DE69610809T2

DE69610809T2 - Hybrides Antriebssystem

Info

Publication number: DE69610809T2
Application number: DE69610809T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Hata; Ryuji Ibaraki; Seitoku Kubo; Yutaka Taga
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-12-06
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 2001-06-21
Anticipated expiration: 2016-12-06
Also published as: EP0776779A2; JPH09156388A; EP0776779A3; DE69610809D1; JP3168895B2; US5875691A; EP0776779B1

Description

BEZEICHNUNG DER ERFINDUNG

Hybridantriebssystem

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Hybridantriebssystem, das mit zwei Arten von Leistungsquellen, einem Verbrennungsmotor und einem Motorgenerator ausgestattet ist, so daß sie je nach der Anwendungsbedingung eine der Leistungsquellen für sich oder zwei davon zusammen verwenden kann.

Einschlägiger Stand der Technik

Ein Beispiel für ein Hybridantriebssystem des Standes der Technik zur Verwendung in einem Elektroauto oder dergleichen ist in der JP-A-3-121928 offenbart. Bei diesem Hybridantriebssystem sind ein durch Wärmeenergie betriebener Verbrennungsmotor, ein durch die elektrische Energie einer Batterie betriebener Motorgenerator und ein Getriebe zum Umwandeln des vom Verbrennungsmotor oder vom Motorgenerator ausgegebenen Drehmoments in Reihe angeordnet.
Die Antriebswelle des Verbrennungsmotors, d. h. die Kurbelwelle, ist mit der Motorwelle des Motorgenerators verbunden, der mit der Getriebeeingangswelle im Getriebe verbunden ist. Hierbei ist dieses Getriebe mit einer Abtriebswelle ausgestattet, die mit der Getriebeeingangswelle über einen Getriebezug verbunden ist. Je nach dem Fahrzustand des Fahrzeugs wird des weiteren mindestens entweder der Verbrennungsmotor oder der Motorgenerator angesteuert, um ein Ausgangsdrehmoment zu erzeugen. Dieses Ausgangsdrehmoment wird an das Getriebe übertragen und von dem Getriebe umgewandelt, so daß das umgewandelte Drehmoment auf die Räder übertragen werden kann, um dadurch eine Vielfalt von Fahrbetriebsarten zu wählen. Bei dem somit in der genannten Schrift JP-A-3-121928 offenbarten Hybridantriebssystem sind jedoch der Verbrennungsmotor, der Motorgenerator und das Getriebe in Reihe angeordnet. Im Ergebnis sind die Antriebswelle, die Motorwelle und die Getriebeeingangswelle auf der gemeinsamen Achse angeordnet und vergrößern die Gesamtlänge des Hybridantriebssystems in der Axialrichtung. Diese Anordnung führt zu einer Erhöhung des Fahrzeugbodens in der Fahrgastzelle und verursacht Probleme mit schlechter Montageeignung insofern, als der Fahrgastzellenraum eingeengt wird oder die Anordnung der peripheren Einrichtungen eingeschränkt wird.
DE-A1-4113386, WO-A-95/13201 und DE-A1-32 30 121 legen jeweils ein Hybridantriebssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 offen. Ein Hybridantriebssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 2 ist aus der DE-A1-3230121 bekannt.

ABRISS DER ERFINDUNG

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hybridantriebssystem zur Verfügung zu stellen, das mit einer verringerten Gesamtlänge ausgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand von Anspruch 1 oder 2 gelöst.
Ausführungsformen davon sind in jeweiligen Unteransprüchen begrenzt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines Aufbaus einer wesentlichen Hälfte eines Hybridantriebssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht eines Aufbaus einer wesentlichen weiteren Hälfte des Hybridantriebssystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist ein Anordnungsplan einer Getriebeeingangswelle, einer Motorwelle, einer Abtriebswelle und einer Antriebswelle des Hybridantriebssystems der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung von der Wellenendseite her;
Fig. 4 ist eine Tabelle, welche die Steuerungsinhalte in einer Vielfalt von Fahrbetriebsarten eines Fahrzeugs zeigt, auf welches das Hybridantriebssystem der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird;
Fig. 5 ist eine Schnittansicht eines Aufbaus einer wesentlichen Hälfte eines Hybridantriebssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist eine Schnittansicht eines Aufbaus einer wesentlichen Hälfte eines Hybridantriebssystems gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ist eine Schnittansicht eines Aufbaus einer wesentlichen Hälfte eines Hybridantriebssystems gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 ist eine Schnittansicht eines Aufbaus einer wesentlichen weiteren Hälfte des Hybridantriebssystems gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ist ein Diagramm, das einen Hydraulikkreis zur Verwendung im Hybridantriebssystem der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 10 ist ein Anordnungsplan einer Getriebeeingangswelle, einer Motorwelle und einer Abtriebswelle des Hybridantriebssystems der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung von der Wellenendseite her;
Fig. 11 ist eine Schnittansicht einer abgeteilten Hälfte eines Hybridantriebssystems gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 ist eine Schnittansicht der weiteren Hälfte des Hybridantriebssystems gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 ist ein Anordnungsplan einer Getriebeeingangswelle, einer Motorwelle und einer Abtriebswelle des Hybridantriebssystems der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung von der Wellenendseite her;
Fig. 14 ist eine Tabelle, welche sowohl Beispiele für die Fahrbetriebsarten eines Fahrzeugs unter Verwendung des Hybridantriebssystems der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als auch deren Steuerungsinhalte zeigt;
Fig. 15 ist eine Schnittansicht einer abgeteilten Hälfte eines Hybridantriebssystems gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 16 ist eine Schnittansicht der weiteren Hälfte des Hybridantriebssystems gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 17 ist ein Anordnungsplan einer Getriebeeingangswelle, einer Motorwelle und einer Abtriebswelle des Hybridantriebssystems der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung von der Wellenendseite her;
Fig. 18 ist eine Schnittansicht einer abgeteilten Hälfte eines Hybridantriebssystems gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 19 ist eine Schnittansicht der weiteren Hälfte des Hybridantriebssystems gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 20 ist ein Anordnungsplan einer Getriebeeingangswelle, einer Motorwelle und einer Abtriebswelle des Hybridantriebssystems der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung von der Wellenendseite her.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Im nachfolgenden wird die vorliegende Erfindung konkret unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Fig. 1 und 2 sind Schnittansichten eines Hybridantriebssystems gemäß einer ersten Ausführungsform, wobei dieses im wesentlichen in zwei Hälften aufgeteilt ist. Ein Verbrennungsmotor 900 ist mit einer Kurbelwelle 2 versehen, die in einer Axialrichtung B ausgerichtet ist. Diese Kurbelwelle 2 entspricht einer Antriebswelle der vorliegenden Erfindung. Hierbei ist der Verbrennungsmotor 900 nicht mit einem Startermotor ausgestattet. An einem Endabschnitt des Verbrennungsmotors 900 ist ein Getriebe A angebracht. Dieses Getriebe A weist ein hohles Gehäuse 1 mit einer ersten Ummantelung 3 auf, welche an den Verbrennungsmotor 900 anstößt und als Kupplungsgehäuse dient. Das Gehäuse 1 weist des weiteren eine zweite Ummantelung 4 auf, welche in der ersten Ummantelung 3 auf der dem Verbrennungsmotor 900 entgegengesetzten Seite angeordnet ist, und eine Abdeckung 5, welche die Öffnung der zweiten Ummantelung 4, welche der ersten Ummantelung 3 gegenüberliegt, verschließt.
Die erste Ummantelung 3 besteht aus: einem auf der Achse B angeordneten zylindrischen Abschnitt 6; einem gekrümmten Abschnitt 7, der auf einer Endseite des zylindrischen Abschnitts, d. h. auf der Seite der zweiten Ummantelung 4 über seinen gesamten Umfang nach innen gekrümmt ist; und einem Trennwandabschnitt 8, der den Innenumfang des gekrümmten Abschnitts 7 bildet. Einstückig mit dem gekrümmten Abschnitt 7 ist ein gewölbter Abschnitt 66 ausgebildet, der im wesentlichen im rechten Winkel bezüglich der Achse B der Kurbelwelle 2 ausgebaucht ist. Der gewölbte Abschnitt 66 ist an seinem Endabschnitt mittels Schrauben 67 an der Stirnfläche der zweiten Ummantelung 4 angebracht und befestigt.
In der ersten Ummantelung 3 ist eine Hauptkupplung 96 mit dem folgenden Aufbau angeordnet. Am Endabschnitt der Kurbelwelle 2 ist ein scheibenförmiges Schwungrad 9 befestigt, dessen Innenumfang am äußeren Laufring eines Lagers 10 befestigt ist. Im inneren Laufring des Lagers 10 ist ein Dichtungsring 11 befestigt, der mittels Schrauben 12 zusammen mit dem Schwungrad 9 auf der Kurbelwelle 2 angebracht und befestigt ist. Hierbei besteht das Schwungrad 9 aus zwei Scheiben, die konzentrisch angeordnet sind, um eine Dämpferfeder 13 dazwischenliegend anzuordnen.
Auf der Seitenfläche des Schwungrades 9 auf der Seite des Trennwandabschnitts 8 wiederum ist eine ringförmige Kupplungsabdeckung 16 befestigt. An der Kupplungsabdeckung 16 ist konzentrisch eine ringförmige Membranfeder 21 angebracht. Diese Membranfeder 21 ist elastisch und verformbar auf einem Drahtring 24 getragen.
Im Getriebe A wiederum ist eine Getriebeeingangswelle 14 derart entlang der Achse B von der ersten Ummantelung 3 zu der Abdeckung 5 angeordnet, daß ihr eines Ende die Innenseite des Dichtungsrings 11 erreicht. Auf dem Innenumfang des Trennwandabschnitts 8 ist ein Lager 28 befestigt, das die Getriebeeingangswelle 14 drehbar trägt.
Auf der Getriebeeingangswelle 14 ist eine Kupplungsscheibe 15 angebracht, die so angeordnet ist, daß sie der Seitenfläche des Schwungrades 9 gegenüberliegt. Diese Kupplungsscheibe 15 besteht aus: einer mittels Keilverbindung an der Getriebeeingangswelle 14 befestigten Keilnabe 22; einer am Außenumfang der Keilnabe 22 befestigten ringförmigen Prallplatte 22A; und einem auf jeder Seitenfläche der Prallplatte 22A befestigten Kupplungsbelag 23.
Die Kupplungsbeläge 23 sind zwischen dem Schwungrad 9 und der Kupplungsabdeckung 16 angeordnet, und eine Seite des Kupplungsbelags 23, die dem Trennwandabschnitt 8 zugewandt ist, liegt einer ringförmigen Andruckplatte 25 gegenüber. Diese Andruckplatte 25 ist am Außenumfangsabschnitt der Membranfeder 21 mittels Verbindungselementen 26 angebracht. Die Andruckplatte 25 wird durch die elastische Kraft der Membranfeder 21 auf das Schwungrad 9 hin gedrückt. Somit ist die Kupplungsscheibe 15 zwischen der Andruckplatte 25 und dem Schwungrad 9 eingespannt.
Vom Trennwandabschnitt 8 steht auf das Schwungrad 9 hin ein zylindrischer Zylinder 19 vor, in den ein ringförmiger Kolben 20 so eingefügt ist, daß er in der Richtung der Achse B beweglich ist. Dieser Kolben 20 besitzt einen ringförmigen Plattenabschnitt, der sich auf den Innenumfang, d. h. dessen Mitte hin erstreckt. An der Stirnfläche des Plattenabschnitts, welcher der Membranfeder 21 gegenüberliegt, ist ein ringförmiges Ausrücklager 20A angebracht. Der innere Laufring dieses Ausrücklagers 20A steht in der Richtung der Achse B vor und stellt eine Kolbenstange 27 dar. Das Vorderende dieser Kolbenstange 27 stößt an die Seitenfläche der Innenumfangsseite der Membranfeder 21 an.
Am inneren Umfangsende des Trennwandabschnitts 8 ist eine zylindrische Erhebung 17 ausgebildet, die auf der Achse B auf die Kurbelwelle 2 hin vorsteht. Der Außendurchmesser der Erhebung 17 ist auf einen Wert eingestellt, der kleiner als der Innendurchmesser des Plattenabschnitts im Kolben 20 ist. Auf dem Außenumfang der Erhebung 17 ist ein Sprengring 18 aufgesetzt, der das Hubende des Kolbens 20 bestimmt. Im Innenumfang der Erhebung 17 wiederum ist eine Öldichtung 31 eingefügt, welche Flüssigkeitsdichtigkeit zwischen der Erhebung 17 und der Getriebeeingangswelle 14 aufrechterhält.
Die bisher beschriebene Hauptkupplung 96 wird durch Steuern des Öldrucks betätigt, der von der nicht gezeigten Öldruckquelle kommt. Insbesondere wenn der Arbeitsöldruck ihrer Quelle geringer als die elastische Kraft der Membranfeder 21 ist, wird der Kolben 20 auf der Seite des Trennwandabschnitts 8 angehalten, wie in Fig. 1 gezeigt ist, so daß die Membranfeder 21 in der Position der durchgezogenen Linien angehalten wird. Diese elastische Kraft der Membranfeder 21 schiebt die Andruckplatte 25 auf das Schwungrad 9 hin. Dadurch wird die Kupplungsscheibe 15 zwischen der Andruckplatte 25 und dem Schwungrad 9 eingespannt, so daß sie im drehmomentübertragenden Zustand gehalten wird.
Wenn hingegen der Öldruck ihrer Quelle aufgebracht wird und den Kolben 20 auf das Schwungrad 9 hin schiebt, wird die Membranfeder 21 von der Schubkraft der Kolbenstange 27 befreit und verformt sich elastisch, wie durch die gepunkteten Linien gezeigt ist. Daraufhin verschiebt die Außenumfangsseite der Membranfeder 21 die Verbindungselemente 26 auf den Trennwandabschnitt 8 hin, so daß die Andruckplatte 25 vom Schwungrad 9 abrückt. Hierdurch wird die Kupplungsscheibe 15 aus ihrem eingespannten Zustand freigegeben, so daß das Drehmoment der Kurbelwelle 2 nicht auf die Getriebeeingangswelle 14 übertragen wird.
Mit der obenstehend erwähnten Getriebeeingangswelle 14 ist an einer Position, die näher an der Abdeckung 5 liegt als das Lager 28, ein Antriebsrad 29, das dem Eingabeelement der vorliegenden Erfindung entspricht, mittels Keilverbindung verbunden. An der Getriebeeingangswelle 14 in einer Außenumfangsposition, die näher an der Abdeckung 5 liegt als das Antriebsrad 29, ist eine röhrenförmige erste Getriebewelle 30 so eingefügt, daß sie Relativdrehungen zwischen der Getriebeeingangswelle 14 und der ersten Getriebewelle 30 zuläßt. Am Außenumfang der ersten Getriebewelle 30 ist eine zweite Getriebewelle 32 eingefügt, deren Länge in der Richtung der Achse B geringer als die der ersten Getriebewelle 30 ist, so daß die erste Getriebewelle 30 und die zweite Getriebewelle 32 relativ zueinander drehen können. Ein Antriebsrad 33 ist auf dem Außenumfang der ersten Getriebewelle 30 auf der Seite des Antriebsrad 29 ausgebildet. Andererseits ist ein Antriebsrad 34 auf der ersten Getriebewelle 30 auf der Seite der zweiten Getriebewelle 32 ausgebildet. Der Außendurchmesser des Antriebsrades 34 ist so eingestellt, daß er größer als derjenige des Antriebsrades 33 ist.
Die zweite Getriebewelle 32 wiederum ist als Einheit mit einem Antriebsrad 35 auf der Seite des Antriebsrades 34 und mit einem Antriebsrad 36 an ihrem Endabschnitt auf der Seite der Abdeckung 5 ausgestattet. Der Außendurchmesser des Antriebsrades 35 ist so eingestellt, daß er größer als derjenige des Antriebsrades 34 ist. Des weiteren ist der Außendurchmesser des Antriebsrades 36 so eingestellt, daß er größer als derjenige des Antriebsrades 33, jedoch kleiner als derjenige des Antriebsrades 34 ist.
Die Getriebeeingangswelle 14 ist mit einem ersten Kupplungsmechanismus 37 und einem zweiten Kupplungsmechanismus 38 ausgestattet, die an ihrem Endabschnitt auf der Seite der Abdeckung 5 ringförmig ausgebildet sind. Der Außendurchmesser dieses ersten und zweiten Kupplungsmechanismus 37 und 38 ist jeweils so eingestellt, daß er größer als derjenige des Antriebsrades 35 ist. Des weiteren werden die Getriebeeingangswelle 14 und die zweite Getriebewelle 32 durch den ersten Kupplungsmechanismus 37 verbunden/getrennt, während die Getriebeeingangswelle 14 und die erste Getriebewelle 30 durch den zweiten Kupplungsmechanismus 38 verbunden/getrennt werden. Hierbei ist das andere Ende der zweiten Getriebewelle 32 durch ein Lager 65 getragen, das in einer Position angeordnet ist, die näher an der Abdeckung 5 liegt als das Antriebsrad 36.
In der zweiten Ummantelung 4 ist eine Abtriebswelle 39 auf einer zur Achse B parallelen Achse C angeordnet. Ein Lager 40 ist auf der Seitenfläche des Trennwandabschnitts 8 auf der Seite der zweiten Ummantelung 4 befestigt. In dem Abschnitt der zweiten Ummantelung 4, der näher an der Abdeckung 5 liegt, ist wiederum ein Rahmen 41 ausgebildet, der zum Inneren der zweiten Ummantelung 4 hin so ausgebaucht ist, daß er ein Lager 42 trägt. Die Abtriebswelle 39 ist auf ihrer einen Endseite durch das Lager 40 und auf ihrer anderen Endseite durch das Lager 42 gehalten. Auf der Abtriebswelle 39 in der Nähe des Lagers 40 ist ein Endabtriebsrad 43 ausgebildet. Dieses Endabtriebsrad 43 entspricht dem Ausgabeelement der vorliegenden Erfindung und steht in Eingriff mit einem Hohlrad 45 eines Differentials 44, das auf der Außenumfangsseite des Getriebes A angeordnet ist.
Andererseits ist die Abtriebswelle 39 auf ihrem Außenumfang mit einem ersten angetriebenen Zahnrad 46, einem zweiten angetriebenen Zahnrad 47, einem dritten angetriebenen Zahnrad 48 und einem vierten angetriebenen Zahnrad 49 versehen, die in einem vorgegebenen Abstand von der Seite des Endabtriebsrades 43 zum Lager 42 angeordnet sind. Dieses erste, zweite, dritte und vierte angetriebene Zahnrad 46, 47, 48 und 49 sind einzeln so ausgeführt, daß sie mit der Abtriebswelle 39 relativ zur Abtriebswelle 39 drehen. Das erste angetriebene Zahnrad 46 steht in Eingriff mit dem Antriebsrad 33, und das zweite angetriebene Zahnrad 47 steht in Eingriff mit dem Antriebsrad 34. Das dritte angetriebene Zahnrad 48 steht in Eingriff mit dem Antriebsrad 35, und das vierte angetriebene Zahnrad 49 steht in Eingriff mit dem Antriebsrad 36.
Der Außendurchmesser des vierten angetriebenen Zahnrades 49 ist so eingestellt, daß er kleiner als derjenige des ersten angetriebenen Zahnrades 46 ist, und der Außendurchmesser des zweiten angetriebenen Zahnrades 47 ist so eingestellt, daß er kleiner ist als derjenige des vierten Antriebsrad 49. Der Außendurchmesser des dritten angetriebenen Zahnrades 48 ist so eingestellt, daß er kleiner als derjenige des zweiten angetriebenen Zahnrades 47 ist.
Eine erste Synchronisiereinrichtung (bzw. Synchronisierung) 50 ist zwischen dem ersten angetriebenen Zahnrad 46 und dem zweiten angetriebenen Zahnrad 47 auf dem Außenumfang der Abtriebswelle 39 angeordnet. Ein Feststellrad 51 ist mittels Keilverbindung mit dem Außenumfang der Abtriebswelle 39 zwischen dem zweiten angetriebene Zahnrad 47 und dem dritten angetriebene Zahnrad 48 verbunden. Eine zweite Synchronisiereinrichtung 52 ist zwischen dem dritten angetriebenen Zahnrad 48 und dem vierten angetriebenen Zahnrad 49 auf dem Außenumfang der Abtriebswelle 39 angeordnet.
Die erste Synchronisiereinrichtung 50 besitzt den bekannten Aufbau, bestehend aus: einer mittels Keilverbindung mit der Abtriebswelle 39 verbundenen ringförmigen Kupplungsnabe 53; auf den beiden Seiten der Kupplungsnabe 53 angebrachten Synchronringen 54 und 55; und einer auf dem Außenumfang der Kupplungsnabe 53 angebrachten ringförmigen Muffe 56. Wenn die Muffe 56 durch den nicht gezeigten Wählhebel oder Schaltgabel in der Richtung der Achse C verschoben wird, ist des weiteren entweder das erste angetriebene Zahnrad 46 oder das zweite angetriebene Zahnrad 47 mit der Abtriebswelle 39 verbunden.
Die zweite Synchronisiereinrichtung 52 besitzt den bekannten Aufbau bestehend aus: einer mittels Keilverbindung mit der Abtriebswelle 39 verbundenen ringförmigen Kupplungsnabe 59; auf den beiden Seiten der Kupplungsnabe 59 angebrachten Synchronringen 60 und 61; und einer auf dem Außenumfang der Kupplungsnabe 59 angebrachten ringförmigen Muffe 62. Wenn die Muffe 62 durch den nicht gezeigten Wählhebel oder Schaltgabel in der Richtung der Achse C verschoben wird, wird entweder das dritte angetriebene Zahnrad 48 oder das vierte angetriebene Zahnrad 49 mit der Abtriebswelle 39 verbunden. Hierbei kann der Wählhebel oder die Schaltgabel durch das nicht gezeigte Stellglied angetrieben werden.
Unter dem Getriebe A wiederum ist die nicht gezeigte Ölwanne angeordnet. Diese Ölwanne enthält das Öl, das von einer Hydraulikeinheit zum Schmieren bzw. Kühlen des Inneren des Getriebes A zugeführt wird.
An einer Position, die dem Inneren der zweiten Ummantelung 4 zugewandt ist, ist wiederum eine hohle Motorummantelung 69 angeordnet, in der ein Motorgenerator 68 angeordnet ist. Dieser Motorgenerator 68 ist durch Kabel und den Inverter mit der Batterie verbunden, die im Motorraum des Fahrzeugs installiert ist. Der Motorgenerator 68 besitzt eine Leistungsfunktion zum Umwandeln der elektrischen Energie der Batterie in mechanische Energie, um die mechanische Energie dadurch nach außen hin abzugeben. Der Motorgenerator 68 besitzt des weiteren eine Regenerationsfunktion zum Umwandeln der mechanischen Energie von außerhalb, wie das Drehmoment der Kurbelwelle 2 oder die Umdrehungen der Räder, in elektrische Energie, um dadurch die Batterie mit der elektrischen Energie aufzuladen.
Die Motorummantelung 69 besteht aus einem zylindrischen Abschnitt 71 um eine zur Achse B im wesentlichen parallele Achse D, und einem als Einheit mit dem Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts 71 auf der Seite der Abdeckung 5 ausgebildeten Seitenwandabschnitt 72. Eine wesentliche Hälfte des zylindrischen Abschnitts 71 ist so angeordnet, daß sie auf das Innere des Gehäuses 1 zuweist, und die übrige Hälfte liegt zur Außenseite des Gehäuses 1 hin offen.
In dem Abschnitt des zylindrischen Abschnitts 71, der auf das Innere des Gehäuses 1 zuweist, ist ein Abschnitt 99 ausgebildet, der auf die Abdeckung 5 hin vorsteht. Das Lager 65 wird durch den sich erstreckenden Abschnitt 99 und den Rahmen 41 gehalten. Hierbei ist der zylindrische Abschnitt 71 mit einem Kühlmantel 98 versehen, dem das Kühlwasser so zugeführt wird, daß es den Motorgenerator 68 indirekt kühlen kann.
Der Motorgenerator 68 besteht aus einem ringförmigen Rotor 75, der am Außenumfang einer sich entlang der Achse D erstreckenden Motorwelle 74 befestigt ist, und einem um den Rotor 75 angeordneten Stator 77. Eine Mehrzahl von Magneten 75A sind im Außenumfangsabschnitt des Rotors 75 eingebettet, wobei eine Wicklung 76 auf den Stator 77 gewickelt ist. Des weiteren ist ein kleiner Zwischenraum zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Rotors 75 und des Stators 77 gelassen. Im Innenumfang des Seitenwandabschnitts 72 wiederum ist ein Lager 73 befestigt, das eine Endseite des Motors 74 hält.
Die Öffnung der Motorummantelung 69 im Gehäuse 1 ist durch einen Abdeckabschnitt 70 verschlossen. Dieser Abdeckabschnitt 70 besteht aus einem zylindrischen Abschnitt 78 zum Zentrieren der Achse D, und einem Stirnflächenabschnitt 79, der ein Ende des zylindrischen Abschnitts 78 bildet, so daß der Abdeckabschnitt 70 mittels Befestigungsschrauben 80 am offenen Ende des zylindrischen Abschnitts 71 mit dem Außenumfang des zylindrischen Abschnitts 78 befestigt ist. Zwischen dem zylindrischen Abschnitt 78 und dem zylindrischen Abschnitt 71 liegend ist des weiteren die nicht gezeigte ringförmige Dichtung angeordnet, welche die zylindrischen Abschnitte 78 und 71 flüssigkeitsdicht hält.
Im Innenumfang des Stirnflächenabschnitts 79 ist des weiteren ein Lager 81 befestigt, das die weitere Endseite der Motorwelle 74 drehbar trägt. In der Position des Innenumfangs des Stirnflächenabschnitts 79, die näher als das Lager 81 am gewölbten Abschnitt 66 liegt, ist wiederum eine Öldichtung 82 befestigt, welche die Motorwelle 74 und den Stirnflächenabschnitt 79 flüssigkeitsdicht hält. In dem Motorgenerator 68 mit diesem Aufbau wird zwischen dem Rotor 75 und dem Stator 77 durch die Energiezufuhr von der Batterie ein Magnetfeld erzeugt, wodurch die Motorwelle 74 gedreht wird.
Das weitere Ende der Motorwelle 74 durchsetzt den Abdeckabschnitt 70 in der zweiten Ummantelung 4 zum Anbringen eines Zahnrades 83 auf dem vorderen Endabschnitt. Zwischen dem Trennwandabschnitt 8 und dem Abdeckabschnitt 70 der ersten Ummantelung 3 ist weiterhin ein Losrad 84 angeordnet. Das Zahnrad 83 und das Losrad 84 entsprechen dem Getriebemechanismus der vorliegenden Erfindung. Das Losrad 84 steht in Eingriff mit dem Zahnrad 83 und dem Antriebsrad 29. Ein Lager 85 ist auf der Seitenfläche des Trennwandabschnitts 8 auf der Seite der zweiten Ummantelung 4 befestigt, und ein Lager 86 ist auf der anderen Stirnfläche des Abdeckabschnitts 70 entgegengesetzt zum Trennwandabschnitt 8 befestigt. Des weiteren ist die Getriebewelle 87 des Losrads 84 durch diese Lager 85 und 86 gelagert.
Außerhalb der Motorummantelung 69 ist des weiteren ein Resolver 88 angeordnet. Dieser Resolver 88 ist zum Erfassen des Drehwinkels des Motorgenerators 68 vorgesehen. Der Resolver 88 besteht aus einem Ring 90, der mittels Muttern 89 am Endabschnitt der Motorwelle 74 befestigt ist; einem ringförmigen Rotor 91, der am Außenumfang des Rings 90 befestigt ist; und einem Stator 93, der an einer von der Außenfläche des Flansches 72 vorstehenden Halterung 92 befestigt ist. Der Stator 93 ist zusammen mit einer Abdeckung 94 an der Halterung 92 mittels Befestigungsschrauben 95 befestigt. Eine Wicklung 93A ist auf den Stator 93 gewickelt.
Fig. 3 ist ein Anordnungsplan der Getriebeeingangswelle 14, der Abtriebswelle 39, der Motorwelle 74 usw. bei Betrachtung von ihrer axialen Endseite her. In der ersten Ausführungsform wird die querliegende Anordnung angewendet, bei der die einzelnen Achsen B, D und C senkrecht zu der nicht gezeigten Längsrichtung des Fahrzeugs sind; des weiteren ist die Getriebeeingangswelle 14 in der am weitesten vorne liegenden Position des Fahrzeugs angeordnet, und die Abtriebswelle 39 und die Motorwelle 74 sind rückwärtig von der Getriebeeingangswelle 14 angeordnet. Hierbei bezeichnet das Bezugszeichen 97 eine Antriebswelle des Differentials 44.
Als nächstes wird ein Beispiel für die Fahrbetriebsarten des Fahrzeugs, welches das Hybridantriebssystem der ersten Ausführungsform anwendet, unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben. In Fig. 4 geben die Symbole O den eingerückten Zustand an, in dem Drehmoment übertragen wird, und Leerstellen geben den ausgerückten Zustand an, in dem kein Drehmoment übertragen wird. In der Betriebsart 1 wird nur der Verbrennungsmotor 900 als Leistungsquelle verwendet; in der Betriebsart 2 wird nur der Motorgenerator 68 als Leistungsquelle verwendet; und in der Betriebsart 3 werden sowohl der Verbrennungsmotor 900 als auch der Motorgenerator 68 als Leistungsquelle verwendet. In der Betriebsart 1 werden des weiteren ausschließlich die Vorwärtsstufen verwirklicht.
Zuerst einmal wird vor dem Starten des Verbrennungsmotors 900 kein Öldruck erzeugt, so daß die Hauptkupplung 96 eingerückt wird, während der erste Kupplungsmechanismus 37 und der zweite Kupplungsmechanismus 38 ausgerückt sind. Wenn der Motorgenerator 68 vor der Fahrt des Fahrzeugs betrieben wird, wird sein Drehmoment zum Starten des Verbrennungsmotors 900 durch die Getriebeeingangswelle 14 auf die Kurbelwelle 2 übertragen. Infolgedessen benötigt die vorliegende Erfindung keinen Startermotor.
Wenn der erste Gang von Betriebsart 1 gewählt wird, werden die Hauptkupplung 96 und der zweite Kupplungsmechanismus 38 eingerückt, und die Abtriebswelle 39 und das erste angetriebene Zahnrad 46 werden infolge der Tätigkeit der ersten Synchronisiereinrichtung 50 verbunden. Hierdurch wird die Leistung des Verbrennungsmotors 900 verlangsamt und über die Kurbelwelle 2, die Getriebeeingangswelle 14, die erste Getriebewelle 30, das Antriebsrad 33 und das erste angetriebene Zahnrad 46 auf die Abtriebswelle 39 und daraufhin an das Differential 44 übertragen.
Wenn hingegen der zweite Vorwärtsgang gewählt wird, werden die Hauptkupplung 96 und der erste Kupplungsmechanismus 37 eingerückt, und die Abtriebswelle 39 und das vierte angetriebene Zahnrad 49 werden infolge der Tätigkeit der zweiten Synchronisiereinrichtung 52 verbunden. Im Ergebnis wird die Leistung des Verbrennungsmotors 900 verlangsamt und über die Kurbelwelle 2, die Getriebeeingangswelle 14, die zweite Getriebewelle 32, das Antriebsrad 36 und das vierte angetriebene Zahnrad 49 auf die Abtriebswelle 39 und dann auf das Differential 44 übertragen.
Wenn der dritte Vorwärtsgang gewählt wird, werden des weiteren die Hauptkupplung 96 und der zweite Kupplungsmechanismus 38 eingerückt, und die Abtriebswelle 39 und das zweite angetriebene Zahnrad 47 infolge der Tätigkeit der ersten Synchronisiereinrichtung 50 verbunden. Im Resultat wird das Drehmoment des Verbrennungsmotors 900 über die Kurbelwelle 2, die Getriebeeingangswelle 14, die erste Getriebewelle 30, das Antriebsrad 34 und das zweite angetriebene Zahnrad 47 auf die Abtriebswelle 39 und daraufhin an das Differential 44 übertragen.
Wenn der vierte Vorwärtsgang gewählt wird, werden des weiteren die Hauptkupplung 96 und der erste Kupplungsmechanismus 37 verbunden, und die Abtriebswelle 39 und das dritte angetriebene Zahnrad 48 werden durch die Tätigkeit der zweiten Synchronisiereinrichtung 52 verbunden. Im Resultat wird das Drehmoment des Verbrennungsmotors 900 beschleunigt und über die Kurbelwelle 2, die Getriebeeingangswelle 14, die zweite Getriebewelle 32, das Antriebsrad 35 und das dritte angetriebene Zahnrad 48 auf die Abtriebswelle 39 und daraufhin an das Differential 44 übertragen.
Bei der Steuerung von Betriebsart 2 wird der Kolben 20 in der Darstellung von Fig. 1 durch den Öldruck nach rechts betätigt, um die Hauptkupplung 96 auszurücken. Wenn die Rückwärtsstufe (R) in Betriebsart 2 gewählt wird, wird der zweite Kupplungsmechanismus 38 eingerückt, und die Abtriebswelle 39 und das erste angetriebene Zahnrad 46 werden durch die Tätigkeit der ersten Synchronisiereinrichtung 50 verbunden. Im Ergebnis wird die Motorwelle 74 durch Energiezufuhr zum Motorgenerator 68 gedreht, so daß ihre Leistung über das Zahnrad 83, das Losrad 84, die Getriebeeingangswelle 14, die erste Getriebewelle 30, das Antriebsrad 33 und das erste angetriebene Zahnrad 46 auf die Abtriebswelle 39 und daraufhin an das Differential 44 übertragen wird. In diesem Fall ist es ganz selbstverständlich, daß die Drehrichtung der Motorwelle 74 von derjenigen zum Starten des Verbrennungsmotors 900 umgekehrt wird, so daß die Drehrichtung der Abtriebswelle 39 von derjenigen der Vorwärtsstufen umgekehrt ist.
Wenn der erste Vorwärtsgang in Betriebsart 2 gewählt wird, wird der zweite Kupplungsmechanismus 38 eingerückt, und die Abtriebswelle 39 und das erste angetriebene Zahnrad 46 werden infolge der Tätigkeit der ersten Synchronisiereinrichtung 50 verbunden. Daraufhin wird der Motorgenerator 68 in der Richtung gedreht, die entgegengesetzt zu derjenigen in der Rückwärtsstufe ist, so daß seine Leistung verlangsamt wird und über das Losrad 84, die Getriebeeingangswelle 14, die erste Getriebewelle 30, das Antriebsrad 33 und das erste angetriebene Zahnrad 46 auf die Abtriebswelle 39 und weiter an das Differential 44 übertragen wird.
Wenn der zweite Vorwärtsgang in Betriebsart 2 gewählt wird, wird der erste Kupplungsmechanismus 37 eingerückt, und die Abtriebswelle 39 und das vierte angetriebene Zahnrad 49 werden infolge der Tätigkeit der zweiten Synchronisiereinrichtung 52 verbunden. Im Ergebnis wird die Leistung des Motorgenerators 68 verlangsamt und über das Losrad 84, die Getriebeeingangswelle 14, die zweite Getriebewelle 32, das Antriebsrad 36 und das vierte angetriebene Zahnrad 49 auf die Abtriebswelle 39 und weiterhin an das Differential 44 übertragen.
Wenn der dritte Vorwärtsgang in Betriebsart 2 gewählt wird, wird der zweite Kupplungsmechanismus 38 eingerückt, und die Abtriebswelle 39 und das zweite angetriebene Zahnrad 47 werden infolge der Tätigkeit der ersten Synchronisiereinrichtung 50 verbunden. Im Ergebnis wird die Leistung des Motorgenerators 68 über das Losrad 84, die Getriebeeingangswelle 14, die erste Getriebewelle 30, das Antriebsrad 34 und das zweite angetriebene Zahnrad 47 auf die Abtriebswelle 39 und weiterhin an das Differential 44 übertragen.
Wenn der vierte Vorwärtsgang in Betriebsart 2 gewählt wird, wird des weiteren der erste Kupplungsmechanismus 37 eingerückt, und die Abtriebswelle 39 und das dritte angetriebene Zahnrad 48 werden durch die Tätigkeit der zweiten Synchronisiereinrichtung 52 verbunden. Im Ergebnis wird das Drehmoment des Motorgenerators 68 beschleunigt und über das Losrad 84, die Getriebeeingangswelle 14, die zweite Getriebewelle 32, das Antriebsrad 35 und das dritte angetriebene Zahnrad 48 auf die Abtriebswelle 39 und weiterhin an das Differential 44 übertragen.
Wenn hingegen der Parkbereich (P) oder der neutrale Bereich (N) in Betriebsart 3 gewählt wird, wird nur die Hauptkupplung 96 eingerückt, so daß der Motorgenerator 68 gedreht wird und als Generator arbeitet. Die hierdurch erzeugte elektrische Leistung wird in der Batterie gespeichert. Kurz gesagt wird eine Regenerierung durchgeführt. Die gespeicherte elektrische Leistung wirkt als Leistungsquelle, wenn der Motorgenerator 68 und der Verbrennungsmotor 900 zusammen verwendet werden und wenn nur der Motorgenerator 68 verwendet wird.
Im Parkbereich jedoch treten das Feststellrad 51 und ein drehungsregulierendes Element, das im Getriebe A vorgesehen ist, wie etwa die nicht gezeigte Parksperrenstange in Eingriff und sperren dadurch die Abtriebswelle 39, so daß der angehaltene Zustand des Fahrzeugs beibehalten wird. In dieser Betriebsart 3 sind die aktiven Zustände der einzelnen Kupplungen und Synchronisiereinrichtungen für den ersten bis vierten Vorwärtsgangs identisch mit denjenigen im ersten bis vierten Vorwärtsgang in Betriebsart 1, jedoch mit dem Unterschied, daß die Leistung des Verbrennungsmotors 900 und die Leistung des Motorgenerators 68 zusammen verwendet werden.
In dem Hybridantriebssystem der bisher beschriebenen ersten Ausführungsform sind das Getriebe A und der Motorgenerator 68 parallel in solchen Positionen angeordnet, daß die Getriebeeingangswelle 14, die Abtriebswelle 39 und die Motorwelle 74 parallel zueinander stehen. Im Ergebnis kann die Gesamtlänge, die vom Verbrennungsmotor 900, dem Getriebe A und dem Motorgenerator 68 in der Richtung der einzelnen Achsen B, C und D des Hybridantriebssystems eingenommen wird, verringert und die Gesamtlänge der Anlage verkürzt werden. Somit werden Effekte dahingehend erzielt, daß die Montageeignung des Fahrzeugs und die Anordnung der peripheren Vorrichtungen weniger eingeschränkt sind, und daß der Fahrzeugboden flacher ausgeführt sein kann, um die Unterbringung der Fahrgastzelle zu verbessern.
Bei der ersten Ausführungsform sind des weiteren das Antriebsrad 29, das Zahnrad 83, das Losrad 84 und das Endabtriebsrad 43 bei Betrachtung in der Richtung der einzelnen Achsen B, C und D in der gleichen Position angeordnet. Im Ergebnis ist der Bereich für die Anordnung der einzelnen Zahnräder in der Richtung der einzelnen Achsen B, C und D schmäler, wodurch die Gesamtlänge des Hybridantriebssystems in der Axialrichtung weiter verkürzt wird.
In der ersten Ausführungsform wird des weiteren die Motorummantelung 69 durch die Öldichtung 82 und die nicht gezeigte Dichtung flüssigkeitsdicht gehalten, so daß das Öl im Gehäuse 1 vom Inneren der Motorummantelung 69 abgehalten wird. Im Ergebnis wird die Stärke des Magnetfelds, das in dem kleinen Zwischenraum zwischen dem Rotor 75 und dem Stator 77 aufgebaut werden soll, beibehalten. Darüber hinaus weist die Motorwelle 74 keinen Antriebsverlust auf, so daß sie über einen langen Zeitraum stabile Leistungsmerkmale erzielen kann.
In der ersten Ausführungsform ist des weiteren die Motorummantelung 69, die den Motorgenerator 68 aufnimmt, in den Zwischenräumen angeordnet, die zwischen dem ersten Kupplungsmechanismus 37 und dem zweiten Kupplungsmechanismus 38 sowie zwischen dem Zahnrad 83 und dem Losrad 84 gebildet sind. Somit kann der Motorgenerator 68 so nahe wie möglich an die Getriebeeingangswelle 14 herangebracht werden. Im Ergebnis wird der Achsenzwischenabstand zwischen der Getriebeeingangswelle 14 und der Motorwelle 74 verkürzt und die Gesamtgröße des Hybridantriebssystems in der Richtung senkrecht zur Axialrichtung ebenfalls verringert.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht des Aufbaus einer wesentlichen Hälfte eines Hybridantriebssystems einer zweiten Ausführungsform auf der Seite des Verbrennungsmotors 900. Bei dieser Ausführungsform ist zwischen dem Lager 28 der Getriebeeingangswelle 14 und der ersten Getriebewelle 30 ein Kettenrad 29A angeordnet, das dem Eingabeelement der vorliegenden Erfindung entspricht.
An dem Endabschnitt der Motorwelle 74 auf der Seite der zweiten Ummantelung 4 wiederum ist ein Kettenrad 83A angebracht, das dem Eingabeelement oder dem Getriebemechanismus der vorliegenden Erfindung entspricht. Zwischen dem Kettenrad 29A und dem Kettenrad 83A ist des weiteren eine geräuschlose Kette 84A gespannt, die dem Eingabeelement oder dem Getriebemechanismus oder auch dem Drehelement der vorliegenden Erfindung entspricht.
Auf der Innenfläche des gewölbten Abschnitts 66 in der Nähe des Kettenrad 83A sind weiteren Rippen 66A ausgebildet, die auf die Schrauben 80 hin geneigt sind. Diese Rippen 66A entsprechen dem Führungselement der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung weist die Konstruktionen nicht auf, die dem Antriebsrad 29, dem Zahnrad 83, dem Losrad 84 und den Lagern 85 und 86 der ersten Ausführungsform entsprechen, ist jedoch identisch mit den übrigen Konstruktionen der ersten Ausführungsform.
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, daß die Übertragung von Drehmoment zwischen der Getriebeeingangswelle 14 und der Motorwelle 74 durch die Drehung des Kettenrads 29A und 83A und den Umlauf der Kette 84A bewirkt wird. Die übrigen Drehmomentübertragungen und die Steuerungsinhalte in den einzelnen Fahrbetriebsarten sind bei Anwendung auf das Fahrzeug ähnlich denjenigen der ersten Ausführungsform.
Auch mit der obenstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform können Effekte erzielt werden, die denjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich sind. Bei der zweiten Ausführungsform sind darüber hinaus das Kettenrad 29A, das Kettenrad 83A, die geräuschlose Kette 84A und das Endabtriebsrad 43 bei Betrachtung in der Richtung der einzelnen Achsen B, C und D in der gleichen Position angeordnet. Im Ergebnis ist der Bereich zum Anordnen der einzelnen Bauelemente in der Richtung der einzelnen Achsen schmäler, wodurch der Bereich zum Anordnen des Hybridantriebssystems in der Axialrichtung weiter verkürzt wird.
Bei der zweiten Ausführungsform ist des weiteren die Motorummantelung 69, die den Motorgenerator 68 aufnimmt, in den Zwischenräumen angeordnet, die zwischen dem ersten Kupplungsmechanismus 37 und dem zweiten Kupplungsmechanismus 38 sowie zwischen dem Kettenrad 83A und der geräuschlosen Kette 84A gebildet sind. Im Ergebnis kann der Motorgenerator 68 so nahe wie möglich an die Getriebeeingangswelle 14 herangeführt werden. Des weiteren kann der Effekt erzielt werden, daß der Zwischenachsenabstand zwischen der Getriebeeingangswelle.14 und der Motorwelle 74 verkürzt ist, so daß der Bereich zum Anordnen des Hybridantriebssystems insgesamt in der Richtung senkrecht zur Axialrichtung schmäler ist.
In der zweiten Ausführungsform wird des weiteren beim umlaufenden Antreiben der Kette 84A das Öl im Getriebe A durch die Kette 84A abgeschleudert und dem Motorgenerator 68 zugeführt, um einen Temperaturanstieg im Motorgenerator 68 zu unterdrücken. Im Ergebnis wird ein Effekt erzielt, daß der Wirksamkeitsgrad des Antriebs des Motorgenerators 68 über einen langen Zeitraum auf einem zufriedenstellenden Niveau gehalten werden kann. Hierbei wird das abgeschleuderte Öl entlang der Formgebung der Rippen 66A auf den Abdeckabschnitt 70 hin gerichtet, so daß es präzise dem Abdeckabschnitt 70 zugeführt wird und die Temperaturabsenkungsfunktion weiter verbessert.
Fig. 6 ist eine Schnittansicht des Aufbaus einer wesentlichen Hälfte eines Hybridantriebssystems gemäß einer dritten Ausführungsform. Die erste Getriebewelle 30, die um den Außenumfang der Getriebeeingangswelle 14 angeordnet ist, ist als Einheit mit Antriebsrädern 33A und 34A mit unterschiedlichen Außendurchmessern entlang der Richtung der Achse B versehen. Andererseits ist die zweite Getriebewelle 32, die um den Außenumfang der ersten Getriebewelle 30 angeordnet ist, mit Antriebsrädern 35A und 36A mit unterschiedlichen Außendurchmessern entlang der Richtung der Achse B versehen.
Von diesen Antriebsrädern 33A, 34A, 35A und 36A weist das Antriebsrad 33A den größten Außendurchmesser auf, während das Antriebsrad 34A den kleinsten Außendurchmesser aufweist. Der Außendurchmesser des Antriebsrades 36A ist so eingestellt, daß er kleiner als der des Antriebsrades 33A, aber größer als der des Antriebsrades 35A ist. Der Außendurchmesser des Antriebsrades 35A ist so eingestellt, daß er größer als der des Antriebsrades 34A ist.
Des weiteren sind die zwei höherrangigeren Zahnräder mit den größeren Außendurchmessern, d. h. das Antriebsrad 33A und das Antriebsrad 36A, an den zwei Enden in der Axialrichtung B angeordnet, und die Antriebsräder 34A und 35A sind zwischen dem Antriebsrad 33A und dem Antriebsrad 36A angeordnet. Diese Anordnung kann zwischen dem Antriebsrad 33A und dem Antriebsrad 36A einen radialen Zwischenraum zum Anordnen eines Abschnitts der Motorummantelung 69 für die Aufnahme des Motorgenerators 68 begrenzen.
An der Abtriebswelle 39 wiederum sind in der Axialrichtung C angeordnet: ein mit dem Antriebsrad 33A in Eingriff stehendes erstes angetriebenes Zahnrad 46A; ein mit dem Antriebsrad 34A in Eingriff stehendes zweites angetriebenes Zahnrad 47A; ein mit dem Antriebsrad 35A in Eingriff stehendes drittes Antriebsrad 48A; und ein mit dem Antriebsrad 36A in Eingriff stehendes viertes angetriebenes Zahnrad 49A. Das zweite angetriebene Zahnrad 47A weist den größten Außendurchmesser auf, während das erste angetriebene Zahnrad 46A den kleinsten Außendurchmesser aufweist. Der Außendurchmesser des dritten angetriebenen Zahnrades 48A ist so eingestellt, daß er kleiner ist als derjenige des zweiten angetriebenen Zahnrades 47A, aber größer als derjenige des vierten angetriebenen Zahnrades 49A. Die übrigen Konstruktionen sind ähnlich denjenigen der ersten Ausführungsform.
Es werden nun die Fahrbetriebsarten des Fahrzeugs beschrieben, auf welche die dritte Ausführungsform angewendet wird. Wenn der erste Gang der Vorwärtsstufen gewählt wird, wird der zweite Kupplungsmechanismus 38 eingerückt, und das zweite angetriebene Zahnrad 47A und die Abtriebswelle 39 werden durch die erste Synchronisiereinrichtung 50 zum Übertragen des Drehmoments verbunden. Wenn hingegen der zweite Gang der Vorwärtsstufen gewählt wird, wird der erste Kupplungsmechanismus 37 eingerückt, und das dritte Antriebsrad 48A und die Abtriebswelle 39 werden durch die zweite Synchronisiereinrichtung 52 zum Übertragen des Drehmoments verbunden. Wenn des weiteren der dritte Gang der Vorwärtsstufen gewählt wird, wird der erste Kupplungsmechanismus 37 eingerückt, und das vierte angetriebene Zahnrad 49A und die Abtriebswelle 39 werden durch die zweite Synchronisiereinrichtung 52 zum Übertragen des Drehmoments verbunden. Wenn darüber hinaus der vierte Gang der Vorwärtsstufen gewählt wird, wird der zweite Kupplungsmechanismus 38 eingerückt, und das erste angetriebene Zahnrad 46A und die Abtriebswelle 39 werden durch die erste Synchronisiereinrichtung 50 zum Übertragen des Drehmoments verbunden. Diese Steuerungsinhalte werden sowohl auf den Fall angewendet, in dem entweder der Verbrennungsmotor 900 oder der Motorgenerator 68 verwendet wird, als auch auf den Fall, in dem der Verbrennungsmotor 900 und der Motorgenerator 68 zusammen verwendet werden.
Durch das Hybridantriebssystem der obenstehend beschriebenen dritten Ausführungsform werden ebenfalls Effekt erzielt, die denjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich sind. In der dritten Ausführungsform sind des weiteren die beiden höherrangigeren Antriebsräder 33A und 36A mit den größeren Außendurchmessern an den zwei Enden in der Axialrichtung B angeordnet. Diese Anordnung bildet zwischen den Antriebsrädern 33A und 36A den radialen Zwischenraum, der einen Abschnitt der Motorummantelung 69 aufnehmen kann. Im Ergebnis können das Getriebe A und der Motorgenerator 68 näher zueinander angeordnet und der Zwischenachsenabstand zwischen der Getriebeeingangswelle 14 und der Motorwelle 74 weiter verkürzt werden.
Fig. 7 und 8 sind Querschnitte, die ein Hybridantriebssystem einer vierten Ausführungsform in geteilter Form zeigen. Das Hybridantriebssystem gemäß der Darstellung ist mit einem Getriebe E ausgestattet, das rückwärtig vom Verbrennungsmotor 900 angeordnet ist, und einem Motorgenerator 101, der parallel zum Getriebe E angeordnet ist. Dieses Getriebe E weist ein hohles Gehäuse 100 auf, wobei eine erste Ummantelung 102 oder das Kupplungsgehäuse an den Verbrennungsmotor 900 anstößt. Das Gehäuse 100 weist des weiteren eine zweite Ummantelung 104 auf, die mittels Schrauben 103 an der ersten Ummantelung 102 befestigt ist, und eine Abdeckung 106, die an der Öffnung der zweiten Ummantelung 104 befestigt ist.
Die erste Ummantelung 102 besteht aus einem zylindrischen Abschnitt 107, der eine Achse F zentriert, und einem im Innenumfang des zylindrischen Abschnitts 107 angeordneten Trennwandabschnitt 108. Einstückig mit der ersten Ummantelung 102 ist ein gewölbter Abschnitt 109 ausgebildet, der radial nach außen im wesentlichen im rechten Winkel mit der Achse F gewölbt ist.
Eine Kurbelwelle 110 oder die Antriebswelle des Verbrennungsmotors 900 fluchtet mit der Achse F, und ein scheibenförmiges Schwungrad 111 ist an der Kurbelwelle 110 befestigt. Das Schwungrad 111 ist in der ersten Ummantelung 102 angeordnet, und ein ringförmiges Element 112 ist an der Seitenfläche des Schwungrades 111 auf der Seite der Trennwand 108 befestigt.
In der zweiten Ummantelung 104 ist eine Motorummantelung 105 angeordnet, die den Motorgenerator 101 aufnimmt. Diese Motorummantelung 105 besteht aus einem zylindrischen Abschnitt 113, der die Achse F zentriert, und einem im zylindrischen Abschnitt 113 am inneren Umfangsende auf der Seite der Abdeckung 106 ausgebildeten Stirnflächenabschnitt 114. Der zylindrische Abschnitt 113 und die Abdeckung 106 sind mittels Befestigungsschrauben 115 befestigt. Der zylindrische Abschnitt 113 ist mit einem Kühlmantel 116 ausgestattet, dem Kühlwasser zugeführt wird, so daß er den Motorgenerator 101 indirekt kühlen kann.
Der Motorgenerator 101 besteht aus einem ringförmigen Rotor 118, der am Außenumfang einer entlang der Achse F angeordneten Motorwelle 117 befestigt ist, und einem um den Rotor 118 angeordneten Stator 119. Eine Magnetspule 120 ist im Außenumfangsabschnitt des Rotor 118 angebracht, und eine Wicklung 121 ist auf den Stator 119 gewickelt. Ein kleiner Zwischenraum ist zwischen den gegenüberliegenden Stirnflächen des Rotor 118 und des Stators 119 ausgebildet. Im Innenumfang des Stirnflächenabschnitts 114 ist ein Lager 122 befestigt, das eine Endseite der Motorwelle 117 trägt. Am Innenumfang des Stirnflächenabschnitts 114 ist eine Öldichtung 143 befestigt, die den Stirnflächenabschnitt 114 und die Motorwelle 117 flüssigkeitsdicht hält.
In der Motorummantelung 105 in der Nähe des Stirnflächenabschnitts 114 wiederum ist ein Resolver 127 angeordnet. Dieser Resolver 127 ist dazu vorgesehen, den Drehwinkel des Motorgenerators 101 zu erfassen. Der Resolver 127 besteht aus einem an der Motorwelle 117 befestigten Ring 128, einem am Außenumfang des Rings 128 befestigten ringförmigen Rotor 129, und einem in der Innenfläche des Stirnflächenabschnitts 114 befestigten Stator 130. Der Stator 130 ist mittels Schrauben 131 an dem Flansch 114 befestigt. Eine Wicklung 131 ist auf den Stator 130 gewickelt.
Der Endabschnitt der Motorummantelung 105 auf der Seite des Trennwandabschnitts 108 ist durch einen ringförmigen Abdeckabschnitt 123 verschlossen. Der Außenumfang des Abdeckabschnitts 123 ist an der Stirnfläche des zylindrischen Abschnitts 113 mittels Befestigungsschrauben 124 befestigt, und die Motorwelle 117 ist im wesentlichen mittig durch ein Lager 125 gehalten, das in den Innenumfang des Abdeckabschnitts 123 eingefügt ist. Zwischen dem zylindrischen Abschnitt 113 und dem Abdeckabschnitt 123 ist die nicht gezeigte ringförmige Dichtung eingefügt, die den zylindrischen Abschnitt 113 und den Abdeckabschnitt 123 flüssigkeitsdicht hält. Im Innenumfang des Abdeckabschnitts 123 wiederum ist eine Öldichtung 144 befestigt, die den Abdeckabschnitt 123 und die Motorwelle 117 flüssigkeitsdicht hält.
Die erwähnte Motorwelle 117 erstreckt sich durch den Abdeckabschnitt 123 und den Trennwandabschnitt 108 in die erste Ummantelung 102. An der Motorwelle 117 zwischen dem Trennwandabschnitt 108 und dem Abdeckabschnitt 123 ist ein Zahnrad 126 eingefügt, das dem Eingabeelement oder dem Getriebemechanismus der vorliegenden Erfindung ent- spricht. Am Endabschnitt der Motorwelle 117 auf der Seite der Motorummantelung 102 wiederum ist eine Hauptkupplung 132 angebracht. Diese Hauptkupplung 132 besteht aus einer Kupplungsnabe 133, die mittels einer Keilverbindung mit dem Außenumfang der Motorwelle 117 verbunden ist; einer am Außenumfang der Kupplungsnabe 133 befestigten ringförmigen Prallplatte 134; und einem auf jeder der beiden Seitenflächen der Prallplatte 134 befestigten Kupplungsbelag 135.
Die Hauptkupplung 132 wiederum besteht aus einer ringförmigen Andruckplatte 136, die so angeordnet ist, daß sie der Seitenfläche der Kupplungsbelag 135 auf der Seite des Schwungrades 111 gegenüberliegt, und einer Membranfeder 137 zum Andrücken der Andruckplatte 136 auf das ringförmige Element 112 hin. Die Membranfeder 137 wird durch einen Drahtring 138, der wiederum an der Andruckplatte 136 mittels eines Stiftes 139 befestigt ist, in Anlage gegen die Andruckplatte 136 gehalten. Eine scheibenförmige Andruckplatte 140 ist zwischen der Membranfeder 137 und der Kupplungsnabe 133 angeordnet. Am Innenumfang des Trennwandabschnitts 108 ist eine Öldichtung 145 befestigt, die den Trennwandabschnitt 108 und die Motorwelle 117 flüssigkeitsdicht hält.
In der Motorwelle 117 ist eine Axialbohrung 141 gebildet, die entlang der Achse F durch sie hindurch verläuft. Eine Ausrückspindel 142 ist so in die Axialbohrung 141 eingefügt, daß sie entlang der Achse F beweglich ist. Auf der Achse F in der Innenfläche der Abdeckung 106 ist ein zylindrischer Führungsabschnitt 146 vorgesehen, der auf die Motorwelle 117 hin vorsteht und einen Ölkanal 147 aufweist.
Der Führungsabschnitt 146 wiederum ist mit einem Kolben 148 ausgestattet, der in einer gebogenen Form ausgebildet ist und sich in der Richtung der Achse F bewegt. Dieser Kolben 148 besteht aus einem scheibenförmigen Außenumfangsabschnitt und einem mit Boden versehenen zylindrischen Innenumfangsabschnitt, der als Einheit mit dem Innenumfang des Außenumfangsabschnitts ausgebildet ist. Der Innenumfangsabschnitt ist in den Außenumfang des Führungsabschnitts 146 eingefügt. Eine Druckkammer 149 ist flüssigkeitsdicht zwischen dem Außenumfangsabschnitt des Kolbens 148 und der Abdeckung 106 ausgebildet, und der Ölkanal 147 steht mit der Druckkammer 149 in Verbindung. Dieser Ölkanal 147 wiederum steht mit der nicht gezeigten Hydraulikvorrichtung in Verbindung.
Wenn in der auf diese Weise aufgebauten Hauptkupplung 132 der Öldruck in der Druckkammer 149 schwächer als die elastische Kraft der Membranfeder 137 ist, drückt diese elastische Kraft die Andruckplatte 136 auf das ringförmige Element 112 hin. Daraufhin wird der Kupplungsbelag 135 eingespannt, so daß er mit der Andruckplatte 136 und dem ringförmigen Element 112 eingreift. Im Ergebnis wird das Drehmoment der Kurbelwelle 110 auf die Motorwelle 117 übertragen.
Wenn hingegen der Druck der Druckkammer 149 stärker als die elastische Kraft der Membranfeder 137 ist, bewegt sich der Kolben 148 auf die Motorwelle 117 hin und drückt die Ausrückspindel 142 in der Darstellung der Fig. 7 und 8 nach rechts. Im Ergebnis wird diese Schubkraft über die Andruckplatte 140 auf die Membranfeder 137 aufgebracht, so daß sich diese Feder 137 bei Anlage gegen das Schwungrad 111 elastisch verformt. Daraufhin wird die Andruckplatte 136 durch die Membranfeder 137 auf die Kurbelwelle 110 hin bewegt. Im Ergebnis wird der Kupplungsbelag 135 von zwischen der Andruckplatte 136 und dem ringförmige Element 112 ausgerückt, so daß das Drehmoment der Kurbelwelle nicht auf die Motorwelle 117 übertragen wird.
In der zweiten Ummantelung 104 ist eine Getriebeeingangswelle 150 angeordnet, die sich entlang einer zur Achse F parallelen Achse G erstreckt. Eine Endseite der Getriebeeingangswelle 150 ist von einem Lager 151 getragen, das auf der Innenseite des gewölbten Abschnitts 109 angebracht ist, jedoch seine andere Endseite erstreckt sich bis in die Nähe der Abdeckung 106.
Ein Antriebsrad 152 ist mittels Keilverbindung mit der Getriebeeingangswelle 150 auf der Seite des Lager 151 verbunden, und eine röhrenförmige erste Getriebewelle 153 ist an der Getriebeeingangswelle 150 auf der Seite des Antriebsrades 152 eingefügt. Hierbei stehen das Antriebsrad 152 und das Zahnrad 126 mit einem Losrad 167 in Eingriff. Das Antriebsrad 152 entspricht einem Abschnitt des Eingabeelements oder des Getriebemechanismus der vorliegenden Erfindung, und das Losrad 167 entspricht dem Getriebemechanismus der vorliegenden Erfindung. Eine Getriebewelle 168 des Losrads 167 wird von einem am Trennwandabschnitt 108 befestigten Lager 169 und von einem am Abdeckabschnitt 123 befestigten Lager 170 getragen. Das Losrad 167 und das Antriebsrad 152 sind in der Axialrichtung in der gleichen Position wie das Zahnrad 126 angeordnet.
Die Getriebeeingangswelle 150 und die erste Getriebewelle 153 sind relativ zueinander drehbar ausgeführt. Am Außenumfang der ersten Getriebewelle 153 ist eine zweite Getriebewelle 154 eingefügt, die in der Richtung der Axialrichtung G kürzer als die erste Getriebewelle 153 ist. Die erste Getriebewelle 153 und die zweite Getriebewelle 154 sind relativ zueinander drehbar ausgeführt. Ein Antriebsrad 155 ist auf dem Außenumfang der ersten Getriebewelle 153 auf der Seite des Antriebsrades 152 ausgebildet. Ein Antriebsrad 156 ist auf der ersten Getriebewelle 153 auf der Seite der zweiten Getriebewelle 154 ausgebildet. Der Außendurchmesser des Antriebsrades 156 ist so eingestellt, daß er größer als derjenige des Antriebsrades 155 ist.
Des weiteren ist ein Antriebsrad 157 auf der zweiten Getriebewelle 154 auf der Seite des Antriebsrades 156 ausgebildet, und ein Antriebsrad 158 ist auf der zweiten Getriebewelle 154 auf der Seite der Abdeckung 106 ausgebildet. Der Außendurchmesser des Antriebsrades 157 ist so eingestellt, daß er größer als derjenige des Antriebsrades 156 ist. Des weiteren ist der Außendurchmesser des Antriebsrades 158 so eingestellt, daß er größer als derjenige des Antriebsrades 155, aber kleiner als derjenige des Antriebsrades 156 ist. Hierbei ist ein gewölbter Abschnitt 159 als Einheit mit dem zylindrischen Abschnitt 113 der obenstehend genannten Ummantelung 105 auf der Seite der zweite Getriebewelle 154 ausgebildet, so daß die zweite Getriebewelle 154 von einem Lager 160 getragen wird, das an dem gewölbten Abschnitt 159 befestigt ist.
An der Getriebeeingangswelle 150 in der Nähe der Abdeckung 106 sind ein erster Kupplungsmechanismus 161 und ein zweiter Kupplungsmechanismus 162 angeordnet, die ringförmig auf der Achse G ausgebildet sind. Der Außendurchmesser dieses ersten und zweiten Kupplungsmechanismus 161 und 162 ist jeweils so eingestellt, daß er größer als derjenige des Antriebsrades 157 ist. Somit werden die Getriebeeingangswelle 150 und die zweite Getriebewelle 154 durch den ersten Kupplungsmechanismus 161 verbunden/getrennt, und die Getriebeeingangswelle 150 und die erste Getriebewelle 153 werden durch den zweiten Kupplungsmechanismus 162 verbunden/getrennt. Hierbei ist eine wesentliche Hälfte der obenstehend erwähnten Motorummantelung 105 in dem Zwischenraum angeordnet, der zwischen dem Zahnrad 126 und dem Losrad 167 und dem ersten Kupplungsmechanismus 161 begrenzt ist.
In der zweiten Ummantelung 104 ist eine Abtriebswelle 163 angeordnet, die auf einer zur Achse G parallelen Achse H angeordnet ist. Eine Endseite der Abtriebswelle 163 ist von einem Lager 164 getragen, der in der Innenumfangsfläche des gewölbten Abschnitts 109 befestigt ist. Die weitere Endseite der Abtriebswelle 163 ist von einem Lager 166 getragen, das an einem zur Innenseite der zweiten Ummantelung 104 hin vorstehenden Rahmen 165 befestigt ist. An der Abtriebswelle 163 auf der Seite des Lager 164 ist ein Endabtriebsrad 171 eingefügt. Dieses Endabtriebsrad 171 entspricht dem Ausgabeelement der vorliegenden Erfindung. Das Endabtriebsrad 171 ist in seiner Anordnungsposition in der Axialrichtung identisch mit dem Antriebsrad 152. Dieses Endabtriebsrad 171 steht mit einem Hohlrad 173 eines Differentials 172 in Eingriff, das auf der Seite des Getriebe E angeordnet ist.
Andererseits ist die Abtriebswelle 163 auf ihrem Außenumfang mit einem ersten angetriebenen Zahnrad 174, einem zweiten angetriebenen Zahnrad 175, einem dritten angetriebenen Zahnrad 176 und einem vierten angetriebenen Zahnrad 177 in einem vorgegebenen Abstand von der Seite des Endabtriebsrad 171 zur Seite des Lagers 166 ausgestattet. Das erste angetriebene Zahnrad 174, das zweite angetriebene Zahnrad 175, das dritte angetriebene Zahnrad 176 und das vierte angetriebene Zahnrad 177 sind jeweils bezüglich der Abtriebswelle 163 drehbar. Das erste angetriebene Zahnrad 174 steht mit dem Antriebsrad 155 in Eingriff; das zweite angetriebene Zahnrad 175 steht mit dem Antriebsrad 156 in Eingriff; das dritte angetriebene Zahnrad 176 steht mit dem Antriebsrad 157 in Eingriff; und das vierte angetriebene Zahnrad 177 steht mit dem Antriebsrad 158 in Eingriff.
Der Außendurchmesser des vierten angetriebenen Zahnrades 177 ist so eingestellt, daß er größer als derjenige des ersten angetriebenen Zahnrades 174 ist; der Außendurchmesser des zweiten angetriebenen Zahnrades 175 ist so eingestellt, daß er kleiner ist als derjenige des vierten angetriebenen Zahnrades 177 ist; und der Außendurchmesser des dritten angetriebenen Zahnrades 176 ist so eingestellt, daß er kleiner ist als derjenige des zweiten angetriebenen Zahnrades 175 ist.
Die Abtriebswelle 163 ist auf ihrem Außenumfang mit einer ersten Synchronisiereinrichtung 178 zwischen dem ersten angetriebenen Zahnrad 174 und dem zweiten angetriebenen Zahnrad 175 ausgestattet. Mit dem Außenumfang der Abtriebswelle 163 ist mittels Keilverbindung ein Feststellrad 179 zwischen dem zweiten angetriebenen Zahnrad 175 und dem dritten angetriebenen Zahnrad 176 verbunden. Die Abtriebswelle 163 ist auf ihrem Außenumfang mit einer zweiten Synchronisiereinrichtung 180 zwischen dem dritten angetriebenen Zahnrad 176 und dem vierten angetriebenen Zahnrad 177 ausgestattet.
Die erste Synchronisiereinrichtung 178 weist den bekannten Aufbau auf, bestehend aus: einer ringförmigen Kupplungsnabe 181, die mittels Keilverbindung mit der Abtriebswelle 163 verbunden ist; Synchronringen 182 und 183, die auf den beiden Seiten der Kupplungsnabe 181 angeordnet sind; und einer am Außenumfang der Kupplungsnabe 181 eingefügten ringförmigen Muffe 184. Wenn die Muffe 184 durch den nicht gezeigten Wählhebel oder Schaltgabel in der Richtung der Achse H bewegt wird, wird entweder das erste angetriebene Zahnrad 174 oder das zweite angetriebene Zahnrad 175 mit der Abtriebswelle 163 verbunden.
Die zweite Synchronisiereinrichtung 180 weist ebenfalls den bekannten Aufbau auf, bestehend aus: einer ringförmigen Kupplungsnabe 185, die mittels Keilverbindung mit der Abtriebswelle 163 verbunden ist; Synchronringen 186 und 187, die auf den beiden Seiten der Kupplungsnabe 185 angeordnet sind; und einer am Außenumfang der Kupplungsnabe 185 eingefügten ringförmigen Muffe 188. Wenn die Muffe 188 durch den nicht gezeigten Wählhebel oder Schaltgabel in der Axialrichtung H bewegt wird, wird entweder das dritte angetriebene Zahnrad 176 oder das vierte angetriebene Zahnrad 177 mit der Abtriebswelle 163 verbunden. Hierbei wird der Wählhebel oder die Schaltgabel durch ein geeignetes Stellglied oder von Hand betätigt.
Fig. 9 ist das Diagramm eines Hydraulikkreises für die Betätigung der Hauptkupplung 132, des ersten Kupplungsmechanismus 161 und des zweiten Kupplungsmechanismus 162. Unter dem Gehäuse 100 ist eine Ölwanne 189 angeordnet, welche das Öl enthält, das von einer hydraulischen Pumpe 190 gepumpt und einer Hydrauliksteuereinrichtung 191 zugeführt wird. Diese Hydrauliksteuereinrichtung 191 besteht aus einem Druckregelventil, einem Umschaltventil, einem Überdruckventil, einem Abstimmungsventil und dergleichen, die jedoch nicht gezeigt sind. Die Ölwanne 189 und die hydraulische Pumpe 190 entsprechen der Öldruckquelle der vorliegenden Erfindung.
Die Hydrauliksteuereinrichtung 191 ist mit einem Umschaltventil 192 verbunden, das durch einen Signaldruck von einem Magnetventil 193 zum Steuern des Drucks der Druckkammer 149 betätigt wird. Im Ansprechen auf den Anstieg/Abfall des Öldrucks der Druckkammer 149 wird die Ausrückspindel 142 gemäß der Darstellung in Fig. 7 betätigt, so daß sie die Hauptkupplung 132 einrückt/ausrückt.
Die Hydrauliksteuereinrichtung 191 ist des weiteren mit dem Zylinder zum Betätigen des ersten Kupplungsmechanismus 161 und des zweiten Kupplungsmechanismus 162 verbunden. Im Ergebnis wird das Einrücken/Ausrücken des ersten Kupplungsmechanismus 161 und des zweiten Kupplungsmechanismus 162 durch die Tätigkeit der Hydrauliksteuereinrichtung 191 gesteuert. Anders ausgedrückt, bei der vierten Ausführungsform werden der erste Kupplungsmechanismus 161 und der zweite Kupplungsmechanismus 162 sowie die Hauptkupplung 132 in ihrer Tätigkeit durch die identische Öldruckquelle, d. h. die Ölwanne 189 und die hydraulische Pumpe 190 gesteuert.
Hierbei sind die Ölwanne 189 und die hydraulische Pumpe 190 auch so aufgebaut, daß sie weitere Mechanismen in dem Gehäuse 100, wie etwa eine Vielfalt von Zahnrädern, schmieren.
Fig. 10 ist ein Anordnungsplan, der die obenstehend genannten einzelnen Wellen bei Betrachtung von ihrer axialen Endseite her zeigt. Bei dieser Ausführungsform ist das Hybridantriebssystem in der sogenannten "gueranordnung" installiert, bei der die Achsen der einzelnen Wellen senkrecht zur Längsrichtung des Fahrzeugs liegen. Von diesen Wellen sind die Motorwelle 117 und die Kurbelwelle 110 ganz vorne im Fahrzeug angeordnet, und die Getriebeeingangswelle 150, die Abtriebswelle 163 und die Antriebswelle 194 sind rückwärtig von der Motorwelle 117 angeordnet.
In dem auf diese Weise aufgebauten Hybridantriebssystem wird das Drehmoment der Kurbelwelle 110 durch Anwenden der Hauptkupplung 132 auf die Motorwelle 117 übertragen. Wenn der Motorgenerator 101 mit Energie versorgt wird, wird die Motorwelle 117 durch das Drehmoment des Motorgenerators 101 gedreht. Auch bei dieser vierten Ausführungsform kann einer von Verbrennungsmotor 900 und Motorgenerator 101 einzeln angesteuert werden, oder beide von ihnen können gleichzeitig angesteuert werden. Das Drehmoment von mindestens einem von Motorgenerator 101 und Verbrennungsmotor 900 wird über das Zahnrad 126 und das Losrad 167 auf die Getriebeeingangswelle 150 übertragen.
Wenn der erste Kupplungsmechanismus 161 oder der zweite Kupplungsmechanismus 162 selektiv eingerückt/ausgerückt wird, wird das Drehmoment der Getriebeeingangswelle 150 auf die erste Getriebewelle 153 oder die zweite Getriebewelle 154 übertragen. Durch Betätigung der ersten Synchronisiereinrichtung 178 oder der zweiten Synchronisiereinrichtung 180 wiederum wird das Drehmoment der ersten Getriebewelle 153 oder der zweiten Getriebewelle 154 über eines von dem ersten angetriebenen Zahnrad 174 bis vierten angetriebenen Zahnrad 177 auf die Abtriebswelle 163 übertragen. Hierbei sind die Steuerungsinhalte eines Beispiels für die Fahrbetriebsarten des Fahrzeugs, welches das Hybridantriebssystem der vierten Ausführungsform verwendet, ähnlich denjenigen der ersten Ausführungsform, die in Fig. 4 in Tabellenform aufgeführt sind.
Bei dem bisher beschriebenen Hybridantriebssystem der vierten Ausführungsform sind das Getriebe E und der Motorgenerator 101 parallel in solchen Positionen angeordnet, daß die Getriebeeingangswelle 150, die Abtriebswelle 163 und die Motorwelle 117 parallel zueinander liegen. Im Ergebnis ist die Gesamtlänge des Verbrennungsmotors 900, des Getriebes E und des Motorgenerators 101 in der Axialrichtung verkürzt. Dies verbessert die Montageeignung des Fahrzeugs, und die Anordnung der peripheren Vorrichtungen ist weniger stark eingeschränkt. Des weiteren ist der Fahrzeugboden flacher gehalten, was den Effekt zur Verfügung stellt, daß die Unterbringung in der Fahrgastzelle verbessert ist.
Bei der vierten Ausführungsform sind des weiteren das Antriebsrad 152, das Endabtriebsrad 171, das Zahnrad 126 und das Losrad 167 bei Betrachtung entlang der Richtungen der einzelnen Achsen H, G und F in der gleichen Position angeordnet. Im Ergebnis ist der Bereich zum Anordnen der einzelnen Zahnräder entlang der Richtungen der einzelnen Achsen H, G und F verengt, wodurch die Gesamtlänge des Hybridantriebssystems in der Axialrichtung verkürzt wird.
In der vierten Ausführungsform wird des weiteren der Aufbau mit dem Hybridantriebssystem vom querliegenden Typ angewendet, so daß die Kurbelwelle 110 und die Motorwelle 117 im vorderen Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet sind und die Getriebeeingangswelle 150 und die Abtriebswelle 163 hinter diesen Wellen liegend angeordnet sind. Im Ergebnis ist der Bereich zum Anordnen der einzelnen Wellen in der Längsrichtung des Fahrzeugs schmäler und stellt den Effekt zur Verfügung, daß die Montageeignung des Fahrzeugs weiter verbessert ist.
In der vierten Ausführungsform wird des weiteren die Motorummantelung 1035 durch die Öldichtungen 143 und 144 und die nicht gezeigte Dichtung flüssigkeitsdicht gehalten, so daß das Öl im Getriebe E nicht in die Motorummantelung 105 gelangt. Im Ergebnis wird weder das in dem kleinen Zwischenraum zwischen dem Rotor 118 und dem Stator 119 aufzubauende Magnetfeld geschwächt, noch tritt ein Antriebsverlust der Motorwelle 117 auf, so daß ein hohes Drehmoment erzielt werden kann.
In der vierten Ausführungsform ist der Motorgenerator 101 des weiteren in dem Zwischenraum angeordnet, der zwischen dem ringförmigen ersten Kupplungsmechanismus 161 und dem Zahnrad 126 und dem Losrad 167 angeordnet ist. Im Ergebnis kann der Motorgenerator 101 so nahe wie möglich an die Getriebeeingangswelle 150 gebracht werden, um den Zwischenachsenabstand zwischen der Getriebeeingangswelle 150 und der Motorwelle 117 zu verkürzen, so daß das Hybridantriebssystem insgesamt auch in der Richtung senkrecht zur Axialrichtung klein ist.
In der vierten Ausführungsform sind des weiteren der Kolben 148, der erste Kupplungsmechanismus 161 und der zweite Kupplungsmechanismus 162 bei Betrachtung in der Axialrichtung in der gleichen Position angeordnet, so daß der Zwischenraum in der Radialrichtung effektiv für eine weitere Größenverringerung des Hybridantriebssystems in der Axialrichtung verwendet werden kann.
In der vierten Ausführungsform werden des weiteren die Hauptkupplung 132, der erste Kupplungsmechanismus 161 und der zweite Kupplungsmechanismus 162 durch die einzige bzw. gemeinsame Öldruckquelle gesteuert, wie durch die Ölwanne 189 und die hydraulische Pumpe 190 beispielhaft dargestellt ist. Im Ergebnis kann die Anzahl von Teilen, die für die Steuerungen erforderlich sind, und der Raum zum Installieren der Teile verringert werden, wodurch ein Beitrag zur Größenverringerung der gesamten Anlage geleistet wird.
In der vierten Ausführungsform fungieren des weiteren die Ölwanne 189 und die hydraulische Pumpe 190 bzw. die Öldruckquelle zum Schmieren oder Steuern des Betriebs der im Getriebe E angeordneten Mechanismen auch als die Öldruckquelle zum Steuern der Tätigkeit des ersten Kupplungsmechanismus 161, des zweiten Kupplungsmechanismus 162 und der Hauptkupplung 132. Ohne spezielles Vorsehen der Leistungsquelle zum Steuern des ersten Kupplungsmechanismus 161, des zweiten Kupplungsmechanismus 162 und der Hauptkupplung 132 können daher die Anzahl von Teilen und der Raum zum Installieren der Teile verringert werden, wodurch die Größenverringerung der gesamten Anlage weiter gefördert wird.
Fig. 11 und 12 sind Schnittansichten, die das Hybridantriebssystem gemäß einer fünften Ausführungsform geteilt zeigen. Ein Getriebe J dieser fünften Ausführungsform weist ein hohles Gehäuse 400 auf, das durch separates Befestigen einer ersten Ummantelung 401 und einer Abdeckung 403 auf den beiden Seiten einer zweiten Ummantelung 402 aufgebaut ist. Eine Getriebeeingangswelle 405 und eine Abtriebswelle 406 sind im Gehäuse 400 angeordnet, und ein Motorgenerator 404 ist parallel zum Getriebe J angeordnet. Des weiteren ist eine hohle Motorwelle 407 des Motorgenerators 404 parallel zur Getriebeeingangswelle 405 und zur Abtriebswelle 406 angeordnet.
In der ersten Ummantelung 401 ist ein zylindrischer Abschnitt 408 angeordnet, der eine Achse K der Motorwelle 407 zentriert. In diesem zylindrischen Abschnitt 408 ist das hintere Ende einer Kurbelwelle 409 des Verbrennungsmotors 900 eingesetzt. Die Kurbelwelle 409 entspricht der Antriebswelle der vorliegenden Erfindung. Somit sind die Motorwelle 407 und die Kurbelwelle 409 auf der gemeinsamen Achse K angeordnet, während ein Schwungrad 410 am hinteren Ende der Kurbelwelle 409 befestigt ist.
Der zylindrische Abschnitt 408 wiederum ist mit einem Trennwandabschnitt 411 versehen, und eine Erhebung 427 steht vom Innenumfang des Trennwandabschnitts 411 auf den Motorgenerator 404 hin vor. Eine erste Getriebewelle 413 ist in den Innenumfang der Erhebung 427 mit Hilfe eines Lagers 412 eingefügt. Am Außenumfang des Endabschnitts der ersten Getriebewelle 413 auf der Seite der Kurbelwelle 409 ist eine Dämpferfeder 414 eingefügt, welche die erste Getriebewelle 413 und das Schwungrad 410 verbindet. Im Innenumfang der Erhebung 427 ist eine Öldichtung 415 eingefügt, welche die Erhebung 427 und die erste Getriebewelle 413 flüssigkeitsdicht hält.
Durch die obenstehend erwähnte Motorwelle 407 wiederum ist in der Axialrichtung K eine Axialbohrung 416 ausgebildet, in die eine zweite Getriebewelle 417 eingefügt ist. Diese zweite Getriebewelle 417 und die Motorwelle 407 sind relativ zueinander drehbar ausgeführt, und eine Endseite der zweiten Getriebewelle 417 ist drehbar in eine Haltebohrung 418 eingefügt, die in der ersten Getriebewelle 413 ausgebildet ist. Andererseits ist die weitere Endseite der zweiten Getriebewelle 417 durch einen zylindrischen Trägerabschnitt 419 drehbar getragen, der in die Innenfläche der Abdeckung 403 vorsteht.
Des weiteren sind die Motorwelle 407 und die zweite Getriebewelle 417 auf dem Außenumfang ihrer Endabschnitte auf der Seite des Trennwandabschnitts 411 mit einem Planetengetriebemechanismus 420 ausgestattet. Dieser Planetengetriebemechanismus 420 besteht aus einem Hohlrad 421; einem auf den Außenumfang der Motorwelle 407 aufgesetzten Sonnenrad 422; und einem zwischen dem Hohlrad 421 und dem Sonnenrad 422 angeordneten Planetenrad 423. Mit der zweiten Getriebewelle 417 ist mittels Keilverbindung ein ringförmiger Träger 424 verbunden, der das Planetenrad 423 an seinem Planetenradbolzen 425 hält. Mit der weiteren Endseite des Planetenradbolzens 425 wiederum ist ein ringförmiges Kettenrad 426 verbunden, das einem Abschnitt des Eingabeelementes und des Getriebemechanismus der vorliegenden Erfindung entspricht.
Die Erhebung 427 ist um diese herum mit einer Hauptkupplung 428 zum Verbinden/Trennen des Hohlrades 421 und der ersten Getriebewelle 413 versehen. Die Hauptkupplung 428 besteht aus einer ringförmigen Trommel 429, die in eine Form mit quadratischem Querschnitt gebogen ist und deren Öffnung auf den Motorgenerator 404 hin gerichtet ist, und einem Kolben 430, der in der Axialrichtung K verschiebbar in die Trommel 429 eingefügt ist. Die Hauptkupplung 428 besteht des weiteren aus einer Mehrzahl von ringförmigen Scheiben 431, die mittels Keilverbindung mit dem Innenumfang der Trommel 429 verbunden sind, und einer Mehrzahl von ringförmigen Platten 432, die mittels Keilverbindung mit dem Außenumfang des Hohlrades 421 verbunden sind.
Das innere Umfangsende der Trommel 429 ist am äußeren Umfangsende eines Flansches 438 befestigt, der an der ersten Getriebewelle 413 ausgebildet ist, und eine ringförmige Platte 439, die das Hohlrad 421 hält, ist zwischen dem Flansch 438 und dem Träger 424 angeordnet. Auf den zwei Seiten der Platte 439 ist ein Axiallager 440 angeordnet, welches die Platte 439 positioniert. Somit wird die Tätigkeit des Kolbens 430 durch die nicht gezeigte Öldruckquelle gesteuert, so daß die Scheiben 431 und die Platten 432 zum Verbinden und Trennen der ersten Getriebewelle 413 und des Hohlrades 421 in und außer Anlage gebracht werden.
Der obenstehend erwähnte Motorgenerator 404 ist in einer Motorummantelung 433 aufgenommen, die als Einheit mit der zweiten Ummantelung 402 ausgebildet ist. Die Motorummantelung 433 besteht aus einem zylindrischen Körperabschnitt 434, der als Einheit mit der zweiten Ummantelung 402 ausgebildet ist, und einem Abdeckabschnitt 435, der das offene Ende des Körperabschnitts 434 auf der Seite der Abdeckung 403 verschließt. Der Körperabschnitt 434 ist an seinem Endabschnitt auf der Seite des Trennwandabschnitts 411 mit einem Trennwandabschnitt 436 ausgestattet, der als Einheit mit einem Erhebungsabschnitt 437 an seinem inneren Umfangsende ausgebildet ist. Das obenstehend erwähnte Kettenrad 426 ist drehbar im Außenumfang des Erhebungsabschnitts 437 auf der Seite der Trennwand 411 gehalten. Im Innenumfang des Erhebungsabschnitts 437 auf der Seite des Motorgenerators 404 ist des weiteren ein Lager 441 befestigt, das die Motorwelle 417 trägt. Eine Öldichtung 442 ist ebenfalls vorgesehen, um die Motorwelle 407 flüssigkeitsdicht zu umschließen.
Ein ringförmiger Rotor 443 ist am Außenumfang der Motorwelle 407 befestigt, und ein Magnet 444 ist am Außenumfangsabschnitt des Rotors 443 angebracht. Der obenstehend erwähnte Abdeckabschnitt 435 besteht aus einem zylindrischen Abschnitt 445, der in den Innenumfang des Körperabschnitts 434 eingefügt ist, und einem Stirnflächenabschnitt 446, der am inneren Umfangsende des zylindrischen Abschnitts 445 auf der Seite der Abdeckung 403 eingefügt ist. Der Außenumfang des zylindrischen Abschnitts 445, der Innenumfang des Körperabschnitts 434, und ein Stator 450 weisen Keilnuten 447, 448 und 517 auf, die sich in der Axialrichtung K erstrecken.
Durch Einfügen eines Keils 449 in diese Keilnuten 447, 448 und 517 ist des weiteren der Abdeckabschnitt 435 umfangsmäßig bezüglich des Körperabschnitts 434 befestigt, und gleichzeitig wird auch der Stator 450 befestigt. Indem die äußere Stirnfläche 463 des zylindrischen Abschnitts 445 und die äußere Stirnfläche 464 der zweiten Ummantelung 402 in einer Ebene liegen und in Anlage gegen die Innenseite der Abdeckung 403 stehen, ist die Abdeckung 403 an der zweiten Ummantelung 402 mittels Befestigungsschrauben 465 befestigt.
Zwischen dem Innenumfang der zweiten Ummantelung 402 und dem Außenumfang des zylindrischen Abschnitts 445 ist ein O-Ring 466 eingefügt, der diese flüssigkeitsdicht hält. Somit wird die Motorummantelung 433 durch die Öldichtung 442, eine Öldichtung 456 und den O-Ring 466 flüssigkeitsdicht gehalten, so daß verhindert wird, daß das Öl im Gehäuse 400 in die Motorummantelung 433 eindringt. Hierbei ist der Körperabschnitt 434 auf seiner Außenfläche mit Rippen 467 zum Abgeben der Wärme während des Betriebs des Motorgenerators 404 ausgestattet, um den Motorgenerator 404 zu kühlen.
Zwischen der inneren Stirnfläche des obenstehend erwähnten zylindrischen Abschnitts 445 und dem Stufenabschnitt der inneren Umfangsfläche des Körperabschnitts 434 ist der Stator 450 entlang der Umfangsrichtung befestigt. Eine Wicklung 451 ist auf jeden Stator 450 gewickelt, und ein kleiner Zwischenraum ist zwischen dem Stator 450 und dem Rotor 443 ausgebildet. Der auf diese Weise aufgebaute Motorgenerator 404 besitzt die Leistungsfunktion, bei der ein Magnetfeld in dem kleinen Zwischenraum durch die Zuführung von Energie von der nicht gezeigten Batterie zum Drehen der Motorwelle 407 in der vorgegebenen Richtung aufgebaut wird, und die Regenerationsfunktion, bei der die mechanische Energie in elektrische Energie zum Laden der Batterie mit der elektrischen Energie umgewandelt wird.
In der Nähe des Motorgenerators 404 ist ein Resolver 452 zum Erfassen des Drehwinkels des Motorgenerators 404 angeordnet. Dieser Resolver 452 besteht aus einem am Stirnflächenabschnitt 446 befestigten Stator 453; einem am Außenumfang der Motorwelle 407 befestigten Rotor 454; und einer auf den Stator 453 gewickelten Wicklung. Im Innenumfang des Stirnflächenabschnitts 446 sind des weiteren ein Lager 455, das die Motorwelle 407 trägt, und die Öldichtung 456, welche den Stirnflächenabschnitt 446 und die Motorwelle 407 flüssigkeitsdicht hält, eingefügt.
Des weiteren werden der Endabschnitt der Motorwelle 407 auf der Seite der Abdeckung 403 und der Endabschnitt der zweiten Getriebewelle 417 auf der Seite der Abdeckung 403 durch eine Motorwellenkupplung 457 verbunden/getrennt. Die Motorwellenkupplung 457 besteht aus einer zylindrischen Trommel 458, die am äußeren Umfangsende der zweiten Getriebeweile 417 befestigt ist, und einem Kolben 459, der derart in den Innenumfang der Trommel 458 eingefügt ist, daß er in der Axialrichtung K beweglich ist. Die Motorwellenkupplung 457 besteht des weiteren aus einer ringförmigen Scheibe 460, die mittels Keilverbindung mit dem Innenumfang der Trommel 458 verbunden ist, einer am äußeren Umfangsende der Motorwelle 407 befestigten ringförmigen Kupplungsnabe 461, und einer ringförmigen Platte 462, die mittels Keilverbindung mit dem Außenumfang der Kupplungsnabe 461 verbunden ist. Durch Steuern der Tätigkeit des Kolbens 459 durch die nicht gezeigte Öldruckquelle werden des weiteren die zweite Getriebewelle 417 und die Motorwelle 407 verbunden/getrennt.
Die obenstehend erwähnte erste Ummantelung 401 ist auf der Außenumfangsseite des zylindrischen Abschnitts 408 mit einem gewölbter Abschnitt 467A ausgestattet, der im wesentlichen senkrecht zur Achse K ist, und ein gebogener Abschnitt 468 mit einem im wesentlichen L-förmigen Querschnitt ist auf dem Außenumfang des gewölbten Abschnitts 467A ausgebildet. Auf der Innenseite am Verbindungsabschnitt zwischen dem gewölbten Abschnitt 467A und dem zylindrischen Abschnitt 408 ist eine Erhebung 470 ausgebildet, die auf die Abdeckung 403 hin ausgerichtet ist, so daß sie ein Lager 469 an ihrem Innenumfang befestigt. Auf der Innenseite der Abdeckung 403 an einer zum Lager 469 entgegengesetzten Stelle wiederum ist das nicht gezeigte Lager angeordnet, das die zwei Enden der Getriebeeingangswelle 405 zusammen mit dem Lager 469 trägt.
Die Getriebeeingangswelle 405 ist an ihrem Außenumfang in der Nähe des Lagers 469 mit einer Rückwärtskupplung 471 ausgestattet. Diese Rückwärtskupplung 471 besteht aus einem ringförmigen Element 472, das mittels Keilverbindung mit der Getriebeeingangswelle 405 verbunden ist; einer Trommel 473 mit einem im wesentlichen quadratischen Querschnitt, die am Außenumfang des ringförmigen Elements 472 befestigt ist; einem Kolben 474, welcher derart in den Innenumfang der Trommel 473 eingefügt ist, daß er in der Richtung einer Achse L der Getriebeeingangswelle 405 bewegbar ist; und einer ringförmigen Kupplungsnabe 475. Eine Mehrzahl von ringförmigen Scheiben 510 sind mittels Keilverbindung mit dem Innenumfang der Trommel 473 verbunden, und eine ringförmige Platte 511 ist mittels Keilverbindung mit dem Außenumfang der Kupplungsnabe 475 verbunden.
Die Getriebeeingangswelle 405 ist an ihrem Außenumfang benachbart zu dem ringförmigen Element 472 mit einem Rückwärtsrad 476 ausgestattet. Dieses Rückwärtsrad 476 ist relativ zur Getriebeeingangswelle 405 drehbar ausgeführt, und das innere Umfangsende der Kupplungsnabe 475 ist mit dem Endabschnitt des Rückwärtsrad 476 verbunden. Hierbei ist die Position des Zahnrades 476 in der Axialrichtung L im wesentlichen identisch mit derjenigen des Planetengetriebemechanismus 420 in der Axialrichtung K eingestellt.
Die auf diese Weise aufgebaute Rückwärtskupplung 471 wird durch Steuern der Tätigkeit des Kolbens 474 durch die nicht gezeigte Öldruckquelle eingerückt/ausgerückt. Die Drehung der Getriebeeingangswelle 405 wird auf das Zahnrad 476 übertragen, wenn die Rückwärtskupplung 471 eingerückt ist, jedoch nicht, wenn diese ausgerückt ist.
Mit der Getriebeeingangswelle 405 ist wiederum an einer Stelle, die näher an der Abdeckung 403 liegt als das Rückwärtsrad 476, mittels Keilverbindung ein Kettenrad 477 verbunden, das dem Eingabeelement der vorliegenden Erfindung entspricht. Zwischen dem Kettenrad 477 und dem obenstehend erwähnten Kettenrad 426 ist eine geräuschlose Kette 478 gespannt, die einem Abschnitt des Eingabeelementes oder des Getriebemechanismus der vorliegenden Erfindung entspricht. Des weiteren ist die Getriebeeingangswelle 405 auf dem Außenumfang an einer Stelle, die näher an der Abdeckung 403 liegt als das Kettenrad 477, mit einer ersten Getriebewelle 479 ausgestattet, die auf ihrem Außenumfang mit einer zweiten Getriebewelle 480 ausgestattet ist.
Die erste Getriebewelle 479 ist mit Antriebsrädern 481 und 482 und des weiteren mit einem Feststellrad 483 zwischen den Antriebsrädern 481 und 482 ausgestattet. Andererseits ist die zweite Getriebewelle 480 mit Antriebsrädern 484 und 485 ausgestattet. Der Außendurchmesser des Antriebsrades 484 ist so eingestellt, daß er größer als der des Antriebsrades 481 ist; der Außendurchmesser des Antriebsrades 482 ist so eingestellt, daß er größer als der des Antriebsrades 484 ist; und der Außendurchmesser des Antriebsrades 485 ist so eingestellt, daß er größer als der des Antriebsrades 482 ist.
Die zweite Getriebewelle 480 ist an einer Stelle, die näher an der Abdeckung 403 liegt als das Antriebsrad 485, durch ein Lager 486 getragen. Dieses Lager 486 ist durch einen vorstehenden Abschnitt 487 getragen, der am Endabschnitt des Körperabschnitts 434 der Ummantelung 433 ausgebildet ist. Hierbei sind die Endabschnitte der Getriebeeingangswelle 405, die erste Getriebewelle 479 und die zweite Getriebewelle 480 auf der Seite der Abdeckung 403 mit einem ersten Kupplungsmechanismus 488 und einem zweiten Kupplungsmechanismus 489 ausgestattet. Der erste Kupplungsmechanismus 488 ist zum Verbinden/Trennen der Getriebeeingangswelle 405 und der zweiten Getriebewelle 480 vorgesehen, und der zweite Kupplungsmechanismus 489 ist zum Verbinden/Trennen der Getriebeeingangswelle 405 und der ersten Getriebewelle 479 vorgesehen.
Andererseits ist der obenstehend erwähnte gewölbte Abschnitt 467A auf seiner Innenseite außerhalb des Lagers 469 mit einem Lager 490 ausgestattet, und der obenstehend erwähnte vorstehenden Abschnitt 487 ist in einer Position, die zu dem Lager 490 entgegengesetzt ist, mit einem Lager 491 ausgestattet. Diese Lager 490 und 491 tragen die zwei Enden der Abtriebswelle 406. Diese Abtriebswelle 406 ist in der gleichen Position wie derjenigen des Zahnrades 476 in der Richtung einer Axiallinie M mit einem rückwärts angetriebenen Zahnrad 492 ausgestattet. Die Abtriebswelle 406 ist des weiteren in einer Position, die näher an der Abdeckung 403 als das rückwärts angetriebene Zahnrad 492 liegt, mit einem Endabtriebsrad 493 ausgestattet, welches dem Ausgabeelement der vorliegenden Erfindung entspricht. Dieses Endabtriebsrad 493 steht in Eingriff mit einem Hohlrad 495 eines Differentials 494, das in der Nähe des Getriebes J angeordnet ist. Hierbei sind das Endabtriebsrad 493, die geräuschlose Kette 478 und die Kettenräder 426 und 477 bei Betrachtung in der Axialrichtung in der gleichen Position angeordnet.
Andererseits ist die Abtriebswelle 406 mit einem ersten angetriebenen Zahnrad 496, einem zweiten angetriebenen Zahnrad 497, einem dritten angetriebenen Zahnrad 498 und einem vierten angetriebenen Zahnrad 499 in einem vorgegebenen Abstand von der Nachbarschaft des Endabtriebsrades 493 zum Lager 491 ausgestattet. Das erste angetriebene Zahnrad 496, das zweite angetriebene Zahnrad 497, das dritte angetriebene Zahnrad 498 und das vierte angetriebene Zahnrad 499 sind relativ zur Abtriebswelle 406 drehbar ausgeführt. Das erste angetriebene Zahnrad 496 steht in Eingriff mit dem Antriebsrad 481, und das zweite angetriebene Zahnrad 497 steht in Eingriff mit dem Antriebsrad 482. Das dritte angetriebene Zahnrad 498 steht in Eingriff mit dem Antriebsrad 484, und das vierte angetriebene Zahnrad 499 steht in Eingriff mit dem Antriebsrad 485.
Die Abtriebswelle 406 ist mit einer ersten Synchronisiereinrichtung 500 zwischen dem ersten angetriebenen Zahnrad 496 und dem zweiten angetriebenen Zahnrad 497 und mit einem zweiten Synchronisiereinrichtung 501 zwischen dem dritten angetriebenen Zahnrad 498 und dem vierten angetriebenen Zahnrad 499 ausgestattet. Die erste Synchronisiereinrichtung 500 ist als der bekannte Aufbau ausgeführt, bestehend aus: einer ringförmigen Kupplungsnabe 502, die mittels Keilverbindung mit der Abtriebswelle 406 verbunden ist; Synchronringen 503 und 504, die auf den beiden Seiten der Kupplungsnabe 502 angeordnet sind; und einer Muffe 505, die am Außenumfang der Kupplungsnabe 502 eingefügt ist. Die zweite Synchronisiereinrichtung 501 ist auch mit dem bekannten Aufbau ausgeführt, bestehend aus: einer ringförmigen Kupplungsnabe 506, die mittels Keilverbindung mit der Abtriebswelle 406 verbunden ist; Synchronringen 507 und 508, die auf den beiden Seiten der Kupplungsnabe 506 angeordnet sind; und einer Muffe 509, die am Außenumfang der Kupplungsnabe 506 eingefügt ist.
Im Ergebnis wird eine Drehung der Getriebeeingangswelle 405 nicht auf die Abtriebswelle 406 übertragen, wenn die erste Synchronisiereinrichtung 500 und die zweite Synchronisiereinrichtung 501 in neutralen Positionen stehen. Wenn andererseits entweder die erste Synchronisiereinrichtung 500 oder die zweite Synchronisiereinrichtung 501 in einer der Axialrichtungen M verschoben wird, so daß sie die Abtriebswelle 406 mit einem von dem ersten angetriebenen Zahnrad 496, dem zweiten angetriebenen Zahnrad 497, dem dritten angetriebenen Zahnrad 498 und dem vierten angetriebenen Zahnrad 499 verbindet, wird das Drehmoment der Getriebeeingangswelle 405 auf die Abtriebswelle 406 übertragen.
Auf der Innenseite des gebogenen Abschnitts 468 der obenstehend erwähnten ersten Ummantelung 401 ist ein Aussparungsabschnitt 512 ausgebildet, in den ein Ende einer Getriebewelle 514 eines Rückwärtslosrades 513 eingefügt ist. Dieses Rückwärtslosrad 513 steht in Eingriff mit dem rückwärts angetriebenen Zahnrad 492. Naturgemäß befindet sich das Rückwärtslosrad 513 im wesentlichen in der gleichen Position in der Axialrichtung M derjenigen des rückwärts angetriebenen Zahnrades 492. Hierbei ist die zweite Ummantelung 402 mit einer Schraube 515 ausgestattet, die sich von der Außenseite zur Innenseite erstreckt, und ein Anschlag 516, der am Vorderende der Schraube 515 befestigt ist, ist als Einheit mit der Welle 514 ausgebildet. Das Rückwärtsrad 476, das rückwärts angetriebene Zahnrad 492 und das Rückwärtslosrad 513 gemäß der obenstehenden Beschreibung entsprechen dem Rückwärtsrad der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13 ist ein Anordnungsplan, der die einzelnen Wellen bei Betrachtung von der Wellenendseite her zeigt. Das in Fig. 13 gezeigte Hybridantriebssystem ist in der quer verlaufenden Anordnung installiert, in der die Achsen der einzelnen Wellen senkrecht zur Längsrichtung des Fahrzeugs stehen. Von diesen Wellen sind die Motorwelle 407 und die Kurbelwelle 409 in der vordersten Position des Fahrzeugs angeordnet, und die Getriebeeingangswelle 405 und die Abtriebswelle 406 sind rückwärtig von der Motorwelle 407 angeordnet.
Als nächstes wird ein Beispiel für die Fahrbetriebsarten des Fahrzeugs unter Verwendung des Hybridantriebssystems mit dem obenstehend erwähnten Aufbau unter Bezugnahme auf Fig. 14 beschrieben. Die in Fig. 14 vorkommenden Symbole O geben an, daß die einzelnen Kupplungen und Synchronisiereinrichtungen eingerückt sind, und Leerstellen und Symbole x geben an, daß sie ausgerückt sind. Diese Fahrbetriebsarten können auf Betriebsart 1 eingestellt werden, bei der nur der Verbrennungsmotor 900 als Leistungsquelle verwendet wird, auf Betriebsart 2, bei der nur der Motorgenerator 404 als Leistungsquelle verwendet wird, und auf Betriebsart 3, in der sowohl der Verbrennungsmotor 900 als auch der Motorgenerator 404 als Leistungsquelle verwendet werden.
Zuerst einmal sind im Parkbereich (P) die erste Synchronisiereinrichtung 500 und das Antriebsrad 481 verbunden, während das drehungsregulierende Element im Getriebe J, d. h. die Parksperrenstange, in Eingriff mit dem Feststellrad 483 gebracht ist. Die übrigen Ein- /Ausrückmechanismen wie etwa die Kupplungsmechanismen und die Synchronisiereinrichtungen sind sämtlich freigegeben. Im Ergebnis wird die Drehung des Feststellrades 483 durch die Parksperrenstange gehemmt, so daß die Drehungen der ersten Getriebewelle 479 und der Abtriebswelle 406 auf das Beibehalten des angehaltenen Zustands beschränkt sind. Aufgrund der höheren Übersetzung dieser Ummantelung zwischen dem Antriebsrad 481 und dem ersten angetriebene Zahnrad 496, die miteinander in Eingriff stehen, ist es möglich, die auf das Feststellrad 483 und die Parksperrenstange aufzubringende Last zu verringern. Wenn der neutrale Bereich (NT) gewählt wird, werden alle Ein- /Ausrückmechanismen freigegeben.
Daraufhin wird der Verbrennungsmotor 900 durch die Tätigkeit des nicht gezeigten Startermotors gestartet. Wenn der erste Vorwärtsgang in Betriebsart 1 gewählt wird, sind die Hauptkupplung 428, die Motorwellenkupplung 457 und der zweite Kupplungsmechanismus 489 eingerückt. Infolge der Tätigkeit der ersten Synchronisiereinrichtung 500 werden des weiteren das erste angetriebene Zahnrad 496 und die Abtriebswelle 406 verbunden. Im Ergebnis wird das Drehmoment des Verbrennungsmotors 900 durch die erste Getriebewelle 413 und die Kette 478 auf die Getriebeeingangswelle 405 übertragen. Dieses Drehmoment wird durch die erste Getriebewelle 479 und das erste angetriebene Zahnrad 496 auf die Abtriebswelle 406 und daraufhin durch das Endabtriebsrad 493 auf das Differential 494 übertragen.
Wenn der zweite Vorwärtsgang in Betriebsart 1 gewählt wird, werden die Hauptkupplung 428, die Motorwellenkupplung 457 und der erste Kupplungsmechanismus 488 eingerückt. Infolge der Tätigkeit der zweiten Synchronisiereinrichtung 501 werden des weiteren das dritte angetriebene Zahnrad 498 und die Abtriebswelle 406 verbunden. Im Ergebnis wird das Drehmoment des Verbrennungsmotors 900 durch die erste Getriebewelle 413 und die Kette 478 auf die Getriebeeingangswelle 405 übertragen. Dieses Drehmoment wird durch die zweite Getriebewelle 480 und das dritte angetriebene Zahnrad 498 auf die Abtriebswelle 406 und daraufhin durch das Endabtriebsrad 493 auf das Differential 494 übertragen.
Wenn der dritte Vorwärtsgang in Betriebsart 1 gewählt wird, sind die Hauptkupplung 428, die Motorwellenkupplung 457 und der zweite Kupplungsmechanismus 489 eingerückt, und der zweite angetriebene Zahnrad 497 und die Abtriebswelle 406 sind durch den ersten Synchronisiereinrichtung 500 verbunden. Im Ergebnis wird das Drehmoment des Verbrennungsmotors 900 durch die erste Getriebewelle 413 und die Kette 478 auf die Getriebeeingangswelle 405 übertragen. Dieses Drehmoment wird des weiteren durch die erste Getriebewelle 479 und das zweite angetriebene Zahnrad 497 auf die Abtriebswelle 406 und daraufhin durch das Endabtriebsrad 493 auf das Differential 494 übertragen.
Wenn der vierte Vorwärtsgang in Betriebsart 1 gewählt wird, werden die Hauptkupplung 428, die Motorwellenkupplung 457 und der erste Kupplungsmechanismus 488 eingerückt. Durch die zweite Synchronisiereinrichtung 501 werden des weiteren das vierte angetriebene Zahnrad 499 und die Abtriebswelle 406 verbunden. Im Ergebnis wird das Drehmoment des Verbrennungsmotors 900 durch die erste Getriebewelle 413 und die Kette 478 auf die Getriebeeingangswelle 405 übertragen. Dieses Drehmoment wird des weiteren durch die zweite Getriebewelle 480 und das vierte angetriebene Zahnrad 499 auf die Abtriebswelle 406 und daraufhin durch das Endabtriebsrad 493 auf das Differential 494 übertragen.
Wenn die Rückwärtsstufe (R) in Betriebsart 1 gewählt wird, werden die Hauptkupplung 428, die Motorwellenkupplung 457 und die Rückwärtskupplung 471 eingerückt. Im Ergebnis wird das Drehmoment des Verbrennungsmotors 900 durch die erste Getriebewelle 413 und die Kette 478 auf die Getriebeeingangswelle 405 übertragen. Dieses Drehmoment wird des weiteren durch das Rückwärtsantriebsrad 476 und das Rückwärtslosrad 513 auf die Abtriebswelle 406 übertragen, so daß die Abtriebswelle 406 bezüglich der Richtung der Vorwärtsstufe rückwärts gedreht wird. Das Drehmoment der Abtriebswelle 406 wird daraufhin durch das Endabtriebsrad 493 auf das Differential 494 übertragen.
Wenn hingegen die einzelnen Vorwärtsstufen und die Rückwärtsstufe in Betriebsart 2 gewählt werden, werden Steuerungen ähnlich denen in Betriebsart 1 durchgeführt, abgesehen davon, daß die Hauptkupplung 428 gelöst wird, so daß das Fahrzeug ausschließlich durch das Drehmoment des Motorgenerators 404 angetrieben wird.
Wenn Betriebsart 3 gewählt wird, kann des weiteren die Motorwellenkupplung 457 entweder eingerückt oder ausgerückt sein. Die übrigen Steuerungsinhalte sind sowohl für die Vorwärtsstufen als auch die Rückwärtsstufe ähnlich zu denen in Betriebsart 1. In dieser Betriebsart 3 werden das Drehmoment des Verbrennungsmotors 900 und das Drehmoment des Motorgenerators 404 zum Antreiben des Fahrzeugs miteinander vereint. Hierbei werden in den Vorwärtsstufen die Getriebeeingangswelle 405 und die Abtriebswelle 406 in einander entgegengesetzten Richtungen gedreht. In der Rückwärtsstufe wird das Drehmoment jedoch durch das Rückwärtslosrad 513 übertragen, so daß die Getriebeeingangswelle 405 und die Abtriebswelle 406 in einer gleichen Richtung gedreht werden.
Somit sind in dem Hybridantriebssystem der fünften Ausführungsform die Motorwelle 407, die Getriebeeingangswelle 405 und die Abtriebswelle 406 parallel zueinander angeordnet, so daß die Gesamtlänge in der Axialrichtung verkürzt werden kann. Im Ergebnis können die Effekte erzielt werden, daß die Möntageeignung des Fahrzeugs und die Anordnung der peripheren Vorrichtungen weniger eingeschränkt sind, so daß der Fahrgastzellenboden flacher und die Unterbringung der Fahrgastzelle verbessert ist.
In der fünften Ausführungsform sind des weiteren die Kettenräder 426 und 477, die geräuschlose Kette 478 und das Endabtriebsrad 493 bei Betrachtung in der Axialrichtung in der gleichen Position angeordnet. Im Ergebnis kann der Bereich zum Anordnen dieser Elemente in der Axialrichtung schmäler gehalten werden, wodurch die Gesamtlänge in der Axialrichtung weiter verkürzt wird.
In der fünften Ausführungsform befinden sich des weiteren der Planetengetriebemechanismus 420, das Rückwärtsantriebsrad 476, das rückwärts angetriebene Zahnrad 492 und das Rückwärtslosrad 513 bei Betrachtung in der Axialrichtung im wesentlichen in der gleichen Position. Im Ergebnis kann der Bereich zum Anordnen der einzelnen Teile in der Axialrichtung schmäler gehalten werden, wodurch die Gesamtlänge des Hybridantriebssystems in der Axialrichtung weiter verkürzt wird.
In der fünften Ausführungsform ist des weiteren das Hybridantriebssystem in der querliegenden Stellung installiert, und die Getriebeeingangswelle 405 und die Abtriebswelle 406 sind rückwärtig von der Motorwelle 407 angeordnet. Im Ergebnis kann der Bereich zum Anordnen der einzelnen Wellen in der Längsrichtung des Fahrzeugs schmäler gehalten werden, wodurch die Montageeignung weiter verbessert wird.
In der fünften Ausführungsform sind des weiteren der Körperabschnitt 434, der Abdeckabschnitt 435 und der Stator 450 mittels des einzelnen Keils 449 befestigt, so daß die Anzahl von Befestigungsteilen verringert werden kann. Im Vorgang zum Zusammenbau des Hybridantriebssystems wiederum können der Körperabschnitt 434, der Abdeckabschnitt 435 und der Stator 450 einfach durch die einfachen Arbeitsschritte ihrer Verschiebung in der Axialrichtung miteinander positioniert und befestigt werden, so daß die Anzahl von Zusammenbauschritten verringert wird und die Einfachheit des Zusammenbaus sowie die Herstellungseignung verbessert werden.
Des weiteren wird die Motorummantelung 433 durch die Abdichtvorrichtung wie etwa die Öldichtungen 442 und 456 und den O-Ring 466 flüssigkeitsdicht gehalten, wodurch ein Eindringen des Öls im Getriebe J in die Motorummantelung 433 verhindert werden kann. Im Ergebnis können das Magnetfeld und die Drehung, die vom Motorgenerator 404 zu erzeugen sind, so zufriedenstellend gehalten werden, daß stabile Antriebscharakteristiken über einen langen Zeitraum vorliegen.
In der fünften Ausführungsform ist des weiteren die wesentliche Hälfte der Motorummantelung 433, welche den Motorgenerator 404 aufnimmt, in dem Raum angeordnet, der durch das Kettenrad 426, die geräuschlose Kette 478 und den ersten Kupplungsmechanismus 488 gebildet wird. Im Ergebnis kann der Zwischenachsenabstand zwischen der Motorwelle 407 und der Getriebeeingangswelle 405 verkürzt werden, wodurch der Bereich zum Anordnen des Hybridantriebssystems in der Richtung senkrecht zur Achse schmäler gehalten wird.
Fig. 15 und 16 sind Schnittansichten, welche ein Hybridantriebssystem einer sechsten Ausführungsform geteilt zeigen. Bei dieser sechsten Ausführungsform ist rückwärtig vom Verbrennungsmotor 900 ein Getriebe N angeordnet, das ein hohles Gehäuse 200 aufweist. Das Gehäuse 200 ist durch separates Befestigen einer ersten Ummantelung 201 und einer Abdeckung 203 auf den beiden Seiten einer zweiten Ummantelung 202 aufgebaut. Andererseits ist ein Motorgenerator 204 parallel zum Getriebe N angeordnet, und eine Getriebeeingangswelle 205 und eine Abtriebswelle 206 sind im Gehäuse 200 angeordnet. Des weiteren ist eine Motorwelle 207 des Motorgenerators 204 parallel zur Getriebeeingangswelle 205 und zur Abtriebswelle 206 angeordnet.
Die erste Ummantelung 201 ist mit einem zylindrischen Abschnitt 208 ausgestattet, der die Achse K der Motorwelle 207 zentriert. In diesen zylindrischen Abschnitt 208 ist das hintere Ende einer Kurbelwelle 209 des Verbrennungsmotors 900 eingefügt, welche der Antriebswelle der vorliegenden Erfindung entspricht. Somit sind die Motorwelle 207 und die Kurbelwelle 209 auf der gemeinsamen Achse K angeordnet, während ein Schwungrad 210 am hinteren Ende der Kurbelwelle 209 befestigt ist.
Andererseits ist der zylindrische Abschnitt 208 an seinem Innenumfang mit einem Trennwandabschnitt 211 ausgestattet, der an seinem Innenumfang mit einer auf den Motorgenerator 204 hin vorstehenden Erhebung 227 ausgestattet ist. In den Innenumfang der Erhebung 227 ist durch ein Lager 212 eine erste Getriebewelle 213 eingefügt. Diese erste Getriebewelle 213 ist am Außenumfang ihres Endabschnittes auf der Seite der Kurbelwelle 209 mit einer Dämpferfeder 214 ausgestattet, welche die erste Getriebewelle 213 und das Schwungrad 210 verbindet. Hierbei ist die Erhebung 227 an ihrem Innenumfang mit einer Öldichtung 215 ausgestattet, welche die Erhebung 227 und die erste Getriebewelle 213 flüssigkeitsdicht hält.
Die obenstehend erwähnte Motorwelle 207 wiederum ist in der Axialrichtung K durch eine Axialbohrung 216 durchsetzt, in die eine zweite Getriebewelle 217 eingefügt ist. Diese zweite Getriebewelle 217 und die Motorwelle 207 sind relativ zueinander drehbar ausgeführt, und eine Endseite der zweiten Getriebewelle 217 ist drehbar in eine Haltebohrung 218 eingefügt, die in der ersten Getriebewelle 213 ausgebildet ist. Die weitere Endseite der zweiten Getriebewelle 217 ist drehbar durch einen säulenförmigen Trägerabschnitt 219 gelagert, der von der Innenseite der Abdeckung 203 vorsteht.
Die Motorwelle 207 und die zweite Getriebewelle 217 sind wiederum mit einem Planetengetriebemechanismus 220 auf dem Außenumfang ihres Endabschnitts auf der Seite des Trennwandabschnitts 211 ausgestattet. Der Planetengetriebemechanismus 220 besteht aus einem Hohlrad 221; einem am Außenumfang der Motorwelle 207 eingefügten Sonnenrad 222; und einem zwischen dem Hohlrad 221 und dem Sonnenrad 222 liegend angeordneten Planetenrad 223.
Mit der zweiten Getriebewelle 217 ist mittels Keilverbindung ein ringförmiger Träger 224 verbunden, der das Planetenrad 223 an seinem Planetenradbolzen 225 hält. Mit der weiteren Endseite dieses Planetenradbolzens 225 ist darüber hinaus ein ringförmiges Kettenrad 226 verbunden, das einem Abschnitt des Eingabeelements und dem Getriebemechanismus der vorliegenden Erfindung entspricht.
Die obenstehend erwähnte Erhebung 227 ist um diese herum mit einer Hauptkupplung 228 zum Verbinden/Trennen des Hohlrades 221 und der ersten Getriebewelle 213 ausgestattet. Die Hauptkupplung 228 besteht aus einer ringförmigen Trommel 229, die in einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt gebogen und auf den Motorgenerator 204 hin offen ist, und einem Kolben 230, der so in die Trommel 229 eingefügt ist, daß er in der Axialrichtung K verschiebbar ist. Die Hauptkupplung 228 ist darüber hinaus mit einer Mehrzahl von ringförmigen Scheiben 231 ausgestattet, die mittels Keilverbindung mit dem Innenumfang der Trommel 229 verbunden sind, und einer Mehrzahl von ringförmigen Platten 232, die mittels Keilverbindung mit dem Außenumfang des Hohlrades 221 verbunden sind. Das innere Umfangsende der Trommel 229 ist am Außenumfang der ersten Getriebewelle 213 am äußeren Umfangsende eines Flansches 238 befestigt.
Zwischen dem Flansch 238 und dem Träger 224 wiederum ist eine ringförmige Platte 239 angeordnet, welche das Hohlrad 221 hält. An den beiden Seiten der Platte 239 sind Axiallager 240 angeordnet, welche die Platte 239 positionieren. Des weiteren wird die Bewegung des Kolbens 230 durch die nicht gezeigte Hydraulikvorrichtung gesteuert, um die Scheibe 231 und die Platte 232 in und außer Anlage zu bringen, wodurch die erste Getriebewelle 213 und das Hohlrad 221 verbunden/getrennt werden.
Der obenstehend erwähnte Motorgenerator 264 ist in einer Motorummantelung 233 aufgenommen, die in der zweiten Ummantelung 202 ausgebildet ist. Die Motorummantelung 233 besteht aus einem zylindrischen Körperabschnitt 234, der als Einheit mit der zweiten Ummantelung 202 ausgebildet ist, und einem Abdeckabschnitt 235, der die Öffnung des Körperabschnitt 234 auf der Seite der Abdeckung 203 verschließt. Der Körperabschnitt 234 ist am inneren Umfangsende auf der Seite des Trennwandabschnitt 211 mit einem Trennwandabschnitt 236 ausgestattet, der als Einheit an seinem inneren Umfangsende als Einheit mit einem zylindrischen Abschnitt 237 ausgestattet ist.
Am Außenumfang des zylindrischen Abschnitts 237 auf der Seite des Trennwandabschnitts 211 ist das obenstehend erwähnte Kettenrad 226 drehbar eingefügt. Im Innenumfang des zylindrischen Abschnitts 237 auf der Seite des Motorgenerators 204 sind des weiteren ein Lager 241, das die Motorwelle 207 trägt, und eine Öldichtung 242 befestigt, welche die Motorwelle 207 flüssigkeitsdicht hält. Am Außenumfang der Motorwelle 207 ist ein ringförmiger Rotor 243 befestigt, in dessen Außenumfangsabschnitt ein Magnet 244 angebracht ist.
Der obenstehend erwähnte Abdeckabschnitt 235 besteht aus einem zylindrischen Abschnitt 245, der in den Innenumfang des Körperabschnitt 234 eingefügt ist, und einem Stirnflächenabschnitt 246, der am inneren Umfangsende des zylindrischen Abschnitts auf der Seite der Abdeckung 203 ausgebildet ist. In der Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 245, in der Innenumfangsfläche des Körperabschnitts 234 und in einem Stator 2350 sind Keilnuten 247, 248 und 317 ausgebildet, die sich in der Axialrichtung K erstrecken. Durch Einsetzen eines Keils 249 in diese Keilnuten 247, 248 und 317 wird des weiteren der Abdeckabschnitt 235 umfangsmäßig bezüglich des Körperabschnitts 234, und der Stator 250 befestigt.
Weiterhin befinden sich die äußere Stirnfläche 263 des zylindrischen Abschnitts 245 und die äußere Stirnfläche 264 der zweiten Ummantelung 202 in einer gemeinsamen Ebene. Während die Innenseite der Abdeckung 203 an die äußere Stirnfläche 263 und die äußere Stirnfläche 264 anstößt, ist des weiteren die Abdeckung 203 an der zweiten Ummantelung 202 mittels Befestigungsschrauben 265 befestigt. Zwischen der Innenumfangsfläche der zweiten Ummantelung 202 und der Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 245 ist ein O-Ring 266 eingefügt, der diese Umfangsflächen flüssigkeitsdicht hält.
Somit wird die Motorummantelung 233 durch die Öldichtung 242, eine Öldichtung 256 und den O-Ring 266 so flüssigkeitsdicht gemacht, daß ein Eindringen von Öl in das Gehäuse 200 in die Ummantelung 233 verhindert wird. Hierbei ist der Körperabschnitt 234 auf seiner Außenseite mit Rippen 267 ausgestattet, um Wärme abzustrahlen, wenn der Motorgenerator 204 betrieben wird, um den Motorgenerator 204 zu kühlen.
Zwischen der inneren Stirnfläche des obenstehend erwähnten zylindrischen Abschnitts 245 und dem Stufenabschnitt des Innenumfangs des Körperabschnitt 234 ist umfangsmäßig der Stator 250 befestigt. Eine Wicklung 251 ist um den Stator 250 gewickelt, und ein kleiner Zwischenraum ist zwischen dem Stator 250 und dem Rotor 243 gebildet. In dem auf diese Weise aufgebauten Motorgenerator 204 wird in dem kleinen Zwischenraum durch die Leistungszufuhr von der nicht gezeigten Batterie ein Magnetfeld aufgebaut. Der Motorgenerator 204 besitzt eine Leistungsfunktion zum Drehen in einer vorgegebenen Richtung, und eine Regenerationsfunktion zum Umwandeln der mechanischen Energie in elektrische Energie zum Laden der Batterie mit der elektrischen Energie.
In der Nähe des Motorgenerators 204 ist ein Resolver 252 zum Erfassen des Drehwinkels des Motorgenerators 204 angeordnet. Dieser Resolver 252 besteht aus: einem an dem inneren Flansch 246 befestigten Stator 253; einem am Außenumfang der Motorwelle 207 befestigten Rotor 254; und einer um den Stator 253 gewickelten Wicklung. Des weiteren ist der Stirnflächenabschnitt 246 an seinem Innenumfang mit einem Lager 255 ausgestattet, welches die Motorwelle 207 und die Öldichtung 256 trägt, welche den Stirnflächenabschnitt 246 und die Motorwelle 207 flüssigkeitsdicht hält.
Des weiteren werden der Endabschnitt der Motorwelle 207 auf der Seite der Abdeckung 203 und der Endabschnitt der zweiten Getriebewelle 217 auf der Seite der Abdeckung 203 durch eine Motorwellenkupplung 257 verbunden/getrennt. Diese Motorwellenkupplung 257 besteht aus einer zylindrischen Trommel 258, die am äußeren Umfangsende der zweiten Getriebewelle 217 befestigt ist, und einem Kolben 259, der so in den Innenumfang der Trommel 258 eingefügt ist, daß er in der Axialrichtung K beweglich ist. Die Motorwellenkupplung 257 besteht des weiteren aus einer ringförmigen Scheibe 260, die mittels Keilverbindung mit dem Innenumfang der Trommel 258 verbunden ist; einer am äußeren Umfangsende der Motorwelle 207 befestigten ringförmigen Kupplungsnabe 261; und einer ringförmigen Platte 262, die mittels Keilverbindung mit dem Außenumfang der Kupplungsnabe 261 verbunden ist.
Durch Steuern der Bewegung des Kolbens 259 mit Hilfe der nicht gezeigten Öldruckquelle werden des weiteren die zweite Getriebewelle 217 und die Motorwelle 207 verbunden/getrennt.
In der obenstehend erwähnten ersten Ummantelung 201 ist der zylindrische Abschnitt 208 an seinem Außenumfang mit einem gewölbten Abschnitt 267A ausgestattet, der sich senkrecht zur Achse K erstreckt. Dieser gewölbte Abschnitt 267A ist an seinem Außenumfang mit einem gebogenen Abschnitt 268 mit im wesentlichen L-förmigem Querschnitt ausgestattet. Auf der Innenseite am Verbindungsabschnitt zwischen dem gewölbten Abschnitt 267A und dem zylindrischen Abschnitt 208 ist eine Erhebung 270 ausgebildet, die auf die Abdeckung 203 hin gerichtet ist, und ein Lager 269 ist im Innenumfang der Erhebung 270 befestigt. Das (nicht gezeigte) Lager wiederum ist auf der Innenseite der Abdeckung 203 an einer zum Lager 269 entgegengesetzten Position befestigt, so daß die zwei Enden der Getriebeeingangswelle 205 von dem Lager 269 und dem nicht gezeigten Lager getragen sind.
Die Getriebeeingangswelle 205 ist auf ihrem Außenumfang in der Nähe des Lagers 269 mit einer Rückwärtskupplung 271 ausgestattet. Diese Rückwärtskupplung 271 besteht aus einem ringförmigen Element 272, das mittels Keilverbindung mit der Getriebeeingangswelle 205 verbunden ist, und einer Trommel 273 mit im wesentlichen quadratischem Querschnitt, die am Außenumfang des ringförmigen Elements 272 befestigt ist. Die Rückwärtskupplung 272 besteht weiterhin aus einem Kolben 274, der so in den Innenumfang der Trommel 273 eingefügt ist, daß er in der Axialrichtung L der Getriebeeingangswelle 205 beweglich ist, und einer ringförmigen Kupplungsnabe 275. Eine Mehrzahl von ringförmigen Scheiben 310 ist in den Innenumfang der Trommel 273 eingefügt, und eine Mehrzahl von ringförmigen Platten 311 ist mittels Keilverbindung mit dem Außenumfang der Kupplungsnabe 275 verbunden.
Die Getriebeeingangswelle 205 ist auf ihrem Außenumfang benachbart zu dem ringförmigen Element 272 als Einheit mit einem Rückwärtsantriebsrad 276 ausgestattet. Dieses Rückwärtsantriebsrad 276 und die Getriebeeingangswelle 205 sind relativ zueinander drehbar ausgeführt, und das innere Umfangsende der Kupplungsnabe 275 ist mit dem Endabschnitt des Rückwärtsantriebsrades 276 verbunden. Hierbei ist die Position des Rückwärtsantriebsrades 276 in der Axialrichtung L im wesentlich identisch mit der Position des Planetengetriebemechanismus 220 in der Axialrichtung K eingestellt.
Die auf diese Weise aufgebaute Rückwärtskupplung 271 wird eingerückt/ausgerückt durch Steuern der Bewegung des Kolbens 274 durch die nicht gezeigte Hydrauliksteuereinrichtung. Das Drehmoment der Getriebeeingangswelle 205 wird auf das Rückwärtsantriebsrad 276 übertragen, wenn die Rückwärtskupplung 271 eingerückt ist, aber nicht, wenn diese ausgerückt ist.
Mit der Getriebeeingangswelle 205 ist in einer Position, die näher an der Abdeckung 203 liegt als das Rückwärtsantriebsrad 276, mittels Keilverbindung ein Kettenrad 277 verbunden, das dem Eingabeelement der vorliegenden Erfindung entspricht. Zwischen diesem Kettenrad 277 und dem obenstehend erwähnten Kettenrad 226 ist eine geräuschlose Kette 278 gespannt, die einem Abschnitt des Eingabeelements oder des Getriebeelements der vorliegenden Erfindung entspricht. Des weiteren ist die Getriebeeingangswelle 205 an ihrem Außenumfang in einer Position, die näher zur Abdeckung 203 als das Kettenrad 277 liegt, mit einer ersten Getriebewelle 279 ausgestattet, die auf ihrem Außenumfang mit einer zweiten Getriebewelle 280 ausgestattet ist.
Die erste Getriebewelle 279 ist mit Antriebsrädern 281 und 282 und mit einem Feststellrad 283 zwischen den Antriebsrädern 281 und 282 ausgestattet. Das Antriebsrad 281 entspricht dem Niedergeschwindigkeits-Zahnrad der vorliegenden Erfindung. Die zweite Getriebewelle 280 wiederum ist mit Antriebsrädern 284 und 285 ausgestattet. Von diesen ist der Außendurchmesser des Antriebsrades 284 so eingestellt, daß er größer als derjenige des Antriebsrades 281 ist; der Außendurchmesser des Antriebsrades 282 ist so eingestellt, daß er größer als derjenige des Antriebsrades 284 ist; und der Außendurchmesser des Antriebsrades 285 ist so eingestellt, ist so eingestellt, daß er größer als derjenige des Antriebsrades 282 ist.
Die zweite Getriebewelle 280 ist in einer Position, die näher zur Abdeckung 203 liegt als das Antriebsrad 285, durch ein Lager 286 getragen. Dieses Lager 286 ist durch einen vorstehenden Abschnitt 287 abgestützt, der am Endabschnitt des Körperabschnitts 234 der Motorummantelung 233 ausgebildet ist. Hierbei sind die Getriebeeingangswelle 205, die erste Getriebewelle 279 und die zweite Getriebewelle 280 an ihren Endabschnitten auf der Seite der Abdeckung 203 mit einem ersten Kupplungsmechanismus 288 und einem zweiten Kupplungsmechanismus 289 ausgestattet.
Der erste Kupplungsmechanismus 288 ist zum Verbinden/Trennen der Getriebeeingangswelle 205 und der zweiten Getriebewelle 280 vorgesehen, und der zweite Kupplungsmechanismus 289 ist zum Verbinden/Trennen der Getriebeeingangswelle 205 und der ersten Getriebewelle 279 vorgesehen. Hierbei ist eine wesentliche Hälfte der Motorummantelung 235 in dem Zwischenraum angeordnet, der zwischen dem ersten Kupplungsmechanismus 288 und dem Kettenrad 226 und der geräuschlosen Kette 278 gebildet ist.
Andererseits ist ein Lager 290 in die Innenseite des obenstehend erwähnten gewölbten Abschnitts 267A außerhalb (bzw. in Fig. 15 oberhalb) von dem Lager 269 eingefügt, und ein Lager 291 befindet sich in dem obenstehend erwähnten vorstehenden Abschnitt 287 an einer zu dem Lager 290 entgegengesetzten Position. Diese Lager 290 und 291 tragen die beiden Enden der Abtriebswelle 206. Die Abtriebswelle 206 ist mit einem rückwärts angetriebenen Zahnrad 292 in der gleichen Position wie derjenigen des Zahnrads 276 in der Axialrichtung M ausgestattet. Die Abtriebswelle 206 wiederum ist an einer Position, die näher zur Abdeckung 203 liegt als das rückwärts angetriebene Zahnrad 292, mit einem Endabtriebsrad 293 ausgestattet, das dem Ausgabeelement der vorliegenden Erfindung entspricht. Dieses Endabtriebsrad 293 steht in Eingriff mit einem Hohlrad 295 eines Differentials 294, das in der Nähe des Getriebes N angeordnet ist. Das Endabtriebsrad 293, die Kettenräder 277 und 226 und die geräuschlose Kette 278 sind bei Betrachtung in der Axialrichtung in der gleichen Position angeordnet.
Die Abtriebswelle 206 wiederum ist mit einem ersten angetriebenen Zahnrad 296, einem zweiten angetriebenen Zahnrad 297, einem dritten angetriebenen Zahnrad 298 und einem vierten angetriebenen Zahnrad 299 in einem vorgegebenen Abstand von der Nähe des Endabtriebsrades 293 zum Lager 291 ausgestattet. Von diesen entspricht das erste angetriebene Zahnrad 296 dem Niedergeschwindigkeits-Zahnrad der vorliegenden Erfindung. Das erste angetriebene Zahnrad 296, das zweite angetriebene Zahnrad 297, das dritte angetriebene Zahnrad 298, das vierte angetriebene Zahnrad 299 und die Abtriebswelle 206 sind relativ zueinander drehbar ausgeführt. Das erste angetriebene Zahnrad 296 steht in Eingriff mit dem Antriebsrad 281, und das zweite angetriebene Zahnrad 297 steht in Eingriff mit dem Antriebsrad 282. Das dritte angetriebene Zahnrad 298 steht in Eingriff mit dem Antriebsrad 284, und das vierte angetriebene Zahnrad 299 steht in Eingriff mit dem Antriebsrad 285.
Die Abtriebswelle 206 ist mit einer ersten Synchronisiereinrichtung 300 zwischen dem ersten angetriebenen Zahnrad 296 und dem zweiten angetriebenen Zahnrad 297 und einer zweiten Synchronisiereinrichtung 301 zwischen dem dritten angetriebenen Zahnrad 298 und dem vierten angetriebenen Zahnrad 299 ausgestattet. Die erste Synchronisiereinrichtung 300 besitzt den bekannten Aufbau, bestehend aus: einer ringförmigen Kupplungsnabe 302, die mittels Keilverbindung mit der Abtriebswelle 206 verbunden ist; Synchronringen 303 und 304, die auf den beiden Seiten der Kupplungsnabe 302 angeordnet sind; und einer am Außenumfang der Kupplungsnabe 302 eingefügten Muffe 305. Die zweite Synchronisiereinrichtung 301 besitzt den bekannten Aufbau, bestehend aus: einer ringförmigen Kupplungsnabe 306, die mittels Keilverbindung mit der Abtriebswelle 206 verbunden ist; Synchronringen 307 und 308, die auf den beiden Seiten der Kupplungsnabe 306 angeordnet sind; und einer am Außenumfang der Kupplungsnabe 306 eingefügten Muffe 309.
Im Ergebnis wird das Drehmoment der Getriebeeingangswelle 305 nicht auf die Abtriebswelle 306 übertragen, wenn sich die erste Synchronisiereinrichtung 300 und die zweite Synchronisiereinrichtung 301 in neutralen Positionen befinden. Wenn hingegen entweder die erste Synchronisiereinrichtung 300 oder die zweite Synchronisiereinrichtung 301 in einer der Axialrichtungen M verschoben wird, um die Abtriebswelle 206 mit einem von dem ersten angetriebenen Zahnrad 296, dem zweiten angetriebenen Zahnrad 297, dem dritten angetriebenen Zahnrad 298 und dem vierten angetriebenen Zahnrad 299 zu verbinden, wird das Drehmoment der Getriebeeingangswelle 205 auf die Abtriebswelle 206 übertragen.
Das obenstehend erwähnte Getriebe N ist hierbei mit einem Rückwärtslosrad 13 ausgestattet, das mit dem rückwärts angetriebenen Zahnrad 292 in Eingriff steht. Dieser Eingriff ist in Fig. 15 aufgrund der Anordnung des Schnitts nicht dargestellt. Das Rückwärtslosrad 313 ist in der Phase der Axialrichtung M im wesentlichen identisch mit dem rückwärts angetriebenen Zahnrad 292, und seine Getriebewelle 314 ist entlang einer zu den Achsen M, L und K parallelen Achse P angeordnet. Ein Ende dieser Getriebewelle 314 ist von einer Klammer 318 gehalten, die am Trennwandabschnitt 211 der ersten Ummantelung 201 durch Schrauben 317 befestigt ist. Hierbei ist die weitere Endseite der Getriebewelle 314 in eine in der zweiten Ummantelung 202 ausgebildete Axialbohrung 319 eingefügt. Das obenstehend erwähnte rückwärts angetriebene Zahnrad 276, rückwärts angetriebene Zahnrad 292 und Rückwärtslosrad 313 entsprechen dem Rückwärtsrad der vorliegenden Erfindung.
Fig. 17 ist ein Anordnungsplan, der die einzelnen Wellen bei Betrachtung von der Wellenendseite her zeigt. Das Hybridantriebssystem ist in der sogenannten "Queranordnung" installiert, in der die Achsen der einzelnen Wellen senkrecht zur Längsrichtung des Fahrzeugs stehen. Von den einzelnen Wellen sind die Motorwelle 207 und die Kurbelwelle 209 in der vordersten Position des Fahrzeugs angeordnet, und die Getriebeeingangswelle 205 und die Abtriebswelle 206 sind rückwärtig von den ersteren Wellen angeordnet. Des weiteren sind die Getriebeeingangswelle 205, die Motorwelle 207 und die Abtriebswelle 206 in solchen Positionen angeordnet, daß durch die gepunkteten Linien, welche die Achse L, die Achse K und die Achse M miteinander verbinden, eine Dreiecksfläche Q in einer zu den einzelnen Achsen normalen Ebene gebildet wird. Des weiteren ist die Getriebewelle 314 des Rückwärtslosrades 313 so angeordnet, daß ihre Achse P innerhalb der Dreiecksfläche Q positioniert ist. Hierbei kann die Fahrt des Fahrzeugs, das dieses Hybridantriebssystem verwendet, mittels der in der Tabelle von Fig. 14 aufgeführten Steuerungen gesteuert werden.
Somit sind in der sechsten Ausführungsform die Motorwelle 207, die Getriebeeingangswelle 205 und die Abtriebswelle 206 parallel zueinander angeordnet, so daß die Gesamtlänge des Hybridantriebssystems in der Axialrichtung verkürzt werden kann. Im Ergebnis können die Effekte erzielt werden, daß die Montageeignung des Fahrzeugs und die Anordnung der peripheren Vorrichtungen weniger stark eingeschränkt sind, und daß der Fahrzeugboden in der Fahrgastzelle flacher ist, wodurch die Unterbringung der Fahrgastzelle verbessert ist. Des weiteren ist das Hybridantriebssystem in der Querposition in dem Fahrzeug installiert, und die Getriebeeingangswelle und die Abtriebswelle sind hinter der Motorwelle liegend angeordnet, so daß der Bereich zum Anordnen der einzelnen Wellen in der Längsrichtung schmäler gehalten und die Montageeignung weiter verbessert ist.
In der sechsten Ausführungsform sind des weiteren der Planetengetriebemechanismus 220 und das Rückwärtsantriebsrad 276, das rückwärts angetriebene Zahnrad 292 und das Rückwärtslosrad 313 bei Betrachtung in der Axialrichtung in der gleichen Position angeordnet. Im Ergebnis kann der Bereich zum Anordnen der einzelnen Zahnräder in der Axialrichtung schmäler gehalten werden, so daß die Gesamtlänge des Hybridantriebssystems in der Axialrichtung weiter verkürzt wird.
In der sechsten Ausführungsform sind des weiteren der Körperabschnitt 234, der Abdeckabschnitt 235 und der Stator 250 in der Umfangsrichtung durch den einzelnen Keil 249 befestigt. Im Ergebnis kann die Anzahl von Teilen für die Befestigung reduziert werden. Während des Vorgangs zum Zusammenbauen des Hybridantriebssystems wiederum können der Körperabschnitt 234, der Abdeckabschnitt 235 und der Stator 250 durch die einfachen Arbeitsschritte ihrer linearen Verschiebung eingebaut werden. Im Ergebnis kann die Anzahl von Zusammenbauschritten auf einen Wert gesenkt werden, der so gering ist, daß die Einfachheit des Zusammenbaus und die Herstellungseignung verbessert sind.
In der sechsten Ausführungsform sind des weiteren die Getriebeeingangswelle 205, die Motorwelle 207 und die Abtriebswelle 206 an den Positionen angeordnet, in denen die Dreiecksfläche Q durch die gepunkteten Linien gebildet wird, welche ihre Achsen L, K und M verbinden. Darüber hinaus ist die Getriebewelle 314 so angeordnet, daß ihre Achse P innerhalb der Dreiecksfläche Q liegt. Im Ergebnis kann der Bereich für die Anordnung in der Richtung im wesentlichen senkrecht zu den einzelnen Achsen verkleinert werden, so daß die Größe des Hybridantriebssystems in der Längsrichtung des Fahrzeugs weiter reduziert wird.
Wenn in der sechsten Ausführungsform der Parkbereich gewählt wird, tritt des weiteren das Feststellrad 283 in Eingriff mit dem drehungshemmenden Element im Getriebe N, d. h. der (nicht gezeigten) Parksperrenstange. Aufgrund der Tätigkeit der ersten Synchronisiereinrichtung 300 werden des weiteren das erste angetriebene Zahnrad 296 und die Abtriebswelle 206 verbunden. Im Ergebnis nehmen das erste angetriebene Zahnrad 296 und das Antriebsrad 281 den Drehmoment übertragenden Zustand ein, um Drehungen der Abtriebswelle 206 und der ersten Getriebewelle 279 infolge einer Neigung der Straßenoberfläche oder einer äußeren Kraft zu verringern. Hierbei ist die Übersetzung zwischen dem ersten angetriebenen Zahnrad 296 und dem Antriebsrad 281 höher als zwischen weiteren angetriebenen Zahnrädern und Antriebsrädern, so daß eine starke drehungshemmende Kraft auf die Abtriebswelle 206 einfach dadurch aufgebracht wird, daß dem Feststellrad 283 eine geringe Anhaltekraft mitgeteilt wird. Im Ergebnis kann ein Effekt erzielt werden, daß das Fahrzeug zuverlässig angehalten werden kann, und so die Sicherheit verbessert wird.
In der sechsten Ausführungsform wiederum ist eine wesentliche Hälfte der Motorummantelung 233, welche den Motorgenerator 204 aufnimmt, in dem Raum angeordnet, der durch das Kettenrad 226 und die geräuschlose Kette 278 und den ersten Kupplungsmechanismus 288 gebildet wird. Im Ergebnis kann der Zwischenachsenabstand zwischen der Motorwelle 207 und der Getriebeeingangswelle 205 verkürzt werden, so daß der Bereich zum Anordnen des Hybridantriebssystems in der Richtung senkrecht zur Achse schmäler gehalten wird.
In der sechsten Ausführungsform wird des weiteren die Motorummantelung 233 durch die Abdichtvorrichtung wie etwa die Öldichtungen 256 und 242 oder den O-Ring 266 flüssigkeitsdicht gehalten, so daß ein Eindringen des Öls im Getriebe N in die Motorummantelung 233 verhindert werden kann. Im Ergebnis kann das Magnetfeld oder die Drehung, die vom Motorgenerator 204 erstellt werden soll, so zufriedenstellend gehalten werden, daß stabile Antriebscharakteristiken über einen langen Zeitraum beibehalten werden.
Fig. 18 und 19 sind geteilte Schnittansichten eines Hybridantriebssystems gemäß einer siebten Ausführungsform. Hinter dem Verbrennungsmotor 900 liegend ist bei dieser siebten Ausführungsform ein Getriebe R angeordnet, das mit einem hohlen Gehäuse 600 versehen ist. Dieses Gehäuse 600 ist mit separater Befestigung einer ersten Ummantelung 601 und einer Abdeckung 603 auf den beiden Seiten einer zweiten Ummantelung 602 aufgebaut. Ein Motorgenerator 604 ist parallel zum Getriebe R angeordnet, und eine Getriebeeingangswelle 605 und eine Abtriebswelle 606 sind im Gehäuse 600 angeordnet. Des weiteren ist eine Motorwelle 607 des Motorgenerators 604 parallel zur Getriebeeingangswelle 605 und zur Abtriebswelle 606 angeordnet.
Die erste Ummantelung 601 ist mit einem zylindrischen Abschnitt 608 versehen, der die Achse K der Motorwelle 607 zentriert. In den zylindrischen Abschnitt 608 ist das hintere Ende einer Kurbelwelle 609 des Verbrennungsmotors 900 eingefügt. Diese Kurbelwelle 609 entspricht der Antriebswelle der vorliegenden Erfindung. Somit sind die Motorwelle 607 und die Kurbelwelle 609 auf der gemeinsamen Achse K angeordnet, während ein Schwungrad 610 am rückwärtigen Ende der Kurbelwelle 609 befestigt ist.
Des weiteren ist der zylindrische Abschnitt 608 in seinem Innenumfang mit einem Trennwandabschnitt 611 ausgestattet, der in seinem Innenumfang mit einer auf den Motorgenerator 604 hin vorstehenden Erhebung 627 ausgestattet ist. Durch den Innenumfang der Erhebung 627 wird durch ein Lager 612 eine erste Getriebewelle 613 abgestützt. Diese erste Getriebewelle 613 ist auf dem Außenumfang ihres Endabschnittes auf der Seite der Kurbelwelle 609 mit einem Dämpfer 614 ausgestattet, der die erste Getriebewelle 613 und das Schwungrad 610 verbindet. Hierbei ist die Erhebung 627 in ihrem Innenumfang mit einer Öldichtung 615 ausgestattet, welche die Erhebung 627 und die erste Getriebewelle 613 flüssigkeitsdicht hält.
Durch die obenstehend erwähnte Motorwelle 607 hindurch wiederum erstreckt sich entlang der Axialrichtung K eine Axialbohrung 616, in die eine zweite Getriebewelle 617 eingefügt ist. Diese zweite Getriebewelle 617 ist als Einheit mit der Motorwelle 607 drehbar, und ihre eine Endseite ist drehbar in eine in der ersten Getriebewelle 613 ausgebildete Haltebohrung 618 eingefügt. Die weitere Endseite der zweiten Getriebewelle 617 ist durch einen zylindrischen Trägerabschnitt 619, der von der Innenseite der Abdeckung 603 vorsteht, drehbar gelagert.
Die Motorwelle 607 und die zweite Getriebewelle 617 wiederum sind auf dem Umfang ihres Endabschnitts auf der Seite des Trennwandabschnitt 611 mit einem Planetengetriebemechanismus 620 ausgestattet. Dieser Planetengetriebemechanismus 620 besteht aus einem Hohlrad 621; einem am Außenumfang der Motorwelle 607 eingefügten Sonnenrad 622; und einem zwischen dem Hohlrad 621 und dem Sonnenrad 622 angeordneten Planetenrad 623. Mit der zweiten Getriebewelle 617 ist mittels Keilverbindung ein ringförmiger Träger 624 verbunden, der das Planetenrad 623 an seinem Planetenradbolzen 625 hält. Mit der weiteren Endseite dieses Planetenradbolzens 625 ist ein ringförmiges Kettenrad 626 verbunden, das dem Eingabeelement oder dem Getriebemechanismus der vorliegenden Erfindung entspricht.
Die Erhebung 627 ist um diese mit einer Hauptkupplung 628 zum Verbinden/Trennen des Hohlrades 621 und der ersten Getriebewelle 613 ausgestattet. Die Hauptkupplung 628 besteht aus einer ringförmigen Trommel 629, die in einen quadratischen Querschnitt gebogen ist und auf den Motorgenerator 604 hin offen ist, und einem Kolben 630, der entlang der Axialrichtung K verschiebbar in die Trommel 629 eingefügt ist. Die Hauptkupplung 628 ist weiterhin mit einer Mehrzahl von Scheiben 631 ausgestattet, die mittels Keilverbindung mit dem Innenumfang der Trommel 629 verbunden sind, und einer Mehrzahl von ringförmigen Platten 632, die mittels Keilverbindung mit dem Außenumfang des Hohlrades 621 verbunden sind.
Das innere Umfangsende der Trommel 629 ist am äußeren Umfangsende eines äußeren Flansches 638 der ersten Getriebewelle 613 befestigt. Zwischen dem Flansch 638 und dem Träger 624 wiederum ist eine ringförmige Platte 639 angeordnet, die das Hohlrad 621 hält. Diese Platte 639 ist positioniert durch Axiallager 640, die zu beiden Seiten der Platte 639 angeordnet sind. Mittels der nicht gezeigten Öldruckquelle wird des weiteren die Verschiebung des Kolbens 630 gesteuert, wodurch die Scheiben 631 und die Platten 632 zum Verbinden/Unterbrechen der ersten Getriebewelle 613 und des Hohlrades 621 in und außer Anlage gebracht werden.
Der obenstehend erwähnte Motorgenerator 604 ist in einer Motorummantelung 633 aufgenommen, die in der zweiten Ummantelung 602 angeordnet ist. Die Motorummantelung 633 besteht aus einem zylindrischen Körperabschnitt 634, der als Einheit mit der zweiten Ummantelung 602 ausgebildet ist, und einem Abdeckabschnitt 635, der das offene Ende des Körperabschnitts 634 auf der Seite der Abdeckung 603 verschließt. Der Körperabschnitt 634 ist an seinem inneren Umfangsende auf der Seite des Trennwandabschnitts 611 mit einem Trennwandabschnitt 636 ausgestattet, dessen inneres Umfangsende als Einheit mit einem zylindrischen Abschnitt 637 ausgebildet ist.
Auf dem Außenumfang des zylindrischen Abschnitts 637 auf der Seite des Trennwandabschnitts 611 ist das obenstehend erwähnte Kettenrad 626 drehbar eingefügt. Im Innenumfang des zylindrischen Abschnitts auf der Seite des Motorgenerators 604 wiederum sind ein Lager 641 zum Tragen der Motorwelle 607, sowie eine Öldichtung 642 befestigt, welche die Motorwelle 607 flüssigkeitsdicht hält. Ein ringförmiger Rotor 643 ist im Außenumfang der Motorwelle 607 befestigt, und ein Magnet 644 ist im Außenumfangsabschnitt des Rotors 643 angebracht.
Der Abdeckabschnitt 635 besteht aus einem in den Innenumfang des Körperabschnitts 634 eingefügten zylindrischen Abschnitt 645 und einem am inneren Umfangsende des zylindrischen Abschnitts 645 auf der Seite der Abdeckung 603 ausgebildeten Stirnflächenabschnitt 646. In der Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 645 und der Innenumfangsfläche des Körperabschnitts 634 und in einem Stator 650 sind Keilnuten 647, 648 und 717 ausgebildet, die sich in der Axialrichtung K erstrecken. Durch Einfügen eines Keils 649 in diese Keilnuten 647, 648 und 717 wird des weiteren der Abdeckabschnitt 635 bezüglich des Körperabschnitts 634 umfangsmäßig befestigt, und gleichzeitig wird der Stator 650 befestigt.
Weiterhin sind eine externe Stirnfläche 663 des zylindrischen Abschnitts 645 und eine externe Stirnfläche 664 der zweiten Ummantelung 602 in eine gemeinsame Ebene gesetzt. Während die Innenseite der Abdeckung 603 gegen die externe Stirnfläche 663 und die externe Stirnfläche 664 anliegt, ist die Abdeckung 603 mittels Befestigungsschrauben 665 an der zweiten Ummantelung 602 befestigt. Zwischen der Innenumfangsfläche der zweiten Ummantelung 602 und der Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 645 ist ein O-Ring 666 eingefügt, der die Innenseite und die Außenseite 645 flüssigkeitsdicht hält.
Somit ist die Motorummantelung 633 durch die Öldichtung 642, eine Öldichtung 656 und den O-Ring 666 flüssigkeitsdicht gemacht, so daß ein Eindringen des Öls im Gehäuse 600 in die Motorummantelung 633 verhindert ist. Hierbei ist die Außenseite des Körperabschnitts 634 mit Rippen 667 zum Abstrahlen von Wärme während des Betriebs des Motorgenerators 604 ausgestattet, um den Motorgenerator 604 zu kühlen.
Zwischen der inneren Stirnfläche des obenstehend erwähnten zylindrischen Abschnitts 645 und dem Stufenabschnitt des Innenumfangs des Körperabschnitts 634 ist der Stator 650 befestigt, der in der Umfangsrichtung angeordnet ist. Eine Wicklung 651 ist auf den Stator 650 gewickelt, und ein kleiner Zwischenraum ist zwischen dem Stator 650 und dem Rotor 643 gebildet. In dem auf diese Weise aufgebauten Motorgenerator 604 wird in dem kleinen Zwischenraum aufgrund der Versorgung mit Leistung von der nicht gezeigten Batterie ein Magnetfeld aufgebaut. Der Motorgenerator 604 ist mit einer Leistungsfunktion des Drehens in einer vorgegebenen Richtung versehen, und einer Regenerationsfunktion zum Umwandeln der mechanischen Energie in elektrische Energie zum Laden der Batterie mit der elektrischen Energie.
In der Nähe des Motorgenerators 604 ist ein Resolver 652 zum Erfassen des Drehwinkels des Motorgenerators 604 angeordnet. Dieser Resolver 652 besteht aus einem am Stirnflächenabschnitt 646 befestigten Stator 653; einem auf dem Außenumfang der Motorwelle 607 befestigten Rotor 654; und einer auf den Stator 653 gewickelten Wicklung. Darüber hinaus ist der Stirnflächenabschnitt 646 in seinem Innenumfang mit einem Lager 655 ausgestattet, das die Motorwelle 607 sowie die Öldichtung 656 trägt, welche den Stirnflächenabschnitt 646 und die Motorwelle 607 flüssigkeitsdicht hält.
Des weiteren wird der Endabschnitt der Motorwelle 607 auf der Seite der Abdeckung 603 und des Endabschnitts der zweiten Getriebewelle 617 auf der Seite der Abdeckung 603 durch eine Motorwellenkupplung 657 verbunden/getrennt.
Diese Motorwellenkupplung 657 besteht aus einer auf dem äußeren Umfangsende der zweiten Getriebewelle 617 befestigten zylindrischen Trommel 658 und einem Kolben 659, der so in den Innenumfang der Trommel 658 eingefügt ist, daß er in der Axialrichtung K beweglich ist. Die Motorwellenkupplung 657 besteht des weiteren aus einer ringförmigen Scheibe 660, die mittels Keilverbindung mit dem Innenumfang der Trommel 658 verbunden ist; einer am äußeren Umfangsende der Motorwelle 607 befestigten ringförmigen Kupplungsnabe 661; und einer ringförmigen Platte 662, die mittels Keilverbindung mit dem Außenumfang der Kupplungsnabe 661 verbunden ist. Durch Steuern der Bewegung des Kolbens 659 mittels der nicht gezeigten Öldruckquelle wird des weiteren die Motorwellenkupplung 657 eingerückt/ausgerückt.
Die obenstehend erwähnte erste Ummantelung 601 ist auf der Außenumfangsseite des zylindrischen Abschnitts 608 mit einem gewölbten Abschnitt 668 ausgestattet, der im wesentlichen senkrecht zur Achse K steht. Ein Lager 669 ist im Innenumfang am Verbindungsabschnitt zwischen dem gewölbten Abschnitt 668 und dem zylindrischen Abschnitt 608 befestigt. Die Innenseite der Abdeckung 603 wiederum befindet sich in einer Position, die entgegengesetzt zu dem Lager 669 mit dem nicht gezeigten Lager ist, so daß die beiden Enden der Getriebeeingangswelle 605 durch das Lager 669 und das (nicht gezeigte) Lager abgestützt sind.
Mit der Getriebeeingangswelle 605 auf der Seite des Lagers 669 wiederum ist mittels Keilverbindung ein Kettenrad 677 verbunden, das dem Eingabeelement der vorliegenden Erfindung entspricht. Zwischen dem Kettenrad 677 und dem Kettenrad 626 ist eine geräuschlose Kette 678 gespannt, die dem Eingabeelement oder dem Getriebemechanismus der vorliegenden Erfindung entspricht. Des weiteren ist die Getriebeeingangswelle 605 auf ihrem Außenumfang näher an der Abdeckung 603 als das Kettenrad 677 mit einer ersten Getriebewelle 679 ausgestattet, und die erste Getriebewelle 679 ist mit einer zweiten Getriebewelle 680 auf ihrem Außenumfang ausgestattet.
Die erste Getriebewelle 679 ist mit Antriebsrädern 681 und 682 ausgestattet, und die zweite Getriebewelle 680 ist mit Antriebsrädern 684 und 685 ausgestattet. Von diesen ist der Außendurchmesser des Antriebsrades 684 so eingestellt, daß er größer als derjenige des Antriebsrades 681 ist; der Außendurchmesser des Antriebsrades 682 ist so eingestellt, daß er größer als derjenige des Antriebsrades 684 ist; und der Außendurchmesser des Antriebsrades 685 ist so eingestellt, daß er größer als derjenige des Antriebsrades 632 ist.
Die zweite Getriebewelle 680 ist an ihrer Position näher zur Abdeckung 603 als das Antriebsrad 685 von einem Lager 686 getragen. Dieses Lager 686 ist durch einen vorstehenden Abschnitt 637 abgestützt, der am Endabschnitt des Körperabschnitts 634 der Motorummantelung 633 gebildet ist. Hierbei sind die Getriebeeingangswelle 605, die erste Getriebewelle 679 und die zweite Getriebewelle 680 an ihrem Endabschnitt auf der Seite der Abdeckung 603 mit einem ersten Kupplungsmechanismus 688 und einem zweiten Kupplungsmechanismus 689 versehen. Der erste Kupplungsmechanismus 688 ist zum Verbinden/Trennen der Getriebeeingangswelle 605 und der zweiten Getriebewelle 680 vorgesehen, und der zweite Kupplungsmechanismus 689 ist zum Verbinden/Trennen der Getriebeeingangswelle 605 und der ersten Getriebewelle 679 vorgesehen.
Hierbei ist eine wesentliche Hälfte der Motorummantelung 633, welche den obenstehend erwähnten Motor 604 aufnimmt, in dem Raum angeordnet, der zwischen dem ersten Kupplungsmechanismus 658 der geräuschlosen Kette 678 und dem Kettenrad 626 begrenzt ist.
Auf der Innenseite des obenstehend erwähnten gewölbten Abschnitts 668 außerhalb des Lagers 669 wiederum ist ein Lager 690 befestigt, und der obenstehend erwähnte vorstehende Abschnitt 687 ist in einer Position entgegengesetzt zum Lager 690 mit einem Lager 691 ausgestattet. Diese Lager 690 und 691 tragen die beiden Enden der Abtriebswelle 606.
Mit der Abtriebswelle 606 auf der Seite des Lager 690 wiederum ist mittels Keilverbindung ein Feststellrad 750 verbunden. Im Gehäuse 600 ist das drehungshemmende Element angeordnet, d. h. die (nicht gezeigte) Parksperrenstange zum Hemmen einer Drehung der Abtriebswelle 606, wenn es in Eingriff mit dem Feststellrad 750 gebracht ist. Das Feststellrad 750 und der Planetengetriebemechanismus 620 sind bei Betrachtung in der Axialrichtung in einer gleichen Position angeordnet.
Die Abtriebswelle 606 ist in einer Position näher zur Abdeckung 603 als das Feststellrad 750 mit einem Endabtriebsrad 693 ausgestattet, das dem Ausgabeelement der vorliegenden Erfindung entspricht. Dieses Endabtriebsrad 693 steht in Eingriff mit einem Hohlrad 695 eines Differentials 694, das in der Nähe des Getriebes R angeordnet ist. Hierbei sind das Endabtriebsrad 693, die Kettenräder 626 und 677 und die geräuschlose Kette 678 bei Betrachtung in der Axialrichtung in einer gleichen Position angeordnet.
Die Abtriebswelle 606 ist des weiteren mit einem ersten angetriebenen Zahnrad 696, einem zweiten angetriebenen Zahnrad 697, einem dritten angetriebenen Zahnrad 698 und einem vierten angetriebenen Zahnrad 699 in einem vorgegebenen Abstand von der Nähe des Endabtriebsrades 693 zum Lager 691 ausgestattet. Das erste angetriebene Zahnrad 696, das zweite angetriebene Zahnrad 697, das dritte angetriebene Zahnrad 698, das vierte angetriebene Zahnrad 699 und die Abtriebswelle 606 sind relativ zueinander drehbar ausgeführt. Das erste angetriebene Zahnrad 696 steht in Eingriff mit dem Antriebsrad 681, und das zweite angetriebene Zahnrad 697 steht in Eingriff mit dem Antriebsrad 682. Das dritte angetriebene Zahnrad 698 steht in Eingriff mit dem Antriebsrad 684, und das vierte angetriebene Zahnrad 699 steht in Eingriff mit dem Antriebsrad 685.
Die Abtriebswelle 606 ist mit einer ersten Synchronisiereinrichtung 700 zwischen dem ersten angetriebenen Zahnrad 696 und dem zweiten angetriebenen Zahnrad 697 und einer zweiten Synchronisiereinrichtung 701 zwischen dem dritten angetriebenen Zahnrad 698 und dem vierten angetriebenen Zahnrad 699 ausgestattet. Die erste Synchronisiereinrichtung 700 besitzt den bekannten Aufbau, bestehend aus: einer ringförmigen Kupplungsnabe 702, die mittels Keilverbindung mit der Abtriebswelle 606 verbunden ist; auf den beiden Seiten der Kupplungsnabe 702 angeordneten Synchronringen 703 und 704; und einer am Außenumfang der Kupplungsnabe 702 eingefügten Muffe 705.
Die zweite Synchronisiereinrichtung 701 besitzt den bekannten Aufbau, bestehend aus: einer ringförmigen Kupplungsnabe 706, die mittels Keilverbindung mit der Abtriebswelle 606 verbunden ist; auf den beiden Seiten der Kupplungsnabe 706 angeordneten Synchronringen 707 und 708; und einer am Außenumfang der Kupplungsnabe 706 eingefügten Muffe 709.
Im Ergebnis wird das Drehmoment der Getriebeeingangswelle 605 nicht auf die Abtriebswelle 606 übertragen, wenn die erste Synchronisiereinrichtung 700 und die zweite Synchronisiereinrichtung 701 sich in neutralen Positionen befinden. Wenn hingegen entweder die erste Synchronisiereinrichtung 700 oder die zweite Synchronisiereinrichtung 701 in einer Axialrichtung M verschoben wird, so daß sie die Abtriebswelle 606 mit einem jeglichen von dem ersten angetriebenen Zahnrad 696, dem zweiten angetriebenen Zahnrad 697, dem dritten angetriebenen Zahnrad 698 und dem vierten angetriebenen Zahnrad 699 verbindet, wird das Drehmoment der Getriebeeingangswelle 605 auf die Abtriebswelle 606 übertragen.
Fig. 20 ist ein Anordnungsplan, der die einzelnen Wellen bei Betrachtung von der Wellenendseite her zeigt. Die einzelnen Wellen sind in einem rechten Winkel zur Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet, so daß das Verfahren der querliegenden Anordnung für das Hybridantriebssystem insgesamt angewendet wird. Von den einzelnen Wellen sind die Motorwelle 607 und die Kurbelwelle 609 in der vordersten Position des Fahrzeugs angeordnet, und die Getriebeeingangswelle 605, die Abtriebswelle 606 usw. hinter der Motorwelle 607 liegend angeordnet.
Wenn dieses Hybridantriebssystem auf das Fahrzeug angewendet wird, werden die Fahrbetriebsarten in der Vorwärtsstufe wie die in Fig. 14 gezeigten Fahrbetriebsarten gesteuert. Wenn hierbei die Betriebsart der Rückwärtsstufe gewählt wird, kann der Motorgenerator 604 durch Ausrücken der Hauptkupplung 638 und Einrücken der Motorwellenkupplung 657 in der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen der Vorwärtsstufen angetrieben werden.
Somit sind in der siebten Ausführungsform die Motorwelle 607, die Getriebeeingangswelle 605 und die Abtriebswelle 606 parallel zueinander angeordnet, so daß die Gesamtlänge des Hybridantriebssystems in der Axialrichtung verkürzt werden kann. Im Ergebnis werden die Effekte erzielt, daß die Montageeignung für das Fahrzeug und die Anordnung der peripheren Vorrichtungen weniger stark eingeschränkt sind, und daß der Boden auf der Fahrgastzellenseite flach gehalten wird, wodurch die Unterbringung der Fahrgastzelle verbessert wird.
Bei der siebten Ausführungsform ist das Hybridantriebssystem des weiteren vom querliegenden Typ, und die Getriebeeingangswelle 605 und die Abtriebswelle 606 sind hinter der Motorwelle 607 liegend angeordnet, so daß der Bereich zum Anordnen der einzelnen Wellen in der Längsrichtung des Fahrzeugs verringert und die Montageeignung in der Längsrichtung des Fahrzeugs verbessert ist.
In der siebten Ausführungsform sind des weiteren der Körperabschnitt 634, der Abdeckabschnitt 635 und der Stator 650 umfangsmäßig durch den einzelnen Keil 649 befestigt, so daß die Anzahl von Teilen für die Befestigung reduziert werden kann. Während des Vorgangs zum Zusammenbau des Hybridantriebssystems können des weiteren der Körperabschnitt 634, der Abdeckabschnitt 635 und der Stator 650 durch die einfachen Arbeitsschritte einer linearen Verschiebung in der Axialrichtung installiert werden, so daß die Anzahl von Zusammenbauschritten verringert wird und die Einfachheit des Zusammenbaus und die Herstellungseignung verbessert werden.
In der siebten Ausführungsform sind des weiteren das Feststellrad 750 und der Planetengetriebemechanismus 620 bei Betrachtung in der Axialrichtung in der gleichen Position angeordnet so daß der Bereich zum Installieren der Teile in der Axialrichtung schmäler gehalten werden kann, wodurch die Gesamtlänge des Hybridantriebssystems in der Axialrichtung weiter verkürzt wird.
In der siebten Ausführungsform sind des weiteren die Kettenräder 626 und 677, die geräuschlose Kette 678 und das Endabtriebsrad 693 bei Betrachtung in der Axialrichtung in der gleichen Position angeordnet. Im Ergebnis kann der Bereich zum Anordnen der einzelnen Teile in der Axialrichtung schmäler gehalten werden, wodurch die Gesamtlänge des Hybridantriebssystems in der Axialrichtung weiter verkürzt wird.
Andererseits ist der Motorgenerator 604 in dem Raum angeordnet, der zwischen dem erstem Kupplungsmechanismus 688, dem Kettenrad 626 und der geräuschlosen Kette 678 begrenzt ist. Im Ergebnis kann der Zwischenachsenabstand zwischen der Getriebeeingangswelle 605 und der Motorwelle 607 schmäler gehalten werden, wodurch die Größe des Hybridantriebssystems in der Richtung senkrecht zur Axialrichtung verringert wird.
In der siebten Ausführungsform wird die Motorummantelung 633 des weiteren durch die Abdichtvorrichtung wie etwa die Öldichtungen 656 und 642 und den O-Ring 666 flüssigkeitsdicht gehalten, so daß ein Eindringen des Öls im Getriebe R in die Motorummantelung 633 verhindert werden kann. Im Ergebnis können das Magnetfeld und die Drehung, die vom Motorgenerator 604 zu erzeugen sind, so zufriedenstellend gehalten werden, daß die stabilen Antriebscharakteristiken über einen langen Zeitraum vorliegen.

Claims

1. Hybridantriebssystem zum Ausgeben der Leistung eines Verbrennungsmotors (900) und der Leistung eines Motorgenerators (68) über ein Getriebe (A), welches aufweist:

eine Getriebeeingangswelle (14) zum Eingeben der Leistung an das Getriebe;

eine parallel zur Getriebeeingangswelle (14) angeordnete Abtriebswelle (39) zum Ausgeben der Leistung von dem Getriebe;

eine Motorwelle (74) zum Eingeben/Ausgeben der Leistung an den bzw. von dem Motorgenerator (68);

eine Antriebswelle (2) als Ausgang des Verbrennungsmotors (900);

ein auf der Getriebeeingangswelle (14) angeordnetes Eingabeelement (29, 29A) zum Übertragen des Ausgangsdrehmoments des Motorgenerator (68) an die Getriebeeingangswelle (14); und

ein auf der Abtriebswelle (39) angeordnetes Ausgabeelement (43) zum Ausgeben des Drehmoments von der Abtriebswelle (39);

wobei die Motorwelle (74) parallel zur Getriebeeingangswelle (14) bzw. zur Abtriebswelle (39) angeordnet ist, und die Antriebswelle (2) auf der gleichen Achse wie derjenigen der Getriebeeingangswelle (14) angeordnet und mit der Getriebeeingangswelle (14) verbunden ist, so daß sie das Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors (900) auf die Getriebeeingangswelle (14) überträgt; dadurch gekennzeichnet, daß

das Ausgabeelement (43) derart auf der Abtriebswelle (39) angeordnet ist, daß es mit dem Eingabeelement (29, 29A) axial fluchtend angeordnet ist.

2. Hybridantriebssystem zum Ausgeben der Leistung eines Verbrennungsmotors (900) und der Leistung eines Motorgenerators (101; 404; 204; 604) über ein Getriebe (E; J; N; R), welches aufweist:

eine Getriebeeingangswelle (150; 405; 205; 605) zum Eingeben der Leistung an das Getriebe;

eine parallel zur Getriebeeingangswelle (150; 405; 205; 605) angeordnete Abtriebswelle (163; 406; 206; 606) zum Ausgeben der Leistung von dem Getriebe; eine Motorwelle (117; 407; 207; 607) zum Eingeben/Ausgeben der Leistung an den bzw. von dem Motorgenerator (101; 404; 204; 604);

eine Antriebswelle (110; 409; 209; 609) als Ausgang des Verbrennungsmotors (900); ein auf der Getriebeeingangswelle (150; 405; 205; 605) angeordnetes Eingabeelement (152; 477; 277; 677) zum Übertragen des Ausgangsdrehmoments des Motorgenerators (101; 404; 204; 604) und des Verbrennungsmotors (900) auf die Getriebeeingangswelle (150; 405; 205; 605); und

ein auf der Abtriebswelle (163; 406; 206; 606) angeordnetes Ausgabeelement (171; 493; 293; 693) zum Ausgeben des Drehmoments von der Abtriebswelle (163; 406; 206; 606);

wobei die Motorwelle (74) parallel zu der Getriebeeingangswelle (14) bzw. der Abtriebswelle (39) angeordnet ist, und die Antriebswelle (110; 409; 209; 609) auf der gleichen Achse wie derjenigen der Motorwelle (117; 407; 207; 607) angeordnet und mit der Motorwelle (117; 407; 207; 607) verbunden ist, so daß sie das Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors (900) auf die Motorwelle (117; 407; 207; 607) überträgt; dadurch gekennzeichnet, daß

das Ausgabeelement (171; 493; 293; 693) derart auf der Abtriebswelle (163; 406; 206; 606) angeordnet ist, daß es mit dem Eingabeelement (152; 477; 277; 677) axial fluchtend angeordnet ist.

3. Hybridantriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Eingabeelement einen Getriebezug (29, 84, 83; 152, 167, 126) zum Übertragen des Drehmoments zwischen der Motorwelle (74; 117) und der Getriebeeingangswelle (14; 150) aufweist.

4. Hybridantriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Eingabeelement eine Kette (84A; 478; 278; 678) und ein Kettenrad (83A, 29A; 426, 477; 226, 277; 626, 677) zum Übertragen des Drehmoments zwischen der Motorwelle (74c) und der Getriebeeingangswelle (14; 405; 205; 605) aufweist.

5. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, welches des weiteren aufweist: ein hohles Gehäuse (1; 100; 400; 200; 600) für die Aufnahme des Getriebes (A; E; J; N; R), der Getriebeeingangswelle (14; 150; 405; 205; 605) und der Abtriebswelle (39; 163; 406; 206; 606); und eine mit dem Gehäuse (1; 100; 400; 200; 600) integrierte Motorummantelung (69; 105; 433; 233; 633), welche den Motorgenerator (68; 101, 401; 201; 601) flüssigkeitsdicht aufnimmt.

6. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 5, welches des weiteren aufweist:

eine in dem Getriebe (A) eingeschlossene Arbeitsflüssigkeit; und

ein Drehelement (84A), das in dem Getriebe (A) angeordnet ist und drehbar ausgeführt ist, um dem Motorgenerator (68) die Arbeitsflüssigkeit zum Kühlen des Motorgenerators (68) zuzuführen.

7. Hybridantriebssystem nach Anspruch 6, bei dem das Drehelement eine Kette (84A) aufweist, die über ein auf der Motorwelle (74) des Motorgenerators (68) gelagertes Kettenrad (83A) und das auf der Getriebeeingangswelle (14) gelagerte Kettenrad (29A) gespannt ist.

8. Hybridantriebssystem nach Anspruch 6, welches des weiteren ein in dem Getriebe angeordnetes Führungselement zum Führen der von dem Drehelement zugeführten Arbeitsflüssigkeit zum Motorgenerator aufweist.

9. Hybridantriebssystem nach Anspruch 8, welches des weiteren

ein Gehäuse (1) zum flüssigkeitsdichten Aufnehmen des Motorgenerators (68) und Aufnehmen des Getriebes (A) aufweist,

wobei das Führungselement (66A) einen vorstehenden Abschnitt (66A) aufweist, der in dem Gehäuse (1) mit einer Neigung auf den Motorgenerator (68) hin ausgebildet ist.

10. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, welches des weiteren aufweist:

mindestens einen Kupplungsmechanismus (37, 38; 161, 162; 488, 489; 288, 289; 688, 689), der auf der gleichen Achse wie die Getriebeeingangswelle (14; 150; 405; 205; 605) angeordnet ist, und dessen größter Durchmesser auf einer Endseite der Getriebeeingangswelle (14; 150; 405; 205; 605) angeordnet ist; und einen auf der Seite des weiteren Endes der Getriebeeingangswelle (14; 150; 405; 205; 605) angeordneten Getriebemechanismus zum Übertragen des Drehmoments zwischen der Getriebeeingangswelle (14; 150; 405; 205; 605) und der Motorwelle,

wobei der Motorgenerator (68; 101, 401; 201; 601) zwischen dem Kupplungsmechanismus (37; 161; 488; 288; 688) mit dem größten Durchmesser und dem Getriebemechanismus in Axialrichtung angeordnet ist.

11. Hybridantriebssystem nach Anspruch 10, welches des weiteren eine Mehrzahl von Zahnrädern (33A, 34A, 35A, 36A) mit unterschiedlichen Außendurchmessern aufweist, die auf der Getriebeeingangswelle (14) zwischen dem Kupplungsmechanismus (37, 38) und dem Getriebemechanismus in Axialrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei diejenigen zwei (33A, 36A) mit dem größten Durchmesser von den Zahnrädern (33A, 34A, 35A, 36A) separat an den beiden Endabschnitten der Getriebeeingangswelle (14) angeordnet sind.

12. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 11, welches des weiteren aufweist:

eine Hauptkupplung (132), die zwischen der Antriebswelle (110) und der Motorwelle (117) angeordnet ist, welche auf der gemeinsamen Achse angeordnet sind, zum selektiven Verbinden der Antriebswelle (110) und der Motorwelle (117); und

einen Kolben (148), der auf der Motorwelle (117) an dem zur Antriebswelle (110) entgegengesetzten Endabschnitt angeordnet ist, zum Andrücken und Lösen der Hauptkupplung (132).

13. Hybridantriebssystem nach Anspruch 12, welches des weiteren ein die Motorwelle (117) in Axialrichtung durchsetzendes Wellenelement (142) zum Übertragen der Schubkraft des Kolbens (148) auf die Hauptkupplung (132) aufweist.

14. Hybridantriebssystem nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Kolben (148) und der Kupplungsmechanismus (161, 162) bezüglich der Axialrichtung in einer gleichen Position angeordnet sind.

15. Hybridantriebssystem nach Anspruch 14, welches des weiteren eine einzige Öldruckquelle (189, 190) zum Erzeugen eines Öldrucks zum Betätigen des Kolbens (148) sowie eines Öldrucks zum Betätigen des Kupplungsmechanismus (161, 162) aufweist.

16. Hybridantriebssystem nach Anspruch 15, bei dem die Öldruckquelle (189, 190) eine Pumpe (189, 190) zum Ansaugen und Unterdrucksetzen der Arbeitsflüssigkeit in dem Getriebe (E) aufweist.

17. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 16, welches des weiteren aufweist:

einen auf der gemeinsamen Achse angeordneten Planetengetriebemechanismus (428), welcher der Antriebswelle (409) und der Motorwelle (417) gemeinsam ist, zum Übertragen des Drehmoments zwischen der Antriebswelle (409), der Motorwelle (417) und der Getriebeeingangswelle (405); und

einen an der Außenumfangsseite des Planetengetriebemechanismus (428) angeordneten Rückwärtsgetriebezug (492, 513) für die Richtungsumkehr der Abtriebswelle (406).

18. Hybridantriebssystem nach Anspruch 17, welches des weiteren einen Rückwärtskupplungsmechanismus (471) zum selektiven Übertragen des Drehmoments von der Getriebeeingangswelle (405) auf den Rückwärtsgetriebezug (492, 513) aufweist.

19. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 16, welches des weiteren aufweist:

Rückwärtsräder (292, 276), die vereinzelt auf der Getriebeeingangswelle (205) und der Abtriebswelle (206) gelagert sind; und

ein Losrad (313) zum Verbinden der Rückwärtsräder (292, 276), wobei die Getriebeeingangswelle (205), die Abtriebswelle (206) und die Motorwelle (217) in solchen Positionen angeordnet sind, daß von den die Mitten der einzelnen Wellen verbindenden Segmenten ein Dreiecksbereich (Q) gebildet wird, und wobei das Losrad (313) innerhalb des Dreiecksbereichs (Q) angeordnet ist.

20. Hybridantriebssystem nach Anspruch 5, welches des weiteren aufweist:

einen zylindrischen Körperabschnitt (434), der einen Abschnitt der Motorummantelung (433) bildet;

einen Abdeckabschnitt (435) mit einem zylindrischen Abschnitt (445), der in den Innenumfang des Körperabschnitts (434) eingesetzt wird;

einen Stator (450), der einen Abschnitt des Motorgenerators (404) bildet und in der Innenumfangsfläche des Körperabschnitts (434) befestigt ist;

Keilnuten (447, 448, 517), die vereinzelt in der Innenumfangsfläche des Körperabschnitts (434), in der Außenumfangsfläche des Abdeckabschnitts (435) und in dem Stator (450) ausgebildet und in der Axialrichtung der Motorwelle (417) ausgerichtet sind; und

einen einzigen Keil (449) zum Befestigen des Körperabschnitts (434), des Abdeckabschnitts (435) und des Stators (450), der jeweils in die Keilnuten (447, 448, 517) in der Umfangsrichtung eingesetzt ist.

21. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 16, welches des weiteren ein auf der Getriebeeingangswelle (605) oder der Abtriebswelle (606) gelagertes Feststellrad (750) für den selektiven Eingriff mit einem Drehungsregulierelement zum Hemmen der Drehung der Abtriebswelle (606) aufweist.

22. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 16, welches des weiteren aufweist:

einen auf der gemeinsamen Achse angeordneten Planetengetriebemechanismus (620), welcher der Antriebswelle (606) und der Motorwelle (620) gemeinsam ist, zum Übertragen des Drehmoments zwischen der Antriebswelle (606), der Motorwelle (617) und der Getriebeeingangswelle (605); und

ein auf der Außenumfangsseite des Planetengetriebemechanismus (620) angeordnetes und auf der Abtriebswelle (606) gelagertes Feststellrad (750) für den selektiven Eingriff mit einem Drehungsregulierelement zum Anhalten der Drehung der Abtriebswelle (606).

23. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 22, welches des weiteren aufweist:

ein auf der Getriebeeingangswelle (205) gelagertes Feststellrad (283) für den Eingriff mit einem Drehungsregulierelement zum Zeitpunkt des Einstellens eines Parkbereichs zum Anhalten der Drehung der Getriebeeingangswelle (205); und

einen Niedergeschwindigkeits-Getriebezug (281, 296) zum Übertragen des Drehmoments im Parkbereich.

24. Hybridantriebssystem nach Anspruch 23, welches des weiteren einen Verbindungsmechanismus (300) zum selektiven Verbinden des Niedergeschwindigkeits- Getriebezugs (281, 296) mit der Getriebeeingangswelle (205) oder der Abtriebswelle (206) derart aufweist, daß ein Drehmoment übertragen wird.

25. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 24, bei dem der Verbrennungsmotor (900), das Getriebe (R) und der Motorgenerator (604) derart an einem Fahrzeug angebracht sind, daß sich die Achsen (L, M, K) der einzelnen Wellen (605, 606, 609, 617) senkrecht zur Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken,

wobei der Verbrennungsmotor (900) derart angeordnet ist, daß die Antriebswelle (609) und die Motorwelle (617) auf der gemeinsamen Achse (K) angeordnet sind, und

wobei die Getriebeeingangswelle (605) und die Abtriebswelle (606) in einer weiter hinten liegenden Position des Fahrzeugs als die Motorwelle (617) angeordnet sind.

26. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 25, bei dem das Getriebe (A; E; J; N; R) einen Mechanismus zum Einstellen einer Mehrzahl von Ganggeschwindigkeiten aufweist.

27. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 26, bei dem die Motorwelle parallel zur Getriebeeingangswelle und zur Abtriebswelle angeordnet ist, und die Motorwelle, die Getriebeeingangswelle und die Abtriebswelle sämtlich in einer zu ihren Achsen senkrechten Richtung voneinander beabstandet sind.