(57)【要約】  本発明は、シリーズハイブリッド変速機に関し、第１軸を駆動するための第１モータ装置と、第２軸を駆動するための第２モータ装置とを含む。前記第１軸及び第２軸上の駆動歯車は同一歯車または異なる歯車に同時に係合され、２つのモータ装置は停止からのトルクを増大させる。シフトアップ、またはシフトダウン時、一方の軸の駆動歯車は分離し他方の軸の歯車は係合して、トルクの負荷を避ける。【選択図】図１
2015536863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリーズハイブリッド変速機であって、
第１軸を駆動するための第１モータ装置と、
第２軸を駆動するための第２モータ装置と、
前記第１軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第１駆動歯車と、
前記第２軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第２駆動歯車と、
前記第１軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられて、前記第１駆動歯車に係合して前記第１駆動歯車を前記第１軸と回転させる第１位置及び前記第１駆動歯車から分離した第２位置に移動可能な第１クラッチと、
前記第２軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられて、前記第２駆動歯車に係合して前記第２駆動歯車を前記第２軸と回転させる第１位置及び前記第２駆動歯車から分離した第２位置に移動可能な第２クラッチと、
出力軸であって、この出力軸に回転不能に取り付けられて前記第１駆動歯車に係合する第１被駆動歯車及びこの出力軸に回転不能に取り付けられて前記第２駆動歯車に係合する第２被駆動歯車を有する出力軸と、
前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第１クラッチが前記第１駆動歯車と係合しかつ前記第２クラッチが前記第２駆動歯車と係合する第１の配置から、前記第１クラッチが前記第１駆動歯車より分離しかつ前記第２クラッチが前記第２駆動歯車と係合する第２の配置への、前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの動きを制御する制御装置と、
を備えるシリーズハイブリッド変速機。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御して、前記第１の配置から前記第２の配置への前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの動きを制御するときに、前記第１軸に負荷するトルクが減少するようにする、請求項１に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項３】
前記第１軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第３駆動歯車と、
前記第１軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられて、前記第３駆動歯車に係合して前記第３駆動歯車を前記第１軸と回転させる第１位置と前記第３駆動歯車から分離する第２位置とに移動可能な第１軸クラッチと、
前記出力軸に回転不能に取り付けられて前記第３駆動歯車と係合する第３被駆動歯車と、
を備え、
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合し前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車より分離する第２の配置から、前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合し前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車に係合する第３の配置への、前記第１軸クラッチの動きを制御する、請求項１に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御して、前記第２の配置から前記第３の配置への前記第１軸クラッチ及び前記第２クラッチの動きを制御するときに、前記第１軸に負荷するトルクを増加させる、請求項３に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項５】
前記第１クラッチと前記第１軸クラッチが異なるクラッチである、請求項３に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項６】
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合し前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車に係合する前記第３の配置から、前記第２クラッチが前記第２駆動歯車から分離し前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車に係合する第４の配置への、前記第２クラッチの動きを制御する、請求項３に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項７】
前記第２軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第４駆動歯車と、
前記第２軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられて、前記第４駆動歯車に係合して前記第４駆動歯車を前記第２軸と回転させる第１位置及び前記第４駆動歯車から分離した第２位置に移動可能な第２軸クラッチと、
前記出力軸に回転不能に取り付けられて前記第４駆動歯車に係合する第４被駆動歯車と、を備え、
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車に係合し前記第２軸クラッチが前記第４駆動歯車より分離する前記第４の配置から、前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車に係合し前記第２軸クラッチが前記第４駆動歯車に係合する第５の配置への、前記第２軸クラッチの動きを制御する、請求項５に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項８】
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車に係合し前記第２軸クラッチが前記第４駆動歯車に係合する前記第５の配置から、前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車から分離し前記第２軸クラッチが前記第４駆動歯車に係合する第６の配置への、前記第１軸クラッチの動きを制御する、請求項６に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項９】
前記第２クラッチと前記第２軸クラッチが異なるクラッチである、請求項７に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項１０】
前記第１軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第５駆動歯車と、
前記第１軸クラッチは前記第５駆動歯車に係合して前記第５駆動歯車を前記第１軸と回転させる第３位置及び前記第５駆動歯車から分離する前記第２位置に移動可能であり、
前記出力軸に回転不能に取り付けられて前記第５駆動歯車に係合する第５被駆動歯車と、を備え、
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車から分離しかつ前記第２軸クラッチが前記第４駆動歯車に係合する前記第６の配置から、前記第１軸クラッチが前記第５駆動歯車に係合しかつ前記第２軸クラッチが前記第４駆動歯車に係合する第７の配置への、前記第１軸クラッチの動きを制御する、請求項８に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項１１】
前記第２軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた２番目の第５駆動歯車であって、前記第２軸クラッチは前記２番目の第５駆動歯車に係合して前記２番目の第５駆動歯車を前記第２軸と回転させる第３位置及び前記２番目の第５駆動歯車から分離する前記第２位置に移動可能であり、前記第５被駆動歯車は前記出力軸に回転不能に取り付けられて前記２番目の第５駆動歯車に係合する、２番目の第５駆動歯車、を備え、
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第１軸クラッチが前記第５駆動歯車に係合し前記第２軸クラッチが前記第４駆動歯車に係合する前記第７の配置から、前記第１軸クラッチが前記第５駆動歯車に係合し前記第２軸クラッチが前記２番目の第５駆動歯車に係合する第８の配置への、前記第２軸クラッチの動きを制御する、請求項９に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項１２】
前記第２軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた２番目の第５駆動歯車であって、前記第２軸クラッチは前記２番目の第５駆動歯車に係合して前記２番目の第５駆動歯車を前記第２軸と回転させる第３位置及び前記２番目の第５駆動歯車から分離する前記第２位置に移動可能であり、前記第５被駆動歯車は前記出力軸に回転不能に取り付けられて前記２番目の第５駆動歯車に係合する、２番目の第５駆動歯車、を備え、
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第１軸クラッチが前記第５駆動歯車に係合し前記第２軸クラッチが前記第４駆動歯車に係合する前記第７の配置から、前記第１軸クラッチが前記第５駆動歯車に係合し前記第２軸クラッチが前記第４駆動歯車及び前記２番目の第５駆動歯車から分離する第８の配置への前記第２軸クラッチの動きを制御する、請求項９に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項１３】
前記第２軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた２番目の第１駆動歯車と、
前記第２軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられ、前記２番目の第１駆動歯車に係合して前記２番目の第１駆動歯車を前記第２軸と回転させる第１位置と前記２番目の第１駆動歯車から分離する第２位置とに移動可能な２番目の第１クラッチと、
を備え、
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記２番目の第１クラッチが前記２番目の第１駆動歯車に係合し前記第１クラッチが前記第１駆動歯車に係合する予備的な配置から、前記第１クラッチが前記第１駆動歯車に係合し前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合する前記第１の配置への、前記第１クラッチ及び前記２番目の第１クラッチの動きを制御する、請求項１に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記２番目の第１クラッチが前記２番目の第１駆動歯車に係合し前記第１クラッチが前記第１駆動歯車に係合する前記予備的な配置から、前記第１クラッチが前記第１駆動歯車に係合し前記２番目の第１クラッチが前記２番目の第１駆動歯車から分離する前記第２の予備的な配置への、前記第１クラッチ及び前記２番目の第１クラッチの動きを制御する、請求項１３に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項１５】
前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置の両方が、時計回りあるいは反時計回りに回転するように適合されている、請求項１に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項１６】
シリーズハイブリッド変速機の変速方法であって、
前記シリーズハイブリッド変速機は、
第１軸を駆動するための第１モータ装置と、
第２軸を駆動するための第２モータ装置と、
前記第１軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第１駆動歯車と、
前記第２軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第２駆動歯車と、
前記第１軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられ、前記第１駆動歯車に係合して前記第１駆動歯車を前記第１軸と回転させる第１位置及び前記第１駆動歯車から分離した第２位置に移動可能な第１クラッチと、
前記第２軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられ、前記第２駆動歯車に係合して前記第２駆動歯車を前記第２軸と回転させる第１位置及び前記第２駆動歯車から分離した第２位置に移動可能な第２クラッチと、
出力軸であって、前記出力軸に回転不能に取り付けられて前記第１駆動歯車に係合する第１被駆動歯車と前記出力軸に回転不能に取り付けられて前記第２駆動歯車に係合する第２被駆動歯車とを有する出力軸と、
を備え、
前記方法は、
前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置による前記第１軸及び前記第２軸に対するトルクの負荷をそれぞれ制御すること、及び
前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第１クラッチが前記第１駆動歯車に係合し前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合する第１の配置から、前記第１クラッチが前記第１駆動歯車より分離し前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合する第２の配置への、前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの動きを制御すること、を含む方法。
【請求項１７】
前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第１の配置から前記第２の配置への前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの動きを制御するときに、前記第１軸に負荷するトルクを減少させることを含む、請求項１６に記載のシリーズハイブリッド変速機の変速方法。
【請求項１８】
前記シリーズハイブリッド変速機は、
前記第１軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第３駆動歯車と、
前記第１軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられ、前記第３駆動歯車に係合して前記第３駆動歯車を前記第１軸と回転させる第１位置と前記第３駆動歯車から分離する第２位置とに移動可能な第１軸クラッチと、
前記出力軸に回転不能に取り付けられて前記第３駆動歯車と係合する第３被駆動歯車と、を更に備え、
前記方法は、
前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合し前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車から分離する前記第２の配置から、前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合し前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車に係合する第３の配置への、前記第１軸クラッチの動きを制御することを含む、請求項１６に記載のシリーズハイブリッド変速機の変速方法。
【請求項１９】
前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第２の配置から前記第３の配置への前記第１軸クラッチ及び前記第２クラッチの動きを制御するときに前記第１軸に負荷するトルクを増加させることを含む、請求項１８に記載のシリーズハイブリッド変速機の変速方法。
【請求項２０】
前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合し前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車に係合する前記第３の配置から、前記第２クラッチが前記第２駆動歯車から分離し前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車に係合する第４の配置への、前記第２クラッチの動きを制御することを含む、請求項１８に記載のシリーズハイブリッド変速機の変速方法。
【請求項２１】
前記シリーズハイブリッド変速機は、
前記第２軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた２番目の第１駆動歯車と、
前記第２軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられ、前記２番目の第１駆動歯車に係合して前記２番目の第１駆動歯車を前記第２軸と回転させる第１位置及び前記２番目の第１駆動歯車から分離した第２位置に移動可能な２番目の第１クラッチと、を備え、
前記方法は、
前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記２番目の第１クラッチが前記２番目の第１駆動歯車に係合し前記第１クラッチが前記第１駆動歯車に係合する予備的な配置から、前記第１クラッチが前記第１駆動歯車に係合し前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合する前記第１の配置への、前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの動きを制御することを含む、請求項１６に記載のシリーズハイブリッド変速機の変速方法。
【請求項２２】
前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記２番目の第１クラッチが前記２番目の第１駆動歯車に係合し前記第１クラッチが前記第１駆動歯車に係合する予備的な配置から、前記第１クラッチが前記第１駆動歯車に係合し前記２番目の第１クラッチが前記２番目の第１駆動歯車から分離する第２の予備的な配置への、前記第１クラッチ及び前記２番目の第１クラッチの動きを制御することを含む、請求項２１に記載のシリーズハイブリッド変速機の変速方法。
【請求項２３】
前記出力軸の回転方向が時計回りから反時計回りに変化するように前記第１及び前記第２のモータ装置の回転方向を変更することを含む、請求項１６に記載のシリーズハイブリッド変速機の変速方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的に、シリーズハイブリッド変速機及びシリーズハイブリッド変速機の変速方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的なトラックの変速機は、６〜１２の変速比を有するとともに、単一の後進段でトラックを駆動するためにアイドラ歯車を用いる。トラックエンジンは、普通は約２１００回転／分の速度で稼働する。
【０００３】
シリーズハイブリッド変速機はエンジンを発電機に接続するが、その発電機は、今度は変速機の軸を駆動し得る電気モータに電力供給できる。モータは、多くの場合にエンジンよりかなり高い速度、例えば約４５００回転／分で作動できる。モータにより用いられない電力は、貯蔵装置、例えばバッテリーに蓄えることができる。変速機はまた、多くの場合に回生制動をもたらすように構成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
典型的なシリーズハイブリッド変速機においては、単一のモータが軸を駆動するとともに、その軸は、回転可能ではあるが軸方向には移動不能に軸に取り付けられるとともに回転不能ではあるが軸方向には移動可能に軸に取り付けられたクラッチによりそれぞれが係合する複数の駆動歯車を有している。これらの歯車の間で変速するには、より高いあるいはより低い駆動歯車に係合するクラッチを係合させる前に、一つの駆動歯車に係合しているクラッチを最初に解放させなければならず、それは歯車を切り換える間のトルク伝達を遮断する。このことは、高い負荷を掛けるとき、例えば平坦路に沿った進行から登坂に切り替わり、より低速なギヤ段へのシフトダウンが必要であるときに特に不利となり得る。加えて、シフトダウンは普通は車速が減少する結果となる。
【０００５】
複数の後進段をもたらす変速機を提供することが望ましい。そのような変速機は、複雑さが最小であることが望ましく、更に変速の間におけるトルクの中断を低減し、最小化し、あるいはなくすことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの態様によると、シリーズハイブリッド変速機は、第１軸を駆動するための第１モータ装置と、第２軸を駆動するための第２モータ装置と、第１軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第１駆動歯車と、第２軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第２駆動歯車と、第１軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられて、第１駆動歯車に係合して第１駆動歯車を第１軸と回転させる第１位置と第１駆動歯車から分離した第２位置とに移動可能な第１クラッチと、第２軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられて、第２駆動歯車に係合して第２駆動歯車を第２軸と回転させる第１位置と第２駆動歯車から分離した第２位置とに移動可能な第２クラッチと、出力軸であって、この出力軸に回転不能に取り付けられて第１駆動歯車に係合する第１被駆動歯車及びこの出力軸に回転不能に取り付けられて第２駆動歯車に係合する第２被駆動歯車を有する出力軸と、第１モータ装置及び第２モータ装置による第１軸及び第２軸に対するトルクの負荷をそれぞれ制御しつつ、第１クラッチが第１駆動歯車に係合するとともに第２クラッチが第２駆動歯車に係合する第１の配置から第１クラッチが第１駆動歯車から分離するとともに第２クラッチが第２駆動歯車に係合する第２の配置への第１のクラッチ及び第２クラッチの動きを制御する制御装置と、を備える。
【０００７】
本発明の別の態様によると、シリーズハイブリッド変速機の変速方法が提供され、そのシリーズハイブリッド変速機は、第１軸を駆動するための第１モータ装置と、第２軸を駆動するための第２モータ装置と、第１軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第１駆動歯車と、第２軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第２駆動歯車と、第１軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられて、第１駆動歯車に係合して第１駆動歯車を第１軸と回転させる第１位置と第１駆動歯車から分離した第２位置とに移動可能な第１クラッチと、第２軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられて、第２駆動歯車に係合して第２駆動歯車を第２軸と回転させる第１位置と第２駆動歯車から分離した第２位置とに移動可能な第２クラッチと、出力軸であって、この出力軸に回転不能に取り付けられて第１駆動歯車に係合する第１被駆動歯車及びこの出力軸に回転不能に取り付けられて第２駆動歯車に係合する第２被駆動歯車を有する出力軸と、を備える。この方法は、第１モータ装置及び第２モータ装置による第１軸及び第２軸へのトルクの負荷をそれぞれ制御すること、及び第１モータ装置及び第２モータ装置による第１軸及び第２軸に対するトルクの負荷をそれぞれ制御しつつ、第１クラッチが第１駆動歯車に係合するとともに第２クラッチが第２駆動歯車に係合する第１の配置から第１クラッチが第１駆動歯車から分離するとともに第２クラッチが第２駆動歯車に係合する第２の配置への第１のクラッチ及び第２クラッチの動きを制御すること、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の特徴及び利点は、同様の参照番号が類似の要素を示す図面と共に以下の詳細な説明を読むことにより、より良く理解される。
【０００９】
【図１】分離した配置にある本発明の一態様の変速機を図式的に示している。
【図２】図１の変速機を様々に可能な係合配置で示している。
【図３】図１の変速機を様々に可能な係合配置で示している。
【図４】図１の変速機を様々に可能な係合配置で示している。
【図５】図１の変速機を様々に可能な係合配置で示している。
【図６】図１の変速機を様々に可能な係合配置で示している。
【図７】図１の変速機を様々に可能な係合配置で示している。
【図８】図１の変速機を様々に可能な係合配置で示している。
【図９】図１の変速機を様々に可能な係合配置で示している。
【図１０】モータトルク及びパワー出力とモータ速度との関係を示すグラフである。
【図１１】本発明の別の態様の変速機を図式的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１〜図９は、本発明の一態様のシリーズハイブリッド変速機２１の一実施形態を示している。この変速機２１は、第１軸２５を駆動する第１モータ装置２３と、第２軸２９を駆動する第２モータ装置２７とを備えている。第１及び第２のモータ装置２３，２７は、普通は電気モータあるいは電機であって、時計方向にあるいは反時計方向に回転するように適合されている。
【００１１】
変速機２１は、第１軸２５に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第１駆動歯車３１と、第２軸２９に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第２駆動歯車３３とを備えている。図１〜図９に示されている実施形態において、第３駆動歯車３５は第１軸２５に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられ、第４駆動歯車３７は第２軸２９に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられ、第５駆動歯車３９は第１軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられ、２番目の第５駆動歯車４１は第２軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられている。
【００１２】
変速機２１は、更に、第１軸２５に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられた第１クラッチ４３と、第２軸２９に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられた第２クラッチ４５とを備えている。第１クラッチ４３は、第１駆動歯車３１に係合して第１駆動歯車を第１軸２５と回転させる第１位置（例えば、図２）と、第１駆動歯車から分離した第２位置（例えば、図１及び図３〜図９）とに移動可能である。第２クラッチ４５は、第２駆動歯車３３に係合して第２駆動歯車を第２軸２９と回転させる第１位置（例えば、図２〜図４）と、第２駆動歯車から分離した第２位置（例えば、図１及び図５〜図９）とに移動可能である。
【００１３】
図１〜図９に示されている実施形態において、第１軸クラッチ４７は、第１クラッチ４３とは異なっていて（すなわち、同じクラッチでない）、第１軸２５に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられている。第１軸クラッチ４７は、第３駆動歯車３５に係合して第３駆動歯車を第１軸２５と回転させる第１位置（例えば、図４〜図６）と、第３駆動歯車から分離した第２位置（例えば、図１〜図３及び図７）とに移動可能である。第２クラッチ４５とは異なる第２軸クラッチ４９もまた示されていて、第２軸２９に回転不能ではあるが軸方向には移動可能に取り付けられている。第２軸クラッチ４９は、第４駆動歯車３７に係合して第４駆動歯車が第２軸２９と回転するようにする第１位置（例えば、図６〜図８）と、第４駆動歯車に係合しない第２位置（例えば、図１〜図５）に移動可能である。
【００１４】
図１〜図９に示されている実施形態において、第１軸クラッチ４７は、第５駆動歯車３９に係合して第５駆動歯車を第１軸２５と回転させる第３位置（図８〜図９）と、第３駆動歯車３５及び第５駆動歯車の両方から分離した第２位置（図１〜図３及び図７）と、第３駆動歯車に係合する第１位置（図４〜図６）とに移動可能である。同様に、第２軸クラッチ４９は、２番目の第５駆動歯車４１に係合して２番目の第５駆動歯車を第２軸２９と回転させる第３位置（図９）と、第４駆動歯車３７及び２番目の第５駆動歯車の両方から分離した第２位置（図１〜図５）と、第４駆動歯車に係合する第１位置（図６〜図８）と、に移動可能である。
【００１５】
別個の第１クラッチ４３及び第１軸クラッチ４７を設ける代わりに、第１駆動歯車３１及び第３駆動歯車３５に係合する同一の第１クラッチを用いることもできる。同様に、別個の第２クラッチ４５及び第２軸クラッチ４９を設ける代わりに、第２駆動歯車３３及び第４駆動歯車３７の両方に係合する同一の第２クラッチを用いることもできる。言い換えると、第１クラッチは、第１駆動歯車３１に係合する位置、第３駆動歯車３５に係合する位置、第１駆動歯車及び第３駆動歯車の両方から分離した位置の、少なくとも３つの位置に移動可能に設けることができる。同様に、第２クラッチは、第２駆動歯車３３に係合する位置、第４駆動歯車３７に係合する位置、第２駆動歯車及び第４駆動歯車の両方から分離した位置の、少なくとも３つの位置に移動可能に設けることができる。これらのクラッチは、その全てあるいはそのいくつかをこの形態で設け、あるいは全てをこの形態で設けないことができる。
【００１６】
２つの異なる駆動歯車にそれぞれ係合できる第１軸クラッチ４７及び第２軸クラッチ４９を設ける代わりに、各駆動歯車と係合するに別個のクラッチを設けることもできる。図１〜図９に示されている特定の変速機は、目下のところ好適な実施形態にすぎない。図１〜図９に示されている特定の変速機は５つの被駆動歯車を有しているが、本発明の態様の変速機は５つの被駆動歯車には限定されず、より多いあるいはより少ない被駆動歯車を備えることができる。
【００１７】
変速機２１が更に備える出力軸５１は、この出力軸に回転不能に取り付けられて第１駆動歯車３１と係合する第１被駆動歯車５３と、この出力軸に回転不能に取り付けられて第２駆動歯車３３と係合する第２被駆動歯車５５とを有している。第３被駆動歯車５７は出力軸５１に回転不能に取り付けられて第３駆動歯車３５に係合することができ、第４被駆動歯車５９はその出力軸に回転不能に取り付けられて第４駆動歯車３７に係合することができ、第５被駆動歯車６１はその出力軸に回転不能に取り付けられて第５駆動歯車３９及び２番目の第５駆動歯車４１と係合することができる。
【００１８】
制御装置６３、例えばエンジン制御装置（ＥＣＵ）は、なかでも第１クラッチ４３、第２クラッチ４５、第１軸クラッチ４７及び第２軸クラッチ４９の動きを制御するとともに、一方の配置から他方へとクラッチが動く間における第１モータ装置２３及び第２モータ装置２７による第１軸２５及び第２軸２９へのトルクの負荷を制御するために設けられている。変速機２１は、一方の変速段から他方の変速段へのスムーズな移行を容易にする。例えば、変速機２１は、第１クラッチ４３が第１駆動歯車３１に係合するとともに第２クラッチ４５が第２駆動歯車３３に係合して「第１速」と称し得る第１の配置（図２）とすることができ、次いで、制御装置６３の制御のもとで、第１クラッチが第１駆動歯車から分離するとともに第２クラッチが第２駆動歯車に係合して「第２速」と称し得る第２の配置に（図３）移行できる。このようにして、一方の歯車から他方に移行する間に、入力軸２５あるいは２９から出力軸５１にトルクを伝達しない期間を設ける必要はない。加えて、第１軸２５及び第２軸２９に対して第１モータ装置２３及び第２モータ装置２７がそれぞれ負荷するトルクを、通常は制御装置６３を介して制御し、１つの配置から他の配置へのクラッチの動きを制御するときに、一方のあるいは他方の軸に負荷するトルクを要望に応じてあるいは必要に応じて減少させあるいは増加させることができるようにすることで、スムーズな移行を容易にすることができる。例えば変速機２１のクラッチに用いることができるクラッチカラーが、通常、荷重の下で「トルク拘束」されることは、クラッチカラーを移動させるための力が歯車に対するカラーの静摩擦係数と垂直方向の接触力に関連することを意味する。トルクを減少させることにより、垂直方向の接触力、したがってカラーを中立位置に動かすための摩擦力は十分に低下する。カラーが再び歯車に係合するときに、トルクを再び増加させることができる。
【００１９】
図１〜図９は、様々な配置の変速機２１を示している。図１は、駆動歯車のいずれもがクラッチのいずれにも係合していない分離した配置の変速機２１を示している。図２はまた、変速機が第１速となるように、第１クラッチ４３が移動して第１駆動歯車３１に係合できるとともに、第２クラッチ４５（想像線で示す）が第２駆動歯車３３から分離したままとなる、予備的な配置を示している。それらが第１駆動歯車３１及び第２駆動歯車３３に係合する、図２に（想像線によってではなく）示されている第１の配置に、第１及び第２のクラッチ４３及び４５が移動する前に、変速機２１が予備的な配置に移動する必要はない。すなわち、第１及び第２クラッチは移動して第１及び第２駆動歯車と実質的に同時に係合できる。しかしながら、第１速における完全に分離した状態から係合した状態への相対的に円滑な移行を容易にするために、第２クラッチ４５及び第２駆動歯車３３が係合するより前に、最初に第１クラッチ４３及び第１駆動歯車３１が係合することが望ましい。例えば、第１クラッチ４３及び第１駆動歯車３１が係合した後に、第１モータ装置２３から第１軸２５に供給されるトルクを徐々に増加させることができ、次いで第２クラッチ４５及び第２駆動歯車３３が係合し、第２モータ装置２７から第２軸２９に供給されるトルクを徐々に増加させることができる。しかしながら、変速機が、第１駆動歯車だけが係合した状態あるいは第１及び第２駆動歯車だけが係合した状態で作動し始める必要はなく、多くの異なる歯車の組合せ、例えば第１及び第３（図１１参照）、第１及び第４、第２及び第４（図１１）が係合した状態で作動し始めることができることは、認められるところである。
【００２０】
制御装置６３は、第１軸２５及び第２軸２９に対する第１モータ装置２３及び第２モータ装置２７のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、第２クラッチ４５が第２駆動歯車３３に係合するとともに第１軸クラッチが第３駆動歯車３５から分離する第２の配置（図３）から第２クラッチが第２駆動歯車に係合するとともに第１軸クラッチが第３駆動歯車に係合する第３の配置（図４）への第１軸クラッチ４７の動きを制御する。また制御装置６３は、通常は、第１軸２５及び第２軸２９に対する第１モータ装置２３及び第２モータ装置２７のそれぞれによるトルクの負荷を制御して、第１クラッチ４３及び第２クラッチ４５の第１の配置（図２）から第２の配置（図３）への動きを制御するときに、第１軸に負荷するトルクを減少させる。制御装置６３はまた、第１軸２５及び第２軸２９に対する第１モータ装置２３及び第２モータ装置２７のそれぞれによるトルクの負荷を制御して、第１軸クラッチ４７及び第２クラッチ４５の第２の配置（図３）から第３の配置（図４）への動きを制御するときに、第１軸２５に負荷するトルクを増加させる。クラッチを歯車から分離するときに駆動軸に負荷するトルクを減少させること、あるいはクラッチと歯車を係合させるときに駆動軸に負荷するトルクを増加させることは、通常は必要でない。しかしながら、そうすることが、通常は、１つの配置から他の配置へのよりスムーズな移行を生み出すものと目下のところは理解されている。
【００２１】
制御装置６３は、第１軸２５及び第２軸２９に対する第１モータ装置２３及び第２モータ装置２７のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、第２クラッチ４５の以下の動きを制御する。
【００２２】
・  第２クラッチが第２駆動歯車３３に係合するとともに第１軸クラッチ４７が第３駆動歯車３５に係合する第３の配置（図４）から、第２クラッチが第２駆動歯車から分離するとともに第１軸クラッチが第３駆動歯車に係合する第４の配置（図５）への、第２クラッチ４５の動き。第４の配置（図５）の図示する実施形態において、第２軸クラッチはまた第４駆動歯車３７から分離している。
【００２３】
・  第１軸クラッチ４７が第３駆動歯車３５に係合するとともに第２軸クラッチ４９が第４駆動歯車３７から分離する第４の配置（図５）から、第１軸クラッチが第３駆動歯車に係合するとともに第２軸クラッチが第４駆動歯車と係合する第５の配置（図６）への、第２クラッチ４５の動き。
【００２４】
・  第１軸クラッチ４７が第３駆動歯車３５に係合するとともに第２軸クラッチ４９が第４駆動歯車３７に係合する第５の配置（図６）から、第１軸クラッチが第３駆動歯車から分離するとともに第２軸クラッチが第４駆動歯車に係合する第６の配置（図７）への、第２クラッチ４５の動き。
【００２５】
・  第１軸クラッチ４７が第３駆動歯車３５から分離するとともに第２軸クラッチ４９が第４駆動歯車３７に係合する第６の配置（図７）から、第１軸クラッチが第５駆動歯車３９に係合するとともに第２軸クラッチが第４駆動歯車３７に係合する第７の配置（図８）への、第２クラッチ４５の動き。
【００２６】
・  第１軸クラッチ４７が第５駆動歯車３９に係合するとともに第２軸クラッチ４９が第４駆動歯車３７に係合する第７の配置（図８）から、第１軸クラッチが第５駆動歯車に係合するとともに第２軸クラッチが２番目の第５駆動歯車４１に係合する第８の配置（図９）への、第２クラッチ４５の動き。
【００２７】
・  第１軸クラッチ４７が第５駆動歯車３９に係合するとともに第２軸クラッチ４９が第４駆動歯車３７に係合する第７の配置（図８）から、第１軸クラッチが第５駆動歯車に係合するとともに第４駆動歯車及び２番目の第５駆動歯車４１の両方から第２軸クラッチが分離している（図９に想像線で示されている）配置への、第２クラッチ４５の動き。
【００２８】
図１〜図９に示されている変速機２１においては、両方のモータ装置２３及び２７を第５速に有することによってトルクが増大するが、それは、いくつかの状況においては、それらのモータの一方が第４速にあるとともに他方が第５速にあるときより大きな機械的倍率をもたらし得る。これは、図１０に示されている。モータのトルクは、あるカーブをたどる。図１０から判るように、そのカーブは、典型的に、速度ゼロから予め定められた速度までは真っ直ぐ水平で、そこから下り坂となるように見える。２番目の第５駆動歯車４１に接続されているモータが、そのモータの一定トルク領域（カーブの水平線の部分）にあると仮定する。第５速は第４速より機械的倍率は小さく、かつ変速機の同一の出力速度において、２番目の第５駆動歯車４１は第４駆動歯車３７よりもゆっくりと回転する。こうして、第４駆動歯車３７に接続されている軸２９が一定モータトルク領域よりも速く回転していると、モータトルクと第４駆動歯車の機械的倍率との掛け合わせが、一定トルク領域にあるモータのモータトルクと２番目の第５駆動歯車４１の機械的倍率との掛け合わせより小さいある速度が（下り坂のモータトルク領域に）存在する。この状態の下では、第４駆動歯車３７が第２軸クラッチ４９に係合しているときの車輪に対する出力トルクは、２番目の第５駆動歯車４１が第２軸クラッチに係合しているときよりも小さい。
【００２９】
この変速機２１は、車両が上り坂を進行しているときに、車両のスピード制御の維持を容易にする。例えば、車両が第５速にあり、第５駆動歯車３９及び２番目の第５駆動歯車４１がそれらの第１軸クラッチ４７及び第２軸クラッチ４９に係合しており、車両が上り坂で発進する場合に、変速機は、第２軸クラッチ４９が２番目の第５駆動歯車から分離して、より大きな機械的倍率をもたらし得る第４駆動歯車３７に係合するように変速できる。
【００３０】
図１１は、図１〜図９に示したものに歯車平面を追加した、シリーズハイブリッド変速機１２１を示している。このシリーズハイブリッド変速機１２１において、第１モータ装置１２３は第１軸１２５を駆動し、第２モータ装置１２７は第２軸１２９を駆動する。出力軸１５１は、第１被駆動歯車１５３、第２被駆動歯車１５５、第３被駆動歯車１５７、第４被駆動歯車１５９、及び第５被駆動歯車１６１を有している。変速機２１と同様に、この変速機１２１は、第１軸１２５に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第１駆動歯車１３１と、第２軸１２９に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第２駆動歯車１３３と、第１軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第３駆動歯車１３５と、第２軸に回転可能ではあるが軸方向に移動不能に取り付けられた第４駆動歯車１３７と、第１軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第５駆動歯車１３９と、第２軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた２番目の第５駆動歯車１４１と、を備えている。加えて、この変速機１２１は第２軸１２９に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた２番目の第１駆動歯車１３１’と、第１軸１２５に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた２番目の第２駆動歯車１３３’と、第２軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた２番目の第３駆動歯車１３５’と、第１軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた２番目の第４駆動歯車１３７’と、を備えている。第１クラッチ１４３及び２番目の第１クラッチ１４３’は、第１軸２５、第２軸２９にそれぞれ回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられ、第１駆動歯車１３１及び２番目の第１駆動歯車１３１’にそれぞれ係合する。第２クラッチ１４５及び２番目の第２クラッチ１４５’は、それぞれ第２軸２９及び第１軸２５に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられ、第２駆動歯車１３３及び２番目の第２駆動歯車１３３’にそれぞれ係合する。第２クラッチ１４５及び２番目の第２クラッチ１４５’は、２番目の第３駆動歯車１３５’及び第３駆動歯車１３５にそれぞれ係合するように適合されている。第３クラッチ１４７及び２番目の第３クラッチ１４７’は、第１軸２５及び第２軸２９に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられて、第４駆動歯車１３７及び２番目の第４駆動歯車１３７’とそれぞれ係合する。第３クラッチ１４７及び２番目の第３クラッチ１４７’は、第５駆動歯車１３９及び２番目の第５駆動歯車１４１にそれぞれ係合するように適合されている。
【００３１】
図１１は、５つの異なる変速段（プラス中立段）で変速するように適合された変速機１２１を示しているが、要望に応じてあるいは必要に応じて、追加のあるいはより少ない駆動歯車、被駆動歯車及びクラッチを設けることができる。例えば、駆動歯車、被駆動歯車、及びクラッチは、４速、３速、２速、あるいは１速のためにだけ設けることができる。加えて、各変速段に二重の駆動歯車を設ける必要はない。例えば、要望に応じてあるいは必要に応じて、２番目の第３歯車を無くすこともできる。図１１に示すように追加の歯車平面を設けることは、同一の歯車に各歯車を同時に係合させてモータ装置１２３及び１２７の両方に軸１２５及び１２９を駆動させることを容易にし、それは追加の変速オプションをもたらす。
【００３２】
制御装置１６３は、制御装置６３がクラッチの動きを制御するのと同様なやり方でクラッチ及び第２クラッチの動きを制御するとともに、第１軸１２５及び第２軸１２９に対する第１モータ装置１２３及び第２モータ装置１２７のそれぞれによるトルクの負荷を制御する。例えば、制御装置１６３は、２番目の第１クラッチが２番目の第１駆動歯車１３１’に係合するとともに第１クラッチが第１駆動歯車１３１に係合する予備的な配置から、第１クラッチが第１駆動歯車に係合するとともに第２クラッチが第２駆動歯車１３３に係合する第１の配置への、第１クラッチ１４３及び２番目の第１クラッチ１４３’の動きを制御する。シフトアップあるいはシフトダウンするときに、１本の軸（第１軸と言う）上の第１の１つのクラッチはその第１軸の第１駆動歯車から分離することができ、その一方で他の軸（第２軸と言う）上の相手側のクラッチは、第２軸の同一の第１駆動歯車と係合したままとなる。次いで、第１軸のクラッチ（あるいは他のクラッチ）は、第１軸の第２駆動歯車と係合することができ、その一方で、第２軸のクラッチは第２軸の第１駆動歯車と係合したままとなる。次いで、第２軸のクラッチは第２軸の第１駆動歯車から分離することができ、かつそのクラッチ（あるいは他のクラッチ）は第２軸の同一の第２駆動歯車と係合できる。このあるいは同様の変速プロセスは、変速段の選択によるシフトアップあるいはシフトダウンを反復できる。
【００３３】
時計方向あるいは反時計方向に回転するように適合された第１モータ装置２３（あるいは１２３）及び第２モータ装置２７（あるいは１２７）を設けることにより、この変速機２１（あるいは１２１）は、中間歯車無しで、複数の前進あるいは後退のための変速段を提供できる。この変速機は、多くの異なる変速段で車両を前進あるいは後退方向に推進するために、特に有用である。
【００３４】
周知のように、シリーズハイブリッド変速機２１はまた、通常は、エンジン６５、エンジンに接続されるとともにエンジンからの機械エネルギーを電気エネルギーに変換するように適合された発電機６７、モータ装置２３及び２７及び／又は例えばバッテリーといったエネルギー貯蔵装置７１への電気エネルギーの動きを制御するための制御装置６３を典型的に含むパワーエレクトロニクス６９、を備える。実質的に同じ基本構造を、シリーズハイブリッド変速機１２１に設けることができる。
【００３５】
変速機２１（及び変速機１２１）は、特記する箇所を除いて変速機２１との関係において説明される変速方法の提供を容易にする。この方法において、第１軸２５及び第２軸２９に対する第１モータ装置２３及び第２モータ装置２７のそれぞれによるトルクの負荷は、通常は、例えばＥＣＵといった制御装置６３により制御される。同時に、以下のようなクラッチの動きが制御される。
【００３６】
・  第１クラッチが第１駆動歯車３１に係合するとともに第２クラッチが第２駆動歯車３３に係合する第１の配置（図２）から、第１クラッチが第１駆動歯車から分離するとともに第２クラッチが第２駆動歯車に係合する第２の配置（図３）への、第１クラッチ４３及び第２クラッチ４５の動きが制御される。
【００３７】
・  第２クラッチ４５が第２駆動歯車３３に係合するとともに第１軸クラッチが第３駆動歯車３５から分離する第２の配置から、第２クラッチが第２駆動歯車に係合するとともに第１軸クラッチが第３駆動歯車に係合する第３の配置（図４）への、第１軸クラッチ４７の動きが制御される。
【００３８】
・  第２クラッチが第２駆動歯車３３に係合するとともに第１軸クラッチ４７が第３駆動歯車３５に係合する第３の配置（図４）から、第２クラッチが第２駆動歯車から分離するとともに第１軸クラッチが第３駆動歯車に係合する第４の配置（図５）への、第２クラッチ４５の動きが制御される。
【００３９】
・  第１軸クラッチが第３駆動歯車３５に係合するとともに第２軸クラッチ４９が第４駆動歯車３７から分離する第４の配置（図５）から、第１軸クラッチが第３駆動歯車に係合するとともに第２軸クラッチが第４駆動歯車に係合する第５の配置（図６）への、第２軸クラッチ４９の動きが制御される。
【００４０】
・  第１軸クラッチが第３駆動歯車３５に係合するとともに第２軸クラッチ４９が第４駆動歯車３７に係合する第５の配置（図６）から、第１軸クラッチが第３駆動歯車から分離するとともに第２軸クラッチが第４駆動歯車に係合する第６の配置（図７）への、第１軸クラッチ４７の動きが制御される。
【００４１】
・  第１軸クラッチが第３駆動歯車３５から分離するとともに第２軸クラッチ４９が第４駆動歯車３７に係合する第６の配置（図７）から、第１軸クラッチが第５駆動歯車３９に係合するとともに第２軸クラッチが第４駆動歯車３７に係合する第７の配置（図８）への、第１軸クラッチ４７の動きが制御される。第６の配置と第７の配置の間、第１軸クラッチ４７は第３駆動歯車３５及び第５駆動歯車３９の両方から分離する。
【００４２】
・  第１軸クラッチ４７が第５駆動歯車３９に係合するとともに第２軸クラッチが第４駆動歯車３７に係合する第７の配置（図８）から、第１軸クラッチが第５駆動歯車に係合するとともに第２軸クラッチが２番目の第５駆動歯車４１に係合する第８の配置（図９）への、第２軸クラッチ４９の動きが制御される。
【００４３】
・  第１軸クラッチ４７が第５駆動歯車３９と係合するとともに第２軸クラッチが第４駆動歯車３７と係合する第７の配置（図８）から、第１軸クラッチが第５駆動歯車に係合するとともに第２軸クラッチが第４駆動歯車及び２番目の第５駆動歯車４１の両方から分離する配置（図９の想像線で示される）への、第２軸クラッチ４９の動きが制御される。
【００４４】
変速機１２１における歯車から歯車へのシーケンスは変速機２１について上述したものと同様であるが、一連の中間工程を設けることができる。例えば、変速機１２１は、２番目の第１クラッチ１４３’が２番目の第１駆動歯車１３１’に係合するとともに第１クラッチ１４３が第１駆動歯車１３１に係合する予備的な配置を有することができ、次いで、変速機は、第１クラッチが第１駆動歯車に係合するとともに第２クラッチが第２駆動歯車に係合する第１の配置に移行できる。更に、第１クラッチ１４３及び２番目の第１クラッチ１４３’の動きを制御して、２番目の第１クラッチが２番目の第１駆動歯車に係合するとともに第１クラッチが第１駆動歯車に係合する予備的な配置から、第１クラッチが第１駆動歯車に係合するとともに２番目の第１クラッチが２番目の第１駆動歯車から分離する２番目の予備的な配置へと、第１のクラッチ及び２番目の第１クラッチが動くようにすることができる。
【００４５】
普通は、第１軸２５及び第２軸２９に対する第１モータ装置２３及び第２モータ装置２７のそれぞれによるトルクの負荷は制御され、軸上のクラッチが駆動歯車から分離するときに軸に負荷するトルクを減少させ、かつクラッチが駆動歯車に係合するときに軸に負荷するトルクを増加させる。しかしながら、トルクは様々な方法で負荷しあるいは全く負荷しないことができ、かつその方法は本明細書に与えられている特定の実例には限定されない。
【００４６】
本方法は、出力軸５１（あるいは１５１）が時計方向から反時計方向に向きを変えるように第１及び第２のモータ装置の回転方向を変更することにより、更に拡張できる。このようにして、この変速機は、多数の異なる変速段において、前進あるいは後退方向に車両を推進するために用いることができる。
【００４７】
本発明の複数の態様の変速機及び方法は、モータ方向を電気的に逆転させることにより得ることができる多数後退段を有した変速機の提供及び作動を容易にする。この解決策は、最小限の数の歯車平面を必要とする、最小限の複雑さのものとなる。
【００４８】
本発明の複数の態様の変速機及び方法は、変速の間におけるトルクの途切れがほとんどあるいは全く無い変速機の提供及び作動を容易にする。他方のモータを変速のために制御しつつ一方のモータによりトルクを負荷することができ、その逆もまた同じである。加えて、最高速段においては最大限のモータトルクを利用できる。最高速段において、トルクを増大させることができ、かつ変速機は、２つのモータのトルクを追加できるように、最高速段においては一方のモータにより、低速段においては他方のモータにより作動させることができる。トルクを増大させる機会がかなりあるため、良好な車両速度制御をもたらすことができる。
【００４９】
相対的に、モータとエンジンの使用可能な運転速度が広範であることにより、本発明の複数の態様の変速機においては、車両を運転するために必要な歯車平面は少なくて済む。
【００５０】
本出願においては、例えば「含む」といった用語の使用は、開放的なものであるとともに例えば「備える」といった用語と同じ意味を有することが意図されており、かつ他の構造、材料あるいは行為の存在を妨げない。同様に、例えば「できる」あるいは「し得る」といった用語の使用はその構造、材料あるいは行為が必ずしも必要でないことを反映する開放的なものであるが、そのような用語を用いないことがその構造、材料あるいは行為が必須であることを反映することは意図されていない。その構造、材料あるいは行為が目下のところ必須であると考えられる程度において、それらはそのようなものとして認識される。
【００５１】
本発明の好ましい実施形態について例示しかつ説明してきたが、請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなしに変形及び変更をなし得ることは認められるところである。
【符号の説明】
【００５２】
２１    変速機
２３    第１モータ装置
２５    第１軸
２７    第２モータ装置
２９    第２軸
５１    出力軸
６３    制御装置
６５    エンジン
６７    発電機
６９    パワーエレクトロニクス
７１    エネルギー貯蔵装置
１２１  変速機
１２３  第１モータ装置
１２５  第１軸
１２７  第２モータ装置
１２９  第２軸
１５１  出力軸
１６３  制御装置
【図１】
2015536863.tif 000003
【図２】
2015536863.tif 000004
【図３】
2015536863.tif 000005
【図４】
2015536863.tif 000006
【図５】
2015536863.tif 000007
【図６】
2015536863.tif 000008
【図７】
2015536863.tif 000009
【図８】
2015536863.tif 000010
【図９】
2015536863.tif 000011
【図１０】
2015536863.tif 000012
【図１１】
2015536863.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月14日(2014.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリーズハイブリッド変速機であって、
第１軸を駆動するための第１モータ装置と、
第２軸を駆動するための第２モータ装置と、
前記第１軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第１駆動歯車と、
前記第２軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第２駆動歯車と、
前記第１軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられ、前記第１駆動歯車に係合して前記第１駆動歯車を前記第１軸と回転させる第１位置及び前記第１駆動歯車から分離した第２位置に移動可能な第１クラッチと、
前記第２軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられ、前記第２駆動歯車に係合して前記第２駆動歯車を前記第２軸と回転させる第１位置及び前記第２駆動歯車から分離した第２位置に移動可能な第２クラッチと、
出力軸であって、この出力軸に回転不能に取り付けられて前記第１駆動歯車に係合する第１被駆動歯車及びこの出力軸に回転不能に取り付けられて前記第２駆動歯車に係合する第２被駆動歯車を有する出力軸と、
前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第１クラッチが前記第１駆動歯車に係合し前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合して前記第１軸及び前記第２軸に対し前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置がそれぞれトルクを負荷する第１の配置から、前記第１クラッチが前記第１駆動歯車より分離しかつ前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合する第２の配置への、前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの動きを制御する制御装置と、を備えるシリーズハイブリッド変速機。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第１の配置から前記第２の配置への前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの動きを制御するときに、前記第１軸に負荷するトルクを減少させる、請求項１に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項３】
前記第１軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第３駆動歯車と、
前記第１軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられ、前記第３駆動歯車に係合して前記第３駆動歯車を前記第１軸と回転させる第１位置と前記第３駆動歯車から分離する第２位置とに移動可能な第１軸クラッチと、
前記出力軸に回転不能に取り付けられて前記第３駆動歯車と係合する第３被駆動歯車と、を備え、
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合し前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車より分離する前記第２の配置から、前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合し前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車に係合する第３の配置への、前記第１軸クラッチの動きを制御する、請求項１に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第２の配置から前記第３の配置への前記第１軸クラッチ及び前記第２クラッチの動きを制御するときに、前記第１軸に負荷するトルクを増加させる、請求項３に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項５】
前記第１クラッチと前記第１軸クラッチが異なるクラッチである、請求項３に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項６】
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合し前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車に係合する前記第３の配置から、前記第２クラッチが前記第２駆動歯車から分離し前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車に係合する第４の配置への、前記第２クラッチの動きを制御する、請求項３に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項７】
前記第２軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第４駆動歯車と、
前記第２軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられ、前記第４駆動歯車に係合して前記第４駆動歯車を前記第２軸と回転させる第１位置及び前記第４駆動歯車から分離した第２位置に移動可能な第２軸クラッチと、
前記出力軸に回転不能に取り付けられて前記第４駆動歯車に係合する第４被駆動歯車と、を備え、
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車に係合し前記第２軸クラッチが前記第４駆動歯車より分離する前記第４の配置から、前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車に係合し前記第２軸クラッチが前記第４駆動歯車に係合する第５の配置への、前記第２軸クラッチの動きを制御する、請求項６に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項８】
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車に係合し前記第２軸クラッチが前記第４駆動歯車に係合する前記第５の配置から、前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車から分離し前記第２軸クラッチが前記第４駆動歯車に係合する第６の配置への、前記第１軸クラッチの動きを制御する、請求項７に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項９】
前記第２クラッチと前記第２軸クラッチが異なるクラッチである、請求項７に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項１０】
前記第１軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第５駆動歯車であり、前記第１軸クラッチが前記第５駆動歯車に係合して前記第５駆動歯車を前記第１軸と回転させる第３位置及び前記第５駆動歯車から分離する前記第２位置に移動可能な、第５駆動歯車と、
前記出力軸に回転不能に取り付けられて前記第５駆動歯車に係合する第５被駆動歯車と、を備え、
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車から分離しかつ前記第２軸クラッチが前記第４駆動歯車に係合する前記第６の配置から、前記第１軸クラッチが前記第５駆動歯車に係合しかつ前記第２軸クラッチが前記第４駆動歯車に係合する第７の配置への、前記第１軸クラッチの動きを制御する、請求項８に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項１１】
前記第２軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた２番目の第５駆動歯車であって、前記第２軸クラッチは前記２番目の第５駆動歯車に係合して前記２番目の第５駆動歯車を前記第２軸と回転させる第３位置及び前記２番目の第５駆動歯車から分離する前記第２位置に移動可能であり、前記第５被駆動歯車は前記出力軸に回転不能に取り付けられて前記２番目の第５駆動歯車に係合する、２番目の第５駆動歯車、を備え、
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第１軸クラッチが前記第５駆動歯車に係合し前記第２軸クラッチが前記第４駆動歯車に係合する前記第７の配置から、前記第１軸クラッチが前記第５駆動歯車に係合し前記第２軸クラッチが前記２番目の第５駆動歯車に係合する第８の配置への、前記第２軸クラッチの動きを制御する、請求項１０に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項１２】
前記第２軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた２番目の第５駆動歯車であって、前記第２軸クラッチは前記２番目の第５駆動歯車に係合して前記２番目の第５駆動歯車を前記第２軸と回転させる第３位置及び前記２番目の第５駆動歯車から分離する前記第２位置に移動可能であり、前記第５被駆動歯車は前記出力軸に回転不能に取り付けられて前記２番目の第５駆動歯車に係合する、２番目の第５駆動歯車、を備え、
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第１軸クラッチが前記第５駆動歯車に係合し前記第２軸クラッチが前記第４駆動歯車に係合する前記第７の配置から、前記第１軸クラッチが前記第５駆動歯車に係合し前記第２軸クラッチが前記第４駆動歯車及び前記２番目の第５駆動歯車から分離する第８の配置への、前記第２軸クラッチの動きを制御する、請求項１０に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項１３】
前記第２軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた２番目の第１駆動歯車と、
前記第２軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられて、前記２番目の第１駆動歯車に係合して前記２番目の第１駆動歯車を前記第２軸と回転させる第１位置と前記２番目の第１駆動歯車から分離する第２位置とに移動可能な２番目の第１クラッチと、を備え、
前記制御装置は、前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記２番目の第１クラッチが前記２番目の第１駆動歯車に係合し前記第１クラッチが前記第１駆動歯車に係合する予備的な配置から、前記第１クラッチが前記第１駆動歯車に係合し前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合する前記第１の配置への、前記第１クラッチ及び前記２番目の第１クラッチの動きを制御する、請求項１に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置による前記第１軸及び前記第２軸に対するトルクの負荷をそれぞれ制御するとともに、前記２番目の第１クラッチが前記２番目の第１駆動歯車に係合し前記第１クラッチが前記第１駆動歯車に係合する前記予備的な配置から、前記第１クラッチが前記第１駆動歯車に係合し前記２番目の第１クラッチが前記２番目の第１駆動歯車から分離する前記第２の予備的な配置への、前記第１クラッチ及び前記２番目の第１クラッチの動きを制御する、請求項１３に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項１５】
前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置の両方が、時計回りあるいは反時計回りに回転するように適合されている、請求項１に記載のシリーズハイブリッド変速機。
【請求項１６】
シリーズハイブリッド変速機の変速方法であって、
前記シリーズハイブリッド変速機は、
第１軸を駆動するための第１モータ装置と、
第２軸を駆動するための第２モータ装置と、
前記第１軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第１駆動歯車と、
前記第２軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第２駆動歯車と、
前記第１軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられ、前記第１駆動歯車に係合して前記第１駆動歯車を前記第１軸と回転させる第１位置及び前記第１駆動歯車から分離した第２位置に移動可能な第１クラッチと、
前記第２軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられ、前記第２駆動歯車に係合して前記第２駆動歯車を前記第２軸と回転させる第１位置及び前記第２駆動歯車から分離した第２位置に移動可能な第２クラッチと、
出力軸であって、前記出力軸に回転不能に取り付けられて前記第１駆動歯車に係合する第１被駆動歯車と前記出力軸に回転不能に取り付けられて前記第２駆動歯車に係合する第２被駆動歯車とを有する出力軸と、
を備え、
前記方法は、
前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置による前記第１軸及び前記第２軸に対するトルクの負荷をそれぞれ制御すること、及び
前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置による前記第１軸及び前記第２軸に対するトルクの負荷をそれぞれ制御するとともに、前記第１クラッチが前記第１駆動歯車に係合し前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合して前記第１軸及び前記第２軸に対し前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置がそれぞれトルクを負荷する第１の配置から、前記第１クラッチが前記第１駆動歯車から分離し前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合する第２の配置への、前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの動きを制御する、シリーズハイブリッド変速機の変速方法。
【請求項１７】
前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第１の配置から前記第２の配置への前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの動きを制御するときに、前記第１軸に負荷するトルクを減少させることを含む、請求項１６に記載のシリーズハイブリッド変速機の変速方法。
【請求項１８】
前記シリーズハイブリッド変速機は、
前記第１軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた第３駆動歯車と、
前記第１軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられて、前記第３駆動歯車に係合して前記第３駆動歯車を前記第１軸と回転させる第１位置と前記第３駆動歯車から分離する第２位置とに移動可能な第１軸クラッチと、
前記出力軸に回転不能に取り付けられて前記第３駆動歯車と係合する第３被駆動歯車と、を備え、
前記方法は、
前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合し前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車から分離する前記第２の配置から、前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合し前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車に係合する第３の配置への、前記第１軸クラッチの動きを制御することを含む、請求項１６に記載のシリーズハイブリッド変速機の変速方法。
【請求項１９】
前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第２の配置から前記第３の配置への前記第１軸クラッチ及び前記第２クラッチの動きを制御するときに前記第１軸に負荷するトルクを増加させることを含む、請求項１８に記載のシリーズハイブリッド変速機の変速方法。
【請求項２０】
前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合し前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車に係合する前記第３の配置から、前記第２クラッチが前記第２駆動歯車から分離し前記第１軸クラッチが前記第３駆動歯車に係合する第４の配置への、前記第２クラッチの動きを制御することを含む、請求項１８に記載のシリーズハイブリッド変速機の変速方法。
【請求項２１】
前記シリーズハイブリッド変速機は、
前記第２軸に回転可能であるが軸方向に移動不能に取り付けられた２番目の第１駆動歯車と、
前記第２軸に回転不能であるが軸方向に移動可能に取り付けられて、前記２番目の第１駆動歯車に係合して前記２番目の第１駆動歯車を前記第２軸と回転させる第１位置及び前記２番目の第１駆動歯車から分離した第２位置に移動可能な２番目の第１クラッチと、を備え、
前記方法は、
前記第１軸及び前記第２軸に対する前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置のそれぞれによるトルクの負荷を制御するとともに、前記２番目の第１クラッチが前記２番目の第１駆動歯車に係合し前記第１クラッチが前記第１駆動歯車に係合する予備的な配置から、前記第１クラッチが前記第１駆動歯車に係合し前記第２クラッチが前記第２駆動歯車に係合する前記第１の配置への、前記第１クラッチ及び前記第２クラッチの動きを制御することを含む、請求項１６に記載のシリーズハイブリッド変速機の変速方法。
【請求項２２】
前記第１モータ装置及び前記第２モータ装置による前記第１軸及び前記第２軸に対するトルクの負荷をそれぞれ制御するとともに、前記２番目の第１クラッチが前記２番目の第１駆動歯車に係合し前記第１クラッチが前記第１駆動歯車に係合する前記予備的な配置から、前記第１クラッチが前記第１駆動歯車に係合し前記２番目の第１クラッチが前記２番目の第１駆動歯車から分離する第２の予備的な配置への、前記第１クラッチ及び前記２番目の第１クラッチの動きを制御することを含む、請求項２１に記載のシリーズハイブリッド変速機の変速方法。
【請求項２３】
前記出力軸の回転方向が時計回りから反時計回りに変化するように前記第１及び前記第２のモータ装置の回転方向を変更することを含む、請求項１６に記載のシリーズハイブリッド変速機の変速方法。
【国際調査報告】
2015536863.tif 000014