用于機(jī)動車的混合動力驅(qū)動裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)專利權(quán)利要求1所述的用于機(jī)動車的混合動力驅(qū)動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 這種類型的混合動力驅(qū)動裝置例如在文獻(xiàn)US 2011/0136608 A1中說明，該混合動 力驅(qū)動裝置具有內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)作為動力源，這種動力源分開地或共同地傳動到具有多個(gè)傳 動比速級的傳動機(jī)構(gòu)上。該傳動機(jī)構(gòu)在此通過兩個(gè)彼此耦合的、并且可通過多個(gè)制動器和 離合器切換的行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)構(gòu)成，這兩個(gè)行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)與兩個(gè)、用于驅(qū)動的傳動 機(jī)構(gòu)的輸入軸共軸地設(shè)置。通過使用行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)，該混合動力驅(qū)動裝置可以軸向設(shè) 計(jì)得短和緊湊，從而例如在機(jī)動車中實(shí)現(xiàn)一種橫置式結(jié)構(gòu)。電機(jī)的布置對此應(yīng)該設(shè)計(jì)為，電 機(jī)除了其驅(qū)動功能之外還可以作為發(fā)電機(jī)用于產(chǎn)生電流及必要時(shí)作為用于內(nèi)燃機(jī)的起動 器使用，并且此外通過轉(zhuǎn)動方向逆轉(zhuǎn)可以形成倒車擋。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是，提供一種混合動力驅(qū)動裝置，這種混合動力驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)方面 設(shè)計(jì)得更加簡單和更加緊湊，并且除了在傳動技術(shù)方面有利的傳動比性能外還實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu) 方面的更大的自由度。
[0004] 所述目的通過專利權(quán)利要求1的特征實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案和設(shè)計(jì)方案 在從屬權(quán)利要求中提出。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明提出，內(nèi)燃機(jī)傳動到第一輸入軸上，電機(jī)傳動到共軸線的第二輸入軸 上，兩個(gè)行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)此耦合成:在切換元件起作用的情況下，至少能切換出四個(gè)經(jīng)內(nèi) 燃機(jī)的前進(jìn)擋以及三個(gè)經(jīng)電機(jī)的前進(jìn)擋或倒車擋。由此得到尤其有利的實(shí)用性，不僅在內(nèi) 燃機(jī)驅(qū)動時(shí)具有可接受的擋位級和大的傳動機(jī)構(gòu)擴(kuò)展，而且在電機(jī)驅(qū)動時(shí)對于機(jī)動車的低 速和中速范圍是尤其有利的。通過電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向逆轉(zhuǎn)可以形成倒車擋。
[0006] 在本發(fā)明有利的改進(jìn)方案中提出，切換元件中的至少兩個(gè)由離合器和可切換的、 形鎖合地起作用的切換元件構(gòu)成、例如牙嵌式接合裝置，這兩個(gè)切換元件沿力流方向彼此 前后連接。這樣簡化了離合器的液壓控制和布置結(jié)構(gòu)，只通過一個(gè)離合器可以激活兩個(gè)切 換元件，其中形鎖合的切換元件(例如這種切換元件可以是已知的同步接合裝置或牙嵌式 接合裝置)相應(yīng)地被切換。
[0007] 這兩個(gè)切換元件尤其優(yōu)選地可以通過離合器和制動器構(gòu)成，其中通過形鎖合的切 換元件的切換，處于接合狀態(tài)的離合器或者將行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)的兩個(gè)傳動元件彼此連 接，或者將一個(gè)傳動元件連接相對殼體固定的支承元件。
[0008] 在本發(fā)明另一有利的設(shè)計(jì)方案中，通過形鎖合的切換元件也能對作用在輸出軸上 的駐車鎖P進(jìn)行切換，由此必要時(shí)在驅(qū)動裝置中可以取消單獨(dú)的駐車鎖裝置，并且這種功能 由牙嵌式接合裝置一并承擔(dān)。
[0009] 在此形鎖合的切換元件的切換套可以具有三重功能，即在駐車位置中將相對殼體 固定的支承元件與輸出軸連接、在制動位置中將支承元件與被制動的傳動元件連接、在耦 合位置中使兩個(gè)傳動元件彼此連接。替代地也可以是:形鎖合的切換元件的切換套在一個(gè) 切換位置中將相對殼體固定的支承元件與行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)中的一個(gè)傳動元件連接(制動 位置），在另一切換位置中將行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)傳動元件連接(擋位），其中為了在 該擋位中建立駐車制動功能，通過切換元件補(bǔ)充地接入支承元件。
[0010] 在本發(fā)明另一有利的設(shè)計(jì)方案中，切換元件中的至少兩個(gè)可以通過唯一的、作用 在一個(gè)或另一個(gè)離合器上的致動裝置被控制。由此既可以簡化離合器和尤其是該離合器的 液壓控制裝置，又可以在傳動機(jī)構(gòu)殼體中減少該離合器的結(jié)構(gòu)空間需求。為了交替地致動 兩個(gè)離合器(通常是膜片式離合器）只需一個(gè)致動活塞。該致動裝置尤其可以通過活塞缸單 元構(gòu)成，該活塞缸單元從中間位置開始沿某一方向液壓地對離合器中的一個(gè)施加作用。這 種雙側(cè)地連接兩個(gè)離合器或制動器的方式優(yōu)選地適用于致動非彼此連續(xù)連接的檔位。
[0011] 此外切換元件可以包括兩個(gè)同軸線布置的離合器構(gòu)成，這兩個(gè)離合器被旋轉(zhuǎn)的、 液壓的活塞缸單元致動，其中該活塞缸單元通過共同旋轉(zhuǎn)的連桿機(jī)構(gòu)作用在布置在行星齒 輪傳動機(jī)構(gòu)中的一個(gè)傳動機(jī)構(gòu)的兩側(cè)的離合器上。
[0012] 替代于此，活塞缸單元也可以布置為相對殼體固定，并通過軸向支承件作用在旋 轉(zhuǎn)的離合器上。
[0013] 最后相對殼體固定的活塞缸單元可以致動行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)的離合器和制動器， 其中該活塞缸單元直接致動制動器，并在中間連接軸向支承件的情況下致動對應(yīng)的離合 器。
【附圖說明】
[0014] 本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例在下文中通過其它的細(xì)節(jié)詳細(xì)描述。作為框圖表示的附圖半 邊地示出：
[0015] 圖1示出用于機(jī)動車的混合動力驅(qū)動裝置，該混合動力驅(qū)動裝置包括用于驅(qū)動的 內(nèi)燃機(jī)、電機(jī)和兩個(gè)彼此耦合的行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)，其中傳動比速級可以通過四個(gè)離合器 和一個(gè)制動器切換；
[0016] 圖2示出相對于圖1另選的混合動力驅(qū)動裝置，其離合器和用于驅(qū)動的傳動機(jī)構(gòu)的 輸入軸具有更改的布置結(jié)構(gòu)；
[0017] 圖3示出根據(jù)圖1或圖2的混合動力驅(qū)動裝置，其中制動器和離合器借助于形鎖合 的切換元件功能方面被連接起來；
[0018] 圖4示出相對于圖3另選的驅(qū)動裝置，其形鎖合地起作用的切換元件具有改變的布 置結(jié)構(gòu)。
[0019] 圖5示出相對于圖3另選的驅(qū)動裝置;其中形鎖合的切換元件同時(shí)可以被切換為機(jī) 械的駐車鎖。
[0020] 圖6示出根據(jù)圖1和圖2的其它的混合動力驅(qū)動裝置，在中兩個(gè)切換元件分別通過 在兩側(cè)起作用的活塞缸單元被致動;和
[0021] 圖7示出相對于圖6的另選的驅(qū)動裝置，其中兩個(gè)切換元件分別被布置在殼體側(cè)的 活塞缸單元致動。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 圖1示出機(jī)動車的混合動力驅(qū)動裝置10,該混合動力驅(qū)動裝置主要由僅簡略示出 的內(nèi)燃機(jī)12、電機(jī)14和兩個(gè)行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)16,18組成。
[0023] 內(nèi)燃機(jī)12可以在中間連入扭轉(zhuǎn)減振器或雙質(zhì)量飛輪的情況下作用在第一輸入軸 20,22上，而電機(jī)14傳動到共軸線的第二輸入軸24上。輸出軸用26表示，該輸出軸例如通過 齒輪28和通過其它的、未示出的傳動元件與機(jī)動車的車橋差速器傳動連接。
[0024] 如圖所示，電機(jī)14可以設(shè)計(jì)為空心軸結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子14a和優(yōu)選相對殼體固定的定子 14b可以至少局部地圍繞行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)18設(shè)置，轉(zhuǎn)子14a通過凸緣14c傳動到輸入軸24 上。然而電機(jī)24也可以直接布置在輸入軸24上。
[0025]軸20，22,24共軸線地支承在驅(qū)動裝置10的傳動機(jī)構(gòu)殼體30中，其中軸22設(shè)計(jì)為空 心軸。
[0026]內(nèi)燃機(jī)一方的輸入軸20,22通過離合器K1或者驅(qū)動攜帶行星齒輪16b的行星齒輪 傳動機(jī)構(gòu)16的行星架16a，或者通過離合器K2和通過輸入軸24驅(qū)動行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)16的 齒圈16c。該齒圈16c通過連接凸緣24a與輸入軸24固定連接。
[0027]離合器K1和K2可以根據(jù)圖1設(shè)計(jì)為雙離合器，其中這種雙離合器為了實(shí)現(xiàn)短的軸 向結(jié)構(gòu)而沿徑向疊置。
[0028]行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)16的太陽輪16d固定地支承在殼體30上，而行星架16a通過第三 離合器K3與輸出軸26的鼓形的殼體26af禹合。
[0029] 第二行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)18的太陽輪18d固定的布置在第二輸入軸24上，并且通過 星齒輪18b與行星架18a傳動地連接。行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)18的齒圈18c能被相對殼體固定的 制動器Βφ慟，并且能通過第四離合器K4與輸入軸24耦合。此外，行星架18a與輸出軸26的殼 體26a固定連接。
[0030] 通過所述的兩個(gè)行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)16,18的耦合，在輸入軸20,22,24和輸出軸26 之間，如下文所述，可以切換出四個(gè)以內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的前進(jìn)擋和三個(gè)以電機(jī)驅(qū)動的前進(jìn)檔，以 及在內(nèi)燃機(jī)12和電機(jī)14之間形成非驅(qū)動的連接，其中離合器K1至K4和制動器B按如下方式 起作用：
[0031]
[0032] 行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)16，18在傳動技術(shù)方面設(shè)計(jì)為負(fù)傳動機(jī)構(gòu)，其中行星齒輪傳動 機(jī)構(gòu)16的固定傳動比io為-1.65，及行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)18的固定傳動比為io為-1.95。
[0033] 以已知的方式可以液壓地和/或電地對離合器K1至K4和制動器實(shí)現(xiàn)致動，其中根 據(jù)圖1和圖2,切換元件可以優(yōu)選地設(shè)計(jì)為膜片式離合器。對此離合器中的至少一個(gè)可能情 況下可以設(shè)計(jì)為起動離合器，從而可以取消單獨(dú)的斷開離合器。此外通過相應(yīng)的控制可以 在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中，電機(jī)14的驅(qū)動力矩疊加在三個(gè)前進(jìn)檔中或者調(diào)節(jié)三個(gè)前進(jìn)檔（增強(qiáng)運(yùn)行 模式）。
[0034]圖2示出另選的混合動力驅(qū)動裝置10,該混合動力驅(qū)動裝置只說明與圖1的結(jié)構(gòu)和 功能的不同之處;功能相同的部件用相同的附圖標(biāo)記表示。
[0035]與圖1的不同之處是，作為雙離合器起作用的離合器K1和K2軸向彼此前后地設(shè)置， 并定位在兩個(gè)行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)16，18之間。
[0036] 在行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)16，18同樣地耦合時(shí)，借助于切換元件K1至K4和制動器B，內(nèi) 燃機(jī)12通過第一輸入軸22和通過離合器K1驅(qū)動行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)16的行星架16a，并通過 離合器K2驅(qū)動齒圈16c。電機(jī)14的設(shè)計(jì)為空心軸的輸入軸24固定地與行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)16 的齒圈16c和第二行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)18的太陽輪18d連接。此外輸入軸24通過離合器K4可以 與齒圈18cf禹合。
[0037] 徑向疊置的離合器K1，K2(圖1)在軸向方向需要較少的結(jié)構(gòu)空間，而根據(jù)圖2沿