JP7392140B2 - Transmission assembly for a hybrid drive and method for controlling a hybrid drive - Google Patents

Transmission assembly for a hybrid drive and method for controlling a hybrid drive Download PDF

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Description

本発明は、自動車のための内燃機関と電気機械とを備えたハイブリッド駆動装置のためのトランスミッションアッセンブリ、さらにこのようなトランスミッションアッセンブリを備えたハイブリッド駆動装置、ならびにハイブリッド駆動装置を制御するための方法に関する。 The invention relates to a transmission assembly for a hybrid drive with an internal combustion engine and an electric machine for a motor vehicle, as well as a hybrid drive with such a transmission assembly and a method for controlling a hybrid drive. .

国際公開第2016/120066号により、ハイブリッド車両のためのパワートレインにおける調節可能なトランスミッションを制御する方法が公知である。このハイブリッドパワートレインは、内燃機関、電気機械、および遊星歯車伝動装置を備えた速度変動装置を有している。遊星歯車伝動装置は、制御可能なクラッチを介して内燃機関のモータ軸にそれぞれ接続可能なサンギヤとリングギヤとを有している。第1の遊星歯車伝動装置のプラネタリキャリヤは、平行な軸上に配置された第2の遊星歯車伝動装置のリングギヤに駆動接続されている。第2の遊星歯車伝動装置は、第2のサンギヤ、第2のプラネタリギヤ、および車軸のディファレンシャルギヤに駆動接続されている第2のプラネタリキャリヤを有している。電気機械は、第2のサンギヤに駆動接続されている。車軸を選択的に、電気機械のみによって、または内燃機関と共に駆動するために、第2のサンギヤと第2のリングギヤとを互いにロックすることができるクラッチが設けられている。 From WO 2016/120066 a method is known for controlling an adjustable transmission in a powertrain for a hybrid vehicle. This hybrid powertrain has an internal combustion engine, an electric machine, and a speed varying device with a planetary gear transmission. The planetary gear transmission has a sun gear and a ring gear, each of which can be connected to a motor shaft of an internal combustion engine via a controllable clutch. The planetary carrier of the first planetary gear transmission is drivingly connected to the ring gear of the second planetary gear transmission, which is arranged on parallel axes. The second planetary gear transmission has a second sun gear, a second planetary gear, and a second planetary carrier drivingly connected to the differential gear of the axle. The electric machine is drivingly connected to the second sun gear. A clutch is provided which allows the second sun gear and the second ring gear to be mutually locked in order to drive the axle selectively by the electric machine alone or together with the internal combustion engine.

国際公開第2018/014983号により、内燃機関と電気機械とを備えるハイブリッド車用のトランスミッション装置が公知であり、この場合、内燃機関の第1の駆動トルクおよび電気機械の第2の駆動トルクは、トランスミッション装置によって、ハイブリッド車の少なくとも1つのドライブシャフトに伝達可能である。トランスミッション装置は、第1のサンギヤと、第1のリングギヤと、第1のプラネタリキャリヤと、第1のプラネタリギヤとを含む第1の遊星歯車伝動装置を有している。第1のリングギヤは内燃機関に駆動接続されていて、第1のサンギヤは電気機械に駆動接続されていて、第1のプラネタリキャリヤは、出力経路で下流に位置する第2の遊星歯車伝動装置の第2のプラネタリキャリヤに駆動接続されている。第2の遊星歯車伝動装置は2つのサンギヤを有していて、これら2つのサンギヤは、第2のプラネタリキャリヤに配置されたプラネタリギヤと噛み合い、これらのプラネタリギヤによって、一方のサンギヤは、クラッチを介して定置の構成部分に支持可能であって、他方のサンギヤは、下流に位置するディファレンシャルギヤに駆動接続されている。 From WO 2018/014983, a transmission device for a hybrid vehicle comprising an internal combustion engine and an electric machine is known, in which a first drive torque of the internal combustion engine and a second drive torque of the electric machine are: It can be transmitted to at least one drive shaft of the hybrid vehicle by means of a transmission device. The transmission device has a first planetary gear transmission including a first sun gear, a first ring gear, a first planetary carrier, and a first planetary gear. The first ring gear is drivingly connected to the internal combustion engine, the first sun gear is drivingly connected to the electric machine, and the first planetary carrier is connected to a second planetary gear transmission located downstream in the output path. Drivenly connected to the second planetary carrier. The second planetary gear transmission has two sun gears that mesh with planetary gears arranged on the second planetary carrier, whereby one of the sun gears is driven by a clutch. The other sun gear is supportable on a stationary component and is drivingly connected to a downstream differential gear.

国際公開第2012/007031号により、電気モータとトランスミッションユニットとを備えた自動車のための電気駆動装置が公知である。トランスミッションユニットは、互いに同軸に配置されている遊星歯車伝動装置とディファレンシャルギヤとを有している。3つのシフトポジション、すなわち2つの異なるシフト段と、1つのアイドリング段とに移行可能なシフトクラッチが設けられている。 From WO 2012/007031 an electric drive for a motor vehicle is known which comprises an electric motor and a transmission unit. The transmission unit includes a planetary gear transmission and a differential gear that are coaxially arranged with each other. A shift clutch is provided which can be shifted into three shift positions, namely two different shift gears and an idling gear.

内燃機関と電気機械とは、異なる回転数範囲および異なる有効領域を有している。この場合、駆動装置は、様々な走行条件-例えば、車両の最高速度に到るまで様々なホイールのグリップレシオを含むホイールスリップ状態-で適切な運転モードを提供することができなければならない。駆動軸を共に駆動するために内燃機関と電気機械とを有しているハイブリッド車両では、様々な特性に基づき、駆動装置がすべての走行状態のために効率的な運転モードを可能にするわけではないという問題がある。 Internal combustion engines and electric machines have different speed ranges and different effective ranges. In this case, the drive device must be able to provide suitable driving modes in different driving conditions, for example wheel slip conditions including different wheel grip ratios up to the maximum speed of the vehicle. In hybrid vehicles, which have an internal combustion engine and an electric machine for jointly driving the drive axle, the drive system does not allow efficient operating modes for all driving conditions due to various characteristics. The problem is that there is no.

したがって、本発明の課題は、自動車の可能な限り効率的な運転のための複数の運転モードを可能にする、内燃機関および電気機械を備えたハイブリッド駆動装置のためのトランスミッションアッセンブリを提供することである。さらに、このようなトランスミッションアッセンブリを備えたハイブリッド駆動装置、ならびにハイブリッド駆動装置を制御するための方法が提案されることが望ましい。 It is therefore an object of the invention to provide a transmission assembly for a hybrid drive with an internal combustion engine and an electric machine, which allows multiple driving modes for the most efficient possible operation of a motor vehicle. be. Furthermore, it would be desirable to propose a hybrid drive with such a transmission assembly, as well as a method for controlling a hybrid drive.

解決手段として、内燃機関と電気機械とを備えたハイブリッド駆動装置のためのトランスミッションアッセンブリであって:段階式トランスミッションであって、内燃機関に接続可能な段階式トランスミッション入力部と、第1の変速比の第1のシフト段を介してまたは第2の変速比の第2のシフト段を介して段階式トランスミッション入力部と段階式トランスミッション出力部とを選択的に接続または分離するように形成されているシフトクラッチと、を備えた段階式トランスミッション;減速トランスミッションであって、電気機械に接続可能な変速トランスミッション入力部を有しており、変速トランスミッション入力部に導入された回転運動を、変速トランスミッション出力部へと減速して伝達するように構成されている、減速トランスミッション;重畳トランスミッションであって、段階式トランスミッション出力部に駆動接続されている第1の入力部と、重畳トランスミッション出力部に駆動接続されている第2の入力部と、出力部とを有しており、第1の入力部と第2の入力部と出力部とは互いに補償する作用を有している、重畳トランスミッション;ディファレンシャルギヤユニットであって、重畳トランスミッションの出力部に駆動接続されるとともに出力部と同軸に配置されているディファレンシャルケージと、第1の駆動軸を駆動するための第1のディファレンシャル出力部と、第2の駆動軸を駆動するための第2のディファレンシャル出力部とを有しているディファレンシャルギヤユニット;第1の入力部、第2の入力部、および重畳トランスミッションの出力部のうちの2つの部分の間で作用するように配置されている制御可能な第1のクラッチ;および重畳トランスミッションの出力部と、第1の駆動軸および第2の駆動軸のうちの1つと、の間の出力経路に配置されている制御可能な第2のクラッチ、を有しているトランスミッションアッセンブリが提案される。 The solution is a transmission assembly for a hybrid drive with an internal combustion engine and an electric machine, comprising: a stepped transmission, the stepped transmission input being connectable to the internal combustion engine and a first transmission ratio; configured to selectively connect or disconnect the stepped transmission input and the stepped transmission output through a first shift stage of or through a second shift stage of a second transmission ratio. a step-down transmission comprising a shift clutch; a speed reduction transmission having a variable-speed transmission input connectable to an electric machine and configured to transfer rotary motion introduced into the variable-speed transmission input to a variable-speed transmission output; a deceleration transmission configured to decelerate and transmit; a superposition transmission, the first input being drivingly connected to the stepped transmission output, and the first input being drivingly connected to the superposition transmission output; A superimposed transmission; a differential gear unit, which has a second input part and an output part, and the first input part, the second input part, and the output part have mutually compensating effects. A differential cage is drivingly connected to the output section of the superimposed transmission and is arranged coaxially with the output section, a first differential output section for driving the first drive shaft, and a second drive shaft. a differential gear unit having a second differential output for driving; a differential gear unit for acting between two of the first input, the second input and the output of the superposition transmission; a controllable first clutch located in the output path between the output of the superimposing transmission and one of the first drive shaft and the second drive shaft; A transmission assembly is proposed having a second clutch.

このトランスミッションアッセンブリの利点は、このトランスミッションアッセンブリにより、自動車の可能な限り効率的な運転のために複数の運転モードが可能であるということである。特に、内燃機関および電気機械から重畳トランスミッション内へと導入された出力を合計して、共にディファレンシャルギヤもしくは所属の駆動軸を駆動することができる。この場合、電気機械によっては好ましくは、制限された制御範囲で無段階式の出力伝達が可能であり、これによりトランスミッションアッセンブリを全体として無段変速機(CVT、連続可変トランスミッション)として使用することができる。さらに、両駆動源のうちの一方のみが出力を発することもできる。さらなる利点は、必要に応じて、ディファレンシャルによって駆動される駆動軸を連結解除し、重畳トランスミッションを直結駆動として使用することにより、内燃機関と電気機械との間の直接駆動による接続が形成されることにある。これにより、好ましくは、内燃機関が電気機械を駆動することができ、これにより、電気機械は、バッテリがない場合には特に、ジェネレータモードで機械エネルギを電気エネルギに変換し、バッテリを再充電することができる。逆の運転モードでは、電気機械を、内燃機関を駆動させるためのスタータとして作動させることができる。 The advantage of this transmission assembly is that it allows a plurality of operating modes for the most efficient possible operation of the motor vehicle. In particular, the power input from the internal combustion engine and the electric machine into the superimposed transmission can be combined and together drive the differential gear or the associated drive shaft. In this case, the electric machine is preferably capable of continuously variable power transmission with a limited control range, so that the transmission assembly as a whole can be used as a continuously variable transmission (CVT, continuously variable transmission). can. Furthermore, only one of the two drive sources can produce an output. A further advantage is that, if necessary, by uncoupling the drive shaft driven by the differential and using the superimposed transmission as a direct drive, a direct drive connection between the internal combustion engine and the electric machine is formed. It is in. This preferably allows the internal combustion engine to drive an electric machine, which converts mechanical energy into electrical energy in generator mode and recharges the battery, especially in the absence of a battery. be able to. In the reverse operating mode, the electric machine can be operated as a starter for driving the internal combustion engine.

このような機能を達成するために、第2のクラッチの配置の点で互いに異なる複数の構成が可能である。第1の構成によれば、第2のクラッチを、ディファレンシャルケージと、出力軸もしくはハーフシャフトのうちの1つとの間の出力経路に配置することができる。第2の構成によれば、第2のクラッチを、重畳トランスミッションの出力部とディファレンシャルケージとの間の出力経路に配置することができる。両構成に関して該当することは、内燃機関を始動させるための、もしくは電気エネルギを生成するための、内燃機関と電気モータとの間の出力伝達のための上述した運転モードは、第2のクラッチの開放および第1のクラッチの閉鎖により実現されるということである。第3の構成によれば、第2のクラッチを、ディファレンシャルケージと定置のハウジングとの間に配置することもできる。この場合、内燃機関を始動させるための、もしくは電気エネルギを生成するための、内燃機関と電気モータとの間の出力伝達のための上述した運転モードは、第2のクラッチの閉鎖および第1のクラッチの開放により達成される。これにより、重畳トランスミッションの自由度は固定され、すなわち、内燃機関から第1のトランスミッションを介して、もしくは電気機械から第2のトランスミッションを介して重畳トランスミッションへと導入されるトルクは、相対回動不能に保持されたディファレンシャルケージで支持されて、それぞれ他方の機械に伝達される。 To achieve such a function, several configurations are possible that differ from one another in terms of the arrangement of the second clutch. According to a first configuration, the second clutch can be arranged in the output path between the differential cage and one of the output shafts or half shafts. According to the second configuration, the second clutch can be arranged in the output path between the output part of the superposition transmission and the differential cage. What is relevant for both configurations is that the above-mentioned operating mode for power transmission between the internal combustion engine and the electric motor for starting the internal combustion engine or for generating electrical energy can be achieved by using the second clutch. This is achieved by opening and closing the first clutch. According to a third configuration, the second clutch can also be arranged between the differential cage and the stationary housing. In this case, the above-mentioned operating modes for power transmission between the internal combustion engine and the electric motor for starting the internal combustion engine or for generating electrical energy include the closing of the second clutch and the first This is accomplished by releasing the clutch. As a result, the degrees of freedom of the superposition transmission are fixed, i.e. the torque introduced from the internal combustion engine via the first transmission or from the electric machine via the second transmission into the superposition transmission is relatively non-rotatable. are supported by differential cages held in the respective machines and transmitted to the other machine.

トランスミッションアッセンブリの個々のエレメントは、トルクを伝達するために、それぞれ他方のエレメントに駆動接続されている。この場合、回転駆動可能または駆動接続されているという表現によってはそれぞれ、駆動要素と、これによって回転駆動される要素との間に、さらに1つ以上の別の要素が出力経路において介在され得る可能性が含まれることが意図されている。 The individual elements of the transmission assembly are drivingly connected to each other for torque transmission. In this case, it is possible that one or more further elements may be interposed in the output path between the drive element and the element driven in rotation by this, depending on the expression rotatably drivable or drive-connected, respectively. intended to include gender.

第1のトランスミッションユニットは、多段トランスミッションとも記載することができる段階式トランスミッションとして形成されている。段階式トランスミッションは、内燃機関によって導入された回転運動を、様々な変速比で減速して重畳トランスミッションへと伝達する。この場合、総合的な変速比は、第1ギヤは2.25~6.25であり、第2ギヤは1.5~4であってよい。多段機能のためにシフトクラッチが設けられており、このシフトクラッチは、段階式トランスミッションを選択的に、トランスミッション入力部からトランスミッション出力部へと第1の変速比でトルクが伝達される第1のシフト位置へと、および入力部から出力部へと第2の変速比でトルクが伝達される第2のシフト位置へと移行させることができる。考えられる第3のシフト位置では、トルク伝達が遮断されている。 The first transmission unit is designed as a stepped transmission, which can also be described as a multi-stage transmission. A stepped transmission transfers the rotary motion introduced by the internal combustion engine to a superimposed transmission, reducing the speed at various gear ratios. In this case, the overall transmission ratio may be 2.25 to 6.25 for the first gear and 1.5 to 4 for the second gear. A shift clutch is provided for multi-stage functionality, the shift clutch selectively shifting the staged transmission to a first shift in which torque is transmitted from the transmission input to the transmission output at a first gear ratio. position and to a second shift position in which torque is transmitted from the input to the output at a second transmission ratio. In a possible third shift position, torque transmission is interrupted.

さらなる具現化においては、段階式トランスミッションは、第1の駆動歯車と第2の駆動歯車とを備えた入力軸を有することができ、これらの歯車は入力軸上に回転可能に支持されており、この場合、制御可能なシフトクラッチが選択的に、第1の駆動歯車または第2の駆動歯車を、入力軸に接続することができ、または入力軸から分離することができ;段階式トランスミッションはさらに、入力軸に対して平行な中間軸を有しており、この中間軸は、第1の駆動歯車に係合する第1の中間歯車と、第2の駆動歯車に係合する第2の中間歯車とを有している。 In a further embodiment, the stepped transmission can have an input shaft with a first drive gear and a second drive gear, the gears being rotatably supported on the input shaft; In this case, a controllable shift clutch can selectively connect or disconnect the first drive gear or the second drive gear from the input shaft; the stepped transmission further , has an intermediate shaft parallel to the input shaft, the intermediate shaft having a first intermediate gear that engages the first drive gear and a second intermediate gear that engages the second drive gear. It has a gear.

シフトクラッチは、例えば以下の構成要素を有することができる:入力軸に相対回動不能に接続されている入力部、第1の駆動歯車に相対回動不能に接続されている第1の出力部、第2の駆動歯車に相対回動不能に接続されている第2の出力部、およびトルクを伝達するために入力部をオプションとして第1の出力部または第2の出力部に連結することができる、または分離することができる連結エレメント。連結エレメントは、入力部に相対回動不能に保持されていて、かつ入力部に対してアクチュエータによって軸方向摺動であるスライドスリーブの形態で構成されていてよい。スライドスリーブは、ニュートラルポジション(T0)で第1および第2の出力部に対して自由に回転可能であってよく、第1のシフトポジション(T1)で第1の出力部に、第2のシフトポジション(T2)で第2の出力部に相対回動不能に接続されていてよい。 The shift clutch can, for example, have the following components: an input part that is connected in a relatively non-rotatable manner to the input shaft, a first output part that is connected in a relatively non-rotatable manner to the first drive gear. , a second output portion non-rotatably connected to the second drive gear, and an input portion optionally coupled to the first output portion or the second output portion for transmitting torque. A connecting element that can be or can be separated. The coupling element may be configured in the form of a sliding sleeve which is held in a rotationally fixed manner on the input part and is axially slidable relative to the input part by means of an actuator. The sliding sleeve may be freely rotatable with respect to the first and second outputs in a neutral position (T0), with respect to the first output in a first shift position (T1) and with respect to the second output. In position (T2) it may be connected in a relatively rotationally fixed manner to the second output.

重畳トランスミッションへの出力伝達のために、第1のトランスミッション段の両中間歯車のうちの一方が、重畳トランスミッションの第1の入力部に駆動接続されていてよい。このために、重畳トランスミッション入力部は、駆動する第1の中間歯車または第2の中間歯車が噛み合うリング歯車を有していてよい、もしくはリング歯車に接続されてよい。 For power transmission to the superposition transmission, one of the two intermediate gears of the first transmission stage can be drive connected to a first input of the superposition transmission. For this purpose, the superimposed transmission input can have or be connected to a ring gear in which the driving first or second intermediate gear meshes.

1つの可能な実施形態によれば、重畳トランスミッションの第1の入力部とディファレンシャルケージとは互いに同軸に配置されていてよく、回転軸線を中心として互いに相対的に回転可能に支持されていてよい。この場合、重畳トランスミッションの第1の入力部は、特にディファレンシャルケージに回転可能に支持されていてよい。ディファレンシャルケージは、少なくとも部分的に、重畳トランスミッションの入力部に接続されたハウジング部分の半径方向内側に配置されていてよい。 According to one possible embodiment, the first input part of the superposition transmission and the differential cage can be arranged coaxially with each other and can be rotatably supported relative to each other about a rotational axis. In this case, the first input part of the superposition transmission may in particular be rotatably supported on the differential cage. The differential cage may be arranged at least partially radially inside a housing part connected to the input of the superposition transmission.

重畳トランスミッションは、構成部材であるリングギヤ、サンギヤ、プラネタリギヤ、およびプラネタリキャリヤを備えた遊星歯車伝動装置として形成することができる。この場合、第1の入力部は、例えばリングギヤに堅固に接続されていてよく、もしくはリングギヤとして形成されていてよく、第2の入力部は、例えば遊星歯車伝動装置のサンギヤに堅固に接続されていてよく、もしくはサンギヤとして形成されていてよく、この場合、逆の配属も可能である。重畳トランスミッションの第2の入力部は、1つの実施形態によれば、第2のトランスミッションユニットの第2の出力部に相対回動不能に接続することができる中空軸を有することができる。中空軸は、ディファレンシャルケージもしくはディファレンシャルケージのスリーブ付加部に対して同軸に回転可能に配置されていてよい。したがって、ディファレンシャル出力部に接続された中間軸は、中空軸もしくはスリーブ付加部を貫通して延在することができる。 The superposition transmission can be designed as a planetary gear transmission with the components ring gear, sun gear, planetary gear and planetary carrier. In this case, the first input can be rigidly connected, for example to a ring gear or can be designed as a ring gear, and the second input can be rigidly connected, for example to a sun gear of a planetary gear. It may be designed as a sun gear or as a sun gear, in which case the reverse arrangement is also possible. The second input of the superposition transmission can, according to one embodiment, have a hollow shaft that can be connected in a rotationally fixed manner to the second output of the second transmission unit. The hollow shaft can be arranged coaxially and rotatably with respect to the differential cage or the sleeve extension of the differential cage. The intermediate shaft connected to the differential output can therefore extend through the hollow shaft or the sleeve extension.

第2のトランスミッションユニットは、例えば、平歯車トランスミッションまたはトラクションドライブとして形成されていてよく、もしくはこれらを有していてよく、この場合、電気機械によって駆動可能な第2のトランスミッション入力軸と、重畳トランスミッションに接続された第2のトランスミッション出力部との間に、高速から低速への出力伝達のために1つ以上の平歯車段もしくはトラクションドライブが設けられていてよい。 The second transmission unit may be designed, for example, as a spur gear transmission or a traction drive, or may include a second transmission input shaft that can be driven by an electric machine and a superimposed transmission. One or more spur gear stages or traction drives can be provided for high-speed to low-speed power transmission between the second transmission output connected to the second transmission output.

第1のトランスミッションユニットおよび/または第2のトランスミッションから重畳トランスミッションに導入された回転運動は、出力経路で下流に位置するディファレンシャルギヤに伝達することができる。このためには特に、重畳トランスミッションの出力部がディファレンシャルケージに堅固に駆動接続されていて、これによりこれらが共に1つの回転軸線を中心として回転することが想定されている。特に、重畳トランスミッション出力部とディファレンシャルケージとは一体に形成することができるが、これに限定されるものではない。第2のトランスミッションユニットは、好適には、固定的な変速比を備えて構成されており、この場合、原則的には、多段式トランスミッションとしての構成も可能である。 The rotational movement introduced into the superimposed transmission from the first transmission unit and/or the second transmission can be transmitted to a differential gear located downstream in the output path. For this purpose, it is particularly envisaged that the output of the superimposed transmission is rigidly drive connected to the differential cage, so that they rotate together about a rotational axis. In particular, the superimposed transmission output section and the differential cage can be formed integrally, but the present invention is not limited thereto. The second transmission unit is preferably constructed with a fixed transmission ratio, in which case it is also possible in principle to design it as a multi-stage transmission.

重畳トランスミッションの自由度をなくすために、形状接続的クラッチとして形成することができる第1のクラッチが設けられている。具体的には、第1のクラッチは、重畳トランスミッションの第1の入力部に相対回動不能に接続されている第1のクラッチ部分と、重畳トランスミッションの出力部に相対回動不能に接続されている第2のクラッチ部分とを有していてよく、この場合、第1のクラッチ部分と第2のクラッチ部分とは、トルクを伝達するために互いに接続可能、または互いに分離可能である。第1のクラッチの閉鎖状態では、重畳トランスミッションの歯車はロックされていて、ディファレンシャルケージと共に回転軸線を中心として回転する。第1のクラッチの開放状態では、重畳トランスミッションの歯車は互いに相対的に回転可能であって、互いに補償する作用を有している。 In order to eliminate the degrees of freedom of the superimposed transmission, a first clutch is provided, which can be designed as a form-locking clutch. Specifically, the first clutch includes a first clutch portion that is relatively unrotatably connected to a first input portion of the superimposition transmission, and a first clutch portion that is relatively unrotatably connected to an output portion of the superposition transmission. and a second clutch portion, in which case the first clutch portion and the second clutch portion may be connectable to each other or disconnectable from each other for transmitting torque. In the closed state of the first clutch, the gears of the superimposed transmission are locked and rotate together with the differential cage about the axis of rotation. In the open state of the first clutch, the gear wheels of the superimposed transmission are rotatable relative to each other and have a mutually compensating effect.

特に形状接続的クラッチとして形成することができる第2のクラッチは、重畳トランスミッションの出力部と、車軸もしくは車軸のハーフシャフトとの間の出力経路に配置されている。第2のクラッチは、重畳トランスミッションと駆動軸との間でトルクを選択的に伝達するために、または駆動軸を、駆動軸の上流に位置するパワートレインから連結解除するために構成されている。1つの可能な実施形態によれば、第2のクラッチは、ディファレンシャルギヤの出力部に相対回動不能に接続されている第1のクラッチ部分と、駆動軸の中間軸に相対回動不能に接続されている第2のクラッチ部分とを有することができる。第1のクラッチ部分と第2のクラッチ部分とは、トルクを駆動軸に伝達するために選択的に互いに接続可能であって、または駆動軸を連結解除するために互いに分離可能である。ディファレンシャル出力部とハーフシャフトとの間に配置されたクラッチを有するこのような構成は、ハーフシャフト遮断部とも呼ばれてよい。既に上述したように、第2のクラッチを、出力経路の別の個所に配置することもできる。 The second clutch, which can in particular be designed as a form-locking clutch, is arranged in the output path between the output of the superposition transmission and the axle or axle half-shaft. The second clutch is configured to selectively transfer torque between the superimposed transmission and the drive shaft or to decouple the drive shaft from a powertrain located upstream of the drive shaft. According to one possible embodiment, the second clutch is connected to the first clutch part, which is fixedly connected to the output of the differential gear, and to the intermediate shaft of the drive shaft. and a second clutch portion. The first clutch portion and the second clutch portion are selectively connectable to each other to transmit torque to the drive shaft, or separable from each other to disconnect the drive shaft. Such an arrangement with a clutch arranged between the differential output and the half-shaft may also be referred to as a half-shaft cut-off. As already mentioned above, the second clutch can also be arranged elsewhere in the output path.

1つの可能な実施形態によれば、第1のクラッチおよび/または第2のクラッチは、それぞれ第1のクラッチ部分および第2のクラッチ部分を互いに接続するためにまたは互いに分離するためにシフトスリーブを有していてよい。シフトスリーブは、アクチュエータのシフトエレメントによって軸方向に動かすことができる。 According to one possible embodiment, the first clutch and/or the second clutch include a shift sleeve for connecting or separating the first clutch part and the second clutch part from each other, respectively. You may have one. The shift sleeve can be moved axially by a shift element of the actuator.

第1および第2のクラッチは、唯1つのアクチュエータ装置によって操作することができるが、これに限定されるものではない。アクチュエータ装置は、シフトロッドを有していてよく、このシフトロッドは、アクチュエータ駆動装置によって、中間位置を基点として第1の軸方向位置に、および逆の第2の軸方向位置に軸方向可動である。シフトロッド上には、第1のクラッチを操作するための第1のシフトエレメントと、第2のクラッチを操作するための第2のシフトエレメントとが配置されていてよい。シフト状態の可能な対応関係は以下の通りであってよい:シフトロッドの中間位置では、第1のクラッチが第1のシフトエレメントによって閉じられており、且つ、第2のクラッチが第2のシフトエレメントによって閉じられている;シフトロッドの第1の軸方向位置では、第1のクラッチが第1のシフトエレメントによって閉じられており、且つ、第2のクラッチが第2のシフトエレメントによって開かれている;そしてシフトロッドの第2の軸方向位置では、第1のクラッチが第1のシフトエレメントによって開かれており、且つ、第2のクラッチが第2のシフトエレメントによって閉じられている。さらに具体的には、アクチュエータ装置はばねエレメントを有していてよく、ばねエレメントは、第1のシフトエレメントを第1のロッドストッパに対し、第2のシフトエレメントを第2のロッドストッパに対し、逆の軸方向で負荷している。さらに、第1の定置の端部ストッパと第2の端部ストッパとを設けることができ、第1の端部ストッパには、シフトロッドが、ばねエレメントによって第1のシフトエレメントに加えられる力の方向に動かされる場合に、第1のシフトエレメントが軸方向で支持されてよく、第2の端部ストッパには、シフトロッドが、ばねエレメントによって第2のシフトエレメントに加えられる力の方向に動かされる場合に、第2のシフトエレメントが軸方向で支持されてよい。シフトロッドの第1の軸方向位置では、第1のシフトエレメントが第1の端部ストッパに支持されており、これにより第1のクラッチは閉じられていて、第2のシフトエレメントは、第2の端部ストッパから離されて、これにより第2のクラッチは開かれている。シフトロッドの中間位置では、両シフトエレメントが、それぞれの端部ストッパで軸方向に支持され、もしくは位置決めされ、これにより両クラッチは閉じられている。シフトロッドの第2の軸方向位置では、第2のシフトエレメントが第2の端部ストッパに支持されており、これにより第2のクラッチは閉じられていて、第1のシフトエレメントは、第1の端部ストッパから離されて、これにより第1のクラッチは開かれている。ばねエレメントは、シフトロッド上において第1のシフトエレメントと第2のシフトエレメントとの間に配置されていてよく、これらのシフトエレメントを、軸方向で互いに離れるように負荷している。ばねエレメントは、特にコイルばねの形態で形成されていてよい。 The first and second clutches can be operated by only one actuator device, but are not limited thereto. The actuator device may have a shift rod that is axially movable from an intermediate position to a first axial position and to an opposite second axial position by the actuator drive. be. A first shift element for operating the first clutch and a second shift element for operating the second clutch may be arranged on the shift rod. A possible correspondence of the shift states may be as follows: in the intermediate position of the shift rod, the first clutch is closed by the first shift element and the second clutch is closed by the first shift element. in the first axial position of the shift rod, the first clutch is closed by the first shift element and the second clutch is opened by the second shift element; and in a second axial position of the shift rod, the first clutch is opened by the first shift element and the second clutch is closed by the second shift element. More specifically, the actuator device may have a spring element, which causes the first shift element to move relative to the first rod stop and the second shift element to the second rod stop. The load is applied in the opposite axial direction. Furthermore, a first stationary end stop and a second end stop may be provided, the first end stop having a shift rod which resists the force exerted on the first shift element by the spring element. The first shift element may be axially supported when moved in the direction, and the second end stop includes a shift rod that is moved in the direction of the force applied to the second shift element by the spring element. In this case, the second shift element may be supported in the axial direction. In the first axial position of the shift rod, the first shift element is supported on the first end stop, so that the first clutch is closed, and the second shift element is supported on the first end stop. from the end stop, thereby opening the second clutch. In the intermediate position of the shift rod, both shift elements are axially supported or positioned at their respective end stops, so that both clutches are closed. In the second axial position of the shift rod, the second shift element is supported on the second end stop such that the second clutch is closed and the first shift element is from the end stop, thereby opening the first clutch. A spring element may be arranged on the shift rod between the first shift element and the second shift element and loads these shift elements axially apart from each other. The spring element may in particular be designed in the form of a helical spring.

上記課題はさらに、ハイブリッド駆動装置であって:内燃機関;電気機械;上述した実施形態のうちの少なくとも1つによるトランスミッションアッセンブリであって、第1のトランスミッションユニットの入力部が内燃機関に駆動接続されていて、第2のトランスミッションユニットの入力部は電気機械に駆動接続されている、トランスミッションアッセンブリ;電気エネルギを蓄えるためのアキュムレータ装置;および電気機械、ならびに第1および第2のクラッチを制御するための制御ユニット、を有している、ハイブリッド駆動装置によって解決される。このようなハイブリッド駆動装置は、自動車のための単独の駆動装置として、前駆動軸または後駆動軸の駆動のために使用することができる。代替的に、ハイブリッド駆動装置は、多軸駆動自動車のための複数の駆動装置のうちの1つとして使用されてもよい。 The problem further relates to a hybrid drive: an internal combustion engine; an electric machine; a transmission assembly according to at least one of the embodiments described above, wherein the input of the first transmission unit is drivingly connected to the internal combustion engine. a transmission assembly, the input of the second transmission unit being drivingly connected to the electric machine; an accumulator device for storing electrical energy; and a transmission assembly for controlling the electric machine and the first and second clutches. The solution is provided by a hybrid drive having a control unit. Such a hybrid drive can be used as the sole drive for a motor vehicle, for driving the front drive axle or the rear drive axle. Alternatively, a hybrid drive may be used as one of multiple drives for a multi-axle drive vehicle.

上記課題のさらなる解決手段として、自動車のためのパワートレインアッセンブリであって:一次電気機械によって回転駆動可能な一次駆動軸;上述した実施形態のうちの1つ以上によって構成されているハイブリッド駆動装置を備えた二次駆動軸であって、一次駆動軸と二次駆動軸は機械的に互いに分離されている二次駆動軸;電気エネルギを蓄えるためのアキュムレータ装置であって、一次電気機械とハイブリッド駆動装置の電気機械とに電気的に接続されているアキュムレータ装置;および一次電気機械とハイブリッド駆動装置とを制御するための制御ユニット(ECU)を有しているパワートレインアッセンブリが提案される。 As a further solution to the above problem, there is provided a powertrain assembly for a motor vehicle, comprising: a primary drive shaft rotatably driven by a primary electric machine; a hybrid drive constituted by one or more of the embodiments described above; a secondary drive shaft equipped with a secondary drive shaft, the primary drive shaft and the secondary drive shaft being mechanically separated from each other; an accumulator device for storing electrical energy, the primary drive shaft and the secondary drive shaft being mechanically separated from each other; A powertrain assembly is proposed having an accumulator device electrically connected to an electric machine of the device; and a control unit (ECU) for controlling the primary electric machine and the hybrid drive.

このパワートレインアッセンブリは、ハイブリッド駆動装置もしくはトランスミッションアッセンブリと同じ利点を相応に有しているので、省略のために上記の記載が参照される。トランスミッションアッセンブリもしくはハイブリッド駆動装置との関連で説明されたすべての特徴は、パワートレインアッセンブリにおいて実現することができる。電気機械は、エネルギを変換し、モータまたはジェネレータとして機能することができる。モータモードでは、電気機械が、電気エネルギを機械エネルギに変換し、これにより自動車の駆動軸もしくは内燃機関を駆動することができる。ジェネレータモードでは、電気機械は、機械エネルギを電気エネルギに変換し、この電気エネルギをバッテリに蓄えることができる。総括すると、特に無段変速を含む、多様な運転モードを可能にするハイブリッド駆動装置が提供される。 Since this powertrain assembly correspondingly has the same advantages as a hybrid drive or transmission assembly, reference is made to the above description for the sake of brevity. All features described in the context of a transmission assembly or hybrid drive can be implemented in a powertrain assembly. Electric machines can convert energy and function as motors or generators. In motor mode, the electric machine converts electrical energy into mechanical energy, which can drive the drive shaft of a motor vehicle or the internal combustion engine. In generator mode, the electric machine converts mechanical energy into electrical energy and can store this electrical energy in a battery. In summary, a hybrid drive is provided which allows a variety of operating modes, including in particular continuously variable transmission.

上記ハイブリッド装置を制御するための本発明による方法は、以下のステップを含んでいてよい:第1のクラッチを閉じるステップおよび第2のクラッチを開くステップ;電気機械をジェネレータモードで作動させるステップであって、この場合、第2のクラッチの開放状態で、内燃機関が電気機械を駆動し、これにより電気機械は、内燃機関から導入された機械エネルギを電気エネルギに変換するステップ;および電気エネルギをアキュムレータ装置に蓄えるステップもしくは他の消費機に供給するステップ(「直列モード」)。 The method according to the invention for controlling said hybrid device may include the following steps: closing a first clutch and opening a second clutch; operating the electric machine in generator mode. in this case, in the open state of the second clutch, the internal combustion engine drives the electric machine, which converts the mechanical energy introduced from the internal combustion engine into electrical energy; and converts the electrical energy into an accumulator. Storing in the device or supplying to other consumers (“serial mode”).

この運転モードでは、バッテリを内燃機関によって充電することができ、これによりこのモードは充電モード(「チャージモード」)と呼ばれてもよい。バッテリの充電は、車両の静止状態で行うことができる。結果として、追加的な電気エネルギにより、純粋な電気走行のための走行距離の延長(「レンジエクステンダ」)が達成される。このために電気エネルギを、のちの時点で、内燃機関がオフの状態での一次電気駆動によるエミッションのない走行のために(「電気モード」)、もしくはハイブリッド駆動装置による短時間の出力増大(「ブースト」)のために、利用することができる。メインドライブは、一次駆動軸を駆動する、高出力の電気駆動装置により形成することができる。この場合、両電気機械は、必要に応じて電気的なアキュムレータ装置を利用することができる。第1のクラッチの閉鎖状態かつ第2のクラッチの開放状態で実施することができる代替的な運転モードによれば、電気機械はモータモードで内燃機関を短時間で駆動して、静止状態から始動させることができる(「ICEスタート」)。 In this mode of operation, the battery can be charged by the internal combustion engine, so this mode may also be referred to as a charging mode ("charge mode"). The battery can be charged while the vehicle is stationary. As a result, an extension of the driving range (“range extender”) for pure electric driving is achieved with the additional electrical energy. For this purpose, electrical energy can be used at a later point in time for emission-free driving with the primary electric drive with the internal combustion engine switched off ("electric mode") or for short-term power increases with the hybrid drive (" can be used for "boost"). The main drive can be formed by a high-power electric drive, which drives the primary drive shaft. In this case, both electrical machines can utilize an electrical accumulator device if required. According to an alternative mode of operation, which can be carried out with the first clutch closed and the second clutch open, the electric machine briefly drives the internal combustion engine in motor mode and starts from a standstill. ("ICE start").

ハイブリッド装置の別の方法の態様によれば、第1のクラッチおよび第2のクラッチを閉じることができ、アキュムレータ装置からの電気エネルギを機械エネルギへと変換するために、電気機械をモータモードで作動させることができ、これにより、電気機械と内燃機関とは共に、重畳トランスミッションもしくはこれに駆動接続された駆動軸を駆動する(「並列モード」)。 According to another method aspect of the hybrid device, the first clutch and the second clutch can be closed and the electric machine is operated in motor mode for converting electrical energy from the accumulator device into mechanical energy. The electrical machine and the internal combustion engine together drive a superimposed transmission or a drive shaft drive-connected thereto ("parallel mode").

多段トランスミッションを備えた実施形態では、特に以下の方法の態様が可能である:段階式トランスミッションの第1のシフトポジションで、内燃機関からのトルクを第1の変速比で駆動軸へと伝達する(第1ギヤ)。第2のシフトポジションで、段階式トランスミッションは相応にトルクを第2の変速比で駆動軸へと伝達する(第2ギヤ)。電気機械は、両ギヤで、可変に制御することができ、これにより両駆動源は共に重畳されて駆動軸を駆動する。電気機械と内燃機関とを連結することにより、より高い効率を有する範囲に内燃機関の負荷点をシフトすることができる(「ロードポイントシフティング」)。電気機械または内燃機関が単独で、重畳トランスミッションもしくは駆動軸を駆動することもできる。電気機械による単独の駆動のためには、第1および第2のクラッチが閉じられ、シフトクラッチが開放され、電気機械はモータモードで作動される。 In embodiments with a multi-stage transmission, in particular the following method aspects are possible: transmitting the torque from the internal combustion engine in a first gear ratio to the drive shaft in a first shift position of the stepped transmission ( 1st gear). In the second shift position, the stepped transmission correspondingly transmits the torque to the drive shaft in a second transmission ratio (second gear). The electric machine can be variably controlled with both gears, so that both drive sources are superimposed together to drive the drive shaft. By coupling an electric machine to an internal combustion engine, it is possible to shift the load point of the internal combustion engine to a range with higher efficiency (“load point shifting”). The electric machine or internal combustion engine can also drive the superimposed transmission or the drive shaft alone. For independent drive by the electric machine, the first and second clutches are closed, the shift clutch is released, and the electric machine is operated in motor mode.

次に、図面につき好適な実施例を説明する。 Next, preferred embodiments will be described with reference to the drawings.

自動車の駆動軸のための本発明によるトランスミッションアッセンブリもしくはハイブリッド装置を示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of a transmission assembly or a hybrid device according to the invention for a drive shaft of a motor vehicle; FIG. 図1のトランスミッションアッセンブリを、ハウジングを取り去った状態で示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the transmission assembly of FIG. 1 with the housing removed. 図1のトランスミッションアッセンブリの細部を示す拡大図である。2 is an enlarged view showing details of the transmission assembly of FIG. 1; FIG. 図1のハイブリッド駆動装置の可能な運転モードの概要を示す図である。2 shows an overview of possible operating modes of the hybrid drive of FIG. 1; FIG. 僅かに変更された実施形態のハイブリッド駆動装置を示す概略図である。1 is a schematic illustration of a slightly modified embodiment of a hybrid drive; FIG. 図5のハイブリッド駆動装置を備えた自動車のパワートレインアッセンブリを示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a power train assembly of a motor vehicle equipped with the hybrid drive device of FIG. 5;

次にまとめて説明する図1~図4には、車軸の駆動のための本発明によるトランスミッションアッセンブリ2もしくはハイブリッド駆動装置1が示されている。ハイブリッド駆動装置1は、内燃機関37と、電気機械30と、トランスミッションアッセンブリ2とを含む。 1 to 4, which will be described collectively below, show a transmission assembly 2 or a hybrid drive 1 according to the invention for driving an axle. Hybrid drive device 1 includes an internal combustion engine 37, an electric machine 30, and a transmission assembly 2.

トランスミッションアッセンブリ2は、内燃機関37からの第1の駆動モーメントをおよび/または電気機械30からの第2の駆動モーメントを、車両の駆動軸に伝達するために形成されている。このためにトランスミッションアッセンブリ2は、内燃機関に配属された第1のトランスミッションユニット3と、電気機械に配属された第2のトランスミッションユニット4と、第1のトランスミッションユニット3に接続されている第1の入力部50、第2のトランスミッションユニット4に接続されている第2の入力部51、及び出力経路において後置されたディファレンシャルギヤ9に接続されている出力部8を含む重畳トランスミッション5と、を有している。この実施形態では、第1のトランスミッションユニット3の第1の駆動部10は第1の回転軸線A1上に配置されていて、第2のトランスミッションユニット4の第2の駆動部20は第2の回転軸線A2上に配置されていて、重畳トランスミッション5は第3の回転軸線A3上に配置されている。回転軸線A1,A2,A3は互いに平行に延在しているが、別の構造もしくは配置も可能である。重畳トランスミッション5の3つの部材(50,51,8)のうちの2つを選択的に互いに連結する、または互いに分離するために、制御可能な第1のクラッチ62が設けられている。制御可能な第2のクラッチ67は、重畳トランスミッション5の出力部8と、車軸のハーフシャフトの少なくとも1つとの間の出力経路に配置されている。 The transmission assembly 2 is configured for transmitting a first drive moment from the internal combustion engine 37 and/or a second drive moment from the electric machine 30 to a drive shaft of the vehicle. For this purpose, the transmission assembly 2 comprises a first transmission unit 3 assigned to the internal combustion engine, a second transmission unit 4 assigned to the electric machine, and a first transmission unit 3 connected to the first transmission unit 3. It has a superimposed transmission 5 including an input part 50, a second input part 51 connected to the second transmission unit 4, and an output part 8 connected to a differential gear 9 disposed downstream in the output path. are doing. In this embodiment, the first drive part 10 of the first transmission unit 3 is arranged on the first rotation axis A1, and the second drive part 20 of the second transmission unit 4 is arranged on the second rotation axis A1. It is arranged on the axis A2, and the superimposed transmission 5 is arranged on the third axis of rotation A3. Although the rotational axes A1, A2, A3 run parallel to each other, other constructions or arrangements are also possible. A controllable first clutch 62 is provided to selectively connect or disconnect two of the three members (50, 51, 8) of the superimposed transmission 5 from each other. A controllable second clutch 67 is arranged in the output path between the output 8 of the superimposed transmission 5 and at least one of the half-shafts of the axle.

第1のトランスミッションユニット3は、この実施形態では、段階式トランスミッションとして形成されているが、これに限定されるものではない。段階式トランスミッション3により、内燃機関から重畳トランスミッションへの様々な変速比での出力伝達、もしくは出力伝達の遮断が可能である。切替えのためには、シフトユニットとも呼ぶことができる制御可能なシフトクラッチ12が設けられている。 The first transmission unit 3 is designed in this embodiment as a stepped transmission, but is not limited thereto. The stepped transmission 3 makes it possible to transmit power from the internal combustion engine to the superimposed transmission at various transmission ratios, or to interrupt the power transmission. For switching, a controllable shift clutch 12, which can also be referred to as a shift unit, is provided.

特に、段階式トランスミッション3は、入力軸10上に回転可能に支持されている第1の駆動歯車14および第2の駆動歯車15、ならびに入力軸10に対して平行な中間軸16を含んでいて、この中間軸は、第1の駆動歯車14に噛み合う第1の中間歯車17と、第2の駆動歯車15に噛み合う第2の中間歯車18とを備えている。シフトクラッチ12は、軸方向で第1の駆動歯車14と第2の駆動歯車15との間に配置されていて、選択的に第1の駆動歯車14または第2の駆動歯車15を入力軸10に接続するように、または入力軸10から分離するように構成されている。入力軸10は、特に、内燃機関の出力軸に対して同軸に配置することができ、内燃機関の出力軸に相対回動不能に永続的に接続されていてよい。入力軸10は、軸受手段13,13’によって定置のハウジング20内に、第1の回転軸線A1を中心として回転可能に支持されている。入力軸10には、第1の駆動歯車14および第2の駆動歯車15のための軸受区分への潤滑剤供給用の1つの長手方向孔および複数の横方向孔が設けられていてよい。軸方向で第1の駆動歯車14と第2の駆動歯車15との間には、相対回動不能にかつ軸方向不動に入力軸10に接続されている入力部11が設けられている。 In particular, the stepped transmission 3 includes a first drive gear 14 and a second drive gear 15 rotatably supported on the input shaft 10 and an intermediate shaft 16 parallel to the input shaft 10. , this intermediate shaft includes a first intermediate gear 17 that meshes with the first drive gear 14 and a second intermediate gear 18 that meshes with the second drive gear 15. The shift clutch 12 is disposed between the first drive gear 14 and the second drive gear 15 in the axial direction, and selectively shifts the first drive gear 14 or the second drive gear 15 to the input shaft 10. The input shaft 10 is configured to be connected to the input shaft 10 or to be separated from the input shaft 10 . The input shaft 10 can in particular be arranged coaxially with respect to the output shaft of the internal combustion engine and can be permanently connected to the output shaft of the internal combustion engine in a rotationally fixed manner. The input shaft 10 is rotatably supported in a stationary housing 20 by bearing means 13, 13' about a first axis of rotation A1. The input shaft 10 may be provided with a longitudinal bore and a plurality of transverse bores for lubricant supply to the bearing sections for the first drive gear 14 and the second drive gear 15. An input section 11 is provided between the first drive gear 14 and the second drive gear 15 in the axial direction, and is connected to the input shaft 10 in a relatively unrotatable and axially immovable manner.

シフトクラッチ12は、アクチュエータ22によって制御可能である。クラッチ12のシフト位置(T0,T1,T2)に応じて、複数のシフト段が実現される。第1のシフト段は、第1の歯車対、すなわち第1の駆動歯車14と第1の中間歯車17とによって形成されるので、トルクは、入力軸10から、重畳トランスミッション5の第1の入力部50へと第1の変速比i1で伝達される(第1ギヤ)。第2のシフト段は、第2の歯車対、すなわち第2の駆動歯車15と第2の中間歯車18とによって形成され、これによりトルクは、第2の変速比i2で、重畳トランスミッション5へと伝達可能である(第2ギヤ)。ニュートラル位置(T0)では、両駆動歯車14,15が入力部11もしくは入力軸10から連結解除されている。 Shift clutch 12 can be controlled by actuator 22 . A plurality of shift stages are realized depending on the shift position (T0, T1, T2) of the clutch 12. Since the first shift stage is formed by the first gear pair, namely the first drive gear 14 and the first intermediate gear 17, the torque is transferred from the input shaft 10 to the first input of the superimposed transmission 5. 50 at a first gear ratio i1 (first gear). The second shift stage is formed by a second gear pair, namely a second drive gear 15 and a second intermediate gear 18, whereby the torque is transferred to the superimposed transmission 5 at a second gear ratio i2. transmission possible (second gear). In the neutral position (T0), both drive gears 14, 15 are disconnected from the input section 11 or the input shaft 10.

シフトクラッチ12は、入力部11のほかに特に、第1の駆動歯車14に相対回動不能に接続されている第1の出力部24と、第2の駆動歯車15に相対回動不能に接続されている第2の出力部25と、トルクを伝達するために、入力部11を第1の出力部14にまたは第2の出力部15にオプションとして連結することができる連結エレメント23とを含んでいる。連結エレメント23はこの場合、入力部11に相対回動不能に保持されていて、この入力部に対してアクチュエータ22によって軸方向摺動可能であるスライドスリーブの形態で構成されている。スライドスリーブは、ニュートラル位置(T0)では、第1の出力部24および第2の出力部25に対して相対的に自由回転可能であって、第1のシフトポジション(T1)では第1の出力部24と、第2のシフトポジション(T2)では第2の出力部25と相対回動不能に接続されている。 In addition to the input section 11, the shift clutch 12 also includes a first output section 24, which is connected in a relatively non-rotatable manner to the first drive gear 14, and a first output section 24, which is connected in a relatively non-rotatable manner to the second drive gear 15. and a coupling element 23 that can optionally couple the input section 11 to the first output section 14 or to the second output section 15 for transmitting torque. I'm here. The coupling element 23 is in this case configured in the form of a sliding sleeve which is held in a rotationally fixed manner on the input part 11 and is axially slidable relative to this input part by means of an actuator 22 . In the neutral position (T0), the slide sleeve can freely rotate relative to the first output part 24 and the second output part 25, and in the first shift position (T1), the slide sleeve can rotate freely relative to the first output part 24 and the second output part 25. At the second shift position (T2), the section 24 is connected to the second output section 25 in a relatively unrotatable manner.

スライドスリーブの操作は、特に電気モータ式の回転駆動装置26と、回転運動を直線運動に変換する変換ユニット27とを含むことができるアクチュエータ22を介して行われる。変換ユニット27は、この場合、回転駆動可能なスピンドルと、スピンドルが回転運動する際に軸方向に動かされるスピンドルスリーブとを備えたスピンドル駆動装置を有している。スピンドルスリーブには、シフトフォーク28が取り付けられていて、このシフトフォークの2つの滑子は、スライドスリーブ23の1つのリング溝に係合する。アクチュエータ22は、電子的な調整ユニット29によって駆動制御可能であり、この調整ユニットによって、必要に応じて、自動車の運転状態に応じて駆動制御することができる。別の電子機械的なアクチュエータを、または電磁的、液圧的、ニューマチック的アクチュエータを使用することもできることが理解される。 The actuation of the sliding sleeve takes place via an actuator 22, which can include a rotary drive 26, in particular of the electric motor type, and a conversion unit 27 for converting a rotary movement into a linear movement. The conversion unit 27 in this case has a spindle drive with a spindle that can be driven in rotation and a spindle sleeve that is moved axially during the rotational movement of the spindle. A shift fork 28 is attached to the spindle sleeve, and two slides of this shift fork engage in one ring groove of the slide sleeve 23. The actuator 22 can be driven and controlled by an electronic adjustment unit 29, which allows the drive to be controlled as required depending on the driving state of the motor vehicle. It is understood that other electromechanical actuators or electromagnetic, hydraulic, pneumatic actuators may also be used.

両中間歯車17,18は、相対回動不能に中間軸16に接続されている。接続は、例えば楔軸接続による形状接続によって、および/または溶接のような材料接続によって実現することができ、この場合、歯車の少なくとも1つが軸と一体的に構成されていてもよい。中間軸16は、ハウジング20内に、軸受手段19,19’によって、入力軸10の回転軸線A1に対して平行に延在する回転軸線A4を中心として回転可能に支持されている。 Both intermediate gears 17, 18 are connected to the intermediate shaft 16 in a relatively unrotatable manner. The connection can be realized by a form-locking connection, for example by a wedge shaft connection, and/or by a material connection, such as by welding, in which case at least one of the gear wheels may be constructed integrally with the shaft. The intermediate shaft 16 is rotatably supported in the housing 20 by bearing means 19, 19' about a rotation axis A4 extending parallel to the rotation axis A1 of the input shaft 10.

中間軸16はさらに、重畳トランスミッション5もしくはディファレンシャルギヤ9の回転軸線A3に対して平行に配置されている。出力伝達のために、第2の中間歯車18は、重畳トランスミッション5の第1の入力部50を駆動するためのリング歯車21に係合している。第2の中間歯車18は、第2の駆動歯車15とリング歯車21とに噛み合っている。これにより、二重の機能が提供され、このことは部品数および構成サイズに関して好ましい。特に、段階式トランスミッション3は、トルク伝達する5つの歯車のみで構成することができ、すなわち、第1の駆動歯車14、第2の駆動歯車15、第1の中間歯車17、第2の中間歯車18、およびリング歯車21である。リング歯車21は、重畳トランスミッション5の支持体エレメント6に堅固に接続されていて、支持体エレメントは定置のハウジング20内に、回転軸線A3を中心として回転可能に支持されている。段階式トランスミッション3の上述した歯車は、例えば、ヘリカル歯裂を備えた平歯車として形成されてよい。歯車の正確な構造もしくは歯数は、技術的要件および構成スペース比に合わせて形成される。この場合、第1ギヤの全体的な変速比は、例えば、2.25~6.25であってよく、第2ギヤの全体的な変速比は、例えば1.5~4であってよい。 The intermediate shaft 16 is further arranged parallel to the rotation axis A3 of the superimposed transmission 5 or the differential gear 9. For power transmission, the second intermediate gear 18 is engaged in a ring gear 21 for driving the first input 50 of the superimposed transmission 5. The second intermediate gear 18 meshes with the second drive gear 15 and the ring gear 21 . This provides a dual functionality, which is favorable in terms of number of parts and construction size. In particular, the stepped transmission 3 can consist of only five torque-transmitting gears, namely a first drive gear 14, a second drive gear 15, a first intermediate gear 17, a second intermediate gear 18, and a ring gear 21 . The ring gear 21 is rigidly connected to a support element 6 of the superimposed transmission 5, which is supported in a stationary housing 20 so as to be rotatable about a rotation axis A3. The above-mentioned gears of the stepped transmission 3 may be designed, for example, as spur gears with helical tooth gaps. The exact structure or number of teeth of the gear wheel is tailored to the technical requirements and the construction space ratio. In this case, the overall transmission ratio of the first gear may be, for example, 2.25 to 6.25, and the overall transmission ratio of the second gear may be, for example, 1.5 to 4.

第2のトランスミッションユニット4は、電気機械30に駆動接続されている。電気機械30は、特に、ステータ31と、このステータに対して回転可能なロータ32とを有しており、ロータは、電気機械の給電時にモータ軸33を回転駆動する。モータ軸33は、軸受手段34,34’によってモータハウジング35内に、回転軸線A2を中心として回転可能に支持されていてよい。モータ軸33の回転運動は、第2のトランスミッションユニット4の駆動部40に伝達される。電気機械30には、バッテリ36によって電流が供給され、この場合、ジェネレータモードでは、バッテリを電気機械30によって充電することができる。電気機械30および/または内燃機関37の制御は、組み込まれた電子調整ユニット(ECU)29を備えたパルスインバータのような出力電子機器によって行うことができる。 The second transmission unit 4 is drivingly connected to the electric machine 30 . The electric machine 30 has, in particular, a stator 31 and a rotor 32 rotatable relative to the stator, which rotor drives a motor shaft 33 in rotation when the electric machine is powered. The motor shaft 33 may be rotatably supported within the motor housing 35 by bearing means 34, 34' about the axis of rotation A2. The rotational motion of the motor shaft 33 is transmitted to the drive section 40 of the second transmission unit 4. The electric machine 30 is supplied with current by a battery 36, in which case the battery can be charged by the electric machine 30 in generator mode. Control of the electric machine 30 and/or the internal combustion engine 37 can be performed by power electronics, such as a pulse inverter with an integrated electronic regulation unit (ECU) 29.

第2のトランスミッションユニット4は、この実施形態では同様に平歯車トランスミッションとして形成されているが、歯付きベルト駆動装置のような別の構成も可能である。トランスミッションユニット4は、電気機械30から第2の駆動部40に導入された高速の回転運動を低速の回転運動に変換するように構成されている。平歯車トランスミッション4は、互いに歯列が噛み合う、第1の駆動歯車41と、中間軸42に相対回動不能に接続された中間歯車43とを備えた第1の変速段を有している。第1の駆動歯車41と第1の中間歯車43とは、第1の変速比を有する第1の歯車セットを形成する。第2の変速段は、中間軸42に接続された第2の中間歯車44と、この歯車に噛み合い、中空軸7に堅固に接続された第2の駆動歯車45とを含む。第2の中間歯車44と第2の駆動歯車45とは、第2の変速比を有する第2の歯車セットを形成する。第2のトランスミッションユニット4の変速比は、例えば、7.0~10.0であってよい。 The second transmission unit 4 is likewise designed in this embodiment as a spur gear transmission, but other configurations, such as a toothed belt drive, are also possible. The transmission unit 4 is configured to convert the high speed rotational movement introduced into the second drive part 40 from the electric machine 30 into a low speed rotational movement. The spur gear transmission 4 has a first gear stage that includes a first drive gear 41 whose teeth mesh with each other and an intermediate gear 43 that is connected to an intermediate shaft 42 in a relatively non-rotatable manner. The first drive gear 41 and the first intermediate gear 43 form a first gear set having a first gear ratio. The second gear includes a second intermediate gear 44 connected to the intermediate shaft 42 and a second drive gear 45 meshing with this gear and rigidly connected to the hollow shaft 7 . The second intermediate gear 44 and the second drive gear 45 form a second gear set having a second gear ratio. The gear ratio of the second transmission unit 4 may be, for example, 7.0 to 10.0.

第2のトランスミッションユニットの第2の駆動部40は、軸受手段46,46’によって回転軸線A2を中心としてハウジング20内に回転可能に支持されている駆動軸の形態で構成されている。中間軸42は、所属の軸受手段47,47’によって、平行な回転軸線A5上でハウジング20内に回転可能に支持されているが、別の配置も考えられる。中空軸7はもしくはこの中空軸に接続された第2の入力部51は、重畳トランスミッション5の出力部8もしくは、これに接続されたディファレンシャルケージに対して同軸に配置されていて、軸受手段48によって出力部8のスリーブ区分49上に回転可能に支持されている。 The second drive part 40 of the second transmission unit is configured in the form of a drive shaft which is rotatably supported in the housing 20 about the axis of rotation A2 by bearing means 46, 46'. The intermediate shaft 42 is rotatably supported in the housing 20 on a parallel axis of rotation A5 by associated bearing means 47, 47', but other arrangements are also conceivable. The hollow shaft 7 or the second input 51 connected to it is arranged coaxially with respect to the output 8 of the superimposed transmission 5 or to the differential cage connected thereto, and is supported by bearing means 48. It is rotatably supported on the sleeve section 49 of the output section 8 .

重畳トランスミッション5は、この場合、遊星歯車伝動装置として形成されていて、リングギヤ50と、リングギヤに対して同軸に配置されたサンギヤ51と、サンギヤおよびリングギヤに係合する複数のプラネタリギヤ52と、プラネタリギヤが回転可能に支持されているプラネタリキャリヤ53とを有している。リングギヤ50は、例えば溶接によって、リング歯車21もしくは支持体エレメント6に堅固に接続されている。支持体エレメント6は、軸受手段55,55’によって、プラネタリキャリヤ53もしくは重畳トランスミッション5の出力部8上に、回転軸線A3を中心として回転可能に支持されている。サンギヤ51は、重畳トランスミッション5の第2の入力部を形成している。プラネタリキャリヤ53は、重畳トランスミッション5の出力部8を形成し、重畳トランスミッション5の出力部8は、ディファレンシャルギヤ9のディファレンシャルケージ54に堅固に接続され、特にこれと一体に形成されている。 The superposition transmission 5 is in this case designed as a planetary gear transmission and includes a ring gear 50, a sun gear 51 arranged coaxially with respect to the ring gear, a plurality of planetary gears 52 that engage with the sun gear and the ring gear, and planetary gears. It has a planetary carrier 53 that is rotatably supported. The ring gear 50 is rigidly connected to the ring gear 21 or to the carrier element 6, for example by welding. The support element 6 is rotatably supported on the planetary carrier 53 or on the output part 8 of the superimposed transmission 5 by means of bearing means 55, 55' about a rotation axis A3. Sun gear 51 forms the second input of superposition transmission 5 . The planetary carrier 53 forms the output part 8 of the superposition transmission 5, which is rigidly connected to the differential cage 54 of the differential gear 9 and is in particular formed in one piece therewith.

プラネタリキャリヤ53とディファレンシャルケージ54とを含む支持体エレメントは、プラネタリギヤ52に対して半径方向内側に、軸方向に延在するスリーブ区分49を有していて、このスリーブ区分は、軸受56によってハウジング20内に回転軸線A3を中心として回転可能に支持されている。支持体エレメントは、軸方向で逆方向の側で、スリーブ状の区分57を有していて、このスリーブ状の区分は、ハウジング20内に別の軸受56’によって回転軸線A3を中心として回転可能に支持されている。 The support element comprising the planetary carrier 53 and the differential cage 54 has, radially inwardly with respect to the planetary gear 52 , an axially extending sleeve section 49 which is connected to the housing 20 by means of a bearing 56 . It is rotatably supported therein about a rotation axis A3. On its axially opposite side, the support element has a sleeve-like section 57 which is rotatable about the axis of rotation A3 in the housing 20 by means of a further bearing 56'. is supported by

ディファレンシャルギヤ9は、重畳トランスミッション5からディファレンシャルケージ54内に導入される駆動モーメントを、自動車の左右のハーフシャフトに均等に伝達するために設けられている。ディファレンシャルギヤ9は、ディファレンシャルケージ54と共に回転軸線A3を中心として回転する複数のディファレンシャル歯車58と、ディファレンシャル歯車58と噛み合い、出力部59,59’として機能する2つのハーフシャフト歯車とを含む。ハーフシャフト歯車は、トルク伝達のために、中間軸60,61を介して、各ハーフシャフト94,94’(図6)に接続されている。出力部59’に相対回動不能に接続された中間軸60は、スリーブ区分57を貫通して延在している。対向する出力部59に接続すべき中間軸61は、スリーブ区分49を貫通して延在している。 The differential gear 9 is provided to evenly transmit the driving moment introduced into the differential cage 54 from the superimposed transmission 5 to the left and right half shafts of the automobile. The differential gear 9 includes a plurality of differential gears 58 that rotate around the rotation axis A3 together with the differential cage 54, and two half shaft gears that mesh with the differential gear 58 and function as output parts 59, 59'. The half-shaft gears are connected to each half-shaft 94, 94' (FIG. 6) via an intermediate shaft 60, 61 for torque transmission. An intermediate shaft 60, which is connected in a rotationally fixed manner to the output part 59', extends through the sleeve section 57. An intermediate shaft 61 to be connected to the opposing output 59 extends through the sleeve section 49 .

この実施形態では、制御可能な第1のクラッチ62が、支持体エレメント6と出力部8との間に配置されているが、これに限定されるものではない。支持体エレメント6と出力部8とが連結されることにより、重畳トランスミッション5の回転自由度が制限され、すなわち、相対的な回転運動は行われなくなる。クラッチ62の閉鎖状態では、重畳トランスミッション5の部分50,51,8は互いにロックされていて、共通の回転軸線A3を中心として共に回転する。クラッチ装置62は、重畳トランスミッション5の回転可能な支持体エレメント6に堅固に接続されている第1のクラッチ部分63を含む形状接続的クラッチと、出力部8もしくはディファレンシャルケージ54に相対回動不能に接続されている第2のクラッチ部分64と、両クラッチ部分63,64を選択的に互いに接続または分離する連結エレメント65とを有している。連結エレメント65は、第2のクラッチ部分64に相対回動不能かつ軸方向可動に接続されているスライドスリーブの形態で構成されている。クラッチ62の開放状態では、重畳トランスミッション5の部材(50,51,8)は互いに自由に回転可能であって、他方、クラッチの閉鎖状態では互いにロックされて、回転軸線A3を中心として共に回転する。 In this embodiment, a controllable first clutch 62 is arranged between the support element 6 and the output part 8, but this is not restrictive. Due to the connection of the support element 6 and the output part 8, the rotational freedom of the superimposed transmission 5 is limited, ie no relative rotational movement takes place. In the closed state of the clutch 62, the parts 50, 51, 8 of the superimposed transmission 5 are locked to each other and rotate together about a common axis of rotation A3. The clutch device 62 comprises a positively connected clutch comprising a first clutch part 63 which is rigidly connected to the rotatable support element 6 of the superimposed transmission 5 and fixedly connected to the output part 8 or to the differential cage 54 . It has a connected second clutch part 64 and a coupling element 65 that selectively connects or disconnects both clutch parts 63, 64 from each other. The coupling element 65 is constructed in the form of a sliding sleeve which is connected to the second clutch part 64 in a relatively rotationally fixed and axially movable manner. In the open state of the clutch 62, the members (50, 51, 8) of the superimposed transmission 5 are freely rotatable with respect to each other, while in the closed state of the clutch they are locked to each other and rotate together about the axis of rotation A3. .

第2のクラッチ67は、この場合、重畳トランスミッション5の出力部8と、車軸もしくは車軸のハーフシャフト94,94’との間の出力経路に配置されている。特に形状接続的クラッチとして形成されている第2のクラッチ67は、重畳トランスミッション5と駆動軸との間のトルクを選択的に伝達するために、または駆動軸を、駆動軸の上流に配置されたパワートレインから連結解除するために設けられている。第2のクラッチ67は特に、相対回動不能に中間軸60に接続されている第1のクラッチ部分68と、駆動軸の軸部分70に相対回動不能に接続されている第2のクラッチ部分69と、連結エレメント72とを有している。第1のクラッチ部分68と第2のクラッチ部分69とは、トルクを駆動軸に伝達するために、または互いに分離して、駆動軸をその上流に位置する出力経路から連結解除するために、連結エレメント72によって選択的に互いに接続可能である。連結エレメント72は、第1のクラッチ部分68に相対回動不能かつ軸方向可動に接続されているスライドスリーブの形態で構成されている。第1のクラッチ部分68は、中間軸60のフランジ区分71の半径方向外側に形成されている。軸部分70は、軸受66によって、定置のハウジング20内に回動可能に支持されていて、所属のハーフシャフトへのトルク伝達のために機能する。 The second clutch 67 is in this case arranged in the output path between the output 8 of the superimposed transmission 5 and the axle or axle half-shaft 94, 94'. The second clutch 67, which is in particular designed as a form-locking clutch, is arranged upstream of the drive shaft for selectively transmitting the torque between the superposition transmission 5 and the drive shaft. Provided for disconnecting from the power train. The second clutch 67 includes, in particular, a first clutch part 68 which is connected in a rotationally fixed manner to the intermediate shaft 60 and a second clutch part which is connected in a relatively rotationally fixed manner to the shaft part 70 of the drive shaft. 69 and a connecting element 72. The first clutch portion 68 and the second clutch portion 69 are coupled together to transmit torque to the drive shaft or to separate from each other and uncouple the drive shaft from the output path located upstream thereof. They can be selectively connected to each other by means of elements 72. The coupling element 72 is configured in the form of a sliding sleeve which is connected to the first clutch part 68 in a relatively rotationally fixed and axially movable manner. The first clutch portion 68 is formed radially outwardly of the flange section 71 of the intermediate shaft 60 . The shaft part 70 is rotatably supported in the stationary housing 20 by a bearing 66 and serves for torque transmission to the associated half-shaft.

第1のクラッチ62と第2のクラッチ67とは、この場合、唯1つのアクチュエータ装置73によって操作可能であるが、もちろん、別個の複数のアクチュエータを備えた構成も可能である。特に図2に示されているアクチュエータ装置73は、シフトロッド74を有していて、このシフトロッドは、アクチュエータ駆動装置75によって、中間位置P0を基点として第1の軸方向位置P1および逆の第2の軸方向位置P2へと軸方向可動である。シフトロッド74上には、第1のクラッチ62を操作するための第1のシフトエレメント76と、第2のクラッチ67を操作するための第2のシフトエレメント77とが配置されている。ばねエレメント78は、シフトロッド74上に両シフトエレメント76,77の間に配置されていて、これらのシフトエレメント76,77を逆方向に、互いに離れるように負荷している。この場合、シフトエレメント76,77には、各シフトエレメント76,77を軸方向で支持することができる所属のストッパ79,79’がシフトロッド74上に設けられている。さらに、シフトロッド74が第1の方向R1に動かされる場合には、第1のシフトエレメント76が軸方向で支えることができる第1のハウジングストッパ80を設けることができ、シフトロッド74が逆方向の第2の方向R2に動かされる場合には、第2のシフトエレメント77が軸方向で支えることができる第2のハウジングストッパ80’を設けることができる。 The first clutch 62 and the second clutch 67 can in this case be actuated by only one actuator device 73, but of course a configuration with separate actuators is also possible. The actuator device 73 shown in particular in FIG. It is axially movable to two axial positions P2. A first shift element 76 for operating the first clutch 62 and a second shift element 77 for operating the second clutch 67 are arranged on the shift rod 74. A spring element 78 is arranged on the shift rod 74 between the two shift elements 76, 77 and loads these shift elements 76, 77 in opposite directions away from each other. In this case, the shift elements 76, 77 are provided with associated stops 79, 79' on the shift rod 74, which can support the respective shift element 76, 77 in the axial direction. Furthermore, if the shift rod 74 is moved in the first direction R1, a first housing stop 80 can be provided, which the first shift element 76 can support in the axial direction, and if the shift rod 74 is moved in the opposite direction. A second housing stop 80' can be provided, on which the second shift element 77 can be axially supported when moved in the second direction R2.

アクチュエータ装置73によっては、以下のシフト位置を実現することができる:シフトロッド74の第1の軸方向位置P1では、第1のシフトエレメント76が第1の端部ストッパ80に支持されており、この場合、第1のクラッチ62は第1のシフトエレメント76によって閉じられ;第2のシフトエレメント77は、第2の端部ストッパ80’から離されており、第2のクラッチ67は第2のシフトエレメント77によって開かれている。図2に示されているシフトロッド74の中間ポジションP0では、両シフトエレメント76,77が、それぞれの端部ストッパ80,80’に軸方向で支持され、もしくは位置決めされ、これにより両クラッチ62,67は閉じられている。シフトロッド74の第2の軸方向位置P2では、第2のシフトエレメント77が第2の端部ストッパ80’に支持されており、この場合、第2のクラッチ67は閉じられ;第1のシフトエレメント76は、第1の端部ストッパ80から離されて、第1のクラッチ62は開かれている。 Depending on the actuator device 73, the following shift positions can be realized: In a first axial position P1 of the shift rod 74, the first shift element 76 is supported on the first end stop 80; In this case, the first clutch 62 is closed by the first shift element 76; the second shift element 77 is spaced apart from the second end stop 80', and the second clutch 67 is closed by the first shift element 76; It is opened by shift element 77. In the intermediate position P0 of the shift rod 74 shown in FIG. 67 is closed. In the second axial position P2 of the shift rod 74, the second shift element 77 is supported on the second end stop 80', in which case the second clutch 67 is closed; Element 76 is spaced from first end stop 80 and first clutch 62 is open.

記載したトランスミッションアッセンブリ2、もしくは、内燃機関30および電気機械37を備えたハイブリッド駆動装置1は、好適には特に、無段変速機(連続可変トランスミッション、CVT)の、両駆動源、すなわち内燃機関と電気機械とによる並列駆動装置の、後退駆動装置の、内燃機関の牽引スタートの、負荷のないシフト性の、車両の静止状態における内燃機関によるバッテリの充電可能性の、ならびに自動車の静止状態における電気機械による内燃機関のスタート機能の技術特性を提供する。したがって、全体としてこのトランスミッションアッセンブリは、単純かつコンパクトな構造であると同時に一連の運転モードを兼ね備えている。 The described transmission assembly 2 or the hybrid drive 1 with an internal combustion engine 30 and an electric machine 37 preferably has both drive sources, in particular of a continuously variable transmission (continuously variable transmission, CVT), ie an internal combustion engine and an electric machine 37. Parallel drives with electric machines, reverse drives, traction start of internal combustion engines, shiftability without load, charging possibility of the battery with the internal combustion engine when the vehicle is stationary, as well as electricity when the vehicle is stationary. Provides technical characteristics of the mechanical starting function of internal combustion engines. Overall, this transmission assembly thus combines a simple and compact construction with a range of operating modes.

図4には、様々なシフト状態および運転状態に関するシフト表が示されている。図4でS1として示されているシフトクラッチ12は、3つのシフトポジションT1,T0またはT2に移行することができる。図4でC1として示されている第1のクラッチ62の閉鎖状態および図4でC2として示されている第2のクラッチ67の閉鎖状態では、様々な駆動状態を実現することができる。シフトポジションT1またはT2では、電気機械30がオフの状態で、駆動は、純粋に内燃機関37によって第1ギヤまたは第2ギヤで行うことができる(行「ICE1」および「ICE2」)。シフトポジションT0では、駆動は、純粋に電気機械によって行うことができる(行「EV1」)。電気機械30がオンの状態では、両機械30,37による駆動軸の並列駆動が可能である(行「PM1」、「PM2」、並列モード)。電気機械30によって、トルクは駆動部40,41,43,42,43,45,7を介してサンギヤ51に導入される。内燃機関37によって、第1ギヤでは、トルクは駆動部10,14,17,16,21を介してリングギヤ50へと導入され、第2ギヤでは駆動部10,15,18,21を介して導入される。並列駆動によるこのモードでは、電気機械30の回転数は、無段階式に可変に調節可能であり、全体としては、2つのギヤによる無段変速並列駆動が行われる(行「eCVT1」および「eCVT2」)。 FIG. 4 shows a shift table for various shift states and operating states. The shift clutch 12, designated S1 in FIG. 4, can be shifted into three shift positions T1, T0 or T2. In the closed state of the first clutch 62, indicated as C1 in FIG. 4, and the closed state of the second clutch 67, indicated as C2 in FIG. 4, various drive states can be realized. In the shift position T1 or T2, with the electric machine 30 switched off, the drive can take place purely by the internal combustion engine 37 in the first or second gear (rows "ICE1" and "ICE2"). In shift position T0, the drive can take place purely electromechanically (line "EV1"). When the electric machine 30 is on, the drive shafts can be driven in parallel by both machines 30 and 37 (rows "PM1" and "PM2", parallel mode). By means of the electric machine 30, torque is introduced into the sun gear 51 via the drives 40, 41, 43, 42, 43, 45, 7. In the first gear, torque is introduced by the internal combustion engine 37 via the drives 10, 14, 17, 16, 21 into the ring gear 50, and in the second gear via the drives 10, 15, 18, 21 . be done. In this mode with parallel drive, the rotational speed of the electric machine 30 can be variably adjusted in a stepless manner, and overall there is a continuously variable parallel drive with two gears (rows "eCVT1" and "eCVT2"). ”).

行M1には、負荷点シフト(load point shifting)に関するシフト状態が、第1ギヤ(指数1)もしくは第2ギヤ(指数2)において示されている。さらに、このアッセンブリは、車両の停止状態で、第2のクラッチC2の開放状態かつ第1のクラッチC1の閉鎖状態で、シフトクラッチS1の第2のシフトポジションT2において、電流を発生させることができ(ジェネレータモード)、もしくは電気機械30に接続されたバッテリ36を充電することができる(行「M2」)。逆に、内燃機関37を、モータモードで電気機械30によって、第1のクラッチC1の閉鎖状態かつ第2のクラッチC2の開放状態で、シフトクラッチ21のシフトポジションT2において、始動させることができる(行「M3」)。 In row M1, the shift state for load point shifting is shown in first gear (index 1) or second gear (index 2). Furthermore, this assembly is capable of generating a current in the second shift position T2 of the shift clutch S1 with the second clutch C2 in the open state and the first clutch C1 in the closed state when the vehicle is stationary. (generator mode), or the battery 36 connected to the electric machine 30 can be charged (line "M2"). Conversely, the internal combustion engine 37 can be started in motor mode by the electric machine 30 in the shift position T2 of the shift clutch 21, with the first clutch C1 in the closed state and the second clutch C2 in the open state ( line "M3").

さらに、ハイブリッド駆動装置1は、-別の電気的な駆動軸に接続された状態で-、直列モードで作動させることができ、この場合、この装置1は、第1のクラッチ62の閉鎖状態かつ第2のクラッチ67の開放状態で、シフトクラッチ12の第1のシフトポジションT1もしくは第2のシフトポジションT2に入れられた状態で、電気エネルギを発生させ、この電気エネルギは、別の電気モータによって別の駆動軸の駆動のために使用することができる(行「M4」)。この場合、電気機械30の出力は、内燃機関による出力伝達のためのシフトポジションに応じて無段階式に可変に調節することができる。 Furthermore, the hybrid drive device 1 can be operated in series mode - connected to a further electric drive shaft - in which case the device 1 is operated in the closed state of the first clutch 62 and in the closed state of the first clutch 62. In the open state of the second clutch 67 and in the first shift position T1 or the second shift position T2 of the shift clutch 12, electrical energy is generated, and this electrical energy is driven by another electric motor. It can be used for driving another drive shaft (row "M4"). In this case, the output of the electric machine 30 can be continuously and variably adjusted depending on the shift position for power transmission by the internal combustion engine.

図5は、本発明によるトランスミッションアッセンブリ2を備えた本発明によるハイブリッド装置1を別の実施形態で示している。この実施形態は、構造および機能形式に関して図1~図4に示した構成にほぼ相当するので、共通事項に関しては上記説明が参照される。この場合、同じ部分もしくは互いに対応する部分には、図1~図4と同じ符号を付与する。 FIG. 5 shows a further embodiment of a hybrid device 1 according to the invention with a transmission assembly 2 according to the invention. This embodiment substantially corresponds in terms of structure and functional type to the arrangements shown in FIGS. 1 to 4, so that reference is made to the above description with regard to common features. In this case, the same parts or parts corresponding to each other are given the same reference numerals as in FIGS. 1 to 4.

相違点は、第2のクラッチ67が、この実施形態では、ディファレンシャルギヤ9の上流の出力経路に、すなわち、重畳トランスミッション5の出力部8とディファレンシャルケージ54との間に配置されていることにある(図1のように、ディファレンシャルギヤの後方ではなく、ハーフシャフト歯車と、所属のハーフシャフトとの間にあるのではない)。さらなる相違点は、リング歯車21が第1の中間歯車17に係合している点にある(図1のように、第2の中間歯車にではない)。すべてのその他の詳細は、図1~図4による実施形態と同様に形成することができるので、省略して上記説明が参照される。 The difference lies in that the second clutch 67 is arranged in this embodiment in the output path upstream of the differential gear 9, that is, between the output part 8 of the superposition transmission 5 and the differential cage 54. (Not behind the differential gear and between the half-shaft gear and its associated half-shaft, as in Figure 1). A further difference is that the ring gear 21 engages the first intermediate gear 17 (and not the second intermediate gear, as in FIG. 1). All other details can be constructed analogously to the embodiment according to FIGS. 1 to 4, so that reference is made to the above description for the sake of omission.

図6には、図5の本発明によるハイブリッド駆動装置1を備えた本発明によるパワートレインアッセンブリ81が概略図で示されているが、図1~図4によるハイブリッド駆動装置も同様に使用できることが理解される。パワートレインアッセンブリ81は、第1の駆動軸83のための第1のパワートレイン82と、第2の駆動軸85のための第2のパワートレイン84とを含む。 FIG. 6 shows schematically a powertrain assembly 81 according to the invention with a hybrid drive 1 according to the invention according to FIG. 5, but it is understood that a hybrid drive according to FIGS. 1 to 4 can also be used. be understood. Powertrain assembly 81 includes a first powertrain 82 for a first driveshaft 83 and a second powertrain 84 for a second driveshaft 85 .

第1のパワートレイン82は、電気機械87と、その下流のトランスミッションアッセンブリ88とを備えた第1の駆動ユニット86を含んでいて、これによりモータトルクが駆動トルクにもしくはモータ回転数が駆動回転数に変換される。第2のパワートレイン84は、構造的に図5もしくは図1と同様に構成されていてよいハイブリッド駆動装置1を含んでいる。さらに、電気エネルギを蓄えるための、第1の電気機械87およびハイブリッド駆動装置1の電気機械30の両方に接続されているアキュムレータ装置36と、第1の駆動ユニット87および/または第2の駆動ユニット1もしくはその機械30,37を制御するための制御ユニット29とが設けられている。 The first powertrain 82 includes a first drive unit 86 with an electric machine 87 and a downstream transmission assembly 88, which converts the motor torque into a drive torque or changes the motor rotational speed into a drive rotational speed. is converted to The second powertrain 84 includes a hybrid drive 1 which may be constructed structurally similar to FIG. 5 or FIG. 1 . Furthermore, an accumulator device 36 connected to both the first electric machine 87 and the electric machine 30 of the hybrid drive 1 and the first drive unit 87 and/or the second drive unit for storing electrical energy. 1 or a control unit 29 for controlling the machines 30, 37 thereof.

第1の駆動軸83は自動車の後車軸を、第2の駆動軸85は自動車の前車軸を形成していることがわかるが、逆の配置も可能である。両パワートレイン82,84は、機械的に互いに分離されていて、すなわち、両パワートレインの間で機械的な力の伝達は行われない。第1の駆動ユニット87は、第1の駆動軸83の唯一の機械的な駆動のために機能し、ハイブリッド駆動装置1は、第2の駆動軸85の唯一の機械的な駆動のために機能する。 It can be seen that the first drive shaft 83 forms the rear axle of the motor vehicle and the second drive shaft 85 forms the front axle of the motor vehicle, although the reverse arrangement is also possible. Both power trains 82, 84 are mechanically isolated from each other, ie, there is no mechanical power transmission between them. The first drive unit 87 serves for the sole mechanical drive of the first drive shaft 83 and the hybrid drive 1 serves for the sole mechanical drive of the second drive shaft 85. do.

一次駆動軸83のトランスミッションアッセンブリ88は、電気モータ87によって導入された回転運動を低速に変換するための減速ギヤ89と、下流のディファレンシャルギヤ90とを含む。導入されたトルクは、ディファレンシャルギヤ90によって、両ハーフシャフト歯車91,91’へと分割されて、これらのハーフシャフト歯車に駆動接続されたハーフシャフト92,92’へと伝達される。ハーフシャフト92,92’の端部には、角度運動下で車両ホイール93,93’にトルクを伝達することができる等速ジョイントが位置している。 The transmission assembly 88 of the primary drive shaft 83 includes a reduction gear 89 for converting the rotational motion introduced by the electric motor 87 to low speed, and a downstream differential gear 90. The introduced torque is divided by the differential gear 90 into the two half-shaft gears 91, 91' and transmitted to the half-shafts 92, 92' which are drivingly connected to these half-shaft gears. At the ends of the half shafts 92, 92' are located constant velocity joints that are able to transmit torque to the vehicle wheels 93, 93' under angular movement.

第2の駆動軸85は同様に構成されている。ディファレンシャルギヤ9によって、クラッチ67の閉鎖状態で導入されたトルクが、両ハーフシャフト59,59’へと伝達される。ハーフシャフト歯車の軸歯列には、トルク伝達のために相応の中間軸60,61が相対回動不能に差し込まれている。中間軸60,61は、所属のハーフシャフト94,94’を介して、第2の駆動軸85のホイール95,95’にトルクを伝達するために、等速ジョイントに接続されている。 The second drive shaft 85 is similarly configured. By means of the differential gear 9, the torque introduced in the closed state of the clutch 67 is transmitted to the two half shafts 59, 59'. For torque transmission, corresponding intermediate shafts 60, 61 are inserted in the shaft toothing of the half-shaft gears in a relatively rotationally fixed manner. The intermediate shafts 60, 61 are connected to constant velocity joints in order to transmit torque to the wheels 95, 95' of the second drive shaft 85 via the associated half shafts 94, 94'.

一次駆動装置86および二次ハイブリッド駆動装置1を備えたパワートレインアッセンブリ81によって、好適には複数の運転モードが可能である。例えば、ハイブリッド駆動装置1を、第2のクラッチ67の閉鎖状態で両機械30,37が共に二次駆動軸85を駆動する、すなわち選択的に第1ギヤまたは第2ギヤで駆動する、並列モードで作動させることができる。さらに、駆動装置1,86を、直列モードで作動させることができ、この場合、ハイブリッド駆動装置1は、クラッチ67の開放状態で電気エネルギを発生させることができ、この電気エネルギは次いで、一次電気モータ87による一次駆動軸83の駆動のために使用される。 The powertrain assembly 81 with the primary drive 86 and the secondary hybrid drive 1 preferably allows several operating modes. For example, the hybrid drive device 1 can be operated in a parallel mode in which both machines 30, 37 drive the secondary drive shaft 85 together with the second clutch 67 closed, i.e. selectively driven in the first gear or the second gear. It can be operated with. Furthermore, the drive device 1, 86 can be operated in series mode, in which case the hybrid drive device 1 can generate electrical energy in the open state of the clutch 67, which electrical energy can then be transferred to the primary electrical It is used for driving the primary drive shaft 83 by the motor 87.

2 トランスミッションアッセンブリ
3 第1のトランスミッションユニット
4 第2のトランスミッションユニット
5 重畳トランスミッション
6 支持体エレメント
7 中空軸
8 出力部
9 ディファレンシャルギヤ
10 第1の駆動部
11 入力部
12 シフトクラッチ
13 軸受手段(10)
14 第1の駆動歯車
15 第2の駆動歯車
16 中間軸
17 第1の中間歯車
18 第2の中間歯車
19,19’ 軸受手段(16)
20 ハウジング
21 リング歯車
22 アクチュエータ
23 連結エレメント
24 第1の出力部
25 第2の出力部
26 アクチュエータ駆動装置
27 変換ユニット
28 シフトフォーク
29 制御ユニット
30 電気機械
31 ステータ
32 ロータ
33 モータ軸
34,34’ 軸受手段
35 モータハウジング
36 バッテリ
37 内燃機関
40 第2の駆動部(4)
41 第1の駆動歯車
42 中間軸
43 第1の中間歯車
44 第2の中間歯車
45 第2の駆動歯車
46,46’ 軸受手段
47,47’ 軸受手段
48 軸受手段
49 スリーブ区分
50 第1の入力部/リングギヤ
51 第2の入力部/サンギヤ
52 プラネタリギヤ
53 出力部/プラネタリキャリヤ
54 ディファレンシャルケージ
55,55’ 軸受手段
56,56’ 軸受手段
57 スリーブ区分
58 ディファレンシャルギヤ
59,59’ 出力部/ハーフシャフト歯車
60,61 中間軸
62 第1のクラッチ
63 第1のクラッチ部分
64 第2のクラッチ部分
65 連結エレメント
66 軸受
67 第2のクラッチ
68 第1のクラッチ部分
69 第2のクラッチ部分
70 軸部分
71 フランジ区分
72 連結エレメント
73 アクチュエータ装置
74 シフトロッド
75 アクチュエータ駆動装置
76 第1のシフトエレメント
77 第2のシフトエレメント
78 ばねエレメント
79,79’ ロッドストッパ
80,80’ ハウジングストッパ
81 パワートレイン装置
82 第1のパワートレイン
83 第1の駆動軸
84 第2のパワートレイン
85 第2の駆動軸
86 第1の駆動ユニット
87 電気機械
88 トランスミッションアッセンブリ
89 減速ギヤ
90 ディファレンシャルギヤ
91,91’ ハーフシャフト歯車
92,92’ ハーフシャフト
93,93’ ホイール
94,94’ ハーフシャフト
95,95’ ホイール
A1-A5 回転軸線
P0,P1,P2 シフトポジション
T0,T1,T2 シフトポジション
2 Transmission assembly 3 First transmission unit 4 Second transmission unit 5 Superimposed transmission 6 Support element 7 Hollow shaft 8 Output section 9 Differential gear 10 First drive section 11 Input section 12 Shift clutch 13 Bearing means (10)
14 First driving gear 15 Second driving gear 16 Intermediate shaft 17 First intermediate gear 18 Second intermediate gear 19, 19' Bearing means (16)
20 Housing 21 Ring Gear 22 Actuator 23 Connecting Element 24 First Output Part 25 Second Output Part 26 Actuator Drive Device 27 Conversion Unit 28 Shift Fork 29 Control Unit 30 Electric Machine 31 Stator 32 Rotor 33 Motor Shaft 34, 34' Bearing Means 35 Motor housing 36 Battery 37 Internal combustion engine 40 Second drive section (4)
41 First driving gear 42 Intermediate shaft 43 First intermediate gear 44 Second intermediate gear 45 Second driving gear 46, 46' Bearing means 47, 47' Bearing means 48 Bearing means 49 Sleeve section 50 First input part/ring gear 51 second input part/sun gear 52 planetary gear 53 output part/planetary carrier 54 differential cage 55, 55' bearing means 56, 56' bearing means 57 sleeve section 58 differential gear 59, 59' output part/half shaft gear 60, 61 intermediate shaft 62 first clutch 63 first clutch part 64 second clutch part 65 coupling element 66 bearing 67 second clutch 68 first clutch part 69 second clutch part 70 shaft part 71 flange section 72 Connection element 73 Actuator device 74 Shift rod 75 Actuator drive device 76 First shift element 77 Second shift element 78 Spring element 79, 79' Rod stopper 80, 80' Housing stopper 81 Power train device 82 First power train 83 First drive shaft 84 Second power train 85 Second drive shaft 86 First drive unit 87 Electric machine 88 Transmission assembly 89 Reduction gear 90 Differential gear 91,91' Half shaft gear 92,92' Half shaft 93 ,93' Wheel 94,94' Half shaft 95,95' Wheel A1-A5 Rotation axis P0, P1, P2 Shift position T0, T1, T2 Shift position

Claims (12)

内燃機関と電気機械とを備えたハイブリッド駆動装置のためのトランスミッションアッセンブリであって、
段階式トランスミッション(3)であって、前記内燃機関(37)に接続可能な段階式トランスミッション入力部(10)と、第1の変速比の第1のシフト段を介してまたは第2の変速比の第2のシフト段を介して前記段階式トランスミッション入力部(10)と段階式トランスミッション出力部とを選択的に接続または分離するように形成されているシフトクラッチ(12)と、を備えた段階式トランスミッション(3);
減速トランスミッション(4)であって、前記電気機械(30)に接続可能な変速トランスミッション入力部(40)を有しており、前記変速トランスミッション入力部(40)に導入された回転運動を、変速トランスミッション出力部へと減速して伝達するように構成されている、減速トランスミッション(4);
重畳トランスミッション(5)であって、前記段階式トランスミッション出力部に駆動接続された第1の入力部(50)と、重畳トランスミッション出力部(45)に駆動接続されている第2の入力部(51)と、出力部(8)とを有しており、前記第1の入力部(50)と前記第2の入力部(51)と前記出力部(8)とは互いに補償する作用を有している、重畳トランスミッション(5)、
ディファレンシャルギヤ(9)であって、前記重畳トランスミッション(5)の前記出力部(8)に駆動接続されるとともに前記出力部と同軸に配置されているディファレンシャルケージ(54)と、第1のハーフシャフトを駆動するための第1のディファレンシャル出力部(59)と、第2のハーフシャフトを駆動するための第2のディファレンシャル出力部(59’)とを有しているディファレンシャルギヤ(9);
前記第1の入力部(50)、前記第2の入力部(51)、および前記重畳トランスミッション(5)の前記出力部(8)のうちの2つの部分の間で作用するように配置されている制御可能な第1のクラッチ(62);および
前記重畳トランスミッション(5)の前記出力部(8)の下流かつ前記第1のハーフシャフトまたは前記第2のハーフシャフトの上流の出力経路に配置されている制御可能な第2のクラッチ(67)、
を有しているトランスミッションアッセンブリ。
A transmission assembly for a hybrid drive with an internal combustion engine and an electric machine, comprising:
a stepped transmission (3), comprising a stepped transmission input (10) connectable to said internal combustion engine (37) and via a first shift stage of a first transmission ratio or a second transmission ratio; a shift clutch (12) configured to selectively connect or disconnect the stepped transmission input (10) and the stepped transmission output via a second shift stage of the step; type transmission (3);
A speed reduction transmission (4) comprising a variable speed transmission input (40) connectable to the electric machine (30), the rotary motion introduced into the variable speed transmission input (40) being connected to the variable speed transmission. a deceleration transmission (4) configured to reduce and transmit the deceleration to the output ;
a superposition transmission (5), a first input (50) drivingly connected to the stepped transmission output and a second input (51) drivingly connected to the superposition transmission output (45). ) and an output section (8), and the first input section (50), the second input section (51), and the output section (8) have mutually compensating effects. superimposed transmission (5),
a differential gear (9), a differential cage (54) drivingly connected to the output section (8) of the superimposed transmission (5) and arranged coaxially with the output section; and a first half shaft. a differential gear (9) having a first differential output (59) for driving the second half shaft; and a second differential output (59') for driving the second half shaft;
arranged to act between two parts of the first input (50), the second input (51) and the output (8) of the superimposed transmission (5); a controllable first clutch (62) arranged in the output path downstream of the output part (8) of the superimposed transmission (5) and upstream of the first half-shaft or the second half-shaft; a controllable second clutch (67),
Transmission assembly with.
前記重畳トランスミッション(5)の前記第1の入力部(50)と前記ディファレンシャルケージ(54)とは、互いに同軸に配置され、且つ、回転軸線(A3)を中心として互いに相対的に回転可能に支持されており、前記ディファレンシャルケージ(54)は少なくとも部分的に、前記重畳トランスミッション(5)の前記第1の入力部(50)に接続された支持体エレメント(6)の半径方向内側に配置されており、前記重畳トランスミッション(5)の前記出力部(8)は、前記ディファレンシャルケージ(54)に少なくとも直接に接続されている、請求項1記載のトランスミッションアッセンブリ。 The first input section (50) of the superimposed transmission (5) and the differential cage (54) are arranged coaxially with each other and supported so as to be rotatable relative to each other about a rotation axis (A3). and the differential cage (54) is arranged at least partially radially inside a support element (6) connected to the first input (50) of the superimposed transmission (5). Transmission assembly according to claim 1 , characterized in that the output (8) of the superimposed transmission (5) is at least directly connected to the differential cage (54). 前記段階式トランスミッション入力部(10)は、入力軸の形態で形成されており、
前記段階式トランスミッション(3)は、前記入力軸上に回転可能に支持されている第1の駆動歯車(14)と第2の駆動歯車(15)とを有しており、選択的に前記第1の駆動歯車(14)または前記第2の駆動歯車(15)は、前記シフトクラッチ(12)によって、前記入力軸に対して接続または分離することができ、前記段階式トランスミッション(3)はさらに、前記入力軸に対して平行な中間軸(16)を有しており、前記中間軸は、前記第1の駆動歯車(14)に係合する第1の中間歯車(17)と、前記第2の駆動歯車(15)に係合する第2の中間歯車(18)とを有しており、前記第1の中間歯車(17)および前記第2の中間歯車(18)のうちの1つは、前記重畳トランスミッション(5)の前記第1の入力部(50)に駆動接続されている、請求項1または2記載のトランスミッションアッセンブリ。
The stepped transmission input part (10) is formed in the form of an input shaft,
The stepped transmission (3) has a first drive gear (14) and a second drive gear (15) rotatably supported on the input shaft, and selectively The first drive gear (14) or the second drive gear (15) can be connected to or disconnected from the input shaft by the shift clutch (12), and the stepped transmission (3) further comprises: , has an intermediate shaft (16) parallel to the input shaft, the intermediate shaft having a first intermediate gear (17) that engages with the first drive gear (14), and a first intermediate gear (17) that engages with the first drive gear (14); a second intermediate gear (18) that engages with the second drive gear (15), one of the first intermediate gear (17) and the second intermediate gear (18); Transmission assembly according to claim 1 or 2, characterized in that it is drivingly connected to the first input (50) of the superimposing transmission (5).
前記減速トランスミッション(4)は、平歯車トランスミッションの形態で形成されており、2つの平歯車段(41,43;44,45)を有している、請求項1からまでのいずれか1項記載のトランスミッションアッセンブリ。 4. The reduction gear transmission (4) is designed in the form of a spur gear transmission and has two spur gear stages (41, 43; 44 , 45). Transmission assembly as described. 前記第1のクラッチ(62)は、前記重畳トランスミッション(5)の前記第1の入力部(50)に相対回動不能に接続されている第1のクラッチ部分(63)と、前記重畳トランスミッション(5)の前記出力部(8)に相対回動不能に接続されている第2のクラッチ部分(64)とを有している形状接続的クラッチとして形成されており、前記第1のクラッチ部分(63)と前記第2のクラッチ部分(64)とは、トルクを伝達するために互いに接続可能、または互いに分離可能であって、
前記第2のクラッチ(67)は、前記ディファレンシャルギヤ(9)の出力部(59’)に相対回動不能に接続されている第1のディファレンシャルクラッチ部分(68)と、軸部分(70)に相対回動不能に接続されている第2のディファレンシャルクラッチ部分(69)とを有している形状接続的クラッチとして形成されており、前記第1のディファレンシャルクラッチ部分(68)と前記第2のディファレンシャルクラッチ部分(69)とは、トルクを伝達するために互いに接続可能、または互いに分離可能であり、
前記第1のクラッチ(62)と前記第2のクラッチ(67)とは、1つのアクチュエータ駆動装置(75)のみを有する1つだけのアクチュエータ装置(73)によって操作可能である、請求項1からまでのいずれか1項記載のトランスミッションアッセンブリ。
The first clutch (62) includes a first clutch portion (63) that is connected in a relatively non-rotatable manner to the first input section (50) of the superposition transmission (5), and a second clutch part (64) which is connected in a relatively rotationally fixed manner to said output part (8) of said first clutch part (5); 63) and the second clutch portion (64) are connectable to each other or separable from each other to transmit torque ;
The second clutch (67) includes a first differential clutch portion (68) that is connected to the output portion (59′) of the differential gear (9) in a relatively unrotatable manner, and a shaft portion (70). It is designed as a form-locking clutch with a second differential clutch part (69) connected in a rotationally fixed manner, said first differential clutch part (68) and said second differential clutch part (69). The clutch portions (69) are connectable to each other or separable from each other to transmit torque;
1 . The first clutch ( 62 ) and the second clutch ( 67 ) are operable by only one actuator device ( 73 ) having only one actuator drive ( 75 ). 4. The transmission assembly according to any one of items 4 to 4 .
前記第1のクラッチ(62)と前記第2のクラッチ(67)とは、1つのアクチュエータ駆動装置(75)のみを有する1つだけのアクチュエータ装置(73)によって操作可能であり、
前記アクチュエータ装置(73)は、前記アクチュエータ駆動装置(75)によって、中間位置(P0)を起点として第1の軸方向位置(P1)に、およびこれとは逆の第2の軸方向位置(P2)に軸方向で移動可能なシフトロッド(74)と、前記第1のクラッチ(62)を操作するための第1のシフトエレメント(76)と、前記第2のクラッチ(67)を操作するための第2のシフトエレメント(77)とを有しており、前記第1のシフトエレメント(76)および前記第2のシフトエレメント(77)は、前記シフトロッド(74)上に配置されており、
前記シフトロッド(74)の前記中間位置(P0)では、前記第1のクラッチ(62)が前記第1のシフトエレメント(76)によって閉じられ、且つ、前記第2のクラッチ(67)が前記第2のシフトエレメント(77)によって閉じられており;
前記シフトロッド(74)の前記第1の軸方向位置(P1)では、前記第1のクラッチ(62)が前記第1のシフトエレメント(76)によって閉じられ、且つ、前記第2のクラッチ(67)が前記第2のシフトエレメント(77)によって開かれており;
前記シフトロッド(74)の前記第2の軸方向位置(P2)では、前記第1のクラッチ(62)が前記第1のシフトエレメント(76)によって開かれ、且つ、前記第2のクラッチ(67)が前記第2のシフトエレメント(77)によって閉じられている、請求項1から5までのいずれか1項記載のトランスミッションアッセンブリ。
said first clutch (62) and said second clutch (67) are operable by only one actuator device (73) having only one actuator drive device (75);
The actuator device (73) is moved from an intermediate position (P0) to a first axial position (P1) and to a second axial position (P2) opposite thereto by the actuator drive device (75). ); a first shift element (76) for operating the first clutch (62); and a first shift element (76) for operating the second clutch (67). a second shift element (77), the first shift element (76) and the second shift element (77) are arranged on the shift rod (74),
In the intermediate position (P0) of the shift rod (74), the first clutch (62) is closed by the first shift element (76), and the second clutch (67) is closed by the first shift element (76). closed by the second shift element (77);
In the first axial position (P1) of the shift rod (74), the first clutch (62) is closed by the first shift element (76) and the second clutch (67) is closed. ) is opened by the second shift element (77);
In the second axial position (P2) of the shift rod (74), the first clutch (62) is opened by the first shift element (76) and the second clutch (67) is opened. 6. Transmission assembly according to claim 1, wherein the second shift element (77) is closed by the second shift element (77) .
前記アクチュエータ装置(73)はばねエレメント(78)を有しており、前記ばねエレメントは、前記第1のシフトエレメント(76)を第1のロッドストッパ(79)に対し、前記第2のシフトエレメント(77)を第2のロッドストッパ(79’)に対し、逆の軸方向(R1,R2)で負荷しており、
前記ばねエレメント(78)は、前記シフトロッド(74)上において前記第1のシフトエレメント(76)と前記第2のシフトエレメント(77)との間に配置されていて、前記第1のシフトエレメント(76)と前記第2のシフトエレメント(77)とを軸方向で互いに離れるように負荷しており、前記ばねエレメント(78)は特に、コイルばねの形態で形成されている、請求項6記載のトランスミッションアッセンブリ。
The actuator device (73) has a spring element (78), which moves the first shift element (76) against the first rod stop (79) and the second shift element (79). (77) is loaded against the second rod stopper (79') in the opposite axial direction (R1, R2),
The spring element (78) is disposed on the shift rod (74) between the first shift element (76) and the second shift element (77), and is arranged between the first shift element (76) and the second shift element (77). (76) and the second shift element (77) are loaded axially apart from each other, and the spring element (78) is in particular formed in the form of a helical spring. transmission assembly.
ハイブリッド駆動装置であって、
内燃機関(37);
電気機械(30);
請求項1からまでのいずれか1項記載のトランスミッションアッセンブリであって、段階式トランスミッション(3)の入力部(10)が前記内燃機関(37)に駆動接続されており、減速トランスミッション(4)の入力部(40)は前記電気機械(30)に駆動接続されている、トランスミッションアッセンブリ、
電気エネルギを蓄えるためのアキュムレータ装置(36);および
前記電気機械(30)、前記内燃機関(37)、シフトクラッチ(12)、ならびに第1および第2のクラッチ(62,67)を制御するための制御ユニット(29)、
を有している、ハイブリッド駆動装置。
A hybrid drive device,
Internal combustion engine (37);
Electric machines (30);
Transmission assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the input (10) of the stepped transmission (3) is drivingly connected to the internal combustion engine (37), and the reduction transmission (4) a transmission assembly, the input (40) of which is drivingly connected to the electric machine (30);
an accumulator device (36) for storing electrical energy; and for controlling the electric machine (30), the internal combustion engine (37), the shift clutch (12), and the first and second clutches (62, 67). a control unit (29),
A hybrid drive system with
請求項記載のハイブリッド駆動装置を制御するための方法であって、
第1のクラッチ(62)を閉じ、第2のクラッチ(67)を開き、
前記第2のクラッチ(67)の開放状態で、内燃機関(37)が電気機械(30)を駆動し、
前記内燃機関(37)から導入された機械エネルギを電気エネルギに変換するために、前記電気機械(30)をジェネレータモードで作動させ、
前記電気エネルギをアキュムレータ装置(36)に蓄える、
ことを特徴とする方法。
A method for controlling a hybrid drive device according to claim 8 , comprising:
Close the first clutch (62), open the second clutch (67),
With the second clutch (67) in an open state, the internal combustion engine (37) drives the electric machine (30);
operating the electric machine (30) in generator mode to convert mechanical energy introduced from the internal combustion engine (37) into electrical energy;
storing said electrical energy in an accumulator device (36);
A method characterized by:
前記第1のクラッチ(62)および前記第2のクラッチ(67)を閉じ、
前記アキュムレータ装置(36)からの電気エネルギを機械エネルギへと変換するために、前記電気機械(30)をモータモードで作動させ、これにより、前記電気機械(30)と前記内燃機関(37)とが共に、重畳トランスミッション(5)を駆動する、請求項記載の方法。
closing the first clutch (62) and the second clutch (67);
In order to convert the electrical energy from the accumulator device (36) into mechanical energy, the electric machine (30) is operated in motor mode, whereby the electric machine (30) and the internal combustion engine (37) 10. The method according to claim 9 , wherein both drive a superimposed transmission (5).
前記第1のクラッチ(62)を閉じ、前記第2のクラッチ(67)を開き、
前記電気機械(30)をモータモードで作動させ、前記電気機械(30)が前記内燃機関(37)を駆動して、前記内燃機関を始動させる、請求項または10記載の方法。
closing the first clutch (62) and opening the second clutch (67);
Method according to claim 9 or 10 , characterized in that the electric machine (30) is operated in motor mode, and the electric machine (30) drives the internal combustion engine (37) to start the internal combustion engine.
前記第1のクラッチ(62)および前記第2のクラッチ(67)を閉じ、シフトクラッチ(12)を開き、
前記電気機械(30)をモータモードで作動させ、この場合、前記電気機械(30)は単独で前記重畳トランスミッション(5)を駆動する、請求項から11までのいずれか1項記載の方法。
closing the first clutch (62) and the second clutch (67) and opening the shift clutch (12);
12. The method according to claim 9 , wherein the electric machine (30) is operated in motor mode, in which case the electric machine ( 30 ) solely drives the superimposed transmission (5).
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