(57)【要約】本発明は、内燃機関と２つの電気駆動ユニット（ハイブリッド駆動装置）とを備える駆動伝達系に関する。従来の実施形態によれば、内燃機関の駆動トルクに対する電気駆動ユニットの駆動トルクの重ね合わせは、遊星歯車によって達成され、内燃機関のトルクはサンギヤによって遊星歯車に導入される。電気駆動ユニットのトルクの伝達は、遊星歯車装置の様々なリングギヤを駆動することによってクラッチの異なる切り換え位置で達成される。本発明の目的は、駆動範囲に関し改良された駆動伝達系を開示することである。前記目的は、電気駆動ユニット（３２）がクラッチ（ＫＥ）によって入力シャフト（Ｅ）に、又はクラッチ（ＫＧ）によってピックオフギヤ（ＴＥ）のサンギヤ（ＳＥ）に直接結合可能であることによって達成される。このように、２つの駆動範囲を有する従来の自動歯車装置として又は無段変速装置としての駆動伝達系を作動することによって、改良された駆動可能性が得られる。上記のことは、自動車用の駆動伝達系に適用される。
2006525161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動伝達系であって、
−  第１の作動モード用の少なくとも５つの変速段を有するギヤユニットであって、前記変速段が複数の遊星歯車装置（ＴＥ、ＴＡ、ＴＵ）によって実施されるギヤユニットと、
−  入力シャフト（Ｅ）と前記ギヤユニットとを介して出力シャフト（Ａ）と駆動連結する駆動ユニットと、
−  追加の電気駆動ユニット（第２の電気駆動ユニット３２）とを備え、
前記ギヤユニットはピックオフギヤユニット（ＴＥ）を有し、
−  前記ピックオフギヤユニットが、前記第１の作動モードで、前記入力シャフト（Ｅ）と前記出力シャフト（Ａ）との間の動力伝達経路の中間に連結され、
−  前記ピックオフギヤユニットによって、第２の作動モードで、前記駆動ユニットの駆動運動及び前記第２の電気駆動ユニット（３２）の駆動運動が、前記ピックオフギヤユニット（ＴＥ）の出力要素（ＶＥ）に対する入力シャフト（Ｅ）の駆動運動に無段変速比をもたらすように重ね合わせられ、
また前記ギヤユニットは第２の部分変速機（ＴＡ、ＴＵ）を有し、
−  前記第２の部分変速機が、前記第１の作動モードで、前記入力シャフト（Ｅ）と前記出力シャフト（Ａ）との間の動力伝達経路の中間に連結され、
−  前記第２の部分変速機が少なくとも２つの駆動範囲を有し、該駆動範囲で、前記第２の作動モードで、前記出力要素（ＶＥ）の駆動運動が前記出力シャフト（Ａ）に伝達される、駆動伝達系。
【請求項２】
第１の駆動範囲で、前記出力が前記ピックオフギヤユニット（ＴＥ）の出力要素（ＶＥ）によって実施され、また第２の駆動範囲で、前記出力が、前記第２の部分変速機（ＴＡ）に対して前記ピックオフギヤユニット（ＴＥ）の２つの出力要素（ＶＥ、ＨＡ）によって実施されることを特徴とする、請求項１に記載の駆動伝達系。
【請求項３】
前記第１及び第２の作動モードで前記駆動連結をもたらすために、共通のシフト要素が使用されることを特徴とする、請求項１あるいは２に記載の駆動伝達系。
【請求項４】
前記第２の作動モードで、前記第１の駆動範囲と前記第２の駆動範囲との間の切換が、慣性質量の加速又は減速なしに行われることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動伝達系。
【請求項５】
作動モードを選択するために前記シフト要素及び前記駆動ユニットの作動を可能にする駆動方法を含む制御ユニットが、前記駆動伝達系に割り当てられることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動伝達系。
【請求項６】
前記制御ユニットが、作動モードを選択するためにバッテリの充電状態を考慮することを特徴とする、請求項５に記載の駆動伝達系。
【請求項７】
前記制御ユニットが、作動モードを選択するために少なくとも１つの環境パラメータを考慮することを特徴とする、請求項５あるいは６に記載の駆動伝達系。
【請求項８】
前記制御ユニットが、作動モードを選択するために車両パラメータを考慮することを特徴とする、請求項５〜７のいずれか１項に記載の駆動伝達系。
【請求項９】
前記制御ユニットが、作動モードを選択するために車両の運動変数を考慮することを特徴とする、請求項５〜８のいずれか１項に記載の駆動伝達系。
【請求項１０】
前記制御ユニットが、作動モードを選択するために、運転者に関係する少なくとも１つの変数を考慮することを特徴とする、請求項５〜９のいずれか１項に記載の駆動伝達系。
【請求項１１】
シフト要素（ＫＥ、ＫＧ）を設け、同シフト要素は、１つのシフトされた位置で、前記入力シャフト（Ｅ）と前記追加の電気駆動ユニット（３２）との駆動連結をもたらすように使用することができ、また１つのシフトされた位置で、前記ピックオフギヤユニット（ＴＥ）の伝動要素（ＰＴＥ）との駆動連結をもたらすことができることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の駆動ユニット。
【請求項１２】
別の電気駆動ユニット（３１）を設け、同別の電気駆動ユニットは、エンジンシャフト（１５）又は前記入力シャフト（Ｅ）に駆動トルクを直接送るために使用することができることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の駆動ユニット。
【請求項１３】
制御ユニットが前記駆動伝達系に割り当てられ、同制御ユニットは、内燃機関として具体化される前記駆動ユニットが前記第２の電気駆動ユニット（３２）によってのみ、又は前記第１の電気駆動ユニット（３１）及び前記第２の電気駆動ユニット（３２）によってのいずれでも始動できるように前記シフト要素及び前記駆動ユニットが作動することを可能にすることを特徴とする、請求項１２に記載の駆動ユニット。
【請求項１４】
バッテリが前記追加の電気駆動ユニット（３２）に連結され、また前記駆動伝達系、前記第１の電気駆動ユニット（３１）及び／又は前記内燃機関のエネルギが、前記追加の電気駆動ユニット（３２）の発電機作動モードで前記バッテリに送り戻されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の選択された特徴による駆動伝達系に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、内燃機関と２つの電気駆動ユニットとを有する自動車用のハイブリッド駆動装置を開示している。第１の動力分岐部が内燃機関のエンジンシャフトと、出力要素、ここでは出力シャフトとの間に設けられ、内燃機関の駆動トルクは前記動力分岐部を介して通過する。エンジンシャフトは、クラッチを介して出力シャフトに直接結合することができる。第１の電気駆動ユニットは、第１の電気駆動ユニットの駆動トルクを内燃機関の駆動トルクに重ね合わせることができるように、動力を第１の動力分岐部と交換する。第２の動力分岐部は第２の電気駆動ユニットによって作動される。第２の駆動ユニットの動力は、ピックオフギヤユニット、ここでは遊星歯車ユニットを介して、第１の動力分岐部の動力及び第２の動力分岐部の動力、すなわち、内燃機関の動力、適切ならば、第１の電気駆動ユニットの動力に重ね合わせられる。ここで、従来技術によれば、ピックオフギヤユニットのサンギヤはエンジンシャフトに連結され、一方、第２の電気駆動ユニットのトルクは、第２の動力分岐部の２つのクラッチを介して、異なる直径を有するピックオフギヤユニットの２つのリングギヤに任意選択的に伝達することができる。速度変換用変速機は、クラッチとリングギヤとの間に連結される。
【０００３】
さらに公知のハイブリッド駆動装置が、例えば、特許文献２、特許文献３及び特許文献４から知られている。
【０００４】
【特許文献１】独国特許発明第１９６０６７７１Ｃ２号明細書
【特許文献２】独国特許発明第４１２４４７９Ｃ２号明細書
【特許文献３】国際公開第９４／１９８５６号パンフレット
【特許文献４】独国特許発明第１９９１６４８９Ｃ２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、異なる種類の作動を可能にする駆動伝達系を提案する目的に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の基礎となる目的は、駆動伝達系が、第１の作動モードのために少なくとも５つの変速段を有するギヤユニットを有し、変速段は複数の遊星歯車装置によって実施される。これらは、例えば、第１の作動モードでは基本的に自動変速機である。さらに、駆動伝達系は、入力シャフトとギヤユニットとを介して出力シャフトと駆動連結する駆動ユニットを有する。この駆動ユニットは、例えば、内燃機関である。この駆動ユニットに加えて、以下に第２の電気駆動ユニットと称される追加の電気駆動ユニットが設けられる。ギヤユニットはピックオフギヤユニットを有する。ピックオフギヤユニットは、第１の作動モードで入力シャフトＥと出力シャフトＡとの間の動力伝達経路の中間に連結される。第２の作動モードにおいて、駆動ユニットの駆動運動及び第２の電気駆動ユニットの駆動運動は、ピックオフギヤユニットで重ね合わせられる。ピックオフギヤユニットによるこの重ね合わせのため、ピックオフギヤユニットの１つの出力要素又は２つの出力要素に対する入力シャフトの駆動運動（あるいはピックオフギヤユニットの出力要素に対する追加の駆動ユニットの駆動運動）の無段変速比が形成される。
【０００７】
ギヤユニットは第２の部分変速機を有する。第１の作動モードにおいて、第２の部分変速機は、入力シャフトＥと出力シャフトＡとの間の動力伝達経路の中間に連結され、したがって、自動変速機としての作動用の動力伝達の特定の部分である。部分変速機は少なくとも２つの駆動範囲を有する。これらの２つの駆動範囲では、第２の作動モードにおいて、出力要素の駆動運動が出力シャフトに伝達される。
【０００８】
このように、本発明は、例えば、第１の作動モードで少なくとも５つのギヤ速度を有する自動変速機と第１の駆動範囲で追加の無段変速機として、また第１の駆動範囲で無段変速機として、第２の駆動範囲で無段変速機として、駆動伝達系の作動を可能にする。これらの異なる作動モードは、共通の構成要素を用いて容易に使用することができる。上述の異なる代わりの作動モードを使用する可能性は、例えば動力需要、構成要素の負荷、消費量値及び／又はエミッション値に関する駆動伝達系の作動の最適化を可能にする。
【０００９】
本発明の一発展形態によれば、第１及び第２の作動モードで駆動連結をもたらすために、共通のシフト要素が使用される。このことは、必要な取付け空間及び必要な構成要素の最小化に関連する。
【００１０】
本発明の別の提案によれば、第１の駆動範囲と第２の駆動範囲との間の切換は、慣性質量の加速又は減速なしに行われる。このことにより、走行快適性の増大及び／又は同期動作の最小化が得られる。
【００１１】
作動モードを選択するためにシフト要素及び駆動ユニットの作動を可能にする駆動方法を含む制御ユニットは、駆動伝達系に割り当てられることが好ましい。異なる作動モードは、適切な駆動方法によって選択的に使用することができる。
【００１２】
この関連で、本発明の別の実施形態によれば、制御ユニットは、作動モードを選択するために、少なくともバッテリの充電状態、環境パラメータ、車両パラメータ、車両の運動変数、運転者に関係する変数及び／又はエミッションパラメータを考慮する。
【００１３】
本発明による別の駆動伝達系では、別の電気駆動ユニット（以下の第１の電気駆動ユニットも）が設けられ、駆動トルクをエンジンシャフト又は入力シャフトに直接送るために使用することができる。これにより、駆動ユニットの駆動動力の補完が可能になる。さらに、内燃機関として具体化される駆動ユニットを始動するために、別の電気駆動ユニットを利用できる。このようにして可能にされる別の作動モードは、第１の電気駆動ユニットのみを介した、あるいは前記駆動ユニットと第２の電気駆動ユニット、特に無段変速比とを組み合わせた駆動である。
【００１４】
有利な発展形態は、従属請求項、詳細な説明及び図面に確認することができる。
【００１５】
本発明による駆動伝達系及び一群の駆動伝達系の部分群の好ましい例示的な実施形態について、図面を参照してより詳細に以下に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
駆動伝達系１０は、自動変速機として具体化される部分変速機１１と、部分変速機１１の上流側に連結される変速機構成要素とを有する。図１と図３によれば、変速機構成要素は流体トルクコンバータ１２で具体化され、他方、図５、図６、図７によればハイブリッド装置１３が変速機構成要素として設けられる。部分変速機１１と変速機構成要素１２、１３との間の動力の伝達は入力シャフトＥを通して行われる。
【００１７】
部分変速機１１の機能について
入力端の遊星歯車部分変速機ＴＥは、遊星歯車ＰＥが回転可能に装着されるキャリアＰＴＥを有する。入力シャフトＥと回転方向に固定されて連結されるリングギヤＨＥは、遊星歯車ＰＥと噛合する。係合可能及び係脱可能な摩擦式ロックブレーキＢ１に、及び係合可能及び係脱可能なクラッチＫ１に連結されるサンギヤＳＥも、遊星歯車ＰＥと噛合する。図１と図３による実施形態によれば、適切ならば図５、図６、図７に加えて、ワンウェイクラッチＦ１は、作動に関してキャリアＰＴＥと非回転のハウジング構成要素ＧＴとの間に配置され、前記ワンウェイクラッチＦ１は、キャリアＰＴＥが入力シャフトＥの回転方向と反対方向に回転しているときに係合される（駆動伝達系の代替構造によれば、ワンウェイクラッチの実装を省くことが可能である）。出力端の遊星歯車部分変速機ＴＡは、遊星歯車ＰＡが回転可能に装着されるキャリアＰＴＡを有し、このキャリアに、出力シャフトＡに回転方向に固定されて駆動連結される。係合可能及び係脱可能な摩擦式ロッククラッチＫ２によって入力シャフトＥに連結されるリングギヤＨＡは、遊星歯車ＰＡと噛合する。さらに、係合可能及び係脱可能なブレーキＢ２に連結されるサンギヤＳＡは、遊星歯車ＰＡと噛合する。
【００１８】
遊星歯車の逆転部分変速機ＴＵは、遊星歯車ＰＵが回転可能に装着されるキャリアＰＴＵを有し、このキャリアは、係合可能及び係脱可能な摩擦式ロックブレーキＢＲに連結され、またこのキャリアに、出力端の部分変速機ＴＡのリングギヤＨＡに回転方向に固定される駆動連結部ＶＡが設けられる。入力端の部分変速機ＴＥのキャリアＰＴＥとの駆動連結部ＶＥを有するリングギヤＨＵは、遊星歯車ＰＵと噛合する。さらに、サンギヤＳＵは遊星歯車ＰＵと噛合する。
【００１９】
図１と図５の実施形態によれば、駆動連結部ＶＵＫが、２つのサンギヤＳＡとＳＵの間に設けられ、前記駆動連結部ＶＵＫは、係合可能及び係脱可能な摩擦式ロッククラッチＫ３を相互連結することによって解除可能に具体化される。
【００２０】
図３と図６の実施形態によれば、回転方向に連続的に固定される駆動連結部ＶＵＦは、２つのサンギヤＳＡとＳＵの間で機能する。
【００２１】
すべての実施形態に共通なことは、二次遊星歯車ＮＰＥがキャリアＰＴＥに回転可能にさらに装着され、遊星歯車ＰＥ及び二次リングギヤＮＨＥの両方と噛合し、外側の二次リングギヤは、係合可能及び係脱可能な摩擦式ロックブレーキＢＮに連結される。
【００２２】
変速機状態、第１ギヤ速度
図１と図５による実施形態では、変速状態は、図２の表に従ってブレーキＢ２及びクラッチＫ３が係合され、この結果、両方の部分変速機ＴＡとＴＵが、確実に制動された反応要素、すなわちサンギヤＳＡとＳＵにより静的変速比にシフトされ、また力の伝達経路内で直列に連結される状態である。これはまた、入力端の部分変速機ＴＥに適用されるが、二次リングギヤＮＨＥが確実に制動されるときに連結される静的変速比は、前記部分変速機ＴＥでは、サンギヤＳＥが確実に制動されるときの静的変速比よりも高い。
【００２３】
相応して、図３と図６による実施形態では、二次リングギヤＮＨＥもブレーキＢＮによって確実に制動され、サンギヤＳＡとＳＵはブレーキＢ２によって確実に制動され、また３つの部分変速機ＴＥ、ＴＡとＴＵは力の伝達経路内で直列に連結される。
【００２４】
変速機状態、第２ギヤ速度
図２の表によれば、３つのすべての部分変速機ＴＥ、ＴＡとＴＵは、反応要素、すなわちサンギヤＳＥ、ＳＡとＳＵが確実に制動された状態で部分変速機の静的変速比にシフトされ、また力の伝達経路に対し直列になり、この結果、第２ギヤ速度のギヤ速度変速比は、これらの３つの部分変速比の乗法的連結から得られる。
【００２５】
図４の表によれば、図３と図６による実施形態では、３つのすべての部分変速機ＴＥ、ＴＡとＴＵは、反応要素、すなわちサンギヤＳＥ、ＳＡとＳＵが確実に制動された状態で部分変速機の静的変速比にシフトされ、また力の伝達経路に対し直列になり、この結果、この場合も、第２ギヤ速度のギヤ速度変速比は、これらの３つの部分変速比の乗法的連結から得られる。
【００２６】
変速機状態、第３ギヤ速度
図１と図５の実施形態によれば、入力端の部分変速機ＴＥは、クラッチＫ１によって、その部分変速比１：１に変速され、また力の伝達経路内で部分変速機ＴＡとＴＵと直列となり、部分変速機ＴＡとＴＵはそれらの静的変速比にそれぞれシフトされ、ブレーキＢ２及びクラッチＫ３の係合状態の結果として、反応要素（サンギヤＳＡ又はＳＵ）が確実に制動された状態で、部分変速機の静的変速比にそれぞれシフトされ、また力の伝達経路内で互いに直列に連結される。したがって、この場合、ギヤ速度変速比は、２つの部分変速機ＴＡとＴＵの静的変速比の乗法的連結から得られる。
【００２７】
図３と図６に示した例示的な実施形態によれば、図４の表によるクラッチＫ１及びブレーキＢ２のそれぞれの係合状態のため、入力端の部分変速機ＴＥは、その部分変速比１：１にシフトされ、また力の伝達経路内で部分変速機ＴＡとＴＵと直列に連結され、図１と図５の変速機状態に対応して、前記部分変速機ＴＡとＴＵは、反応要素が確実に制動されるときにサンギヤＳＡとＳＵの回転方向に固定された結合部ＶＵＦによって、部分変速機のそれぞれの静的変速比で力の伝達経路内で互いに直列に連結される。したがって、この場合も、変速比は、部分変速機ＴＡとＴＵの静的変速比の乗法的連結から得られる。
【００２８】
変速機状態、第４ギヤ速度
図２の表によれば、図１と図５による実施形態では、クラッチＫ１とＫ２及びブレーキＢ２のそれぞれの係合状態により、反応要素が確実に制動されるとき、部分変速機ＴＥとＴＵはそれらのそれぞれの変速比１：１にシフトさせられ、また出力端の部分変速機ＴＡはその静的変速比にシフトさせられ、この結果、ギヤ速度変速比は、出力端の部分変速機ＴＡの静的変速比のみから得られる。
【００２９】
図４の表によれば、図３と図６による実施形態では、クラッチＫ２及びブレーキＢ２のそれぞれの係合状態、及びサンギヤＳＡとＳＵのクラッチＶＵＦにより、部分変速機ＴＥとＴＵは力の伝動から切り離され、また出力端の部分変速機ＴＡは、反応要素が確実に制動されるときにその静的変速比にシフトさせられ、この結果、ギヤ速度変速比は、出力端の部分変速機ＴＡの静的変速比のみから得られる。
【００３０】
変速機状態、第５ギヤ速度
図２の表によれば、図１と図５による実施形態では、３つのクラッチＫ１、Ｋ２とＫ３が係合され、この結果、３つのすべての部分変速機ＴＥ、ＴＡとＴＵは共通ブロックとして回転し、したがって、第５ギヤ速度は直結ギヤ速度として構成される。
【００３１】
図４の表によれば、図３と図６による実施形態では、２つのクラッチＫ１とＫ３が係合される。図１による係合クラッチＫ３の機能は、結合連結部ＶＵＦによって再び引き受けられ、この結果、この場合も、３つのすべての部分変速機ＴＥ、ＴＡとＴＵは共通ブロックとして回転し、また直結ギヤ速度が維持される。
【００３２】
変速機状態、第６ギヤ速度
図２の表によれば、図１と図５による実施形態では、ブレーキＢ１及びクラッチＫ２とＫ３が係合され、その結果、３つのすべての部分変速機ＴＥ、ＴＡとＴＵが、確実に制動されたサンギヤＳＥが結合されたサンギヤＳＡとＳＵの駆動をより高める伝達経路を形成するように互いに連結され、したがって、入力シャフトＥと比較してより低い変速比で出力シャフトＡの駆動を高める。
【００３３】
図３と図６による実施形態では、図４の表によるブレーキＢ１及びクラッチＫ２の係合状態、及びサンギヤＳＡとＳＵの回転方向に固定された結合連結部ＶＵＦにより、次に、３つのすべての部分変速機ＴＥ、ＴＡとＴＵが、確実に制動された反応要素ＳＥがサンギヤＳＡとＳＵの駆動をより高める単一の伝達経路を形成するよう連結され、入力シャフトＥと比較して、より低い変速比で出力シャフトＡの駆動をそれぞれ高める。
【００３４】
変速機状態、第７ギヤ速度
図２の表によれば、図１と図５による実施形態では、ブレーキＢＮ及びクラッチＫ２とＫ３が係合され、この結果、３つのすべての部分変速機ＴＥ、ＴＡとＴＵが、確実に制動された二次リングギヤＮＨＥが回転可能に固定結合されるサンギヤＳＡとＳＵの駆動をさらにより大きく高める単一の伝達経路を形成するよう連結され、各々の場合に、入力シャフトＥと比較して、より低い変速比で出力シャフトＡの駆動を高める。
【００３５】
図４の表によれば、図３と図６の実施形態では、ブレーキＢＮとクラッチＫ２が係合される。図１と図５のクラッチＫ３の係合状態の機能は、この場合、サンギヤＳＡとＳＵの回転方向に固定された結合部ＶＵＦによって引き受けられ、この結果、この場合も、３つのすべての部分変速機ＴＥ、ＴＡとＴＵが、確実に制動された反応要素としての二次リングギヤＮＨＥがサンギヤＳＡとＳＵのそれぞれの駆動をさらにより大きく高める、共通の伝達経路を形成するよう互いに連結され、入力シャフトＥと比較して、より低い変速比で入力シャフトＡの駆動を高める。
【００３６】
変速機状態、後進ギヤ速度Ｒ１
図２の表によれば、図１と図５による実施形態では、ブレーキＢ１とＢＲ及びクラッチＫ３が係合され、この結果、２つの部分変速機ＴＡとＴＵは再び互いに連結されて、確実に制動されたキャリアＰＴＵと共通の伝達経路を形成し、このキャリアの上流側に、静的変速比に変更された入力端の部分変速機が力の伝達経路内で直列に連結される。次に、静的変速比により、高いギヤ速度変速比が得られ、一方、伝達経路の有効な反応要素ＰＴＵは、結合されたサンギヤＳＡとＳＵの反対の回転方向を付与し、その回転速度は、出力シャフトＡ用の出力端の部分変速機ＴＡにおいて再び幾分低減される。
【００３７】
図４の表によれば、図３と図６による実施形態では、ブレーキＢ１とＢＲのみが係脱され、図１のクラッチＫ３の係合状態の機能は、次に、結合シャフトＶＵＦによって達成され、この結果、２つの部分変速機ＴＡとＴＵが互いに連結されて、確実に制動された反応要素としてのキャリアＰＴＵと共通の伝達経路を形成し、このキャリアの上流側に、確実に制動されたサンギヤＳＥにより静的変速比に変更された入力端の部分変速機ＴＥが、力の伝達経路内で直列に連結される。静的変速比により、高いギヤ速度変速比が付与され、一方、係合した後進ギヤ速度ブレーキＢＲは、結合されたサンギヤＳＡとＳＵの反対の回転方向をもたらし、その回転速度は、出力シャフトＡ用の出力端の部分変速機ＴＡにおいて再び幾分低減される。
【００３８】
変速機状態、後進ギヤ速度Ｒ２
図２の表によれば、図１と図５による実施形態では、クラッチＫ１とＫ３及び後進ギヤ速度ブレーキＢＲが係合される。このようにして、入力端の部分変速機ＴＥは、部分変速比１：１で閉鎖ブロックとして回転し、閉鎖ブロックの下流側に、確実に制動された反応要素としてのキャリアＰＴＵにより、他の２つの部分変速機ＴＡとＴＵから形成される伝達経路が、力の伝達経路内で直列に配置される。部分変速比１：１により、より低いギヤ速度変速比が供給され、一方、係合したブレーキＢＲは、結合されたサンギヤＳＡとＳＵの反対の回転方向を付与し、その回転速度は、出力シャフトＡ用の出力端の部分変速機ＴＡにおいて再び幾分低減される。
【００３９】
図４の表によれば、図３と図６による実施形態では、クラッチＫ１及び後進ギヤ速度ブレーキＢＲが係合される。図１による係合クラッチＫ３の係合状態の機能は、この場合、結合連結部ＶＵＦによっても達成される。この結果、入力端の部分変速機ＴＥは、部分変速比１：１で閉鎖ブロックとして回転し、閉鎖ブロックの下流側に、確実に制動された反応要素としてのキャリアＰＴＵにより、他の２つの部分変速機ＴＡとＴＵから形成される伝達経路が、力の伝達経路内で直列に配置される。部分変速比１：１により、より低いギヤ速度変速比が供給され、一方、係合したブレーキＢＲは、結合されたサンギヤＳＡとＳＵの反対の回転方向を付与し、その回転速度は、出力シャフトＡ用の出力端の部分変速機ＴＡにおいて再び幾分低減される。
【００４０】
変速機状態、後進ギヤ速度Ｒ３
図２の表によれば、ブレーキＢＮとＢＲ及びクラッチＫ３が係合される。したがって、２つの部分変速機ＴＡとＴＵは互いに連結されて、確実に制動された反応要素としてのキャリアＰＴＵと共に伝達経路を形成し、このキャリアの上流側に、確実に制動された反応要素ＮＨＥにより静的変速比にシフトされる入力端の部分変速機ＴＥが、力の伝達経路内で直列に配置される。反応要素としての二次リングギヤＮＨＥは、この場合、３つの後進ギヤ速度Ｒ１〜Ｒ３の最高変速比をもたらし、一方、係合したブレーキＢＲは、結合されたサンギヤＳＡとＳＵの反対の回転方向を付与し、その回転速度は、出力シャフトＡ用の出力端の部分変速機ＴＡにおいて再び幾分低減される。
【００４１】
図４の表によれば、図３と図６による実施形態では、ブレーキＢＮとＢＲのみが係合され、図１のクラッチＫ３の係合状態の機能は、この場合、結合シャフトＶＵＦによって達成される。したがって、２つの部分変速機ＴＡとＴＵは互いに連結されて、確実に制動された反応要素としてのキャリアＰＴＵと共に伝達経路を形成し、このキャリアの上流側に、確実に制動された反応要素としての二次リングギヤＮＨＥにより静的変速比に変更される入力端の部分変速機ＴＥが、力の伝達経路内で直列に配置される。確実に制動された二次リングギヤＮＨＥは、非常に高いギヤ速度変速比、すなわち、３つの後進ギヤ速度の最高速度をもたらし、一方、確実に制動されたキャリアＰＴＵは、結合したサンギヤＳＡとＳＵの反対の回転方向を発生し、その回転速度は、出力シャフトＡ用の出力端の部分変速機ＴＡにおいて再び幾分低減される。
【００４２】
変速機構成要素の連結用、トルクコンバータ１２を有する第２の部分群
図１と図３によれば、流体トルクコンバータ１２は、部分変速機１１の上流側に連結される。流体トルクコンバータでは、エンジンシャフト１５は、ポンプホイール１６と駆動連結する。ポンプホイール１６から、流体結合を介して、ワンウェイクラッチ１７によってハウジング１８に対して支持されるステータ１９の中間連結により、入力シャフトＥと駆動連結したタービンホイール２０に駆動トルクが伝達される。ポンプホイール１６、ワンウェイクラッチ１７、ステータ１９及びタービンホイール２０で形成される流体トルクコンバータ１２は、トルクコンバータロックアップクラッチ２１を有することが好ましく、このクラッチによって、エンジンシャフト１５を部分作動範囲で入力シャフトＥに直接連結することができる。さらに、トーションダンパユニット及び／又は振動（ダンパ）ユニットを流体トルクコンバータ１２に設けてもよい。
【００４３】
変速機構成要素の連結用、ハイブリッド装置１３を有する第１の部分群
図５と図６によれば、エンジンシャフト１５からの力の伝達は、トーションダンパ３０と１クラッチモジュールＫＭとを介して、ハイブリッド装置１３内を通過し、クラッチモジュールの下流側に直結して配置された入力シャフトにＥに達する。図示した例示的な実施形態の代替実施形態では、トーションダンパ３０はクラッチモジュールＫＭ、特に湿式始動クラッチの下流側に配置される。
【００４４】
駆動伝達系１０は、第１の電気駆動ユニット３１と、第２の電気駆動ユニット３２とを有する。第１の電気駆動ユニット３１は、ハウジングに固定され、また駆動トルクを発生するために及び／又は電気エネルギを回収するために、ロータ３４と相互作用するステータ３３を有する。ロータ３４は、トーションダンパ３０又はエンジンシャフト１５の入力側に駆動方向に固定して連結され、この結果、第１の電気駆動ユニット３１によって、内燃機関に加えて駆動伝達系１０にトルクを送ることが可能であるか、あるいは電気エネルギを回収するために駆動伝達系１０に存在するトルクを使用する（少なくとも部分的に）ことができる。
【００４５】
第２の電気駆動ユニット３２は、ステータ３５とロータ３６とを有する。ステータ３５はハウジングに固定して連結され、一方、ロータ３６は、２つのクラッチＫＥ、ＫＧを有する中間シャフト３７と駆動連結する。中間シャフト３７は、クラッチＫＥによって入力シャフトＥに直結することができる。
【００４６】
図５、図６と図７に示した例示的な実施形態によれば、中間シャフト３７は、クラッチＫＧによって部分変速機ＴＥのサンギヤＳＥに直結することができる。
【００４７】
電気駆動ユニット３１、３２には、少なくとも１つのバッテリ（図示せず）から給電される。電気駆動ユニット３１、３２が作用されて、作動される方法は、適切な開ループ又は閉ループ制御装置（これも図示せず）によって決定される。開ループ制御装置は、駆動伝達系のクラッチ及びブレーキ用の別の開ループ制御装置に作用するか又はそれと相互作用する。特に内燃機関用の他の閉ループ制御装置との相互作用も可能である。上述の開ループ制御装置では、駆動伝達系の作動パラメータ、特に運転者タイプの検出によって感知される運転者特定のパラメータ及び周囲のパラメータが考慮される。
【００４８】
図７は、ハイブリッド装置１３及び部分変速機１１の部分を有する駆動伝達系１０の構造的実施形態を示している。この場合、ハイブリッド装置１３は、第１のハウジング部分４０と第２のハウジング部分４１とを有するハウジングで形成される。エンジンシャフト１５は、第１のハウジング部分４０の内部空間内に突出する。ディスク４２によって、エンジンシャフト１５は、端部領域で、半径方向外側に位置しかつ前記ディスク４２に取り付けられるロータ３４に取り付けられる。ロータ３４とディスク４２は、図示した半部にＬ字状に構成される。第１の伝動部分４０の円筒状の内壁に支持されるステータ３３（図７の長手方向軸線４３−４３の上方参照）は、軸方向にほぼ完全に一致する場合、ロータ３４の半径方向外側に配置される。したがって、第１の電気駆動ユニット３１は内側ロータとして具体化される。対照的に、第１の電気駆動ユニット３１は、外側ロータとして具体化してもよい（図７の長手方向軸線４３−４３の下方参照）。この代わりの構造によれば、ディスク４２は、半径方向外側領域の長手方向軸線４３−４３の方向に方向付けられるＵ字状の突出部４４を有し、Ｕ字状突出部４４の一方のサイドリムは端部領域のディスク４２に連結され、他方のサイドリムはロータ３４に取り付けられるか又はロータ３４によって形成される。本実施形態では、ステータ３３は、突出部４４のサイドリムの間の内側に配置され、また内燃機関に隣接して配置されかつ半径方向に方向付けられる第１のハウジング部分４０の壁部に軸方向に支持される。
【００４９】
さらに、図７の図示した断面の外側ケーシングの形態の内側ハウジング４５は、エンジンシャフト１５に連結される。内側ハウジング４５は、長手方向軸線４３−４３に対して同軸でありまた互いに離れた半径方向に内側の突出部４６、４７を有し、突出部４６はエンジンシャフト１５に収容され、内燃機関と反対側の突出部４７は、第１のハウジング部分４０に対する内側ハウジング４５の軸受点を形成する。トーションダンパ３０とクラッチモジュールＫＭは、内側ハウジング４５に収容される。内部ハウジング４５は、外部ケーシング面４８を有し、この外部ケーシング面に対し、１つ以上の段階で具体化されるトーションダンパ３０の入力側４９が半径方向内側に連結される。出力側５０は、それ自体公知の方法で外側ディスクキャリア５２と相互作用するクラッチモジュールＫＭの内側ディスクキャリア５１に回転方向に固定して連結される。「フレックスプレート」と称されるものが、内側ハウジング４５とエンジンシャフト１５との間に配置されることが好ましい。内側ディスクキャリア５１、外側ディスクキャリア５２及びトーションダンパ３０は、トーションダンパ３０が内燃機関の反対側のクラッチモジュールＫＭの側面に配置されるように、同一の半径方向寸法で互いに前後に配置される。
【００５０】
外側ディスクキャリア５２は、適切なシャフトハブ連結部を介して入力シャフトＥに連結される。入力シャフトは、エンジンシャフト１５又は内側ハウジング４５の半径方向内側に支持されることが好ましい。トーションダンパ３０、クラッチモジュールＫＭ、入力シャフトＥの部分、シャフトハブ連結部及び内側ハウジング４５は、ロータ３４及びステータ３３の半径方向内側に配置される。内燃機関と反対側の内側ハウジング４５の側面に、入力シャフトは、メカニカルポンプ５３と駆動連結する。この場合、メカニカルポンプ５３は、第１のハウジング部分４０に対して支持される。メカニカルポンプ５３は、取付け空間の関係で、ロータ３４及びステータ３３あるいは内側ハウジング４５又はトーションダンパ３０の半径方向内側に（少なくとも部分的に）配置されることが好ましい。（代替実施形態（図示せず）によれば、メカニカルポンプ５３は省略され、その結果、少なくとも１つの電気ポンプ５９、６０のみが存在する。）
【００５１】
内燃機関の反対側に、第１のハウジング部分４０は、第２のハウジング部分４１に連結、特にシールとともにねじ留めされる。入力シャフトＥは、第１のハウジング部分４０の内部空間から第２のハウジング部分４１内に、また部分変速機１１の内部空間内に延在する。入力シャフトＥは、中空シャフトとして形成される中間シャフト３７によって囲まれる。中間シャフト３７は、中間シャフト３７に確実に連結されるディスク状の半径方向の支承体５４によって第２の電気駆動ユニット３２のロータ３６に取り付けられる。この場合、第２の電気駆動ユニット３２は、第１の電気駆動ユニット３１に対応して内側ロータとして又は外側ロータとして構成される。それぞれ、軸線４３−４３の上下の図７の対応する図面を参照。
【００５２】
中間シャフト３７は、支承体５４の反対側に、円筒状の内側キャリア５５を形成する断面延長部を有する。内側ディスクキャリア５５は、クラッチＫＥの内側ディスク及びクラッチＫＧの内側ディスクの両方に取り付けられる。クラッチＫＥ、ＫＧは、同程度の半径で、軸方向に互いに近接して配置される。クラッチＫＥでは、内側ディスクキャリア５５に割り当てられる内側ディスクは、外側ディスクキャリア５６の反対側に回転可能に固定して装着される対応する外側ディスクと相互作用する。外側ディスクキャリア５６は、回転方向に固定されるように、特に適切なシャフトハブ連結部によって入力シャフトＥと連結される。
【００５３】
第２のハウジング部分４１は、内側肩部と共に、ハウジングに固定される中空円筒状の内側ハウジング５７を形成し、この内側ハウジングは入力シャフトＥ及び中間シャフト３７によって貫通される。内側ハウジング５７の外側ケーシング面は、ロータ３６を装着するか又はステータ３５を支持するように機能することが好ましい。クラッチＫＥ、ＫＧ、内側ハウジング５７及びディスクキャリア５５、５６は、第２の電気駆動ユニット３２の半径方向内側に配置されることが好ましい。
【００５４】
支承体５４及び機械ポンプ５３との間に、中空シャフトとして具体化される別の中間シャフト５８を介してポンプ５９と駆動連結されたオイルポンプモータ６０がある。オイルポンプモータ６０は、第２の電気駆動ユニット３２の略半径方向に配置され、第１のハウジング部分４０の端壁に支持される。ポンプ５９は、第２のハウジング部分４１の同一の端壁に又はハウジング部分内への挿入部に支持される。中間シャフト５８は、中間シャフト３７の半径方向内側に、あるいはハウジング部分４０の半径方向外側に装着される。内燃機関の作動又は回転速度又は入力シャフトＥと独立して、オイルポンプモータ６０によって、油圧を発生できる。例えば、このようにして、クラッチＫＭを閉じることで圧力を最初に印加することができる。２つのポンプ５３、５９は、例えば、ポンプ５３が基本的な供給のために使用され、一方、基本的な供給と異なる要件を保証するためにポンプ５９が使用されるように、異なる方法で構成されることが好ましい。
【００５５】
クラッチＫＧの外側ディスクは、中空シャフト７０に回転方向に固定して連結される内側ディスクと相互作用する。中空シャフト７０は、クラッチＫＧから始まって、部分変速機１１の方向に第２のハウジング部分４１内に通過する。クラッチＫＧの反対側に位置する端部領域において、中空シャフト７０は、サンギヤＳＥと駆動方向に固定して連結される。さらに、図５に関連する説明によれば、中空シャフト７０は、ブレーキＢ１とクラッチＫ１とに動作可能に連結される。さらに、部分変速機１１の別の構成要素は、図５に示しかつ当該の説明に記載された構造に対応する。
【００５６】
作動状態
ａ）車両の停止状態
「オフ」状態では、セレクタレバーは位置「Ｎ」又は「Ｐ」にある。スイッチオフされた内燃機関及び非作動の電気駆動ユニット３１、３２、ＫＭ、ＫＥ、ＫＧ、Ｋ１、Ｂ１、ＢＮは、作動していない状態にある。
【００５７】
内燃機関の温態始動のため、内燃機関は、この場合に動力を出力する第１の電気駆動ユニット３１によって回転させられる。内燃機関の回転速度は、ゼロ速度とアイドル速度との間にある。セレクタレバーは、位置「Ｎ」又は「Ｐ」にある。クラッチ及びブレーキＫＭ、ＫＥ、ＫＧ、Ｋ１、Ｂ１、ＢＮは作動していない状態にある。
【００５８】
内燃機関の冷態始動のため、電気駆動ユニット３１、３２の組み合わせによって回転させられ、電気駆動ユニット３１、３２は動力を出力する。内燃機関と、第２の電気駆動ユニット３２の回転速度は、ゼロ速度とアイドル速度との間にある。この作動状態のため、クラッチＫＭ、ＫＥは閉じられ、一方、クラッチ及びブレーキＫＧ、Ｋ１、Ｂ１とＢＮは作動されない。この場合、ポンプ５９は、ゼロよりも大きな回転速度で動作する。
【００５９】
内燃機関の極限の始動のため、２つの電気駆動ユニット３１、３２はピックオフギヤユニットＴＥが中間に連結された状態で内燃機関に作用し、この場合、第２の電気駆動ユニット３２の出力トルクが内燃機関の方向により大きくされる。第２の電気駆動ユニット３２は、この作動状態のため、変速比によって、内燃機関の回転速度を高めて、特に回転速度を２倍にして作動される。このような極限の始動は、セレクタレバー位置「Ｐ」で行われ、クラッチ及びブレーキＫＭ、ＫＧ、Ｋ３とＢ２は閉じられ、一方、クラッチ及びブレーキＫＥ、Ｋ１、Ｂ１、ＢＮは非作動にされる。この場合も、ポンプ５９は、ゼロよりも大きな回転速度で作動される。
【００６０】
ｂ）内燃機関のみによる従来の作動
静止車両及びセレクタレバー位置「Ｎ」では、クラッチ及びブレーキＫＭ、ＫＥ、ＫＧ、Ｋ１、Ｂ１、ＢＮは非作動にされ、一方、ポンプ５９は、ゼロよりも大きな回転速度で作動される。
【００６１】
この状態では、一時的な駆動又は暖機補助は、第１の電気駆動ユニット３１が補助トルクを供給するように当該ユニットに電圧が印加される場合に行うことが可能である。
【００６２】
静止車両でセレクタレバー位置「Ｄ」では、「Ｎ」の比較可能な状態と対照的に、ブレーキＢＮが作動される。この状態においても、駆動又は暖機補助は、第１の電気の駆動ユニット３１に電圧を印加することによって可能である。
【００６３】
始動／停止機能が設けられる場合、ブレーキＢＮが作動されかつブレーキ及びクラッチＫＭ、ＫＥ、ＫＧ、Ｋ１、Ｂ１が非作動にされるときに、静止車両で電気駆動ユニット３１、３２に作用することなく第１のギヤ速度を予め選択してセレクタレバー位置「Ｄ」にある場合、ポンプ５９は、２．５ｂａｒの圧力でゼロよりも大きな回転速度で作動することができる。
【００６４】
始動及びギヤ速度２〜７では、また後進ギヤ速度Ｒ１〜Ｒ３による駆動では、電気駆動ユニット３１に適切に電圧印加することによって補足トルクを供給するか、あるいは電気駆動ユニット３１の発電機作動モードでエネルギを回収することが可能である。このことは、特に、通常運転モード中に又は自動車の制動段階中に行われる。上述の駆動状態では、セレクタレバーは位置「Ｄ」又は「Ｒ」にあり、一方、第２の電気駆動ユニット３２は非作動にされる。クラッチＫＭは作動され、一方、クラッチＫＥ、ＫＧは非作動にされる。クラッチ及びブレーキＫ１、Ｂ１、ＢＮの位置は、個々のギヤ速度を実施するための部分変速機１１のシフトに関連する説明に確認することができる。上述のことを参照。
【００６５】
クラッチＫＥ、ＫＧが開放されると、第２の電気駆動ユニット３２の引きずり損失は、低く維持することができるが、この理由は、絶対に必要なときにのみ当該ユニットが駆動伝達系に結合されるからである。
【００６６】
ｃ）第２の電気駆動ユニットによる内燃機関の二重作動
セレクタレバー位置「Ｎ」の静止車両では、内燃機関はアイドル速度で動作し、一方、クラッチ及びブレーキＫＭ、ＫＥ、ＫＧ、Ｋ１、Ｂ１、ＢＮは非作動にされる。
【００６７】
ギヤ速度２〜７及び後進ギヤ速度Ｒ１〜Ｒ３で始動及び駆動するため、第２の電気駆動ユニット３２の回転速度は、入力シャフトＥの回転速度に対応する。第１及び第２の電気駆動ユニット３１、３２を用いて、追加のトルクを送ることができる。代わりに、エネルギを回収するために、１つの電気駆動ユニット３１、３２又は両方の駆動ユニットを発電機作動モードで作動することができる。上述のすべてのギヤ速度では、クラッチＫＭ、ＫＥが作動され、クラッチＫＧは非作動にされる。クラッチ及びブレーキＫ１、Ｂ１、ＢＮの状態は、部分変速機１１の作動モードから得られる。上述のことを参照。
【００６８】
ｄ）ギヤードニュートラル機能の保証を含む第２の電気駆動ユニットによる内燃機関の二重作動
この状態では、車両の停止状態は、ギヤードニュートラル機能によって保証される。この状態では、内燃機関は、アイドル速度以上の回転速度で作動される。次に、電気駆動ユニット３１は、正又は負の出力トルクを供給することができる。この状態では、第２の電気駆動ユニット３２の回転速度は、ギヤードニュートラルポイントに対応する回転速度で回転する。第２の電気駆動ユニットの出力トルクは、内燃機関と第１の電気駆動ユニット３１とによってリングギヤＨＥを介して遊星歯車装置の入力シャフトＥに印加されるトルクに対し、遊星歯車装置１０の幾何学的な条件によって予め決定された固定の比率になる。クラッチＫＭ、ＫＧが作動される一方、クラッチ及びブレーキＫＥ、Ｋ１、Ｂ１、ＢＮは非作動にされる。ギヤードニュートラルポイントに必要な第２の電気駆動ユニット３２の回転速度は、リングギヤＨＥの直径に対するサンギヤＳＥの直径の比率から得られる。
【００６９】
クラッチ及びブレーキの位置が不変の場合、第２の電気駆動ユニットの回転速度の低減又は増加により、前進又は後退が達成される。
【００７０】
これによって、変速機の出力に生じる回転速度ポテンシャル及びトルクポテンシャルは、ブレーキＢＲを適用することによって質的に逆にすることができ、その結果、より高いトルクが負の速度で生じる。次に、その変速比での後進ギヤ速度は、定数として回転速度及びトルクの発生に含まれる。
【００７１】
ｅ）電気駆動
非作動の内燃機関及び非作動の第１の電気駆動ユニット３１では、駆動伝達系は、もっぱら第２の電気駆動ユニット３２によって作動することができる。
【００７２】
セレクタレバー位置「Ｎ」の静止車両では、クラッチＫＭ、ＫＧ、Ｋ１、Ｂ１、ＢＮが非作動にされ、一方、クラッチＫＥは作動又は非作動にされる。
【００７３】
ギヤ速度２〜７及び後進ギヤ速度Ｒ１〜Ｒ３の始動及び駆動は、第２の電気駆動ユニットに適切に電圧印加することによって実施され、当該ユニットは、駆動トルクを供給するかあるいは発電機作動モードでバッテリに電力を送る。これらの駆動状態では、セレクタレバーは位置「Ｄ」又は「Ｒ」にあり、一方、クラッチＫＭ、ＫＧは非作動にされまたクラッチＫＥは作動される。クラッチＫ１及びブレーキＢ１、ＢＮの位置は、それぞれのギヤ速度の部分変速機１１のシフト状態から得られる。上述のこと参照。
【００７４】
ｆ）２つの異なる運転モード範囲を有する無段変速の運転モード
本発明の別の提案によれば、２つの駆動範囲を有する無段変速の変速比が可能になる。この場合、無段変速の変速比は、特に、
−第２の電気駆動ユニット３２による、
−エンジンシャフト１５との駆動連結部を有する駆動ユニット又は内燃機関による、及び／又は遊星歯車の部分変速機ＴＥを介した第１の電気駆動ユニット３１による、
駆動の重ね合わせによって達成され、トルクは、第１の駆動範囲で出力要素ＶＥを介して、また第２の駆動範囲で出力要素ＶＥ、クラッチＫ２及びリングギヤＨＡを介して部分変速機ＴＡに伝達される。
【００７５】
図５〜図７による例示的な実施形態では、第１の駆動範囲において、シフト要素ＫＧ、Ｂ２、Ｋ３（ならびにエンジンシャフト１５に割り当てられた任意の駆動要素）が閉じられる。この駆動範囲において、リングギヤＨＵが駆動されかつサンギヤＳＵがハウジングに固定されるとき、力は、出力要素ＶＥから遊星歯車の逆転部分変速機ＴＵを介して、駆動連結部ＶＡと遊星歯車の部分変速機ＴＡとを介して出力シャフトＡとの駆動連結部を有するキャリアＰＴＵに伝動され、駆動連結部ＶＡはリングギヤＨＡに連結され、サンギヤＳＡはハウジングに固定され、また出力シャフトはキャリアＰＴＡに回転可能に固定して連結される。
【００７６】
第１の駆動範囲は、−ｘ〜ゼロ超〜＋ｘの速度に割り当てられることが好ましく、後進速度は、開ループ制御装置によって制限されることができる。（−７５ｋｍ／ｈ）−３０ｋｍ／ｈ〜＋７５ｋｍ／ｈの速度は、第１の駆動範囲に割り当てられることが好ましい。最大出力トルクは、電気駆動ユニット及び駆動ユニットの構造に応じて、また電気駆動ユニットと駆動ユニットとの間の相互作用に応じて、上述の２つのユニットの一方によって制限され、特に１０ｋｍ／ｈ〜４０ｋｍ／ｈの範囲で例えば１３００Ｎｍである。変速比の制限値は、エンジン速度に応じて特に−０．６５及び＋０．５８であり、制限値は部分負荷範囲で低減されることができる。
【００７７】
図５〜図７による例示的な実施形態では、第２の駆動範囲において、シフト要素ＫＧ、Ｋ２、Ｋ３（及びエンジンシャフト１５に割り当てられた任意の駆動要素）が閉じられる。この駆動範囲において、リングギヤＨＵが駆動されるとき、力は、出力要素ＶＥから遊星歯車の逆転部分変速機ＴＵを介して伝達される。サンギヤＳＵは、クラッチＫ３を介して遊星歯車の部分的な変速機ＴＡのサンギヤＳＡに回転可能に固定して連結される。キャリアＰＴＵは、駆動連結部ＶＡを介してリングギヤＨＡに連結され、このリングギヤもクラッチＫ２を介して入力シャフトＥに回転方向に固定して連結される。キャリアＰＴＡは、出力シャフトＡに回転方向に固定して連結される。
【００７８】
第２の駆動範囲は、比較的高い速度（例えば、約４０ｋｍ／ｈ〜＋３００ｋｍ／ｈ）に割り当てられることが好ましい。最大出力トルクは、第１の駆動範囲におけるよりも低く、５０ｋｍ／ｈ〜２５０ｋｍ／ｈの範囲で例えば４４０Ｎｍである。変速比の制限値は、エンジン速度に応じて、例えば−１．７及び＋０．３４であり、無段変速の作動モードにおけるよりも小さな変速比が、駆動ユニットの回転速度の関数として可能である。
【００７９】
第２の駆動モード範囲では、特に電気駆動ユニット３１、３２のトルク荷重が低減される。変速機の全体的な変速比は、０．４以下のオーバードライブ範囲にわたる。
【００８０】
入力シャフトＥ及び第２の電気駆動ユニット３２の回転速度が、２つの駆動範囲に同一の回転速度を有する場合、２つの駆動範囲の間の切換が行われる。このことは、特に、開放シフト要素Ｂ１、ＢＮとＫ１で示されるギヤ速度の変速比に対応する。一方の駆動範囲から他方の駆動範囲へのこのような変更では、慣性質量の加速又は減速は不必要であり、一方、第２の電気駆動ユニット３２の少なくともトルクは絶対的に変更され、その方向が変化する。
【００８１】
駆動モードでは、駆動伝達系の個々の作動モードが可能になり、これらの作動モード全体を使用できるか、あるいは個々の作動モードの一部のみを使用できる。駆動伝達系は、
−各々の場合に１つのギヤ速度が１つの作動モードを構成する、無段変速の自動変速機として、
−第１の駆動範囲の無段変速の変速機として、
−第２の駆動範囲の無段変速の変速機として、
使用されることが好ましい。
【００８２】
別の可能な作動モードは、次のように本発明に従って可能になる。
−最大動力需要の部分作動範囲では、駆動は、内燃機関、第１の電気駆動ユニット及び第２の電気駆動ユニットによって行われる。
−動力需要の増大がなく、かつ電気駆動ユニットによるエネルギの回収も必要でない部分作動範囲では、駆動は、もっぱら内燃機関によって行われる。
−駆動が内燃機関によって行われているとき、エネルギを回収するために、例えばバッテリを再充電するために、第１及び／又は第２の電気駆動ユニットによって、エネルギはバッテリに送り戻される。
−部分作動範囲では、内燃機関と、電気駆動ユニット、特に第１の電気駆動ユニットとによって駆動を行うことも可能であり、この電気駆動ユニットは、発電機作動モードで使用される他の電気駆動ユニット、特に第２の電気駆動ユニットによって少なくとも部分的に給電される。これにより、バッテリが節約されるか及び／又はバッテリ使用時のより長い作動が可能になる。
【００８３】
さらに可能な作動モードは、特に代わりに又は累積的に、第１の電気駆動ユニット（３１）及び／又は第２の電気駆動ユニット（３２）による内燃機関の始動である。さらに可能な作動モードは、エネルギを回収するか又はエネルギをバッテリに送り戻すための第２及び／又は第１の電気駆動ユニット（３１、３２）の使用に関する。他の可能な作動モードは、ａ）〜ｅ）の以前に示した作動状態から得られる。
【００８４】
個々の作動モードは、適切な制御ユニットに特に記憶される運転方法に従って選択される。この場合の方法は、特に、
−バッテリの充電状態、
−勾配、測地学上の高さ、温度等のような少なくとも１つの環境パラメータ、
−例えば、駆動伝達系又は駆動ユニットの負荷状態、作動温度又は作動期間、発進要素、クラッチ又はブレーキの作動温度又は作動周波数又は摩耗状態のような車両パラメータ、
−車両速度又は車両加速度のような少なくとも１つの運動変数、
−ペダルの作動（加速要求、ブレーキペダル）、マニュアル作動（異なる変速機プログラムのマニュアル選択）及び／又は決定される運転者タイプのような運転者に関係する少なくとも１つの変数、
−例えば、効率度、動力バランス、達成可能な加速度値等を含む特性グラフ、
−演繹的に予め規定される作動方法、
及び／又は
−エミッション値（冷態／温態の内燃機関又は触媒コンバータ）による作動モードの選択を含み、
この場合、上述の影響するパラメータは、現在のパラメータ、時間的に以前のパラメータ及び／又は平均されたパラメータであり得る。
【００８５】
図示した駆動伝達系１０により、ハイブリッド駆動装置に加えて存在する７つの前進ギヤ速度による、また３つの可能な後進ギヤ速度による、伝動可能な高い出力トルクを保証した、ハイブリッド作動モードが可能になる。クラッチＫＭは、部分的又は完全な発進機能を有する乾式又は湿式クラッチであり得る。代わりに、クラッチＫＭは、本発明による構造によってより小さな寸法にすることができ、クラッチＫＭは、様々な起こりうる発進作動状態でより小さな応力を受け（少なくとも時々）、クラッチＫＭの下流側の駆動伝達系の電気的補助があるからである。クラッチＫＭに過大な負荷がかけられた場合、電気駆動ユニットを用いて、このクラッチＫＭなしに発進することによって、その負荷を緩和することができる。
【００８６】
第２の電気駆動ユニット３２及び内燃機関が第１の運転範囲で同時に作動しているとき、出力要素ＶＥに対する無段変速の変速比が、１〜３のギヤ速度、車両の停止状態及び後進走行［あるいはギヤ速度４〜７について出力要素ＶＥとリングギヤＨＡに対する出力］になるようにされる。他の作動状態では、不必要な引きずり動力を最小にできるか又は回避できるように、第２の電気駆動ユニット３２を選択的に切り離すことができる。
【００８７】
第２の電気駆動ユニット３２は高いトルクの遅いロータであることが好ましく、一方、第１の電気駆動ユニットは高い回転速度で比較的低いトルクを供給する。
【００８８】
駆動伝達系１０は、特に第２の電気駆動ユニット３２を作動するために、２つの異なる動力分岐部を有し、前記動力分岐部は、クラッチＫＥ、ＫＧの異なるシフト状態のため異なっている。
【００８９】
閉じたクラッチＫＥでは、第１の動力分岐部は適切ならば第１の電気駆動ユニット３１と動力を交換しつつ、エンジンシャフト１５と、トーションダンパ３０と、クラッチＫＭとを介して内燃機関のトルクを伝達する。第２の動力分岐部は、第２の電気駆動ユニット３２、支承体５４と、中間シャフト３７を通る。第１の作動位置において、２つの動力分岐部は、力の伝達経路の下流側に連結される入力シャフトＥに対するトルクの印加が、第１及び第２の動力分岐部の駆動トルクの重ね合わせから得られるように、クラッチＫＥを介して接合される。閉じたクラッチＫＥにより、入力シャフトＥ、中間シャフト３７、支承体５４、クラッチＫＭ、適切ならば第１の電気駆動ユニット３１、エンジンシャフト１５及び内燃機関の回転速度は同一である。
【００９０】
第２の作動位置において、第１の動力分岐部は、適切ならば、第１の電気駆動ユニット３１と動力を交換しつつ、内燃機関からエンジンシャフト、トーションダンパ３０、クラッチＫＭ、入力シャフトＥを介して通過し、一方、第２の動力分岐部は、第２の電気駆動ユニット３２から、支承体５４と、中間シャフト３７と、クラッチＫＧとを介して通過する。２つの動力分岐部は、部分変速機ＴＥで、具体的には二重遊星歯車を有する遊星歯車置により構成されるピックオフギヤユニットで重ね合わせられ、この場合、リングギヤＨＥは、第１の動力分岐部に駆動方向に固定して結合され、またサンギヤＳＥは、第２の動力分岐部に駆動方向に固定して結合される。ピックオフギヤユニットによる接合のため、第１の動力分岐部及び第２の動力分岐部は、異なる回転速度で作動することができる。
【００９１】
本発明による構造は、異なる設計の駆動伝達系のモジュール式構成方法を達成するために、特に有利に使用することができる。
【００９２】
したがって、駆動伝達系の第１の部分群は、図５の実施形態に対応する特徴部を含み、一方、駆動伝達系の第２の部分群は、図１の駆動伝達系による特徴を含む。代わりに又は追加して、部分群は、図６の特徴に従って構成することができ、及び／又は部分群は、図４の特徴に従って構成することができる。このような構造のため、部分変速機１１の同一の構造が、交差部８０−８０の仮想平面の出力側に得られる。部分群のために、交差部８０−８０の平面とピックオフギヤユニット又は部分変速機ＴＥとの境界面のみを異なって構成すればよい。図１によれば、サンギヤＳＥは、ブレーキＢ１及びクラッチＫ１にのみ連結され、したがって、交差部８０−８０の平面との境界面を有しないが、交差部８０−８０の平面の図５による構造用の中空シャフト７０は、クラッチＫＧとの連結に加えられる。他方、図１によれば、ウェブＰＴＥは、ワンウェイクラッチＦ１を介してハウジングに固定して連結され、一方、図５によれば、ハウジングに固定されるウェブＰＴＥの連結部は不要である。
【００９３】
部分変速機１１のいずれにせよ存在する遊星歯車装置、具体的に部分変速機ＴＥは、ハイブリッド装置１３を実装するために使用することができる。ハイブリッド装置１３の軸方向の全長が、トルクコンバータ１２の軸方向の全長にほぼ対応し、この結果、異なる部分群の駆動伝達系を同一の取付け空間に使用できる場合、特に有利である。代わりに、第２のハウジング部分４１は、ほぼトルクコンバータ１２の軸方向の全長を有する。
【００９４】
ハイブリッド装置１３の代わりに発進クラッチ（乾式又は湿式）が使用される駆動伝達系の第３の部分群があることが好ましい。上述の発進クラッチ又はトルクコンバータ１２は、特に、第１及び／又は第２の電気駆動ユニット３１、３２が第１の部分群のために配置される領域に、又はその領域の半径方向内側に配置される。
【００９５】
２つの作動位置が駆動伝達系に設けられる。第１の作動位置において、内燃機関の駆動トルクは、別の速度変換用変速機の中間連結部なしに、第２の電気駆動ユニットのトルクを内燃機関の駆動トルクに直接重ね合わせている。したがって、この作動位置において、第２の駆動ユニットのトルクを内燃機関のトルクに加えることができ、作動は第２の電気駆動ユニットのみによって作動を行うことができ、例えば、バッテリに給電するために又は第１の電気駆動ユニットを作動するためにエネルギを回収することができ、及び／又は始動中に第２の電気駆動ユニットによって内燃機関を作動することができる。
【００９６】
別の作動位置では、ピックオフギヤユニットによって２つの動力分岐部を互いに結合することができる。この関連で、２つの動力分岐部の各々は、ピックオフギヤユニットの２つの伝動要素（リングギヤ、遊星歯車装置、ウェブ、サンギヤの伝動要素）との駆動連結部を有する。この場合、ピックオフギヤユニットの出力は、第３の伝動要素（ＶＥ）によって形成される。ピックオフギヤユニットによる重ね合わせにより、出力要素の方向に可変の伝動が得られる。このようにして、例えば、内燃機関が作動しかつ第２の電気駆動ユニットが作動しているときに出力要素が示すギヤードニュートラルポイントと称されるものを実装することが可能である。さらに、第２の電気駆動ユニットの回転速度に応じて、出力要素の前方又は後退が可能である。
【００９７】
出力要素が、下流側の部分変速機の入力要素である。このことは、例えば文献独国特許発明第１９９１０２９９Ｃ１号明細書に従って、個々の本発明の措置とそれ自体公知の部分変速機との組み合わせを可能にし、その結果、本発明による措置の利点は、それ自体公知の変速機の利点と組み合わせることができる。本発明による構造は、さらに、下流側に連結された部分変速機のすべてのギヤ速度を使用しつつ、純粋に電気的な自動車の駆動を可能にする。さらに、下流側に連結される部分変速機は、一方で、駆動伝達系の内燃機関及び２つの電気駆動ユニットとの組み合わせのために、すなわちハイブリッド駆動装置のために、同様に、例えば１つの内燃機関のみを有する他の駆動伝達系にも使用できる。これにより、高い割合の同一の構成要素による異なる使用目的のために、多数の部分変速機の製造が可能になる。
【００９８】
作動条件に応じて、内燃機関は、第２の電気駆動ユニットがスイッチオフされ、かつクラッチが開放された状態で、第１の電気駆動ユニットの出力トルクを内燃機関に印加することによって、始動される（いくつかの場合）。これにより、特に、第１の電気駆動ユニットによる内燃機関の温態始動が可能になる。異なる作動条件のために、内燃機関は、第１の電気駆動ユニット及び第２の電気駆動ユニットの出力トルクを内燃機関に印加することによって、クラッチが閉じた状態で始動される。内燃機関を回転させるために利用可能なトルクは、このように、２つの駆動ユニットの駆動トルクを重ね合わせることによって得られる。利用可能なトルク増加のため、この作動モードは、特に内燃機関を冷態始動するために適切である。上述の両方の作動モードのために、電気駆動ユニットは車両バッテリによって給電される。
【００９９】
さらに、始動クラッチを開放しつつ、第１の電気駆動ユニットで内燃機関を回転させることが可能であり、一方、同時に自動車は第２の電気駆動ユニットによって電気的に駆動される。
【０１００】
作動条件に応じて、内燃機関は、第１の電気駆動ユニット及び第２の電気駆動ユニットの駆動トルクを内燃機関に印加することによって、クラッチが閉じた状態で始動されることがさらに可能である。この場合、ピックオフギヤユニットは第２の電気駆動ユニットと内燃機関との間に連結される。これにより、第２の電気駆動ユニットの出力トルクを内燃機関の方向に伝動することが可能になり、内燃機関の引きずりトルクのさらなる増大が許容される。この作動モードは、内燃機関の極限の始動に特に適切である。
【０１０１】
本発明の基礎となる目的を達成する手段の本発明の別の提案によれば、例えば文献独国特許発明第１９９１０２９９Ｃ１号明細書による、出力要素の下流側に連結された変速機を各々が有する一群の駆動伝達系が設けられる。この群は、異なる設計の駆動伝達系の異なる部分群を有する。
・内燃機関と２つの電気駆動ユニットとを有するハイブリッド駆動装置を有する駆動伝達系の第１の部分群がある。
・駆動伝達系の第２の部分群では、ハイブリッド駆動装置に必要な部分の代わりに、流体トルクコンバータが、第１及び／又は第２の電気駆動ユニット（前記１つ又は複数のユニットの代わりに）の取付け領域の内燃機関と出力要素との間に連結される。
【０１０２】
本発明のこの実施形態により、出力要素の下流側に連結される部分変速機を適切な前部装着のモジュールと組み合わせることができ、この結果、部分変速機が同一である場合、ハイブリッド駆動装置と、従来の駆動、特に流体トルクコンバータを有する自動変速機とに、多数の同一の構成要素を容易に設けることができるモジュール設計が得られる。
【０１０３】
一群の駆動伝達系の本発明の一発展形態によれば、発進クラッチ（湿式又は乾式）が第１及び／又は第２の電気駆動ユニット（前記１つ又は複数の駆動ユニットの代わりに）の取付け領域の内燃機関と出力要素との間に連結される第３の部分群がある。したがって、駆動伝達系の３つの異なる変形が、簡単なモジュール設計で行うことができる。例えば、第３の部分群は、第２の部分群と比較してよりスポーツ的な作動挙動を有する自動変速機を実装するための駆動伝達系を備える。
【０１０４】
特に有利な一群の駆動伝達系は、ピックオフギヤユニットが部分変速機の入力端の遊星歯車装置である場合に獲得される。この結果、第１の部分群によるハイブリッド駆動装置を実装するために必要とされる構成要素の数をさらに低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】流体トルクコンバータを有する自動変速機として具体化される部分変速機を有する一群の駆動伝達系の第２の部分群による駆動伝達系の図面である。
【図２】図１の変速機の個々のギヤ速度で機能するシフト手段（クラッチ／ブレーキ）の表である。
【図３】自動変速機として具体化される部分変速機と、自動変速機の上流側に連結された流体トルクコンバータとを有する一群の駆動伝達系の第２の部分群の駆動伝達系の別の実施形態の図面である。
【図４】図３による変速機の個々のギヤ速度で機能するシフト手段（クラッチ／ブレーキ）の表である。
【図５】自動変速機として具体化される部分変速機と、上流側に連結されたハイブリッド装置とを有する一群の駆動伝達系の第１の部分群の駆動伝達系の図面である。
【図６】自動変速機として具体化される部分変速機と、上流側に連結されるハイブリッド装置とを有する一群の駆動伝達系の第１の部分群による駆動伝達系の図面である。
【図７】図５又は図６による部分変速機及び上流側に連結されるハイブリッド装置の部分のより詳細な実施形態の図面である。
【図１】
2006525161.tif 000003
【図２】
2006525161.tif 000004
【図３】
2006525161.tif 000005
【図４】
2006525161.tif 000006
【図５】
2006525161.tif 000007
【図６】
2006525161.tif 000008
【図７】
2006525161.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月5日(2006.1.5)
【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】
駆動伝達系であって、
−  第１の作動モード用の少なくとも５つの変速段を有するギヤユニットであって、前記変速段が複数の遊星歯車装置（ＴＥ、ＴＡ、ＴＵ）によって実施されるギヤユニットと、
−  入力シャフト（Ｅ）と前記ギヤユニットとを介して出力シャフト（Ａ）と駆動連結する駆動ユニットと、
−  追加の電気駆動ユニット（第２の電気駆動ユニット３２）とを備え、
前記ギヤユニットはピックオフギヤユニット（ＴＥ）を有し、
−  前記ピックオフギヤユニットが、前記第１の作動モードで、前記入力シャフト（Ｅ）と前記出力シャフト（Ａ）との間の動力伝達経路の中間に連結され、
−  前記ピックオフギヤユニットによって、第２の作動モードで、前記駆動ユニットの駆動運動及び前記第２の電気駆動ユニット（３２）の駆動運動が、前記ピックオフギヤユニット（ＴＥ）の出力要素（ＶＥ）に対する入力シャフト（Ｅ）の駆動運動に無段変速比をもたらすように重ね合わせられ、
また前記ギヤユニットは第２の部分変速機（ＴＡ、ＴＵ）を有し、
−  前記第２の部分変速機が、前記第１の作動モードで、前記入力シャフト（Ｅ）と前記出力シャフト（Ａ）との間の動力伝達経路の中間に連結され、
−  前記第２の部分変速機が少なくとも２つの駆動範囲を有し、該駆動範囲で、前記第２の作動モードで、前記出力要素（ＶＥ）の駆動運動が前記出力シャフト（Ａ）に伝達される、駆動伝達系。
【請求項２】
第１の駆動範囲で、前記出力が前記ピックオフギヤユニット（ＴＥ）の出力要素（ＶＥ）によって実施され、また第２の駆動範囲で、前記出力が、前記第２の部分変速機（ＴＡ）に対して前記ピックオフギヤユニット（ＴＥ）の２つの出力要素（ＶＥ、ＨＡ）によって実施されることを特徴とする、請求項１に記載の駆動伝達系。
【請求項３】
前記第１及び第２の作動モードで前記駆動連結をもたらすために、共通のシフト要素が使用されることを特徴とする、請求項１に記載の駆動伝達系。
【請求項４】
前記第２の作動モードで、前記第１の駆動範囲と前記第２の駆動範囲との間の切換が、慣性質量の加速又は減速なしに行われることを特徴とする、請求項１に記載の駆動伝達系。
【請求項５】
作動モードを選択するために前記シフト要素及び前記駆動ユニットの作動を可能にする駆動方法を含む制御ユニットが、前記駆動伝達系に割り当てられることを特徴とする、請求項１に記載の駆動伝達系。
【請求項６】
前記制御ユニットが、作動モードを選択するためにバッテリの充電状態を考慮することを特徴とする、請求項５に記載の駆動伝達系。
【請求項７】
前記制御ユニットが、作動モードを選択するために少なくとも１つの環境パラメータを考慮することを特徴とする、請求項５に記載の駆動伝達系。
【請求項８】
前記制御ユニットが、作動モードを選択するために車両パラメータを考慮することを特徴とする、請求項５に記載の駆動伝達系。
【請求項９】
前記制御ユニットが、作動モードを選択するために車両の運動変数を考慮することを特徴とする、請求項５に記載の駆動伝達系。
【請求項１０】
前記制御ユニットが、作動モードを選択するために、運転者に関係する少なくとも１つの変数を考慮することを特徴とする、請求項５に記載の駆動伝達系。
【請求項１１】
シフト要素（ＫＥ、ＫＧ）を設け、同シフト要素は、１つのシフトされた位置で、前記入力シャフト（Ｅ）と前記追加の電気駆動ユニット（３２）との駆動連結をもたらすように使用することができ、また１つのシフトされた位置で、前記ピックオフギヤユニット（ＴＥ）の伝動要素（ＰＴＥ）との駆動連結をもたらすことができることを特徴とする、請求項１に記載の駆動伝達系。
【請求項１２】
別の電気駆動ユニット（３１）を設け、同別の電気駆動ユニットは、エンジンシャフト（１５）又は前記入力シャフト（Ｅ）に駆動トルクを直接送るために使用することができることを特徴とする、請求項１に記載の駆動伝達系。
【請求項１３】
制御ユニットが前記駆動伝達系に割り当てられ、同制御ユニットは、内燃機関として具体化される前記駆動ユニットが前記第２の電気駆動ユニット（３２）によってのみ、又は前記第１の電気駆動ユニット（３１）及び前記第２の電気駆動ユニット（３２）によってのいずれでも始動できるように、前記シフト要素及び前記駆動ユニットが作動することを可能にすることを特徴とする、請求項１２に記載の駆動伝達系。
【請求項１４】
バッテリが前記追加の電気駆動ユニット（３２）に連結され、また前記駆動伝達系、前記第１の電気駆動ユニット（３１）及び／又は前記内燃機関のエネルギが、前記追加の電気駆動ユニット（３２）の発電機作動モードで前記バッテリに送り戻されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の駆動伝達系。
【国際調査報告】
2006525161.tif 000010
2006525161.tif 000011
2006525161.tif 000012
2006525161.tif 000013