專利名稱：混合動力傳動系的制作方法
混合動力傳動系本發(fā)明涉及裝備有機(jī)械式全輪驅(qū)動的機(jī)動車輛的混合動力傳動系，該混合動力傳動系具有一個內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)能夠經(jīng)由一個變速器驅(qū)動連接至兩個車橋；并且該混合動力傳動系具有一個橫向安裝的電動機(jī)器安排。本發(fā)明的目的是改進(jìn)根據(jù)權(quán)利要求I的前序部分所述的混合動力傳動系，特別是相關(guān)于高動態(tài)行駛方式(Fahrweise)。這個目的是在裝備有機(jī)械式全輪驅(qū)動的機(jī)動車輛的混合動力傳動系中實(shí)現(xiàn)的，該混合動力傳動系具有一個內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)能夠經(jīng)由一個變速器驅(qū)動連接至兩個車橋、并且具有一個橫向安裝的電動機(jī)器安排，其中該電動機(jī)器安排被大致居中地安排在車輛的橫向方向上。術(shù)語橫向和橫向方向涉及具有混合動力傳動系的機(jī)動車輛。電動機(jī)器安排可以被單獨(dú)地或者與內(nèi)燃發(fā)動機(jī)一起被指定給機(jī)動車輛的前橋或后橋。就為了將機(jī)動 車輛實(shí)施為右手轉(zhuǎn)向或左手轉(zhuǎn)向車輛的制造而言，大致居中安排的電動機(jī)器安排相當(dāng)大地減小了費(fèi)用。該混合動力傳動系的一個優(yōu)選示例性實(shí)施方案的特征在于一個傘齒輪傳動器的一個冠齒輪被附接到電動機(jī)器安排的一個轉(zhuǎn)子。該電動機(jī)器安排的轉(zhuǎn)子可以經(jīng)由傘齒輪傳動器聯(lián)接至內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。可替代的是，為了將電動機(jī)器安排聯(lián)接到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的目的，傘齒輪傳動器的這個冠齒輪被附接到安排在電動機(jī)器安排下游的一個變速器。當(dāng)使用了一個安排在電動機(jī)器安排下游的正齒輪傳動器(Stirnradtrieb)時，為了將該電動機(jī)器安排聯(lián)接到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，傘齒輪傳動器的冠齒輪還能夠通過正齒輪傳動器的一個正齒輪而附接到一個副軸上。這僅要求在構(gòu)形上進(jìn)行微小的改動就可以允許將該電動機(jī)器安排聯(lián)接到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。該混合動力傳動系的另一優(yōu)選不例性實(shí)施方案的特征在于一個差速器被指定給該電動機(jī)器安排，該差速器優(yōu)選被部分地鎖定或者可以通過受控的形式被鎖定。其結(jié)果是，在高動態(tài)行駛方式的情況下，還能確保的是電動機(jī)器安排的動力能夠通過最優(yōu)方式被利用。該混合動力傳動系的另一優(yōu)選不例性實(shí)施方案的特征在于，該電動機(jī)器安排包括一個內(nèi)轉(zhuǎn)子電動機(jī)器，該內(nèi)轉(zhuǎn)子電動機(jī)器具有一個轉(zhuǎn)子和一個定子，該定子被分成兩個部分并且包括兩個定子半部，這兩個定子半部在橫向方向上彼此間隔開。根據(jù)一個示例性實(shí)施方案，該電動機(jī)器安排精確地包括一個內(nèi)轉(zhuǎn)子電動機(jī)器。這兩個定子半部優(yōu)選在運(yùn)行過程中被相等地供以能量。該混合動力傳動系的另一優(yōu)選示例性實(shí)施方案的特征在于，在這兩個定子半部之間安排了一個用于輸出和/或分配轉(zhuǎn)矩的裝置，該裝置包括例如一個傘齒輪傳動器的一個冠齒輪和/或一個差速器。用于輸出或分配轉(zhuǎn)矩的這種裝置優(yōu)選被居中安排在車輛的橫向方向上。該混合動力傳動系的另一優(yōu)選示例性實(shí)施方案的特征在于這兩個定子半部包括彼此相連接的多個繞組。這提供的優(yōu)點(diǎn)是，運(yùn)行該電動機(jī)器僅要求一個功率電子系統(tǒng)。該混合動力傳動系的另一優(yōu)選不例性實(shí)施方案的特征在于該電動機(jī)器安排包括一個外轉(zhuǎn)子電動機(jī)器，該外轉(zhuǎn)子電動機(jī)器具有一個轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子上附接了一個傘齒輪傳動器的一個冠齒輪。根據(jù)一個不例性實(shí)施方案，該電動機(jī)器安排精確地包括一個外轉(zhuǎn)子電動機(jī)器。該混合動力傳動系的另一優(yōu)選示例性實(shí)施方案的特征在于該轉(zhuǎn)子能夠經(jīng)由一個離合器驅(qū)動連接到該變速器輸入軸。當(dāng)離合器閉合時，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)矩從轉(zhuǎn)子傳輸?shù)阶兯倨鬏斎胼S，或者反之亦然。該混合動力傳動系的另一優(yōu)選示例性實(shí)施方案的特征在于該轉(zhuǎn)子能夠經(jīng)由一個離合器驅(qū)動連接到一個差速器。經(jīng)由該離 合器和差速器能夠?qū)⑥D(zhuǎn)矩從轉(zhuǎn)子傳輸?shù)綑C(jī)動車輛的從動輪。如果該轉(zhuǎn)子能夠經(jīng)由一個第一離合器驅(qū)動連接到變速器輸入軸、并且經(jīng)由一個第二離合器驅(qū)動連接到該差速器，則可在靜止?fàn)顟B(tài)中通過該電動機(jī)器對機(jī)動車輛的電池進(jìn)行充電。該混合動力傳動系的另一優(yōu)選不例性實(shí)施方案的特征在于該電動機(jī)器安排包括兩個電動機(jī)器，這兩個電動機(jī)器在橫向方向上彼此間隔開并且在它們之間安排了用于輸出和/或分配轉(zhuǎn)矩的一個裝置，該裝置包括例如一個傘齒輪傳動器的一個冠齒輪和/或一個差速器。這兩個電動機(jī)器優(yōu)選都被實(shí)施為內(nèi)轉(zhuǎn)子電動機(jī)器。用于輸出和分配轉(zhuǎn)矩的這個裝置優(yōu)選居中安排在車輛的橫向方向上。本發(fā)明還涉及一種具有以上說明的混合動力傳動系的機(jī)動車輛。本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)能夠從以下說明中得出，其中參見附圖
具體地說明了不同的示例性實(shí)施方案，在附圖中圖I示出了帶有根據(jù)本發(fā)明的一種混合動力傳動系的機(jī)動車輛的高度簡化的圖示；圖2示出了圖I的根據(jù)另一示例性實(shí)施方案的放大細(xì)節(jié)；圖3示出了圖I的根據(jù)另一示例性實(shí)施方案帶有被分成兩個部分的一個定子的細(xì)節(jié);圖4示出了圖I的帶有一個電動機(jī)器安排的細(xì)節(jié)，該電動機(jī)器安排包括兩個電動機(jī)器；圖5示出了圖3的根據(jù)另外示例性實(shí)施方案的一個放大細(xì)節(jié)；圖6示出了一個門架式變速器(Portalgetriebe)的簡化圖示,并且圖7示出了一個行星齒輪變速器的簡化圖示。在圖I中，以一種高度簡化的形式展示了具有一個混合動力傳動系2的一個機(jī)動車輛I。機(jī)動車輛I還稱為混合動力車輛。箭頭3指示了機(jī)動車輛I的向前行駛方向，該行駛方向與車輛縱向方向一致?；旌蟿恿鲃酉?包括一個內(nèi)燃發(fā)動機(jī)5和一個變速器6。一個中央通道8被安排成起始于變速器6，在該中央通道中一個萬向軸9形成了變速器6與電動機(jī)器10之間的一個驅(qū)動連接。電動機(jī)器10被實(shí)施成一個外轉(zhuǎn)子，該外轉(zhuǎn)子帶有一個安排在轉(zhuǎn)子內(nèi)的定子。萬向軸9經(jīng)由一個傘齒輪傳動器12與電動機(jī)器10的轉(zhuǎn)子相聯(lián)接。傘齒輪傳動器12包括一個冠齒輪14，該冠齒輪被直接附接到電動機(jī)器10的轉(zhuǎn)子的外部。
在圖I中，電動機(jī)器10被安排在機(jī)動車輛I的帶有半軸15、16的前橋區(qū)域中。前橋的從動輪(未展示)被附接到這些半軸15、16的自由端上。內(nèi)燃發(fā)動機(jī)5被安排在機(jī)動車輛I的后橋區(qū)域中。萬向軸9在運(yùn)行過程中以變速器6的輸出轉(zhuǎn)速來旋轉(zhuǎn)。圖2展示了圖I的根據(jù)一個示例性實(shí)施方案的細(xì)節(jié)，在這個示例性實(shí)施方案中，萬向軸9裝備有一個離合器18。如果要求的話，變速器6與電動機(jī)器10之間的驅(qū)動連接能夠通過離合器18來中斷。圖3通過高度簡化的形式展示了具有一個內(nèi)燃發(fā)動機(jī)25和一個變速器26的一個混合動力傳動系22。變速器26經(jīng)由一個變速器輸入軸28和包括一個冠齒輪31的一個傘齒輪傳動器30驅(qū)動連接到一個電動機(jī)器35的轉(zhuǎn)子34。電動機(jī)器35被實(shí)施成一個內(nèi)轉(zhuǎn)子，該內(nèi)轉(zhuǎn)子帶有一個定子40，該定子被分成兩個定子半部41、42。冠齒輪31被直接附接到電動機(jī)器35的轉(zhuǎn)子34上。在此背景下，冠齒輪31居中安排在這兩個定子半部41與42之間。
·
一個離合器44被連接在變速器26與傘齒輪傳動器30之間。一個離合器45被連接在該轉(zhuǎn)子與一個差速器48之間，兩個從動輪經(jīng)由該差速器受到驅(qū)動。這兩個離合器44、45可擇一地或者共同地安裝在混合動力傳動系22中。如果圖2中的離合器45被打開而同時離合器44被關(guān)閉，當(dāng)機(jī)動車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)時，機(jī)動車輛的電池就能夠通過運(yùn)轉(zhuǎn)內(nèi)燃發(fā)動機(jī)而用電動機(jī)器35來充電。這種充電模式還稱為靜止充電模式。為了電動驅(qū)動，離合器44被打開而離合器45被關(guān)閉。為了形成機(jī)械式全輪運(yùn)行模式，離合器44通過受控的滑動而被操作閉合。圖4以高度簡化的形式展不了具有兩個電動機(jī)器51、52的一種電動機(jī)器安排50。這兩個電動機(jī)器51、52被實(shí)施為內(nèi)轉(zhuǎn)子并且被安裝在車輛的橫向方向上。這些電動機(jī)器51、52各自包括一個定子53、55和一個內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子54、56。在這兩個電動機(jī)器51、52之間安排了一個差速器58。兩個半軸59、60能夠經(jīng)由差速器58來驅(qū)動。這兩個半軸59、60還能夠可替代地各自通過這兩個電動機(jī)器51、52的轉(zhuǎn)子54、56直接驅(qū)動。一個冠齒輪61被聯(lián)接到這兩個電動機(jī)器51、52的兩個轉(zhuǎn)子54、56上。聯(lián)接到轉(zhuǎn)子54上的另一個冠齒輪62被指示為在轉(zhuǎn)子54背離差速器58的一側(cè)上。一個虛線邊界64指示了僅具有一個電動機(jī)器51的另一示例性實(shí)施方案。在這個示例性實(shí)施方案中，冠齒輪61被安排在轉(zhuǎn)子54的一側(cè)上，并且差速器58被安排在轉(zhuǎn)子54的另一側(cè)上。在這個示例性實(shí)施方案64中，電動機(jī)器51被居中安排在車輛的橫向方向上。在圖4展示的具有兩個電動機(jī)器51、52的這個示例性實(shí)施方案中，差速器58或冠齒輪61被居中安排在車輛的橫向方向上。圖5以放大的形式展示了圖3的根據(jù)另外的示例性實(shí)施方案的一個細(xì)節(jié)。70指示了將這兩個定子半部41、42的繞組被彼此相連的一種連接。這兩個定子半部41、42被相等地供以能量。連接70以U形形狀在冠齒輪31的周圍延伸。冠齒輪31的到傘齒輪傳動器的聯(lián)接發(fā)生在背離該連接70的一側(cè)上。在轉(zhuǎn)子34背離該連接70的一側(cè)上，也就是說在圖5中的底部處，指示了一個行星差速器74，通過該行星差速器，半軸能夠聯(lián)接到轉(zhuǎn)子34上。在轉(zhuǎn)子34的一端(在圖5的左側(cè))指示了一個常規(guī)差速器78，通過該常規(guī)差速器，半軸能夠聯(lián)接到轉(zhuǎn)子34上。術(shù)語“能夠聯(lián)接到”表示能夠具有與差速器結(jié)合的一種驅(qū)動連接。圖I至圖5展示的這些示例性實(shí)施方案全部涉及具有相對于行駛方向被橫向安裝的至少一個電動機(jī)器的一種混合動力車輛。這些車橋中的一個是由內(nèi)燃發(fā)動機(jī)驅(qū)動的。另一個車橋能夠由電動機(jī)器通過傘齒輪傳動器來驅(qū)動。該電動機(jī)器在此被機(jī)械地連接到變速器輸入軸上或內(nèi)燃發(fā)動機(jī)上或者連接到變速器輸出軸上。其結(jié)果是，為具有前置發(fā)動機(jī)安排、后置發(fā)動機(jī)安排或者中置發(fā)動機(jī)安排的混合動力車輛提供了一種能夠通用地使用的機(jī)械式全輪驅(qū)動。與一種直接安排的情況相比，圖6指示的門架式變速器允許為了轉(zhuǎn)移重心而將對應(yīng)的電動機(jī)器定位得較低。 圖7指示了一種行星齒輪變速器，如它能夠被用于展示圖5的行星差速器74。
權(quán)利要求
1.一種裝備有機(jī)械式全輪驅(qū)動的機(jī)動車輛(I)的混合動力傳動系，該混合動力傳動系具有一個內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)能夠經(jīng)由一個變速器(6 ;26)驅(qū)動連接到兩個車橋(5 ；25);并且該混合動力傳動系具有一個橫向安裝的電動機(jī)器安排(50),其特征在于,該電動機(jī)器安排(50 )被大致居中地安排在該車輛的橫向方向上。
2.如權(quán)利要求I所述的混合動力傳動系，其特征在于，一個傘齒輪傳動器(30)的一個冠齒輪(31)被附接到該電動機(jī)器安排的一個轉(zhuǎn)子(34)或者附接到該電動機(jī)器安排下游所安排的一個變速器。
3.如以上權(quán)利要求之一所述的混合動力傳動系,其特征在于,一個差速器(48；58)被指定給該電動機(jī)器安排，該差速器優(yōu)選是部分鎖定的或者能夠以受控的形式被鎖定的。
4.如以上權(quán)利要求之一所述的混合動力傳動系,其特征在于,該電動機(jī)器安排包括一個內(nèi)轉(zhuǎn)子電動機(jī)器(35)，該內(nèi)轉(zhuǎn)子電動機(jī)器具有一個轉(zhuǎn)子(34)和一個定子(40)，該定子被分成兩個部分并且包括兩個定子半部(41，42)，這兩個定子半部在橫向方向上彼此間隔開。
5.如權(quán)利要求4所述的混合動力傳動系，其特征在于，在這兩個定子半部(41，42)之間安排了用于輸出和/或分配轉(zhuǎn)矩的一個裝置，該裝置包括例如一個傘齒輪傳動器(30)的一個冠齒輪(31)和/或一個差速器(48)。
6.如權(quán)利要求4或5所述的混合動力傳動系，其特征在于，這兩個定子半部(41，42)包括彼此相連接的多個繞組。
7.如以上權(quán)利要求之一所述的混合動力傳動系,其特征在于,該電動機(jī)器安排包括一個外轉(zhuǎn)子電動機(jī)器(10)，該外轉(zhuǎn)子電動機(jī)器具有一個轉(zhuǎn)子，一個傘齒輪傳動器(12)的一個冠齒輪(14)被附接到該轉(zhuǎn)子。
8.如權(quán)利要求4至7之一所述的混合動力傳動系，其特征在于，該轉(zhuǎn)子(34)能夠經(jīng)由一個離合器(18 ；44)驅(qū)動連接到一個變速器輸入軸。
9.如權(quán)利要求4至8之一所述的混合動力傳動系，其特征在于，該轉(zhuǎn)子(34)能夠經(jīng)由一個離合器(45)驅(qū)動連接到一個差速器(48)。
10.如以上權(quán)利要求之一所述的混合動力傳動系，其特征在于，該電動機(jī)器(50)包括兩個電動機(jī)器(51，52)，這兩個電動機(jī)器在橫向方向上彼此間隔開并且在它們之間安排了用于輸出和/或分配轉(zhuǎn)矩的一個裝置，該裝置包括例如一個傘齒輪傳動器的一個冠齒輪(61)和/或一個差速器(68)。
全文摘要
本發(fā)明涉及裝備有機(jī)械式全輪驅(qū)動的機(jī)動車輛(1)的一種混合動力傳動系，所述混合動力傳動系包括一個內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(5)，該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)能夠通過一個變速器(6)驅(qū)動連接到兩個車橋(5)；以及一個橫向安裝的電動機(jī)器安排(10)。為了改善尤其是對于一種高動態(tài)行駛方式的混合動力傳動系，該電動機(jī)器安排被大致居中地安排在車輛的橫向方向上。
文檔編號B60K6/52GK102917902SQ201180026729
公開日2013年2月6日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月17日
發(fā)明者M·菲徹特納 申請人:F·波爾希名譽(yù)工學(xué)博士公司