切換可能なクラッチ装置、特に摩擦接続式の湿式クラッチ、ハイブリッドシステムに用いられるパワートレーン、このような形式のパワートレーンを運転するための方法およびこのような形式のパワートレーンを備えた車両
第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置であって、圧力媒体で操作可能な作動装置が設けられている形式のものは、本発明によれば、切換可能なクラッチ装置が、２つの部分クラッチ、つまり、メインクラッチを成す第１の部分クラッチと、ドラグクラッチを成す第２の部分クラッチとから成っており、両部分クラッチが、それぞれ作動装置の終端位置、つまり、前記メインクラッチの切断状態によって特徴付けられた第１の切断終端位置と、前記メインクラッチの接続状態によって特徴付けられた第２の接続終端位置とにおいて摩擦モーメントを発生させるために適しているように配置されていて、形成されていることによって特徴付けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置、特に摩擦接続式の湿式クラッチであって、圧力媒体で操作可能な作動装置が設けられている形式のものに関する。
【０００２】
さらに、本発明は、車両のハイブリッドシステムに用いられるパワートレーンであって、少なくとも１つの第１の原動機と第２の原動機とが設けられており、両原動機が、別個にまたは一緒に力伝達装置を介して伝達ユニット、特に伝動装置に接続可能であり、さらに、第１の原動機と力伝達装置との間に配置された、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置が設けられている形式のものに関する。
【０００３】
さらに、本発明は、車両に関する。
【０００４】
さらに、本発明は、ハイブリッドシステムに用いられる前述した形式のパワートレーンを運転するための方法に関する。
【０００５】
車両に使用するためのハイブリッドシステムは、多数の構成で公知先行技術に基づき公知である。全てに共通して、パワートレーンに少なくとも２種類の原動機が設けられている。これらの原動機を介して駆動を選択的にまたは一緒に行うことができる。原動機の少なくとも１つは、第１の運転モードでは、原動機として機能するために適していて、第２の運転モードでは、制動エネルギを、一時的に蓄積するためのかつ／または別の消費器に対する駆動エネルギとしての別のエネルギ形態に変換するための機械として機能するために適している。車両に使用するためには、第１の原動機がしばしば内燃機関として形成されているのに対して、第２の原動機は電気機械として形成されている。この電気機械は、ジェネレータ運転において電気的なエネルギを蓄電池に供給するために適している。このような形式のハイブリッドシステムは、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１０３１０８３１号明細書の図３０に示されている。このハイブリッドシステムは力伝達装置を有している。この力伝達装置は、２つの原動機と、伝動装置の形の後置された消費器との間に配置されている。第１の原動機をパワートレーンから完全に切り離すためには、第１の原動機と力伝達装置との間に、パワーフローを遮断／実現するための装置が設けられている。この装置は、切換可能なクラッチ装置の形で形成されている。この切換可能なクラッチ装置は、エンジンクラッチまたは分離クラッチとも呼ばれる。第２の原動機は電気機械として形成されている。この電気機械のロータは力伝達装置に相対回動不能に結合されている。この力伝達装置は、少なくとも１つの発進エレメント、有利にはハイドロダイナミック式の構成要素と、この例では、さらに、このハイドロダイナミック式の構成要素を介するパワーフローを少なくとも部分的に迂回するための装置とを有している。この装置は、有利には摩擦接続式の切換可能なクラッチ装置として形成されている。この摩擦接続式の切換可能なクラッチ装置はロックアップクラッチとも呼ばれ、パワーフローにおいて、ハイドロダイナミック式の構成要素の迂回を可能にする。一般的にシフト変速機として形成された後置された伝動装置は、圧力媒体操作される複数のシフトエレメントによって特徴付けられている。力伝達装置と伝動装置のシフトエレメントとに対する圧力媒体供給を保証するためには、相応の運転・制御媒体供給および／または案内システムが設けられている。この運転・制御媒体供給および／または案内システムは少なくとも１つのハイドロリック回路システムを有している。このハイドロリック回路システムには、相応の圧力を備えた所要の運転媒体が、いわゆる「伝動装置オイルポンプ」の形の圧送装置を介して圧送される。伝動装置ポンプの機能は、たとえばハイドロリック式の制御部材または分離クラッチおよび／または発進クラッチを運転するために必要となる。伝動装置オイルポンプは、確実な機能を保証するために、有利には直接的に力伝達装置の入力部材に相対回動不能に結合されている。この連結によって、パワートレーンの種々異なる運転モードでの駆動が可能となる。
【０００６】
このような形式のパワートレーンの可能な基本運転モードとして、トラクション運転において、別の下位運転モードによって変更可能である以下の運転モード：すなわち、
−走行、特に第１の原動機、特に内燃機関と力伝達装置との間でパワーフローを遮断／実現するための装置の接続時に第１の原動機から、特に力伝達装置の第１の出力分岐路および／または第２の出力分岐路を介して伝動装置へのパワーフローを備えたエンジン走行、
−走行、特に第１の原動機と力伝達装置との間でパワーフローを遮断／実現するための装置の切断／分離時に第２の原動機、特に電気機械から力伝達装置の第１の出力分岐路および／または第２の出力分岐路を介したパワーフローを備えた電気走行：
が識別される。
【０００７】
緊急運転は、固有のスタータを介して始動される第１の原動機を介した駆動によって特徴付けられている。
【０００８】
しかし、このような形式のシステムの主要な欠点は、このために使用される公知のハイドロリックシステムが、車両の静止中、特に一方または両方の原動機の停止時、たとえば短時間の停止時にも、伝動装置オイルポンプの不十分な駆動に基づき空運転されることがあることにある。なぜならば、伝動装置オイルポンプを介した循環の維持が不十分な駆動に基づき行われず、システムに存在する運転媒体が各戻し通路を介して運転媒体ストックに戻されるからである。その後、たとえばアクセルペダルの操作時の再度の発進時に、まず、ハイドロリック供給部材ひいては伝動装置オイルポンプが駆動されなければならない。さらに、この伝動装置オイルポンプは、必要となる操作したい作動装置が負荷されてハイドロダイナミック式の構成要素が充填されるようにするために、十分な圧力と体積とを提供しなければならない。このことは、アクセルペダルの操作に対する著しい遅れに繋がり、事情により、多数の状況において著しい安全性リスクも成しているので、車両の静止中にも伝動装置のハイドロリックシステムが少ない圧力で充填されて維持されなければならない必要がある。使用される伝動装置オイルポンプは、静止中、特にハイドロリックシステムの漏れをカバーすることができなければならない。このことを保証するためには、公知先行技術において、しばしば電気的に駆動される付加的なオイルポンプが使用される。択一的には、ハイブリッドシステムの電気機械と、既存のメイン伝動装置オイルポンプとが使用されてよいものの、このことは技術的な欠点に結び付けられている。つまり、付加的に設けられた電気的に駆動されるオイルポンプが、かなりの多大な手間を招いてしまう。他方では、このような形式の付加ポンプを使用しないことも多数の欠点によって特徴付けられている。このような構成において、クラッチ装置が無圧状態で切断されている場合には、緊急運転特性がもはや保証されていない。内燃機関が付加的なスタータを介して始動される場合でさえ、オイル圧を伝動装置内に形成することができない。なぜならば、オイルポンプが駆動されるようにするために、「無圧で切断された」クラッチ装置を接続することができないからである。しかし、これと異なり、無圧状態で接続されるクラッチ装置が使用される場合には、伝動装置オイルポンプが緊急運転において即座に一緒に駆動され、システムが従来の自動変速機の様相を呈す。しかし、その際には、クラッチ装置を適合させるための高い手間に主要な欠点がある。
【０００９】
公知のパワートレーンにおいて、エンジンクラッチの制御時には、伝動装置が、たとえば制御エラーに基づき妨害されていて、緊急運転モードで運転される場合に問題が生じることがある。このような妨害例の付与時には、場合により存在する電動式の付加ポンプが使用不能となる。なぜならば、この付加ポンプも同じく伝動装置制御装置に応答するからである。
【００１０】
さらに、状態「電気走行」では、互いに相対的に回転する摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントによるドラグ損失（引きずり損失）を阻止するために、エンジン側のクラッチが完全に切断されていることが必要となる。しかし、この運転範囲内では、たいていの例において、クラッチを完全に切断するために必要となる最小圧が提供されない。しかし、無圧で接続されるクラッチの使用は、電気走行時に極めて高い圧力を招く。これによって、システム全体の効率が悪化させられる。
【００１１】
湿式クラッチとトルクコンバータとが互いにハイドロリック的に相互作用する実際に技術的に得難い解決手段も可能であってよい。
【００１２】
公知先行技術による別のパワートレーンが、たとえばドイツ連邦共和国特許出願第１０２００６０４０１１７号明細書に基づき公知である。
【００１３】
したがって、本発明の課題は、冒頭に記載した形式のハイブリッドシステムに用いられるパワートレーンを改良して、このパワートレーンが、いずれにせよ既存のかつ所要の伝動装置オイルポンプに対して付加的な付加ポンプを可能な限り備えることなく、前述した欠点を回避するために適しているようにすることにある。さらに、本発明の課題は、改善された緊急運転特性を備えた、ハイブリッドシステムに用いられるパワートレーンを提供することにある。その際には、種々異なる要求が可能な限り最小限の手間で満たされなければならない。したがって、つまるところ、切換可能なクラッチ装置、特にエンジンクラッチを電気走行時に可能な限り摩擦なしに切断することができなければならない。これに対して、クラッチは、伝動装置緊急運転中には、伝動装置ひいては伝動装置オイルポンプを駆動することができるようにするために接続されていることが望ましい。
【００１４】
この課題を解決するために本発明に係る切換可能なクラッチ装置では、切換可能なクラッチ装置が、２つの部分クラッチ、つまり、メインクラッチを成す第１の部分クラッチと、ドラグクラッチを成す第２の部分クラッチとから成っており、両部分クラッチが、それぞれ作動装置の終端位置、つまり、前記メインクラッチの切断状態によって特徴付けられた第１の切断終端位置と、前記メインクラッチの接続状態によって特徴付けられた第２の接続終端位置とにおいて摩擦モーメントを発生させるために適しているように配置されていて、形成されているようにした。
【００１５】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、両部分クラッチが、並列に切換可能である。
【００１６】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、作動装置の前記切断終端位置において操作可能な部分クラッチが、該部分クラッチによって、作動装置の前記接続終端位置における操作された部分クラッチよりも少ないトルクを伝達することができるように形成されていて、設計されている。
【００１７】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、前記切断終端位置において操作される部分クラッチの伝達可能な前記トルクが、３Ｎｍ〜８０Ｎｍの範囲内、有利には３Ｎｍ〜２０Ｎｍ、特に有利には１０Ｎｍに設定されている。
【００１８】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、作動装置が、少なくとも１つのピストンエレメントを有しており、該ピストンエレメントが、機械的なプリロード力、特にばね力によって前記切断終端位置に移動可能である。
【００１９】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、作動装置が、少なくとも１つのピストンエレメントを有しており、該ピストンエレメントが、圧力媒体、特に流体での圧力負荷によって前記接続終端位置に移動可能である。
【００２０】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、ピストンエレメントの前記圧力負荷によって、該ピストンエレメントに発生させられる押圧力が調整可能であり、該押圧力が、両部分クラッチの切断によって特徴付けられた、作動装置の両終端位置の間の中間位置において機械的なプリロード力、特にばね力によって平衡状態にあるように、部分クラッチが設計されていて、配置されている。
【００２１】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、第１の部分クラッチが、摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントを有する、一方の原動機に連結可能な第１のクラッチ部材と、摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントを有する、被駆動装置に連結可能な第２のクラッチ部材とを有しており、両クラッチ部材が、作動装置を介して互いに少なくとも間接的に作用結合可能であり、該作動装置が、少なくとも１つのピストンエレメントを有しており、該ピストンエレメントが、前記圧力媒体で負荷可能な圧力室の形成のもと少なくとも間接的に両クラッチ部材の一方に相対回動不能に結合されていて、軸方向に移動可能にガイドされており、ピストンエレメントに、圧力室内に発生可能な前記押圧力と逆方向に向けられた機械的な操作力を発生させるための装置が対応配置されている。
【００２２】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、機械的な操作力を発生させるための装置が、プリロードエレメントを有しており、該プリロードエレメントが、配置と、発生させたい力方向とに関連して以下のエレメント：すなわち、
−引張ばね装置
−圧縮ばね装置
−皿ばね装置：
の１つとして形成されていて、作動装置と、切換可能なクラッチ装置の両クラッチ部材の一方との間に配置されているかまたは作動装置と、両クラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントとの間に配置されている。
【００２３】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、第２の部分クラッチが、別の作動装置を有しており、該作動装置が、第１の部分クラッチの作動装置に操作に関して強制連結されている。
【００２４】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、第２の部分クラッチの作動装置が、第１の部分クラッチの作動装置によって形成されるようになっている。
【００２５】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、第２の部分クラッチが、少なくとも部分的に第１の部分クラッチの前記摩擦面支持エレメントおよび／または前記摩擦面形成エレメントによって形成されるようになっている。
【００２６】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、第２の部分クラッチが、第１のクラッチ部材または第２のクラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントまたは一方のクラッチ部材に相対回動不能に連結されたエレメントに相対回動不能に結合されたエレメントと、それぞれ他方のクラッチ部材または該クラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントとによって形成されるようになっている。
【００２７】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、作動装置が、第１のクラッチ部材または第２のクラッチ部材に相対回動不能に結合されているかまたは両クラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントに相対回動不能に結合されており、第２の部分クラッチが、作動装置と、それぞれ他方のクラッチ部材または該クラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントとの間に形成されている。
【００２８】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、前記圧力媒体で負荷可能な圧力室が、切換可能なクラッチ装置の、クラッチ周辺を成しかつハウジングによって取り囲まれた内室に流れ技術的に接続されており、圧力室内の圧力の増加につれて、流れ技術的な接続部を介して発生させられる冷媒流が減少するように、該冷媒流を制御するための手段が設けられている。
【００２９】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、圧力室と前記クラッチ周辺との間の流れ技術的な接続部に、制御可能な弁装置が設けられている。
【００３０】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、圧力室と前記クラッチ周辺との間の接続部が、ピストンエレメントに配置された少なくとも１つの接続孔を有しており、該接続孔が、クラッチ周辺側で、クラッチ部材に対するピストンエレメントの有効な圧着面の領域に開口している。
【００３１】
さらに、前述した課題を解決するために本発明に係るパワートレーンでは、切換可能なクラッチ装置の分離された切断時に、第１の原動機から力伝達装置の入力部材への、トルクを伝達する作用結合部が形成可能であるようにした。
【００３２】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、伝動装置および／または力伝達装置および／または切換可能なクラッチ装置に運転媒体供給および／または案内システムが対応配置されており、該運転媒体供給および／または案内システムが、力伝達装置の入力部材に機械的に連結された少なくとも１つの圧送装置、特に伝動装置オイルポンプを備えている。
【００３３】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、切換可能なクラッチ装置の分離された切断時に、伝動装置への、前記トルクを伝達する作用結合部が形成可能である。
【００３４】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置の分離時に伝達可能な前記トルクが制限されている。
【００３５】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置の切断時の伝達可能な前記トルクが、３Ｎｍ〜８０Ｎｍの範囲内、有利には２０Ｎｍ、全く特に有利には１０Ｎｍに設定されている。
【００３６】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置が、圧力媒体操作可能な湿式クラッチとして形成されている。
【００３７】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置が、分離された切断状態において、少ない圧力と少ない体積流とで負荷可能である。
【００３８】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置が、少なくとも分離された前記切断状態において、冷媒流によって冷却可能である。
【００３９】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、切換可能なクラッチ装置に対して並列に切換可能なドラグクラッチを有する、予め規定された最小トルクを伝達するための手段が設けられている。
【００４０】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、ドラグクラッチが、別個のクラッチによって形成されるようになっている。
【００４１】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための前述した形式の切換可能なクラッチ装置が形成されている。
【００４２】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、力伝達装置の、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置に結合された入力部材が、少なくとも力伝達装置を取り囲む釣鐘状ハウジング部材と、該釣鐘状ハウジング部材によって形成されたかまたは該釣鐘状ハウジング部材に相対回動不能に連結された、切換可能なクラッチ装置と力伝達装置との圧力室を仕切るために切換可能なクラッチ装置と力伝達装置との間に設けられた壁によって形成されるようになっている。
【００４３】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、力伝達装置が、ハイドロダイナミック式の構成要素と、該ハイドロダイナミック式の構成要素を介するパワーフローを少なくとも部分的に迂回するための装置とを有しており、ハイドロダイナミック式の構成要素と装置とが、力伝達装置の入力部材と出力部材との間に配置されている。
【００４４】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、ハイドロダイナミック式の構成要素が、ハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータまたはハイドロダイナミック式のクラッチとして形成されている。
【００４５】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、力伝達装置が、二通路ユニットとして形成されている。
【００４６】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、力伝達装置が、三通路ユニットとして形成されている。
【００４７】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、第１の原動機が、内燃機関によって形成されるようになっており、第２の原動機が、モータおよびジェネレータとして運転可能な電気機械によって形成されるようになっている。
【００４８】
さらに、前述した課題を解決するために本発明に係る車両では、前述した形式のパワートレーンが設けられているようにした。
【００４９】
さらに、前述した課題を解決するために本発明に係る方法では、運転モード「緊急運転」において、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置の作動装置が、操作力を発生させるための装置によって切断終端位置に移動させられており、第１の原動機を運転し、予め規定された最小トルクを、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置の第２の部分クラッチを介して圧送装置に伝達するようにした。
【００５０】
本発明に係る方法の有利な態様によれば、前記運転モード「緊急運転」において、パワーフローを力伝達装置でハイドロダイナミック式の構成要素を介して形成する。
【００５１】
本発明に係る方法の有利な態様によれば、運転モード「電気走行」において、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置の圧力室を、作動装置を両部分クラッチの切断下の中間位置に運動させる圧力で負荷する。
【００５２】
本発明によれば、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置であって、圧力媒体で操作可能な作動装置が設けられている形式のものは、切換可能なクラッチ装置が、２つの部分クラッチ、つまり、メインクラッチを成す第１の部分クラッチと、ドラグクラッチを成す第２の部分クラッチとから成っており、両部分クラッチが、それぞれ作動装置の終端位置、つまり、メインクラッチの切断状態によって特徴付けられた第１の切断終端位置と、メインクラッチの接続状態によって特徴付けられた第２の接続終端位置とにおいて摩擦モーメントを発生させるために適しているように配置されていて、形成されていることによって特徴付けられている。
【００５３】
切換可能なクラッチ装置は、特に有利な構成では、ハイドロリック的に操作可能な湿式クラッチである。この湿式クラッチは、本発明によれば、両側で有効であり、すなわち、両側からの圧力負荷時に有効であり、トルクを伝達することができる。このトルクを伝達する能力は操作方向に応じて著しく異なっていてよい。メインクラッチの形の第１の部分クラッチが、通常運転でトルクを伝達するために働くのに対して、ドラグクラッチとしての第２の部分クラッチは、メインクラッチの切断状態で規定の量の最小トルクしか伝達しない。このためには、切換可能なクラッチ装置に用いられる作動装置ひいてはメインクラッチの切断終端位置において操作可能な第２の部分クラッチが、この第２の部分クラッチによって、作動装置の接続終端位置における操作された第１の部分クラッチよりも少ないトルクを伝達することができるように形成されていて、設計されている。ハイブリッドシステムに用いられるパワートレーンへのこのような形式の切換可能なクラッチ装置の使用時には、力伝達装置の、切換可能なクラッチ装置に連結可能な入力部材が、第２の原動機と、運転媒体供給・案内システムの運転・制御媒体に対する圧送装置、特に伝動装置オイルポンプとに結合されているので、伝達可能な最小トルクの保証によって、切換可能なクラッチ装置の切断位置でも圧送装置を相変わらず駆動することができる。このためには、第２の部分クラッチが、少なくとも圧送装置と、場合により、力伝達装置に接続された第２の原動機とを駆動するために適しているように設計されていて、設定されている。このためには、第２の部分クラッチが、３〜８０Ｎｍ、有利には３〜２０Ｎｍ、全く特に有利には３〜１０Ｎｍの範囲内の伝達可能な最小トルクに対して設計される。
【００５４】
少なくとも圧送装置、特に伝動装置オイルポンプの駆動を保証するために十分であるように設定された伝達可能な所要の最小トルクによって、付加的なポンプと、このポンプに対応配置される、運転媒体供給・案内システムにおける駆動システムとを省略することができる。全体的な運転・制御媒体供給は、有利には、ただ１つの圧送装置を介してしか行われない。これによって、付加ポンプの節約のほかに、管路接続も最適化可能となる。
【００５５】
両部分クラッチは、有利には並列に切換可能である。すなわち、パワーフローを単に両部分クラッチの一方を介してしか形成することができない。したがって、誤操作が排除されている。
【００５６】
構造的には、切換可能なクラッチ装置の作動装置が、少なくとも１つのピストンエレメントを有しており、このピストンエレメントが、機械的なプリロード力、特にばね力によって切断終端位置に移動可能であり、圧力媒体、特に流体での圧力負荷によって接続終端位置に移動可能である。したがって、作動装置に対して作用する、個々の部分クラッチを操作するための操作力が、互いに逆方向に方向付けられている。
【００５７】
ハイブリッドシステムへの使用時に不利なドラグ損失を回避するために、切換可能なクラッチ装置ひいては両部分クラッチの完全な切断を保証することができるようにするためには、ピストンエレメントの圧力負荷によって、このピストンエレメントに発生させられる押圧力が調整可能であり、この押圧力が、機械的なプリロード力、特にばね力によって、両部分クラッチの切断によって特徴付けられた、作動装置の両終端位置の間の中間位置において平衡状態にあるように、個々の部分クラッチが設計されていて、配置されている。
【００５８】
切換可能なクラッチ装置は、摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントを有する、一方の原動機に連結可能な第１のクラッチ部材と、摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントを有する、被駆動装置もしくは残りのパワートレーンに連結可能な第２のクラッチ部材とを有している。両クラッチ部材は、作動装置を介して互いに少なくとも間接的に作用結合可能である。第１のクラッチ部材と第２のクラッチ部材とは、メインクラッチを形成している。作動装置はピストンエレメントを有している。このピストンエレメントは、圧力媒体で負荷可能な室の形成のもと少なくとも間接的に両クラッチ部材の一方に相対回動不能に結合されていて、一方のクラッチ部材に対して軸方向に移動可能にガイドされている。さらに、ピストンエレメントには、圧力チャンバを介して発生させられた押圧力に対して逆方向に方向付けられた操作力を発生させるための装置が対応配置されている。この装置は、最も簡単な例では、プリロードエレメントを有している。このプリロードエレメントはピストンエレメントに対して有効であり、両クラッチ部材の一方に支持されているかまたは一方のクラッチ部材に相対回動不能に結合された接続エレメントに支持されている。プリロードエレメントは、作動装置と両クラッチ部材の一方または一方のクラッチ部材に相対回動不能に連結されたエレメントとに対する対応配置に応じて、皿ばね装置、圧縮ばね装置または引張ばね装置を有している。これらのばね装置は、有利には、切換可能なクラッチ装置の作動装置を直接負荷する。
【００５９】
最小トルクを伝達するためのドラグクラッチとしての第２の部分クラッチの具体的な構成に関連して、プリロードエレメントは、第１の構成では、切換可能なクラッチ装置の作動装置と、第２のクラッチ部材、第２のクラッチ部材と力伝達装置の入力部材との結合部、力伝達装置の入力部材または入力部材に相対回動不能に結合されたエレメント、特にハウジング壁との間に配置されていてもよいし、第２の構成によれば、作動装置と、第１のクラッチ部材もしくは第１のクラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントとの間に配置されていてもよい。
【００６０】
第２の部分クラッチの形成は、構成部材個数を減少させて個々の構成要素の機能集中を高めるために、特に有利には、第１の部分クラッチの構成部材および／または作動装置の使用下で行われる。第１の下位構成では、第２の部分クラッチが、第１の部分クラッチの摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントの一部によって形成される。このために、有利には第２の部分クラッチに１つの固有の作動装置が対応配置されている。しかし、この作動装置は、操作ミスを回避するために、操作に関してメインクラッチの作動装置に強制連結されている。このためには、第２の部分クラッチの作動装置がピストンエレメントを有している。このピストンエレメントは、有利には、メインクラッチの作動装置のピストンエレメントに相対回動不能に結合されている。結合は、軸方向で定置に行われてもよいし、軸方向への相対運動の可能性を備えて行われてもよい。
【００６１】
さらに、第２の部分クラッチは、第２の下位構成によれば、第１のクラッチ部材または第２のクラッチ部材に相対回動不能に結合されたかまたは一方のクラッチ部材に相対回動不能に連結されたエレメントに相対回動不能に結合されたエレメントと、それぞれ他方のクラッチ部材または他方のクラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントとによって形成されてよい。この例では、各構成部材が、第２の部分クラッチの入力部材と出力部材とを形成している。摩擦対を形成する面は、コーティングまたはフェーシングを備えてよい。メインクラッチの作動装置、特にピストンエレメントは、切断終端位置で第２の部分クラッチに対する作動装置として機能する。
【００６２】
これに対して、１つの有利な改良態様では、構成部材個数と、必要となる構成スペースとを最小限に抑えて、作動装置を第１のクラッチ部材または第２のクラッチ部材に相対回動不能に結合するかまたは両クラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントに相対回動不能に結合し、第２の部分クラッチを作動装置と、それぞれ他方のクラッチ部材または他方のクラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントとの間に形成することが提案されている。この例では、いずれにせよ既存の作動装置が、同時に第２の部分クラッチの入力部材または出力部材および第２の部分クラッチに対する作動装置として機能する。この構成は、付加的な構成要素なしに、既存のクラッチ装置に簡単に後付けすることができる。
【００６３】
クラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントは、たとえばハブ、ハウジング部材、壁または別の回転可能な構成部材の形の接続エレメントである。
【００６４】
運転モード「電気走行」において、切換可能なクラッチ装置ひいては両部分クラッチの完全な切断を保証するためには、メインクラッチの分離状態において、ドラグクラッチも切断されなければならない。このことは、互いに作用結合される個々のクラッチ部材、特にドラグクラッチの入力部材と出力部材との間の摩擦接続の消滅を可能にする圧力を加えることによって実現される。このことは、電動式の付加ポンプによって保証することができるかまたは電気走行モードでも駆動される伝動装置オイルポンプを介した負荷時の圧力室への圧力媒体流入の制御によって保証することができる。
【００６５】
１つの特に有利な改良態様では、切換可能なクラッチ装置の、圧力媒体で負荷可能な圧力室と、切換可能なクラッチ装置の内室に相当するクラッチ周辺との間に、流れ技術的な接続部が設けられている。この接続部は、作動装置の圧着力の量に関連して制御可能である。自動的な制御を保証するために、１つの有利な態様では、圧力室と内室との間に作動装置、特にピストンエレメントを介して接続部が設けられている。この接続部は、接続したいクラッチ部材に対して有効なピストン面の領域に開口していて、したがって、メインクラッチの接続の方向ひいては作動装置の接続終端位置の方向への操作力の増加につれて重畳によって通流横断面の減少を自動的に招く。
【００６６】
力伝達装置は種々異なる形式で形成されていてよい。この力伝達装置は、ハイドロダイナミック式の構成要素の形のコンバータと、ハイドロダイナミック式の構成要素を介するパワーフローを迂回するための別の切換可能なクラッチ装置とを有している。力伝達装置には、運転媒体供給・案内システムが対応配置されている。この運転媒体供給・案内システムは、圧送装置、特に伝動装置オイルポンプが組み込まれた少なくとも１つの流入通路と、戻し通路と、少なくとも２つの接続部の間で力伝達装置を介して運転媒体を案内するための管路および通路とを有している。少なくとも２つの接続部を介して、力伝達装置の内部の流れ方向が制御可能となる。１つの有利な改良態様によれば、少なくとも切換可能なクラッチ装置の作動装置の、圧力媒体で負荷可能な圧力チャンバへの接続部が、同じく圧力媒体供給システムに接続可能である。これによって、システムにおける圧力の増加につれて、この圧力が、切換可能なクラッチ装置にも加えられ、この切換可能なクラッチ装置が迅速に接続される。
【００６７】
本発明によれば、車両のハイブリッドシステムに用いられるパワートレーンであって、少なくとも１つの第１の原動機と第２の原動機とが設けられており、両原動機が、別個にまたは一緒に力伝達装置を介して伝動装置に接続可能であり、さらに、第１の原動機と力伝達装置との間に配置された、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置が設けられている形式のものは、切換可能なクラッチ装置の分離された切断時に、第１の原動機から力伝達装置の入力部材への、トルクを伝達する作用結合部が形成可能であることによって特徴付けられている。
【００６８】
特に有利には、伝動装置および／または力伝達装置および／または切換可能なクラッチ装置に運転媒体供給および／または案内システムが対応配置されている。この運転媒体供給および／または案内システムは少なくとも１つの圧送装置、特に伝動装置オイルポンプを有している。この圧送装置は力伝達装置の入力部材に機械的に連結されている。力伝達装置の入力部材でのトルクの伝達によって、力伝達装置が一緒に駆動され、切換可能なクラッチ装置の分離時にも、必要となる圧力を比較的迅速に付加ポンプなしに形成することができる。
【００６９】
１つの改良態様では、切換可能なクラッチ装置の分離された切断時に、伝動装置への、トルクを伝達する作用結合部が形成可能である。これによって、規定された機能に対して最小トルクを伝達することができる。また、伝動装置オイルポンプを力伝達装置の入力部材だけでなく、出力部材もしくは伝動装置入力軸に連結することも可能である。これによって、配置が可変となる。
【００７０】
有利には、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置の分離時に伝達可能なトルクが、切換可能なクラッチ装置を介して通常運転において伝達可能なトルクよりも小さい最小トルクに制限されている。この最小トルクは、有利には３Ｎｍ〜８０Ｎｍ、有利には３Ｎｍ〜２０Ｎｍ、特に有利には３Ｎｍ〜１０Ｎｍの範囲内で選択され、全く特に有利には１０Ｎｍに選択される。
【００７１】
切換可能なクラッチ装置は、大きなトルクの伝達を最小限の構成スペース要求で保証するために、有利には圧力媒体操作可能な湿式クラッチとして形成される。この湿式クラッチは冷媒流によって個々の運転モードにおいて冷却可能である。力伝達装置の構成に関連して、冷媒流を力伝達装置の運転媒体供給および／または案内システムから取り出すこともできる。
【００７２】
第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置は、有利には、分離された切断状態において、少ない圧力と少ない体積流とで負荷可能であるように形成されていて、配置されている。これによって、１つには、力伝達装置の供給システムに依存することなく、切換可能なクラッチ装置の圧力室からの冷媒流を保証することができる。さらに、圧力によって、運転モード「電気走行」において、切換可能なクラッチ装置を介するパワーフローが完全に遮断されていることが確保される。
【００７３】
力伝達装置と原動機との間の作用結合は、予め規定された最小トルクを伝達するための手段を介して行われる。この手段は、切換可能なクラッチ装置に対して並列に切換可能なドラグクラッチを有している。このドラグクラッチは、第１の構成では、別個のクラッチによって形成されてよい。しかし、別の第２の特に有利な構成では、ドラグクラッチが、切換可能なクラッチ装置の構成部材および／または作動装置と、切換可能なクラッチ装置の構成部材および／または作動装置に結合された接続エレメントとによって形成される。このためには、切換可能なクラッチ装置が、請求項１〜１７までのいずれか１項記載の構成により形成されている。これに対して前述した利点が類似して当てはまる。
【００７４】
本発明によれば、パワートレーンは、このパワートレーンが、ハイドロリック的に操作される湿式クラッチを有しており、この湿式クラッチが、両側で有効である、すなわち、両側からの圧力負荷時に有効である点で優れている。トルクを伝達する能力は操作方向に応じて著しく異なっている。したがって、たとえば主伝達方向においてクラッチを切断するためのばねエレメントが設けられている。メインクラッチのこの切断位置では、付加的なドラグクラッチが操作される。このドラグクラッチは、分離されたクラッチにもかかわらず、十分なトルクを、回転する内燃機関から伝達することができ、これによって、伝動装置緊急運転においてコンバータと伝動装置オイルポンプとが引きずられる。すなわち、緊急運転では、伝動装置オイルポンプが、コンバータと、クラッチと、伝動装置とに圧力オイルを供給することができる。伝動装置制御の妨害が付与されていない場合の通常の運転状態では、場合により存在する電動式の付加ポンプによって小さな操作圧でドラグクラッチを切断することができる。制御された圧力と、切断のために働くばねエレメントとは、力平衡状態にある。運転モード「電気走行」に対して提案されたこの制御時には、場合により、湿式クラッチが、たとえばピストンに設けられた絞りによって冷却されてもよいし、付与された圧力レベルに関連して冷却されてもよい。運転モード「内燃機関による走行」に切り換えるためには、湿式クラッチの操作圧がさらに増加させられ、これによって、湿式クラッチが接続され、十分なトルクを伝達することができる。この点以降、もはや冷却が不要となり、この冷却を中断することができる。
【００７５】
すなわち、本発明は、パワートレーンであって、湿式クラッチが設けられており、この湿式クラッチが、プッシュピストンの両終端位置において摩擦モーメントを発生させる形式のものに関する。所定のばね力によって、ピストンが切断終端位置にもたらされる。この位置では、駆動装置と被駆動装置との間で少ないトルクしか伝達することができない。接続終端位置はピストンの圧力負荷によって達成される。この位置では、より大きなトルクを伝達することができる。少ない中間圧の場合には、押圧力とばね力とが平衡状態にあり、両部分クラッチが切断されている。
【００７６】
ドラグクラッチの伝達可能なトルクは、メインクラッチの切断時には、約３Ｎｍ〜８０Ｎｍに設定されている。従来のオイルポンプは約１０Ｎｍの駆動トルクを必要とし、このトルクに対して、ドラグクラッチが有利に設計されている。
【００７７】
ハイブリッドシステムに用いられる本発明に係るパワートレーンは、特に有利な構成では、車両、特に陸上車両に設けられたパワートレーンとして、エネルギ最適化された運転モードのために適している。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明により形成されたパワートレーンの基本構造および基本機能を概略的に簡単に示す図である。
【図２】本発明により形成された切換可能なクラッチ装置の基本構成を概略的に簡単に示す図であり、図２ａには、切換可能なクラッチ装置の第１の実施の形態が示してあり、図２ｂには、切換可能なクラッチ装置の第２の実施の形態が示してあり、図２ｃには、切換可能なクラッチ装置の第３の実施の形態が示してあり、図２ｄには、切換可能なクラッチ装置の第４の実施の形態が示してある。
【図３】パワートレーンの軸方向断面図から抜粋して、たとえば図２ａに示した切換可能なクラッチ装置を備えた構成上の構造を示す図である。
【図４】パワートレーンの軸方向断面図から抜粋して、たとえば図２ｂに示した切換可能なクラッチ装置を備えた構成上の構造を示す図である。
【図５】パワートレーンの軸方向断面図から抜粋して、たとえば図２ｃに示した切換可能なクラッチ装置を備えた構成上の構造を示す図である。
【図６】パワートレーンの軸方向断面図から抜粋して、たとえば図２ｄに示した切換可能なクラッチ装置を備えた構成上の構造を示す図である。
【００７９】
本発明における解決手段を以下に図面につき説明する。
【００８０】
図１には、車両に使用するためのハイブリッドシステム１２に用いられる本発明により形成されたパワートレーン１１の基本構造が概略的に著しく簡単に示してある。このパワートレーン１１は、少なくとも１つの第１の原動機１３と、別の第２の原動機１５とを有している。第１の原動機１３は、有利には内燃機関１４、特にディーゼルエンジンの形で形成されている。第２の原動機１５は、少なくともモータ運転可能なかつ／またはジェネレータ運転可能な電気機械１６として形成されている。個々の原動機１３，１５と、パワートレーン１１に設けられた、特に伝動装置１８の形の別の伝達ユニット１７およびパワートレーン１１の、伝動装置１８に連結される残りの構成部材との連結は、力伝達装置１９を介して行われる。この力伝達装置１９は、各原動機１３，１５に連結可能な入力部材Ｅと、伝動装置１８に結合された少なくとも１つの出力部材Ａと、少なくとも１つの発進エレメント９とを有している。力伝達装置１９の出力部材Ａは、伝動装置入力軸２１によって直接形成されるかまたは伝動装置入力軸２１に相対回動不能に結合されている。発進エレメント９は、図示の例において、有利な構成では、ハイドロダイナミック式の構成要素２０として形成されている。このハイドロダイナミック式の構成要素２０は、両原動機１３，１５の一方から伝動装置１８へのパワーフローにおいてポンプホイールＰとして機能する少なくとも１つの一次ホイールＰと、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。このためには、ポンプホイールＰが力伝達装置１９の入力部材Ｅに機械的に連結されているかまたは入力部材Ｅと共に１つの構成ユニットを形成している。タービンホイールＴは少なくとも間接的に、すなわち、直接的にまたは別の伝達エレメント、ここでは、たとえば振動を減衰するための装置Ｔ２を介して力伝達装置１９の出力部材Ａに結合されている。さらに、力伝達装置１９は、パワーフロー内に設けられたハイドロダイナミック式の構成要素２０を迂回するための切換可能なクラッチ装置２２を有しており、これによって、ハイドロダイナミック式の構成要素２０の使用が、高い効率の範囲内でのみ可能となり、非経済的な範囲内では、ハイドロダイナミック式の構成要素２０が迂回される。通常、このような形式の切換可能なクラッチ装置２２は、摩擦接続式のクラッチ、有利には多板クラッチの形で形成されている。この摩擦接続式のクラッチは、少なくとも間接的に力伝達装置１９の入力部材Ｅに結合された第１のクラッチ部材２２Ｅと、少なくとも間接的に、ここでは、振動を減衰するための装置Ｔ２を介して出力部材Ａに結合された第２のクラッチ部材２２Ａとを有している。
【００８１】
パワーフローは、それぞれ両原動機１３，１５の一方から力伝達装置１９を介して伝動装置１８に案内されてもよいし、両原動機１３，１５がパラレル式に運転されることによって、両原動機１３，１５から一緒に案内されてもよい。第２の原動機１５から伝動装置１８への単独の力伝達を可能にするかまたはアクセルオフ運転中に高い割合の電気的なエネルギを蓄積のために発生させることができるようにするためには、第１の原動機１３、特に内燃機関１４と、力伝達装置１９との間に、この原動機１３と力伝達装置１９との間のパワーフローを選択的に遮断／実現するための装置が設けられている。この装置は、有利には切換可能なクラッチ装置１として形成されていて、特に有利な形式では、湿式クラッチの形の摩擦接続式のクラッチ装置として形成されている。クラッチ装置１はエンジンクラッチとも呼ばれる。このエンジンクラッチは、少なくとも１つの第１のクラッチ部材１Ｅと第２のクラッチ部材１Ａとを有している。両クラッチ部材１Ｅ，１Ａは、ここには図示していない作動装置２４によって少なくとも間接的に互いに作用結合可能である。第１のクラッチ部材１Ｅは、少なくとも間接的に第１の原動機１３、特に内燃機関１４に相対回動不能に結合されており、第２のクラッチ部材１Ａは、少なくとも間接的に力伝達装置１９の入力部材Ｅに相対回動不能に結合されている。この関係における「少なくとも間接的に」とは、連結が直接的に行われてもよいし、別の伝達エレメント、ここでは、たとえば振動を減衰するための装置Ｔ１を介して行われてもよいことを意味している。個々のクラッチ部材１Ｅ，１Ａは、多板構造での摩擦接続式のクラッチとしての構成の場合、それぞれ少なくとも１つの摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントを有している。多板クラッチとしての構成では、摩擦面が、個々の摩擦板に直接形成された面領域によって形成されるかまたは面領域に設けられた付加的なフェーシングまたはコーティングによって形成される。作用結合は作動装置２４を介して形成される。この作動装置２４は、有利には少なくとも１つのピストンエレメント３を有している。作動装置２４はクラッチ装置１を操作するために働き、切断終端位置および接続終端位置の少なくとも２つの基本機能位置によって特徴付けられている。これらの基本機能位置は、それぞれ切換可能なクラッチ装置１の機能状態「切断（開放）」と機能状態「接続（閉鎖）」に相当している。
【００８２】
伝動装置１８は、ギヤシフト変速機としての構成では、それぞれ異なる変換範囲をカバーする個々のギヤ段を入れる／外すためのシフトエレメントを有している。このシフトエレメントおよびハイドロダイナミック式の構成要素２０には、ここには詳しく図示していない運転媒体供給および／または案内システム２５を介して相応の媒体が供給される。このためには、個々のチャンバおよび圧力室への圧送のために、圧送装置、特に伝動装置オイルポンプ２６が設けられている。この圧送装置は力伝達装置１９の入力部材Ｅに連結されている。切換可能なクラッチ装置１の、パワートレーン１１が第１の原動機１３から分離されている基本機能位置「切断」では、切換可能なクラッチ装置１は操作されていない。したがって、車両および切り離された原動機１３の停止時には、ハイドロリックシステムが空運転されることさえある。発進時に、ハイドロダイナミック式の構成要素２０と、伝動装置１８のシフトエレメントと、接続のために、切換可能なクラッチ装置１の作動装置２４とに、必要となる圧力を即座に提供するためには、伝動装置オイルポンプ２６が即座に駆動されなければならない。このことは、本発明によれば、少なくとも切換可能なクラッチ装置１の作動装置２４の所要の操作圧の形成前に原動機１３と力伝達装置１９の入力部材Ｅとの間で最小トルクを伝達するための手段２７によって実現される。ただし、この手段２７は、この手段２７を介して伝達可能なトルクが制限されているように設計されている。このためには、手段２７が少なくとも１つの引きずりクラッチ、つまり、ドラグクラッチ２８を有している。このドラグクラッチ２８は、予め規定された最小トルクよりも大きいかまたは予め規定された最小トルクに等しいトルクしか伝達することができない。最小トルクは、伝動装置オイルポンプ２６と、力伝達装置１９の入力部材Ｅと、電気機械１６の、入力部材Ｅに連結されたロータ１６．１と、ハイドロダイナミック式の構成要素２０のポンプホイールＰとを駆動するために適していて、切換可能なクラッチ装置１を介して伝達可能なトルクよりも小さく設定されている。
【００８３】
ドラグクラッチ２８と切換可能なクラッチ装置１とは並列に切り換えられている。すなわち、パワーフローが、それぞれ切換可能なクラッチ装置１またはドラグクラッチ２８を介してしか力伝達装置１９の入力部材Ｅに形成されない。このためには、切換可能なクラッチ装置１が第１のクラッチ部材１Ｅと第２のクラッチ部材１Ａとを互いに結合するかまたは少なくとも両クラッチ部材１Ｅ，１Ａに相対回動不能に結合されたエレメントを互いに結合することによって、ドラグクラッチ２８が、切換可能なクラッチ装置１の第１のクラッチ部材１Ｅと第２のクラッチ部材１Ａとを迂回するための別個のクラッチとして機能することができる。ドラグクラッチ２８によって、力伝達装置１９の入力部材Ｅと、この入力部材Ｅに結合された伝動装置オイルポンプ２６との駆動と、特にハイドロダイナミック式の構成要素２０における発進エレメント９での増圧後、第１の原動機１３から伝動装置入力軸２１へのパワーフローとが可能となる。このためには、ドラグクラッチ２８が、少なくとも圧送装置と、場合により、第２の原動機１５のロータ１６．１とを駆動するために適しているように設計されていて、設定されている。設計は、３〜８０Ｎｍ、有利には３〜３０Ｎｍ、さらに特に有利には３〜２０Ｎｍの範囲内の伝達可能な最小トルクに対して行われ、切換可能なクラッチ装置１によって伝達可能なトルクよりも小さいトルクに制限されている。
【００８４】
少なくとも伝動装置オイルポンプ２６の駆動を保証するために十分であるように設定された伝達可能な所要の最小トルクによって、付加的なポンプと、このポンプに対応配置される、運転媒体供給・案内システムに設けられた駆動システムとを省略することができる。全体的な運転・制御媒体提供は、ただ１つの圧送装置を介して行われる。これによって、付加ポンプの節約のほかに、管路接続も最適化可能となる。
【００８５】
切換可能なクラッチ装置１とドラグクラッチ２８との操作は、有利には強制連結されて行われる。すなわち、切換可能なクラッチ装置１の切断時には、ドラグクラッチ２８が接続され、逆に、切換可能なクラッチ装置１の接続時には、ドラグクラッチ２８が切断される。有利には、このために、切換可能なクラッチ装置１の作動装置２４とドラグクラッチ２８の作動装置２９とが強制連結され、特に有利な構成では、同じエレメントによって形成される。
【００８６】
特に有利な構成では、ドラグクラッチ２８の形成が、切換可能なクラッチ装置１の構成要素と、切換可能なクラッチ装置１に含まれた作動装置２４と、切換可能なクラッチ装置１の構成要素に相対回動不能に結合されたエレメントとの使用下で行われる。このためには、切換可能なクラッチ装置１が２つの部分クラッチ４０．１，４０．２、つまり、メインクラッチとして機能する第１の部分クラッチ４０．１と、ドラグクラッチ２８を成す第２の部分クラッチ４０．２とを有している。詳細には、第１のクラッチ部材１Ｅと第２のクラッチ部材１Ａとの摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントが、メインクラッチ４０．１として機能する。
【００８７】
このためには、種々異なる構成が可能である。図２ａ〜図２ｄには、切換可能なクラッチ装置１の部分クラッチ４０．２としてのドラグクラッチ２８の配置および構成の基本的な可能性が概略的に著しく簡単に示してある。図３〜図６には、ハイブリッドシステムからの抜粋につき、図２ａ〜図２ｄに示した原理の、それぞれ可能な構成上の２つの構造が示してある。組み合わされた力伝達・発進ユニット３０の残りの構造は例示的なものである。図面には、特に有利な構成が示してある。
【００８８】
図２ａには、切換可能なクラッチ装置１の部分クラッチ４０．２としてのドラグクラッチ２８の本発明におけるアッセンブリの第１の構成が示してある。第１のクラッチ部材１Ｅと第２のクラッチ部材１Ａとが図示してある。この第１のクラッチ部材１Ｅと第２のクラッチ部材１Ａとは、それぞれ摩擦板支持体と、この摩擦板支持体に対して軸方向に移動可能にガイドされているものの相対回動不能に結合された摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントの形の摩擦板とを有している。たとえば、ここでは、第１の原動機１３に結合された第１のクラッチ部材１Ｅが、内側摩擦板を備えた内側摩擦板支持体として形成されているのに対して、第２のクラッチ部材１Ａは外側摩擦板支持体と外側摩擦板とによって形成される。第２のクラッチ部材１Ａは、同時に、切換可能なクラッチ装置１のハウジング３６の構成部材である。第２のクラッチ部材１Ａは、図示していない力伝達装置１９の入力部材Ｅに相対回動不能に結合されているかまたは入力部材Ｅを形成している。ドラグクラッチ２８は、メインクラッチの摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントの一部、特に第１のクラッチ部材１Ｅおよび第２のクラッチ部材１Ａの一部によって形成される。切換可能なクラッチ装置１、特に第１の部分クラッチ４０．１の、ピストンエレメント３の形の作動装置２４は、メインクラッチの第２のクラッチ部材１Ａに対して相対回動不能に結合されているもののもしくは第２のクラッチ部材１Ａに対して相対回動不能に結合されたエレメントに対して相対回動不能に結合されているものの軸方向には移動可能に、圧力媒体で負荷可能な圧力室３８の形成下でガイドされている。切断終端位置に運動させるためにピストンエレメント３を負荷するためには、操作力を加える操作装置が設けられている。切断終端位置の方向へのピストンエレメント３に加えられる操作力と、反対の側に位置する圧力室３８内のピストン端面に発生させられる力とから得られる合成力ＦＢｒｅｓによって、ピストンエレメント３がこの機能位置に移動させられる。ドラグクラッチ２８の操作のためには、同じく作動装置２９が設けられている。この作動装置２９はピストンエレメント３１を有している。このピストンエレメント３１は、有利にはピストンエレメント３に結合されていて、同じく第２のクラッチ部材１Ａに軸方向に移動可能にガイドされているかまたは第２のクラッチ部材１Ａに相対回動不能に結合されたエレメントに軸方向に移動可能にガイドされていて、力ＦＢｒｅｓによってドラグクラッチ２８の接続のために負荷される。作動装置２９と、メインクラッチの、第１の原動機１３の回転数で回転する第１のクラッチ部材１Ｅのエレメントによって形成されたドラグクラッチ２８の入力部材２８Ｅとは、互いに異なる回転数で回転するので、作動装置２９、特にピストンエレメント３１と、第１のクラッチ部材１Ｅの摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントとの間に摩擦対が形成される。
【００８９】
これに対して、図２ｂ〜図２ｄには、それぞれメインクラッチとして機能する部分クラッチ４０．１の摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントを使用しないドラグクラッチ２８の構成が示してある。
【００９０】
図２ｂには、第２のクラッチ部材１Ａに相対回動不能にかつ軸方向に移動可能に結合されたかまたは第２のクラッチ部材１Ａに相対回動不能に結合されたエレメントに相対回動不能にかつ軸方向に移動可能に結合された作動装置２４、特に切換可能なクラッチ装置１のピストンエレメント３と、第１のクラッチ部材１Ｅもしくは第１のクラッチ部材１Ｅに相対回動不能に結合されたエレメントとの間のドラグクラッチ２８の構成の可能性が示してある。作動装置２４、特にメインクラッチのピストンエレメント３は、同時にドラグクラッチ２８の作動装置２９として機能し、有利には同時にドラグクラッチ２８の出力部材２８Ａとして機能する。第１の部分クラッチ４０．１の操作と第２の部分クラッチ４０．２の操作との強制連結は、ここでは、ピストンエレメント３への前述した高い機能集中によって実現される。
【００９１】
図２ｃには、図２ｂの改良形態が示してある。ここでは、ドラグクラッチ２８が、メインクラッチとして機能する部分クラッチ４０．１の第２のクラッチ部材１Ａまたは第２のクラッチ部材１Ａに相対回動不能に結合されたエレメントと、第１のクラッチ部材１Ｅもしくは第１のクラッチ部材１Ｅに相対回動不能に結合されて軸方向に移動可能にガイドされたエレメントとの間に形成される。作動装置２４、特にメインクラッチのピストンエレメント３は、同時にドラグクラッチ２８の作動装置２９として機能し、有利には相対回動不能であるものの、軸方向に相対的に移動可能にメインクラッチの第２のクラッチ部材１Ａに結合されている。
【００９２】
図２ｄには、図２ｂに対する択一的な構成が示してある。この構成では、ドラグクラッチ２８が、メインクラッチの作動装置２４、特にピストンエレメント３と、メインクラッチの第２のクラッチ部材１Ａまたは第２のクラッチ部材１Ａに相対回動不能に結合されたエレメントとの間に形成されている。このためには、作動装置２４が、第１のクラッチ部材１Ｅに軸方向に移動可能にかつ相対回動不能に連結されているかまたは第１のクラッチ部材１Ｅに相対回動不能に結合されたエレメントに軸方向に移動可能にかつ相対回動不能に連結されている。作動装置２４、特にメインクラッチのピストンエレメント３は、ドラグクラッチ２８の作動装置２９として機能し、有利には同時にドラグクラッチ２８の入力部材２８Ｅとして機能する。第１の部分クラッチ４０．１の操作と第２の部分クラッチ４０．２の操作との強制連結は、ここでは、前述した高い機能集中によって実現される。
【００９３】
図３〜図６には、図２ａ〜図２ｄに示した可能形態の可能な構成上の構造が示してある。図面における同じ構成部材または同様の構成部材は同じ符号を有している。
【００９４】
図３〜図６には、第１の原動機１３の駆動軸、特にエンジン駆動軸と、伝動装置入力軸２１と、両軸の間に配置された、切換可能なクラッチ装置１と力伝達装置１９とから成る組み合わされた力伝達・駆動ユニット３０とを認めることができる。さらに、モータおよび／またはジェネレータとして運転可能な電気機械１６の形の第２の原動機１５が図示してある。図示の例では、電気機械１６のロータ１６．１が、力伝達装置１９の入力部材Ｅに相対回動不能に結合されているのに対して、すでに記載したように、第１の原動機１３は、切換可能なクラッチ装置１を介して力伝達装置１９に相対回動不能に結合可能であってもよいし、力伝達装置１９から分離されてもよい。駆動は、それぞれ単に両原動機１３，１５の一方を介して選択的に行われるかまたは両原動機１３，１５を介してパラレル式に行われる。このためには、電気機械１６が少なくともモータとして、有利にはジェネレータとしても運転可能である。電気機械１６の運転モードに応じて、種々異なる機能が得られる。モータ運転では、スタータジェネレータとしての機能または第１の原動機１３に対して付加的に出力節約の機能が付与されているのに対して、制動運転またはアクセルオフ運転では、電気機械１６は、有利にはジェネレータとして運転され、エネルギアキュムレータまたは消費網への、電気的なエネルギに変換された機械的なエネルギの供給を行うことができる。
【００９５】
力伝達装置１９は、すでに記載したように、ハイドロダイナミック式の構成要素２０と切換可能なクラッチ装置２２とを有している。ハイドロダイナミック式の構成要素２０を介して、切換可能なクラッチ装置２２の切断状態において、第１の出力分岐を実現することができるのに対して、切換可能なクラッチ装置２２の接続時には、出力伝達が、第２の、有利には機械的な出力分岐を介して実現される。切換可能なクラッチ装置２２は、有利には摩擦接続式のクラッチとして形成されている。この例では、さらに、切換可能なクラッチ装置２２とハイドロダイナミック式の構成要素２０とを介したパラレル式の出力伝達が可能となる。択一的な構成では、切換可能なクラッチ装置２２が、同期的に切換可能なクラッチとして形成可能である。
【００９６】
ハイドロダイナミック式の構成要素２０は、特に有利に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形成されている。このハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータは、回転数とトルクとを互いに予め規定可能な比に同時に変換するために働く。ハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータは、両原動機１３，１５の一方から伝動装置１８へのパワーフローにおいてポンプホイールＰとして機能する少なくとも１つの一次ホイールと、タービンホイールＴとして機能する少なくとも１つの二次ホイールと、定置にまたは相対回動可能に支承されていてよいステータ（図示せず）の形の少なくとも１つの反応部材とを有している。さらに、ハイドロダイナミック式の構成要素２０をハイドロダイナミック式のクラッチとして形成することも可能である。この例では、このハイドロダイナミック式のクラッチが、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、タービンホイールＴとして機能する少なくとも１つの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クラッチはステータを備えておらず、単に回転数変換のために働き、トルクを不変に伝達する。ポンプホイールＰと、切換可能なクラッチ装置２２の第１のクラッチ部材２２Ｅとは、力伝達装置１９の入力部材Ｅに相対回動不能に結合されているかまたは一体のユニットを形成している。第２のクラッチ部材２２ＡとタービンホイールＴとは、少なくとも間接的に、ここでは、たとえば振動を減衰するための装置Ｔ２を介して力伝達装置１９の出力部材Ａもしくは伝動装置入力軸２１に結合されている。
【００９７】
図示の構成では、個々の構成要素を、予め組み付けられたユニットの形で形成することが可能である。この構成では、電気機械１６と、力伝達装置１９と、クラッチ装置１とを、組み合わされた発進・力伝達装置３０として形成することができる。この発進・力伝達装置３０は、第１の原動機１３と伝動装置１８との間でパワーフローに組込み可能である。力伝達装置１９はその機能、特にハイドロダイナミック式の構成要素２０に基づき、湿式に運転される装置として形成されている。切換可能なクラッチ装置１の形の装置は、有利には同じく湿式に運転される装置として形成されている。すなわち、出力伝達に関与する構成要素が、少なくとも運転の間に運転流体、特にオイルによって取り囲まれている。この運転流体は運転休止時に少なくとも部分的にこれらの構成要素内に残されていてもよい。
【００９８】
力伝達装置１９の構成上の構造は、通常、この力伝達装置１９が固有のハウジングを有しておらず、ポンプホイールＰに形成されたポンプホイールシェルＰＳが釣鐘状ハウジング部材３４に相対回動不能に結合されるように行われる。この釣鐘状ハウジング部材３４は、切換可能なクラッチ装置２２を収容するための中間室３５の形成下で軸方向に延びている。実施の形態に応じて、釣鐘状ハウジング部材３４は、切換可能なクラッチ装置１が湿式クラッチとして形成されている場合、この切換可能なクラッチ装置１のハウジング３６を一緒に形成するように構成されていてよい。この例では、釣鐘状ハウジング部材３４の内部で力伝達装置１９と切換可能なクラッチ装置１との間に、個々の圧力室を分割するための中間壁が設けられさえすればよい。この中間壁は圧力室分離部材６とも呼ばれる。別の例では、釣鐘状ハウジング部材３４を別個に力伝達装置１９に対してのみ形成することが可能である。ただし、釣鐘状ハウジング部材３４は、切換可能なクラッチ装置１に対する、第２のクラッチ部材１Ａを形成するかまたは支持するハウジング３６に相対回動不能に結合されている。
【００９９】
本発明における解決手段は、特に有利には、力伝達装置１９を備えたハイブリッドシステム１２の形のパワートレーン１１の構成において二通路構造で使用可能である。これは、この二通路構造が少なくとも２つの接続部Ａ１，Ａ２を有しており、切換可能なクラッチ装置２２の操作が両接続部Ａ１，Ａ２における圧力状況を介して制御可能であるように、個々の運転モードでの運転媒体案内が行われることを意味している。第１の接続部Ａ１が、ハイドロダイナミック式の構成要素２０によって形成された作業室に接続されているのに対して、第２の接続部Ａ２は、ハイドロダイナミック式の構成要素２０の外周面と、力伝達装置１９の入力部材Ｅに結合された釣鐘状ハウジング部材３４へのポンプホイールＰの連結部との間に形成された中間室３５に接続されている。力伝達装置１９の運転モードに応じて、ハイドロダイナミック式の構成要素２０は向心的にまたは遠心的に通流される。第１の例では、運転媒体案内が、いわば第２の接続部Ａ２を介して、切換可能なクラッチ装置２２の個々のクラッチ部材２２Ａ，２２Ｅの間に切換可能なクラッチ装置２２に対する相応の切断圧を発生させて、ハイドロダイナミック式の構成要素２０の外周面に向かって、ハイドロダイナミック式の構成要素２０の充填下でかつ作業室内への流れ回路の形成下で行われる。力伝達装置１９の第２の運転モードでは、ハイドロダイナミック式の構成要素２０が遠心的に通流される。この運転モードでは、切換可能なクラッチ装置２２の作動装置に加えられる圧力が高められ、切換可能なクラッチ装置２２が接続される。両運転モードは、第１の原動機１３によって運転することができるだけでなく、第２の原動機１５によっても運転することができる。１つの改良形態（図示せず）では、力伝達装置１９が三通路構造で形成されていてもよい。この例では、切換可能なクラッチ装置２２の作動装置を、この作動装置に対応配置された、任意の圧力で負荷可能な圧力室を介して操作することができる。
【０１００】
図３に示した、図２ａに相当する構成によれば、摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメント、特に個々のクラッチ部材１Ｅ，１Ａの摩擦板の少なくとも一部が、予め規定された最小トルクを伝達するために使用される。このためには、エレメントが、メインクラッチとして機能する部分クラッチ４０．１の作動装置２４、特にピストンエレメント３の切断終端位置の方向ひいてはクラッチ装置１のメインクラッチの接続時の操作方向と逆方向に機械的に押圧される。ドラグクラッチ２８の形の第２の部分クラッチ４０．２の作動装置２９は、ピストンエレメント３１と、このピストンエレメント３１に操作力を加えるための装置３９とを有している。操作のための力は、最も簡単な例では、ばねユニット２の形の装置によって加えられる。本実施の形態では、切換可能なクラッチ装置１のハウジング３６と、ピストンエレメント３と、ばねユニット２とが、パワーフローにおいてコンバータ側に形成されている、すなわち、力伝達装置１９の入力部材Ｅに連結されて形成されている。ピストンエレメント３を切断するためのばねユニット２は、メインクラッチのピストンエレメント３を直接押圧せず、第２の部分クラッチ４０．２に対するピストンエレメント３１として機能する中間片７を押圧する。ドラグクラッチ２８の入力部材２８Ｅは、半径方向で回転軸線Ｒに向かって延長されて形成された摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメント、特にメインクラッチの第１のクラッチ部材１Ｅの摩擦板によって形成される。ドラグクラッチ２８の出力部材２８Ａは、メインクラッチの第２のクラッチ部材１Ａの少なくとも１つの摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメント、ここでは、少なくとも切換可能なクラッチ装置１の縁摩擦板８と、エレメントに相対回動不能に結合されたエレメント、特にハウジング３６とによって形成される。縁摩擦板８は、ここでは、ハウジング３６に相対回動不能に結合された壁、特にピストンエレメント３を接続のために少なくとも１つの接続部Ａ３を介して圧力媒体で負荷することができる圧力室３８と、力伝達装置１９の圧力室との間の圧力室分離部材６に支持されている。
【０１０１】
有利には皿ばねの形で形成されたばねユニット２の軸方向力によって、図示の例では、ドラグトルクが、少なくとも切換可能なクラッチ装置１の、互いに作用結合可能なクラッチ部材１Ｅ，１Ａの、互いに作用結合可能な２つの摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントに発生させられる。両エレメントによって、力伝達装置１９の入力部材Ｅひいてはハイドロダイナミック式の構成要素２０の、入力部材Ｅに連結されたポンプホイールＰと、このポンプホイールＰに直接接続された圧送装置、特に伝動装置オイルポンプ２６とへの伝達が可能となる。
【０１０２】
ピストンエレメント３１を成す中間片７は、軸方向に移動可能に作動装置２４のピストンエレメント３にガイドされている。中間片７とピストンエレメント３との間のストッパ１０は、ピストンエレメント３がばねユニット２によって移動させられ、中間片７と第１のクラッチ部材１Ｅの摩擦面支持エレメントとの間に摩擦対を形成するために中間片７によって形成された摩擦板４がピストンエレメント３に向かって押圧されないことを確保している。さらに、回動防止部材（図示せず）は、ピストンエレメント３と、中間片７と、ばねユニット２とが、力伝達装置１９の入力部材Ｅひいてはハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータ、特にポンプホイールＰの回転数で回転することを確保している。
【０１０３】
通常運転状態、すなわち、作動装置２４、特にピストンエレメント３と、切換可能なクラッチ１、特に個々の摩擦板と反対の側のピストン面との圧力負荷時には、圧力室３８内の圧力が、操作時のばねユニット２の力を上回るように形成されることが必要となる。
【０１０４】
１つの改良形態では、図２ｂによる構成につき図４に示したように、切換可能なクラッチ装置１を、奇数個の摩擦面支持エレメントまたは摩擦面形成エレメントを備えて形成することが提案されている。ここでも、ばねユニット２が装置３９として設けられている。ただし、この装置３９は、切換可能なクラッチ装置１の摩擦面支持エレメントおよび摩擦面形成エレメントと反対の側のピストン端面と、このピストン端面に設けられたかまたは形成された摩擦面４とが、第１の原動機１３の回転数、特にエンジン回転数で回転する構成部材５に向かって移動させられる切断終端位置にピストンエレメント３を引っ張るように配置されていて、形成されている。ドラグクラッチ２８は、ピストンエレメント３と、第１のクラッチ部材１Ｅに相対回動不能に結合されたエレメント、特にハブとの間に形成され、緊急運転のために必要となる摩擦モーメントを発生させる。構成部材５は入力部材２８Ｅを形成しており、作動装置２４、特にピストンエレメント３は出力部材２８Ａと同時にドラグクラッチ２８に対する作動装置２９も形成している。本例では、力伝達が、切換可能なクラッチ装置１の入力部材１Ｅの側から作動装置２４の使用下で力伝達装置１９の入力部材Ｅに向かって行われる。
【０１０５】
圧力室３８が低い圧力で負荷されると、ピストンエレメント３が切断終端位置から中間位置に運動させられる。この中間位置では、摩擦なしの運転が可能となる。圧力がより高くなると、ピストンエレメント３が接続終端位置に移動させられることによって、部分クラッチ４０．１が接続される。
【０１０６】
これに対して、図５には、図２ｃに示した構成に相当する、図４に示した構成の１つの改良形態が示してある。しかし、この実施の形態では、本来のドラグクラッチ２８の摩擦対がピストン裏面に形成されず、第１のクラッチ部材１Ｅに相対回動不能に結合されたエレメント、特にエンジン側に相対回動不能に結合された、２つの摩擦フェーシング４を備えた摩擦板と、第２のクラッチ部材１Ａに相対回動不能に結合されたエレメント、特にハウジング３６または圧力室分離部材６とによって形成される。ここでも、ドラグクラッチ２８は作動装置２４と力伝達装置１９との間に形成される。この例では、ピストンエレメント３が、第２のクラッチ部材１Ａに相対回動不能に結合されてよく、この第２のクラッチ部材１Ａに軸方向に移動可能にガイドされてよい。内周面の領域でのガイドは、第１のクラッチ部材１Ｅに連結されたエレメントで相対回動不能な結合なしに軸方向に移動可能に行われる。ピストンエレメント３は作動装置２４，２９を形成している。ドラグクラッチ２８の入力部材２８Ｅは、クラッチ部材１Ｅに相対回動不能に結合されたエレメント、特にハブと、このハブに相対回動不能に結合された摩擦面形成板との形の構成部材５によって形成される。出力部材２８Ａは、ハウジング３６、特に圧力室分離部材６を形成する壁によって形成される。
【０１０７】
ピストンエレメント３が、切換可能なクラッチ装置１の出力部材１Ａに相対回動不能に結合されていて、特に外側摩擦板支持体にガイドされている構成が図５に示してあるのに対して、図６には、力伝達装置１９の入力部材Ｅを形成する壁、特に圧力室分離部材６と、切換可能なクラッチ装置１の第１のクラッチ部材１Ｅとの間に摩擦接続が形成される改良形態が示してある。ここでは、ピストンエレメント３の形の作動装置２４が、主として、摩擦接続を得るために、ドラグクラッチ２８の作動装置２９および入力部材２８Ｅとして使用される。たとえばクラッチ装置１が奇数個の摩擦フェーシングを備えて形成されており、ピストンエレメント３が、原動機側の構成エレメント、特に内燃機関１４に相対回動不能に連結されたエレメント５に相対回動不能に結合されており、摩擦板も、有利にはピストンエレメント３に直接形成されている。装置３９を成すばねユニット２は、ピストンエレメント３を切断終端位置に押圧する。この切断終端位置では、個々の摩擦板と反対の側のピストン裏面に取り付けられた摩擦フェーシング４が、コンバータ回転数で回転する構成部材、特にハウジング壁もしくは圧力室分離部材６を摩擦する。したがって、緊急運転のために必要となる摩擦モーメントが発生させられる。ピストン室３８ひいてはピストンエレメント３が低い圧力で負荷されると、摩擦対が解消され、これによって、摩擦なしの運転が可能となる。圧力がより高くなると、エンジン側のクラッチ１が接続される。
【０１０８】
全ての構成において、本発明における解決手段は、緊急運転のために必要となる伝達可能な少ない最小トルクを実現するために、切換可能なクラッチ装置１が接続されておらず、位置「切断」に位置していることによって特徴付けられている。しかし、この位置では、切換可能なクラッチ装置１の構成部材、特に個々のクラッチ部材１Ｅ，１Ａの、互いに作用結合可能な個々の摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントと、クラッチ部材１Ｅ，１Ａに相対回動不能に結合されたエレメントと、作動装置２４との使用下で形成される別の部分クラッチ４０．２が作動させられる。いわゆる「ドラグクラッチ２８」の形の別の第２のクラッチ装置を形成するための手間を最小限に保つことができる。一般的には、この機能を実現するために働く幾つかの付加エレメントしか必要とならない。
【０１０９】
さらに、全ての図面では、冷却オイル流を提供するための特に有利な構成が設けられている。切換可能なクラッチ装置１の作動装置２４の、圧力媒体で負荷可能な圧力室３８と、切換可能なクラッチ装置１の内室３３に相当するクラッチ周辺との間には、流れ技術的な接続部３７が設けられている。この接続部３７の通流横断面は、作動装置２４の圧着力の量に関連して制御可能である。自動的な制御を保証するために、有利な実施の形態では、圧力室３８と内室３３との間に作動装置２４、特にピストンエレメント３を介して接続部が設けられている。この接続部は、結合したいクラッチ部材に対して有効なピストン面３２の領域に開口し、したがって、通流横断面が、メインクラッチの接続の方向ひいては作動装置２４の接続終端位置の方向への操作力の増加につれて重畳によって自動的に減少させられる。このような構成は、たとえば図３および図６に示してある。
【符号の説明】
【０１１０】
１ 切換可能なクラッチ装置、特に湿式クラッチ
１Ｅ 第１のクラッチ部材
１Ａ 第２のクラッチ部材
２ ばねユニット
３ ピストンエレメント
４ 摩擦板
５ 構成部材
６ 圧力室分離部材
７ 中間片
８ 縁摩擦板
９ 発進エレメント
１０ ストッパ
１１ パワートレーン
１２ ハイブリッドシステム
１３ 第１の原動機
１４ 内燃機関
１５ 第２の原動機
１６ 電気機械
１６．１ 電気機械のロータ
１７ 伝達ユニット
１８ 伝動装置
１９ 力伝達装置
２０ ハイドロダイナミック式の構成要素
２１ 伝動装置入力軸
２２ 切換可能なクラッチ装置
２２Ａ 第２のクラッチ部材
２２Ｅ 第１のクラッチ部材
２４ 作動装置
２５ 運転媒体供給および／または案内システム
２６ 圧送装置、特に伝動装置オイルポンプ
２７ 最小トルクを伝達するための手段
２８ ドラグクラッチ
２８Ｅ ドラグクラッチの入力部材
２８Ａ ドラグクラッチの出力部材
２９ 作動装置
３０ 組み合わされた力伝達・発進ユニット
３１ ピストンエレメント
３２ 有効なピストン面
３３ 内室
３４ 釣鐘状ハウジング部材
３５ 内室
３６ ハウジング
３７ 流れ技術的な接続部
３８ 圧力室
３９ クラッチ装置を切断するための操作力を発生させるための装置
４０．１ 部分クラッチ
４０．２ 部分クラッチ
Ｅ 入力部材
Ａ 出力部材
Ｒ 回転軸線
Ｐ ポンプホイール
Ｔ タービンホイール
Ｌ ステータ
Ａ１ 接続部
Ａ２ 接続部
Ａ３ 接続部
Ｔ１ 振動を減衰するための装置
Ｔ２ 振動を減衰するための装置
ＦＢｒｅｓ 合成力
ＰＳ ポンプホイールシェル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置、特に摩擦接続式の湿式クラッチであって、圧力媒体で操作可能な作動装置が設けられている形式のものに関する。
【０００２】
さらに、本発明は、車両のハイブリッドシステムに用いられるパワートレーンであって、少なくとも１つの第１の原動機と第２の原動機とが設けられており、両原動機が、別個にまたは一緒に力伝達装置を介して伝達ユニット、特に伝動装置に接続可能であり、さらに、第１の原動機と力伝達装置との間に配置された、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置が設けられている形式のものに関する。
【０００３】
さらに、本発明は、車両に関する。
【０００４】
さらに、本発明は、ハイブリッドシステムに用いられる前述した形式のパワートレーンを運転するための方法に関する。
【０００５】
車両に使用するためのハイブリッドシステムは、多数の構成で公知先行技術に基づき公知である。全てに共通して、パワートレーンに少なくとも２種類の原動機が設けられている。これらの原動機を介して駆動を選択的にまたは一緒に行うことができる。原動機の少なくとも１つは、第１の運転モードでは、原動機として機能するために適していて、第２の運転モードでは、制動エネルギを、一時的に蓄積するためのかつ／または別の消費器に対する駆動エネルギとしての別のエネルギ形態に変換するための機械として機能するために適している。車両に使用するためには、第１の原動機がしばしば内燃機関として形成されているのに対して、第２の原動機は電気機械として形成されている。この電気機械は、ジェネレータ運転において電気的なエネルギを蓄電池に供給するために適している。このような形式のハイブリッドシステムは、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１０３１０８３１号明細書の図３０に示されている。このハイブリッドシステムは力伝達装置を有している。この力伝達装置は、２つの原動機と、伝動装置の形の後置された消費器との間に配置されている。第１の原動機をパワートレーンから完全に切り離すためには、第１の原動機と力伝達装置との間に、パワーフローを遮断／実現するための装置が設けられている。この装置は、切換可能なクラッチ装置の形で形成されている。この切換可能なクラッチ装置は、エンジンクラッチまたは分離クラッチとも呼ばれる。第２の原動機は電気機械として形成されている。この電気機械のロータは力伝達装置に相対回動不能に結合されている。この力伝達装置は、少なくとも１つの発進エレメント、有利にはハイドロダイナミック式の構成要素と、この例では、さらに、このハイドロダイナミック式の構成要素を介するパワーフローを少なくとも部分的に迂回するための装置とを有している。この装置は、有利には摩擦接続式の切換可能なクラッチ装置として形成されている。この摩擦接続式の切換可能なクラッチ装置はロックアップクラッチとも呼ばれ、パワーフローにおいて、ハイドロダイナミック式の構成要素の迂回を可能にする。一般的にシフト変速機として形成された後置された伝動装置は、圧力媒体操作される複数のシフトエレメントによって特徴付けられている。力伝達装置と伝動装置のシフトエレメントとに対する圧力媒体供給を保証するためには、相応の運転・制御媒体供給および／または案内システムが設けられている。この運転・制御媒体供給および／または案内システムは少なくとも１つのハイドロリック回路システムを有している。このハイドロリック回路システムには、相応の圧力を備えた所要の運転媒体が、いわゆる「伝動装置オイルポンプ」の形の圧送装置を介して圧送される。伝動装置ポンプの機能は、たとえばハイドロリック式の制御部材または分離クラッチおよび／または発進クラッチを運転するために必要となる。伝動装置オイルポンプは、確実な機能を保証するために、有利には直接的に力伝達装置の入力部材に相対回動不能に結合されている。この連結によって、パワートレーンの種々異なる運転モードでの駆動が可能となる。
【０００６】
このような形式のパワートレーンの可能な基本運転モードとして、トラクション運転において、別の下位運転モードによって変更可能である以下の運転モード：すなわち、
−走行、特に第１の原動機、特に内燃機関と力伝達装置との間でパワーフローを遮断／実現するための装置の接続時に第１の原動機から、特に力伝達装置の第１の出力分岐路および／または第２の出力分岐路を介して伝動装置へのパワーフローを備えたエンジン走行、
−走行、特に第１の原動機と力伝達装置との間でパワーフローを遮断／実現するための装置の切断／分離時に第２の原動機、特に電気機械から力伝達装置の第１の出力分岐路および／または第２の出力分岐路を介したパワーフローを備えた電気走行：
が識別される。
【０００７】
緊急運転は、固有のスタータを介して始動される第１の原動機を介した駆動によって特徴付けられている。
【０００８】
しかし、このような形式のシステムの主要な欠点は、このために使用される公知のハイドロリックシステムが、車両の静止中、特に一方または両方の原動機の停止時、たとえば短時間の停止時にも、伝動装置オイルポンプの不十分な駆動に基づき空運転されることがあることにある。なぜならば、伝動装置オイルポンプを介した循環の維持が不十分な駆動に基づき行われず、システムに存在する運転媒体が各戻し通路を介して運転媒体ストックに戻されるからである。その後、たとえばアクセルペダルの操作時の再度の発進時に、まず、ハイドロリック供給部材ひいては伝動装置オイルポンプが駆動されなければならない。さらに、この伝動装置オイルポンプは、必要となる操作したい作動装置が負荷されてハイドロダイナミック式の構成要素が充填されるようにするために、十分な圧力と体積とを提供しなければならない。このことは、アクセルペダルの操作に対する著しい遅れに繋がり、事情により、多数の状況において著しい安全性リスクも成しているので、車両の静止中にも伝動装置のハイドロリックシステムが少ない圧力で充填されて維持されなければならない必要がある。使用される伝動装置オイルポンプは、静止中、特にハイドロリックシステムの漏れをカバーすることができなければならない。このことを保証するためには、公知先行技術において、しばしば電気的に駆動される付加的なオイルポンプが使用される。択一的には、ハイブリッドシステムの電気機械と、既存のメイン伝動装置オイルポンプとが使用されてよいものの、このことは技術的な欠点に結び付けられている。つまり、付加的に設けられた電気的に駆動されるオイルポンプが、かなりの多大な手間を招いてしまう。他方では、このような形式の付加ポンプを使用しないことも多数の欠点によって特徴付けられている。このような構成において、クラッチ装置が無圧状態で切断されている場合には、緊急運転特性がもはや保証されていない。内燃機関が付加的なスタータを介して始動される場合でさえ、オイル圧を伝動装置内に形成することができない。なぜならば、オイルポンプが駆動されるようにするために、「無圧で切断された」クラッチ装置を接続することができないからである。しかし、これと異なり、無圧状態で接続されるクラッチ装置が使用される場合には、伝動装置オイルポンプが緊急運転において即座に一緒に駆動され、システムが従来の自動変速機の様相を呈す。しかし、その際には、クラッチ装置を適合させるための高い手間に主要な欠点がある。
【０００９】
公知のパワートレーンにおいて、エンジンクラッチの制御時には、伝動装置が、たとえば制御エラーに基づき妨害されていて、緊急運転モードで運転される場合に問題が生じることがある。このような妨害例の付与時には、場合により存在する電動式の付加ポンプが使用不能となる。なぜならば、この付加ポンプも同じく伝動装置制御装置に応答するからである。
【００１０】
さらに、状態「電気走行」では、互いに相対的に回転する摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントによるドラグ損失（引きずり損失）を阻止するために、エンジン側のクラッチが完全に切断されていることが必要となる。しかし、この運転範囲内では、たいていの例において、クラッチを完全に切断するために必要となる最小圧が提供されない。しかし、無圧で接続されるクラッチの使用は、電気走行時に極めて高い圧力を招く。これによって、システム全体の効率が悪化させられる。
【００１１】
湿式クラッチとトルクコンバータとが互いにハイドロリック的に相互作用する実際に技術的に得難い解決手段も可能であってよい。
【００１２】
公知先行技術による別のパワートレーンが、たとえばドイツ連邦共和国特許出願第１０２００６０４０１１７号明細書に基づき公知である。
【００１３】
したがって、本発明の課題は、冒頭に記載した形式のハイブリッドシステムに用いられるパワートレーンを改良して、このパワートレーンが、いずれにせよ既存のかつ所要の伝動装置オイルポンプに対して付加的な付加ポンプを可能な限り備えることなく、前述した欠点を回避するために適しているようにすることにある。さらに、本発明の課題は、改善された緊急運転特性を備えた、ハイブリッドシステムに用いられるパワートレーンを提供することにある。その際には、種々異なる要求が可能な限り最小限の手間で満たされなければならない。したがって、つまるところ、切換可能なクラッチ装置、特にエンジンクラッチを電気走行時に可能な限り摩擦なしに切断することができなければならない。これに対して、クラッチは、伝動装置緊急運転中には、伝動装置ひいては伝動装置オイルポンプを駆動することができるようにするために接続されていることが望ましい。
【００１４】
この課題を解決するために本発明に係る切換可能なクラッチ装置では、切換可能なクラッチ装置が、２つの部分クラッチ、つまり、メインクラッチを成す第１の部分クラッチと、ドラグクラッチを成す第２の部分クラッチとから成っており、両部分クラッチが、それぞれ作動装置の終端位置、つまり、前記メインクラッチの切断状態によって特徴付けられた第１の切断終端位置と、前記メインクラッチの接続状態によって特徴付けられた第２の接続終端位置とにおいて摩擦モーメントを発生させるために適しているように配置されていて、形成されているようにした。
【００１５】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、両部分クラッチが、並列に切換可能である。
【００１６】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、作動装置の前記切断終端位置において操作可能な部分クラッチが、該部分クラッチによって、作動装置の前記接続終端位置における操作された部分クラッチよりも少ないトルクを伝達することができるように形成されていて、設計されている。
【００１７】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、前記切断終端位置において操作される部分クラッチの伝達可能な前記トルクが、３Ｎｍ〜８０Ｎｍの範囲内、有利には３Ｎｍ〜２０Ｎｍ、特に有利には１０Ｎｍに設定されている。
【００１８】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、作動装置が、少なくとも１つのピストンエレメントを有しており、該ピストンエレメントが、機械的なプリロード力、特にばね力によって前記切断終端位置に移動可能である。
【００１９】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、作動装置が、少なくとも１つのピストンエレメントを有しており、該ピストンエレメントが、圧力媒体、特に流体での圧力負荷によって前記接続終端位置に移動可能である。
【００２０】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、ピストンエレメントの前記圧力負荷によって、該ピストンエレメントに発生させられる押圧力が調整可能であり、該押圧力が、両部分クラッチの切断によって特徴付けられた、作動装置の両終端位置の間の中間位置において機械的なプリロード力、特にばね力によって平衡状態にあるように、部分クラッチが設計されていて、配置されている。
【００２１】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、第１の部分クラッチが、摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントを有する、一方の原動機に連結可能な第１のクラッチ部材と、摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントを有する、被駆動装置に連結可能な第２のクラッチ部材とを有しており、両クラッチ部材が、作動装置を介して互いに少なくとも間接的に作用結合可能であり、該作動装置が、少なくとも１つのピストンエレメントを有しており、該ピストンエレメントが、前記圧力媒体で負荷可能な圧力室の形成のもと少なくとも間接的に両クラッチ部材の一方に相対回動不能に結合されていて、軸方向に移動可能にガイドされており、ピストンエレメントに、圧力室内に発生可能な前記押圧力と逆方向に向けられた機械的な操作力を発生させるための装置が対応配置されている。
【００２２】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、機械的な操作力を発生させるための装置が、プリロードエレメントを有しており、該プリロードエレメントが、配置と、発生させたい力方向とに関連して以下のエレメント：すなわち、
−引張ばね装置
−圧縮ばね装置
−皿ばね装置：
の１つとして形成されていて、作動装置と、切換可能なクラッチ装置の両クラッチ部材の一方との間に配置されているかまたは作動装置と、両クラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントとの間に配置されている。
【００２３】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、第２の部分クラッチが、別の作動装置を有しており、該作動装置が、第１の部分クラッチの作動装置に操作に関して強制連結されている。
【００２４】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、第２の部分クラッチの作動装置が、第１の部分クラッチの作動装置によって形成されるようになっている。
【００２５】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、第２の部分クラッチが、少なくとも部分的に第１の部分クラッチの前記摩擦面支持エレメントおよび／または前記摩擦面形成エレメントによって形成されるようになっている。
【００２６】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、第２の部分クラッチが、第１のクラッチ部材または第２のクラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントまたは一方のクラッチ部材に相対回動不能に連結されたエレメントに相対回動不能に結合されたエレメントと、それぞれ他方のクラッチ部材または該クラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントとによって形成されるようになっている。
【００２７】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、作動装置が、第１のクラッチ部材または第２のクラッチ部材に相対回動不能に結合されているかまたは両クラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントに相対回動不能に結合されており、第２の部分クラッチが、作動装置と、それぞれ他方のクラッチ部材または該クラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントとの間に形成されている。
【００２８】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、前記圧力媒体で負荷可能な圧力室が、切換可能なクラッチ装置の、クラッチ周辺を成しかつハウジングによって取り囲まれた内室に流れ技術的に接続されており、圧力室内の圧力の増加につれて、流れ技術的な接続部を介して発生させられる冷媒流が減少するように、該冷媒流を制御するための手段が設けられている。
【００２９】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、圧力室と前記クラッチ周辺との間の流れ技術的な接続部に、制御可能な弁装置が設けられている。
【００３０】
本発明に係る切換可能なクラッチ装置の有利な態様によれば、圧力室と前記クラッチ周辺との間の接続部が、ピストンエレメントに配置された少なくとも１つの接続孔を有しており、該接続孔が、クラッチ周辺側で、クラッチ部材に対するピストンエレメントの有効な圧着面の領域に開口している。
【００３１】
さらに、前述した課題を解決するために本発明に係るパワートレーンでは、切換可能なクラッチ装置の分離された切断時に、第１の原動機から力伝達装置の入力部材への、トルクを伝達する作用結合部が形成可能であるようにした。
【００３２】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、伝動装置および／または力伝達装置および／または切換可能なクラッチ装置に運転媒体供給および／または案内システムが対応配置されており、該運転媒体供給および／または案内システムが、力伝達装置の入力部材に機械的に連結された少なくとも１つの圧送装置、特に伝動装置オイルポンプを備えている。
【００３３】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、切換可能なクラッチ装置の分離された切断時に、伝動装置への、前記トルクを伝達する作用結合部が形成可能である。
【００３４】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置の分離時に伝達可能な前記トルクが制限されている。
【００３５】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置の切断時の伝達可能な前記トルクが、３Ｎｍ〜８０Ｎｍの範囲内、有利には２０Ｎｍ、全く特に有利には１０Ｎｍに設定されている。
【００３６】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置が、圧力媒体操作可能な湿式クラッチとして形成されている。
【００３７】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置が、分離された切断状態において、少ない圧力と少ない体積流とで負荷可能である。
【００３８】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置が、少なくとも分離された前記切断状態において、冷媒流によって冷却可能である。
【００３９】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、切換可能なクラッチ装置に対して並列に切換可能なドラグクラッチを有する、予め規定された最小トルクを伝達するための手段が設けられている。
【００４０】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、ドラグクラッチが、別個のクラッチによって形成されるようになっている。
【００４１】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための前述した形式の切換可能なクラッチ装置が形成されている。
【００４２】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、力伝達装置の、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置に結合された入力部材が、少なくとも力伝達装置を取り囲む釣鐘状ハウジング部材と、該釣鐘状ハウジング部材によって形成されたかまたは該釣鐘状ハウジング部材に相対回動不能に連結された、切換可能なクラッチ装置と力伝達装置との圧力室を仕切るために切換可能なクラッチ装置と力伝達装置との間に設けられた壁によって形成されるようになっている。
【００４３】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、力伝達装置が、ハイドロダイナミック式の構成要素と、該ハイドロダイナミック式の構成要素を介するパワーフローを少なくとも部分的に迂回するための装置とを有しており、ハイドロダイナミック式の構成要素と装置とが、力伝達装置の入力部材と出力部材との間に配置されている。
【００４４】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、ハイドロダイナミック式の構成要素が、ハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータまたはハイドロダイナミック式のクラッチとして形成されている。
【００４５】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、力伝達装置が、二通路ユニットとして形成されている。
【００４６】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、力伝達装置が、三通路ユニットとして形成されている。
【００４７】
本発明に係るパワートレーンの有利な態様によれば、第１の原動機が、内燃機関によって形成されるようになっており、第２の原動機が、モータおよびジェネレータとして運転可能な電気機械によって形成されるようになっている。
【００４８】
さらに、前述した課題を解決するために本発明に係る車両では、前述した形式のパワートレーンが設けられているようにした。
【００４９】
さらに、前述した課題を解決するために本発明に係る方法では、運転モード「緊急運転」において、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置の作動装置が、操作力を発生させるための装置によって切断終端位置に移動させられており、第１の原動機を運転し、予め規定された最小トルクを、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置の第２の部分クラッチを介して圧送装置に伝達するようにした。
【００５０】
本発明に係る方法の有利な態様によれば、前記運転モード「緊急運転」において、パワーフローを力伝達装置でハイドロダイナミック式の構成要素を介して形成する。
【００５１】
本発明に係る方法の有利な態様によれば、運転モード「電気走行」において、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置の圧力室を、作動装置を両部分クラッチの切断下の中間位置に運動させる圧力で負荷する。
【００５２】
本発明によれば、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置であって、圧力媒体で操作可能な作動装置が設けられている形式のものは、切換可能なクラッチ装置が、２つの部分クラッチ、つまり、メインクラッチを成す第１の部分クラッチと、ドラグクラッチを成す第２の部分クラッチとから成っており、両部分クラッチが、それぞれ作動装置の終端位置、つまり、メインクラッチの切断状態によって特徴付けられた第１の切断終端位置と、メインクラッチの接続状態によって特徴付けられた第２の接続終端位置とにおいて摩擦モーメントを発生させるために適しているように配置されていて、形成されていることによって特徴付けられている。
【００５３】
切換可能なクラッチ装置は、特に有利な構成では、ハイドロリック的に操作可能な湿式クラッチである。この湿式クラッチは、本発明によれば、両側で有効であり、すなわち、両側からの圧力負荷時に有効であり、トルクを伝達することができる。このトルクを伝達する能力は操作方向に応じて著しく異なっていてよい。メインクラッチの形の第１の部分クラッチが、通常運転でトルクを伝達するために働くのに対して、ドラグクラッチとしての第２の部分クラッチは、メインクラッチの切断状態で規定の量の最小トルクしか伝達しない。このためには、切換可能なクラッチ装置に用いられる作動装置ひいてはメインクラッチの切断終端位置において操作可能な第２の部分クラッチが、この第２の部分クラッチによって、作動装置の接続終端位置における操作された第１の部分クラッチよりも少ないトルクを伝達することができるように形成されていて、設計されている。ハイブリッドシステムに用いられるパワートレーンへのこのような形式の切換可能なクラッチ装置の使用時には、力伝達装置の、切換可能なクラッチ装置に連結可能な入力部材が、第２の原動機と、運転媒体供給・案内システムの運転・制御媒体に対する圧送装置、特に伝動装置オイルポンプとに結合されているので、伝達可能な最小トルクの保証によって、切換可能なクラッチ装置の切断位置でも圧送装置を相変わらず駆動することができる。このためには、第２の部分クラッチが、少なくとも圧送装置と、場合により、力伝達装置に接続された第２の原動機とを駆動するために適しているように設計されていて、設定されている。このためには、第２の部分クラッチが、３〜８０Ｎｍ、有利には３〜２０Ｎｍ、全く特に有利には３〜１０Ｎｍの範囲内の伝達可能な最小トルクに対して設計される。
【００５４】
少なくとも圧送装置、特に伝動装置オイルポンプの駆動を保証するために十分であるように設定された伝達可能な所要の最小トルクによって、付加的なポンプと、このポンプに対応配置される、運転媒体供給・案内システムにおける駆動システムとを省略することができる。全体的な運転・制御媒体供給は、有利には、ただ１つの圧送装置を介してしか行われない。これによって、付加ポンプの節約のほかに、管路接続も最適化可能となる。
【００５５】
両部分クラッチは、有利には並列に切換可能である。すなわち、パワーフローを単に両部分クラッチの一方を介してしか形成することができない。したがって、誤操作が排除されている。
【００５６】
構造的には、切換可能なクラッチ装置の作動装置が、少なくとも１つのピストンエレメントを有しており、このピストンエレメントが、機械的なプリロード力、特にばね力によって切断終端位置に移動可能であり、圧力媒体、特に流体での圧力負荷によって接続終端位置に移動可能である。したがって、作動装置に対して作用する、個々の部分クラッチを操作するための操作力が、互いに逆方向に方向付けられている。
【００５７】
ハイブリッドシステムへの使用時に不利なドラグ損失を回避するために、切換可能なクラッチ装置ひいては両部分クラッチの完全な切断を保証することができるようにするためには、ピストンエレメントの圧力負荷によって、このピストンエレメントに発生させられる押圧力が調整可能であり、この押圧力が、機械的なプリロード力、特にばね力によって、両部分クラッチの切断によって特徴付けられた、作動装置の両終端位置の間の中間位置において平衡状態にあるように、個々の部分クラッチが設計されていて、配置されている。
【００５８】
切換可能なクラッチ装置は、摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントを有する、一方の原動機に連結可能な第１のクラッチ部材と、摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントを有する、被駆動装置もしくは残りのパワートレーンに連結可能な第２のクラッチ部材とを有している。両クラッチ部材は、作動装置を介して互いに少なくとも間接的に作用結合可能である。第１のクラッチ部材と第２のクラッチ部材とは、メインクラッチを形成している。作動装置はピストンエレメントを有している。このピストンエレメントは、圧力媒体で負荷可能な室の形成のもと少なくとも間接的に両クラッチ部材の一方に相対回動不能に結合されていて、一方のクラッチ部材に対して軸方向に移動可能にガイドされている。さらに、ピストンエレメントには、圧力チャンバを介して発生させられた押圧力に対して逆方向に方向付けられた操作力を発生させるための装置が対応配置されている。この装置は、最も簡単な例では、プリロードエレメントを有している。このプリロードエレメントはピストンエレメントに対して有効であり、両クラッチ部材の一方に支持されているかまたは一方のクラッチ部材に相対回動不能に結合された接続エレメントに支持されている。プリロードエレメントは、作動装置と両クラッチ部材の一方または一方のクラッチ部材に相対回動不能に連結されたエレメントとに対する対応配置に応じて、皿ばね装置、圧縮ばね装置または引張ばね装置を有している。これらのばね装置は、有利には、切換可能なクラッチ装置の作動装置を直接負荷する。
【００５９】
最小トルクを伝達するためのドラグクラッチとしての第２の部分クラッチの具体的な構成に関連して、プリロードエレメントは、第１の構成では、切換可能なクラッチ装置の作動装置と、第２のクラッチ部材、第２のクラッチ部材と力伝達装置の入力部材との結合部、力伝達装置の入力部材または入力部材に相対回動不能に結合されたエレメント、特にハウジング壁との間に配置されていてもよいし、第２の構成によれば、作動装置と、第１のクラッチ部材もしくは第１のクラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントとの間に配置されていてもよい。
【００６０】
第２の部分クラッチの形成は、構成部材個数を減少させて個々の構成要素の機能集中を高めるために、特に有利には、第１の部分クラッチの構成部材および／または作動装置の使用下で行われる。第１の下位構成では、第２の部分クラッチが、第１の部分クラッチの摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントの一部によって形成される。このために、有利には第２の部分クラッチに１つの固有の作動装置が対応配置されている。しかし、この作動装置は、操作ミスを回避するために、操作に関してメインクラッチの作動装置に強制連結されている。このためには、第２の部分クラッチの作動装置がピストンエレメントを有している。このピストンエレメントは、有利には、メインクラッチの作動装置のピストンエレメントに相対回動不能に結合されている。結合は、軸方向で定置に行われてもよいし、軸方向への相対運動の可能性を備えて行われてもよい。
【００６１】
さらに、第２の部分クラッチは、第２の下位構成によれば、第１のクラッチ部材または第２のクラッチ部材に相対回動不能に結合されたかまたは一方のクラッチ部材に相対回動不能に連結されたエレメントに相対回動不能に結合されたエレメントと、それぞれ他方のクラッチ部材または他方のクラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントとによって形成されてよい。この例では、各構成部材が、第２の部分クラッチの入力部材と出力部材とを形成している。摩擦対を形成する面は、コーティングまたはフェーシングを備えてよい。メインクラッチの作動装置、特にピストンエレメントは、切断終端位置で第２の部分クラッチに対する作動装置として機能する。
【００６２】
これに対して、１つの有利な改良態様では、構成部材個数と、必要となる構成スペースとを最小限に抑えて、作動装置を第１のクラッチ部材または第２のクラッチ部材に相対回動不能に結合するかまたは両クラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントに相対回動不能に結合し、第２の部分クラッチを作動装置と、それぞれ他方のクラッチ部材または他方のクラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントとの間に形成することが提案されている。この例では、いずれにせよ既存の作動装置が、同時に第２の部分クラッチの入力部材または出力部材および第２の部分クラッチに対する作動装置として機能する。この構成は、付加的な構成要素なしに、既存のクラッチ装置に簡単に後付けすることができる。
【００６３】
クラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントは、たとえばハブ、ハウジング部材、壁または別の回転可能な構成部材の形の接続エレメントである。
【００６４】
運転モード「電気走行」において、切換可能なクラッチ装置ひいては両部分クラッチの完全な切断を保証するためには、メインクラッチの分離状態において、ドラグクラッチも切断されなければならない。このことは、互いに作用結合される個々のクラッチ部材、特にドラグクラッチの入力部材と出力部材との間の摩擦接続の消滅を可能にする圧力を加えることによって実現される。このことは、電動式の付加ポンプによって保証することができるかまたは電気走行モードでも駆動される伝動装置オイルポンプを介した負荷時の圧力室への圧力媒体流入の制御によって保証することができる。
【００６５】
１つの特に有利な改良態様では、切換可能なクラッチ装置の、圧力媒体で負荷可能な圧力室と、切換可能なクラッチ装置の内室に相当するクラッチ周辺との間に、流れ技術的な接続部が設けられている。この接続部は、作動装置の圧着力の量に関連して制御可能である。自動的な制御を保証するために、１つの有利な態様では、圧力室と内室との間に作動装置、特にピストンエレメントを介して接続部が設けられている。この接続部は、接続したいクラッチ部材に対して有効なピストン面の領域に開口していて、したがって、メインクラッチの接続の方向ひいては作動装置の接続終端位置の方向への操作力の増加につれて重畳によって通流横断面の減少を自動的に招く。
【００６６】
力伝達装置は種々異なる形式で形成されていてよい。この力伝達装置は、ハイドロダイナミック式の構成要素の形のコンバータと、ハイドロダイナミック式の構成要素を介するパワーフローを迂回するための別の切換可能なクラッチ装置とを有している。力伝達装置には、運転媒体供給・案内システムが対応配置されている。この運転媒体供給・案内システムは、圧送装置、特に伝動装置オイルポンプが組み込まれた少なくとも１つの流入通路と、戻し通路と、少なくとも２つの接続部の間で力伝達装置を介して運転媒体を案内するための管路および通路とを有している。少なくとも２つの接続部を介して、力伝達装置の内部の流れ方向が制御可能となる。１つの有利な改良態様によれば、少なくとも切換可能なクラッチ装置の作動装置の、圧力媒体で負荷可能な圧力チャンバへの接続部が、同じく圧力媒体供給システムに接続可能である。これによって、システムにおける圧力の増加につれて、この圧力が、切換可能なクラッチ装置にも加えられ、この切換可能なクラッチ装置が迅速に接続される。
【００６７】
本発明によれば、車両のハイブリッドシステムに用いられるパワートレーンであって、少なくとも１つの第１の原動機と第２の原動機とが設けられており、両原動機が、別個にまたは一緒に力伝達装置を介して伝動装置に接続可能であり、さらに、第１の原動機と力伝達装置との間に配置された、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置が設けられている形式のものは、切換可能なクラッチ装置の分離された切断時に、第１の原動機から力伝達装置の入力部材への、トルクを伝達する作用結合部が形成可能であることによって特徴付けられている。
【００６８】
特に有利には、伝動装置および／または力伝達装置および／または切換可能なクラッチ装置に運転媒体供給および／または案内システムが対応配置されている。この運転媒体供給および／または案内システムは少なくとも１つの圧送装置、特に伝動装置オイルポンプを有している。この圧送装置は力伝達装置の入力部材に機械的に連結されている。力伝達装置の入力部材でのトルクの伝達によって、力伝達装置が一緒に駆動され、切換可能なクラッチ装置の分離時にも、必要となる圧力を比較的迅速に付加ポンプなしに形成することができる。
【００６９】
１つの改良態様では、切換可能なクラッチ装置の分離された切断時に、伝動装置への、トルクを伝達する作用結合部が形成可能である。これによって、規定された機能に対して最小トルクを伝達することができる。また、伝動装置オイルポンプを力伝達装置の入力部材だけでなく、出力部材もしくは伝動装置入力軸に連結することも可能である。これによって、配置が可変となる。
【００７０】
有利には、第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置の分離時に伝達可能なトルクが、切換可能なクラッチ装置を介して通常運転において伝達可能なトルクよりも小さい最小トルクに制限されている。この最小トルクは、有利には３Ｎｍ〜８０Ｎｍ、有利には３Ｎｍ〜２０Ｎｍ、特に有利には３Ｎｍ〜１０Ｎｍの範囲内で選択され、全く特に有利には１０Ｎｍに選択される。
【００７１】
切換可能なクラッチ装置は、大きなトルクの伝達を最小限の構成スペース要求で保証するために、有利には圧力媒体操作可能な湿式クラッチとして形成される。この湿式クラッチは冷媒流によって個々の運転モードにおいて冷却可能である。力伝達装置の構成に関連して、冷媒流を力伝達装置の運転媒体供給および／または案内システムから取り出すこともできる。
【００７２】
第１の原動機をパワートレーンから分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置は、有利には、分離された切断状態において、少ない圧力と少ない体積流とで負荷可能であるように形成されていて、配置されている。これによって、１つには、力伝達装置の供給システムに依存することなく、切換可能なクラッチ装置の圧力室からの冷媒流を保証することができる。さらに、圧力によって、運転モード「電気走行」において、切換可能なクラッチ装置を介するパワーフローが完全に遮断されていることが確保される。
【００７３】
力伝達装置と原動機との間の作用結合は、予め規定された最小トルクを伝達するための手段を介して行われる。この手段は、切換可能なクラッチ装置に対して並列に切換可能なドラグクラッチを有している。このドラグクラッチは、第１の構成では、別個のクラッチによって形成されてよい。しかし、別の第２の特に有利な構成では、ドラグクラッチが、切換可能なクラッチ装置の構成部材および／または作動装置と、切換可能なクラッチ装置の構成部材および／または作動装置に結合された接続エレメントとによって形成される。このためには、切換可能なクラッチ装置が、請求項１〜１７までのいずれか１項記載の構成により形成されている。これに対して前述した利点が類似して当てはまる。
【００７４】
本発明によれば、パワートレーンは、このパワートレーンが、ハイドロリック的に操作される湿式クラッチを有しており、この湿式クラッチが、両側で有効である、すなわち、両側からの圧力負荷時に有効である点で優れている。トルクを伝達する能力は操作方向に応じて著しく異なっている。したがって、たとえば主伝達方向においてクラッチを切断するためのばねエレメントが設けられている。メインクラッチのこの切断位置では、付加的なドラグクラッチが操作される。このドラグクラッチは、分離されたクラッチにもかかわらず、十分なトルクを、回転する内燃機関から伝達することができ、これによって、伝動装置緊急運転においてコンバータと伝動装置オイルポンプとが引きずられる。すなわち、緊急運転では、伝動装置オイルポンプが、コンバータと、クラッチと、伝動装置とに圧力オイルを供給することができる。伝動装置制御の妨害が付与されていない場合の通常の運転状態では、場合により存在する電動式の付加ポンプによって小さな操作圧でドラグクラッチを切断することができる。制御された圧力と、切断のために働くばねエレメントとは、力平衡状態にある。運転モード「電気走行」に対して提案されたこの制御時には、場合により、湿式クラッチが、たとえばピストンに設けられた絞りによって冷却されてもよいし、付与された圧力レベルに関連して冷却されてもよい。運転モード「内燃機関による走行」に切り換えるためには、湿式クラッチの操作圧がさらに増加させられ、これによって、湿式クラッチが接続され、十分なトルクを伝達することができる。この点以降、もはや冷却が不要となり、この冷却を中断することができる。
【００７５】
すなわち、本発明は、パワートレーンであって、湿式クラッチが設けられており、この湿式クラッチが、プッシュピストンの両終端位置において摩擦モーメントを発生させる形式のものに関する。所定のばね力によって、ピストンが切断終端位置にもたらされる。この位置では、駆動装置と被駆動装置との間で少ないトルクしか伝達することができない。接続終端位置はピストンの圧力負荷によって達成される。この位置では、より大きなトルクを伝達することができる。少ない中間圧の場合には、押圧力とばね力とが平衡状態にあり、両部分クラッチが切断されている。
【００７６】
ドラグクラッチの伝達可能なトルクは、メインクラッチの切断時には、約３Ｎｍ〜８０Ｎｍに設定されている。従来のオイルポンプは約１０Ｎｍの駆動トルクを必要とし、このトルクに対して、ドラグクラッチが有利に設計されている。
【００７７】
ハイブリッドシステムに用いられる本発明に係るパワートレーンは、特に有利な構成では、車両、特に陸上車両に設けられたパワートレーンとして、エネルギ最適化された運転モードのために適している。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明により形成されたパワートレーンの基本構造および基本機能を概略的に簡単に示す図である。
【図２】本発明により形成された切換可能なクラッチ装置の基本構成を概略的に簡単に示す図であり、図２ａには、切換可能なクラッチ装置の第１の実施の形態が示してあり、図２ｂには、切換可能なクラッチ装置の第２の実施の形態が示してあり、図２ｃには、切換可能なクラッチ装置の第３の実施の形態が示してあり、図２ｄには、切換可能なクラッチ装置の第４の実施の形態が示してある。
【図３】パワートレーンの軸方向断面図から抜粋して、たとえば図２ａに示した切換可能なクラッチ装置を備えた構成上の構造を示す図である。
【図４】パワートレーンの軸方向断面図から抜粋して、たとえば図２ｂに示した切換可能なクラッチ装置を備えた構成上の構造を示す図である。
【図５】パワートレーンの軸方向断面図から抜粋して、たとえば図２ｃに示した切換可能なクラッチ装置を備えた構成上の構造を示す図である。
【図６】パワートレーンの軸方向断面図から抜粋して、たとえば図２ｄに示した切換可能なクラッチ装置を備えた構成上の構造を示す図である。
【００７９】
本発明における解決手段を以下に図面につき説明する。
【００８０】
図１には、車両に使用するためのハイブリッドシステム１２に用いられる本発明により形成されたパワートレーン１１の基本構造が概略的に著しく簡単に示してある。このパワートレーン１１は、少なくとも１つの第１の原動機１３と、別の第２の原動機１５とを有している。第１の原動機１３は、有利には内燃機関１４、特にディーゼルエンジンの形で形成されている。第２の原動機１５は、少なくともモータ運転可能なかつ／またはジェネレータ運転可能な電気機械１６として形成されている。個々の原動機１３，１５と、パワートレーン１１に設けられた、特に伝動装置１８の形の別の伝達ユニット１７およびパワートレーン１１の、伝動装置１８に連結される残りの構成部材との連結は、力伝達装置１９を介して行われる。この力伝達装置１９は、各原動機１３，１５に連結可能な入力部材Ｅと、伝動装置１８に結合された少なくとも１つの出力部材Ａと、少なくとも１つの発進エレメント９とを有している。力伝達装置１９の出力部材Ａは、伝動装置入力軸２１によって直接形成されるかまたは伝動装置入力軸２１に相対回動不能に結合されている。発進エレメント９は、図示の例において、有利な構成では、ハイドロダイナミック式の構成要素２０として形成されている。このハイドロダイナミック式の構成要素２０は、両原動機１３，１５の一方から伝動装置１８へのパワーフローにおいてポンプホイールＰとして機能する少なくとも１つの一次ホイールＰと、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。このためには、ポンプホイールＰが力伝達装置１９の入力部材Ｅに機械的に連結されているかまたは入力部材Ｅと共に１つの構成ユニットを形成している。タービンホイールＴは少なくとも間接的に、すなわち、直接的にまたは別の伝達エレメント、ここでは、たとえば振動を減衰するための装置Ｔ２を介して力伝達装置１９の出力部材Ａに結合されている。さらに、力伝達装置１９は、パワーフロー内に設けられたハイドロダイナミック式の構成要素２０を迂回するための切換可能なクラッチ装置２２を有しており、これによって、ハイドロダイナミック式の構成要素２０の使用が、高い効率の範囲内でのみ可能となり、非経済的な範囲内では、ハイドロダイナミック式の構成要素２０が迂回される。通常、このような形式の切換可能なクラッチ装置２２は、摩擦接続式のクラッチ、有利には多板クラッチの形で形成されている。この摩擦接続式のクラッチは、少なくとも間接的に力伝達装置１９の入力部材Ｅに結合された第１のクラッチ部材２２Ｅと、少なくとも間接的に、ここでは、振動を減衰するための装置Ｔ２を介して出力部材Ａに結合された第２のクラッチ部材２２Ａとを有している。
【００８１】
パワーフローは、それぞれ両原動機１３，１５の一方から力伝達装置１９を介して伝動装置１８に案内されてもよいし、両原動機１３，１５がパラレル式に運転されることによって、両原動機１３，１５から一緒に案内されてもよい。第２の原動機１５から伝動装置１８への単独の力伝達を可能にするかまたはアクセルオフ運転中に高い割合の電気的なエネルギを蓄積のために発生させることができるようにするためには、第１の原動機１３、特に内燃機関１４と、力伝達装置１９との間に、この原動機１３と力伝達装置１９との間のパワーフローを選択的に遮断／実現するための装置が設けられている。この装置は、有利には切換可能なクラッチ装置１として形成されていて、特に有利な形式では、湿式クラッチの形の摩擦接続式のクラッチ装置として形成されている。クラッチ装置１はエンジンクラッチとも呼ばれる。このエンジンクラッチは、少なくとも１つの第１のクラッチ部材１Ｅと第２のクラッチ部材１Ａとを有している。両クラッチ部材１Ｅ，１Ａは、ここには図示していない作動装置２４によって少なくとも間接的に互いに作用結合可能である。第１のクラッチ部材１Ｅは、少なくとも間接的に第１の原動機１３、特に内燃機関１４に相対回動不能に結合されており、第２のクラッチ部材１Ａは、少なくとも間接的に力伝達装置１９の入力部材Ｅに相対回動不能に結合されている。この関係における「少なくとも間接的に」とは、連結が直接的に行われてもよいし、別の伝達エレメント、ここでは、たとえば振動を減衰するための装置Ｔ１を介して行われてもよいことを意味している。個々のクラッチ部材１Ｅ，１Ａは、多板構造での摩擦接続式のクラッチとしての構成の場合、それぞれ少なくとも１つの摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントを有している。多板クラッチとしての構成では、摩擦面が、個々の摩擦板に直接形成された面領域によって形成されるかまたは面領域に設けられた付加的なフェーシングまたはコーティングによって形成される。作用結合は作動装置２４を介して形成される。この作動装置２４は、有利には少なくとも１つのピストンエレメント３を有している。作動装置２４はクラッチ装置１を操作するために働き、切断終端位置および接続終端位置の少なくとも２つの基本機能位置によって特徴付けられている。これらの基本機能位置は、それぞれ切換可能なクラッチ装置１の機能状態「切断（開放）」と機能状態「接続（閉鎖）」に相当している。
【００８２】
伝動装置１８は、ギヤシフト変速機としての構成では、それぞれ異なる変換範囲をカバーする個々のギヤ段を入れる／外すためのシフトエレメントを有している。このシフトエレメントおよびハイドロダイナミック式の構成要素２０には、ここには詳しく図示していない運転媒体供給および／または案内システム２５を介して相応の媒体が供給される。このためには、個々のチャンバおよび圧力室への圧送のために、圧送装置、特に伝動装置オイルポンプ２６が設けられている。この圧送装置は力伝達装置１９の入力部材Ｅに連結されている。切換可能なクラッチ装置１の、パワートレーン１１が第１の原動機１３から分離されている基本機能位置「切断」では、切換可能なクラッチ装置１は操作されていない。したがって、車両および切り離された原動機１３の停止時には、ハイドロリックシステムが空運転されることさえある。発進時に、ハイドロダイナミック式の構成要素２０と、伝動装置１８のシフトエレメントと、接続のために、切換可能なクラッチ装置１の作動装置２４とに、必要となる圧力を即座に提供するためには、伝動装置オイルポンプ２６が即座に駆動されなければならない。このことは、本発明によれば、少なくとも切換可能なクラッチ装置１の作動装置２４の所要の操作圧の形成前に原動機１３と力伝達装置１９の入力部材Ｅとの間で最小トルクを伝達するための手段２７によって実現される。ただし、この手段２７は、この手段２７を介して伝達可能なトルクが制限されているように設計されている。このためには、手段２７が少なくとも１つの引きずりクラッチ、つまり、ドラグクラッチ２８を有している。このドラグクラッチ２８は、予め規定された最小トルクよりも大きいかまたは予め規定された最小トルクに等しいトルクしか伝達することができない。最小トルクは、伝動装置オイルポンプ２６と、力伝達装置１９の入力部材Ｅと、電気機械１６の、入力部材Ｅに連結されたロータ１６．１と、ハイドロダイナミック式の構成要素２０のポンプホイールＰとを駆動するために適していて、切換可能なクラッチ装置１を介して伝達可能なトルクよりも小さく設定されている。
【００８３】
ドラグクラッチ２８と切換可能なクラッチ装置１とは並列に切り換えられている。すなわち、パワーフローが、それぞれ切換可能なクラッチ装置１またはドラグクラッチ２８を介してしか力伝達装置１９の入力部材Ｅに形成されない。このためには、切換可能なクラッチ装置１が第１のクラッチ部材１Ｅと第２のクラッチ部材１Ａとを互いに結合するかまたは少なくとも両クラッチ部材１Ｅ，１Ａに相対回動不能に結合されたエレメントを互いに結合することによって、ドラグクラッチ２８が、切換可能なクラッチ装置１の第１のクラッチ部材１Ｅと第２のクラッチ部材１Ａとを迂回するための別個のクラッチとして機能することができる。ドラグクラッチ２８によって、力伝達装置１９の入力部材Ｅと、この入力部材Ｅに結合された伝動装置オイルポンプ２６との駆動と、特にハイドロダイナミック式の構成要素２０における発進エレメント９での増圧後、第１の原動機１３から伝動装置入力軸２１へのパワーフローとが可能となる。このためには、ドラグクラッチ２８が、少なくとも圧送装置と、場合により、第２の原動機１５のロータ１６．１とを駆動するために適しているように設計されていて、設定されている。設計は、３〜８０Ｎｍ、有利には３〜３０Ｎｍ、さらに特に有利には３〜２０Ｎｍの範囲内の伝達可能な最小トルクに対して行われ、切換可能なクラッチ装置１によって伝達可能なトルクよりも小さいトルクに制限されている。
【００８４】
少なくとも伝動装置オイルポンプ２６の駆動を保証するために十分であるように設定された伝達可能な所要の最小トルクによって、付加的なポンプと、このポンプに対応配置される、運転媒体供給・案内システムに設けられた駆動システムとを省略することができる。全体的な運転・制御媒体提供は、ただ１つの圧送装置を介して行われる。これによって、付加ポンプの節約のほかに、管路接続も最適化可能となる。
【００８５】
切換可能なクラッチ装置１とドラグクラッチ２８との操作は、有利には強制連結されて行われる。すなわち、切換可能なクラッチ装置１の切断時には、ドラグクラッチ２８が接続され、逆に、切換可能なクラッチ装置１の接続時には、ドラグクラッチ２８が切断される。有利には、このために、切換可能なクラッチ装置１の作動装置２４とドラグクラッチ２８の作動装置２９とが強制連結され、特に有利な構成では、同じエレメントによって形成される。
【００８６】
特に有利な構成では、ドラグクラッチ２８の形成が、切換可能なクラッチ装置１の構成要素と、切換可能なクラッチ装置１に含まれた作動装置２４と、切換可能なクラッチ装置１の構成要素に相対回動不能に結合されたエレメントとの使用下で行われる。このためには、切換可能なクラッチ装置１が２つの部分クラッチ４０．１，４０．２、つまり、メインクラッチとして機能する第１の部分クラッチ４０．１と、ドラグクラッチ２８を成す第２の部分クラッチ４０．２とを有している。詳細には、第１のクラッチ部材１Ｅと第２のクラッチ部材１Ａとの摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントが、メインクラッチ４０．１として機能する。
【００８７】
このためには、種々異なる構成が可能である。図２ａ〜図２ｄには、切換可能なクラッチ装置１の部分クラッチ４０．２としてのドラグクラッチ２８の配置および構成の基本的な可能性が概略的に著しく簡単に示してある。図３〜図６には、ハイブリッドシステムからの抜粋につき、図２ａ〜図２ｄに示した原理の、それぞれ可能な構成上の２つの構造が示してある。組み合わされた力伝達・発進ユニット３０の残りの構造は例示的なものである。図面には、特に有利な構成が示してある。
【００８８】
図２ａには、切換可能なクラッチ装置１の部分クラッチ４０．２としてのドラグクラッチ２８の本発明におけるアッセンブリの第１の構成が示してある。第１のクラッチ部材１Ｅと第２のクラッチ部材１Ａとが図示してある。この第１のクラッチ部材１Ｅと第２のクラッチ部材１Ａとは、それぞれ摩擦板支持体と、この摩擦板支持体に対して軸方向に移動可能にガイドされているものの相対回動不能に結合された摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントの形の摩擦板とを有している。たとえば、ここでは、第１の原動機１３に結合された第１のクラッチ部材１Ｅが、内側摩擦板を備えた内側摩擦板支持体として形成されているのに対して、第２のクラッチ部材１Ａは外側摩擦板支持体と外側摩擦板とによって形成される。第２のクラッチ部材１Ａは、同時に、切換可能なクラッチ装置１のハウジング３６の構成部材である。第２のクラッチ部材１Ａは、図示していない力伝達装置１９の入力部材Ｅに相対回動不能に結合されているかまたは入力部材Ｅを形成している。ドラグクラッチ２８は、メインクラッチの摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントの一部、特に第１のクラッチ部材１Ｅおよび第２のクラッチ部材１Ａの一部によって形成される。切換可能なクラッチ装置１、特に第１の部分クラッチ４０．１の、ピストンエレメント３の形の作動装置２４は、メインクラッチの第２のクラッチ部材１Ａに対して相対回動不能に結合されているもののもしくは第２のクラッチ部材１Ａに対して相対回動不能に結合されたエレメントに対して相対回動不能に結合されているものの軸方向には移動可能に、圧力媒体で負荷可能な圧力室３８の形成下でガイドされている。切断終端位置に運動させるためにピストンエレメント３を負荷するためには、操作力を加える操作装置が設けられている。切断終端位置の方向へのピストンエレメント３に加えられる操作力と、反対の側に位置する圧力室３８内のピストン端面に発生させられる力とから得られる合成力ＦＢｒｅｓによって、ピストンエレメント３がこの機能位置に移動させられる。ドラグクラッチ２８の操作のためには、同じく作動装置２９が設けられている。この作動装置２９はピストンエレメント３１を有している。このピストンエレメント３１は、有利にはピストンエレメント３に結合されていて、同じく第２のクラッチ部材１Ａに軸方向に移動可能にガイドされているかまたは第２のクラッチ部材１Ａに相対回動不能に結合されたエレメントに軸方向に移動可能にガイドされていて、力ＦＢｒｅｓによってドラグクラッチ２８の接続のために負荷される。作動装置２９と、メインクラッチの、第１の原動機１３の回転数で回転する第１のクラッチ部材１Ｅのエレメントによって形成されたドラグクラッチ２８の入力部材２８Ｅとは、互いに異なる回転数で回転するので、作動装置２９、特にピストンエレメント３１と、第１のクラッチ部材１Ｅの摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントとの間に摩擦対が形成される。
【００８９】
これに対して、図２ｂ〜図２ｄには、それぞれメインクラッチとして機能する部分クラッチ４０．１の摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントを使用しないドラグクラッチ２８の構成が示してある。
【００９０】
図２ｂには、第２のクラッチ部材１Ａに相対回動不能にかつ軸方向に移動可能に結合されたかまたは第２のクラッチ部材１Ａに相対回動不能に結合されたエレメントに相対回動不能にかつ軸方向に移動可能に結合された作動装置２４、特に切換可能なクラッチ装置１のピストンエレメント３と、第１のクラッチ部材１Ｅもしくは第１のクラッチ部材１Ｅに相対回動不能に結合されたエレメントとの間のドラグクラッチ２８の構成の可能性が示してある。作動装置２４、特にメインクラッチのピストンエレメント３は、同時にドラグクラッチ２８の作動装置２９として機能し、有利には同時にドラグクラッチ２８の出力部材２８Ａとして機能する。第１の部分クラッチ４０．１の操作と第２の部分クラッチ４０．２の操作との強制連結は、ここでは、ピストンエレメント３への前述した高い機能集中によって実現される。
【００９１】
図２ｃには、図２ｂの改良形態が示してある。ここでは、ドラグクラッチ２８が、メインクラッチとして機能する部分クラッチ４０．１の第２のクラッチ部材１Ａまたは第２のクラッチ部材１Ａに相対回動不能に結合されたエレメントと、第１のクラッチ部材１Ｅもしくは第１のクラッチ部材１Ｅに相対回動不能に結合されて軸方向に移動可能にガイドされたエレメントとの間に形成される。作動装置２４、特にメインクラッチのピストンエレメント３は、同時にドラグクラッチ２８の作動装置２９として機能し、有利には相対回動不能であるものの、軸方向に相対的に移動可能にメインクラッチの第２のクラッチ部材１Ａに結合されている。
【００９２】
図２ｄには、図２ｂに対する択一的な構成が示してある。この構成では、ドラグクラッチ２８が、メインクラッチの作動装置２４、特にピストンエレメント３と、メインクラッチの第２のクラッチ部材１Ａまたは第２のクラッチ部材１Ａに相対回動不能に結合されたエレメントとの間に形成されている。このためには、作動装置２４が、第１のクラッチ部材１Ｅに軸方向に移動可能にかつ相対回動不能に連結されているかまたは第１のクラッチ部材１Ｅに相対回動不能に結合されたエレメントに軸方向に移動可能にかつ相対回動不能に連結されている。作動装置２４、特にメインクラッチのピストンエレメント３は、ドラグクラッチ２８の作動装置２９として機能し、有利には同時にドラグクラッチ２８の入力部材２８Ｅとして機能する。第１の部分クラッチ４０．１の操作と第２の部分クラッチ４０．２の操作との強制連結は、ここでは、前述した高い機能集中によって実現される。
【００９３】
図３〜図６には、図２ａ〜図２ｄに示した可能形態の可能な構成上の構造が示してある。図面における同じ構成部材または同様の構成部材は同じ符号を有している。
【００９４】
図３〜図６には、第１の原動機１３の駆動軸、特にエンジン駆動軸と、伝動装置入力軸２１と、両軸の間に配置された、切換可能なクラッチ装置１と力伝達装置１９とから成る組み合わされた力伝達・駆動ユニット３０とを認めることができる。さらに、モータおよび／またはジェネレータとして運転可能な電気機械１６の形の第２の原動機１５が図示してある。図示の例では、電気機械１６のロータ１６．１が、力伝達装置１９の入力部材Ｅに相対回動不能に結合されているのに対して、すでに記載したように、第１の原動機１３は、切換可能なクラッチ装置１を介して力伝達装置１９に相対回動不能に結合可能であってもよいし、力伝達装置１９から分離されてもよい。駆動は、それぞれ単に両原動機１３，１５の一方を介して選択的に行われるかまたは両原動機１３，１５を介してパラレル式に行われる。このためには、電気機械１６が少なくともモータとして、有利にはジェネレータとしても運転可能である。電気機械１６の運転モードに応じて、種々異なる機能が得られる。モータ運転では、スタータジェネレータとしての機能または第１の原動機１３に対して付加的に出力節約の機能が付与されているのに対して、制動運転またはアクセルオフ運転では、電気機械１６は、有利にはジェネレータとして運転され、エネルギアキュムレータまたは消費網への、電気的なエネルギに変換された機械的なエネルギの供給を行うことができる。
【００９５】
力伝達装置１９は、すでに記載したように、ハイドロダイナミック式の構成要素２０と切換可能なクラッチ装置２２とを有している。ハイドロダイナミック式の構成要素２０を介して、切換可能なクラッチ装置２２の切断状態において、第１の出力分岐を実現することができるのに対して、切換可能なクラッチ装置２２の接続時には、出力伝達が、第２の、有利には機械的な出力分岐を介して実現される。切換可能なクラッチ装置２２は、有利には摩擦接続式のクラッチとして形成されている。この例では、さらに、切換可能なクラッチ装置２２とハイドロダイナミック式の構成要素２０とを介したパラレル式の出力伝達が可能となる。択一的な構成では、切換可能なクラッチ装置２２が、同期的に切換可能なクラッチとして形成可能である。
【００９６】
ハイドロダイナミック式の構成要素２０は、特に有利に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形成されている。このハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータは、回転数とトルクとを互いに予め規定可能な比に同時に変換するために働く。ハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータは、両原動機１３，１５の一方から伝動装置１８へのパワーフローにおいてポンプホイールＰとして機能する少なくとも１つの一次ホイールと、タービンホイールＴとして機能する少なくとも１つの二次ホイールと、定置にまたは相対回動可能に支承されていてよいステータ（図示せず）の形の少なくとも１つの反応部材とを有している。さらに、ハイドロダイナミック式の構成要素２０をハイドロダイナミック式のクラッチとして形成することも可能である。この例では、このハイドロダイナミック式のクラッチが、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、タービンホイールＴとして機能する少なくとも１つの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クラッチはステータを備えておらず、単に回転数変換のために働き、トルクを不変に伝達する。ポンプホイールＰと、切換可能なクラッチ装置２２の第１のクラッチ部材２２Ｅとは、力伝達装置１９の入力部材Ｅに相対回動不能に結合されているかまたは一体のユニットを形成している。第２のクラッチ部材２２ＡとタービンホイールＴとは、少なくとも間接的に、ここでは、たとえば振動を減衰するための装置Ｔ２を介して力伝達装置１９の出力部材Ａもしくは伝動装置入力軸２１に結合されている。
【００９７】
図示の構成では、個々の構成要素を、予め組み付けられたユニットの形で形成することが可能である。この構成では、電気機械１６と、力伝達装置１９と、クラッチ装置１とを、組み合わされた発進・力伝達装置３０として形成することができる。この発進・力伝達装置３０は、第１の原動機１３と伝動装置１８との間でパワーフローに組込み可能である。力伝達装置１９はその機能、特にハイドロダイナミック式の構成要素２０に基づき、湿式に運転される装置として形成されている。切換可能なクラッチ装置１の形の装置は、有利には同じく湿式に運転される装置として形成されている。すなわち、出力伝達に関与する構成要素が、少なくとも運転の間に運転流体、特にオイルによって取り囲まれている。この運転流体は運転休止時に少なくとも部分的にこれらの構成要素内に残されていてもよい。
【００９８】
力伝達装置１９の構成上の構造は、通常、この力伝達装置１９が固有のハウジングを有しておらず、ポンプホイールＰに形成されたポンプホイールシェルＰＳが釣鐘状ハウジング部材３４に相対回動不能に結合されるように行われる。この釣鐘状ハウジング部材３４は、切換可能なクラッチ装置２２を収容するための中間室３５の形成下で軸方向に延びている。実施の形態に応じて、釣鐘状ハウジング部材３４は、切換可能なクラッチ装置１が湿式クラッチとして形成されている場合、この切換可能なクラッチ装置１のハウジング３６を一緒に形成するように構成されていてよい。この例では、釣鐘状ハウジング部材３４の内部で力伝達装置１９と切換可能なクラッチ装置１との間に、個々の圧力室を分割するための中間壁が設けられさえすればよい。この中間壁は圧力室分離部材６とも呼ばれる。別の例では、釣鐘状ハウジング部材３４を別個に力伝達装置１９に対してのみ形成することが可能である。ただし、釣鐘状ハウジング部材３４は、切換可能なクラッチ装置１に対する、第２のクラッチ部材１Ａを形成するかまたは支持するハウジング３６に相対回動不能に結合されている。
【００９９】
本発明における解決手段は、特に有利には、力伝達装置１９を備えたハイブリッドシステム１２の形のパワートレーン１１の構成において二通路構造で使用可能である。これは、この二通路構造が少なくとも２つの接続部Ａ１，Ａ２を有しており、切換可能なクラッチ装置２２の操作が両接続部Ａ１，Ａ２における圧力状況を介して制御可能であるように、個々の運転モードでの運転媒体案内が行われることを意味している。第１の接続部Ａ１が、ハイドロダイナミック式の構成要素２０によって形成された作業室に接続されているのに対して、第２の接続部Ａ２は、ハイドロダイナミック式の構成要素２０の外周面と、力伝達装置１９の入力部材Ｅに結合された釣鐘状ハウジング部材３４へのポンプホイールＰの連結部との間に形成された中間室３５に接続されている。力伝達装置１９の運転モードに応じて、ハイドロダイナミック式の構成要素２０は向心的にまたは遠心的に通流される。第１の例では、運転媒体案内が、いわば第２の接続部Ａ２を介して、切換可能なクラッチ装置２２の個々のクラッチ部材２２Ａ，２２Ｅの間に切換可能なクラッチ装置２２に対する相応の切断圧を発生させて、ハイドロダイナミック式の構成要素２０の外周面に向かって、ハイドロダイナミック式の構成要素２０の充填下でかつ作業室内への流れ回路の形成下で行われる。力伝達装置１９の第２の運転モードでは、ハイドロダイナミック式の構成要素２０が遠心的に通流される。この運転モードでは、切換可能なクラッチ装置２２の作動装置に加えられる圧力が高められ、切換可能なクラッチ装置２２が接続される。両運転モードは、第１の原動機１３によって運転することができるだけでなく、第２の原動機１５によっても運転することができる。１つの改良形態（図示せず）では、力伝達装置１９が三通路構造で形成されていてもよい。この例では、切換可能なクラッチ装置２２の作動装置を、この作動装置に対応配置された、任意の圧力で負荷可能な圧力室を介して操作することができる。
【０１００】
図３に示した、図２ａに相当する構成によれば、摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメント、特に個々のクラッチ部材１Ｅ，１Ａの摩擦板の少なくとも一部が、予め規定された最小トルクを伝達するために使用される。このためには、エレメントが、メインクラッチとして機能する部分クラッチ４０．１の作動装置２４、特にピストンエレメント３の切断終端位置の方向ひいてはクラッチ装置１のメインクラッチの接続時の操作方向と逆方向に機械的に押圧される。ドラグクラッチ２８の形の第２の部分クラッチ４０．２の作動装置２９は、ピストンエレメント３１と、このピストンエレメント３１に操作力を加えるための装置３９とを有している。操作のための力は、最も簡単な例では、ばねユニット２の形の装置によって加えられる。本実施の形態では、切換可能なクラッチ装置１のハウジング３６と、ピストンエレメント３と、ばねユニット２とが、パワーフローにおいてコンバータ側に形成されている、すなわち、力伝達装置１９の入力部材Ｅに連結されて形成されている。ピストンエレメント３を切断するためのばねユニット２は、メインクラッチのピストンエレメント３を直接押圧せず、第２の部分クラッチ４０．２に対するピストンエレメント３１として機能する中間片７を押圧する。ドラグクラッチ２８の入力部材２８Ｅは、半径方向で回転軸線Ｒに向かって延長されて形成された摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメント、特にメインクラッチの第１のクラッチ部材１Ｅの摩擦板によって形成される。ドラグクラッチ２８の出力部材２８Ａは、メインクラッチの第２のクラッチ部材１Ａの少なくとも１つの摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメント、ここでは、少なくとも切換可能なクラッチ装置１の縁摩擦板８と、エレメントに相対回動不能に結合されたエレメント、特にハウジング３６とによって形成される。縁摩擦板８は、ここでは、ハウジング３６に相対回動不能に結合された壁、特にピストンエレメント３を接続のために少なくとも１つの接続部Ａ３を介して圧力媒体で負荷することができる圧力室３８と、力伝達装置１９の圧力室との間の圧力室分離部材６に支持されている。
【０１０１】
有利には皿ばねの形で形成されたばねユニット２の軸方向力によって、図示の例では、ドラグトルクが、少なくとも切換可能なクラッチ装置１の、互いに作用結合可能なクラッチ部材１Ｅ，１Ａの、互いに作用結合可能な２つの摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントに発生させられる。両エレメントによって、力伝達装置１９の入力部材Ｅひいてはハイドロダイナミック式の構成要素２０の、入力部材Ｅに連結されたポンプホイールＰと、このポンプホイールＰに直接接続された圧送装置、特に伝動装置オイルポンプ２６とへの伝達が可能となる。
【０１０２】
ピストンエレメント３１を成す中間片７は、軸方向に移動可能に作動装置２４のピストンエレメント３にガイドされている。中間片７とピストンエレメント３との間のストッパ１０は、ピストンエレメント３がばねユニット２によって移動させられ、中間片７と第１のクラッチ部材１Ｅの摩擦面支持エレメントとの間に摩擦対を形成するために中間片７によって形成された摩擦板４がピストンエレメント３に向かって押圧されないことを確保している。さらに、回動防止部材（図示せず）は、ピストンエレメント３と、中間片７と、ばねユニット２とが、力伝達装置１９の入力部材Ｅひいてはハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータ、特にポンプホイールＰの回転数で回転することを確保している。
【０１０３】
通常運転状態、すなわち、作動装置２４、特にピストンエレメント３と、切換可能なクラッチ１、特に個々の摩擦板と反対の側のピストン面との圧力負荷時には、圧力室３８内の圧力が、操作時のばねユニット２の力を上回るように形成されることが必要となる。
【０１０４】
１つの改良形態では、図２ｂによる構成につき図４に示したように、切換可能なクラッチ装置１を、奇数個の摩擦面支持エレメントまたは摩擦面形成エレメントを備えて形成することが提案されている。ここでも、ばねユニット２が装置３９として設けられている。ただし、この装置３９は、切換可能なクラッチ装置１の摩擦面支持エレメントおよび摩擦面形成エレメントと反対の側のピストン端面と、このピストン端面に設けられたかまたは形成された摩擦面４とが、第１の原動機１３の回転数、特にエンジン回転数で回転する構成部材５に向かって移動させられる切断終端位置にピストンエレメント３を引っ張るように配置されていて、形成されている。ドラグクラッチ２８は、ピストンエレメント３と、第１のクラッチ部材１Ｅに相対回動不能に結合されたエレメント、特にハブとの間に形成され、緊急運転のために必要となる摩擦モーメントを発生させる。構成部材５は入力部材２８Ｅを形成しており、作動装置２４、特にピストンエレメント３は出力部材２８Ａと同時にドラグクラッチ２８に対する作動装置２９も形成している。本例では、力伝達が、切換可能なクラッチ装置１の入力部材１Ｅの側から作動装置２４の使用下で力伝達装置１９の入力部材Ｅに向かって行われる。
【０１０５】
圧力室３８が低い圧力で負荷されると、ピストンエレメント３が切断終端位置から中間位置に運動させられる。この中間位置では、摩擦なしの運転が可能となる。圧力がより高くなると、ピストンエレメント３が接続終端位置に移動させられることによって、部分クラッチ４０．１が接続される。
【０１０６】
これに対して、図５には、図２ｃに示した構成に相当する、図４に示した構成の１つの改良形態が示してある。しかし、この実施の形態では、本来のドラグクラッチ２８の摩擦対がピストン裏面に形成されず、第１のクラッチ部材１Ｅに相対回動不能に結合されたエレメント、特にエンジン側に相対回動不能に結合された、２つの摩擦フェーシング４を備えた摩擦板と、第２のクラッチ部材１Ａに相対回動不能に結合されたエレメント、特にハウジング３６または圧力室分離部材６とによって形成される。ここでも、ドラグクラッチ２８は作動装置２４と力伝達装置１９との間に形成される。この例では、ピストンエレメント３が、第２のクラッチ部材１Ａに相対回動不能に結合されてよく、この第２のクラッチ部材１Ａに軸方向に移動可能にガイドされてよい。内周面の領域でのガイドは、第１のクラッチ部材１Ｅに連結されたエレメントで相対回動不能な結合なしに軸方向に移動可能に行われる。ピストンエレメント３は作動装置２４，２９を形成している。ドラグクラッチ２８の入力部材２８Ｅは、クラッチ部材１Ｅに相対回動不能に結合されたエレメント、特にハブと、このハブに相対回動不能に結合された摩擦面形成板との形の構成部材５によって形成される。出力部材２８Ａは、ハウジング３６、特に圧力室分離部材６を形成する壁によって形成される。
【０１０７】
ピストンエレメント３が、切換可能なクラッチ装置１の出力部材１Ａに相対回動不能に結合されていて、特に外側摩擦板支持体にガイドされている構成が図５に示してあるのに対して、図６には、力伝達装置１９の入力部材Ｅを形成する壁、特に圧力室分離部材６と、切換可能なクラッチ装置１の第１のクラッチ部材１Ｅとの間に摩擦接続が形成される改良形態が示してある。ここでは、ピストンエレメント３の形の作動装置２４が、主として、摩擦接続を得るために、ドラグクラッチ２８の作動装置２９および入力部材２８Ｅとして使用される。たとえばクラッチ装置１が奇数個の摩擦フェーシングを備えて形成されており、ピストンエレメント３が、原動機側の構成エレメント、特に内燃機関１４に相対回動不能に連結されたエレメント５に相対回動不能に結合されており、摩擦板も、有利にはピストンエレメント３に直接形成されている。装置３９を成すばねユニット２は、ピストンエレメント３を切断終端位置に押圧する。この切断終端位置では、個々の摩擦板と反対の側のピストン裏面に取り付けられた摩擦フェーシング４が、コンバータ回転数で回転する構成部材、特にハウジング壁もしくは圧力室分離部材６を摩擦する。したがって、緊急運転のために必要となる摩擦モーメントが発生させられる。ピストン室３８ひいてはピストンエレメント３が低い圧力で負荷されると、摩擦対が解消され、これによって、摩擦なしの運転が可能となる。圧力がより高くなると、エンジン側のクラッチ１が接続される。
【０１０８】
全ての構成において、本発明における解決手段は、緊急運転のために必要となる伝達可能な少ない最小トルクを実現するために、切換可能なクラッチ装置１が接続されておらず、位置「切断」に位置していることによって特徴付けられている。しかし、この位置では、切換可能なクラッチ装置１の構成部材、特に個々のクラッチ部材１Ｅ，１Ａの、互いに作用結合可能な個々の摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントと、クラッチ部材１Ｅ，１Ａに相対回動不能に結合されたエレメントと、作動装置２４との使用下で形成される別の部分クラッチ４０．２が作動させられる。いわゆる「ドラグクラッチ２８」の形の別の第２のクラッチ装置を形成するための手間を最小限に保つことができる。一般的には、この機能を実現するために働く幾つかの付加エレメントしか必要とならない。
【０１０９】
さらに、全ての図面では、冷却オイル流を提供するための特に有利な構成が設けられている。切換可能なクラッチ装置１の作動装置２４の、圧力媒体で負荷可能な圧力室３８と、切換可能なクラッチ装置１の内室３３に相当するクラッチ周辺との間には、流れ技術的な接続部３７が設けられている。この接続部３７の通流横断面は、作動装置２４の圧着力の量に関連して制御可能である。自動的な制御を保証するために、有利な実施の形態では、圧力室３８と内室３３との間に作動装置２４、特にピストンエレメント３を介して接続部が設けられている。この接続部は、結合したいクラッチ部材に対して有効なピストン面３２の領域に開口し、したがって、通流横断面が、メインクラッチの接続の方向ひいては作動装置２４の接続終端位置の方向への操作力の増加につれて重畳によって自動的に減少させられる。このような構成は、たとえば図３および図６に示してある。
【符号の説明】
【０１１０】
１ 切換可能なクラッチ装置、特に湿式クラッチ
１Ｅ 第１のクラッチ部材
１Ａ 第２のクラッチ部材
２ ばねユニット
３ ピストンエレメント
４ 摩擦板
５ 構成部材
６ 圧力室分離部材
７ 中間片
８ 縁摩擦板
９ 発進エレメント
１０ ストッパ
１１ パワートレーン
１２ ハイブリッドシステム
１３ 第１の原動機
１４ 内燃機関
１５ 第２の原動機
１６ 電気機械
１６．１ 電気機械のロータ
１７ 伝達ユニット
１８ 伝動装置
１９ 力伝達装置
２０ ハイドロダイナミック式の構成要素
２１ 伝動装置入力軸
２２ 切換可能なクラッチ装置
２２Ａ 第２のクラッチ部材
２２Ｅ 第１のクラッチ部材
２４ 作動装置
２５ 運転媒体供給および／または案内システム
２６ 圧送装置、特に伝動装置オイルポンプ
２７ 最小トルクを伝達するための手段
２８ ドラグクラッチ
２８Ｅ ドラグクラッチの入力部材
２８Ａ ドラグクラッチの出力部材
２９ 作動装置
３０ 組み合わされた力伝達・発進ユニット
３１ ピストンエレメント
３２ 有効なピストン面
３３ 内室
３４ 釣鐘状ハウジング部材
３５ 内室
３６ ハウジング
３７ 流れ技術的な接続部
３８ 圧力室
３９ クラッチ装置を切断するための操作力を発生させるための装置
４０．１ 部分クラッチ
４０．２ 部分クラッチ
Ｅ 入力部材
Ａ 出力部材
Ｒ 回転軸線
Ｐ ポンプホイール
Ｔ タービンホイール
Ｌ ステータ
Ａ１ 接続部
Ａ２ 接続部
Ａ３ 接続部
Ｔ１ 振動を減衰するための装置
Ｔ２ 振動を減衰するための装置
ＦＢｒｅｓ 合成力
ＰＳ ポンプホイールシェル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）、特に摩擦接続式の湿式クラッチであって、圧力媒体で操作可能な作動装置（２４）が設けられている形式のものにおいて、切換可能なクラッチ装置（１）が、２つの部分クラッチ（４０．１，４０．２）、つまり、メインクラッチを成す第１の部分クラッチ（４０．１）と、ドラグクラッチ（２８）を成す第２の部分クラッチ（４０．２）とから成っており、両部分クラッチ（４０．１，４０．２）が、それぞれ作動装置（２４）の終端位置、つまり、前記メインクラッチの切断状態によって特徴付けられた第１の切断終端位置と、前記メインクラッチの接続状態によって特徴付けられた第２の接続終端位置とにおいて摩擦モーメントを発生させるために適しているように配置されていて、形成されていることを特徴とする、切換可能なクラッチ装置。
【請求項２】
両部分クラッチ（４０．１，４０．２）が、並列に切換可能である、請求項１記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項３】
作動装置（２４）の前記切断終端位置において操作可能な部分クラッチ（４０．２）が、該部分クラッチ（４０．２）によって、作動装置（２４）の前記接続終端位置における操作された部分クラッチ（４０．１）よりも少ないトルクを伝達することができるように形成されていて、設計されている、請求項１または２記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項４】
前記切断終端位置において操作される部分クラッチ（４０．２）の伝達可能な前記トルクが、３Ｎｍ〜８０Ｎｍの範囲内、有利には３Ｎｍ〜２０Ｎｍ、特に有利には１０Ｎｍに設定されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項５】
作動装置（２４）が、少なくとも１つのピストンエレメント（３）を有しており、該ピストンエレメント（３）が、機械的なプリロード力、特にばね力によって前記切断終端位置に移動可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項６】
作動装置（２４）が、少なくとも１つのピストンエレメント（３）を有しており、該ピストンエレメント（３）が、圧力媒体、特に流体での圧力負荷によって前記接続終端位置に移動可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項７】
ピストンエレメント（３）の前記圧力負荷によって、該ピストンエレメント（３）に発生させられる押圧力が調整可能であり、該押圧力が、両部分クラッチ（４０．１，４０．２）の切断によって特徴付けられた、作動装置（２４）の両終端位置の間の中間位置において機械的なプリロード力、特にばね力によって平衡状態にあるように、部分クラッチ（４０．１，４０．２）が設計されていて、配置されている、請求項５または６記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項８】
第１の部分クラッチ（４０．１）が、摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントを有する、一方の原動機（１３）に連結可能な第１のクラッチ部材（１Ｅ）と、摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントを有する、被駆動装置に連結可能な第２のクラッチ部材（１Ａ）とを有しており、両クラッチ部材（１Ｅ，１Ａ）が、作動装置（２４）を介して互いに少なくとも間接的に作用結合可能であり、該作動装置（２４）が、少なくとも１つのピストンエレメント（３）を有しており、該ピストンエレメント（３）が、前記圧力媒体で負荷可能な圧力室（３８）の形成のもと少なくとも間接的に両クラッチ部材（１Ｅ，１Ａ）の一方に相対回動不能に結合されていて、軸方向に移動可能にガイドされており、ピストンエレメント（３）に、圧力室（３８）内に発生可能な前記押圧力と逆方向に向けられた機械的な操作力を発生させるための装置（３９）が対応配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項９】
機械的な操作力を発生させるための装置（３９）が、プリロードエレメントを有しており、該プリロードエレメントが、配置と、発生させたい力方向とに関連して以下のエレメント：すなわち、
−引張ばね装置
−圧縮ばね装置
−皿ばね装置：
の１つとして形成されていて、作動装置（２４）と、切換可能なクラッチ装置（１）の両クラッチ部材（１Ｅ，１Ａ）の一方との間に配置されているかまたは作動装置（２４）と、両クラッチ部材（１Ｅ，１Ａ）に相対回動不能に結合されたエレメントとの間に配置されている、請求項８記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項１０】
第２の部分クラッチ（４０．２）が、別の作動装置（２９）を有しており、該作動装置（２９）が、第１の部分クラッチ（４０．１）の作動装置（２４）に操作に関して強制連結されている、請求項８または９記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項１１】
第２の部分クラッチ（４０．２）の作動装置（２９）が、第１の部分クラッチ（４０．１）の作動装置（２４）によって形成されるようになっている、請求項８または９記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項１２】
第２の部分クラッチ（４０．２）が、少なくとも部分的に第１の部分クラッチ（４０．１）の前記摩擦面支持エレメントおよび／または前記摩擦面形成エレメントによって形成されるようになっている、請求項８から１１までのいずれか１項記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項１３】
第２の部分クラッチ（４０．２）が、第１のクラッチ部材（１Ｅ）または第２のクラッチ部材（１Ａ）に相対回動不能に結合されたエレメント（５，６）または一方のクラッチ部材（１Ｅ，１Ａ）に相対回動不能に連結されたエレメントに相対回動不能に結合されたエレメント（５，６）と、それぞれ他方のクラッチ部材（１Ａ，１Ｅ）または該クラッチ部材（１Ａ，１Ｅ）に相対回動不能に結合されたエレメント（６，５）とによって形成されるようになっている、請求項８から１１までのいずれか１項記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項１４】
作動装置（２４）が、第１のクラッチ部材（１Ｅ）または第２のクラッチ部材（１Ａ）に相対回動不能に結合されているかまたは両クラッチ部材（１Ｅ，１Ａ）に相対回動不能に結合されたエレメント（５，６）に相対回動不能に結合されており、第２の部分クラッチ（４０．２）が、作動装置（２４）と、それぞれ他方のクラッチ部材（１Ａ，１Ｅ）または該クラッチ部材（１Ａ，１Ｅ）に相対回動不能に結合されたエレメント（６，５）との間に形成されている、請求項８から１１までのいずれか１項記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項１５】
前記圧力媒体で負荷可能な圧力室（３８）が、切換可能なクラッチ装置（１）の、クラッチ周辺を成しかつハウジング（３６）によって取り囲まれた内室（３３）に流れ技術的に接続されており、圧力室（３８）内の圧力の増加につれて、流れ技術的な接続部（３７）を介して発生させられる冷媒流が減少するように、該冷媒流を制御するための手段が設けられている、請求項８から１４までのいずれか１項記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項１６】
圧力室（３８）と前記クラッチ周辺との間の流れ技術的な接続部（３７）に、制御可能な弁装置が設けられている、請求項１５記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項１７】
圧力室（３８）と前記クラッチ周辺との間の接続部（３７）が、ピストンエレメント（３）に配置された少なくとも１つの接続孔を有しており、該接続孔が、クラッチ周辺側で、クラッチ部材（１Ｅ，１Ａ）に対するピストンエレメント（３）の有効な圧着面（３２）の領域に開口している、請求項１５記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項１８】
車両のハイブリッドシステム（１２）に用いられるパワートレーン（１１）であって、少なくとも１つの第１の原動機（１３）と第２の原動機（１５）とが設けられており、両原動機（１３，１５）が、別個にまたは一緒に力伝達装置（１９）を介して伝達ユニット（１７）、特に伝動装置（１８）に接続可能であり、さらに、第１の原動機（１３）と力伝達装置（１９）との間に配置された、第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）が設けられている形式のものにおいて、切換可能なクラッチ装置（１）の分離された切断時に、第１の原動機（１３）から力伝達装置（１９）の入力部材（Ｅ）への、トルクを伝達する作用結合部が形成可能であることを特徴とする、車両のハイブリッドシステムに用いられるパワートレーン。
【請求項１９】
伝動装置（１８）および／または力伝達装置（１９）および／または切換可能なクラッチ装置（１）に運転媒体供給および／または案内システム（２５）が対応配置されており、該運転媒体供給および／または案内システム（２５）が、力伝達装置（１９）の入力部材（Ｅ）に機械的に連結された少なくとも１つの圧送装置、特に伝動装置オイルポンプ（２６）を備えている、請求項１８記載のパワートレーン。
【請求項２０】
切換可能なクラッチ装置（１）の分離された切断時に、伝動装置（１８）への、前記トルクを伝達する作用結合部が形成可能である、請求項１８または１９記載のパワートレーン。
【請求項２１】
第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）の分離時に伝達可能な前記トルクが制限されている、請求項１８から２０までのいずれか１項記載のパワートレーン。
【請求項２２】
第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）の切断時の伝達可能な前記トルクが、３Ｎｍ〜８０Ｎｍの範囲内、有利には２０Ｎｍ、全く特に有利には１０Ｎｍに設定されている、請求項２１記載のパワートレーン。
【請求項２３】
第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）が、圧力媒体操作可能な湿式クラッチとして形成されている、請求項１８から２２までのいずれか１項記載のパワートレーン。
【請求項２４】
第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）が、分離された切断状態において、少ない圧力と少ない体積流とで負荷可能である、請求項１８から２３までのいずれか１項記載のパワートレーン。
【請求項２５】
第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）が、少なくとも分離された前記切断状態において、冷媒流によって冷却可能である、請求項１８から２４までのいずれか１項記載のパワートレーン。
【請求項２６】
切換可能なクラッチ装置（１）に対して並列に切換可能なドラグクラッチ（２８）を有する、予め規定された最小トルクを伝達するための手段（２７）が設けられている、請求項１８から２５までのいずれか１項記載のパワートレーン。
【請求項２７】
ドラグクラッチ（２８）が、別個のクラッチによって形成されるようになっている、請求項２６記載のパワートレーン。
【請求項２８】
第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための請求項１から１７までのいずれか１項記載の切換可能なクラッチ装置（１）が形成されている、請求項２６記載のパワートレーン。
【請求項２９】
力伝達装置（１９）の、第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）に結合された入力部材（Ｅ）が、少なくとも力伝達装置（１９）を取り囲む釣鐘状ハウジング部材（３４）と、該釣鐘状ハウジング部材（３４）によって形成されたかまたは該釣鐘状ハウジング部材（３４）に相対回動不能に連結された、切換可能なクラッチ装置（１）と力伝達装置（１９）との圧力室を仕切るために切換可能なクラッチ装置（１）と力伝達装置（１９）との間に設けられた壁（６）によって形成されるようになっている、請求項１８から２８までのいずれか１項記載のパワートレーン。
【請求項３０】
力伝達装置（１９）が、ハイドロダイナミック式の構成要素（２０）と、該ハイドロダイナミック式の構成要素（２０）を介するパワーフローを少なくとも部分的に迂回するための装置（２２）とを有しており、ハイドロダイナミック式の構成要素（２０）と装置（２２）とが、力伝達装置（１９）の入力部材（Ｅ）と出力部材（Ａ）との間に配置されている、請求項１８から２９までのいずれか１項記載のパワートレーン。
【請求項３１】
ハイドロダイナミック式の構成要素（２０）が、ハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータまたはハイドロダイナミック式のクラッチとして形成されている、請求項３０記載のパワートレーン。
【請求項３２】
力伝達装置（１９）が、二通路ユニットとして形成されている、請求項１８から３１までのいずれか１項記載のパワートレーン。
【請求項３３】
力伝達装置（１９）が、三通路ユニットとして形成されている、請求項１８から３１までのいずれか１項記載のパワートレーン。
【請求項３４】
第１の原動機（１３）が、内燃機関（１４）によって形成されるようになっており、第２の原動機（１５）が、モータおよびジェネレータとして運転可能な電気機械（１６）によって形成されるようになっている、請求項１８から３３までのいずれか１項記載のパワートレーン。
【請求項３５】
車両において、請求項１８から３４までのいずれか１項記載のパワートレーンが設けられていることを特徴とする、車両。
【請求項３６】
ハイブリッドシステム（１２）に用いられる請求項１８から３４までのいずれか１項記載のパワートレーン（１１）を運転するための方法において、運転モード「緊急運転」において、第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）の作動装置（２４）が、操作力を発生させるための装置（３９）によって切断終端位置に移動させられており、第１の原動機（１３）を運転し、予め規定された最小トルクを、第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）の第２の部分クラッチ（４０．２）を介して圧送装置（２６）に伝達することを特徴とする、ハイブリッドシステムに用いられるパワートレーンを運転するための方法。
【請求項３７】
前記運転モード「緊急運転」において、パワーフローを力伝達装置（１９）でハイドロダイナミック式の構成要素（２０）を介して形成する、請求項３６記載の方法。
【請求項３８】
運転モード「電気走行」において、第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）の圧力室（３８）を、作動装置（２４）を両部分クラッチ（４０．１，４０．２）の切断下の中間位置に運動させる圧力で負荷する、請求項３５または３６記載の方法。
【請求項１】
第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）、特に摩擦接続式の湿式クラッチであって、圧力媒体で操作可能な作動装置（２４）が設けられている形式のものにおいて、切換可能なクラッチ装置（１）が、２つの部分クラッチ（４０．１，４０．２）、つまり、メインクラッチを成す第１の部分クラッチ（４０．１）と、ドラグクラッチ（２８）を成す第２の部分クラッチ（４０．２）とから成っており、両部分クラッチ（４０．１，４０．２）が、それぞれ作動装置（２４）の終端位置、つまり、前記メインクラッチの切断状態によって特徴付けられた第１の切断終端位置と、前記メインクラッチの接続状態によって特徴付けられた第２の接続終端位置とにおいて摩擦モーメントを発生させるために適しているように配置されていて、形成されていることを特徴とする、切換可能なクラッチ装置。
【請求項２】
両部分クラッチ（４０．１，４０．２）が、並列に切換可能である、請求項１記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項３】
作動装置（２４）の前記切断終端位置において操作可能な部分クラッチ（４０．２）が、該部分クラッチ（４０．２）によって、作動装置（２４）の前記接続終端位置における操作された部分クラッチ（４０．１）よりも少ないトルクを伝達することができるように形成されていて、設計されている、請求項１または２記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項４】
前記切断終端位置において操作される部分クラッチ（４０．２）の伝達可能な前記トルクが、３Ｎｍ〜８０Ｎｍの範囲内、有利には３Ｎｍ〜２０Ｎｍ、特に有利には１０Ｎｍに設定されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項５】
作動装置（２４）が、少なくとも１つのピストンエレメント（３）を有しており、該ピストンエレメント（３）が、機械的なプリロード力、特にばね力によって前記切断終端位置に移動可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項６】
作動装置（２４）が、少なくとも１つのピストンエレメント（３）を有しており、該ピストンエレメント（３）が、圧力媒体、特に流体での圧力負荷によって前記接続終端位置に移動可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項７】
ピストンエレメント（３）の前記圧力負荷によって、該ピストンエレメント（３）に発生させられる押圧力が調整可能であり、該押圧力が、両部分クラッチ（４０．１，４０．２）の切断によって特徴付けられた、作動装置（２４）の両終端位置の間の中間位置において機械的なプリロード力、特にばね力によって平衡状態にあるように、部分クラッチ（４０．１，４０．２）が設計されていて、配置されている、請求項５または６記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項８】
第１の部分クラッチ（４０．１）が、摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントを有する、一方の原動機（１３）に連結可能な第１のクラッチ部材（１Ｅ）と、摩擦面支持エレメントおよび／または摩擦面形成エレメントを有する、被駆動装置に連結可能な第２のクラッチ部材（１Ａ）とを有しており、両クラッチ部材（１Ｅ，１Ａ）が、作動装置（２４）を介して互いに少なくとも間接的に作用結合可能であり、該作動装置（２４）が、少なくとも１つのピストンエレメント（３）を有しており、該ピストンエレメント（３）が、前記圧力媒体で負荷可能な圧力室（３８）の形成のもと少なくとも間接的に両クラッチ部材（１Ｅ，１Ａ）の一方に相対回動不能に結合されていて、軸方向に移動可能にガイドされており、ピストンエレメント（３）に、圧力室（３８）内に発生可能な前記押圧力と逆方向に向けられた機械的な操作力を発生させるための装置（３９）が対応配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項９】
機械的な操作力を発生させるための装置（３９）が、プリロードエレメントを有しており、該プリロードエレメントが、配置と、発生させたい力方向とに関連して以下のエレメント：すなわち、
−引張ばね装置
−圧縮ばね装置
−皿ばね装置：
の１つとして形成されていて、作動装置（２４）と、切換可能なクラッチ装置（１）の両クラッチ部材（１Ｅ，１Ａ）の一方との間に配置されているかまたは作動装置（２４）と、両クラッチ部材（１Ｅ，１Ａ）に相対回動不能に結合されたエレメントとの間に配置されている、請求項８記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項１０】
第２の部分クラッチ（４０．２）が、別の作動装置（２９）を有しており、該作動装置（２９）が、第１の部分クラッチ（４０．１）の作動装置（２４）に操作に関して強制連結されている、請求項８または９記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項１１】
第２の部分クラッチ（４０．２）の作動装置（２９）が、第１の部分クラッチ（４０．１）の作動装置（２４）によって形成されるようになっている、請求項８または９記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項１２】
第２の部分クラッチ（４０．２）が、少なくとも部分的に第１の部分クラッチ（４０．１）の前記摩擦面支持エレメントおよび／または前記摩擦面形成エレメントによって形成されるようになっている、請求項８から１１までのいずれか１項記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項１３】
第２の部分クラッチ（４０．２）が、第１のクラッチ部材（１Ｅ）または第２のクラッチ部材（１Ａ）に相対回動不能に結合されたエレメント（５，６）または一方のクラッチ部材（１Ｅ，１Ａ）に相対回動不能に連結されたエレメントに相対回動不能に結合されたエレメント（５，６）と、それぞれ他方のクラッチ部材（１Ａ，１Ｅ）または該クラッチ部材（１Ａ，１Ｅ）に相対回動不能に結合されたエレメント（６，５）とによって形成されるようになっている、請求項８から１１までのいずれか１項記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項１４】
作動装置（２４）が、第１のクラッチ部材（１Ｅ）または第２のクラッチ部材（１Ａ）に相対回動不能に結合されているかまたは両クラッチ部材（１Ｅ，１Ａ）に相対回動不能に結合されたエレメント（５，６）に相対回動不能に結合されており、第２の部分クラッチ（４０．２）が、作動装置（２４）と、それぞれ他方のクラッチ部材（１Ａ，１Ｅ）または該クラッチ部材（１Ａ，１Ｅ）に相対回動不能に結合されたエレメント（６，５）との間に形成されている、請求項８から１１までのいずれか１項記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項１５】
前記圧力媒体で負荷可能な圧力室（３８）が、切換可能なクラッチ装置（１）の、クラッチ周辺を成しかつハウジング（３６）によって取り囲まれた内室（３３）に流れ技術的に接続されており、圧力室（３８）内の圧力の増加につれて、流れ技術的な接続部（３７）を介して発生させられる冷媒流が減少するように、該冷媒流を制御するための手段が設けられている、請求項８から１４までのいずれか１項記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項１６】
圧力室（３８）と前記クラッチ周辺との間の流れ技術的な接続部（３７）に、制御可能な弁装置が設けられている、請求項１５記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項１７】
圧力室（３８）と前記クラッチ周辺との間の接続部（３７）が、ピストンエレメント（３）に配置された少なくとも１つの接続孔を有しており、該接続孔が、クラッチ周辺側で、クラッチ部材（１Ｅ，１Ａ）に対するピストンエレメント（３）の有効な圧着面（３２）の領域に開口している、請求項１５記載の切換可能なクラッチ装置。
【請求項１８】
車両のハイブリッドシステム（１２）に用いられるパワートレーン（１１）であって、少なくとも１つの第１の原動機（１３）と第２の原動機（１５）とが設けられており、両原動機（１３，１５）が、別個にまたは一緒に力伝達装置（１９）を介して伝達ユニット（１７）、特に伝動装置（１８）に接続可能であり、さらに、第１の原動機（１３）と力伝達装置（１９）との間に配置された、第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）が設けられている形式のものにおいて、切換可能なクラッチ装置（１）の分離された切断時に、第１の原動機（１３）から力伝達装置（１９）の入力部材（Ｅ）への、トルクを伝達する作用結合部が形成可能であることを特徴とする、車両のハイブリッドシステムに用いられるパワートレーン。
【請求項１９】
伝動装置（１８）および／または力伝達装置（１９）および／または切換可能なクラッチ装置（１）に運転媒体供給および／または案内システム（２５）が対応配置されており、該運転媒体供給および／または案内システム（２５）が、力伝達装置（１９）の入力部材（Ｅ）に機械的に連結された少なくとも１つの圧送装置、特に伝動装置オイルポンプ（２６）を備えている、請求項１８記載のパワートレーン。
【請求項２０】
切換可能なクラッチ装置（１）の分離された切断時に、伝動装置（１８）への、前記トルクを伝達する作用結合部が形成可能である、請求項１８または１９記載のパワートレーン。
【請求項２１】
第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）の分離時に伝達可能な前記トルクが制限されている、請求項１８から２０までのいずれか１項記載のパワートレーン。
【請求項２２】
第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）の切断時の伝達可能な前記トルクが、３Ｎｍ〜８０Ｎｍの範囲内、有利には２０Ｎｍ、全く特に有利には１０Ｎｍに設定されている、請求項２１記載のパワートレーン。
【請求項２３】
第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）が、圧力媒体操作可能な湿式クラッチとして形成されている、請求項１８から２２までのいずれか１項記載のパワートレーン。
【請求項２４】
第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）が、分離された切断状態において、少ない圧力と少ない体積流とで負荷可能である、請求項１８から２３までのいずれか１項記載のパワートレーン。
【請求項２５】
第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）が、少なくとも分離された前記切断状態において、冷媒流によって冷却可能である、請求項１８から２４までのいずれか１項記載のパワートレーン。
【請求項２６】
切換可能なクラッチ装置（１）に対して並列に切換可能なドラグクラッチ（２８）を有する、予め規定された最小トルクを伝達するための手段（２７）が設けられている、請求項１８から２５までのいずれか１項記載のパワートレーン。
【請求項２７】
ドラグクラッチ（２８）が、別個のクラッチによって形成されるようになっている、請求項２６記載のパワートレーン。
【請求項２８】
第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための請求項１から１７までのいずれか１項記載の切換可能なクラッチ装置（１）が形成されている、請求項２６記載のパワートレーン。
【請求項２９】
力伝達装置（１９）の、第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）に結合された入力部材（Ｅ）が、少なくとも力伝達装置（１９）を取り囲む釣鐘状ハウジング部材（３４）と、該釣鐘状ハウジング部材（３４）によって形成されたかまたは該釣鐘状ハウジング部材（３４）に相対回動不能に連結された、切換可能なクラッチ装置（１）と力伝達装置（１９）との圧力室を仕切るために切換可能なクラッチ装置（１）と力伝達装置（１９）との間に設けられた壁（６）によって形成されるようになっている、請求項１８から２８までのいずれか１項記載のパワートレーン。
【請求項３０】
力伝達装置（１９）が、ハイドロダイナミック式の構成要素（２０）と、該ハイドロダイナミック式の構成要素（２０）を介するパワーフローを少なくとも部分的に迂回するための装置（２２）とを有しており、ハイドロダイナミック式の構成要素（２０）と装置（２２）とが、力伝達装置（１９）の入力部材（Ｅ）と出力部材（Ａ）との間に配置されている、請求項１８から２９までのいずれか１項記載のパワートレーン。
【請求項３１】
ハイドロダイナミック式の構成要素（２０）が、ハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータまたはハイドロダイナミック式のクラッチとして形成されている、請求項３０記載のパワートレーン。
【請求項３２】
力伝達装置（１９）が、二通路ユニットとして形成されている、請求項１８から３１までのいずれか１項記載のパワートレーン。
【請求項３３】
力伝達装置（１９）が、三通路ユニットとして形成されている、請求項１８から３１までのいずれか１項記載のパワートレーン。
【請求項３４】
第１の原動機（１３）が、内燃機関（１４）によって形成されるようになっており、第２の原動機（１５）が、モータおよびジェネレータとして運転可能な電気機械（１６）によって形成されるようになっている、請求項１８から３３までのいずれか１項記載のパワートレーン。
【請求項３５】
車両において、請求項１８から３４までのいずれか１項記載のパワートレーンが設けられていることを特徴とする、車両。
【請求項３６】
ハイブリッドシステム（１２）に用いられる請求項１８から３４までのいずれか１項記載のパワートレーン（１１）を運転するための方法において、運転モード「緊急運転」において、第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）の作動装置（２４）が、操作力を発生させるための装置（３９）によって切断終端位置に移動させられており、第１の原動機（１３）を運転し、予め規定された最小トルクを、第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）の第２の部分クラッチ（４０．２）を介して圧送装置（２６）に伝達することを特徴とする、ハイブリッドシステムに用いられるパワートレーンを運転するための方法。
【請求項３７】
前記運転モード「緊急運転」において、パワーフローを力伝達装置（１９）でハイドロダイナミック式の構成要素（２０）を介して形成する、請求項３６記載の方法。
【請求項３８】
運転モード「電気走行」において、第１の原動機（１３）をパワートレーン（１１）から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置（１）の圧力室（３８）を、作動装置（２４）を両部分クラッチ（４０．１，４０．２）の切断下の中間位置に運動させる圧力で負荷する、請求項３５または３６記載の方法。
【図１】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図２ｄ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図２ｄ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２０１１−５２４４９９（Ｐ２０１１−５２４４９９Ａ）
【公表日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１３８６０（Ｐ２０１１−５１３８６０）
【出願日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＤＥ２００９／０００７３２
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１５２７９３
【国際公開日】平成２１年１２月２３日（２００９．１２．２３）
【出願人】（５１００６８０３５）シェフラー テクノロジーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト (69)
【氏名又は名称原語表記】Ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ
【住所又は居所原語表記】Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓｔｒａｓｓｅ １−３， Ｄ−９１０７４ Ｈｅｒｚｏｇｅｎａｕｒａｃｈ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＤＥ２００９／０００７３２
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１５２７９３
【国際公開日】平成２１年１２月２３日（２００９．１２．２３）
【出願人】（５１００６８０３５）シェフラー テクノロジーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト (69)
【氏名又は名称原語表記】Ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ
【住所又は居所原語表記】Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓｔｒａｓｓｅ １−３， Ｄ−９１０７４ Ｈｅｒｚｏｇｅｎａｕｒａｃｈ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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