JP2014505614A - モジュール式システム - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車のドライブトレインのモジュール式システムであって、ハブ（４）を有するデュアルマスフライホイール（５）を有する内燃機関（３）と、トランスミッション（８）、および電動機（９）を有するハイブリッドモジュール（１０）とを備え、トランスミッション（８）が、トランスミッション入力シャフト（６）を有し、ハイブリッドモジュール（１０）が、ハイブリッドモジュール入力シャフト（７）を有し、トランスミッション（８）もハイブリッドモジュール（１０）も、それぞれの入力シャフト（６、７）によってデュアルマスフライホイール（５）のハブ（４）に代替的に接続することができるモジュール式システムに関する。このようにして、特にフレキシブルな製造が可能になる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車のドライブトレインのモジュール式システムに関する。

自動車の排気挙動に好ましい影響を与えることができるようにするために、ますます多くのハイブリッド車が販売されるようになっている。これらのハイブリッド車により、内燃機関のみによる駆動だけでなく、それに加えて、または代替として電動機による駆動を行うことも可能となっている。しかし、ハイブリッド機能以外の点ではハイブリッド車と同一の自動車にハイブリッド機能を搭載するには、製造工程を大幅に適合調整する必要があり、この適合調整のため、特に、スムーズでフレキシブルな連続生産が困難となる。自動車にハイブリッド車としての機能を搭載する場合、ハイブリッド機能以外の点では構造的に同一の自動車内に設置されるいわゆるハイブリッドモジュールを使用することにも、相当な費用、および生産手順への相当な介入が必要となる。

例えば、（特許文献１）には、ハイブリッド車のドライブトレインであって、ドライブシャフトを有する内燃機関と、電動機としても発電機としても動作することができる電気機械と、多段遊星歯車とを備えるドライブトレインが開示されている。ここでは、内燃機関のドライブシャフトは、制御可能な分離クラッチを介してオートマチックトランスミッションの入力シャフトと駆動接続することができ、電気機械の回転子は、入力トランスミッション段を介してオートマチックトランスミッションの入力シャフトと駆動接続することができる。ここで、電気機械と、分離クラッチおよび入力トランスミッション段とが、ハイブリッドモジュール内に同軸配置で組み合わされる。ハイブリッドモジュールは、予め組み立てることができ、モジュールハウジング、入力要素、および出力要素を備える。入力要素は、内燃機関のドライブシャフトに固定接続されて、ドライブシャフトと共に回転し、出力要素は、オートマチックトランスミッションの入力シャフトに固定接続されて、入力シャフトと共に回転する。さらに、ハイブリッドモジュールは、従来どおり使用することができる流体力学的トルク変換器と同様の寸法を有する。

国際公開第２０１０／００７１２６Ａ１号パンフレット

本発明は、自動車のドライブトレインのためのモジュール式システムであって、従来のドライブトレインとハイブリッドドライブトレインとをフレキシブルに製造できるようにするモジュール式システムを提供するという課題に関する。

本発明によれば、上記課題は、独立請求項１の主題によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項の主題である。

本発明は、大幅な変更を施すことなく、従来のドライブトレインもハイブリッドドライブトレインも代替的に製造することができるモジュール式システムを提供するという基本概念に基づく。このために、本発明によれば、モジュール式システムは、ハブを有するデュアルマスフライホイールを有する内燃機関を備える。さらに、モジュール式システムは、トランスミッションと、電動機を有するハイブリッドモジュールとを備える。トランスミッションは、トランスミッション入力シャフトを有し、ハイブリッドモジュールは、ハイブリッドモジュール入力シャフトを有する。本発明によるモジュール式システムでは、デュアルマスフライホイールは、標準シャフト／ハブ接続を成す。ハブは、クランクシャフト側に配置され、なんら変更を施すことなく、関連する標準トランスミッション入力シャフトにもハイブリッドモジュール入力シャフトにも接続することができる。したがって、デュアルマスフライホイールでの標準シャフト／ハブ接続により、本発明によるモジュール式システムは、従来のドライブトレイン、すなわち内燃機関によって駆動されるドライブトレインもハイブリッドドライブトレインも製造可能とし、そのために構造的な適合調整を行う必要はない。したがって、本発明によるモジュール式システムにより、従来の自動車もハイブリッド車もフレキシブルに製造することができ、そのために生産手順に大幅な介入を行う必要はない。特に、内燃機関のみによって駆動される車両の連続生産に、大幅に改良された方式で、ハイブリッド車の生産を組み込むことができる。

本発明による解決策の有利な一発展形態では、ハイブリッドモジュール入力シャフトを、クラッチを介して電動機の回転子に接続することができる。クラッチが閉じているときは、ドライブトレインの駆動が内燃機関によって保証されることとなり、電動機を、電流がオフにされているときには、発電機として動作させることができる。その結果、車両バッテリを内燃機関によって充電することができる。逆に、クラッチが開いているときには、電動機のみによるハイブリッド車の駆動が可能であり、例えばハイブリッド車が下り坂を走行しており、この状態で電動機が発電機として使用される場合には、同様に車両バッテリの充電が可能である。

本発明による解決策のさらなる有利な実施形態では、トランスミッションは、いわゆるデュアルクラッチトランスミッションとして構成される。デュアルクラッチトランスミッションは、牽引力を中断せずに、したがってノッキングをほとんど生じさせずに、２つの構成部分からなるトランスミッションによって全自動のギアチェンジを可能にする自動変速トランスミッションである。ここで、トランスミッション制御装置は、独立して、または運転者の要求に応じて、許容回転速度範囲内でギアを選択することができる。油圧トルク変換器を備えるオートマチックトランスミッションとは異なり、トルクの伝達は、２つの構成部分からなるトランスミッションを２つのクラッチの一方を介して駆動機構に接続することによって行われる。ここでは、一方のクラッチが閉じ、それと同時に他方が開くことによって、牽引力を中断せずにギアチェンジが行われると考えられる。ハイブリッドモジュール入力シャフトおよびトランスミッション入力シャフトの標準構成により、トランスミッションが接続されたハイブリッドモジュールを内燃機関のハブに駆動接続することも、この種のトランスミッションのみを内燃機関のハブに駆動接続することも、必要に応じて、かつ他の変更をなんら施す必要なく可能となる。

本発明のさらなる重要な特徴および利点は、下位クレーム、図面、および図面を用いた各図の関連説明から分かる。

上述した特徴および以下で説明する特徴を、それぞれ提示する組合せで使用することができるのみならず、本発明の範囲から逸脱することなく他の組合せでも、それら単独でも使用できることは明らかである。

本発明の好ましい例示的実施形態を図面に示し、以下の説明でより詳細に述べる。同一の参照符号は、同一または同様または機能的に同一の構成要素を表す。

トランスミッションを備える本発明によるモジュール式システムの概略図である。 図１と同様の図であるが、ハイブリッドモジュールが以下に述べるトランスミッションを備えた概略図である。

図１および図２によれば、自動車（全体は図示せず）のドライブトレイン２の本発明によるモジュール式システム１は、内燃機関３を備え、内燃機関３は、ハブ４を有するデュアルマスフライホイール５を有する。ここで、デュアルマスフライホイール５は、標準クランクシャフト側のハブ４と、関連する標準トランスミッション入力シャフト６またはハイブリッドモジュール入力シャフト７との、標準シャフト／ハブ接続を成す（図１および図２参照）。さらに、本発明によるモジュール式システム１は、トランスミッション８と、電動機９を有するハイブリッドモジュール１０とを備える。ここで、トランスミッション８は、トランスミッション入力シャフト６を有し、一方、ハイブリッドモジュール１０は、ハイブリッドモジュール入力シャフト７を有する。このとき、従来の自動車、すなわち完全に内燃機関によって駆動される自動車とハイブリッド車との両方をフレキシブルに製造できるようにするために、トランスミッション８もハイブリッドモジュール１０も、それぞれの入力シャフト６、７によってデュアルマスフライホイール５のハブ４に代替的に接続することができる。したがって、デュアルマスフライホイール５の標準シャフト／ハブ接続により、自由に選択可能に、したがって完全にフレキシブルに、デュアルマスフライホイール５のハブ４をトランスミッション入力シャフト６にもハイブリッドモジュール入力シャフト７にも駆動接続することができる。その結果、従来の車両を製造するためにもハイブリッド車を製造するためにも、構造的な適合調整は全く必要ない。

ここで、デュアルマスフライホイール５は、主にねじれ振動を減少させる働きをする。従来のフライホイールマスは、内燃機関３に配置されるプライマリフライホイールマスと、トランスミッション入力シャフト６またはハイブリッドモジュール入力シャフト７に配置されるセカンダリフライホイールマスとに分けられる。

図２を参照すると、ハイブリッドモジュール入力シャフト７は、クラッチ１１を介して電動機９の回転子１２に接続されることが分かる。ここで、関連する電動機９の固定子１３は、ハイブリッドモジュール１０のハウジング１４内に配置される。ここで、電動機９の回転子１２は、トランスミッション入力シャフト６に固定接続されている。回転子１２は、自動変換器（図示せず）に取り付けるための取付け要素１５を有することもできる。さらに、トランスミッション８は、例えばデュアルクラッチトランスミッションとして構成することができ、それにより、ノッキングが特に小さい、またはノッキングのないシフティングが可能となる。

したがって、本発明によるモジュール式システム１によって、内燃機関３およびデュアルマスフライホイール５のハブ４との関連においてドライブトレインを常に同一の構成にすることができ、従来の自動車またはハイブリッド車を製造するために、上記のように標準化されたデュアルマスフライホイール５のハブ４に、トランスミッション入力シャフト６を取り付けることもハイブリッドモジュール入力シャフト７を取り付けることも代替的に可能となる。さらに構造的な変更を施す必要はない。

Claims (7)

1. 自動車のドライブトレイン（２）のモジュール式システム（１）であって、
   ハブ（４）を有するデュアルマスフライホイール（５）を有する内燃機関（３）と、
   トランスミッション（８）、および電動機（９）を有するハイブリッドモジュール（１０）とを備え、
   前記トランスミッション（８）が、トランスミッション入力シャフト（６）を有し、前記ハイブリッドモジュール（１０）が、ハイブリッドモジュール入力シャフト（７）を有し、
   前記トランスミッション（８）も前記ハイブリッドモジュール（１０）も、それぞれの入力シャフト（６、８）によって前記デュアルマスフライホイール（５）の前記ハブ（４）に代替的に接続することができる
   モジュール式システム（１）。
2. 前記ハイブリッドモジュール入力シャフト（７）を、クラッチ（１１）を介して前記電動機（９）の回転子（１２）に接続することができることを特徴とする請求項１に記載のモジュール式システム。
3. 前記電動機（９）の前記回転子（１２）が、前記トランスミッション入力シャフト（６）に接続されることを特徴とする請求項２に記載のモジュール式システム。
4. 前記電動機（９）の固定子（１３）が、前記ハイブリッドモジュール（１０）のハウジング（１４）内に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のモジュール式システム。
5. 前記回転子（１２）が、自動変換器に取り付けるための取付け要素（１５）を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のモジュール式システム。
6. 前記トランスミッション（８）が、デュアルクラッチトランスミッションとして構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のモジュール式システム。
7. 前記デュアルマスフライホイール（５）が、標準クランクシャフト側のハブ（４）と、関連する標準トランスミッション入力シャフト（６）またはハイブリッドモジュール入力シャフト（７）との、標準シャフト／ハブ接続を成すことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のモジュール式システム。

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