专利名称：驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据在权利要求1的前序部分中详细定义的类型的驱动装置。此外本发明还涉及一种这样的驱动装置的应用。
背景技术：
具有内燃机和电机或者是彼此组合的电机的、例如用于在车辆中进行驱动的驱动装置由一般的现有技术所公开。这样的驱动装置也称为混合驱动装置。对于混合驱动装置而言，在两个基本的技术方案之间加以区分。第一个技术方案是所谓的串联混合驱动装置，其这样构造，即内燃机驱动作为发电机的第一电机并且进而产生电流。这样产生的电流然后通过电力电子设备和在一定条件下通过中间存储器被输送给第二电机。由此形成一种结构，在该结构中在内燃机和动力输出装置之间没有机械耦合。该结构通过电力电子设备能够表现为无级的电变速器。其优点特别体现在变化的运行中、例如在车辆启动和加速时，这是因为内燃机可以独立于从动轴的转速分别在最佳的效率范围中运行。这种串联混合驱动装置的决定性的缺点出现在负载恒定时、特别是在较大功率的范围中。对于车辆而言这例如可能是具有相应高的行驶阻力的快速的恒定行驶。在该运行状态中，由内燃机产生的功率通过纯电路的传输损耗取决于单独的参与的电组件的损耗，即发电机、电动机以及至少电力电子设备的损耗而产生负面效果。第二个已知的和常用的混合方案是所谓的并联混合或并联混合驱动装置。并联混合驱动装置在此理解为机械变速器和至少一个电机的组合。根据设计和结构总是存在或多或少的大份额的、从内燃机到动力输出装置上的机械的功率传输。因此总体布置的电功率可以较小。这根据方案和运行状态可能使传输效率比上述的串联混合驱动装置的传输效率更好。并联混合的缺点在于，机械消耗非常高并且内燃机在理想的效率范围中运行的可能性被大大限制，这是因为内燃机总是或几乎总是也被一起用于提供例如在车辆中的典型的高动态所需的功率。这特别适于输送来自电能存储器，例如电池、电容器或它们的组合的附加电能，或者必须引出该附加电能以用于加载电能存储器。
发明内容
本发明的目的在此在于，提出一种驱动装置，其包括上面提到的两个系统的优点， 而不必带有它们的缺点并且不会引起较大的机械消耗。根据本发明，该目的通过权利要求1所述特征的特征部分来实现。本发明的其它有利的实施方式由从属权利要求得出。根据本发明的驱动装置的一种优选的应用在权利要求14中给出。根据本发明的驱动装置主要由串联的混合驱动装置组成，其中通过附加的切换装置可以实现在内燃机或可以与其连接的第一电机和动力输出装置之间的直接的机械连接。 根据切换装置的状态因此可以实现纯粹的串联混合驱动，其中在第一电机和第二电机之间
3纯电地进行功率传输，并且在动力输出装置和内燃机之间没有机械连接。在其它状态下可以通过切换装置实现在内燃机或与其连接的或可以与其连接的第一电机和动力输出装置之间的机械连接。第二电机然后相应地分离。因此出现基本相应于简化的、并联混合结构的一种结构。根据本发明的驱动装置因此利用最小的机械消耗和进而也利用最小的结构空间需求设置这种类型的串联混合驱动的相应的扩展，即在特定的状态中可以实现在内燃机和动力输出装置之间的机械连接，以便例如可以在高功率时、或在车辆以高行驶阻力恒定行驶的情况下通过这种纯机械的连接来驱动动力输出装置。还可以和内燃机并且进而也可以和动力输出装置连接的第一电机可以在制动时用于回收电能也或者用于例如在加速时输送来自存储在电能存储器中的能量的电功率。如果电能来自能量存储器，则在这个中断机械连接的换挡状态中随之可以实现串联混合的全部优点，例如当行驶时利用相应地分离内燃机来进行纯电的行驶驱动。也可以纯电地制动和通过第二电机回收制动能量。此外在动力输出装置和内燃机之间的机械分开的连接中的类似串联混合的结构可以通过该结构使内燃机启动，从而对于启动装置无需附加的电动机。此外在适合的行驶情形中，可以利用作为无级的电变速器的、具有任意的旋转方向的串联混合装置的优点和利用转矩的可能较大的带宽的优点。根据本发明的驱动装置因此能够根据运行状态，利用最小的附加的结构空间和最少数量的、附加所需的并且需要控制的部件而将两种混合方案的优点集于一体。在驱动装置的一个特别有利的实施方式中，内燃机的和两个电机的轴彼此对中心地布置。具有彼此对中心地布置的轴的这种结构实现了驱动装置的非常紧凑的结构，从而可以将驱动装置容易并且简单地例如集成在车辆中、特别是集成在商用车辆中。此外在一个特别有利和优选的改进方案中提出，第二电机设计具有空心轴，从动轴穿过该空心轴引导。从动轴可以在该结构中穿过第二电机的转子中的空心轴引导。然后切换装置可以设计为一个唯一的切换装置，其可选择地将空心轴和穿过该空心轴的从动轴连接，或者将从动轴和第一电机的或内燃机的、布置在空心轴的延长部中的轴连接。总得来说这样形成非常紧凑的结构。在一个非常有利的改进方案中，切换装置布置在两个电机之间。由此可以使用例如在两个电机的转子的区域中提供的结构空间，以便将该结构设计得更加紧凑。原则上可能的是，设计为可以通过另外的连接件将内燃机和第一电机连接。依照根据本发明的驱动装置的一个特别适合和有利的改进方案，然而第一电机直接地或通过扭振减振器和内燃机连接。第一电机和内燃机的直接的连接或通过扭振减振器的间接的连接，且在此可能无需连接件或类似物，可能将上述紧凑的结构设计得更加节省空间。此外在根据本发明的思想的另一个非常有利的设计方案中提出，从动轴通过具有至少两个可以通过切换模块接通的变速器挡位的变速器与动力输出装置连接。这种包括具有至少两个例如行星组形式的变速器挡位的变速器的结构使驱动装置的从动轴和自身的动力输出装置之间的转速相应地增加。由此利用简单的工具提高了易变性，并且特别可以以适合的传动比实现通过切换装置接通内燃机。在根据本发明的结构的另一个有利的实施方式中提出，切换装置和/或切换模块设计为牙嵌式接合器。切换装置的、用于使内燃机与从动轴机械连接或分开的结构以及在一定条件下切换模块的、用于接通牙嵌式接合器形式的可选择的变速器中的变速器挡位的结构特别节约成本并且实现非常小的所需要的结构空间。牙嵌式接合器在存在相等或类似转速时可以非常安全并且可靠地产生或解除连接。为了实现转速的这种同步，两个电机的电子控制器例如可以这样设计，即在接通的情况下确保相对于接通牙嵌式接合器的同步。 在一个可替换的、然而需要更多部件和更多结构空间的设计方案中同样可能考虑的是，牙嵌式接合器设计为具有同步元件，或者代替的是使用摩擦离合器、例如盘式离合器。此外依照根据本发明的驱动装置的一个特别有利的改进方案提出，电机中的至少一个设计为横向磁通电机。由横向磁通电机T的自身已知的结构得出将磁区域和电区域分离的已知的结构方面的优点，从而通过结构上的构造可以实现更加精细的多的极距。因此当转速较小时已经可以实现非常高的转矩，这特别对于在车辆中例如当在山上进行电启动或电支持地启动时使用驱动装置来说具有重要意义。在根据本发明的驱动装置的一个相应有利的改进方案中，两个电机设计为横向磁通电机，其中第一电机设计为发电机并且第二电机设计为带有磁场减弱的驱动电动机。利用该设计方案对于作为串联混合的换挡状态可以确保第二电机的相应的可调节性，并且该设计方案同时保证作为发电机的第一电机的和作为驱动电动机的第二电机的尽可能最好的效率。同样在根据本发明的驱动装置的另一个有利的实施方式中提出，这两个电机设计为横向磁通电机，其中第一电机设计为单相电机，该单相电机在结构上相同于设计为双相电机的第二电机的一半进行设计。因此在根据本发明的驱动装置的这个变体中提出，使用一共三个结构相同的半个第二电机。两个半个电机组合成为双相的第二电机，而剩余的第三个半个电机用作为第一电机。由于结构相同的半个电机总体数量更多，因此可以在制造电机时节约成本。此外在根据本发明的驱动装置的一个有利的实施方式中提出，两个电机和切换装置、以及在一定条件下变速器和切换模块布置在一个共同的壳体中。在一个共同的壳体中的这种结构特别用于已经多次所述的非常紧凑的结构，从而例如现在可以在具有类似的尺寸、连接件和类似物的壳体中，将用于至今是机械的也或者是机械/液力的变速器的结构空间用于根据本发明的驱动装置。此外在一个有利的改进方案中提出，在壳体和布置在壳体中的部件中的至少一些部件之间布置了固体声隔离器和/或电绝缘器。特别地可以通过固体声隔离器来隔绝切换装置的和切换模块的操纵以及两个电机的振动，从而使得根据本发明的驱动装置在这里说明的实施方式中引起非常少的噪声辐射和振动辐射。此外在需要时可以实现部件、特别是电机的部件相对于壳体也或者由壳体中向外引导的驱动装置和从动装置进行电绝缘，从而不用担心在壳体的外部区域中或在从壳体伸出的部件的区域中的电压的危险。根据本发明的驱动装置如已经说明的那样利用尽可能最好的效率非常动态地并且跨越不同的运行状态进行驱动并且还可以构造得非常紧凑。优选地、然而并不是唯一可能地在无轨的或轨道连接的车辆、特别是商用车辆或客车的驱动中应用根据本发明的驱动装置。特别在车辆中使用时出现不同的运行状态，在这些运行状态中根据本发明的驱动装置或者利用在内燃机和从动轴之间的机械连接或者在其换挡状态中类似串联混合地可以在效率和功能性方面充分发挥特别的优点。因此在车辆领域中存在优选的应用，这是因为在此非常频繁地在单独的运行状态之间出现动态的交换，因此对于静止的设备而言不必或很少等待这些运行状态。
以下参照附图详细说明实施例，由实施例中得出本发明的其它有利的设计方案。图中示出图1是根据本发明的驱动装置的示例性的结构；图2是根据图1的驱动装置的换挡数组，其用于说明不同的行驶状态和所属的换挡状态；和图3是说明利用根据图1的驱动装置驱动的车辆在不同的行驶状态中的驱动转矩与行驶速度之间的关系的图表。
具体实施例方式在图1的描述中可以识别根据本发明的驱动装置1的示例性的结构。可以将驱动装置1用于多方面的驱动目的。例如驱动装置可以用于驱动未详细示出的车辆、特别是商用车辆或客车。驱动装置1包括内燃机2以及第一电机3和第二电机4，内燃机在上面提到的商用车辆的实例中典型地设计为柴油发动机。此外在这里示出的实施例中，驱动装置 1还具有变速器5。内燃机2通过自身已知的和常见的扭振减振器6而与第一电机3的转子7连接，该扭振减振器可以设计为振动减振器和/或缓冲器。第一电机3设计为横向磁通电机，从而使围绕例如和其设计成一体的轴8运动的转子7在内定子9和外定子10之间旋转。第二电机4同样设计为横向磁通电机，其中和单相设计的第一电机3相反，第二电机设计为双相电机。同样以横向磁通结构形式设计的第二电机4可以由两个相同的部件构成，以至于每个部件结构相同或非常类似地构造，如第一电机的转子7和轴8。这使同样类型的、其件数然后相应提高的部件可以被应用，从而由此可以节省成本。然后第二电机4也设计为横向磁通电机，在第二电机中转子11也在内定子12和外定子13之间运动。第二电机4的、和轴8对中心布置的轴14设计为空心轴。和变速器5连接的从动轴15延伸穿过空心轴14。变速器5设计为行星变速器，对于该变速器而言在示出的实施例中实现了在从动轴15和外轮缘16或空心轮16之间的直接连接。外轮缘16以自身已知的方式和方法通过布置在接片17上的行星件作用在行星变速器的太阳轮18上。接片17还抗扭地和驱动装置1的动力输出装置19连接。内燃机2和两个电机3，4以及变速器5利用它们的轴8，14，15或它们的主要的旋转轴彼此对中心地布置，由此形成非常紧凑的结构。两个电机3，4以及变速器5布置在一个共同的壳体20中或者说集成在一个共同的外壳体20中。全部的布置在其中的部件可以以未示出的方式和方法通过固体声隔离器或电绝缘器相对于壳体20或由壳体20伸出的部件隔离开，以便一方面阻止传输电压并且另一方面阻止固体声辐射传输或使其最小化。驱动装置1的功能结构现在是这样的，即该驱动装置可以以串联混合驱动装置的类型来使用。内燃机2为此驱动第一电机3并且通过第一电机的发电机形式的运行来产生电流，电流通过电连接导线21到达第一逆变器22。由第一电机3产生的功率通过第二逆变器23然后通过另外的电连接导线21以适合的方式和方法转换地导入第二电机4的区域中，并且电动地驱动第二电机。第二电机4则以稍后还将详细说明的方式和方法通过切换装置M和从动轴15连接并且通过变速器5和动力输出装置19连接。可以通过另外的电连接导线21以自身已知的方式和方法一起集成电能存储器25，以便例如存储在驱动装置1 制动时积累的和通过电机3，4转换成电功率的制动功率，也或者中间存储来自内燃机2的过量功率。因为在混合驱动中自身已知了并且通常使用了电能存储器25，对此不再进一步说明。已经提及的切换装置M现在主要由两个牙嵌式接合器沈，27和一个牙嵌式接合器模块观组成。现在通过例如可以电气动地也或者液压地操作的牙嵌式接合器模块观可以断开牙嵌式接合器26并且同时闭合另一个牙嵌式接合器27，或者进行相反操作。在图1 示出的实施例中这样操作牙嵌式接合器模块28，即闭合牙嵌式接合器27并且断开牙嵌式接合器26。这意味着，实现在从动轴15和从动轴15穿过的空心轴14之间的连接。因此第二电机4和从动轴15连接并且进而通过变速器5和动力输出装置19连接。和内燃机2连接的第一电机3和从动轴15分离。在此示出的结构因此基本相应于串联混合驱动装置的结构。这种结构提供了相应的优点，从而可以通过逆变器22，23实现无级的电变速器，其转速、旋转方向和转矩可以以近似任意的方式和方法调整。然后可以一直在理想的工作点中驱动内燃机2。此外第一电机3也可以启动内燃机2，从而在此可以放弃附加的启动装置。 通过变速器5可以实现两个不同的换挡状态，下面还将对其详细说明。替代在实施例中示出的、仅仅具有两个换挡状态的变速器5当然可以考虑其它的结构、例如具有三个换挡状态的行星组或者由多个行星变速器和/或圆柱齿轮变速器组成的结构，从而可以在此实现多个变速器挡位。然而这已经由一般的变速器技术所公开，因此对其不再详细说明。如已经提到的，在此示出的变速器5可以实现两个不同的开关级。变速器为此具有切换模块四，其同样具有一个牙嵌式接合器模块30和两个牙嵌式接合器31和32。在这里示出的实施例中接通牙嵌式接合器32和断开牙嵌式接合器31。这意味着太阳轮18牢固地和壳体20连接、即固定。由从动轴15传输的功率因此通过外轮缘16和接片17在太阳轮18固定时传输到动力输出装置19上。该状态在图2中示出的换挡数组中称为变速器挡位1。在另一个可能的换挡变体中，即当接通牙嵌式接合器31时，接片17和太阳轮18连接，从而将通过外轮缘16来自于从动轴15的功率以另外的传动比传输到和接片17连接的动力输出装置19上。以下将这种换挡状态称为变速器挡位2。和切换模块四的换挡状态无关地，现在可以通过切换装置M例如实现这里示出的和说明的、类似串联混合驱动的结构。在相应转换时，即断开牙嵌式接合器27和接通牙嵌式接合器模块沈，第二电机4和从动轴15分离并且实现在第一电机3和从动轴15之间的直接连接。此外因为第一电机3和内燃机2连接，因此通过接通牙嵌式接合器沈还可以实现从动轴15和内燃机2之间的直接连接。这特别在驱动功率较高时、例如在快速行驶时对于设计具有驱动装置1的车辆的恒定速度和相应较高的行驶阻力的情况而言特别有意义，这是因为在该运行状态中通过将内燃机2和从动轴15机械连接并且通过变速器和动力输出装置19的机械连接，与可能通过逆变器22，23和两个电机3，4仅仅进行电连接相比， 可以获得更好的效率。此外由于分离的电机2，这些部件不必一起运动，从而在此可以避免牵引损耗。两个电机3，4依次布置在壳体20中并且切换装置M安置在两个电机3，4之间。
7这通过将第二电机4的转子11的轴14设计成空心轴来实现，从而利用一个唯一的可选择地将从动轴15和空心轴14或第一电机3的轴8连接的切换装置可以实现结构的大的易变性。这种结构在机械方面是非常简单的并且以非常少量的部件来实现。通过应用牙嵌式接合器沈，27和31，32实现非常简单并且紧凑的结构，该结构可以非常价廉地来实现。牙嵌式接合器为了接通而需要在待接通的部件之间的非常小或者理想的是零的相对转速。为此目的，通过集成在逆变器22，23中或与其并联布置的电力电子设备可以这样影响电机3，4的相应的转矩特性和转速特性，即在接通时间点时存在待接通的牙嵌式接合器沈，27和31，32的、相比较较小的相对转速。对此也可补充或可替换地考虑安装同步装置，以便使转速在接通牙嵌式接合器时这样机械地相互匹配，从而可以实现接通。然而这相对于上面说明的结构可能需要在部件和进而在结构空间和成本方面的附加的消耗。此外自然也可以考虑，通过摩擦离合器、例如盘式离合器来代替牙嵌式接合器。在此可能也存在对于结构空间和部件的相应更大的需求，以及例如需要通过带有可调的控制压力的液压回路进行明显更加复杂的控制。在图1中示出的驱动装置现在允许不同的行驶状态，这些状态在图2的换挡数组中利用I至XII示出。在带有标题“说明”的第二列中说明了不同的变速器挡位或行驶状态。在加有标题“类型”的第二列中，现在可以识别驱动装置的类型。名称DE代表柴油电力运行或内燃机电力运行，即将驱动装置1用作串联混合驱动装置。相应地，在以3标出的竖列中对于第一电机3记录了 G，其表示了该电机3以发电机形式运行。在下一个以4 示出的表示第二电机4的状态的竖列中记录了 M，其代表了发动机形式的运行。在换挡数组的下一个带有2的竖列中示出了内燃机2的状态，其中M类似于电机3，4代表了内燃机 2的发动机形式的运行，并且其中-表示机器未运行。在制动的两个以XI和XII示出的行驶状态中，此外在以2示出的竖列中可选择地并且因此在括号中记录了 MB。这表示了发动机制动运行或牵引运行，其中通过内燃机2的共同牵引产生附加的制动力矩，如果这是所期望或需要的话。换挡数组的两个随后的竖列带有参考标号沈和27，并且说明了切换装置M或其牙嵌式接合器26，27的换挡状态。在此，+表示接通状态，而-表示各个牙嵌式接合器的断开状态。最后两个带有参考标号31和32的竖列对此类似地说明变速器5中切换模块四的牙嵌式接合器31，32的换挡状态。在此+也再次表示接合器的接通状态，而-表示各个牙嵌式接合器的断开状态。变速器5也就在变速器挡位1中具有以I示出的行驶状态，如由“说明”得出的那样。因此断开了牙嵌式接合器31并且接通了牙嵌式接合器32。太阳轮18因此相对于壳体 20固定。此外行驶状态的特征表现为柴油电力的DE，从而使第一电机3在发电机运行中工作并且第二电机4在电动机运行中工作。为了在发电机运行中驱动第一电机3并且为此提供用于驱动动力输出装置19所需的电能，在发动机运行中的内燃机2作为发电机驱动第一电机3。为了实现这一点，断开牙嵌式接合器沈并且牙嵌式接合器27将发动机形式驱动的第二电机4和从动轴15连接。内燃机2和第一电机3因此并不机械地而是仅仅电地和动力输出装置19连接。以II示出的行驶状态在“类型”竖列中以E示出，这表示了纯电的运行，并且需要能量存储器25或利用由能量存储器提供的能量运转。该状态和行驶状态I的区别仅仅在于，第一电机3和内燃机2 —样少地并不运行。以III示出的行驶状态然后说明了第三种可能性，即通过内燃机2的直接的运行 D。相应地，第一电机3如通过0表示的那样无功率地一起运动，或者可以可选择地以发动机形式利用能量存储器25中的电功率运行，以便例如在加速时提供附加的驱动功率。电机 4如通过离合器沈和27的换挡状态可识别的那样分离。该电机因此也不必被一起牵引。 因此避免了在第二电机4的区域中的功率损耗。动力输出装置19因此以发动机形式通过内燃机2驱动。然而在变速器5的变速器挡位2中，行驶状态IV，V和VI相对于I，II，III 说明了类似的行驶状态。这由离合器31，32的改变的换挡位置可明显地看出。以VII示出的行驶状态说明了设计带有驱动装置1的车辆在内燃机2工作或不工作时的状态。和在此状态中的内燃机2—样可以工作或者切断。通过牙嵌式接合器沈，27 断开机械连接。牙嵌式接合器31，32可以保持在任意位置中。这相应地在换挡数组中示出。利用VIII示出的行驶状态说明了内燃机2的启动。这种行驶状态典型地以电行驶或作为输入状态的、各个内燃机2所处的状态为先决条件。通过牙嵌式接合器沈和27调节使得第二电机4和从动轴15连接的状态。对此断开牙嵌式接合器沈，接通牙嵌式接合器 27。在该行驶状态中，变速器5的牙嵌式接合器处于哪个状态中并不重要，这是因为对于启动而言在内燃机2和第一电机3之间仅仅直接的连接或通过扭振减振器6的连接是有意义的。两个彼此连接的组件和动力输出装置19分开。现在第一电机3可以在发动机形式的运行中运行并且由此使内燃机2旋转，从而可以使其启动并且然后同样转换到在换挡数组中示出的发动机形式的运行中，而同时切断第一电机3或转换到发电机形式的运行中。以IX和X示出的行驶状态说明了倒挡或倒车。倒挡在该结构中总是通过第二电机4在发动机形式的运行中实现，或者利用电能存储器25中的电功率在以X示出的电行驶状态中实现或者利用通过内燃机2和第一电机3在发电机形式的运行中产生的电功率在柴油电力的行驶状态XI中实现。通过电力电子设备或者逆变器22，23然后将带有所需要的旋转方向的、要求的转矩通过第二电机4提供给动力输出装置19。变速器5中的两个牙嵌式接合器31和32典型地在变速器挡位1的换挡状态中暂停，这是因为通常宁愿慢一些倒车。然而在原理上，在变速器5的变速器挡位2中具有牙嵌式接合器31和32的接通状态的倒车也是可能的。现在以XI和XII说明了两个体现制动特性的行驶状态。在以XI示出的、来自于柴油电力运行的制动中，即牙嵌式接合器26和27的换挡状态类似于串联混合，可以和变速器5中的换挡状态无关地通过在发电机形式的运行G中的第二电机4进行制动。在此形成的电功率存储在能量存储器25中。在电能存储器25充满并且不能接收在制动时通过在发电机形式的运行G中的第二电机4积累的功率的情况下，也可以使第一电机3 (如通过加括号的运行M可选择地示出那样)以发动机形式运行。该电机然后牵引内燃机2，从而提供附加的发动机制动力矩，并且附加地通过牵引内燃机2提供制动功率。可替换或补充地，由在发电机形式的运行G中的第二电机4产生的电功率也可以通过热阻或其它的用电器进行接收。在以XII示出的制动状态中单独地通过内燃机2运行，其中这原则上在变速器挡位1 和2中也是可能的、即和变速器5的换挡无关。在此情况下，基于接通牙嵌式接合器沈并且断开牙嵌式接合器27而再次切断第二电机4。在此情况下通过相应地以发电机形式运行的第一电机3实现再生的制动。如果由此需要传输的制动力矩并不足够，那么此外可以可选择地、如其在竖列中对内燃机2表明的那样，相应地牵引内燃机2，从而附加地传输发动机制动力矩。接着现在应参考在图3中示出的、说明设计带有驱动装置1的车辆的转矩M与速度V之间的关系的图表来说明典型的运行。原则上可以从启动开始纯电地或柴油电力地行驶直到达到最大速度Vmax、即使用行驶状态I，II，IV，V。这通过以I，II示出的实线表示。 通过将变速器5中的变速器挡位从1转换到2来实现点划线表示的、具有标号IV，V的区域。可以识别出，通过在变速器5中的转换在各个速度时可以提供相应较高的转矩。现在附加地可以识别具有连接在从动轴15上的内燃机2的、直接的运行的两个区域。这两个区域分别以虚线示出并且相应于图2中的行驶状态以III和IV示出。在以I，II和IV，V示出的行驶状态中，电能由内燃机2在第一电机3中以发电机形式产生或者来自于电能存储器25。电能然后通过相应的逆变器22或23输送给以电动机形式确保驱动的第二电机4。变速器5从变速器挡位1到变速器挡位2的转换可以在两个特征曲线族的重叠区域内部通过牙嵌式接合器31，32的暂时卸载和第二电机4的反向转矩并且通过转速补偿来实现。同样可以如上面所述地可替换地应用同步离合器或盘式离合器，然而这种应用在较简单的策略中增加了部件方面的消耗。特别在以VI示出的换挡状态中是这样的，即在相应高速时通过动力输出装置19 的通过内燃机2的直接的驱动来获得比在电传输驱动功率时更好的效率。因此可以在相应的高速时通过利用切换装置M接通使得该状态类似于并联混合地产生，从而然后在以VI 示出的行驶状态中行驶。因为这里仅仅必须为了两种行驶状态而实现在内燃机2和从动轴 15之间的机械连接，因此这可以利用驱动装置1的所说明的结构非常简单地、紧凑地并且成本低廉地实现。与在必须通过直接连接内燃机2实现不同行驶状态的纯并联混合不同的是，可以因此放弃对于并联混合所需的绝大部分机械消耗。
权利要求
1. 一种驱动装置，具有1.1内燃机；和1. 2第一电机和第二电机，其中所述第一电机可以至少间接地和所述内燃机连接；和1.3动力输出装置，所述动力输出装置至少间接地和从动轴连接，其特征在于，1.4设有切换装置(M)，借助于所述切换装置，所述内燃机(2)或所述第一电机(3)可以在第一状态中和所述从动轴(1 连接或者所述第二电机(4)可以在第二状态中和所述从动轴连接。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述内燃机O)的和两个所述电机 (3,4)的轴(8，14)彼此对中心地布置。
3.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述第二电机(4)设计具有空心轴 (14)，所述从动轴(15)穿过所述空心轴引导。
4.根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，所述切换装置04)布置在两个所述电机(3,4)之间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述第一电机(3)直接地或通过扭振减振器(6)和所述内燃机( 连接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述从动轴(1 通过具有至少两个可以通过切换模块09)接通的变速器挡位的变速器( 与所述动力输出装置(19)连接。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述切换装置04)和 /或所述切换模块09)设计为牙嵌式接合器。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述切换装置04)和 /或所述切换模块09)设计为具有同步元件的牙嵌式接合器或设计为摩擦离合器。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述电机(3，4)中的至少一个设计为横向磁通电机。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的驱动装置，其特征在于，两个所述电机(3，4) 设计为横向磁通电机，其中所述第一电机C3)设计为发电机并且所述第二电机(4)设计为带有磁场减弱的驱动电动机。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的驱动装置，其特征在于，两个所述电机(3，4) 设计为横向磁通电机，其中所述第一电机C3)设计为单相电机，所述单相电机在结构上相同于设计为双相电机的所述第二电机的一半进行设计。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的驱动装置，其特征在于，两个所述电机(3，4) 和所述切换装置04)、以及在一定条件下所述变速器( 和所述切换模块09)布置在一个共同的壳体00)中。
13.根据权利要求12所述的驱动装置，其特征在于，在所述壳体(20)和布置在所述壳体中的部件(3，4，24，四，5)中的至少一些部件之间布置了固体声隔离器和/或电绝缘器。
14.一种根据权利要求1至13中任一项所述的装置的应用，用于驱动无轨的或轨道连接的车辆、特别是商用车辆或客车。
全文摘要
本发明涉及一种驱动装置，具有内燃机、第一电机和第二电机。第一电机可以至少间接地和内燃机连接。此外驱动装置具有动力输出装置，该动力输出装置至少间接地和从动轴连接。根据本发明设有切换装置，借助于该切换装置，内燃机或第一电机可以在第一状态中和从动轴连接或者第二电机可以在第二状态中和从动轴连接。
文档编号B60K6/44GK102198791SQ20111007117
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月23日 优先权日2010年3月24日
发明者伯恩哈德·维斯特 申请人:沃依特专利有限责任公司