JP2011524292A - ハイブリッドシステムにおいて使用するための組合せ力伝達・駆動ユニット及びハイブリッドシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、第１の原動機と伝達装置、特に伝動装置との間で、ハイブリッドシステムにおいて使用するための組合せ力伝達・駆動ユニットであって、原動機に結合可能な少なくとも１つの入力部を備えていて、伝動装置入力軸に結合されている出力部を有する力伝達装置を備えていて、組合せ力伝達・駆動ユニットの入力部から力伝達装置への力伝達経路を少なくとも選択的に遮断する／実現するための装置を備えていて、電気機械を備えていて、電気機械は、力伝達装置の入力部に相対回動不能に結合されている少なくとも１つのロータを備えている、組合せ力伝達・駆動ユニットに関する。本発明は、電気機械は乾式の機械として構成されており、電気機械と、力伝達装置への力伝達経路を少なくとも選択的に遮断する／実現するための装置と、力伝達装置とは、予め組み立てられた構成ユニットとして構成可能であるように形成されていてかつ配置されており、力伝達装置と、力伝達装置の入力部への力伝達経路を少なくとも選択的に遮断する／実現するための装置とは、電気機械に対して少なくとも液密に構成されていることを特徴とする。さらに、本発明はハイブリッドシステムに関する。

Description

本発明は、第１の原動機と伝達装置、特に伝動装置との間におけるハイブリッドシステムにおいて使用するための組合せ力伝達・駆動ユニットであって、原動機に結合可能な少なくとも１つの入力部と、伝動装置入力軸に結合されている出力部を有する力伝達装置と、力伝達装置の入力部への力伝達経路を少なくとも選択的に遮断する／実現するための装置と、電気機械とを有しており、力伝達装置の入力部と相対回動不能に結合されている少なくとも１つのロータとを有している、組合せ力伝達・駆動ユニットに関する。さらに、本発明は、ハイブリッドシステムであって、第１の原動機と、第１の原動機の下流側に配置されている組合せ力伝達・駆動ユニットとを有する、ハイブリッドシステムに関する。

車両において使用するハイブリッドシステムは、先行技術において多数の構成において公知になっている。全てに共通することは、パワートレーンに少なくとも２つの異なる駆動機構が設けられているということである。駆動機構を介して駆動を選択的に又は一緒に行うことができる。さらに、ハイブリッドシステムは通常、少なくとも１つの原動機が、惰行運転及び／又は制動運転において機械的なエネルギを別のエネルギ形態、特に電気エネルギに変換し、電気エネルギをアキュムレータに蓄えることに適しているように構成されている。このようなハイブリッドシステムは、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１０３１０８３１号明細書において既に公知になっている。この明細書は、第１の原動機と、下流側に配置されている伝動装置との間におけるハイブリッドシステムにおいて使用するための、組合せ力伝達・駆動ユニットを開示している。公知の組合せ力伝達・駆動ユニットは、伝動装置入力軸に連結可能であるか又は伝動装置入力軸を有している力伝達装置、及び伝動装置入力軸と原動機との間に配置されている、原動機から力伝達装置への力伝達を許可するか又は遮断するクラッチ装置を有している。さらに、力伝達装置に相対回動不能に連結可能なロータを有する電気機械の形の第２の原動機が設けられている。ロータは、伝動装置への力伝達方向において見て、力伝達装置の上流側に配置されている。さらに、切換可能なクラッチ装置と第１の原動機との間の力伝達経路には、クランクシャフトに相対回動不能に連結されている入力部を有する、デュアルマスフライホイールが設けられている。駆動装置入力軸は、クランクシャフトに支承されている。電気機械は、軸線方向において見て、切換可能なクラッチ装置が延在している領域に配置される。さらに、切換可能なクラッチ装置は、いわば電気機械のロータの直径内部に配置されている。ロータはクラッチ装置のケーシングに相対回動不能に結合されているか、又はケーシングと共に統合型のユニットを形成する。ロータの支承は、クラッチ装置のケーシングにおいて直接行うことができる。これにより、極めて省スペース型のハイブリッドシステムの構成が可能になる。当然ながら、組立ては比較的複雑になっている。別の実質的な欠点は、力伝達装置及び切換可能なクラッチ装置は、運転モード中に運転媒体によって通流されるか、若しくは機能を発揮するために一般的に運転媒体を必要とする装置であるという点にある。その結果、個々の構成要素は常に運転媒体によって湿らされるか、若しくは運転媒体内において回転する。しかし、上記配置に基づき、電気機械は２つのユニット−力伝達装置及び切換可能なクラッチ装置−の運転媒体に曝されている。特にロータとステータとの間の、誘導に必要なエアギャップが運転媒体に曝されている。これにより、機能が損なわれることがある。さらに、原動機のクランクシャフトと伝動装置入力軸との間の角度のずれは、上記構成では補償不可能であるので、個々の構成要素の厳密な製造に対して極めて高い要求を課さなければならない。これにより、全体的にコストが嵩む。個々の構成要素の機能の検査は、力伝達・駆動ユニット全体の完全な組立て後にのみ可能である。

したがって、本発明の目的は、原動機と伝達ユニット、特に伝動装置との間におけるハイブリッドシステムにおいて使用するための組合せ力伝達・駆動ユニットを改良して、上記欠点を回避することである。特に、簡単な組立て、乾式の電気機械としての電気機械の構成、及び原動機と伝動装置入力軸との間の軸線のずれ及び／又は角度のずれの補償を簡単に実現することができる構成を達成することができる。本発明に係る構成により、ハイドロダイナミック式の構成要素を備えた従来のハイブリッドアッセンブリと比べて、構造に関して少ない付加的な手間を特徴とする。ハイブリッドシステムにおける接続部材、特に第１の原動機及び伝動装置入力軸との接合に対する接続部を変更せずに維持することができる。

本発明に係る構成は、請求項１及び３６に記載の構成が特徴となる。有利な構成は従属請求項に記載されている。

第１の原動機と伝達装置、特に伝動装置との間におけるハイブリッドシステムにおいて使用するための組合せ力伝達・駆動ユニットは、原動機に結合可能な少なくとも１つの入力部と、伝動装置入力軸に結合されているか又は伝動装置入力軸を形成する出力部を有する力伝達装置と、第１の原動機から力伝達装置の入力部への力伝達経路を少なくとも選択的に遮断する／実現するための装置と、電気機械とを有しており、力伝達装置の入力部に相対回動不能に結合されている少なくとも１つのロータを有している、組合せ力伝達・駆動ユニットは、本発明により、電気機械と、第１の原動機から力伝達装置の入力部への力伝達経路を少なくとも選択的に遮断する／実現するための装置と力伝達装置とが、予め組み立てられた構成ユニットとして構成されているように形成されていてかつ配置されていることを特徴とする。力伝達装置と、力伝達装置の入力部への力伝達経路を少なくとも選択的に遮断する／実現するための装置とは、組み込まれた状態において電気機械に対してシールされており、特に少なくとも液密である。

電気機械は、乾式の電気機械として構成されている。これにより、使用についての多様性をさらに拡大することができ、さらに必要なシール機能を減じることができる。本発明に係る構成は、予め組み立てられた、つまり予め製造され支承体において保持可能な構成ユニットにより組立を行うことにより、組合せ力伝達・駆動ユニットを簡単に組立て可能である。上記ユニットは先行して別個に検査可能であり、ひいては誤差分析及び誤差解消を個々の構成ユニットにおいて直接行うことができる。予め組み立てられたユニットは、実質的に軸線方向に相並んで配置されており、特に伝動装置入力軸への簡単な嵌込み又は嵌合せにより位置決めされ、互いに連結され、特に力接続／形状接続式に互いに結合される。また、螺合も考慮可能である。

特に有利な構成によれば、力伝達装置と、第１の原動機と力伝達装置との間の力伝達経路を少なくとも部分的に遮断する／実現するための装置とは、互いに組み合わされて予め組み立てられた構成ユニットを形成可能であるように、構成することができかつ実施することもできる。この構成は、２つの部分ユニットから成る機能ユニットを完全に検査可能であるという利点を提供し、特に力伝達装置の機能の検査の他に、クラッチの機能の検査も提供する。さらに、上述のように構成された機能ユニットは、簡単に電気機械と結合することができ、ひいては組合せ力伝達・駆動ユニットの形の総合構成ユニットをモジュール構造において製造することができる。

有利な改良形においては、機能ユニットは、軸、特に伝動装置入力軸を一緒に有しているようになっていてよい。本構成では、個々のシール機能は完全に予め組み立てられた構成ユニットに組み込むことができる。総合機能ユニットは、個々の機能に関して完全に検査可能であり、特に原動機と伝動装置との間において必要とされる構成スペースは同じままで、接続部材に対して大きな変更を加えることなく簡単にパワートレーンに組み込むことができる。

電気機械の形の他の原動機が、有利には少なくとも電気モータとして運転可能であり、特に有利な構成によれば、発電機としても運転可能である。予め組み立てられた構成ユニットとしての構成は、電気機械のロータとステータとの間にあるエアギャップを、少ない公差で調節することができ、さらに組立ては、極めて高い適合精度が要求されているハイブリッドシステムへの組込み時に初めて行われるのではなく予め行われる。これにより組立て中のロータとステータとの間の位置は確実に規定されるので、最小の調節量が可能でもある。さらに予組立ては、電気機械が同様に、電気機械の機能に関して別個に自体単独で検査可能であるという利点を提供する。さらに、標準化された電気機械を使用することができる。これにより、まず支承保持が可能であり、さらに標準化された機械の使用及び交換が必要な場合に簡単な入手可能性に基づく迅速な供給を可能にする。使用される電気機械の形式に基づく制限はない。同期機及び非同期機も使用可能である。

さらに、電気機械のロータは、電気機械のスタータケーシングに支承されている。組合せ力伝達・駆動ユニットが、力伝達装置と、力伝達装置の入力部への力伝達経路を少なくとも部分的に遮断する／実現するための装置と、電気機械とを囲むケーシングを有している場合、第１の構成によれば、ステータケーシングを、組合せ力伝達・駆動ユニットのケーシング内に支承することができ、第２の構成によれば、組合せ力伝達・駆動ユニットのケーシングの構成部材として構成することができる。第２の構成においては、組合せ力伝達・駆動ユニットのケーシングは、有利には複数の部材から成っている。これらの構成部材、特に力伝達装置を取り囲む部材は、伝動装置ケーシングキャップの形の接続伝動装置によって形成することもできる。

電気機械、特に電気機械のロータは、伝動装置構成ユニットの伝動装置ケーシング又は、伝動装置ケーシングと結合される、組合せ力伝達・駆動ユニットの別体のケーシングに相当してよいケーシング内に支承されている。

力伝達装置は、組合せ力伝達・駆動ユニットのケーシング及び／又は電気機械のステータケーシング内に直接支承されている。有利には、電気機械のロータと力伝達装置とは、組合せ力伝達・駆動ユニットのケーシング及び／又はステータケーシングにおいて同じ支承部を有している。これにより、高いシール密度及び最小の構成部材数において簡単な組立てが可能である。力伝達装置の支承は、電気機械のロータ、特にロータとの相対回動不能な結合及びケーシングにおけるロータの支承を介して行われる。さらに、電気機械のロータと力伝達装置との接合は、フレックスプレート（Flexplatte）を介して行われる。電気機械のロータは別体の構成部材として構成されており、力伝達装置と相対回動不能に連結された部材との一体的な構成は存在しない。力伝達装置と電気機械のロータとの結合は、力伝達経路を少なくとも部分的に遮断する／実現するための装置の入力部と原動機との間の軸線のずれ及び／又は角度のずれを補償することに適しているように構成されかつ配置されている結合部を介して行われる。ロータと力伝達装置との間の結合は、柔軟な装置、特にフレックスプレート又は板ばね結合部を有している。これにより、力伝達経路を少なくとも部分的に遮断する／実現するための装置の入力部は、原動機／伝動装置ケーシング結合部に対して同軸的に配向できることを保証することができる。

電気機械に対するシールを保証するために、力伝達装置は回転可能なケーシングと、電気機械に対してシールするための手段とを有している。さらに、原動機と力伝達装置との間の力伝達経路を少なくとも部分的に遮断する／実現するための装置も、回転可能なケーシングと電気機械に対してシールするための手段とを有している。特に有利な構成によれば、回転可能な複数のケーシングは１つの構成部材へと組み合わせることができる。この構成部材は組合せ力伝達・駆動ユニットのケーシング及び／又はステータケーシング内に支承される。

具体的な構造上の構成に関して、基本的に複数の可能な構成がある。第１の原動機と伝動装置との間の軸線方向において見た配置は、特に省スペース式に行われる。力伝達装置と、原動機及び力伝達装置の間の力伝達経路を少なくとも部分的に遮断する／実現するための装置とは、軸線方向に相並んで配置されている。力伝達経路を遮断する／実現する装置の配置は、原動機と伝動装置との間の力伝達方向において見て、上流側で力伝達経路に接続されている。電気機械の配置は、電気機械の構成に基づいて行われる。電気機械の上記配置は、有利には、半径方向のギャップを形成しつつ力伝達経路を遮断する／実現するための装置を配置することができる、半径方向に延在する内室を取り囲むことに適しているように形成されてかつ構成されている。電気機械は、力伝達経路を少なくとも部分的に遮断する／実現するための装置が軸線方向に延在している領域に配置されていて、上記装置を周方向で囲むように構成されてかつ配置されている。これにより、最適には、力伝達経路を少なくとも部分的に遮断する／実現するための装置に必要ない、軸線方向で力伝達装置の側方の構成スペースが使用される。

力伝達装置は、ハイドロダイナミック式の出力分岐路を形成するハイドロダイナミック式の構成要素を有する。ハイドロダイナミック式の構成要素は、力伝達装置の入力部と少なくとも間接的に連結可能な少なくとも１つのポンプホイールと、出力部と少なくとも間接的に連結可能な少なくとも１つのタービンホイールとを有する。ハイドロダイナミック式の構成要素は、少なくとも１つのガイドホイールを有するハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータとして構成されているか、又はガイドホイールを有していない、ハイドロダイナミック式のクラッチとして構成されている。力伝達装置の出力部は、伝動装置入力軸と相対回動不能に連結されているか、又は伝動装置入力軸によって直接形成されてよい。ポンプホイール及び／又はタービンホイールと出力部との間の連結は、直接的に行うことができるか、又は、例えば振動を減衰するための装置の形の他の伝達部材を介して行うことができる。

特に有利なさらに別の構成によれば、ハイドロダイナミック式の構成要素は、ハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータの形のハイドロダイナミック式の伝動装置としても形成されており、フリーホイールを介して定置に支承できるか、又は回動可能な部材と連結できる少なくとも１つのさらに付加的なガイドホイールを有している。ハイドロダイナミック式の構成要素は、ハイドロダイナミック式の出力分岐路を形成する。このハイドロダイナミック式の出力分岐路を迂回するために、力伝達装置はさらに、力伝達経路においてハイドロダイナミック式の出力分岐路を少なくとも部分的に迂回するための少なくとも１つの装置を有している。この装置は、有利には切換可能なクラッチ装置として形成されている。切換可能なクラッチ装置は第１の構成によれば、摩擦接続式に働くクラッチとして、又は第２の構成によれば、場合によっては、同期的に切換可能なクラッチ装置として形成されていてよい。第１の構成においては、第１又は第２の出力分岐路を介した選択的な出力伝達が実現可能であり、さらに両出力分岐路を介した同時の出力伝達も実現可能である。さらに、上記装置は、少なくとも１つの第１のクラッチ部材と、少なくとも１つの第２のクラッチ部材とを有する。第１のクラッチ部材は少なくとも間接的に相対回動不能に、有利には直接的に力伝達装置の入力部に結合されているか、又は入力部と共に一体型の構成ユニットを形成し、第２のクラッチ部材は出力部と少なくとも間接的に、つまり直接的に結合されているか、又は例えば振動を減衰するための装置といった他の伝達部材を介して結合されている。第１及び第２のクラッチ部材は、作動装置を介して互いに作用結合することができる。上述のように、有利には摩擦接続式のクラッチである。

力伝達装置は、２通路構造の構成で形成することができる。本構成においては、ハイドロダイナミック式の出力分岐路を少なくとも部分的に迂回するための装置の作動装置の操作は、力伝達装置内部の運転媒体流の制御により、ひいては力伝達装置内部の圧力の状態により行われる。択一的な構成によれば付加的に、力伝達装置は３通路構造において構成されていてよい。本構成においては、力伝達装置内の他の圧力室から独立して制御／運転媒体によって負荷可能であり、切換可能なクラッチ装置のための作動装置を操作する圧力室が付加的に設けられている。これにより、ハイドロダイナミック式の出力分岐路を迂回するための装置を自由に制御することができる。

力伝達装置は、ポンプホイールに相対回動不能に連結されていて、かつ、ハイドロダイナミック式の出力分岐路を少なくとも部分的に迂回するための装置を収容する中間室を周方向に形成しつつ、軸線方向及び／又は半径方向でタービンホイールを取り囲む回転可能なケーシングを有している。力伝達装置のケーシングキャップとも称呼されるケーシング部分は、さらに別の特に有利な構成によれば、力伝達経路を少なくとも部分的に遮断するための、上流側で力伝達装置に接続されている装置のケーシングの構成部材としても構成されていてよい。個々のケーシングの間の連結は、解除可能に又は例えば素材結合により解除不能に行うことができる。

第１の原動機と力伝達装置との間の力伝達経路を少なくとも部分的に遮断する／実現するための装置は、有利には切換可能なクラッチ装置として形成されている。切換可能なクラッチ装置は、有利にはまた必要な冷却及び磨耗を考慮して、湿式クラッチ装置として形成されている。さらに、湿式クラッチ装置に力伝達装置及び／又は後置の伝動装置の運転媒体を供給することができる。これは多板構造において行われる。多板構造は、同様に、少なくとも間接的に原動機と相対回動不能に結合可能である第１のクラッチ部材と、力伝達装置と結合されている第２のクラッチ部材とを有している。力伝達装置との連結は、有利には第２のクラッチ部材と、力伝達装置の入力部、つまり有利には力伝達経路を少なくとも部分的に遮断する／実現するための装置のケーシングの構成部材として同時に働く回転可能なケーシングとの直接的な連結を介して行われる。さらに本構成は、ピストンエレメントの形の作動装置を有している。ピストンエレメントはケーシング若しくは第１のクラッチ部材の連結部及びケーシングに対して圧密に配置されていて、圧力媒体によって負荷可能な中間室を形成している。

原動機との簡単な連結を保証するために、組合せ力伝達・駆動ユニットの入力部は中空軸、又は補完的に形成されていてかつ原動機に連結されている部材との差込み結合を形成するための手段を有する中空軸フランジによって形成されている。

さらに別の有利な構成においては、力伝達経路に振動を減衰するための１つ又は複数の装置が組み込まれている。これらの装置は、トルク伝達のための手段及び減衰作用を与えるための手段を有する装置である。本構成において機能の重畳をもたらすことができる。上記装置は弾性的なクラッチとして機能する。第１の装置は、有利には組合せ力伝達・駆動ユニットの入力部に後置されている。したがって、第１の装置は原動機の連結が解除された運転時にも、組合せ力伝達・駆動ユニットのための動吸震器（Tilger）として作用する。さらに別の特に有利な構成において、振動を減衰する装置は、力伝達装置への力伝達経路を少なくとも部分的に遮断する／実現するための装置のケーシング内に配置されている。さらに、振動を減衰するための装置は力伝達経路において、力伝達装置への力伝達経路を少なくとも部分的に遮断する／実現するための装置の上流側に又は下流側に配置することができる。

組合せ力伝達・駆動ユニットにおいて使用される、振動を減衰する装置は、要求及びスペースの需要に応じて、以下のユニットのうちの１つとして構成されていてよい。つまり、
機械的な減衰装置、
ハイドロリック式の減衰装置、
機械的・ハイドロリック式の組合せ減衰装置。

減衰は、以下の機能ユニットのうちの１つである個々の減衰アッセンブリの配置により行われる。つまり、
直列減衰器、
並列減衰器、
直列・並列減衰器、
デュアルマスフライホイール。

個々のサブユニット、つまり力伝達装置、力伝達装置の入力部への力伝達経路を少なくとも選択的に遮断する／実現するための装置及び電気機械の制御は夫々、これらのユニットに対して別個に配設されている制御部／コントロール部を介して行うことができる。上記ユニットは、通常、上位の制御部を介して互いに連結されている。

さらに別の特に有利な構成によれば、個々の制御部／コントロール部の機能は、共通の制御部／コントロール部に集結させられて一緒にまとめられる。力伝達装置の制御部／コントロール部は、有利には、伝動装置制御部／コントロール部によって、又は車両における使用時には上位の車両制御部／コントロール部によって形成することができる。

パワートレーンにおいて使用するための本発明に係るハイブリッドシステムは、第１の原動機と、この第１の原動機に連結可能な、上記構成に基づく組合せ力伝達・駆動ユニットとを有している。本構成において、組合せ力伝達・駆動ユニットは、特に原動機及び伝動装置の連結に関して、システム内部における正確に規定された接続部を形成する。予め組み立てられた複数のユニットから成る組合せ力伝達・駆動ユニットとしての構成に基づき、組合せ力伝達・駆動ユニットは予め検査されてハイブリッドシステムに簡単に組み込むことができる。

組合せ力伝達・駆動ユニットの伝動装置入力軸は、原動機において支承されていない。これにより、組合せ力伝達・駆動ユニットの個々のユニットの間の結合部、及び組合せ力伝達・駆動ユニットと原動機との間の結合部に、軸線のずれ及び／又は角度のずれを補償することができる構成を設けることができる。有利には、弾性的なクラッチ、特に振動を減衰するための装置を介して結合が行われる。振動を減衰するための装置は、通常の惰行運転において原動機を介する出力提供時に、デュアルマスシステムを実現するために働く。第１の質量体は原動機の側に配置されていて、第２の質量体は、後置されている伝動装置と組合せ力伝達・駆動ユニットとに相当する。これにより形成された大きな二次質量体は、特に惰行運転時に重要な利点を提供する。

原動機若しくは振動を減衰するための装置と力伝達・駆動ユニットとの結合は、多種多様に実施することができる。有利には、組立てに関して容易に接近可能でかつ実現可能な結合が選択される。上記結合は形状接続又は力接続に基づく。さらに別の特に有利な構成によれば、差込み結合が選択される。

組立てに関しては、予め組立てられた構成ユニットの本発明に係る構成によって、以下のように行うことができる。個々のユニットの事前検査後に、まず力伝達装置を伝動装置入力軸に差し込んで、伝動装置入力軸を伝動装置と結合する。第２の方法ステップにおいて、切換可能なクラッチ装置の形の力伝達装置への力伝達経路を少なくとも部分的に遮断する／実現するための装置を組み込む。切換可能なクラッチ装置のケーシングは、有利には力伝達装置のケーシングと解除不能に結合されていて、有利には回転可能なケーシングとして構成されている。このケーシングは電気機械に対して圧密に構成される。このことが行われていれば、力伝達装置の入力部の端部領域を電気機械に向かって、電気機械のフランジ面に対して調整することができかつ電気機械のセンタリングのために調整することができる。これにより、原動機と伝動装置入力軸との間の軸線のずれ及び／又は角度のずれの大部分を補償することができる。配向後に、力伝達装置はフレックスプレート又は例えば板ばねといった他のフレックス装置を備えた結合手段により結合されかつ位置固定される。これにより、締結されかつ検査可能なハイブリッド伝動装置機能ユニットが得られる。第１の原動機との連結と、クランクシャフト端部に対するフランジ間の他の軸線のずれとは、有利には振動を減衰するための、上流側に接続されている装置と、差込み噛合いとにより補償される。

有利には、原動機寄りのシール装置は、十分に負荷軽減されている。このことはシール装置に対して配設されている付加的な通路又は小さな管により実現することができる。通路又は小さな管を介してタンク内への又は小さな圧力レベルを有する他のスペースへの放圧を行うことができる。

図１ａ，１ｂは、ハイブリッドシステムにおける本発明に係る組合せ力伝達・駆動ユニットの基本構造を概略的に簡潔に示した図である。 ハイブリッドシステムとの接続部を備えた、組合せ力伝達・駆動ユニットの特に有利な実施の形態を示す図である。 図３ａ〜ｄは、組合せ力伝達・駆動ユニットの異なる運転モードを図２の実施の形態に基づいて示す図である。 図２の詳細図に基づいて、２通路構造における力伝達装置の一実施の形態を示す図である。 力伝達装置の一区分に基づいて、３通路構造における実施の形態を示す図である。 図６ａ，６ｂは、制御部の可能な配設を示す図である。

以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。

図１ａ，１ｂは、第１の原動機３と組合せ力伝達・駆動ユニット１とを備えたパワートレーン４０の一区分に基づいて、本発明に基づき構成されているハイブリッドシステム２の基本構造を概略化して示す簡略図である。組合せ力伝達・駆動ユニット１は、少なくとも１つのロータ１２とステータ１３とを有する電気機械７の形の原動機を有する。電気機械７はハイブリッドシステム２において第２の原動機に相当する。組合せ力伝達・駆動ユニット１は、少なくとも１つの入力部３３と出力部３４とを有する。組合せ力伝達・駆動ユニット１の配置は力伝達方向において、有利には内燃機関の形で形成されている第１の原動機３と、有利には伝動装置４、特に伝動装置入力軸５の形の消費器との間において行われる。ハイブリッドシステム２の第２の原動機は、発電機、有利にはモータ・発電機として少なくとも運転可能な電気機械７として少なくとも構成されている。さらに、組合せ力伝達・駆動ユニット１は力伝達装置６を有している。ハイブリッドシステム２において力伝達装置６は、第１の原動機３及び電気機械７の形の第２の原動機を介して駆動可能であり、駆動は夫々、単独で選択的に１つの原動機３，７を介して行うことができるか、又は平行に同時に両原動機３，７を介して行うことができる。さらに、電気機械７はモータとして運転可能である。さらに、電気機械７は、有利には少なくとも発電機として運転可能である。電気機械７の運転モードに応じて種々異なる機能がもたらされる。モータに関する運転においては、始動発電機としての機能又は付加的に第１の原動機３に対して付加的な出力供給の機能が付加的に与えられている。制動運転又は惰行運転において、電気機械７は、有利には発電機として運転される。電気的なエネルギに変換された機械的なエネルギの、エネルギ貯蔵器又は消費器網への供給を行うことができる。

力伝達装置６は入力部Ｅと少なくとも１つの出力部Ａとを有している。出力部Ａは伝動装置入力軸５によって直接形成されるか、又は伝動装置入力軸５に相対回動不能に結合されている。力伝達装置６は電気機械７、特にロータ１２に相対回動不能に結合されている。この結合は、入力部Ｅと電気機械７との結合を介して形成される。ロータ１２は少なくとも間接的に結合されていて、有利には入力部Ｅと相対回動不能に直接結合されている。

力伝達装置６はハイドロダイナミック式の構成要素８を有している。構成要素８は、惰行運転中のパワートレーンにおいて、原動機３と伝動装置４との間の出力伝達時にポンプホイールＰとして機能する少なくとも１つの一次ホイールと、この運転モードにおいてタービンホイールＴとして機能する二次ホイールとを有している。ハイドロダイナミック式の構成要素８のポンプホイールＰは、力伝達装置６の入力部Ｅに相対回動不能に結合されているか、又は入力部Ｅと統合された構成ユニットを形成する。ハイドロダイナミック式の構成要素８は、本実施の形態においては、特にハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータの形式において、又は単にハイドロダイナミック式のクラッチの形式において構成することができる。第１の例においては、ハイドロダイナミック式の構成要素８は伝動装置として機能し、回転数・トルク変換のために働く。第２の例においては、ハイドロダイナミック式の構成要素８は、ポンプホイールＰとタービンホイールＴとの間のトルクが同じ場合にのみ、回転数変換を行うことができる構成となっている。さらに、ハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータとしての実施の形態において、回転数／トルク変換のために働く少なくとも１つのガイドホイールが設けられている。ハイドロダイナミック式の構成要素８を介する出力伝達時に、ハイドロダイナミック式の構成要素８は第１のハイドロダイナミック式の出力分岐路９である。さらに、力伝達装置６は第１の出力分岐路９を介する出力伝達を迂回するための装置１０を有している。この装置１０を介して、第２の、有利には機械的な出力分岐路１１を介する出力伝達が実現される。装置１０は、有利にはロックアップクラッチとして形成されている。ロックアップクラッチは切換可能及び有利には摩擦接続式のクラッチとして構成されている。さらに、同期的に切換可能なクラッチを備えた形態も考慮可能である。切換可能なクラッチ装置は、少なくとも間接的に力伝達装置６の入力部Ｅに結合されているか又は入力部Ｅを形成する第１のクラッチ部材１０Ｅと、少なくとも間接的に力伝達装置６の出力部Ａに結合されているか又は出力部Ａを形成する第２のクラッチ部材１０Ａとを有している。２つのクラッチ部材１０Ｅ，１０Ａは、直接又は他の伝達手段を介して互いに作用結合することができる。

さらに、電気機械７のロータ１２の連結を介して、力伝達装置６の入力部Ｅに連結された、個々の出力分岐路９，１１の部分の制動を行うことができる。

電気機械７は原動機３と伝動装置４との間の力伝達方向において、力伝達装置６に対して前置されている。有利な実施の形態によれば、力伝達装置６と電気機械７とから成るシステムは、原動機３から選択的に連結可能又は連結解除可能である。この連結又は連結解除は力伝達経路において電気機械７の上流側で行われる。連結／連結解除は、原動機３と力伝達装置６との間の力伝達経路の選択的な実現／遮断のための装置１４を介して実現される。装置１４は、有利には切換可能なクラッチ装置１５として構成されている。クラッチ装置１５は原動機３と電気機械７との間、及び原動機３と力伝達装置６の入力部Ｅとの間に配置されており、原動機３の連結又は原動機３の力伝達装置６からの連結解除を可能にする。切換可能なクラッチ装置１５は少なくとも間接的に又は直接的に原動機３に連結可能な第１のクラッチ部材１５Ｅと、力伝達装置６に結合されている第２のクラッチ部材１５Ａとを有している。

図１ａに示したハイブリッドシステム２の第１の実施の形態において、切換可能なクラッチ装置１５に上流側で、振動を減衰するための装置１６が接続されている。この装置１６は減衰作用を与えるための手段１７と、トルク伝達、特に出力伝達を行うための手段１８とを有している。本発明において、振動を減衰するための装置１６は多種多様に構成されていてよい。減衰作用を与えるための手段１７と出力伝達を行うための手段１８とは、同一の構成要素によって実現することができるか、又は異なる構成要素によって、場合によっては少なくとも部分的に重複する機能を持って実現することもできる。振動を減衰するための装置１６は、弾性的なクラッチとして機能する。つまり、減衰の他に常にトルクも伝達する。図１ａによれば、切換可能なクラッチ装置１５の第１のクラッチ部材１５Ｅと原動機３との間に装置１６が配置されており、これに対して図１ｂにおいては、第２のクラッチ部材１５Ａと、力伝達装置６の入力部Ｅとの間において配置される。第２の可能な構成は、装置１６が惰行運転又は制動運転中に、力伝達装置６及び電気機械７、特にロータ１２から形成される質量体のための動吸震器として作用する。

さらに、特に有利な実施の形態によれば通常、振動を減衰するための装置１９の形の減衰手段が、力伝達装置６の少なくとも１つの、有利には２つの出力分岐路９，１１に対して下流側に配置されていて、かつ伝動装置入力軸５に対して上流側に配置されている。装置１９は、トルク伝達のための手段１９Ａと、振動を減衰するための手段１９Ｂとを有している。

本発明においては、力伝達装置６と電気機械７と装置１４とは、夫々予め組み立てられた構成ユニットとして、組合せ力伝達・駆動ユニット１へと組込み可能であるように配置されて構成されている。電気機械７は本発明においては乾式の電気機械として構成されている。つまり、電気機械７は組合せ力伝達・駆動ユニット１の他の構成要素及び後続の伝動装置ユニット４の運転媒体においては運転されない。このために、力伝達装置６と装置１４とは、電気機械に対して少なくとも液密に形成されているように構成されている。このことは、伝動装置入力軸５に対してシールされた回転可能なケーシング部分２３，２５を介して実現される。回転可能なケーシング部分２３，２５は１つのケーシングへ組立て可能でもある。

電気機械が乾式運転型の機械として構成されていると、空気冷却として直接的な冷却が行われる。液体冷却は、ステータ及び／又はロータを通る冷却媒体の案内を介して実現することができる。

図１ａ及び図１ｂは、個々の予め組立て可能な構成ユニットを形成するハイブリッドシステム２の個々の構成要素の互いの配置及び連結に関して、特に有利な実施の形態を単に概略的に簡略化して示した図である。振動を減衰するための個々の装置１６，１９の配置は、有利には図示の形態において行われるが、選択的に設けることもできる。

図２は、図１ａ，１ｂのパワートレーン４０において使用することができる、ハイブリッドシステム２において使用するための組合せ力伝達・駆動ユニット１の特に有利な構造に関する実施の形態を示している。組合せ力伝達・駆動ユニット１の個々の構成要素は、別個に検査可能である予め組み立てられたユニットとして、相並んで伝動装置４に互いに結合することができかつ原動機３に結合することができる。機能ユニットの組付けは、有利には個々の予め組み立てられたユニットの組み付けにより行われ、電気機械７と力伝達装置６と装置１４とが組合せ力伝達・駆動ユニット１の機能ユニットを形成する。まず、力伝達装置６が伝動装置と結合され、次いで装置１４が取り付けられて力伝達装置６に結合されて、ようやく電気機械、特にロータとの結合が形成される。

組合せ力伝達・駆動ユニット１は、原動機３と連結可能である少なくとも１つの入力部３３を有しており、さらに、有利には力伝達装置６の出力部Ａによって、特に極めて有利には伝動装置入力軸５によって形成される出力部３４を有している。入力部３３は装置１４によって、特に切換可能なクラッチ装置１５の第１のクラッチ部材１５Ｅによって、又は第１のクラッチ部材１５Ｅに相対回動不能に結合された部材によって形成され、本発明においては、片側で閉鎖された中空軸４１によって形成される。中空軸４１は第１のクラッチ部材において支承され、ロータと力伝達装置６との間の柔軟な結合を介して位置決めされる。

本発明に係る実施の形態は、既述したように電気機械７は乾式運転型の電気機械として構成されている。つまり、オイルパンを持たずに働く。力伝達装置６はその機能形式に基づき、湿式運転型の装置として形成されており、特にハイドロダイナミック式の構成要素８に基づいて形成されている。切換可能なクラッチ１５の形の装置１４は、有利には同様に湿式クラッチ装置１５として構成されている。つまり、出力伝達に寄与する構成要素は、少なくともその運転中に運転流体、特にオイルによって囲まれている。運転流体は、非作動中においても構成要素内に留まる。力伝達装置６及び力伝達装置６と原動機（図示せず）３との間の力伝達経路を少なくとも部分的に遮断する／実現するための装置１４は、有利には独立して検査可能な構成ユニットとして構成される。力伝達装置６と原動機３とは構成ユニットとして別個に予め組み立てることができるか、又は１つのユニットとして一緒に構成することができる。１つのユニットとしての実施の形態は、構成部品、特に隔壁及びケーシング構成部材を２つのユニットのために使用可能であるという利点を提供する。

切換可能なクラッチ装置１５の形の装置１４、特に湿式クラッチの形の装置１４は、回転可能なケーシング２５を有している。回転可能なケーシング２５は電気機械７に対して圧密及び液密に構成されて配置されている。回転可能なケーシング２５は少なくとも間接的に半硬質板３８及び支承装置２８の形の柔軟な装置を介して、電気機械のステータケーシング２０内において支持される。中空軸４１は支承アッセンブリ２４を介して回転可能なケーシング２５において支持される。さらに、回転可能なケーシング２５は力伝達装置６の同様に回転可能なケーシング２３に相対回動不能に結合されている。力伝達装置６のケーシング２３は、有利にはポンプホイールＰに相対回動不能に連結されたケーシング部分、特にポンプホイールシェルによって形成される。ポンプホイールシェルは軸線方向の中間スペース２６を形成しつつ、タービンホイールＴを軸線方向、周方向かつ半径方向において取り囲む。この中間スペース２６において、切換可能なクラッチ装置、特にロックアップクラッチの形の装置１０の配置が行われる。

ケーシングキャップとして構成されているケーシング２３は、ケーシングのケーシング壁の部分領域と共に装置１４のケーシング２５の一部分を形成する。ケーシング２３は上記領域においてハブ３０と結合されている。

電気機械７は構成ユニットとして予め組立て可能である。電気機械７はケーシング２７内に組込み可能である。電気機械７はロータ１２と、ステータ１３とを有している。ステータ１３は半径方向にエアギャップ４８を形成しつつ、ロータを周方向で取り囲む。組立てユニットとしての構成は、ロータ１２とステータ１３との間の効率に関係するギャップ４８を最小限に抑えることができるか又は少なくとも比較的正確に製造することができる。

電気機械７のロータ１２は、力伝達装置６の回転可能なケーシング２３に、ケーシング２５とのケーシング２３の相対回動不能な結合部を介して相対回動不能に結合されており、さらに、ステータケーシング２０に少なくとも間接的に、有利には直接的に支持される。ステータケーシング２０は組合せ力伝達・駆動ユニット１のケーシング２７において支持されるか、又は複数の構成部材から成る構成においては、ケーシング２７に組み込まれた構成部材である。上記支持は、支承装置２８を介して行われる。電気機械７の配置は、有利には半径方向において見て、電気機械７が予め組立て可能な構成ユニットである装置１４を、半径方向及び周方向に取り囲んでいるように行われる。図面視において軸線方向における原動機３と伝動装置４との間の延在は、実質的にほぼ湿式クラッチ装置１５の形の装置１４の軸線方向の延在の領域において行われる。支承は、定置のケーシング部分において行われる。さらに、これにより回転可能なケーシング２３，２５を、電気機械７に対して圧密及び液密に構成することが可能になる。このことは、最も簡単な構成においては、軸線方向シール部及び半径方向シール部として構成されていてよいシール装置を介して行われる。シールは特に、ポンプ頸部４３とケーシング２７との間のシール装置４４、及び組合せ力伝達・駆動ユニット１の入力部３３とケーシング２５との間のシール装置４６を介して行われる。

さらに類似して、力伝達装置６及び装置１４は互いに圧密及び／又は液密に構成することもできる。個々の構成要素は、簡単な形式において、別体の構成要素として構成され、予め組立てられて検査することができる。他のシール装置は、個々の圧力室の分離のために働く。

さらに、ケーシング２３と伝動装置入力軸５との間、特にハブ３０と力伝達装置６の部材との間のスラスト軸受４５と、装置１４の回転可能なケーシング２５と第１のクラッチ部材１５Ｅとの間のスラスト軸受４７と、第１のクラッチ部材１５Ｅと伝動装置入力軸５、特にハブ３０との間のスラスト軸受２９とが看守可能である。

伝動装置入力軸５は、力伝達装置６の出力部を形成する出力軸２２によって直接的に形成される。図２の実施の形態において力伝達経路で見て、伝動装置入力軸５は切換可能なクラッチ装置の形の装置１０及びハイドロダイナミック式の構成要素８の下流側に配置されており、振動を減衰するための装置１９が介在されている。

ハイドロダイナミック式の構成要素８、特に力伝達装置６は少なくとも２つの支承個所において支承されており、支承個所３１では、ポンプ頸部４３を介してケーシング２７に支承されていて、支承個所３２では、フレックスプレート３８を介して電気機械のロータ１２と一緒にステータケーシング２０において支承されている。さらに、ロータ１２と力伝達装置６との間の結合は、ケーシング２５の領域において、結合手段３９を介してケーシング２５と連結されているフレックスプレート３８を介して行われる。この弾性的な接合により、軸線方向の運動が可能になる。原動機３、特に原動機３のクランクシャフト２１と伝動装置入力軸５との間の軸線のずれ及び／又は角度のずれの補償は、ケーシングを中間位置から変位させることにより行われ、その結果、ケーシングは３１と３３との間において傾いている。

伝動装置入力軸５は、クランクシャフト２１においては支承されていない。つまり、伝動装置入力軸５は通常の惰行運転中に、力伝達方向において見て駆動側のクランクシャフト２１においては支持されない。クランクシャフト２１と切換可能なクラッチ装置１５の入力部１５Ｅとの間の連結は中空軸４１を介して行われる。中空軸４１はクラッチ入力部１５Ｅと相対回動不能に結合されているか、又はクラッチ入力部１５Ｅを形成する。中空軸４１は回転可能なケーシング２５において支持される。ケーシング２３における回転可能なケーシング２５の連結は、例えば解除不能な結合、特に溶接結合において行われる。しかし、ねじ結合といった解除可能な結合も考慮可能である。原動機３の側における伝動装置入力軸５の支承はケーシング２３を介して行われ、ケーシング２３の支承はステータケーシング２０若しくは伝動装置ケーシング２７において行われる。

湿式運転型の多板クラッチのクラッチ入力部１５Ｅと、クランクシャフト２１、ひいては原動機３との結合は、有利には直接行われず、振動の減衰のための装置１６、例えばデュアルマスフライホイール、ハイドロリック式の減衰器、機械的な減衰器又はハイドロリック式及び機械式の組合せ減衰器を介して行われる。装置１６は一次部分３５と、二次部分３６とを有しており、一次部分３５と二次部分３６とは、互いに相対的に周方向で回動可能であり、減衰のための手段及びトルク伝達部１７，１８のための手段を介して互いに結合されている。これにより、弾性的なクラッチが形成される。弾性的なクラッチを介して、結合したいパワートレーン部分の角度のずれ及び／又は軸線のずれを互いに補償することができる。二次部分３６と装置１４との連結は、有利には力接続式又は形状接続式に行われる。特に有利には、軸線のずれ又は角度のずれを補償する手段を装置１６内に組み込むことができる。

クランクシャフト２１との連結は、有利には力接続式又は形状接続式に行われる。このことは、装置１２との連結にも当てはまる。特に有利な実施の形態においては、原動機３と組合せ力伝達・駆動ユニット１との間の結合は差込み結合を介して実現される。

切換可能なクラッチ装置１５は本実施の形態においては多板クラッチとして形成されている。個々の薄板は作動装置１５Ｓにより互いに作用結合させられる。作動装置１５Ｓはピストンエレメントとして構成されている。ピストンエレメントは伝動装置入力軸５及びケーシング２５に対して圧密に、軸線方向に摺動可能に案内される。この案内は、伝動装置入力軸５において直接行うことができるか、又は伝動装置入力軸５に支持されている構成部材において、特にケーシング２５と相対回動不能に連結されているハブ部分３０において行うことができる。さらに、ピストンエレメントは外側薄板支持体において密に案内されている。これにより、作動装置１５Ｓの負荷のための分離した圧力室Ｄ１５が形成される。分離した圧力室Ｄ１５は、シール部を外方へ向かって負荷軽減するためにタンクへの接続部（図示せず）を有している。さらに、圧力室Ｄ１５は、ピストン室、つまりピストンが案内されている空間からの又は力伝達装置６からの所望のリーク量により充填することができる。

ハイドロダイナミック式の構成要素８と、ハイドロダイナミック式の構成要素８に配設されている、ハイドロダイナミック式の出力分岐路９を少なくとも部分的に迂回する装置１０の構成に関しては複数の可能な構成がある。このことは、力伝達装置６の具体的な機能形式及び運転モードにも関係する。ハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータ又はハイドロダイナミック式のクラッチは、図２，４に示すように２通路構造、又は図５にハイドロダイナミック式のクラッチの区分を例示するように、３通路構造において実施されていてよい。図２，４に示した２通路構造は、力伝達装置６の内側に、Ｄ１，Ｄ２の符号が付されている２つの圧力室が実質的に構成されるということを特徴とする。第１の圧力室Ｄ１は、ポンプホイール及びタービンホイールＰ，Ｔの間に形成されている、ハイドロダイナミック式の構成要素８の作業室によって形成される。第２の圧力室Ｄ２は、ケーシング２３によって包囲されている内室２６に相当する。２つの圧力室Ｄ１，Ｄ２には対応するポート４９，５０が配設されている。ハイドロダイナミック式の構成要素８の制御及び流れ方向に応じて、つまり、ハイドロダイナミック式の構成要素８の向心的又は遠心的なハイドロダイナミック式の構成要素８の貫流に応じて、切換可能なクラッチ装置１０の構成要素にも作用する回路が形成される。ハイドロダイナミック式の構成要素８の通常運転、つまりハイドロダイナミック式の構成要素８を介する出力伝達において、貫流は有利には向心的に行われる。つまり、運転媒体は外周面の領域から半径方向においてハイドロダイナミック式の構成要素８の作業室内へもたらされる。この場合、運転媒体の流れは同時に、切換可能なクラッチ装置の個々のクラッチ部材１０Ｅ，１０Ａを分離するために、ひいてはクラッチ装置を非操作状態に保持するために利用される。したがって、上記運転モードにおいて出力伝達は実質的にハイドロダイナミック式の構成要素８を介して行われるか、又はハイドロダイナミック式の構成要素８を介して完全に行われる。流れ方向が逆転すると、特にハイドロダイナミック式の構成要素８を介する出力伝達が遮断されると、ハイドロダイナミック式の構成要素８の作業室の圧力よりも大きい、中間室２６における圧力に基づいて、中間室２６の圧力は、切換可能なクラッチ装置のピストンエレメントの形の作動装置１０Ｓを操作するために同時に使用される。有利には、ピストンを同時にクラッチ部材１０Ａとして利用することにより別体のピストンは省かれる。これにより、摩擦接続が達成され、ロックアップクラッチは閉鎖される。

図５に示した３通路構造の実施の形態において、ハイドロダイナミック式の出力分岐路９を少なくとも部分的に迂回するための装置１０の作動部材１０Ｓを負荷するための分離した圧力室Ｄ３が設けられており、圧力室Ｄ３は作動装置１０Ｓを負荷するために別に、つまり、力伝達装置６の他の圧力室Ｄ１，Ｄ２における圧力の状態から独立して制御可能である。

全構成要素の配置は、本発明においては軸線方向で互いに隣接して行われるが、電気機械の配置は、有利には環状の部材によって形成されるロータ１２の内径が半径方向において構成ユニットから解放されており、構成ユニット、特に湿式クラッチ装置１５が組み込まれるように行われる。切換可能なクラッチ装置１５の駆動側の全ての部材は、ケーシング２５の前面において支承される。

図２の特に有利な実施の形態においては、ハイドロダイナミック式の構成要素、特に力伝達装置６と装置１４とは、ユニットとして予め組み立てられ、検査可能でありかつ伝動装置軸５に組付け可能である。

上記圧力室及びシール部は有利な実施の形態である。シール装置の配置及びシール装置における所望の負荷軽減効果に応じて、付加的な通路を設けることができる、ということは自明である。

図３ａは、図２に示した実施の形態に基づいて、駆動時に原動機３のみを介した力伝達経路を示している。装置１４は閉鎖されておりかつ力伝達装置６への力伝達を可能にする。力伝達装置６において、出力伝達は運転モードに応じて、ハイドロダイナミック式の出力分岐路９、つまりハイドロダイナミック式の構成要素８を介して、又は機械的な出力分岐路１１、つまり装置１０を介して行われる。このことは不連続の線により明示されている。２つの分岐路９，１１を介する並列運転、つまり同時の出力伝達も考慮可能である。

図３ｂは、電気的な走行運転中の力伝達経路を示す。本実施の形態において、切換可能なクラッチ装置１５は非作動状態にある。原動機３と伝動装置入力軸５との間の力伝達経路は遮断されている。駆動は、電気機械７を介してのみ行うことができる。電気機械７、特にロータは、力伝達装置のケーシング２５の形の入力部Ｅと相対回動不能に連結されているので、力伝達経路は電気機械のロータから、力伝達装置６若しくはハイドロダイナミック式の構成要素８のポンプホイールＰに直接案内される。振動を減衰するための装置１９を介して伝動装置入力軸５にやはり相対回動不能に結合されているタービンホイールＴの駆動は、ハイドロダイナミック式の構成要素８を介して行われる。さらに、電気的な走行時には、力伝達装置６の運転モードも考慮可能であり、力伝達装置６は第２の出力分岐路１１を介して出力の伝達を行う。本実施の形態においては装置１０が閉鎖されている。つまり、ロックアップクラッチが作動状態にあり、第１の出力分岐路９、つまりハイドロダイナミック式の構成要素は迂回される。駆動は、ケーシング２５と相対回動不能に、本実施の形態では力接続式に連結されている第１のクラッチ部材１０Ｅを介して直接行われる。クラッチ１０は振動を減衰するための装置１９を介して同様に伝動装置入力軸５に結合されている。連結は、振動を減衰するための装置１９のトルク伝達のための手段１８を介する相対回動不能な連結により行われる。

択一的な機能において、制動装置を逆流原理において運転可能であることにより、本実施の形態における電気機械７は制動装置としても使用することができる。

図３ｃにおけるさらに別の実施の形態においては、機械的な駆動と電気的な駆動とから組み合わされた運転モードも考慮可能である。本実施の形態においては、原動機３と力伝達装置６との間の出力伝達が行われる。湿式クラッチの形の切換可能なクラッチ装置１５は閉鎖されている。付加的に、駆動を電気的な機械７が促進することができる。２つの原動機３，７は同時に作動し、力伝達装置６はいわゆる総合伝動装置（Summengetriebe）として機能する。

図３ｄに示した実施の形態においては、電気機械７を発電運転において運転し、ひいては付加的に電気的な出力をアキュムレータに蓄えるようになっている。これは特に内燃機関の運転中のことである。本実施の形態においては、惰行運転中、つまり伝動装置入力軸５から原動機３に向かって見た出力の伝達において、力伝達装置６における出力が、ハイドロダイナミック式の構成要素８を介して電気機械７のロータ１２に案内されるか、又はロックアップクラッチとして構成されている切換可能なクラッチ装置１０を介して電気機械７のロータ１２に案内される。

特に図３ａ，３ｃに示した運転モードにおいては、一次質量体と二次質量体とから成る質量体の分離（Masseverteilung）がもたらされる。一次質量体は原動機３と連結されている部材によって形成され、二次質量体は装置１４の質量体、ロータ１２及び力伝達装置６によって形成される。

図６ａ，６ｂは、組合せユニット１の個々の機能ユニットを制御することができる構成を、概略的に簡潔に示している。本実施の形態では、伝動装置に対して、例えば制御部／コントロール部５２が配設されている。特に有利な実施の形態においては、制御部／コントロール部５２は組合せ力伝達・駆動ユニット１、特に力伝達装置６及び装置１４の制御のためにも設けられている。

これに対して、図６ｂは、独自の制御部／コントロール部５４を介した装置１４の別個の制御による実施の形態が例示的に示している。この制御は、例えばモータ制御又はより上位の走行制御によって、車両における組合せ力伝達・駆動ユニット１を使用する場合に行われる。

図１〜６には特に有利な実施の形態が示されている。しかし、予め組み立てられたユニットから成る組合せ力伝達・駆動ユニット１の本発明に係る構成は、記載の実施の形態に限定されてない。実施の形態は、特にシール部の負荷軽減のための個々の通路の配置に基づき変更することができる。個々の通路は通常、伝動装置入力軸を通ってタンクに案内される。

１ 組合せ力伝達・駆動ユニット、 ２ ハイブリッドシステム、 ３ 原動機、 ４ 伝動装置、 ５ 伝動装置入力軸、 ８ ハイドロダイナミック式の構成要素、 ９ 第１の出力分岐路、 １０ 第１の出力分岐路を迂回するための装置、 １１ 第２の出力分岐路、 １２ ロータ、 １３ ステータ、 １４ 出力の流れを実現する／遮断する装置、 １５ 切換可能なクラッチ装置、 １５Ｅ クラッチ入力部、 １５Ａ クラッチ出力部、 １６ 振動を減衰するための装置、 １７ 減衰作用を与えるための手段、 １８ 出力の伝達のための手段、 １９ 振動を減衰するための手段、 ２０ ステータケーシング、 ２１ クランクシャフト、 ２２ 出力軸、 ２３ 回転可能なケーシング、 ２４ 支承アッセンブリ、 ２５ ケーシング、 ２６ 中間室、 ２７ 伝動装置ケーシング、 ２８ 支承装置、 ２９ スラスト軸受、 ３０ ハブ、 ３１ 支承個所、 ３２ 支承個所、 ３３ 組合わされた力伝達・駆動ユニットの入力部、 ３４ 組合せ力伝達・駆動ユニットの出力部、 ３５ 一次部分、 ３６ 二次部分、 ３７ ハブ、 ３８ フレックスプレート、 ３９ 結合手段、 ４０ パワートレーン、 ４１ 中空軸、 ４２ ハブ、 ４３ ポンプ頸部、 ４４ シール装置、 ４５ スラスト軸受、 ４６ シール装置、 ４７ スラスト軸受、 ４８ エアギャップ、 ４９ ポート、 ５０ ポート、 ５１ 接続部、 ５２ 制御部／コントロール部、 ５３ ポート、 ５４ 制御部／コントロール部、 Ｐ ポンプホイール、 Ｔ タービンホイール、 Ｅ 入力部、 Ａ 出力部、 Ｒ ロータ軸線、 Ｄ１ 圧力室、 Ｄ２ 圧力室、 Ｄ３ 圧力室、 Ｄ１５ 圧力室

Claims (40)

1. 第１の原動機（３）と伝達装置、特に伝動装置（４）との間におけるハイブリッドシステム（２）において使用するための組合せ力伝達・駆動ユニット（１）であって、原動機（３）に結合可能な少なくとも１つの入力部（３３）を有し、伝動装置入力軸（５）に結合されている出力部（Ａ）を有する力伝達装置（６）を有し、組合せ力伝達・駆動ユニット（１）の入力部（３３）から力伝達装置（６）への力伝達経路を少なくとも選択的に遮断する／実現するための装置（１４）を有し、電気機械（７）を有しており、該電気機械（７）は、力伝達装置（６）の入力部（Ｅ）に相対回動不能に結合されている少なくとも１つのロータ（１２）を有している、組合せ力伝達・駆動ユニット（１）において、
   電気機械（７）は乾式の機械として構成されており、電気機械（７）と、力伝達装置（６）への前記力伝達経路を少なくとも選択的に遮断する／実現するための装置（１４）と、力伝達装置（６）とは、予め組み立てられた構成ユニットとして構成可能であるように形成されていてかつ配置されており、力伝達装置（６）と、力伝達装置（６）の入力部（Ｅ）への前記力伝達経路を少なくとも選択的に遮断する／実現するための装置（１４）とは、電気機械（７）に対して少なくとも液密に構成されていることを特徴とする、組合せ力伝達・駆動ユニット。
2. 電気機械（７）のロータ（１２）は電気機械（７）のステータケーシング（２０）において支承されていることを特徴とする、請求項１記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
3. 組合せ力伝達・駆動ユニット（１）は、力伝達装置（６）と、該力伝達装置（６）の入力部（Ｅ）への前記力伝達経路を少なくとも選択的に遮断する／実現するための装置（１４）と、電気機械（７）とを取り囲むケーシング（２７）を有しており、ステータケーシング（２０）は組合せ力伝達・駆動ユニット（１）のケーシング（２７）において支承されていることを特徴とする、請求項２記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
4. 組合せ力伝達・駆動ユニット（１）は、力伝達装置（６）と、該力伝達装置（６）の入力部（Ｅ）への前記力伝達経路を少なくとも選択的に遮断する／実現するための装置（１４）と、電気機械（７）とを取り囲むケーシング（２７）を有しており、ステータケーシング（２０）は組合せ力伝達・駆動ユニット（１）のケーシング（２７）の構成部材であり、及び／又は組合せ力伝達・駆動ユニット（１）のケーシング（２７）の構成部材は、組合せ力伝達・駆動ユニット（１）の下流側に配置された伝動装置（４）のケーシングによって形成されることを特徴とする、請求項２記載の組み合わされた力伝達及び駆動ユニット。
5. 組合せ力伝達・駆動ユニット（１）のケーシング（２７）は１つの部材から構成されていることを特徴とする、請求項３記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
6. 組合せ力伝達・駆動ユニット（１）のケーシング（２７）は複数の部材から構成されていることを特徴とする、請求項３又は４記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
7. 力伝達装置（６）は組合せ力伝達・駆動ユニット（１）のケーシング（２７）において直接支承されているか、又は電気機械（７）のステータケーシング（２０）において直接支承されていることを特徴とする、請求項２から６までのいずれか一項記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
8. 力伝達装置（６）と電気機械（７）のロータ（１２）とは同じ支承装置（２８）を介して組合せ力伝達・駆動ユニット（１）のケーシング（２７）において支承されているか、又はステータケーシング（２０）において支承されていることを特徴とする、請求項７記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
9. 伝動装置入力軸（５）は力伝達装置（６）を介して組合せ力伝達・駆動ユニット（１）のケーシング（２７）において支承されているか、又はステータケーシング（２０）において支承されていることを特徴とする、請求項２から８までのいずれか一項記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
10. 力伝達装置（６）の入力部（Ｅ）への前記力伝達経路を少なくとも選択的に遮断する／実現するための装置（１４）と力伝達装置（６）とは、組み合わされて１つの構成群を形成することを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
11. 伝動装置入力軸（５）は予め組み立てられた構成群の構成部材であり、かつ、力伝達装置（６）の出力部（Ａ）を形成することを特徴とする、請求項１０記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
12. 力伝達装置（６）は回転可能なケーシング（２３）と、電気機械（７）に対してシールするための手段（４４，４６）を有していることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか一項記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
13. 力伝達装置（６）の入力部（Ｅ）への前記力伝達経路を少なくとも部分的に遮断する／実現するための装置（１４）は、回転可能なケーシング（２５）と、電気機械（７）に対してシールするための手段（４６）とを有していることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか一項記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
14. 力伝達装置（６）の入力部（Ｅ）への前記力伝達経路を少なくとも部分的に遮断する／実現するための装置（１４）の回転可能なケーシング（２５）と、力伝達装置（６）のケーシング（２３）とは組み合わされて１つの構成部材を形成し、該構成部材は組合せ力伝達・駆動ユニット（１）のケーシング（２７）において支承されている、及び／又はステータケーシング（２０）において支承されていることを特徴とする、請求項１０から１３までのいずれか一項記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
15. 力伝達装置（６）と電気機械（７）のロータ（１２）との結合は、柔軟な、特に軸線方向に可動な結合部を介して行われることを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか一項記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
16. 前記結合部はフレックス装置、特にフレックスプレート（３８）及び／又は板ばね装置を有していることを特徴とする、請求項１５記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
17. 力伝達装置（６）はハイドロダイナミック式の出力分岐路（９）を形成するハイドロダイナミック式の構成要素（８）を有しており、該ハイドロダイナミック式の構成要素（８）は、力伝達装置（６）の入力部（Ｅ）に少なくとも間接的に連結可能な少なくとも１つのポンプホイール（Ｐ）と、前記出力部（Ａ）に少なくとも間接的に連結可能な少なくとも１つのタービンホイール（Ｔ）とを有していることを特徴とする、請求項１から１６までのいずれか一項記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
18. ハイドロダイナミック式の構成要素（８）はハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータとして、少なくとも１つのガイドホイール（Ｌ）を備えて構成されていることを特徴とする、請求項１７記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
19. ハイドロダイナミック式の構成要素（８）はハイドロダイナミック式のクラッチとして、ガイドホイールを備えずに構成されていることを特徴とする、請求項１７記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
20. 力伝達装置（６）はハイドロダイナミック式の出力分岐路（９）を少なくとも部分的に迂回するための装置（１０）を有していることを特徴とする、請求項１７から１９までのいずれか一項記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
21. ハイドロダイナミック式の出力分岐路（９）を少なくとも部分的に迂回するための装置（１０）は切換可能なクラッチ装置として構成されており、力伝達装置（６）の入力部（Ｅ）に連結可能な第１のクラッチ部材（１０Ｅ）又は入力部（Ｅ）を形成する第１のクラッチ部材（１０Ｅ）と、力伝達装置（６）の出力部（Ａ）に少なくとも間接的に連結可能な第２のクラッチ部材（１０Ａ）又は出力部（Ａ）を形成する第２のクラッチ部材（１０Ａ）とを有しており、第１及び第２のクラッチ部材（１０Ｅ，１０Ａ）は作動装置（１０Ｓ）によって、直接的に互いに作用結合可能であるか又は他の伝達部材を介して互いに作用結合可能であることを特徴とする、請求項２０記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
22. 力伝達装置（６）は２通路ユニットとして構成されており、ハイドロダイナミック式の構成要素（８）によって形成されている、作業室の形の第１の圧力室（Ｄ１）と、回転可能なケーシング（２３）及びハイドロダイナミック式の構成要素（８）の外周面の間に形成された第２の圧力室（Ｄ２）とを有しており、該第２の圧力室（Ｄ２）にハイドロダイナミック式の出力分岐路（９）を少なくとも部分的に迂回するための装置（１０）が配置されており、各圧力室（Ｄ１，Ｄ２）に対して少なくとも１つの接続部（４９，５０）が配設されており、装置（１４）の制御は流れ方向の制御及び／又は両圧力室（Ｄ１，Ｄ２）の間の差圧により行うことを特徴とする、請求項１７から２１までのいずれか一項記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
23. 組合せ力伝達・駆動ユニット（１）は３通路ユニットとして構成されており、ハイドロダイナミック式の構成要素（８）によって取り囲まれている、作業室の形の第１の圧力室（Ｄ１）と、ハイドロダイナミック式の出力分岐路（９）を少なくとも部分的に迂回するための装置（１０）が配置されている第２の圧力室（Ｄ２）と、ハイドロダイナミック式の出力分岐路（９）を少なくとも部分的に迂回するための装置（１０）の作動装置（１０Ｓ）に対して配設されている第３の圧力室（Ｄ３）とを有しており、各圧力室（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３）に対して少なくとも１つの接続部（４９，５０，５３）が配設されており、作動装置（１０Ｓ）を負荷する圧力室（Ｄ３）は他の圧力室（Ｄ１，Ｄ２）に対してシールされていることを特徴とする、請求項１７から２１までのいずれか一項記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
24. 力伝達装置（６）の連行回転可能なケーシング（２３）は力伝達装置（６）の入力部（Ｅ）を形成し、ロータ（１２）は、力伝達装置（６）への力伝達経路を少なくとも部分的に遮断する／実現するための装置（１４）のケーシング（２５）を介して少なくとも間接的に力伝達装置（６）のケーシング（２３）に結合されているか、又は力伝達装置（６）のケーシング（２３）に直接結合されていることを特徴とする、請求項１から２３までのいずれか一項記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
25. 前記力伝達経路を遮断する／実現するための装置（１４）は切換可能なクラッチ装置（１５）、特に湿式多板クラッチとして構成されており、組合せ力伝達・駆動ユニット（１）の入力部（３３）を形成するか又は入力部（３３）に相対回動不能に結合されている第１のクラッチ部材（１５Ｅ）と、力伝達装置（６）に相対回動不能に結合されている第２のクラッチ部分（１５Ａ）とを有しており、第１及び第２のクラッチ部分（１５Ｅ，１５Ａ）は互いに作動装置（１５Ｓ）を介して少なくとも間接的に、特に直接的に又は他の伝達手段を介して互いに作用結合可能であることを特徴とする、請求項１から２４までのいずれか一項記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
26. 組合せ力伝達・駆動ユニット（１）の入力部（３３）は中空軸フランジ（４１）によって形成され、該中空軸フランジ（４１）は第１の原動機（３）に連結されている補完的な部材との差込み結合を形成するための手段を有していることを特徴とする、請求項１から２５記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
27. 振動を減衰するための装置（１６）が設けられており、該装置（１６）は組合せ力伝達・駆動ユニット（１）の入力部（３３）に対して下流側に配置されていることを特徴とする、請求項１から２６までのいずれか一項記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
28. 振動を減衰するための装置（１６）は、力伝達装置（６）への前記力伝達経路を少なくとも部分的に遮断する／実現するための装置（１４）に対して上流側又は下流側に配置されていることを特徴とする、請求項２７記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
29. 力伝達装置（６）に対して下流側に配置されている、振動を減衰するための他の装置（１９）が設けられていることを特徴とする、請求項１から２８までのいずれか一項記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
30. 力伝達装置（６）において少なくとも１つの出力分岐路（９，１１）に対して下流側に配置されている、振動を減衰するための他の装置（１９）が設けられていることを特徴とする、請求項１から２８までのいずれか一項記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
31. 振動を減衰するための装置（１６，１９）は、以下のユニットのうちの１つとして構成されており、つまり、
    −機械的な減衰装置、
    −ハイドロリック式の減衰装置、
    −機械的・ハイドロリック式の組合せ減衰装置、
    −直列減衰器、
    −並列減衰器、
    −直列・並列減衰器、
    −デュアルマスフライホイール
    として構成されていることを特徴とする、請求項２９又は３０記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
32. 電気機械（７）のロータ（１２）は、力伝達装置（６）への前記力伝達経路を少なくとも選択的に遮断する／実現するための装置（１４）が軸線方向に延在している領域に配置されており、かつ、ギャップ（４８）を形成しながら前記装置（１４）を周方向において取り囲んでいることを特徴とする、請求項１から３１までのいずれか一項記載の組み合わされた力伝達及び駆動ユニット。
33. 力伝達装置（６）と、該力伝達装置（６）への前記力伝達経路を少なくとも選択的に遮断する／実現するための装置（１４）とに対して、夫々別個の制御部／コントロール部（５２）が配設されていることを特徴とする、請求項１から３２までのいずれか一項記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
34. 力伝達装置（６）と、該力伝達装置（６）への前記力伝達経路を少なくとも選択的に遮断する／実現するための装置（１４）とに対して、１つの共通の制御部／コントロール部（５２）が配設されていることを特徴とする、請求項１から３２までのいずれか一項記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
35. 力伝達装置（６）の制御部／コントロール部（５２）は伝動装置制御部／コントロール部によって形成されることを特徴とする、請求項３３又は３４記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。
36. パワートレーン（４０）において使用するためのハイブリッドシステム（２）において、第１の原動機（３）と、該第１の原動機（３）に連結可能な、請求項１から３５までのいずれか一項記載の組合せ力伝達・駆動ユニット（１）を備えていることを特徴とする、ハイブリッドシステム。
37. 伝動装置入力軸（５）は原動機（３）において支承されていないことを特徴とする、請求項３６記載のハイブリッドシステム。
38. 組合せ力伝達・駆動ユニット（１）と第１の原動機（３）との間の結合部は、形状接続式の又は力接続式の結合部として構成されていることを特徴とする、請求項３６又は３７記載のハイブリッドシステム。
39. 組合せ力伝達・駆動ユニット（１）と原動機（３）との間の結合部は、差込み結合部として構成されていることを特徴とする、請求項３８記載のハイブリッドシステム。
40. 組合せ力伝達・駆動ユニット（１）と原動機（３）との間の結合は、弾性的なクラッチ、特に振動を減衰するための装置（１６）を介して行われることを特徴とする、請求項３６から３９までのいずれか一項記載の組合せ力伝達・駆動ユニット。

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