用于混合動力驅(qū)動式機動車輛的驅(qū)動裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及如在權利要求1的前序部分中限定的用于混合動力驅(qū)動式機動車輛的驅(qū)動裝置。
【背景技術】
[0002]在采用內(nèi)燃發(fā)動機作為第一驅(qū)動源并采用電機作為第二驅(qū)動源的通常的混合動力驅(qū)動裝置中，內(nèi)燃發(fā)動機經(jīng)由具有覆蓋機動車輛的速度范圍的各傳動比(例如六或七個)的變速齒輪箱作用于一個車橋差速器(以提供前輪或后輪驅(qū)動)或兩個車橋差速器(以提供全輪驅(qū)動)。電機能直接或通過經(jīng)由變速(齒輪)箱與車橋差速器連結(jié)來向車橋差速器之一提供驅(qū)動輸出。如果機動車輛具有相對較寬的速度范圍并且該范圍要由重量合適(但轉(zhuǎn)矩較低)的電機覆蓋，則在該電機處需要具有例如兩個傳動比的另一變速箱。
[0003]例如，DE 10 2008 023 732 Al記載了一種混合動力驅(qū)動裝置，其中第一電機介設在內(nèi)燃發(fā)動機和變速箱之間且第二電機經(jīng)由行星齒輪機構(gòu)向與內(nèi)燃發(fā)動機相同的車橋差速器提供輸出驅(qū)動以允許匹配各速度。
[0004]此外，WO 2011/014531描述了一種混合動力驅(qū)動裝置，其中第一電機與用法蘭安裝在內(nèi)燃發(fā)動機上的變速齒輪箱連結(jié)并且此外還能向一個車橋差速器提供驅(qū)動輸出，而第二電機用于驅(qū)動地與第二車橋差速器直接連接以提供全輪驅(qū)動。
[0005]電機能以通常的方式連接以用作驅(qū)動電動機而自由旋轉(zhuǎn)或在回收模式下用作發(fā)電機。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個目的是提出一種通用類型的混合動力驅(qū)動裝置，其具有降低的結(jié)構(gòu)成本和復雜性，能覆蓋高車速范圍，內(nèi)燃發(fā)動機和至少一個電機能在對效率而言有利的速度范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)。
[0007]借助于在權利要求中給出的特征來實現(xiàn)該目的。本發(fā)明的有利細化方案在從屬權利要求中闡述。
[0008]根據(jù)本發(fā)明提出，將變速箱分割成兩個副變速箱，其各自具有至少兩個傳動比，其中內(nèi)燃發(fā)動機用于驅(qū)動地與第一副變速箱連接，也就是以不能脫開的方式連接。此外，電機在力所傳遞的路徑中設置在設于第一副變速箱的輸出部處的分斷離合器的下游但設置在第二副變速箱的上游，并且第二副變速箱的輸出部向車橋差速器提供輸出驅(qū)動。當例如機動車輛處于內(nèi)燃發(fā)動機驅(qū)動模式時，所提出的變速箱分割使得內(nèi)燃發(fā)動機作用于兩個副變速箱，這種情況下兩個副變速箱的傳動比倍增(相乘)，而電機經(jīng)由一個副變速箱提供輸出驅(qū)動。借助分斷離合器，內(nèi)燃發(fā)動機和第一副變速箱能在電動機驅(qū)動模式下停止并因此不引起任何拖阻損失或摩擦損失。
[0009]兩個副變速箱的傳動比能與內(nèi)燃發(fā)動機的較低速度和電機的高得多的速度匹配；特別是兩個副變速箱的傳動比可設計成使得內(nèi)燃發(fā)動機和所述至少一個電機在車輛的規(guī)定最終速度下達到它們的預設最高速度。
[0010]作為特定優(yōu)選方案，第二副變速箱可從1:1傳動(在較高速度范圍內(nèi))切換到與之不同且優(yōu)選地更低的傳動比。尤其是該副變速箱可為行星式變速箱，其具有良好的效率并且可在負荷下切換，也就是能在不使用另外的離合器的情況下例如以電液方式操作。
[0011]此外，第一副變速箱可具有倒檔以使得機動車輛即使在處于它完全由內(nèi)燃發(fā)動機驅(qū)動的模式時(例如當牽引電池放電時)也能倒退移動。
[0012]作為特定優(yōu)選方案，第一副變速箱可具有所提供的前進檔的至少一半或所提供的前進檔的剛好一半和/或三個以上的前進檔，并且可協(xié)同第二副變速箱獲得或預設規(guī)定的傳動比跨度(spread)，以獲得例如> 4且通常約為6的跨度。兩個副變速箱因此可靠地覆蓋適合內(nèi)燃發(fā)動機的轉(zhuǎn)換范圍并且還確保為電機做出最佳匹配。
[0013]從控制的觀點看，特別有益的是第二副變速箱能在由內(nèi)燃發(fā)動機驅(qū)動時和在進行混合動力驅(qū)動時尤其根據(jù)第一副變速箱所處的檔位來換檔，并且在由電動機驅(qū)動時，它能尤其根據(jù)機動車輛的速度來換檔。
[0014]在內(nèi)燃發(fā)動機驅(qū)動模式下，第二副變速箱的換檔取決于諸如機動車輛的速度、經(jīng)由加速器踏板傳輸?shù)呢摵尚枨?、傳動比的布局等通常的參?shù)；這意味著，可能有所替換地，第一副變速箱中的傳動比有變化并且在第二副變速箱中進行換檔以切換至下一個(完整)傳動比，等等。在電動機驅(qū)動模式下，速度限值和可能地負荷信號對換檔而言也可能很重要。
[0015]在本發(fā)明的一個有利細化方案中，機動車輛的第二車橋差速器也可由第二電機驅(qū)動，以獲得至少暫時的全輪驅(qū)動，該電機例如經(jīng)由副變速箱與車橋差速器連接，所述副變速箱在結(jié)構(gòu)上優(yōu)選地與第一電機相同且具有能切換的多個傳動比，例如相似的兩個傳動比。這樣，能為車橋差速器、為相應的副變速箱和可能地為電機實現(xiàn)零部件的同一性，這種零部件的同一性從制造的觀點來看是有益的。
[0016]就控制而言，具有附加的電驅(qū)動裝置的車橋差速器的副變速箱可僅根據(jù)機動車輛的速度和/或與屬于另一車橋差速器的第二副變速箱同步地進行切換。
[0017]此外，當機動車輛處于全輪驅(qū)動模式并且牽引電池處于臨界的(marginal)充電狀態(tài)(也就是已關于充電狀態(tài)實現(xiàn)了預定的水平/閾值)時，與內(nèi)燃發(fā)動機連接的電機可作為供給用于第二電機的驅(qū)動能量的發(fā)電機被連接，以允許維持全輪驅(qū)動。
[0018]最后，在機動車輛的第二電動驅(qū)動橋的替換性實施例中，能設置兩個電機，這兩個電機分別且不利用差速器地直接或間接地向與驅(qū)動橋的車輪連接的驅(qū)動軸提供驅(qū)動輸出。這兩個電機不僅容許轉(zhuǎn)彎時所需的車輪之間的速度補償，而且容許提高機動車輛的驅(qū)動動態(tài)特性的轉(zhuǎn)矩導向(torque vectoring)。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合更多細節(jié)一起詳細說明本發(fā)明的三個實施例。在示意圖中:
[0020]圖1是用于后輪驅(qū)動式機動車輛的第一混合動力驅(qū)動裝置的線路框圖，所述驅(qū)動裝置具有內(nèi)燃發(fā)動機、分斷離合器和兩個協(xié)作的副變速箱并且電機可工作地結(jié)合在其中。
[0021]圖2是如圖1所示的驅(qū)動裝置的另一個線路框圖，但具有第二電機以允許機動車輛獲得全輪驅(qū)動。
[0022]圖3是具有兩個電機的第二驅(qū)動橋的替換性布置的線路框圖。
【具體實施方式】
[0023]圖1是示出機動車輛中的混合動力驅(qū)動裝置I的線路框圖，該混合動力驅(qū)動裝置I大體上具有內(nèi)燃發(fā)動機2，由兩個副變速箱3、4形成的變速齒輪箱，分斷離合器5，和向機動車輛的后車橋差速器7提供輸出驅(qū)動的電機6。車橋差速器7經(jīng)由僅部分示出的半軸12驅(qū)動機動車輛的后輪。
[0024]例如作為中置發(fā)動機設置在機動車輛中的內(nèi)燃發(fā)動機2用于驅(qū)動地與位于其下游的第一副變速箱3連接。不必一定要設置能中斷驅(qū)動動力流的分斷離合器。然而，旋轉(zhuǎn)振蕩式阻尼器(例如雙質(zhì)量飛輪)或在使用自動變速箱作為副變速箱3的情況下變矩器可介設在變速箱3的輸入軸和內(nèi)燃發(fā)動機2的輸出軸(曲軸)之間的連接中。
[0025]副變速箱3優(yōu)選是設置有至少兩個且在本實施例中為四個前進檔和一個倒檔的具有已知設計的手動或自動變速箱。
[0026]分斷離合器5 (例如常規(guī)的干式摩擦離合器)介設在副變速箱3的輸出軸8和電機6的連續(xù)驅(qū)動軸9之間。
[0027]電機6例如是對于混合動力驅(qū)動裝置而言已知的三相電機(未示出)，其具有位于連續(xù)驅(qū)動軸9上的轉(zhuǎn)子和固定在其殼體上的定子，并且經(jīng)由電控裝置(未示出)，它能作為驅(qū)動電動機連接成自由旋轉(zhuǎn)或不被驅(qū)動，或者用作發(fā)電機以向機動車輛的牽引電池供電。
[0028]連續(xù)驅(qū)動軸9也用于驅(qū)動地與第二副變速箱4的輸入軸10連接，所述第二副變速箱的輸出軸11驅(qū)動機動車輛的后車橋差速器7。車橋差速器7例如可以是具有常規(guī)設計的錐齒輪式差速器。
[0029]第二副變速箱4呈行星式變速箱(未示出)的形式，其輸入部件(例如齒圈)能被鎖定于輸入軸10，其行星架能作為輸出部件被鎖定于輸出軸11，且其太陽輪能作為反作用部件被鎖定，所述鎖定全部借助制動器實現(xiàn)(傳動比I)。
[0030]此外，經(jīng)由內(nèi)置的多片式離合器，輸入部件或齒圈和輸出部件或行星架能被連接在一起以獲得1:1傳動(傳動比II)。
[0031]第二副變速箱4也可以是能在兩個傳動比I和II之間切換的掛載式變速箱(變速箱掛載，gearboxmount)或任意其它類型的手動或自動變速器。
[0032]通過由下游副變速箱4提供的兩個傳動比I和II，當機動車輛處于內(nèi)燃發(fā)動機驅(qū)動模式時副變速箱3的四個前進檔能倍增或擴展至八個前進檔，變速箱3和4的整體傳動產(chǎn)生約為6的跨度。
[0033]副變速箱4的傳動比