することができる第２の連結手段を支持する、二次シャフトと
を含む、ハイブリッドトランスミッションに関する。
【背景技術】
【０００４】
国際公開第２０１２／１３１２５９号は、電気およびハイブリッドモードにある少なくとも２つの別個のギアと加熱モード（ｈｅａｔ  ｍｏｄｅ）での高速走行に特化されたより高速ギアとを設けることを可能にする、上述されたタイプのハイブリッドトランスミッションを開示している。そのようなトランスミッションが装備されているハイブリッド車の走行の自律性は、車両に期待される性能に、かつ電気機械を含む、車両の構成要素の寸法決めに依存する。
【０００５】
ハイブリッド車の電気機械またはバッテリの寸法決めは、車両の全体的な質量に直接的な影響を及ぼす。特に車両が停止している時にトラクションバッテリの再充電を可能にするために電気機械が発電機として機能しなければならない場合、レイアウト制約および費用制約に影響される。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、ヒートエンジンおよび電気駆動機に接続されており、車両のホイールに接続されている二次シャフト上の少なくとも１つのステップダウンピニオン（ｓｔｅｐ−ｄｏｗｎ  ｐｉｎｉｏｎ）を各々が支持する、２つの同心一次シャフトをトランスミッションが含む、ハイブリッド車の自律性を高めることを目標としている。
【０００７】
本目的に関して、トランスミッションは、トランスミッションにエンジントルクまたは抵抗トルクを供給することができる付加電気機械に接続されている付加シャフトを含む。
【０００８】
付加シャフトは一次シャフト上の２つのステップダウンピニオンを支持することが好ましく、第３の連結手段は、これらのステップダウンピニオンのどちらかと付加シャフトとを回転して接続することを可能にする。
【０００９】
本発明は、添付図面を参照して、本発明の非限定的実施形態の以下の記載を読むと、より良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ニュートラル位置にあるハイブリッドトランスミッションの図である。
【図２】長いギアにおいて「ブースト（ｂｏｏｓｔ）」状態の、ハイブリッドモードにあるハイブリッドトランスミッションの図である。
【図３】中間のギアにおいて「ブースト」状態の、電気モードにあるハイブリッドトランスミッションの図である。
【図４】バッテリの同時再充電状態の、短いギアにおいて電気モードにあるハイブリッドトランスミッションの図である。
【図５】長いギアにおいてヒートエンジンの始動の状況にあるハイブリッドトランスミッションの図である。
【図６Ａ】電気モードにおいて短いギアから中間のギアへの移行中のハイブリッドトランスミッションの図である。
【図６Ｂ】電気モードにおいて短いギアから中間のギアへの移行中のハイブリッドトランスミッションの図である。
【図６Ｃ】電気モードにおいて短いギアから中間のギアへの移行中のハイブリッドトランスミッションの図である。
【図６Ｄ】電気モードにおいて短いギアから中間のギアへの移行中のハイブリッドトランスミッションの図である。
【図６Ｅ】電気モードにおいて短いギアから中間のギアへの移行中のハイブリッドトランスミッションの図である。
【図７】ギアチェンジ中にホイールに伝達されるトルクの変動の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面により示されているトランスミッションは、濾過システム（緩衝器ハブ、「ダンパ」、デュアルマスまたは他のもの）によりヒートエンジン２のフライホイールに直接接続されているソリッド一次シャフト１を含む。ソリッドシャフト１は、第１の連結システム５（革新的であってもなくてもよい、噛合いクラッチ、シンクロナイザ、または他の種類のカプラ）を介して該ソリッドシャフトに接続され得るアイドラピニオン３を支持している。中空一次シャフト６が第１の電気機械／電気駆動機７のロータに接続されている。中空シャフト６は、連結システム５によりソリッド一次シャフト１に接続され得る。二次シャフト１０が２つのアイドラピニオン１１、１２を支持している。第２の連結システム１３（革新的であってもなくてもよい、噛合いクラッチ、シンクロナイザ、または他の種類のカプラ）が、アイドラピニオン１１、１２を中空一次シャフト６に接続することを可能にする。また、二次シャフト１０は、車両のホイールに接続されている差動装置（図示せず）に対して固定ピニオン１４およびステップダウンピニオン１５を支持している。最後に、一次シャフト１は、付加シャフト１７に接続されている固定歯部１６を支持している。
【００１２】
２つの一次シャフト１、６は同心である。第１の連結手段５は少なくとも３つの位置を占め得る：
−  ヒートエンジンが、電気機械７をホイールに接続している機構から外される（位置１）
−  ヒートエンジンが、電気駆動機からの特別の関与の有無に関わらずホイールを駆動する（位置２）、および
−  ヒートエンジンと電気機械７とが、これらのトルクをホイールの方へ付加するために連結される（位置３）。
【００１３】
車両のホイールに接続されている二次シャフト１０は、２つの二次ピニオン１１、１２のうちの１つまたはこれらのいずれもが二次シャフト１０に接続されていない３つの位置を占め得る第２の連結手段１３を支持している。２つの二次ピニオン１１、１２のいずれもが二次シャフト１０に接続されていない場合を考慮に入れなければ、第１の連結手段５の３つの位置と第２の連結手段１３の複合介在（ｃｏｍｂｉｎｅｄ  ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ）とが、トランスミッションが３つのギア：電気モードにある短いギアおよび中間のギア、ハイブリッドモードにある３つのギア、ならびに加熱モードにある長いギア、を有することを確実にする。
【００１４】
付加シャフト１７は、トランスミッションにエンジントルクまたは抵抗トルクを供給することができる第２の電気機械／付加機械１８に機械的に接続されている。該付加シャフトは、２つのアイドラピニオン１９、２１を支持している。２つのアイドラピニオン１９、２１は、一次シャフト１の固定歯部１６とかつ該一次シャフトのアイドラピニオン３とそれぞれ噛み合っているステップダウンピニオンである。第１のステップダウンピニオン２１は、ソリッド一次シャフト１のアイドラピニオン３により二次ピニオン１４を駆動する。該第１のステップダウンピニオンは、二次シャフト１０への付加機械１８のトルクの伝達を確実にする。第２のステップダウンピニオン１９は、付加機械１８とソリッド一次シャフト１との間のトルクの伝達を確実にする。付加シャフト１７は、ステップダウンピニオン１９、２１のどちらかと付加シャフトとを回転して接続することができる第３の連結手段２２を支持している。該第３の連結手段は３つの位置を占めることができ、このうちの１つはニュートラル位置であり、かつ２つの係合位置があり、２つのアイドラピニオン１９、２１のうちの１つまたはこれらのいずれもが付加シャフト１７に接続されていない。ニュートラル位置（図１参照）では、電気機械１８がトランスミッションから切断されている。図面の第３のカプラ２２の右位置では（図２および図３参照）、該電気機械は、ホイールに接続されている二次シャフト１０に直接付与されるトルクを供給する。カプラ２２の左位置では（図４および図５参照）、該電気機械はヒートエンジンに付加トルクを供給し、また、前記エンジンをより迅速に始動させるのに役立ち得る。
【００１５】
図２では、トランスミッションはハイブリッドモードにあり、第１のカプラ５は定位置（２）にあり、ヒートエンジン２はホイールに連結されている。第２のカプラ１３はピニオン１２をシャフト１０に接続している。第３のカプラ２２はピニオン２１を付加シャフト１７に接続している。第２の機械１８は付加トルクを供給する。トランスミッションは、ヒートエンジン２および２つの電気機械７、１８のトルクの付加により、「モータウェイ（ｍｏｔｏｒｗａｙ）」ギアと呼ばれる長いギアにおいてハイブリッドモードにある。第２の電気機械１８は、このように、このギアにおいて、エネルギーの余剰すなわち「ブースト」から利益を得ること、または２つの電気機械間でのトルクの最適な分配により電気エネルギーの使用を最適化することを可能にする。
【００１６】
図３では、トランスミッションは電気モードにある。第１のカプラ５はニュートラル（位置０）にある。第２のカプラ１３はピニオン１２をシャフト１０に接続している。第３のカプラ２２はピニオン２１を付加シャフト１７に接続している。トランスミッションは、電気「ブースト」により、中間のギアすなわち「ロード（ｒｏａｄ）」ギアにおいて電気モードにある。また、短い電気ギアまたは短いハイブリッドギアおよび中間のハイブリッドギアは、付加機械１８の「ブースト」から利益を得ることができる。付加電気機械１８のトルクは、このように、トランスミッションのハイブリッドモードまたは電気モードのギア全てにおいて駆動機７のトルクに付加され得る。
【００１７】
図４は、再充電モードにおいてバッテリ２３を再充電するための、第２の機械１８の別の用途を示す。第１のカプラ５はニュートラル（位置０）にある。第２のカプラ１３はピニオン１１を二次シャフトに接続している。第３のカプラは図面の左位置にあり、該第３のカプラはソリッド一次シャフト１をピニオン１６および１９を介して付加シャフト１７に接続している。第２の電気機械１８は、再充電モードを直列ハイブリッドモードに変換することを可能にし、トラクションバッテリが空の場合に高められた自律性を備えた車両の走行を可能にする。ヒートエンジン２は付加機械１８に接続されている。バッテリ２３はこの機械により再充電され、発電機として機能する。このように、提案されているアーキテクチャの利点の１つが第１の電気機械７を使用して車両を駆動する可能性にあるのに対して、ヒートエンジン２により駆動される付加機械１８は発電機として機能する。したがって、トランスミッションをヒートエンジンにとって有益な降伏点に配置することが可能であり（例えば１分当たり約２０００回転で）、ホイールを回転させるのが電気駆動機７であるので、ホイールを非常な低速で回転させることが可能である。
【００１８】
図５は、別の動作モードを示す。トランスミッションは、ここでは純粋に、長いギアにおいてヒートモードにある（第１のカプラ５は定位置１にあり、第２のカプラ１３はニュートラルにある）。第３のカプラ２２は左位置にあり、該第３のカプラは、付加シャフト１７を、ピニオン１９および１６を介してソリッド一次シャフト１に接続している。付加機械１８のトルクはヒートエンジン２へ送られ、前記エンジンを始動させる。付加電気機械１８のトルクは、特に車両が走行している間に、ヒートエンジンの超迅速始動を実施することを可能にする。
【００１９】
提案された方法は、問題のハイブリッドトランスミッションの動作のためのさらなる可能性を提供する。該方法は、特に、電気モードまたはハイブリッドモードにあるギア間の移行中に、パワーシフトを実施することを可能にする。このように、魅力はさらに向上されている。この利益は、「電気タウン（ｔｏｗｎ）」モードと「電気ロード」モードとの間のシフトの事例を示す図６Ａから図６Ｅまでの例において実証されている。
【００２０】
図６Ａでは、第２のカプラ１３のみが閉じられており、中空一次シャフト６を第１のギア１１の二次ピニオンに接続している。トランスミッションは短いギアにおいて電気モードにある。図６Ｂでは、右位置にある第３のカプラ２２を介した付加シャフト１７と二次シャフトとの連結により、付加電気機械１８は係合されている。ピニオン２１、３および１４のステップダウンが用いられている。このように、第２のカプラ１３はニュートラルに配置されることが可能であり（図６Ｃ）、次いで、付加機械１８を切断する前に、付加機械１８のトルクから依然として利益を得ている間に左にシフトされて（図６Ｅ）、中間のギア１２の二次ピニオンをシャフト１０に接続する（図６Ｄ）。移行中の電気駆動機７の一時的切断に関連するトルクの損失は、付加機械１８により補償される。付加機械１８の補助は、同様の状況下で、逆の移行（電気モードにおける中間のギアから短いギアへのシフト）または短いハイブリッドモードと中間のハイブリッドモードとの間のシフトに利する可能性がある。
【００２１】
図７は、この移行中の全体的なトルクのプロファイルを示す。付加機械１８のトルクＣＭＥ２が、対応する移行（ｔ１、ｔ２）期間中に第２のカプラ１３を有効にしている駆動機７により供給されるトルクＣＭＥ１の一時的中断をどのように補償するかが分かる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７】
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