(57)【要約】  本発明は、駆動軸を有する内燃エンジンと、モータとして及び発電機として運転可能な、ステータ（３４）並びにロータ（３５）を有する電気モータ（ＥＭ）と、入力軸（１７）と出力軸（１８）とを有する遊星歯車式多段自動変速機（１）と、を備え、前記内燃エンジンの駆動軸は、制御可能な分離クラッチ（Ｋ１）を介して、前記自動変速機（１）の入力軸（１７）と接続可能であり、前記電気モータ（ＥＭ）は、前記入力軸（１７）上に同軸に配置されており、前記電気モータ（ＥＭ）のロータ（３５）は、前記入力軸（１７）と永続的に駆動接続状態にある、自動車のハイブリッド動力伝達系に関する。自動変速機とそれに前置される流体トルクコンバータとを有する従来の動力伝達系に対応する発進加速度及び発進登坂能力を達成するために、前記電気モータ（ＥＭ）のロータ（３５）が、前記自動変速機（１）の前記入力軸（１７）と、シングルタイプの遊星歯車セットとして形成された高いギヤ比（ｉＥＫ>１）の入力ギヤ段（３６）を介して、駆動接続状態にある。
2012501909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸を有する内燃エンジンと、
モータとして及び発電機として運転可能な、ステータ（３４）並びにロータ（３５）を有する電気モータ（ＥＭ）と、
入力軸（１７）と出力軸（１８）とを有する遊星歯車式多段自動変速機（１）と、
を備え、
前記内燃エンジンの駆動軸は、制御可能な分離クラッチ（Ｋ１）を介して、前記自動変速機（１）の入力軸（１７）と接続可能であり、
前記電気モータ（ＥＭ）は、前記入力軸（１７）上に同軸に配置されており、
前記電気モータ（ＥＭ）のロータ（３５）は、前記入力軸（１７）と永続的に駆動接続状態にあり、
前記電気モータ（ＥＭ）のロータ（３５）は、前記自動変速機（１）の前記入力軸（１７）と、高いギヤ比（ｉＥＫ>１）の入力ギヤ段（３６）を介して、駆動接続状態にあり、
前記入力ギヤ段（３６）は、太陽歯車（３７）と、遊星キャリヤ（３９）上に周側に分布するように配置され回転可能に軸支され前記太陽歯車（３７）と噛み合い状態の複数の遊星歯車（３８）と、当該複数の遊星歯車（３８）と噛み合い状態の内歯歯車（４０）と、を有するシングルタイプの遊星歯車セットとして、形成されており、
前記太陽歯車（３７）は、ハウジング固定の構造部品（３３）に対して、ロックされており、
前記内歯歯車（４０）は、前記電気モータ（ＥＭ）のロータ（３５）に対して、回転しないように結合されており、
前記遊星キャリヤ（３９）は、前記自動変速機（１）の前記入力軸（１７）に対して、回転しないように結合されている
ことを特徴とする自動車のハイブリッド動力伝達系。
【請求項２】
制御可能な第２分離クラッチ（Ｋ２）が設けられており、それによって、前記内燃エンジンの駆動軸が、前記入力ギヤ段（３６）の前記内歯歯車（４０）と接続可能である
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド動力伝達系。
【請求項３】
前記電気モータ（ＥＭ）、前記分離クラッチ（Ｋ１、Ｋ２）及び前記入力ギヤ段（３６）は、互いに同軸に、且つ、前記内燃エンジンの前記駆動軸と前記自動変速機（１）の前記入力軸（１７）とに同軸に、配置されており、事前取付可能なバイブリッドモジュール（３０、３０’）内に、入力要素（３１）、出力要素（３２）及びモジュールハウジング（３３）と共に一体化されており、
前記入力要素（３１）は、前記内燃エンジンの前記駆動軸と回転しないように結合されており、
前記出力要素（３２）は、前記自動変速機（１）の前記入力軸（１７）と回転しないように結合されており、
流体トルクコンバータ（２０）のサイズが、維持されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド動力伝達系。
【請求項４】
前記電気モータ（ＥＭ）は、インナーロータとして、径方向にステータ（３４）の内側に配置されたロータ（３５）とともに形成されており、
少なくとも一つの前記分離クラッチ（Ｋ１、Ｋ２）は、内燃エンジン側に配置されており、
前記入力ギヤ段（３６）は、変速機側に、少なくとも径方向にロータ（３５）の内側に配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のハイブリッド動力伝達系。
【請求項５】
少なくとも一つの前記分離クラッチ（Ｋ１、Ｋ２）は、各々一つのインナーディスクキャリヤ（４１、４３；４６、４８）とアウターディスクキャリヤ（４２、４４；４７、４９）とを有するディスククラッチとして形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のハイブリッド動力伝達系。
【請求項６】
二つの分離クラッチ（Ｋ１、Ｋ２）が、軸方向に互いに隣接して配置されており、
二つの分離クラッチ（Ｋ１、Ｋ２）のインナーディスクキャリヤ（４１、４３）が、互いに結合され、且つ、ハイブリッドモジュール（３０’）の入力要素（３１）に結合されており、
第１分離クラッチ（Ｋ１）のアウターディスクキャリヤ（４２）は、前記入力ギヤ段（３６）あるいは前記ハイブリッドモジュール（３０’）の出力要素（３９、３２）に結合されており、
第２分離クラッチ（Ｋ２）のアウターディスクキャリヤ（４４）は、前記入力ギヤ段（３６）の内歯歯車（４０）に結合されている
ことを特徴とする請求項５に記載のハイブリッド動力伝達系。
【請求項７】
二つの分離クラッチ（Ｋ１、Ｋ２）が、径方向外側に第２分離クラッチ（Ｋ２）が位置するように、互いに同軸に配置されており、
第1分離クラッチ（Ｋ１）のインナーディスクキャリヤ（４７）と第２分離クラッチ（Ｋ２）のインナーディスクキャリヤ（４８）とが、互いに結合され、且つ、ハイブリッドモジュール（３０’）の入力要素（３１）に結合されており、
第１分離クラッチ（Ｋ１）のアウターディスクキャリヤ（４６）は、前記入力ギヤ段（３６）あるいは前記ハイブリッドモジュール（３０’）の出力要素（３９、３２）に結合されており、
第２分離クラッチ（Ｋ２）のアウターディスクキャリヤ（４９）は、前記入力ギヤ段（３６）の内歯歯車（４０）に結合されている
ことを特徴とする請求項５に記載のハイブリッド動力伝達系。
【請求項８】
前記ハイブリッドモジュール（３０、３０’）の入力要素（３１）は、互いのねじれが制限された二つの構成部品（３１ａ、１３ｂ）からなり、それらは、ねじれ振動ダンパ（４５）を介して互いに接続されている
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のハイブリッド動力伝達系。
【請求項９】
前記電気モータ（ＥＭ）のロータ（３５）は、固定軸受と可動軸受とで構成される二面軸受（Zweipunktlagerung） を有している
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のハイブリッド動力伝達系。
【請求項１０】
前記ロータ（３５）の固定軸受は、転がり軸受によって形成されており、
当該転がり軸受は、内燃エンジン側で、ロータ固定の構成部品と、モジュールハウジング（３３）に結合された構成部品と、の間に配置されており、
前記ロータ（３５）の可動軸受は、前記入力ギヤ段（３６）の構成部品（３７、３８、３９、４０）の歯と軸受とによって形成されている
ことを特徴とする請求項９に記載のハイブリッド動力伝達系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動軸を有する内燃エンジンと、モータとして及び発電機として運転可能な、ステータ並びにロータを有する電気モータと、入力軸と出力軸とを有する遊星歯車式多段自動変速機と、を備え、前記内燃エンジンの駆動軸は、制御可能な分離クラッチを介して、前記自動変速機の入力軸と接続可能であり、前記電気モータは、入力軸上に同軸に配置されており、前記電気モータのロータは、永続的に前記入力軸と駆動接続状態にある、というハイブリッド動力伝達系に関している。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動車の動力伝達系（駆動系）において、遊星歯車式自動変速機は、一般に、流体式トルクコンバータと結合されて利用されている。当該トルクコンバータを介して、内燃エンジンの駆動軸は、自動変速機の入力軸と駆動接続状態にあり、流体弾性的な内燃エンジンの駆動軸と自動変速機の入力軸との結合により、内燃エンジンの駆動軸における回転数変動のみならず自動変速機の切換に起因する負荷パルスをも減衰され、大いに弱められてから、それぞれの他方の構造群、すなわち、自動変速機ないし内燃エンジンに伝達される。
【０００３】
トルクコンバータの更なる利点は、自動車の停止中や低速走行中において、値２．５の係数までの相対的に高いトルク増幅が有効なことである。これに起因する高い発進トルクにより、対応する自動車は、高い発進加速度と高い発進登坂能力とを有する。
【０００４】
さらに、内燃エンジンの空転時の走行状態においては、クリープトルクが利用できる。それによって、丘陵地での発進時に、ブレーキペダルから走行ペダルへの操作変更の際において、自動車の後戻りが回避される。また、それによって、当該平面内での姿勢変更が、ブレーキペダルの踏込強度の増減のみを介して、制御可能である。
【０００５】
トルクコンバータについての欠点は、マニュアルシフト可能な変速機や自動シフト可能な変速機と比較した場合に、燃料消費が多いことである。このことは、割り当てられるオイルポンプの駆動電力、トルクコンバータ内の伝達時のすべり（スリップ）による損失、及び、クリープトルクのために高められる内燃エンジンの空転時出力、の帰結である。
【０００６】
前述のような従来の動力伝達系から、あるハイブリッド動力伝達系が導かれ得る。それは、流体式トルクコンバータの代わりに、モータとしても発電機としても運転可能な電気モータ（電気機械）を設けるということを、提案する。この電気モータは、少なくとも部分的に、トルクコンバータの機能を引き受ける。これにより、実現されるハイブリッド動力伝達系は、従来の動力伝達系のサイズを維持できる。従って、ハイブリッド動力伝達系を従来の動力伝達系の代わりに自動車に搭載する際に、問題は生じない。電気モータは、ステータ並びにロータを有し、合目的的に、自動変速機の入力軸上に同軸に配置されている。当該電気モータのロータは、前記入力軸と駆動接続状態にある。
【０００７】
自動車の停止時や発進時に生じる、内燃エンジンの駆動軸と自動変速機の入力軸との間の回転数差をブリッジするために、当該駆動軸が、合目的的に、制御可能な分離クラッチを介して、すなわち、自動的に係合ないし遮断が可能な分離クラッチを介して、前記入力軸に接続可能となっている。電気モータは、走行運転中、選択的に、無力状態に切り換えられ得るし、電気的なエネルギバッテリを充電するための発電機として利用され得るし、あるいは、自動車を駆動するための電気モータとして利用され得る。内燃エンジンによる走行運転中、電気モータは、分離クラッチの締結の際、特には急加速時や急峻な勾配の登坂時などの際、内燃エンジンをいわゆるブースト運転状態にもたらすために、利用され得るし、分離クラッチの開放の際、特には発進時や排ガス抑制された市街エリアの走行時などの際、純粋な電気走行運転にもたらすための駆動モータとして、利用され得る。
【０００８】
前述のハイブリッド動力伝達系は、好適には遊星歯車式自動変速機として形成された変速機を有しており、例えば二つの形態が、ＤＥ１９９１７６６５Ａ１に記載されている。当該文献の図１に示された第1の形態では、内燃エンジンの駆動軸が、制御可能な分離クラッチを介して、自動変速機の入力軸に接続可能となっている。選択的にモータとしても発電機としても運転可能な電気モータは、自動変速機の入力軸上に同軸に配置されており、電気モータのロータが、自動変速機の入力軸に直接に回転に関して結合されている。自動変速機のオイル供給のために、オイルポンプが設けられている。当該オイルポンプは、選択的に、割り当てられたクラッチの操作によって、内燃エンジンの駆動軸によって、あるいは、割り当てられた電気モータによって、駆動され得る。当該文献の図２に示された第２の形態では、オイルポンプの駆動を制御するためのクラッチが、内燃エンジンの駆動軸と、分離クラッチの入力要素と接続されたオイルポンプ駆動のための軸部と、の間に配置されている。
【０００９】
遊星歯車式の自動変速機として形成されたシフト変速機を備えた類のハイブリッド動力伝達系の別の例が、ＤＥ１０３４６６４０Ａ１から、２つの実施形態で知られている。これらの公知のハイブリッド動力伝達系の、当該文献の図１及び図２に従う２つの実施形態においては、それぞれ、選択的にモータあるいは発電機として運転可能な電気モータが、自動変速機の入力軸上に同軸に配設されている。そして、電気モータのロータが、それぞれ、自動変速機の入力軸と直接に一体結合されている。ねじり振動ダンパが設けられた内燃エンジンの駆動軸は、それぞれ、制御可能な分離クラッチを介して、自動変速機の入力軸と結合可能である。さらに、自動変速機のオイル供給のために設けられたオイルポンプの出力要素が、自動変速機の入力軸と駆動結合状態にある。
【００１０】
この公知のハイブリッド動力伝達系の場合、以下の欠点がある。すなわち、入力軸に結合された電気モータの回転数レベルが、その都度、内燃エンジンの回転数レベルに対応する（必要がある）ことであり、また、純粋な電気走行運転にとって十分な駆動出力を達成するために、電気モータが、相対的に大きく重く形成される必要があることである。また、特には丘陵地での発進時や高い負荷重量時の際の、発進ブースト運転時において、電気モータのトルク分だけ内燃エンジンのエンジントルクを高めるという作用、すなわち、（得られる）自動車の発進加速度や発進登坂能力が、比較的小さいということも欠点である。
【００１１】
この欠点は、ＤＥ１００１２２２１Ａ１に記載された主動力伝達系と副動力伝達系とを有するハイブリッド動力伝達系では、少なくとも部分的に除去される。ここで考察されるハイブリッド動力伝達系に対応する主動力伝達系において、電気モータが、走行変速機の入力軸に軸平行に配置されて、電気モータのロータが、選択的に平歯車の対あるいはベルト車変速機として形成された高いギヤ比（ｉＥＫ>１）の入力ギヤ段を介して、走行変速機の入力軸と駆動結合状態にある。走行変速機は、好ましくは、遊星歯車式自動変速機として形成される。
【００１２】
入力ギヤ段の高いギヤ比（ｉＥＫ>１）により、電気モータの回転数は、低速にて伝達され、自動変速機の入力軸に作用する電気モータのトルクは、対応して高められていく。このことにより、電気モータは、低出力に形成され得て、これに対応して小さく軽く形成され得る。あるいは、電気走行運転の際、及び、特には丘陵地での発進時や高い負荷重量時のブースト運転の際において、より高い発進トルクが利用可能である。しかしながら、この公知のハイブリッド動力伝達系においては、従来の動力伝達系の代わりに車体を大きく変更することなく車両に組み入れることができないほどに、電気モータと入力ギヤ段の領域における径方向の寸法が大きいことが、欠点である。
【００１３】
前述のハイブリッド動力伝達系の更なる問題は、特には発進時や姿勢変更時の、内燃エンジン走行運転の際の、特殊な低トルクにある。電気モータが対応して設計されている場合、電気モータのブースト運転時には、確かに比較的高い発進トルクが、自動変速機の入力軸に生成される。しかしながら、それは、電気モータに電力供給するための電気エネルギバッテリが十分に充電されている時にだけ、可能である。これに対して、内燃エンジンのみで発進されなければならない場合には、比較的トルクが大きい内燃エンジンが利用されることになり、（トルクコンバータの）トルク増幅作用が無いために、明らかにより小さい発進トルクのみが利用可能となる。当該発進トルクは、更に、この場合に発進クラッチとして作用する分離クラッチのすべり運転時に、自動変速機の入力軸に伝達される。これらの帰結として、従来の動力伝達系と比較して、発進加速度ないし発進登坂能力が明らかにより小さい。また、発進時や姿勢変更時の内燃エンジン走行運転には、分離クラッチが熱的な過負荷状態となる危険性がある。
【発明の概要】
【００１４】
従って、本発明の課題は、自動変速機とそれに前置される流体トルクコンバータとを有する従来の動力伝達系に対応する発進加速度及び発進登坂能力を有するような、冒頭で述べた種類のハイブリッド動力伝達系を提案することである。さらに、本発明の課題は、自動車の車体を変更することなく、トルクコンバータを有する従来の動力伝達系の代わりに、本発明のハイブリッド動力伝達系を一体的に搭載可能であるように、ハイブリッド構成部品を形成ないし配置することである。
【００１５】
本発明の最初の課題は、特許請求の範囲の請求項１の上位概念部分の特徴との関連で、以下の特徴によって解決される。すなわち、前記電気モータのロータは、前記自動変速機の前記入力軸と、高いギヤ比（ｉＥＫ>１）の入力ギヤ段を介して、駆動接続状態にあり、前記入力ギヤ段は、太陽歯車と、（共通の）遊星キャリヤ上に周側に分布するように配置され回転可能に軸支され前記太陽歯車と噛み合い状態の複数の遊星歯車と、当該複数の遊星歯車と噛み合い状態の内歯歯車と、を有するシングルタイプの遊星歯車セットとして、形成されており、前記太陽歯車は、ハウジング固定の構造部品に対して、ロックされており、前記内歯歯車は、前記電気モータのロータに対して、回転しないように結合されており、前記遊星キャリヤは、前記自動変速機の前記入力軸に対して、回転しないように結合されている。
【００１６】
本発明に従うハイブリッド動力伝達系の有利な形態と更なる形態とは、請求項２乃至請求項１０の対象である。
【００１７】
電気モータのロータを自動変速機の入力軸に結合するために、シングルタイプの遊星歯車セットとして形成された入力ギヤ段を利用することによって、一方では、電気モータの回転数及び回転トルクについてのｉＥＫ＝１．８までに至る高いギヤ比ｉＥＫ  が達成され、他方では、入力ギヤ段のコンパクトな構造態様が達成される。入力ギヤ段の好適に用いられるギヤ比ｉＥＫ＝１．８の場合、電気モータの回転数は、約４０％低下され、電気モータの回転トルクは、約７０％高められる。このことによって、要求に応じて、電気モータをより僅かなトルク強度で形成することができる。すなわち、電気モータをよりコンパクトにより軽く形成することができる。あるいは、電気走行運転やブースト運転時における自動車の発進加速度や発進登坂能力を高めるべく、自動変速機の入力軸でより高められたトルクが利用可能となる。
【００１８】
入力ギヤ段が遊星歯車セットとして形成されている場合には、さらに、回転する構造部品間の相対回転数差がより小さい。具体的には、太陽歯車と遊星キャリヤとの間の回転数差や、遊星キャリヤと内歯歯車との間の回転数差は、相対的に小さい。これにより、相対的に高い動力伝達効率が達成される。
【００１９】
本発明の最初の課題に対応して、さらに、要求に応じて内燃エンジンのトルクを高めるために、好適には、制御可能な第２分離クラッチが設けられる。当該第２分離クラッチによって、内燃エンジンの駆動軸が、入力ギヤ段の内歯歯車と接続可能とされる。
【００２０】
この追加の第２分離クラッチによって、内燃エンジンの駆動軸は、要求に応じて、入力ギヤ段の入力要素を形成する内歯歯車と結合される。これにより、内燃エンジンから自動変速機の入力軸への動力伝達は、この場合、入力ギヤ段を介しても行われる。これにより、内燃エンジンのトルクは、入力ギヤ段のギヤ比ｉＥＫ分だけ高められ、相応して、内燃エンジンの回転数は低減される。これにより、発進時や姿勢変更時に第２分離クラッチにおいてすべり運転でブリッジするべき回転数差が低減される。これにより、第２分離クラッチの熱的負荷が相対的に小さくなる。
【００２１】
入力ギヤ段は、第２分離クラッチの利用によって、自動変速機に前置された領域群（構成部品群）として、内燃エンジンにとって利用可能となる。すなわち、自動変速機の利用可能なギヤ段の倍加（Verdoppelung）の下で、低速走行領域が形成される。入力ギヤ段が、そのトルク強度を考慮して対応するように形成されるべきであることは、自ずから理解される。
【００２２】
本発明の第２の課題に対応して、従来の動力伝達系のサイズを維持するために、更に以下のことが考慮される。すなわち、前記電気モータ、前記分離クラッチ及び前記入力ギヤ段は、互いに同軸に、且つ、前記内燃エンジンの前記駆動軸と前記自動変速機の前記入力軸とに同軸に、配置されており、事前取付可能なバイブリッドモジュール内に、入力要素、出力要素及びモジュールハウジングと共に一体化されており、前記入力要素は、前記内燃エンジンの前記駆動軸と回転しないように結合されており、前記出力要素は、前記自動変速機の前記入力軸と回転しないように結合されており、選択対象の流体トルクコンバータを除いた残りの駆動系構成要素のための典型的なサイズが維持されている。
【００２３】
本発明に従うハイブリッド動力伝達系は、従来の動力伝達系とは、流体トルクコンバータの代わりに設けられたハイブリッドモジュールによって、異なっている。また、本発明に従うハイブリッド動力伝達系では、自動車の内部の別の場所に配置され得る電気モータのためのより大きなエネルギバッテリも、考慮の必要が無い。従来の動力伝達系における遊星歯車式の自動変速機は、本発明に従うハイブリッド動力伝達系においても、変更されずに維持され得る。また、第２分離クラッチの利用により、利用可能なギヤ比の数が多く、対応して、利用可能なギヤ比の広がり（Getriebespreizung）も大きい。さらに、ハイブリッド動力伝達系とトルクコンバータ動力伝達系とに利用可能な自動変速機の全体として多い部品点数により、ハイブリッド特有の変速機構成を伴うこれまでに知られている解決策に対して、顕著なコスト上の利点が生じる。
【００２４】
ハイブリッドモジュールのコンパクトなサイズを達成するために、好ましくは、前記電気モータは、インナーロータとして、径方向にステータの内側に配置されたロータとともに形成されており、少なくとも一つの前記分離クラッチは、内燃エンジン側に配置されており、前記入力ギヤ段は、変速機側に、少なくとも径方向にロータの内側に配置されている。
【００２５】
この観点において、少なくとも一つの前記分離クラッチが、各々一つのインナーディスクキャリヤとアウターディスクキャリヤとを有するディスククラッチとして形成されている場合も、有利である。
【００２６】
二つの分離クラッチが、軸方向に互いに隣接して配置され得て、好ましくは、二つの分離クラッチのインナーディスクキャリヤが、互いに結合され、且つ、ハイブリッドモジュールの入力要素に結合され、第１分離クラッチのアウターディスクキャリヤは、前記入力ギヤ段あるいは前記ハイブリッドモジュールの出力要素に結合され、第２分離クラッチのアウターディスクキャリヤは、前記入力ギヤ段の内歯歯車に結合される。
【００２７】
前述の態様に代えて、以下の態様も可能である。すなわち、二つの分離クラッチが、径方向外側に第２分離クラッチが位置するように、互いに同軸に配置され得て、好ましくは、第1分離クラッチのインナーディスクキャリヤと第２分離クラッチのインナーディスクキャリヤとが、互いに結合され、且つ、ハイブリッドモジュールの入力要素に結合され、第１分離クラッチＫ１のアウターディスクキャリヤは、前記入力ギヤ段あるいは前記ハイブリッドモジュールの出力要素に結合され、第２分離クラッチのアウターディスクキャリヤは、前記入力ギヤ段の内歯歯車に結合される。
【００２８】
レシプロピストンエンジンの駆動軸を形成するクランクシャフトの不可避な回転振動を有効に低減させるために、ハイブリッドモジュールの入力要素は、合目的的に、ねじれ振動ダンパを介して互いに結合されていて互いのねじれが制限された２つの部品から構成されている。これにより、当該ねじれ振動ダンパは、同様にハイブリッドモジュールの一構成要素であり、エンジン側で電気モータのロータの径方向内側あるいは当該ロータの軸方向近傍に配置され得る。
【００２９】
電気モータのロータは、単純かつ省スペースな態様で、固定軸受と可動軸受とで構成される二面軸受（Zweipunktlagerung） を介して、モジュールハウジングの内部で軸受され得る。
【００３０】
両方の軸受は、原理的に、二つの転がり軸受によって形成され得る。それらは、例えばそれぞれ、ロータ固定の構成部品とハウジング固定の構成部品との間に配置され得る。コンパクトなサイズを達成して、且つ、転がり軸受を節約するためには、以下の構成が特に有利である。すなわち、ロータの固定軸受のみが、転がり軸受によって形成され、当該転がり軸受は、内燃エンジン側で、ロータ固定の構成部品と、モジュールハウジングに結合された構成部品と、の間に配置され、ロータの可動軸受は、前記入力ギヤ段の構成部品の歯と軸受とによって形成されることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に従うハイブリッド動力伝達系の第１の実施の形態の概略図である。
【図２】図１、図６及び図７による自動変速機の、変速・ギヤ比対応表である。
【図３】本発明に従うハイブリッド動力伝達系の第２の実施の形態の第１例の概略図である。
【図４】本発明に従うハイブリッド動力伝達系の第２の実施の形態の第２例の概略図である。
【図５】図３及び図４による本発明に従うハイブリッド動力伝達系の、変速・ギヤ比対応表である。
【図６】遊星歯車式自動変速機と流体トルクコンバータとを有する従来の動力伝達系の概略図である。
【図７】遊星歯車式自動変速機と同軸配置の電気モータとを有する公知のハイブリッド動力伝達系の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明を明確にするために、この説明に、実施の形態を含む図面が添付されている。
【００３３】
図１は、本発明に従うハイブリッド動力伝達系の第１の実施の形態の概略図である。図２は、図１、図６及び図７による自動変速機の、変速・ギヤ比対応表である。図３は、本発明に従うハイブリッド動力伝達系の第２の実施の形態の第１例の概略図である。図４は、本発明に従うハイブリッド動力伝達系の第２の実施の形態の第２例の概略図である。図５は、図３及び図４による本発明に従うハイブリッド動力伝達系の、変速・ギヤ比対応表である。図６は、遊星歯車式自動変速機と流体トルクコンバータとを有する従来の動力伝達系の概略図である。図７は、遊星歯車式自動変速機と同軸配置の電気モータとを有する公知のハイブリッド動力伝達系の概略図である。
【００３４】
従来の動力伝達系は、図６に示されるように、入力軸１７を有する遊星歯車式自動変速機１と、出力軸１８と、それに前置接続された流体トルクコンバータ２０と、を備えている。遊星歯車式自動変速機１は、例えば、本件出願人の製品カタログにある、特にはシティバスに搭載するための、多段自動変速機「ＥｃｏＬｉｆｅ」であり、３つの互いに結合された遊星歯車セット２、７、１２を有している。それらは、それぞれ、太陽歯車３、８、１３と、遊星キャリヤ４、９、１４と、内歯歯車６、１１、１６と、からなっている。遊星キャリヤ４、９、１４上には、それぞれ、周側に分布配置された複数の遊星歯車５、１０、１５が回転可能に軸支されており、それらは、一方では各々対応する太陽歯車３、８、１３と噛合状態にあり、他方では各々対応する内歯歯車６，１１、６と噛合状態にある。
【００３５】
この公知の自動変速機１の入力軸１７は、第１遊星歯車セット２の太陽歯車３に、固く結合されている。第１遊星歯車セット２の遊星キャリヤ４は、第２遊星歯車セット７の内歯歯車１１と固く結合されており、第２遊星歯車セット７の遊星キャリヤ９は、第３遊星歯車セット１２の内歯歯車１６と固く結合されている。第３遊星歯車セット１２の遊星キャリヤ１４は、自動変速機１の出力軸１８と固く結合されている。自動変速機１の出力軸１８は、例えば車軸ディファレンシャルや動力分配ギヤのような駆動対象の自動車車軸のための車軸駆動部と、駆動接続状態にある。
【００３６】
自動変速機１は、摩擦式に作用する５つのシフト要素、２個のシフトクラッチＣ１、Ｃ２及び３個のシフトブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３、を有している。それらは、前進６速段Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６と後進１速段Ｒとの切換機能を奏する。第１シフトクラッチＣ１の締結によって、入力軸１７は、第２遊星歯車セット７の太陽歯車８及び第３遊星歯車セット１２の太陽歯車１３と、結合される。第２シフトクラッチＣ２によって、入力軸１７は、第２遊星歯車セット７の遊星キャリヤ９及び第３遊星歯車セット１２の内歯歯車１６と、結合可能である。
【００３７】
第１シフトブレーキＢ１の締結によって、第１遊星歯車セット２の内歯歯車６は、変速機ハウジング１９に対して固定されて制動される。第２シフトブレーキＢ２によって、第１遊星歯車セット２の遊星キャリヤ４及び第２遊星歯車セット７の内歯歯車１１は、変速機ハウジング１９に対してロック可能である。第３シフトブレーキＢ３の締結によって、第２遊星歯車セット７の遊星キャリヤ９及び第３遊星歯車セット１２の内歯歯車１６は、変速機ハウジング１９に対して固定される。
【００３８】
この自動変速機１のシフト表が、各ギヤ段のギヤ比ｉの例示と共に、図２の表中に示されている。それぞれ締結されるシフトエレメントが、×印で示されている。自動変速機１の構成とシフト要素Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の配置とにより、ギヤ段Ｇ１乃至Ｇ６並びにＲの切換のために、それぞれ、二つだけのシフト要素が締結されれば足りる。また、二つの隣接するギヤ段間での切換、例えば、第１速Ｇ１から第２速Ｇ２への切換の際、それぞれ一つだけのシフト要素が開放され、別の一つのシフト要素が締結されれば足りる。
【００３９】
入力側において、自動変速機１には、ロックアップクラッチ２１が設けられた流体トルクコンバータ２０が前置されている。流体トルクコンバータ２０は、ポンプホイール２２と、ステータ２３と、タービンホイール２４と、から構成されており、それらは、完全には図示されていないハウジングによって包囲されている。ポンプホイール２２は、入力軸２５と固く結合されている。当該入力軸２５は、不図示の内燃エンジンの駆動軸と結合状態にあり、要求に応じて、ロックアップクラッチ２１及び振動ダンパ２６を介して、自動変速機１の入力軸１７と結合可能である。ステータ２３は、フライホイールクラッチ２７を介して、ハウジング部２８と結合状態にあり、これによって、駆動エンジンの回転方向に対してステータ２３の回転が防止されている。タービンホイール２４は、自動変速機１の入力軸１７と固く結合されている。
【００４０】
ポンプホイール２２とタービンホイール２４との間の回転数差が大きい場合、特には、自動車が停止していてタービンホイール２４が固く制動されている場合、ロックアップクラッチ２１が開放していることによって、タービンホイール２４乃至自動変速機１の入力軸１７に存在するトルクは、駆動エンジンから供給されポンプホイール２２に存在しているトルクに対して概ね係数２．５だけ高められ、いわゆるクリープトルクとして有効である。自動車のホイール制動の負荷を緩和するために、更に、自動変速機１の入力軸１７上に配置されたプライマリリターダ２９の形態の連続ブレーキ（常用ブレーキ）が設けられている。
【００４１】
例えばＤＥ１０３４６６４０Ａ１から原理的に知られたハイブリッド動力伝達系においては、図７に示すように、図６から変更されずに維持される自動変速機１に対して、流体トルクコンバータ２０の代わりに、モータとしても発電機としても運転可能な電気モータＥＭが前置されている。電気モータＥＭは、インナーロータとして、径方向外側に配置されてハウジングに固定されたステータ３４と径方向にステータ３４の内側に配置されたロータ３５とともに、形成されている。電気機械ＥＭのロータ３５は、軸受ディスク５０を介して、自動変速機１の入力軸１７に回転しないように固定されている。
【００４２】
不図示の内燃エンジンの駆動軸は、入力側のインナーディスクキャリヤ４１と出力側のアウターディスクキャリヤ４２と共にディスククラッチとして形成された既存の分離クラッチＫ１を介して、自動変速機１の入力軸１７と結合可能である。分離クラッチＫ１のインナーディスクキャリヤ４１は、入力要素３１によって、内燃エンジンの駆動軸と制限範囲で回転可能に（互いの回転を制限されて）結合されている。入力要素１３は、ねじれ振動ダンパ４５を介して互いに結合された二つの構成部材３１ａ、３１ｂからなっている。分離クラッチＫ１のアウターディスクキャリヤ４２は、電気モータＥＭの軸受ディスク５０と堅固に結合されている。
【００４３】
この自動変速機１の変速・ギヤ比対応表は、図６に従う従来の動力伝達系のそれと同一である（図２参照）。電気モータＥＭ及び内燃エンジンの自動変速機１の入力軸１７への直接の結合に基づいて、自動車の発進加速度と発進登坂能力とが制限されてしまう。
【００４４】
本発明によるハイブリッド動力伝達系の第１の実施の形態では、図１に示すように、図６から変更されずに維持される自動変速機１に対して、流体トルクコンバータ２０の代わりに、入力要素３１と出力要素３２とを有するハイブリッドモジュール３０が前置されている。ハイブリッドモジュール３０は、モータとしても発電機としても運転可能な電気モータＥＭを有しており、また、内燃エンジンの要求に応じた結合のために、制御可能すなわち自動的に係合ないし遮断が可能な分離クラッチＫ１を有している。電気モータＥＭは、インナーロータとして、径方向外側に配置されてモジュールハウジング３３に固定されたステータ３４と径方向に当該ステータ３４の内側に配置されたロータ３５とともに、形成されている。図７の公知のハイブリッド動力伝達系と異なって、ロータ３５は、入力ギヤ段３６を介して、出力要素３２と駆動結合している。
【００４５】
入力ギヤ段３６は、シングルタイプの遊星歯車セットとして形成され、変速機側で電気モータＥＭのロータ３５の内側に同軸に配置されている。入力ギヤ段３６は、モジュールハウジング３３に永久固定された太陽歯車３７と、共通の遊星キャリヤ３９上に回転可能に軸支され前記太陽歯車３７と噛み合い状態の遊星歯車３８の一群と、遊星歯車３８と噛み合い電気モータＥＭのロータ３５と回転しないように永久固定された内歯歯車４０と、を有している。入力ギヤ段３６は、従って、１．２と１．８との間のギヤ比ｉＥＫを有し得る。ここで、最大のギヤ比としては、ｉＥＫ＝１．８が好適である。
【００４６】
分離クラッチＫ１は、ディスククラッチとして、入力側のインナーディスクキャリヤ４１と出力側のアウターディスクキャリヤ４２とを有するように形成されており、電気モータＥＭのロータ３５の径方向内側に配置されている。図７のハイブリッド動力伝達系と類似して、インナーディスクキャリヤ４１は、入力要素３１によって、内燃エンジンの駆動軸と制限範囲で回転可能に（互いの回転を制限されて）結合されている。入力要素１３は、ねじれ振動ダンパ４５を介して互いに結合された二つの構成部材３１ａ、３１ｂからなっている。アウターディスクキャリヤ４２は、入力ギヤ段３６の出力要素を形成する遊星キャリヤ３９と回転しないように結合されている。
【００４７】
内燃エンジンは、第１分離クラッチＫ１を介して、それ自体は公知の態様で、自動変速機１の入力軸１７に直接に結合可能である一方、電気モータＥＭのロータ３５は、入力ギヤ段３６を介して、自動変速機１の入力軸１７に恒久的に接続されている。これにより、電気モータＥＭの回転数は、入力ギヤ段３６のギヤ比ｉＥＫに比例して減速され、電気モータＥＭのトルクがそれに対応して高められる。これにより、自動変速機１の入力軸１７において、電気走行運転の際、及び、ブースト運転の際において、高められたトルクが生じる。これにより、自動車の発進加速度と発進登坂能力とが高められる。構成部材ＥＭ、３６、Ｋ１の形態と配置とにより、ハイブリッドモジュール３０は、流体トルクコンバータ２０のサイズを維持可能である。これにより、図１に従う本発明のハイブリッド動力伝達系は、何の問題もなく、図６の従来の動力伝達系に対して置換でき、既存の自動車モデルに一体化可能である。内燃エンジンに対する自動変速機１の変速・ギヤ比対応表は、図２の表に提示されており、すなわち、図６に従う従来の動力伝達系のそれと同一である。
【００４８】
図３に従う本発明によるハイブリッド動力伝達系の第２の実施の形態の第１例では、図１に従う本発明によるハイブリッド動力伝達系の有利な実施の形態に対して、追加的に、制御可能な第２分離クラッチＫ２が設けられており、当該第２分離クラッチＫ２を介して、内燃エンジンの駆動軸が入力ギヤ段３６の内歯歯車４０と結合可能となっている。
【００４９】
両方の分離クラッチＫ１、Ｋ２が、ディスククラッチとして、それぞれインナーディスクキャリヤ４１、４３とアウターディスクキャリヤ４２、４４とを有するように形成されており、電気モータＥＭのロータ３５の径方向内側に、軸方向に互いに隣接するように配置されている。両方の分離クラッチＫ１、Ｋ２のインナーディスクキャリヤ４１、４３は、互いに結合され、且つ、ハイブリッドモジュール３０’の入力要素３１に結合されている。第１分離クラッチＫ１のアウターディスクキャリヤ４２は、入力ギヤ段３６の出力要素を形成する遊星キャリヤ３９と回転しないように結合されている。第２分離クラッチＫ２のアウターディスクキャリヤ４４は、入力ギヤ段３６の入力要素を形成する内歯歯車４０と回転しないように結合されている。
【００５０】
内燃エンジンは、第１分離クラッチＫ１を介して、それ自体は公知の態様で、自動変速機１の入力軸１７に直接に結合可能である一方、第２分離クラッチを介して、入力ギヤ段３６を介しての内燃エンジンと自動変速機１の入力軸１７との駆動接続が、選択的になされ得る。これにより、入力ギヤ段３６は、自動変速機１に前置された領域群（構成部品群）として、内燃エンジンにとって利用可能とされる。これにより、利用可能なギヤ段の倍加（Ｇ１Ｌ−Ｇ６Ｌ、ＲＬ；Ｇ１Ｈ−Ｇ６Ｈ、ＲＨ）と対応する変速比の広がりとの下、自動変速機１の高められた入力トルクを伴う追加の低速走行領域が生成される。第２分離クラッチＫ２が閉じる時、入力ギヤ段３６のギヤ比ｉＥＫによって高められたトルクに基づいて、内燃エンジン走行運転でも組合せ（ハイブリッド）走行運転でも、自動車の発進加速度と発進登坂能力とが高められる。この形態の場合でも、構成部材ＥＭ、３６、Ｋ１、Ｋ２の形態と配置とにより、ハイブリッドモジュール３０’は、流体トルクコンバータ２０のサイズを維持可能である。
【００５１】
図３に従う本発明によるハイブリッド動力伝達系のシフト表とギヤ比ｉとが、図５の表に示されている。この場合、入力ギヤ段３６のギヤ比ｉＥＫは、ｉＥＫ＝１．８である。第２分離クラッチＫ２が閉じる時、低速走行領域（Ｇ１Ｌ−Ｇ６Ｌ、ＲＬ）の高められたギヤ比ｉが、内燃エンジンにとっても、電気モータＥＭにとっても、有効である。なぜなら、両方の駆動機械のパワーフローが、それぞれ、入力ギヤ段３６を介して行われるからである。
【００５２】
第１分離クラッチＫ１が閉じる時には、それ自体は通常の高速走行領域（Ｇ１Ｈ−Ｇ６Ｈ、ＲＨ）のギヤ比ｉが、内燃エンジンにとってのみ、有効である。なぜなら、電気モータＥＭのトルクは、更に入力ギヤ段３６を介して、自動変速機１の入力軸１７に伝達されるからである。純粋な電気走行運転時においては、両方の分離クラッチＫ１、Ｋ２が開放されることが、当然に理解される。その際、内燃エンジンは、燃料節約のために遮断され得る。
【００５３】
図４に従う本発明によるハイブリッド動力伝達系の第２の実施の形態の第２例は、ハイブリッドモジュール３０’の入力要素３１の形態と両クラッチＫ１、Ｋ２の形態とにおいて、図３に従う第１例とは異なっている。本例では、ハイブリッドモジュール３０の入力要素３１は、互いのねじれが制限された二つの構成部品３１ａ、１３ｂからなり、それらは、ねじれ振動ダンパ４５を介して互いに接続されている。両方の分離クラッチＫ１、Ｋ２が、径方向外側に第２分離クラッチＫ２が位置するように、互いに同軸に配置されており、第1分離クラッチＫ１のインナーディスクキャリヤ４７と第２分離クラッチＫ２のインナーディスクキャリヤ４８とが、互いに結合され、且つ、ハイブリッドモジュール３０’の入力要素３１の第２構成部材３１ｂに結合されている。第１分離クラッチＫ１のアウターディスクキャリヤ４６は、ハイブリッドモジュール３０の出力要素３２に、直接に回転しないように結合されており、第２分離クラッチＫ２のアウターディスクキャリヤ４９は、入力ギヤ段３６の入力要素を形成する内歯歯車４０に、回転しないように結合されている。
【符号の説明】
【００５４】
１  遊星式自動変速機
２  第１遊星歯車セット
３  太陽歯車
４  遊星キャリヤ
５  遊星歯車
６  内歯歯車
７  第２遊星歯車セット
８  太陽歯車
９  遊星キャリヤ
１０  遊星歯車
１１  内歯歯車
１２  第３遊星歯車セット
１３  太陽歯車
１４  遊星キャリヤ
１５  遊星歯車
１６  内歯歯車
１７  入力軸
１８  出力軸
１９  ハウジング
２０  トルクコンバータ
２１  ロックアップクラッチ
２２  ポンプホイール
２３  ステータ
２４  タービンホイール
２５  入力軸
２６  振動ダンパ
２７  フライホイールクラッチ
２８  ハウジング部
２９  プライマリリターダ
３０  ハイブリッドモジュール
３０’  ハイブリッドモジュール
３１  入力要素
３１ａ  入力要素の第１構成部材
３１ｂ  入力要素の第２構成部材
３２  出力要素
３３  モジュールハウジング
３４  ステータ
３５  ロータ
３６  入力ギヤ段
３７  太陽歯車
３８  遊星歯車
３９  遊星キャリヤ
４０  内歯歯車
４１  Ｋ１のインナーディスクキャリヤ
４２  Ｋ１のアウターディスクキャリヤ
４３  Ｋ２のインナーディスクキャリヤ
４４  Ｋ２のアウターディスクキャリヤ
４５  ねじれ振動ダンパ
４６  Ｋ１のインナーディスクキャリヤ
４７  Ｋ１のアウターディスクキャリヤ
４８  Ｋ２のインナーディスクキャリヤ
４９  Ｋ２のアウターディスクキャリヤ
５０  軸受ディスク
Ｂ１  シフト要素、シフトブレーキ
Ｂ２  シフト要素、シフトブレーキ
Ｂ３  シフト要素、シフトブレーキ
Ｃ１  シフト要素、シフトクラッチ
Ｃ２  シフト要素、シフトクラッチ
ＥＭ  電気モータ
Ｇ１−Ｇ６  前進段
Ｇ１Ｈ−Ｇ６Ｈ  前進段
Ｇ１Ｌ−Ｇ６Ｌ  前進段
ｉ  ギヤ段のギヤ比
ｉＥＫ  入力ギヤ段のギヤ比
Ｋ１  第１分離クラッチ
Ｋ２  第２分離クラッチ
Ｒ  後進段
ＲＨ  後進段
ＲＬ  後進段
【図１】
2012501909.tif 000003
【図２】
2012501909.tif 000004
【図３】
2012501909.tif 000005
【図４】
2012501909.tif 000006
【図５】
2012501909.tif 000007
【図６】
2012501909.tif 000008
【図７】
2012501909.tif 000009
【図８】
2012501909.tif 000010
【図９】
2012501909.tif 000011
【図１０】
2012501909.tif 000012
【誤訳訂正書】
【提出日】平成23年11月4日(2011.11.4)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】特許請求の範囲
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸を有する内燃エンジンと、
モータとして及び発電機として運転可能な、ステータ（３４；６５）並びにロータ（３５；６６）を有する電気モータ（ＥＭ）と、
入力軸（１７；５２）と出力軸（１８；５３）とを有する変速機（１；５１、５１’）と、
を備え、
前記内燃エンジンの駆動軸は、制御可能な分離クラッチ（Ｋ１）を介して、前記変速機（１；５１、５１’）の入力軸（１７；５２）と接続可能であり、
前記電気モータ（ＥＭ）は、前記入力軸（１７；５２）上に同軸に配置されており、
前記電気モータ（ＥＭ）のロータ（３５、６６）は、前記入力軸（１７；５２）と永続的に駆動接続状態にあり、
前記電気モータ（ＥＭ）のロータ（３５；６６）は、前記変速機（１；５１、５１’）の前記入力軸（１７；５２）と、高いギヤ比（ｉＥＫ>１）の入力ギヤ段（３６；６３）を介して、駆動接続状態にあり、
前記入力ギヤ段（３６；６３）は、太陽歯車（３７；６７）と、遊星キャリヤ（３９；６９）上に周側に分布するように配置され回転可能に軸支され前記太陽歯車（３７；６７）と噛み合い状態の複数の遊星歯車（３８；６８）と、当該複数の遊星歯車（３８；６８）と噛み合い状態の内歯歯車（４０；７０）と、を有するシングルタイプの遊星歯車セットとして、形成されており、
前記太陽歯車（３７；６７）は、ハウジング固定の構造部品（３３；６４）に対して、ロックされており、
前記内歯歯車（４０；７０）は、前記電気モータ（ＥＭ）のロータ（３５；６６）に対して、回転しないように結合されており、
前記遊星キャリヤ（３９；６９）は、前記変速機（１；５１、５１’）の前記入力軸（１７；５２）に対して、回転しないように結合されている
ことを特徴とする自動車のハイブリッド動力伝達系。
【請求項２】
前記変速機は、多段遊星歯車式自動変速機（１）として、あるいは、多段変速機（５１、５１’）として、形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド動力伝達系。
【請求項３】
制御可能な第２分離クラッチ（Ｋ２）が設けられており、それによって、前記内燃エンジンの駆動軸が、前記入力ギヤ段（３６；６３）の前記内歯歯車（４０；７０）と接続可能である
ことを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド動力伝達系。
【請求項４】
前記電気モータ（ＥＭ）、前記分離クラッチ（Ｋ１、Ｋ２）及び前記入力ギヤ段（３６；６３）は、互いに同軸に、且つ、前記内燃エンジンの前記駆動軸と前記変速機（１；５１、５１’）の前記入力軸（１７；５２）とに同軸に、配置されており、事前取付可能なハイブリッドモジュール（３０、３０’；６０、６０’）内に、入力要素（３１、６１）、出力要素（３２；６２）及びモジュールハウジング（３３；６４）と共に一体化されており、
前記入力要素（３１；６１）は、前記内燃エンジンの前記駆動軸と回転しないように結合されており、
前記出力要素（３２；６２）は、前記変速機（１；５１、５１’）の前記入力軸（１７；５２）と回転しないように結合されており、
多段遊星歯車式自動変速機（１）に関連して流体トルクコンバータ（２０）のサイズが、もしくは、多段変速機（５１、５１’）に関連して代わりに利用可能なコンバータシフトクラッチのサイズが、維持されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のハイブリッド動力伝達系。
【請求項５】
前記電気モータ（ＥＭ）は、インナーロータとして、径方向にステータ（３４；６５）の内側に配置されたロータ（３５；６６）とともに形成されており、
少なくとも一つの前記分離クラッチ（Ｋ１、Ｋ２）は、内燃エンジン側に配置されており、
前記入力ギヤ段（３６；６３）は、変速機側に、少なくとも径方向にロータ（３５；６６）の内側に配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のハイブリッド動力伝達系。
【請求項６】
少なくとも一つの前記分離クラッチ（Ｋ１、Ｋ２）は、各々一つのインナーディスクキャリヤ（４１、４３；４６、４８；７１、７３；７６、７８）とアウターディスクキャリヤ（４２、４４；４７、４９；７２、７４；７７、７９）とを有するディスククラッチとして形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のハイブリッド動力伝達系。
【請求項７】
二つの分離クラッチ（Ｋ１、Ｋ２）が、軸方向に互いに隣接して配置されており、
二つの分離クラッチ（Ｋ１、Ｋ２）のインナーディスクキャリヤ（４１、４３；７１、７３）が、互いに結合され、且つ、ハイブリッドモジュール（３０’；６０）の入力要素（３１；６１）に結合されており、
第１分離クラッチ（Ｋ１）のアウターディスクキャリヤ（４２；７２）は、前記入力ギヤ段（３６；６３）あるいは前記ハイブリッドモジュール（３０’；６０）の出力要素（３９、３２；６２）に結合されており、
第２分離クラッチ（Ｋ２）のアウターディスクキャリヤ（４４；７４）は、前記入力ギヤ段（３６；６３）の内歯歯車（４０；７０）に結合されている
ことを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド動力伝達系。
【請求項８】
二つの分離クラッチ（Ｋ１、Ｋ２）が、径方向内側に第１分離クラッチ（Ｋ１）が位置するように、及び、径方向外側に第２分離クラッチ（Ｋ２）が位置するように、互いに同軸に配置されており、
第1分離クラッチ（Ｋ１）のアウターディスクキャリヤ（４７；７７）と第２分離クラッチ（Ｋ２）のインナーディスクキャリヤ（４８；７８）とが、互いに結合され、且つ、ハイブリッドモジュール（３０’；６０’）の入力要素（３１；６１ａ、６１ｂ）に結合されており、
第１分離クラッチ（Ｋ１）のインナーディスクキャリヤ（４６；７６）は、前記入力ギヤ段（３６；６３）あるいは前記ハイブリッドモジュール（３０’；６０’）の出力要素（３２、３９；６２、６９）に結合されており、
第２分離クラッチ（Ｋ２）のアウターディスクキャリヤ（４９；７９）は、前記入力ギヤ段（３６；６３）の内歯歯車（４０；７０）に結合されている
ことを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド動力伝達系。
【請求項９】
前記ハイブリッドモジュール（３０、３０’、６０’）の入力要素（３１；６１）は、互いのねじれが制限された二つの構成部品（３１ａ、３１ｂ；６１ａ、６１ｂ）からなり、それらは、ねじれ振動ダンパ（４５；７５）を介して互いに接続されている
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のハイブリッド動力伝達系。
【請求項１０】
前記電気モータ（ＥＭ）のロータ（３５；６６）は、固定軸受と可動軸受とで構成される二面軸受（Zweipunktlagerung） を有している
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のハイブリッド動力伝達系。
【請求項１１】
前記ロータ（３５；６６）の固定軸受は、転がり軸受によって形成されており、
当該転がり軸受は、内燃エンジン側で、ロータ固定の構成部品と、モジュールハウジング（３３；６４）に結合された構成部品と、の間に配置されており、
前記ロータ（３５；６６）の可動軸受は、前記入力ギヤ段（３６；６３）の構成部品（３７、３８、３９、４０；６７、６８、６９、７０）の歯と軸受とによって形成されている
ことを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド動力伝達系。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動軸を有する内燃エンジンと、モータとして及び発電機として運転可能な、ステータ並びにロータを有する電気モータと、入力軸と出力軸とを有する変速機と、を備え、前記内燃エンジンの駆動軸は、制御可能な分離クラッチを介して、前記変速機の入力軸と接続可能であり、前記電気モータは、入力軸上に同軸に配置されており、前記電気モータのロータは、永続的に前記入力軸と駆動接続状態にある、というハイブリッド動力伝達系に関している。本発明は、多段遊星歯車式自動変速機または多段変速機を有するハイブリッド動力伝達系（駆動系）によって実現可能である。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動車の動力伝達系（駆動系）において、遊星歯車式自動変速機は、一般に、流体式トルクコンバータと結合されて利用されている。当該トルクコンバータを介して、内燃エンジンの駆動軸は、自動変速機の入力軸と駆動接続状態にあり、流体弾性的な内燃エンジンの駆動軸と自動変速機の入力軸との結合により、内燃エンジンの駆動軸における回転数変動のみならず自動変速機の切換に起因する負荷パルスをも減衰され、大いに弱められてから、それぞれの他方の構造群、すなわち、自動変速機ないし内燃エンジンに伝達される。
【０００３】
トルクコンバータの更なる利点は、自動車の停止中や低速走行中において、値２．５の係数までの相対的に高いトルク増幅が有効なことである。これに起因する高い発進トルクにより、対応する自動車は、高い発進加速度と高い発進登坂能力とを有する。
【０００４】
さらに、内燃エンジンの空転時の走行状態においては、クリープトルクが利用できる。それによって、丘陵地での発進時に、ブレーキペダルから走行ペダルへの操作変更の際において、自動車の後戻りが回避される。また、それによって、当該平面内での姿勢変更が、ブレーキペダルの踏込強度の増減のみを介して、制御可能である。
【０００５】
トルクコンバータについての欠点は、マニュアルシフト可能な変速機や自動シフト可能な変速機と比較した場合に、燃料消費が多いことである。このことは、割り当てられるオイルポンプの駆動電力、トルクコンバータ内の伝達時のすべり（スリップ）による損失、及び、クリープトルクのために高められる内燃エンジンの空転時出力、の帰結である。
【０００６】
重い連結トレーラや自走式クレーン車といった重い商用車両の動力伝達系では、前記動力伝達系に取り付けられた変速機は、通常、いわゆるコンバータシフトクラッチを介して、内燃エンジンに結合されている。あるコンバータシフトクラッチでは、流体トルクコンバータと、制御可能な、すなわち、自動的に係合可能で遮断可能な分離クラッチと、の一連の配置が重要である。たいていロックアップクラッチが設けられるトルクコンバータは、ロックアップクラッチが解放していて、分離クラッチが締結していて、発進ギヤが投入されている状態で、スムースかつ摩耗のない発進のために役立つ。この場合、自動車の停止中や低速走行中に生じる、トルクコンバータのポンプホイールとタービンホイールとの間に高い回転数差がある場合において、変速機の入力軸について、値２．５までの係数の相対的に高いトルク増幅が有効である。これに起因する高い発進トルクにより、対応する自動車は、比較的高い発進加速度と高い発進登坂能力とを有する。さらに、この作動状態で変速機の出力軸において有効なクリープトルクは、丘陵地での発進時にブレーキペダルから走行ペダルへの操作変更の際において自動車の後戻りが回避されるように作用し、 また、当該平面内での姿勢変更がブレーキペダルの踏込強度の増減のみを介して制御可能であるように作用する。分離クラッチは、負荷のないギヤ段の切換のためにのみ解放される。トルクコンバータのロックアップクラッチは、通常、高速時及び高いギヤ段の投入時に締結される。しかし、前記ロックアップクラッチは、切換に起因する負荷パルスの減衰のために、トルクコンバータを介して、より高いギヤ段への切換の際にも一時的に解放され得る。コンバータシフトクラッチについての欠点は、燃料消費が多いことである。このことは、割り当てられたトルクコンバータのオイルポンプの駆動電力、ロックアップクラッチ解放時のトルクコンバータ内の動力伝達すべり（スリップ）、及び、クリープトルク発生のために高められる内燃エンジンの空転時出力、からの帰結である。
【０００７】
前述のような従来の動力伝達系から、あるハイブリッド動力伝達系が導かれ得る。それは、流体式トルクコンバータの代わりに、あるいは、コンバータロックアップクラッチの代わりに、モータとしても発電機としても運転可能な電気モータ（電気機械）を設けるということを、提案する。この電気モータは、少なくとも部分的に、トルクコンバータの機能を引き受ける。これにより、実現されるハイブリッド動力伝達系は、従来の動力伝達系のサイズを維持できる。従って、ハイブリッド動力伝達系を従来の動力伝達系の代わりに自動車に搭載する際に、問題は生じない。電気モータは、ステータ並びにロータを有し、合目的的に、変速機の入力軸上に同軸に配置されている。当該電気モータのロータは、前記入力軸と駆動接続状態にある。
【０００８】
自動車の停止時や発進時に生じる、内燃エンジンの駆動軸と変速機の入力軸との間の回転数差をブリッジするために、当該駆動軸が、制御可能な分離クラッチを介して、すなわち、自動的に係合ないし遮断が可能な分離クラッチを介して、前記入力軸に接続可能となっている。この分離クラッチは、コンバータシフトクラッチとは異なって、内燃エンジンと、電気モータと駆動接続状態にある変速機の入力軸と、の間に配置されている。
【０００９】
電気モータは、走行運転中、選択的に、無力状態に切り換えられ得るし、電気的なエネルギバッテリを充電するための発電機として利用され得るし、あるいは、自動車を駆動するための電気モータとして利用され得る。内燃エンジンによる走行運転中、電気モータは、分離クラッチの締結の際、特には急加速時や急峻な勾配の登坂時などの際、内燃エンジンをいわゆるブースト運転状態にもたらすために、利用され得るし、分離クラッチの開放の際、特には発進時や排ガス抑制された市街エリアの走行時などの際、純粋な電気走行運転にもたらすための駆動モータとして、利用され得る。ニュートラルに切り換えられたギヤでは、分離クラッチの締結に関連づけられた電気モータは、さらに、内燃エンジンの始動のため及び内燃エンジンの積極的な停止のためにも利用され得る。
【００１０】
前述のハイブリッド動力伝達系は、好適には遊星歯車式自動変速機として形成された変速機を有しており、例えば二つの形態が、ＤＥ１９９１７６６５Ａ１に記載されている。当該文献の図１に示された第1の形態では、内燃エンジンの駆動軸が、制御可能な分離クラッチを介して、自動変速機の入力軸に接続可能となっている。選択的にモータとしても発電機としても運転可能な電気モータは、自動変速機の入力軸上に同軸に配置されており、電気モータのロータが、自動変速機の入力軸に直接に回転に関して結合されている。自動変速機のオイル供給のために、オイルポンプが設けられている。当該オイルポンプは、選択的に、割り当てられたクラッチの操作によって、内燃エンジンの駆動軸によって、あるいは、割り当てられた電気モータによって、駆動され得る。当該文献の図２に示された第２の形態では、オイルポンプの駆動を制御するためのクラッチが、内燃エンジンの駆動軸と、分離クラッチの入力要素と接続されたオイルポンプ駆動のための軸部と、の間に配置されている。
【００１１】
遊星歯車式の自動変速機を備えた類のハイブリッド動力伝達系の別の例が、ＤＥ１０３４６６４０Ａ１から、２つの実施形態で知られている。これらの公知のハイブリッド動力伝達系の、当該文献の図１及び図２に従う２つの実施形態においては、それぞれ、選択的にモータあるいは発電機として運転可能な電気モータが、自動変速機の入力軸上に同軸に配設されている。そして、電気モータのロータが、それぞれ、自動変速機の入力軸と直接に一体結合されている。ねじり振動ダンパが設けられた内燃エンジンの駆動軸は、それぞれ、制御可能な分離クラッチを介して、自動変速機の入力軸と結合可能である。さらに、自動変速機のオイル供給のために設けられたオイルポンプの出力要素が、自動変速機の入力軸と駆動結合状態にある。
【００１２】
別の従来のハイブリッド動力伝達系は、例えばＤＥ１９５０３５００Ｃ２に記載されている。内燃エンジンの駆動軸は、制御可能な分離クラッチを介して、変速機の入力軸と結合可能である。モータとしても発電機としても運転可能な電気モータは、変速機の入力軸上に同軸に配置されており、電気モータのロータが、変速機の入力軸に直接に回転に関して結合されている。この公知のハイブリッド動力伝達系の特徴として、変速機は、後進段のための反転歯車セットを有していない。後進走行を実現するためには、むしろ、分離クラッチが解放されて、前進段に投入されている変速機の入力軸が、電気モータのモータ駆動を介して、内燃エンジンの駆動軸の回転方向と逆方向に駆動される、ということが考慮される。当該内燃エンジンは、この作動状態に遮断され得るか、あるいは、空転状態で作動され得る。
【００１３】
この公知のハイブリッド動力伝達系の場合、以下の欠点がある。すなわち、入力軸に結合された電気モータの回転数レベルが、その都度、内燃エンジンの回転数レベルに対応する（必要がある）ことであり、また、純粋な電気走行運転にとって十分な駆動出力を達成するために、電気モータが、相対的に大きく重く形成される必要があることである。また、特には丘陵地での発進時や重積載荷重時の際の、発進ブースト運転時において、電気モータのトルク分だけ内燃エンジンのトルクを高めるという作用、すなわち、（得られる）自動車の発進加速度や発進登坂能力が、比較的小さいということも欠点である。
【００１４】
この欠点は、ＤＥ１００１２２２１Ａ１に記載された主動力伝達系と副動力伝達系とを有するハイブリッド動力伝達系では、少なくとも部分的に回避される。ここで考察されるハイブリッド動力伝達系に対応する主動力伝達系において、電気モータが、走行変速機の入力軸に軸平行に配置されて、電気モータのロータが、選択的に平歯車の対あるいはベルト車変速機として形成された高いギヤ比の入力ギヤ段を介して、走行変速機の入力軸と駆動結合状態にある。走行変速機は、好ましくは、遊星歯車式自動変速機として形成される。一方、前記走行変速機は、手動であるいは自動で切替可能な多段変速機（Stufenschaltgetriebe）としても形成され得る。
【００１５】
入力ギヤ段の高いギヤ比により、電気モータの回転数は、低速にて伝達され、自動変速機の入力軸に作用する電気モータのトルクは、対応して高められていく。このことにより、電気モータは、低出力に形成され得て、これに対応して小さく軽く形成され得る。あるいは、電気走行運転の際、及び、特には丘陵地での発進時や重積載荷重時のブースト運転の際において、より高い発進トルクが利用可能である。しかしながら、この公知のハイブリッド動力伝達系においては、従来の動力伝達系の代わりに車体を大きく変更することなく車両に組み入れることができないほどに、電気モータと入力ギヤ段の領域における径方向の寸法が大きいことが、欠点である。
【００１６】
前述のハイブリッド動力伝達系の更なる問題は、特には発進時や姿勢変更時の、内燃エンジン走行運転の際の、特殊な低トルクにある。電気モータが対応して設計されている場合、電気モータのブースト運転時には、確かに比較的高い発進トルクが、自動変速機の入力軸に生成される。しかしながら、それは、電気モータに電力供給するための電気エネルギバッテリが十分に充電されている時にだけ、可能である。
【００１７】
これに対して、内燃エンジンのみで発進されなければならない場合には、比較的トルクが大きい内燃エンジンが利用されることになり、トルクコンバータのトルク増幅作用が無いために、明らかにより小さい発進トルクのみが利用可能となる。当該発進トルクは、更に、この場合に発進クラッチとして作用する分離クラッチのすべり運転時に、自動変速機の入力軸に伝達される。これらの帰結として、従来の動力伝達系と比較して、発進加速度ないし発進登坂能力が明らかにより小さい。また、発進時や姿勢変更時の内燃エンジン走行運転には、分離クラッチが熱的な過負荷状態となる危険性がある。
【発明の概要】
【００１８】
従って、本発明の課題は、自動変速機とそれに前置される流体トルクコンバータとを有する従来の動力伝達系、もしくは、変速機とそれに前置されるコンバータシフトクラッチとを有する従来の動力伝達系、が有するような発進加速度及び発進登坂能力を有する、冒頭で述べた種類の多段遊星歯車式自動変速機あるいは多段変速機を有するハイブリッド動力伝達系を提案することである。さらに、本発明の課題は、自動車の車体を変更することなく、従来の動力伝達系の代わりに、本発明のハイブリッド動力伝達系を一体的に搭載可能であるように、ハイブリッド構成部品を形成ないし配置することである。
【００１９】
本発明の最初の課題は、特許請求の範囲の請求項１の上位概念部分の特徴との関連で、以下の特徴によって解決される。すなわち、前記電気モータのロータは、前記各変速機の前記入力軸と、高いギヤ比（ｉＥＫ>１）の入力ギヤ段を介して、駆動接続状態にあり、前記入力ギヤ段は、太陽歯車と、（共通の）遊星キャリヤ上に周側に分布するように配置され回転可能に軸支され前記太陽歯車と噛み合い状態の複数の遊星歯車と、当該複数の遊星歯車と噛み合い状態の内歯歯車と、を有するシングルタイプの遊星歯車セットとして、形成されており、前記太陽歯車は、ハウジング固定の構造部品に対して、ロックされており、前記内歯歯車は、前記電気モータのロータに対して、回転しないように結合されており、前記遊星キャリヤは、前記自動変速機の前記入力軸に対して、回転しないように結合されている。
【００２０】
本発明に従うハイブリッド動力伝達系の有利な形態と更なる形態とは、下位請求項の対象である。
【００２１】
本発明に従うハイブリッド動力伝達系では、変速機は、多段遊星歯車式自動変速機として、あるいは、多段変速機として、形成され得る。前記多段変速機は、自動的に切換可能なようにも形成され得る。
【００２２】
電気モータのロータを変速機の入力軸に結合するために、シングルタイプの遊星歯車セットとして形成された入力ギヤ段を利用することによって、一方では、電気モータの回転数及び回転トルクについてのｉＥＫ＝１．８までに至る高いギヤ比ｉＥＫ  が達成され、他方では、入力ギヤ段のコンパクトな構造態様が達成される。入力ギヤ段の好適に用いられるギヤ比ｉＥＫ＝１．８の場合、電気モータの回転数は、約４０％低下され、電気モータの回転トルクは、約７０％高められる。このことによって、要求に応じて、電気モータをより僅かなトルク強度で形成することができる。すなわち、電気モータをよりコンパクトにより軽く形成することができる。あるいは、電気走行運転やブースト運転時における自動車の発進加速度や発進登坂能力を高めるべく、変速機の入力軸でより高められたトルクが利用可能となる。
【００２３】
入力ギヤ段が遊星歯車セットとして形成されている場合には、さらに、回転する構造部品間の相対回転数差がより小さい。具体的には、太陽歯車と遊星キャリヤとの間の回転数差や、遊星キャリヤと内歯歯車との間の回転数差は、相対的に小さい。これにより、相対的に高い動力伝達効率が達成される。
【００２４】
本発明の最初の課題に対応して、さらに、要求に応じて内燃エンジンのトルクを高めるために、好適には、制御可能な第２分離クラッチが設けられる。当該第２分離クラッチによって、内燃エンジンの駆動軸が、入力ギヤ段の内歯歯車と接続可能とされる。
【００２５】
この追加の第２分離クラッチによって、内燃エンジンの駆動軸は、要求に応じて、入力ギヤ段の入力要素を形成する内歯歯車と結合される。これにより、内燃エンジンから変速機の入力軸への動力伝達は、この場合、入力ギヤ段を介しても行われる。これにより、内燃エンジンのトルクは、入力ギヤ段のギヤ比ｉＥＫ分だけ高められ、相応して、内燃エンジンの回転数は低減される。これにより、発進時や姿勢変更時に第２分離クラッチにおいてすべり運転でブリッジするべき回転数差が低減される。これにより、第２分離クラッチの熱的負荷が相対的に小さくなる。
【００２６】
入力ギヤ段は、第２分離クラッチの利用によって、変速機に前置された領域群（構成部品群）として、内燃エンジンにとって利用可能となる。すなわち、変速機の利用可能なギヤ段の倍加（Verdoppelung）の下で、低速走行領域が形成される。入力ギヤ段が、そのトルク強度を考慮して対応するように形成されるべきであることは、自ずから理解される。
【００２７】
本発明の第２の課題に対応して、従来の動力伝達系のサイズを維持するために、更に以下のことが考慮される。すなわち、前記電気モータ、前記分離クラッチ及び前記入力ギヤ段は、互いに同軸に、且つ、前記内燃エンジンの前記駆動軸と前記変速機の前記入力軸とに同軸に、配置されており、事前取付可能なハイブリッドモジュール内に、入力要素、出力要素及びモジュールハウジングと共に一体化されており、前記入力要素は、前記内燃エンジンの前記駆動軸と回転しないように結合されており、前記出力要素は、前記変速機の前記入力軸と回転しないように結合されており、多段遊星歯車式自動変速機との関連では流体トルクコンバータのサイズが、もしくは、多段変速機との関連では代わりに利用可能なコンバータシフトクラッチのサイズが、維持されている。
【００２８】
本発明に従うハイブリッド動力伝達系は、従来の動力伝達系とは、流体トルクコンバータもしくはコンバータシフトクラッチの代わりに設けられたハイブリッドモジュールによって、異なっている。また、本発明に従うハイブリッド動力伝達系では、自動車の内部の別の場所に配置され得る電気モータのためのより大きなエネルギバッテリも、考慮の必要が無い。従来の動力伝達系における各変速機は、本発明に従うハイブリッド動力伝達系においても、変更されずに維持され得る。また、第２分離クラッチの利用により、利用可能なギヤ比の数が多く、対応して、利用可能なギヤ比の広がり（Getriebespreizung）も大きい。さらに、利用される主要ギヤにとって、全体として多い部品点数により、ハイブリッド特有の変速機構成を伴うこれまでに知られている解決策に対して、顕著なコスト上の利点が生じる。なぜなら、この主要ギヤは、遊星歯車式自動変速機であろうと変速機であろうと、従来の動力伝達系に引き続き利用可能であるからである。
【００２９】
ハイブリッドモジュールのコンパクトなサイズを達成するために、好ましくは、前記電気モータは、インナーロータとして、径方向にステータの内側に配置されたロータとともに形成されており、少なくとも一つの前記分離クラッチは、内燃エンジン側に配置されており、前記入力ギヤ段は、変速機側に、少なくとも径方向にロータの内側に配置されている。
【００３０】
この観点において、少なくとも一つの前記分離クラッチが、各々一つのインナーディスクキャリヤとアウターディスクキャリヤとを有するディスククラッチとして形成されている場合も、有利である。
【００３１】
二つの分離クラッチＫ１及びＫ２が、軸方向に互いに隣接して配置され得て、好ましくは、二つの分離クラッチのインナーディスクキャリヤが、互いに結合され、且つ、ハイブリッドモジュールの入力要素に結合され、第１分離クラッチＫ１のアウターディスクキャリヤは、前記入力ギヤ段あるいは前記ハイブリッドモジュールの出力要素に結合され、第２分離クラッチＫ２のアウターディスクキャリヤは、前記入力ギヤ段の内歯歯車に結合される。
【００３２】
前述の態様に代えて、以下の態様も可能である。すなわち、二つの分離クラッチが、径方向内側に第１分離クラッチＫ１が位置するように、及び、径方向外側に第２分離クラッチＫ２が位置するように、互いに同軸に配置され得て、好ましくは、第1分離クラッチＫ１のアウターディスクキャリヤと第２分離クラッチＫ２のインナーディスクキャリヤとが、互いに結合され、且つ、ハイブリッドモジュールの入力要素に結合され、第１分離クラッチＫ１のインナーディスクキャリヤは、前記入力ギヤ段あるいは前記ハイブリッドモジュールの出力要素に結合され、第２分離クラッチのアウターディスクキャリヤは、前記入力ギヤ段の内歯歯車に結合される。
【００３３】
レシプロピストンエンジンの駆動軸を形成するクランクシャフトの不可避な回転振動を有効に低減させるために、ハイブリッドモジュールの入力要素は、合目的的に、ねじれ振動ダンパを介して互いに結合されていて互いのねじれが制限された２つの部品から構成されている。これにより、当該ねじれ振動ダンパは、同様にハイブリッドモジュールの一構成要素であり、エンジン側で電気モータのロータの径方向内側あるいは当該ロータの軸方向近傍に配置され得る。
【００３４】
電気モータのロータは、単純かつ省スペースな態様で、固定軸受と可動軸受とで構成される二面軸受（Zweipunktlagerung） を介して、モジュールハウジングの内部で軸受され得る。
【００３５】
両方の軸受は、原理的に、二つの転がり軸受によって形成され得る。それらは、例えばそれぞれ、ロータ固定の構成部品とハウジング固定の構成部品との間に配置され得る。コンパクトなサイズを達成して、且つ、転がり軸受を節約するためには、以下の構成が特に有利である。すなわち、ロータの固定軸受のみが、転がり軸受によって形成され、当該転がり軸受は、内燃エンジン側で、ロータ固定の構成部品と、モジュールハウジングに結合された構成部品と、の間に配置され、ロータの可動軸受は、前記入力ギヤ段の構成部品の歯と軸受とによって形成されることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に従う遊星歯車式自動変速機を有するハイブリッド動力伝達系の第１の実施の形態の概略図である。
【図２】図１、図６及び図７による自動変速機の、変速・ギヤ比対応表である。
【図３】本発明に従う遊星歯車式自動変速機を有するハイブリッド動力伝達系の第２の実施の形態の第１例の概略図である。
【図４】本発明に従う遊星歯車式自動変速機を有するハイブリッド動力伝達系の第２の実施の形態の第２例の概略図である。
【図５】図３及び図４による本発明に従う遊星歯車式自動変速機を有するハイブリッド動力伝達系の、変速・ギヤ比対応表である。
【図６】遊星歯車式自動変速機と流体トルクコンバータとを有する従来の動力伝達系の概略図である。
【図７】遊星歯車式自動変速機と同軸配置の電気モータとを有する公知のハイブリッド動力伝達系の概略図である。
【図８】本発明に従う変速機を有するハイブリッド動力伝達系の第３の実施の形態の概略図である。
【図９】本発明に従う変速機を有するハイブリッド動力伝達系の第４の実施の形態の概略図である。
【図１０】図８及び図９による変速機を有するハイブリッド動力伝達系の、変速・ギヤ比対応表である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明を明確にするために、この説明に、実施の形態を含む図面が添付されている。
【００３８】
図１は、本発明に従うハイブリッド動力伝達系の第１の実施の形態の概略図である。図２は、図１、図６及び図７による自動変速機の、変速・ギヤ比対応表である。図３は、本発明に従うハイブリッド動力伝達系の第２の実施の形態の第１例の概略図である。図４は、本発明に従うハイブリッド動力伝達系の第２の実施の形態の第２例の概略図である。図５は、図３及び図４による本発明に従うハイブリッド動力伝達系の、変速・ギヤ比対応表である。図６は、遊星歯車式自動変速機と流体トルクコンバータとを有する従来の動力伝達系の概略図である。図７は、遊星歯車式自動変速機と同軸配置の電気モータとを有する公知のハイブリッド動力伝達系の概略図である。
【００３９】
従来の動力伝達系は、図６に示されるように、入力軸１７を有する遊星歯車式自動変速機１と、出力軸１８と、それに前置接続された流体トルクコンバータ２０と、を備えている。遊星歯車式自動変速機１は、例えば、本件出願人の製品カタログにある、特にはシティバスに搭載するための、多段自動変速機「ＥｃｏＬｉｆｅ」であり、３つの互いに結合された遊星歯車セット２、７、１２を有している。それらは、それぞれ、太陽歯車３、８、１３と、遊星キャリヤ４、９、１４と、内歯歯車６、１１、１６と、からなっている。遊星キャリヤ４、９、１４上には、それぞれ、周側に分布配置された複数の遊星歯車５、１０、１５が回転可能に軸支されており、それらは、一方では各々対応する太陽歯車３、８、１３と噛合状態にあり、他方では各々対応する内歯歯車６、１１、１６と噛合状態にある。
【００４０】
この公知の自動変速機１の入力軸１７は、第１遊星歯車セット２の太陽歯車３に、固く結合されている。第１遊星歯車セット２の遊星キャリヤ４は、第２遊星歯車セット７の内歯歯車１１と固く結合されており、第２遊星歯車セット７の遊星キャリヤ９は、第３遊星歯車セット１２の内歯歯車１６と固く結合されている。第３遊星歯車セット１２の遊星キャリヤ１４は、自動変速機１の出力軸１８と固く結合されている。自動変速機１の出力軸１８は、例えば車軸ディファレンシャルや動力分配ギヤのような駆動対象の自動車車軸のための車軸駆動部と、駆動接続状態にある。
【００４１】
自動変速機１は、摩擦式に作用する５つのシフト要素、２個のシフトクラッチＣ１、Ｃ２及び３個のシフトブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３、を有している。それらは、前進６速段Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６と後進１速段Ｒとの切換機能を奏する。第１シフトクラッチＣ１の締結によって、入力軸１７は、第２遊星歯車セット７の太陽歯車８及び第３遊星歯車セット１２の太陽歯車１３と、結合される。第２シフトクラッチＣ２によって、入力軸１７は、第２遊星歯車セット７の遊星キャリヤ９及び第３遊星歯車セット１２の内歯歯車１６と、結合可能である。
【００４２】
第１シフトブレーキＢ１の締結によって、第１遊星歯車セット２の内歯歯車６は、変速機ハウジング１９に対して固定されて制動される。第２シフトブレーキＢ２によって、第１遊星歯車セット２の遊星キャリヤ４及び第２遊星歯車セット７の内歯歯車１１は、変速機ハウジング１９に対してロック可能である。第３シフトブレーキＢ３の締結によって、第２遊星歯車セット７の遊星キャリヤ９及び第３遊星歯車セット１２の内歯歯車１６は、変速機ハウジング１９に対して固定される。
【００４３】
この自動変速機１のシフト表が、各ギヤ段のギヤ比ｉの例示と共に、図２の表中に示されている。それぞれ締結されるシフトエレメントが、×印で示されている。自動変速機１の構成とシフト要素Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の配置とにより、ギヤ段Ｇ１乃至Ｇ６並びにＲの切換のために、それぞれ、二つだけのシフト要素が締結されれば足りる。また、二つの隣接するギヤ段間での切換、例えば、第１速Ｇ１から第２速Ｇ２への切換の際、それぞれ一つだけのシフト要素が開放され、別の一つのシフト要素が締結されれば足りる。
【００４４】
入力側において、自動変速機１には、ロックアップクラッチ２１が設けられた流体トルクコンバータ２０が前置されている。流体トルクコンバータ２０は、ポンプホイール２２と、ステータ２３と、タービンホイール２４と、から構成されており、それらは、完全には図示されていないハウジングによって包囲されている。ポンプホイール２２は、入力軸２５と固く結合されている。当該入力軸２５は、不図示の内燃エンジンの駆動軸と結合状態にあり、要求に応じて、ロックアップクラッチ２１及び振動ダンパ２６を介して、自動変速機１の入力軸１７と結合可能である。ステータ２３は、フライホイールクラッチ２７を介して、ハウジング部２８と結合状態にあり、これによって、駆動エンジンの回転方向に対してステータ２３の回転が防止されている。タービンホイール２４は、自動変速機１の入力軸１７と固く結合されている。
【００４５】
ポンプホイール２２とタービンホイール２４との間の回転数差が大きい場合、特には、自動車が停止していてタービンホイール２４が固く制動されている場合、ロックアップクラッチ２１が開放していることによって、タービンホイール２４乃至自動変速機１の入力軸１７に存在するトルクは、駆動エンジンから供給されポンプホイール２２に存在しているトルクに対して概ね係数２．５だけ高められ、いわゆるクリープトルクとして有効である。自動車のホイール制動の負荷を緩和するために、更に、自動変速機１の入力軸１７上に配置されたプライマリリターダ２９の形態の連続ブレーキ（常用ブレーキ）が設けられている。
【００４６】
例えばＤＥ１０３４６６４０Ａ１から原理的に知られたハイブリッド動力伝達系においては、図７に示すように、図６から変更されずに維持される自動変速機１に対して、流体トルクコンバータ２０の代わりに、モータとしても発電機としても運転可能な電気モータＥＭが前置されている。電気モータＥＭは、インナーロータとして、径方向外側に配置されてハウジングに固定されたステータ３４と径方向にステータ３４の内側に配置されたロータ３５とともに、形成されている。電気モータＥＭのロータ３５は、軸受ディスク５０を介して、自動変速機１の入力軸１７に回転しないように固定されている。
【００４７】
不図示の内燃エンジンの駆動軸は、入力側のインナーディスクキャリヤ４１と出力側のアウターディスクキャリヤ４２と共にディスククラッチとして形成された既存の分離クラッチＫ１を介して、自動変速機１の入力軸１７と結合可能である。分離クラッチＫ１のインナーディスクキャリヤ４１は、入力要素３１によって、内燃エンジンの駆動軸と制限範囲で回転可能に（互いの回転を制限されて）結合されている。入力要素１３は、ねじれ振動ダンパ４５を介して互いに結合された二つの構成部材３１ａ、３１ｂからなっている。分離クラッチＫ１のアウターディスクキャリヤ４２は、電気モータＥＭの軸受ディスク５０と堅固に結合されている。
【００４８】
この自動変速機１の変速・ギヤ比対応表は、図６に従う従来の動力伝達系のそれと同一である（図２参照）。電気モータＥＭ及び内燃エンジンの自動変速機１の入力軸１７への直接の結合に基づいて、自動車の発進加速度と発進登坂能力とが制限されてしまう。
【００４９】
本発明によるハイブリッド動力伝達系の第１の実施の形態では、図１に示すように、図６から変更されずに維持される自動変速機１に対して、流体トルクコンバータ２０の代わりに、入力要素３１と出力要素３２とを有するハイブリッドモジュール３０が前置されている。ハイブリッドモジュール３０は、モータとしても発電機としても運転可能な電気モータＥＭを有しており、また、内燃エンジンの要求に応じた結合のために、制御可能すなわち自動的に係合ないし遮断が可能な分離クラッチＫ１を有している。電気モータＥＭは、インナーロータとして、径方向外側に配置されてモジュールハウジング３３に固定されたステータ３４と径方向に当該ステータ３４の内側に配置されたロータ３５とともに、形成されている。図７の公知のハイブリッド動力伝達系と異なって、ロータ３５は、入力ギヤ段３６を介して、出力要素３２と駆動結合している。
【００５０】
入力ギヤ段３６は、シングルタイプの遊星歯車セットとして形成され、変速機側で電気モータＥＭのロータ３５の内側に同軸に配置されている。入力ギヤ段３６は、モジュールハウジング３３に永久固定された太陽歯車３７と、共通の遊星キャリヤ３９上に回転可能に軸支され前記太陽歯車３７と噛み合い状態の遊星歯車３８の一群と、遊星歯車３８と噛み合い電気モータＥＭのロータ３５と回転しないように永久固定された内歯歯車４０と、を有している。入力ギヤ段３６は、従って、１．２と１．８との間のギヤ比ｉＥＫを有し得る。ここで、最大のギヤ比としては、ｉＥＫ＝１．８が好適である。
【００５１】
分離クラッチＫ１は、ディスククラッチとして、入力側のインナーディスクキャリヤ４１と出力側のアウターディスクキャリヤ４２とを有するように形成されており、電気モータＥＭのロータ３５の径方向内側に配置されている。図７のハイブリッド動力伝達系と類似して、インナーディスクキャリヤ４１は、入力要素３１によって、内燃エンジンの駆動軸と制限範囲で回転可能に（互いの回転を制限されて）結合されている。入力要素１３は、ねじれ振動ダンパ４５を介して互いに結合された二つの構成部材３１ａ、３１ｂからなっている。アウターディスクキャリヤ４２は、入力ギヤ段３６の出力要素を形成する遊星キャリヤ３９と回転しないように結合されている。
【００５２】
内燃エンジンは、第１分離クラッチＫ１を介して、それ自体は公知の態様で、自動変速機１の入力軸１７に直接に結合可能である一方、電気モータＥＭのロータ３５は、入力ギヤ段３６を介して、自動変速機１の入力軸１７に恒久的に接続されている。これにより、電気モータＥＭの回転数は、入力ギヤ段３６のギヤ比ｉＥＫに比例して減速され、電気モータＥＭのトルクがそれに対応して高められる。これにより、自動変速機１の入力軸１７において、電気走行運転の際、及び、ブースト運転の際において、高められたトルクが生じる。これにより、自動車の発進加速度と発進登坂能力とが高められる。構成部材ＥＭ、３６、Ｋ１の形態と配置とにより、ハイブリッドモジュール３０は、流体トルクコンバータ２０のサイズを維持可能である。これにより、図１に従う本発明のハイブリッド動力伝達系は、何の問題もなく、図６の従来の動力伝達系に対して置換でき、既存の自動車モデルに一体化可能である。内燃エンジンに対する自動変速機１の変速・ギヤ比対応表は、図２の表に提示されており、すなわち、図６に従う従来の動力伝達系のそれと同一である。
【００５３】
図３に従う本発明によるハイブリッド動力伝達系の第２の実施の形態の第１例では、図１に従う本発明によるハイブリッド動力伝達系の有利な実施の形態に対して、追加的に、制御可能な第２分離クラッチＫ２が存在しており、当該第２分離クラッチＫ２を介して、内燃エンジンの駆動軸が入力ギヤ段３６の内歯歯車４０と結合可能となっている。
【００５４】
両方の分離クラッチＫ１、Ｋ２が、ディスククラッチとして、それぞれインナーディスクキャリヤ４１、４３とアウターディスクキャリヤ４２、４４とを有するように形成されており、電気モータＥＭのロータ３５の径方向内側に、軸方向に互いに隣接するように配置されている。両方の分離クラッチＫ１、Ｋ２のインナーディスクキャリヤ４１、４３は、互いに結合され、且つ、ハイブリッドモジュール３０’の入力要素３１に結合されている。第１分離クラッチＫ１のアウターディスクキャリヤ４２は、入力ギヤ段３６の出力要素を形成する遊星キャリヤ３９と回転しないように結合されている。第２分離クラッチＫ２のアウターディスクキャリヤ４４は、入力ギヤ段３６の入力要素を形成する内歯歯車４０と回転しないように結合されている。
【００５５】
内燃エンジンは、第１分離クラッチＫ１を介して、それ自体は公知の態様で、自動変速機１の入力軸１７に直接に結合可能である一方、第２分離クラッチを介して、入力ギヤ段３６を介しての内燃エンジンと自動変速機１の入力軸１７との駆動接続が、選択的になされ得る。これにより、入力ギヤ段３６は、自動変速機１に前置された領域群（構成部品群）として、内燃エンジンにとって利用可能とされる。これにより、利用可能なギヤ段の倍加（Ｇ１Ｌ−Ｇ６Ｌ、ＲＬ；Ｇ１Ｈ−Ｇ６Ｈ、ＲＨ）と対応する変速比の広がりとの下、自動変速機１の高められた入力トルクを伴う追加の低速走行領域が生成される。第２分離クラッチＫ２が閉じる時、入力ギヤ段３６のギヤ比ｉＥＫによって高められたトルクに基づいて、内燃エンジン走行運転でも組合せ（ハイブリッド）走行運転でも、自動車の発進加速度と発進登坂能力とが高められる。この形態の場合でも、構成部材ＥＭ、３６、Ｋ１、Ｋ２の形態と配置とにより、ハイブリッドモジュール３０’は、流体トルクコンバータ２０のサイズを維持可能である。
【００５６】
図３に従う本発明によるハイブリッド動力伝達系のシフト表とギヤ比ｉとが、図５の表に示されている。この場合、入力ギヤ段３６のギヤ比ｉＥＫは、ｉＥＫ＝１．８である。第２分離クラッチＫ２が閉じる時、低速走行領域（Ｇ１Ｌ−Ｇ６Ｌ、ＲＬ）の高められたギヤ比ｉが、内燃エンジンにとっても、電気モータＥＭにとっても、有効である。なぜなら、両方の駆動機械のパワーフローが、それぞれ、入力ギヤ段３６を介して行われるからである。
【００５７】
第１分離クラッチＫ１が閉じる時には、それ自体は通常の高速走行領域（Ｇ１Ｈ−Ｇ６Ｈ、ＲＨ）のギヤ比ｉが、内燃エンジンにとってのみ、有効である。なぜなら、電気モータＥＭのトルクは、更に入力ギヤ段３６を介して、自動変速機１の入力軸１７に伝達されるからである。純粋な電気走行運転時においては、両方の分離クラッチＫ１、Ｋ２が開放されることが、当然に理解される。その際、内燃エンジンは、燃料節約のために遮断され得る。
【００５８】
図４に従う本発明によるハイブリッド動力伝達系の第２の実施の形態の第２例は、ハイブリッドモジュール３０’の入力要素３１の形態と両クラッチＫ１、Ｋ２の形態とにおいて、図３に従う第１例とは異なっている。本例では、ハイブリッドモジュール３０の入力要素３１は、互いのねじれが制限された二つの構成部品３１ａ、１３ｂからなり、それらは、ねじれ振動ダンパ４５を介して互いに接続されている。両方の分離クラッチＫ１、Ｋ２が、径方向内側に第１分離クラッチＫ１が位置するように、及び、径方向外側に第２分離クラッチＫ２が位置するように、互いに同軸に配置されており、第1分離クラッチＫ１のアウターディスクキャリヤ４７と第２分離クラッチＫ２のインナーディスクキャリヤ４８とが、互いに結合され、且つ、ハイブリッドモジュール３０’の入力要素３１の第２構成部材３１ｂに結合されている。第１分離クラッチＫ１のインナーディスクキャリヤ４６は、ハイブリッドモジュール３０の出力要素３２に、直接に回転しないように結合されており、第２分離クラッチＫ２のアウターディスクキャリヤ４９は、入力ギヤ段３６の入力要素を形成する内歯歯車４０に、回転しないように結合されている。
【００５９】
図８及び図９の実施の形態に従う本発明による動力伝達系は、それぞれ、入力軸５２及び出力軸５３を有する多段変速機５１、５１’と、入力要素６１及び出力要素６２を有するそれに前置されたハイブリッドモジュール６０、６０’と、を有している。
【００６０】
前記変速機５１、５１’は、例えば好適には重い商用車での利用のために考慮された本出願人のAS-Tronic製品群の自動変速機で知られる実施の形態に対応しており、グループギヤとして形成され、主要ギヤＨＧと、それに前置された前置ギヤグループＶＧと、主要ギヤＨＧに後置されたレンジギヤグループＢＧと、から成っている。
【００６１】
前記主要ギヤＨＧは、直接ギヤ段としてカウンター構造に構成され、主軸５４並びに２つのカウンター軸（中間軸）５５ａ及び５５ｂを有している。図８及び図９による実施の形態では、前進走行のための３つのギヤステップＧ１、Ｇ２及びＧ３と、後進走行のためのギヤステップＲと、を有する主要ギヤＨＧは、３段に構成されている。ギヤステップＧ１、Ｇ２及びＲの遊び歯車は、それぞれ回転可能に主軸５４上に支持され、割り当てられた噛み合いクラッチ（Klauenkupplungen）Ｅ、Ｄ、Ｆを介して切換可能である。割り当てられた固定歯車は、カウンター軸（中間軸）５５ａ及び５５ｂ上に回転しないように配置されている。直接ギヤ段として形成された最上段のギヤステップＧ３は、直接切換クラッチＣを介して切換可能である。非同期に形成された切換クラッチＣ、Ｄ、Ｅ、Ｆは、それぞれ対になって、共通のシフトパッケージＳ２ないしＳ３に統合されている。
【００６２】
前置ギヤグループＶＧは、２段に構成され、同様にカウンター構造に構成されている。２つのギヤステップＥ１及びＥ２が、主要ギヤＨＧの２つの切換可能な入力定数を形成している。２つのギヤステップＥ１及びＥ２のわずかなギヤ比の差によって、前置ギヤグループＶＧは、分離ギヤグループとして設計されている。第１ギヤステップＥ１の遊び歯車は、入力軸５２上に回転可能に支持されており、当該入力軸５２はハイブリッドモジュール６０、６０’の出力要素６２に回転しないように結合されている。第２ギヤステップＥ２の遊び歯車は、主軸５４上に回転可能に支持されている。２つのギヤステップＥ１及びＥ２の固定歯車は、それぞれ、入力側に延長されたカウンター軸（中間軸）５５ａ、５５ｂ上に回転しないように配置されている。前置ギヤグループＶＧの同期するように形成された２つの切換クラッチＡ及びＢは、共通のシフトパッケージＳ１に統合されている。
【００６３】
駆動技術的に後置されたレンジギヤグループＢＧは、同様に２段に構成されており、シングルタイプの遊星歯車セットを有する遊星構造に形成されている。太陽歯車５６は、出力側に延長された主軸５４に回転しないように結合されている。遊星キャリヤ５７は、遊星歯車５８を保持し、変速機５１、５１’の出力軸５３に回転しないように結合されている。内歯歯車５９は、２つの切換クラッチＧ及びＨを有するシフトパッケージＳ４に結合されており、それを介して、レンジギヤグループＢＧは、選択的に、低速走行段Ｌにおける内歯歯車５９とハウジング部との結合Ｇか、高速走行段Ｓにおける内歯歯車５９と主軸５４ないし太陽歯車５６との結合Ｈか、を切換可能である。シフトパッケージＳ４の切換クラッチＧ及びＨは、同期するように形成されている。
【００６４】
ハイブリッドモジュール６０は、モータとしても発電機としても運転可能な電気モータＥＭと、変速機５１、５１’の入力軸５２への内燃エンジンの直接的な結合のために制御可能すなわち自動的に係合ないし遮断が可能な第１分離クラッチＫ１と、入力ギヤ段６３を介しての変速機５１の入力軸５２との内燃エンジンの駆動軸の結合のために制御可能な第２分離クラッチＫ２と、を備えている。電気モータＥＭは、内部ロータとして構成されており、径方向外側に位置してモジュールハウジング６４に固定されたステータ６５並びに当該ステータ６５の径方向内側に配置されたロータ６６を有している。当該ロータ６６は、入力ギヤ段６３を介して、ハイブリッドモジュール６０の出力要素６２と駆動接続状態にある。
【００６５】
入力ギヤ段６３は、シングルタイプの遊星歯車セットとして形成されており、変速機側で電気モータＥＭのロータ６６の内側に同軸に配置されている。入力ギヤ段６３は、モジュールハウジング６４に永久固定された太陽歯車６７と、当該太陽歯車６７と噛み合い状態で共通の遊星キャリヤ６９上に回転可能に軸支された一群の遊星歯車６８と、当該遊星歯車６８と噛み合い電気モータＥＭのロータ６６に回転しないように永久固定された内歯歯車７０と、を有している。入力ギヤ段６３は、従って、１．２と１．８との間のギヤ比ｉＥＫを有し得る。ここで、最大のギヤ比としては、ｉＥＫ＝１．８が好適である。
【００６６】
両方の分離クラッチＫ１及びＫ２が、ディスククラッチとして、各々一つのインナーディスクキャリヤ７１、７３と各々１つのアウターディスクキャリヤ７２、７４とを有するように形成されており、電気モータＥＭのロータ６６の径方向内側に、軸方向に互いに隣接するように配置されている。両方の分離クラッチＫ１、Ｋ２のインナーディスクキャリヤ７１、７３は、互いに結合され、且つ、ハイブリッドモジュール６０の入力要素６１に結合されている。第１分離クラッチＫ１のアウターディスクキャリヤ７２は、入力ギヤ段６３の出力要素を形成する遊星キャリヤ６９と回転しないように結合されている。第２分離クラッチＫ２のアウターディスクキャリヤ７４は、入力ギヤ段６３の入力要素を形成する内歯歯車７０と回転しないように結合されている。
【００６７】
別々には図示されていない内燃エンジンは、第１分離クラッチＫ１を介して、それ自体は公知の態様で、変速機５１、５１’の入力軸５２に直接に結合可能である一方、第２分離クラッチＫ２を介して、入力ギヤ段６３を介しての内燃エンジンと変速機５１の入力軸５２との駆動接続が、選択的になされ得る。これにより、入力ギヤ段６３は、変速機５１、５１’に前置されたレンジギヤグループとして、内燃エンジンにとって利用可能とされる。これにより、利用可能なギヤ段の倍加（Ｇ１Ｌ−Ｇ１２Ｌ、Ｒ１Ｌ、Ｒ２Ｌ；Ｇ１Ｈ−Ｇ１２Ｈ、Ｒ１Ｈ、Ｒ２Ｈ）と対応する変速比の広がりとの下、変速機５１、５１’の高められた入力トルクを伴う追加の低速走行領域が生成される。
【００６８】
第２分離クラッチＫ２が閉じる時、入力ギヤ段６３のギヤ比ｉＥＫによって高められたトルクに基づいて、内燃エンジン走行運転でも組合せ（ハイブリッド）走行運転でも、自動車の発進加速度と発進登坂能力とが高められる。電気モータＥＭ、入力ギヤ段６３、分離クラッチＫ１及び分離クラッチＫ２のこのような形態とコンパクトな配置とにより、ハイブリッドモジュール６０は、従来のコンバータクラッチのサイズを維持可能である。このため、現存する車のモデルにおいて、これは簡単に置換され得る。
【００６９】
図９に従う変速機５１’を有する本発明によるハイブリッド動力伝達系の別の実施の形態は、ハイブリッドモジュール６０’の入力要素６１の形態と両分離クラッチＫ１、Ｋ２の形態とにおいてのみ、図８に従う第１例とは異なっている。本例では、ハイブリッドモジュール６０’の入力要素６１は、互いのねじれが制限された二つの構成部品６１ａ、６１ｂからなり、それらは、ねじれ振動ダンパ７５を介して互いに接続されている。
【００７０】
両方の分離クラッチＫ１、Ｋ２は、径方向内側に第１分離クラッチＫ１が位置するように、及び、径方向外側に第２分離クラッチＫ２が位置するように、互いに同軸に配置されており、第1分離クラッチＫ１のアウターディスクキャリヤ７７と第２分離クラッチＫ２のインナーディスクキャリヤ７８とが、互いに結合され、且つ、ハイブリッドモジュール６０’の入力要素６１の第２構成部材６１ｂに結合されている。この場合、第１分離クラッチＫ１のインナーディスクキャリヤ７６は、ハイブリッドモジュール６０’の出力要素６２に、直接に回転しないように結合されており、第２分離クラッチＫ２のアウターディスクキャリヤ７９は、入力ギヤ段６３の入力要素を形成する内歯歯車７０に、回転しないように結合されている。
【００７１】
図８及び図９に従う本発明によるハイブリッド動力伝達系のシフト表と全体減速比ｉとが、図１０の表に示されている。この場合、入力ギヤ段６３のギヤ比は、ｉＥＫ＝１．８である。第２分離クラッチＫ２が閉じる時、低速走行領域（Ｇ１Ｌ−Ｇ１２Ｌ、Ｒ１Ｌ、Ｒ２Ｌ）の高められたギヤ比ｉが、内燃エンジンにとっても、電気モータＥＭにとっても、有効である。なぜなら、両方の駆動機械のパワーフローが、それぞれ、入力ギヤ段６３を介して行われるからである。
【００７２】
第１分離クラッチＫ１が閉じる時には、それ自体は通常の高速走行領域（Ｇ１Ｈ−Ｇ１２Ｈ、Ｒ１Ｈ、Ｒ２Ｈ）のギヤ比ｉが、内燃エンジンにとってのみ、有効である。なぜなら、電気モータＥＭのトルクは、更に入力ギヤ段６３を介して、変速機５１’の入力軸５２に伝達されるからである。純粋な電気走行運転時においては、両方の分離クラッチＫ１、Ｋ２が開放されることが、当然に理解される。その際、内燃エンジンは、遮断され得るか、空転運転され得る。
【符号の説明】
【００７３】
１  遊星式自動変速機
２  第１遊星歯車セット
３  太陽歯車
４  遊星キャリヤ
５  遊星歯車
６  内歯歯車
７  第２遊星歯車セット
８  太陽歯車
９  遊星キャリヤ
１０  遊星歯車
１１  内歯歯車
１２  第３遊星歯車セット
１３  太陽歯車
１４  遊星キャリヤ
１５  遊星歯車
１６  内歯歯車
１７  入力軸
１８  出力軸
１９  ハウジング
２０  トルクコンバータ
２１  ロックアップクラッチ
２２  ポンプホイール
２３  ステータ
２４  タービンホイール
２５  入力軸
２６  振動ダンパ
２７  フライホイールクラッチ
２８  ハウジング部
２９  プライマリリターダ
３０  ハイブリッドモジュール
３０’  ハイブリッドモジュール
３１  入力要素
３１ａ  入力要素の第１構成部材
３１ｂ  入力要素の第２構成部材
３２  出力要素
３３  モジュールハウジング
３４  ステータ
３５  ロータ
３６  入力ギヤ段
３７  太陽歯車
３８  遊星歯車
３９  遊星キャリヤ
４０  内歯歯車
４１  Ｋ１のインナーディスクキャリヤ
４２  Ｋ１のアウターディスクキャリヤ
４３  Ｋ２のインナーディスクキャリヤ
４４  Ｋ２のアウターディスクキャリヤ
４５  ねじれ振動ダンパ
４６  Ｋ１のインナーディスクキャリヤ
４７  Ｋ１のアウターディスクキャリヤ
４８  Ｋ２のインナーディスクキャリヤ
４９  Ｋ２のアウターディスクキャリヤ
５０  軸受ディスク
５１  変速機、グループギヤ
５１’  変速機、グループギヤ
５２  入力軸
５３  出力軸
５４  主軸
５５ａ  カウンター軸（中間軸）
５５ｂ  カウンター軸（中間軸）
５６  太陽歯車
５７  遊星キャリヤ
５８  遊星歯車
５９  内歯歯車
６０  ハイブリッドモジュール
６０’  ハイブリッドモジュール
６１  入力要素
６１ａ  入力要素の第１構成部材
６１ｂ  入力要素の第２構成部材
６２  出力要素
６３  入力ギヤ段
６４  ハウジング固定の構成部材、モジュールハウジング
６５  ステータ
６６  ロータ
６７  太陽歯車
６８  遊星歯車
６９  遊星キャリヤ
７０  内歯歯車
７１  Ｋ１のインナーディスクキャリヤ
７２  Ｋ１のアウターディスクキャリヤ
７３  Ｋ２のインナーディスクキャリヤ
７４  Ｋ２のアウターディスクキャリヤ
７５  ねじれ振動ダンパ
７６  Ｋ１のインナーディスクキャリヤ
７７  Ｋ１のアウターディスクキャリヤ
７８  Ｋ２のインナーディスクキャリヤ
７９  Ｋ２のアウターディスクキャリヤ
Ａ、Ｂ  前置ギヤグループのシフトクラッチ
Ｂ１  シフト要素、シフトブレーキ
Ｂ２  シフト要素、シフトブレーキ
Ｂ３  シフト要素、シフトブレーキ
ＢＧ  レンジギヤグループ
Ｃ１  シフト要素、シフトクラッチ
Ｃ２  シフト要素、シフトクラッチ
Ｃ、Ｄ、Ｆ  主要ギヤのシフトクラッチ
Ｅ１  前置ギヤグループのギヤステップ
Ｅ２  前置ギヤグループのギヤステップ
ＥＭ  電気モータ
Ｇ１−Ｇ６  前進段、主要ギヤのギヤステップ
Ｇ１Ｈ−Ｇ１２Ｈ  前進段
Ｇ１Ｌ−Ｇ１２Ｌ  前進段
Ｇ、Ｈ  レンジギヤグループのシフトクラッチ
ＨＧ  主要ギヤ
ｉ  ギヤ段のギヤ比、全体減速比
ｉＥＫ  入力ギヤ段のギヤ比
Ｋ１  第１分離クラッチ
Ｋ２  第２分離クラッチ
Ｌ  レンジギヤグループの低速走行段
Ｒ  後進段、主要ギヤのギヤステップ
ＲＨ  後進段
ＲＬ  後進段
Ｒ１Ｈ、Ｒ２Ｈ  後進段
Ｒ１Ｌ、Ｒ２Ｌ  後進段
Ｓ  レンジギヤグループの高速走行段
Ｓ１−Ｓ４  グループギヤのシフトパッケージ
ＶＧ  前置ギヤグループ、分離ギヤグループ
【国際調査報告】
2012501909.tif 000013
2012501909.tif 000014
2012501909.tif 000015
2012501909.tif 000016
2012501909.tif 000017
2012501909.tif 000018