(57)【要約】本発明は、従動手段（１０）と、一次原動機（１２）を永久的に連接するための一次駆動手段（１１）と、一次駆動手段（１１）と従動手段（１０）の係止接続を確立するための歯車変速装置（１３）と、二次原動機（１５）を永久的に連接するための二次駆動手段（１４）と、一次駆動手段（１１）および二次駆動手段（１４）に永久的に結合された遊星歯車組（１６）とを備えるハイブリッド駆動装置を基礎とする。少なくとも１つの動作モードにおいて、遊星歯車組（１６）が、歯車変速装置（１３）と動力流が平行になるように配置されることが提案される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
従動手段（１０）と、一次原動機（１２）を永久的に連接するための一次駆動手段（１１）と、前記一次駆動手段（１１）と前記従動手段（１０）の係止接続を確立するための歯車変速装置（１３）と、二次原動機（１５）を永久的に連接するための二次駆動手段（１４）と、前記一次駆動手段（１１）および前記二次駆動手段（１４）に永久的に結合された遊星歯車組（１６）とを備えるハイブリッド駆動装置であって、
少なくとも１つの動作モードにおいて、前記遊星歯車組（１６）が、前記歯車変速装置（１３）と動力流が平行になるように配置されることを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項２】
前記遊星歯車組（１６）が、従動手段回転数および／または従動手段トルクを調節するように提供されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項３】
少なくとも１つの動作モードにおいて、前記遊星歯車組（１６）が、前記歯車変速装置（１３）を同期させるように提供され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駆動装置。
【請求項４】
少なくとも１つの動作モードにおいて、前記遊星歯車組（１６）が、前記従動手段（１０）のために提供される動力流を完全に伝達するように提供されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項５】
前記歯車変速装置（１３）が、少なくとも部分的に、空間的に前記一次駆動手段（１１）と前記二次駆動手段（１４）の間に配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項６】
前記一次駆動手段（１１）と前記歯車変速装置（１３）の間に動作可能に配置されたパワーシフトクラッチユニット（１７）を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項７】
互いに切り離すことができる少なくとも２つの駆動軸（１８、１９）を備え、前記駆動軸（１８、１９）の１つが、前記遊星歯車組（１６）を連接するために提供され、１つが、前記歯車変速装置（１３）を連接するために提供されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項８】
前記駆動軸（１９）の１つが、別の駆動軸（１８）が中を通って延びる中空軸として形成されることを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項９】
前記歯車変速装置（１３）が、前記駆動軸（１９）の１つに配置された少なくとも２つの歯車（２０、２１、２２）を備えることを特徴とする請求項７または８に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１０】
前記駆動軸（１９）に配置された前記歯車変速装置（１３）の前記歯車（２０、２１、２２）が、固定歯車として形成されることを特徴とする請求項９に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１１】
中空軸として形成された前記駆動軸（１９）が、前記歯車変速装置（１３）用に提供されることを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１２】
少なくとも１つの従動軸（２３、２４）と、歯車変速装置（１３）用に提供される少なくとも２つの歯車（２５、２６、２７、２８、２９、３０）とを備え、前記歯車（２５、２６、２７、２８、２９、３０）が、少なくとも１つの従動軸（２３、２４）に配置されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの従動軸（２３、２４）に配置された歯車（２５、２６、２７、２８、２９、３０）が、少なくとも一部、遊び歯車として形成され、前記遊び歯車が、少なくとも１つの従動軸（２３、２４）と一体回転するように接続されるように提供されることを特徴とする請求項１２に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１４】
前記遊星歯車組（１６）を係止して連接するために提供される、前記従動軸（２３、２４）に配置された少なくとも１つの歯車（３１、３２）を備えることを特徴とする請求項１２に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１５】
前記歯車変速装置（１３）および前記遊星歯車組（１６）によって駆動することができる、少なくとも部分的に同様に形成された少なくとも２つの駆動軸（２３、２４）を備えることを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載のハイブリッド駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従動手段と、一次原動機を永久的に連接するための一次駆動手段と、一次駆動手段と従動手段の係止接続を確立するための歯車変速装置と、二次原動機を永久的に連接するための二次駆動手段と、一次駆動手段および二次駆動手段に永久的に結合された遊星歯車組とを備えるハイブリッド駆動装置が既に知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、特に有利に動力流を分配するハイブリッド駆動モジュールを実現することである。この課題は、本発明によれば、請求項１に記載の特徴によって解決される。さらなる実施形態は、従属請求項に示される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、従動手段と、一次原動機を永久的に連接するための一次駆動手段と、一次駆動手段と従動手段の係止接続を確立するための歯車変速装置と、二次原動機を永久的に連接するための二次駆動手段と、一次駆動手段および二次駆動手段に永久的に結合された遊星歯車組とを備えるハイブリッド駆動装置を基礎とする。
【０００５】
少なくとも１つの動作モードにおいて、遊星歯車組と歯車変速装置との動力流が平行になるように配置することが提案される。したがって、ハイブリッド駆動装置内で動力流を分割することができ、それにより、ハイブリッド駆動装置の内部で特に有利な動力流の分配を実現することができる。ここで、「動力流が平行」とは、特に、歯車変速装置を通して伝えられる動力流を、少なくとも一部、遊星歯車組を通して伝達することができることを意味するものとする。有利には、遊星歯車組を通して伝えらえる動力流の大きさを調節することができる。
【０００６】
さらに、「従動手段」とは、特に、車軸駆動機構を連接するために提供される手段を意味するものとし、例えば差動歯車を連接するための歯車、パワーテイクオフである。「一次駆動手段」は、特に、トルクを付与するおよび／またはトルクを受け取る一次原動機の構成部品と一体回転するように接続するための手段を意味するものとし、例えば、内燃機関のクランクシャフトと永久的に一体回転するように接続するためのフランジおよび／またはシャフトである。「二次駆動手段」とは、特に、トルクを付与するおよび／またはトルクを受け取る二次原動機の構成部品と一体回転するように接続するための手段を意味するものとし、例えば、電動機のロータシャフトと永久的に一体回転するように接続するためのフランジおよび／またはシャフトである。「提供される」は、特に、特別に構成されるおよび／または設計されることを意味する。
【０００７】
さらに、遊星歯車組が、従動手段回転数および／または従動手段トルクを調節するように提供されることが提案される。したがって、少なくとも１つの動作モードにおいて、遊星歯車組によって歯車変速装置を無負荷で切り替えることができ、それにより特に、有利にはハイブリッド駆動装置の切替挙動を顧客の要求に適合させることができる。ここで、「従動手段回転数」とは、特に、従動手段の回転数の値を意味するものとする。「従動手段トルク」とは、特に、従動手段によって伝達されるトルクを意味するものとする。
【０００８】
特に有利な実施形態では、少なくとも１つの動作モードにおいて、遊星歯車組が、歯車変速装置を同期させるように提供される。したがって、例えば摩擦結合によって同期される切替手段を使って、歯車変速装置の複雑な同期ユニットなしで済ますことができ、それにより、歯車変速装置の特に簡単な構成を達成することができる。「歯車変速装置」とは、特に、異なるトランスミッション減速比を確立するために選択的に切り替えることができる少なくとも２つの歯車対の構成を意味するものとし、ここで「歯車対」とは、特に、少なくとも２つの互いに噛み合う歯車の構成を意味するものとする。「歯車変速装置の同期」とは、特に、歯車変速装置の一体回転接続を確立するために回転数を適合させることを意味するものとする。「切替手段」とは、特に、係止された一体回転接続を確立するための切替可能な手段を意味するものとする。好ましくは、少なくとも１つの動作モードにおいて、歯車変速装置の少なくとも１つの切替手段が、遊星歯車組によって同期される。
【０００９】
さらに、少なくとも１つの動作モードにおいて、遊星歯車組が、従動手段のために提供される動力流を完全に伝達するように提供されることが提案される。それにより、有利には、動力流の伝達を動作モードに適合させることができる。好ましくは、少なくとも１つの動作モードが、歯車変速装置を切り替えるための切替モードとして構成される。したがって、歯車変速装置の切替え中、従動手段トルクをゼロでないように調節することができ、それにより、動力負荷を中断することなくハイブリッド駆動装置を切り替えることができる。さらに、それにより、特に一次原動機の回転数が減少される切替過程において、一次原動機およびハイブリッド駆動装置に貯蔵されている運動エネルギーを従動手段に供給し、それにより効果的に使用可能な駆動力に変換することができる。特に、それにより、有利には、一次原動機に貯蔵されており、一次原動機の回転質量が高いので高い値を有することがある運動エネルギーを回収して再使用することができる。「従動手段トルクの伝達」とは、特に、従動手段に加えられるトルクの少なくとも一部を提供する動力流の伝達を意味するものとする。
【００１０】
有利な実施形態では、歯車変速装置が、少なくとも部分的に、空間的に一次駆動手段と二次駆動手段の間に配置される。それにより、個々の構成要素を有利に実現できるコンパクトな形態を実現することができる。好ましくは、歯車変速装置は、一次駆動手段と二次駆動手段の間に完全に配置される。
【００１１】
さらに、ハイブリッド駆動装置が、一次駆動手段と歯車変速装置の間に動作可能に配置されたパワーシフトクラッチユニットを備えることが提案される。したがって、有利には、少なくとも１つの動作モードにおいて、歯車変速装置を少なくとも一部、一次駆動手段から切り離すことができ、それにより歯車変速装置の切替挙動を改良し、したがって顧客の快適性を高めることができる。さらに、高い回転質量を有することがあるパワーシフトクラッチユニットが一次駆動手段および遊星歯車組を介して従動手段と結合することができるので、有利には、パワーシフトクラッチユニットの回転数が減少するときに、パワーシフトクラッチユニットに貯蔵されている運動エネルギーを回収して使用する、または効果的に使用可能な駆動トルクに変換することができる。ここで、「パワーシフトクラッチユニット」とは、動力負荷の下で、ある切替状態から別の切替状態に切り替えられるように提供された、一体回転接続を確立するためのクラッチユニットを意味するものとし、例えば摩擦多板クラッチである。基本的には、一次駆動手段と歯車変速装置の間に動作可能に配置された任意のクラッチユニットが考えられる。
【００１２】
さらなる実施形態では、ハイブリッド駆動装置が、互いに切り離すことができる少なくとも２つの駆動軸を備え、駆動軸の１つが、遊星歯車組を連接するために提供され、１つが、歯車変速装置を連接するために提供されることが提案される。それにより、特に有利な形態の歯車変速装置、または歯車変速装置の連接を達成することができる。有利には、パワーシフトクラッチユニットは、両方の駆動軸の間に動作可能に配置され、それにより特に有利な形態を達成することができる。
【００１３】
特に有利な実施形態では、駆動軸の１つが、別の駆動軸が中を通って延びる中空軸として形成される。それにより、遊星歯車組と歯車変速装置のコンパクトな構成および有利な連接を実現することができる。
【００１４】
さらに、歯車変速装置が、駆動軸の１つに配置された少なくとも２つの歯車を備えることが提案される。それにより、簡単に、高い切替機能を備える歯車変速装置を達成することができる。
【００１５】
有利には、駆動軸に配置された歯車変速装置の歯車が、固定歯車として形成される。それにより、特に有利な形態の歯車変速装置を実現することができる。
【００１６】
さらに、中空軸として形成された駆動軸が、歯車変速装置用に提供されることが提案される。それにより、ハイブリッド駆動装置の両側で、一次駆動手段および二次駆動手段の有利な構成を実現することができる。しかしまた、基本的には、例えば一次駆動ユニットと二次駆動ユニットをハイブリッド駆動装置の片側に配置するために、中空軸として形成された遊星歯車組用の駆動軸を設けることも考えられる。
【００１７】
本発明の変形形態では、ハイブリッド駆動装置が、少なくとも１つの従動軸と、歯車変速装置用に提供される少なくとも２つの歯車とを備え、歯車が、少なくとも１つの従動軸に配置されることが提案される。したがって、一次駆動手段を従動手段と係止して接続することができる歯車変速装置のコンパクトな構成を達成することができる。
【００１８】
好ましくは、少なくとも１つの従動軸に配置された歯車が、少なくとも一部、遊び歯車として形成され、遊び歯車が、少なくとも１つの従動軸と一体回転するように接続されるように提供される。それにより、歯車変速装置の切替機能を簡単に実現することができる。
【００１９】
さらに、ハイブリッド駆動装置が、遊星歯車組を係止して連接するために提供される、従動軸に配置された少なくとも１つの歯車を備えることが提案される。それにより、遊星歯車組の有利な連接を行うことができる。特に、それにより、遊星歯車組および歯車変速装置によって駆動することができる少なくとも１つの従動軸を提供することができる。
【００２０】
特に有利な実施形態では、ハイブリッド駆動装置が、歯車変速装置および遊星歯車組によって駆動することができる、少なくとも部分的に同様に形成された少なくとも２つの駆動軸を備える。したがって、駆動軸での歯車の数が少ない場合に、切替可能なトランスミッション変速段の数を増やすことができ、それにより、多数のトランスミッション変速段を有する、軸方向で特にコンパクトな構成を実現することができる。ここで、「少なくとも部分的に同様に形成された」とは、従動軸が、少なくとも１つの機能に関して、および／または少なくとも１つの構成に関して同一に形成されていることを意味するものとする。
【００２１】
さらなる利点は、以下の図面の説明から明らかになる。図面には、本発明の例示的実施形態が示されている。図面、明細書、および特許請求の範囲は、多数の特徴を組み合わせて含んでいる。当業者は、目的に応じて、それらの特徴を個別に見ることもあれば、有意義なさらなる組合せにまとめることもあろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】自動車パワートレインの一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１に、自動車パワートレインの一部を示す。この自動車パワートレインは、一次原動機１２と、二次原動機１５と、ハイブリッド駆動装置３３とを備える。ハイブリッド駆動装置３３に連接された自動車パワートレインの車軸駆動機構は、詳細には示さない。一次原動機１２は、内燃機関によって構成される。二次原動機１５は、電動機によって構成される。さらに、ハイブリッド駆動装置３３は、制御ユニットを備え、この制御ユニットによって、ハイブリッド駆動装置３３の能動構成要素を制御および／または調整することができる。
【００２４】
一次原動機１２は、特に、トルクを付与するように提供される。制御ユニットによって、一次原動機１２に関して、ゼロよりも大きい一次トルクをあらかじめ定めることができる。一次原動機１２は、内部制止トルクにより、トルクを受け取るように、すなわちゼロ未満の一次トルクを付与するようにも提供される。
【００２５】
二次原動機１５は、パワーエレクトロニクス回路（詳細には図示せず）と接続され、このパワーエレクトロニクス回路によって二次原動機１５がエネルギー貯蔵装置（詳細には図示せず）と接続される。パワーエレクトロニクス回路およびエネルギー貯蔵装置によって、二次原動機１５は、能動的にトルクを受け取るように、および能動的にトルクを付与するように提供される。ゼロ未満の下限値とゼロよりも大きい上限値の間で二次トルクを連続的に調節可能である。
【００２６】
基本的には、他の一次原動機１２および／または二次原動機１５も考えられる。例えば、代わりに、二次原動機１５を、油圧式、油圧空気圧式、空気圧式、および／または機械式のエネルギー貯蔵装置によって構成することができる。
【００２７】
ハイブリッド駆動装置３３は、一次原動機１２を永久的に連接するための一次駆動手段１１と、二次原動機１５を永久的に連接するための二次駆動手段１４と、車軸駆動機構を連接するための従動手段１０とを備える。一次駆動手段１１は、内燃機関として構成された一次原動機１２のクランクシャフト３５と一体回転するように接続される。二次駆動手段１４は、二次原動機１５のロータシャフト３４と一体回転するように接続される。従動手段１０は、車軸駆動機構（詳細には図示せず）と永久的に接続される。
【００２８】
図示した自動車パワートレインの従動手段１０は、自動車内への横置き用に提供される。基本的には、ハイブリッド駆動装置３３を縦置き用に提供することもできる。同様に、複数の駆動車軸を駆動するように提供される全輪駆動モジュールとの組合せも考えられる。
【００２９】
さらに、ハイブリッド駆動装置３３は、歯車変速装置１３を備え、歯車変速装置１３によって一次駆動手段１１と従動手段１０の係止接続を確立することができる。歯車変速装置１３は、少なくとも２つの歯車対を備え、それらの歯車対によって様々な減速比が用意される。歯車対の様々な減速比は、様々なトランスミッション減速比を確立するために提供され、歯車対を変えることによってトランスミッション減速比を切り替えることができる。図示した実施形態では、歯車変速装置１３によって、それぞれ異なる減速比を有する６つのトランスミッション変速段に切替可能である。
【００３０】
さらに、ハイブリッド駆動装置３３は、遊星歯車組１６を備え、遊星歯車組１６は、一次駆動手段１１および二次駆動手段１４と永久的に接続される。遊星歯車組１６は、太陽歯車３６、遊星歯車キャリア３７、およびリングギア３８を備える。さらに、遊星歯車組１６は、少なくとも１つの遊星歯車３９を備え、遊星歯車３９は、遊星歯車キャリア３７によって円軌道上で動かされ、太陽歯車３６およびリングギア３８と噛み合う。遊星歯車組１６のリングギア３８は、一次駆動手段１１と一体回転するように接続される。遊星歯車組１６の太陽歯車３６は、二次駆動手段１４と一体回転するように接続される。遊星歯車組１６の遊星歯車キャリア３７は、従動手段１０と係止して接続されるように提供される。したがって、遊星歯車組１６を従動手段１０と係止して結合することができる。
【００３１】
少なくとも１つの動作モードにおいて、遊星歯車組１６は、一次駆動手段１１、二次駆動手段１４、および従動手段１０を互いに動作可能に接続する。そのような動作モードでは、遊星歯車組１６は、歯車変速装置１３による動力流と動力流が平行になるように配置される。少なくとも１つの動作モードにおいて、遊星歯車組１６によって従動手段１０の従動手段回転数および従動手段トルクが調節される。
【００３２】
遊星歯車組１６と歯車変速装置１３は、動力を分岐させることができるように提供される。遊星歯車組１６と歯車変速装置１３は、一次駆動手段１１、二次駆動手段１４、および従動手段１０の間で２つの異なる動力流を提供する。特に、少なくとも１つの動作モードにおいて、一次駆動手段１１に導入される一次トルクが分割され、その際、歯車変速装置１３および遊星歯車組１６に合わせて調節することができる。動力分岐の調節は、二次駆動手段１４によって行われる。
【００３３】
一次駆動手段１１と二次駆動手段１４は互いに同軸に配置される。一次駆動手段１１は、ハイブリッド駆動装置３３の軸方向に延びる主延在方向に沿って、ハイブリッド駆動装置３３の第１の側に配置される。二次駆動手段１４は、主延在方向に沿って、一次駆動手段１１と反対側のハイブリッド駆動装置３３の第２の側に配置される。ハイブリッド駆動装置３３は、空間的に少なくとも大部分が一次原動機１２と二次原動機１５の間に配置される。
【００３４】
歯車変速装置１３を連接するために、ハイブリッド駆動装置３３はパワーシフトクラッチユニット１７を備え、パワーシフトクラッチユニット１７は、動力流において一次駆動手段１１と歯車変速装置１３の間に配置される。歯車変速装置１３を連接するために、ハイブリッド駆動装置３３は、パワーシフトクラッチユニット１７に連接する駆動軸１９も備える。パワーシフトクラッチユニット１７は、２つのクラッチ要素を備え、そのうちの一方が一次駆動手段１１と一体回転するように接続され、他方が駆動軸１９と一体回転するように接続される。一次駆動手段１１と接続されたクラッチ要素は、クラッチハウジングとして形成され、これは、摩擦板として形成された第２のクラッチ要素と摩擦接続するように提供される。
【００３５】
遊星歯車組１６を連接するために、ハイブリッド駆動装置３３は、さらに別の駆動軸１８を備え、この駆動軸１８は、パワーシフトクラッチユニット１７および歯車変速装置１３を貫通する。駆動軸１８は、一次駆動手段１１と一体回転するように接続される。駆動軸１８は、一次駆動手段１１を、遊星歯車組１６のリングギア３８と一体回転するように接続する。歯車変速装置１３を連接するための駆動軸１９が中空軸として形成され、遊星歯車組１６を連接するために駆動軸１８が、駆動軸１９の中を通って延びる。２つの駆動軸１８、１９は互いに同軸に配置される。パワーシフトクラッチユニット１７によって、両駆動軸１８、１９を互いから切り離すことができる。
【００３６】
従動手段１０を連接するために、ハイブリッド駆動装置３３は、駆動軸１８、１９に対して平行にずらして配置された２つの従動軸２３、２４を備える。従動手段１０は、それぞれ従動軸２３、２４の一方に配置された２つの歯車４０、４１を備える。従動手段１０の歯車４０、４１はどちらも固定歯車として形成される。歯車４０、４１は、それぞれ、同様に平歯車として形成された末端従動歯車（詳細には図示せず）と噛み合う。従動手段１０は、両従動軸２３、２４を互いに係止して接続し、それにより両従動軸２３、２４間の変速比は常に定まっている。図示した例示的実施形態では、歯車４０、４１は共に同じ歯数を有し、そのため従動軸２３、２４は共に同じ従動手段回転数を常に有する。しかし、基本的には、歯数が異なる歯車４０、４１を形成することも考えられる。
【００３７】
歯車変速装置１３は、図示した例示的実施形態では３つの歯車レベル４２、４３、４４を備える。歯車レベル４２、４３、４４のそれぞれに、３つの歯車２０、２１、２２、２５、２６、２７、２８、２９、３０が配置される。駆動軸１９に配置された歯車２０、２１、２２は、一次歯車として形成される。これらの歯車２０、２１、２２は、それぞれ、二次歯車として形成された２つのさらなる歯車２５、２６、２７、２８、２９、３０と噛み合う。二次歯車として形成された歯車２５、２６、２７、２８、２９、３０は、従動軸２３、２４に配置される。従動軸２３、２４は、歯車変速装置１３用に提供された駆動軸１９に対して異なる距離で配置される。歯車変速装置１３により、どちらの従動軸２３、２４も駆動軸１９と係止して接続することができる。
【００３８】
９つの歯車２０、２１、２２、２５、２６、２７、２８、２９、３０によって、６つの歯車対が実現される。このとき、駆動軸１９に配置された歯車２０、２１、２２は、それぞれ２つの歯車対のために提供される。駆動軸１９に対する従動軸２３、２４の距離が異なるので、すべての歯車対が異なる減速比を有する。したがって、歯車変速装置１３によって、６つの異なる減速比のトランスミッション変速段が実現される。
【００３９】
従動軸２３、２４に配置された歯車２５、２６、２７、２８、２９、３０は、遊び歯車として形成される。歯車２５、２６、２７、２８、２９、３０を従動軸２３、２４に連接するために、歯車変速装置１３は、好ましくは互いに独立して切替可能な６つの切替手段４５、４６、４７、４８、４９、５０を備える。切替手段４５、４６、４７、４８、４９、５０は非同期で構成される。切替手段４５、４６、４７、４８、４９、５０は、それぞれ投入位置およびニュートラル位置を有する。投入位置では、切替手段４５、４６、４７、４８、４９、５０は、関連の歯車２５、２６、２７、２８、２９、３０をそれぞれの従動軸２３、２４と係止して接続する。ニュートラル位置では、対応する歯車２５、２６、２７、２８、２９、３０が関連の従動軸２３、２４から切り離される。切替過程中に摩擦接続を確立するために提供される、従動軸２３、２４と対応する歯車２５、２６、２７、２８、２９、３０との間に配置される同期手段はなくてよい。切替手段４５、４６、４７、４８、４９、５０は、摺動スリーブによって切替可能なギアボックス（Ｋｌａｕｓｅｎｓｃｈａｌｔｕｎｇｅｎ）として形成される。基本的には、例えば両側で切替可能な摺動スリーブとしての形態など、切替手段４５、４６、４７、４８、４９、５０を部分的に、複数の歯車２５、２６、２７、２８、２９、３０に関して一部片として提供することもできる。
【００４０】
遊星歯車組１６を連接するために、ハイブリッド駆動装置３３は、２つのさらなる歯車３１、３２を備え、これらは、それぞれ従動軸２３、２４に配置されて歯車５１と噛み合い、歯車５１は、遊星歯車組１６の遊星歯車キャリア３７と一体回転するように接続される。どちらの歯車３１、３２も遊び歯車として形成される。これらは、互いに独立してそれぞれの従動軸２３、２４と接続することができる。歯車３１、３２を切り替えるための切替手段５２、５３は、歯車変速装置１３の切替手段４５、４６、４７、４８、４９、５０と同様に、非同期のギアボックスとして形成することができる。
【００４１】
駆動軸１９に対する従動軸２３、２４の距離が異なるので、遊星歯車組１６を連結するための両歯車３１、３２が異なる半径を有する。両歯車３１、３２によって、遊星歯車組１６を２つの従動軸２３、２４と結合させるための異なる減速比が確立される。従動手段１０によって従動軸２３、２４が結合されているため、基本的には、歯車３１、３２の一方を省くこともできる。このとき、歯車３１、３２のうちの残した歯車を固定歯車として形成することができる。原理的には、第２の従動軸２４の構成を完全に省くことができる。
【００４２】
ハイブリッド駆動装置３３に関して異なる動作モードに切り替えることができるようにする制御ユニットが、切替手段４５、４６、４７、４８、４９、５０、５２、５３、ならびにパワーシフトクラッチユニット１７を制御および調整するために提供され、これらはそれぞれ能動調整手段によって切替可能である。さらに、制御ユニットは、一次原動機１２の一次トルクおよび一次駆動回転数、ならびに二次原動機１５の二次トルクおよび二次駆動回転数をあらかじめ定めるために提供される。
【００４３】
以下に説明するすべての動作モードにおいて、遊星歯車組１６を連接するために２つの切替手段５２、５３の一方が選択的に閉じられる。これらの動作モードでは、遊星歯車組１６は従動手段１０と永久的に接続される。切替手段５２、５３の投入位置を変える切替モードは、詳述はしないが、以下に説明する歯車変速装置１３を切り替えるための切替モードと同様に構成することができる。
【００４４】
内燃機関として構成された一次原動機１２を始動させるために、ハイブリッド駆動装置３３は始動モードを備える。始動モードにおいて、制御ユニットは、歯車変速装置１３をニュートラル位置に切り替える。歯車変速装置１３のニュートラル位置では、従動軸２３、２４は、遊星歯車組１６のみを介して一次駆動手段１１と接続される。始動モードに関して、制御ユニットは、さらにパーキングブレーキ（詳細には図示せず）を作動させ、パーキングブレーキにより、従動手段１０は、トランスミッションハウジング（詳細には図示せず）と一体回転するように配置される。例えば、パーキングブレーキは、自動車の操作ブレーキによって実現することができる。次いで制御ユニットによって調節された二次トルクが、一体回転するように配置された従動手段１０によって一次駆動手段１１に伝えられ、それにより、一次原動機１２を二次トルクによって始動させることができる。
【００４５】
さらに、ハイブリッド駆動装置３３は、停止状態からの発進のために提供される発進モードを備える。発進モードでは、一次回転数はゼロでない。制御ユニットは、一次回転数に対応する二次回転数をあらかじめ定め、そのため、従動手段回転数はゼロに調節される。歯車変速装置１３を切り替えるために、制御ユニットは、パワーシフトクラッチユニット１７を開き、所期のトランスミッション変速段に歯車変速装置１３を切り換える。トランスミッション変速段が切り替えられるとすぐに、制御ユニットは、パワーシフトクラッチユニット１７を徐々に閉じていき、それにより、一次駆動手段１１に導入される一次トルクが歯車変速装置１３を通して従動手段１０に伝達される。さらに、発進動作モードにおいて、制御ユニットは、ゼロよりも大きい二次トルクをあらかじめ定めることができ、この二次トルクは、発進モードにおいて遊星歯車組１６によって同様に従動手段１０に伝達される。
【００４６】
さらに、ハイブリッド駆動装置３３は走行モードを備え、走行モードでは、歯車変速装置１３が規定のトランスミッション変速段に切り替えられ、パワーシフトクラッチユニット１７が閉じられる。走行動作モードでは、一次駆動手段１１は、従動手段１０と常に係止して接続されている。遊星歯車組１６を介して、二次駆動手段１４は、一次駆動手段１１と永久的に接続され、かつ従動手段１０と永久的に接続される。走行モードでは、歯車変速装置１３と遊星歯車組１６は、動力流に関して平行に配置される。走行モードに関して、ハイブリッド駆動装置３３は、追加の運動エネルギーを提供するためのブーストモード、および運動エネルギーを抜き出すためのエネルギー貯蔵装置モードを取るように提供される。
【００４７】
ブーストモードでは、制御ユニットは、ゼロよりも大きい二次トルクをあらかじめ定め、既に調節されている一次トルクに加えて、この二次トルクが遊星歯車組１６によって従動手段１０に伝達される。従動手段トルクは、一次トルクと二次トルクの和に応じて生成される。追加の二次トルクによって、追加の運動エネルギーがハイブリッド駆動装置３３に導入される。
【００４８】
エネルギー貯蔵装置モードでは、制御ユニットは、ゼロよりも小さい二次トルクをあらかじめ定める。したがって、ハイブリッド駆動装置３３に導入されたトルクが二次駆動手段１４によって抜き出され、それにより運動エネルギーがハイブリッド駆動装置３３から抜き出され、その運動エネルギーを貯蔵することができる。ハイブリッド駆動装置３３に導入されるトルクは、基本的には、一次駆動手段１１によって、および／または従動手段１０によって提供することができる。トルクが従動手段１０によって導入される場合、エネルギー貯蔵装置モードは、エネルギー回収モードとして構成される。さらに／あるいは、トルクが一次駆動手段１１によって導入される場合、エネルギー貯蔵装置モードは、さらに／あるいは充電モードとして構成される。充電モードでは、一次駆動手段１１によって導入されるトルクの一部を従動手段１０に転送することができ、それにより前進とエネルギー貯蔵を同時に達成することができる。
【００４９】
さらに、ハイブリッド駆動装置３３は、アップシフトモードに関して、動力負荷を中断することなく歯車変速装置１３を切り替えるように提供される。アップシフトモードでは、制御ユニットは、規定のシフト回転数で、動力負荷の下で、低いトランスミッション変速段から高いトランスミッション変速段に歯車変速装置１３を切り替える。歯車変速装置１３を切り替えるために、制御ユニットは、アップシフトモードの第１の段階で動力分岐を調節し、ここで、従動手段１０のために提供される動力流が遊星歯車組１６を通して完全に伝えられる。アップシフト動作モードの第２の段階で、制御ユニットは、一次回転数を、高いトランスミッション変速段に適合した回転数に適合させる。第３の段階で、制御ユニットは、高いトランスミッション変速段に切り替える。
【００５０】
第１の段階では、制御ユニットは、制御ユニットに記憶された勾配でパワーシフトクラッチユニット１７を開く。パワーシフトクラッチユニット１７の開放は、一次回転数がシフト回転数に達する直前に始まる。それと並行して、制御ユニットは、二次トルクをゼロよりも大きく調節し、それにより、一次駆動手段１１を通して導入される一次トルクは、増加しながら、遊星歯車組１６を通して伝えられる。歯車変速装置１３を通して伝えられる動力流が十分に小さくなるとすぐに、制御ユニットは一次トルクを減少させ、歯車変速装置１３をニュートラル位置に切り替える。これは、制御ユニットが、切替手段４５、４６、４７、４８、４９、５０のうちのこれまで投入されていた切替手段を少なくともほぼ無負荷でニュートラル位置に切り替えることができるようになるまで一次トルクを減少させることによって行われる。それにより、従動手段１０のために提供される動力流は、遊星歯車組１６を通して完全に伝達される。
【００５１】
第２の段階では、パワーシフトクラッチユニット１７は、少なくとも部分的に閉じられたままである。制御ユニットは、一次回転数が低下するような二次トルクをあらかじめ定める。一次回転数の低下により、一次原動機１２およびハイブリッド駆動装置３３、特にパワーシフトクラッチユニット１７に貯蔵されている運動エネルギーが一部、従動手段１０に供給される。制御ユニットによってあらかじめ定められた二次トルクがゼロよりも大きいので、従動手段トルクも同様にゼロよりも大きい。第２の段階中、制御ユニットは、一次トルクおよび二次トルクによって、一次回転数を、高いトランスミッション変速段に適合された回転数に調整する。
【００５２】
一次回転数が高いトランスミッション変速段に適合された回転数となっている第３の段階で、切替手段４５、４６、４７、４８、４９、５０のうち、高いトランスミッション変速段に割り当てられた切替手段を、無負荷でその投入位置に切り替えることができる。それにより、一次駆動手段１１は、歯車変速装置１３によって再び従動手段１０と係止して接続され、それにより歯車変速装置１３の切替えが終了される。第３の段階中、パワーシフトクラッチユニット１７は一部スリップさせて動作させることができる。アップシフトモードの最後に、パワーシフトクラッチユニット１７が完全に閉じられる。
【００５３】
さらに、ハイブリッド駆動装置３３は、動力負荷を中断しないダウンシフトモードを取るように提供される。ダウンシフトモードでは、制御ユニットは、既定のシフト回転数で、動力負荷の下で、高いトランスミッション変速段から低いトランスミッション変速段に歯車変速装置１３を切り替える。ダウンシフトモードの第１の段階で、制御ユニットが動力分岐を調節し、ここで、動力流は、遊星歯車組１６を通して完全に伝えらえる。ダウンシフトモードの第２の段階で、制御ユニットは、一次回転数を、低いトランスミッション変速段に適合された回転数に適合させる。第３の段階で、制御ユニットは、低いトランスミッション変速段に切り替える。ダウンシフトモードは、基本的にはアップシフトモードと同様に行われる。歯車変速装置１３の歯車対の構成とは無関係に、アップシフトモードおよびダウンシフトモードでは、歯車変速装置１３によって切替可能なすべてのトランスミッション変速段を互いにパワーシフト可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  従動手段
１１  一次駆動手段
１２  一次原動機
１３  歯車変速装置
１４  二次駆動手段
１５  二次原動機
１６  遊星歯車組
１７  パワーシフトクラッチユニット
１８、１９  駆動軸
２０、２１、２２  歯車
２３、２４  従動軸
２５、２６、２７、２８、２９、３０  歯車
３１、３２  歯車
３３  ハイブリッド駆動装置
３４  ロータシャフト
３５  クランクシャフト
３６  太陽歯車
３７  遊星歯車キャリア
３８  リングギア
３９  遊星歯車
４０、４１  歯車
４２、４３、４４  歯車レベル
４５、４６、４７、４８、４９、５０  切替手段
５１  歯車
５２、５３  切替手段
【図１】
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【国際調査報告】
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