机动车的机-电式驱动系和具有机-电式驱动系的机动车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机动车的机-电式驱动系，所述机动车具有一内燃机和一电动马达，所述机-电式驱动系具有:一由所述内燃机驱动的传统驱动系；一由一电动马达驱动的电动驱动系；一布置在所述传统驱动系中的换档变速器；用于驱动车桥驱动机构的至少一个车桥驱动单元，这些车桥驱动机构连接或能够通过一离合器连接所述机动车的至少一个车桥的驱动轮。本发明此外涉及一种具有这样的机-电式驱动系的机动车。
【背景技术】
[0002]该类型的混合动力车辆的机-电式驱动系由DE 10 2011 053 832 Al公开。在该驱动系中将内燃机和电动马达与动力流中的驱动轮耦合。在此，所述内燃机和电动马达与变速器的一公用的输入轴连接，其中，该变速器将一个马达或两个马达的力传递到车辆的一个车桥上。
[0003]公开的驱动系的缺点是:一方面，电动马达和内燃机必须布置在变速器的一侧上，从而使得一般两个马达必须放置在一个马达仓中。另一缺点是:两个马达通过所述变速器与驱动车桥的驱动轴连接，从而使得该驱动系几乎不能设计用于纯电动马达运行，因为在该情况下不需要所述变速器。由此，所述电动马达必须驱动变速器，这会导致不必要的损失。出于该原因，已公开的驱动系仅设置用于辅助式电动马达，其中，机动车原则上基本通过内燃机驱动。
[0004]从DE 10 2007 037 758 Al中已知了另一机-电式驱动系。在该驱动系中同样在变速器之前布置了内燃机和电动马达，从而使得该驱动系也像前面说的那样具有同样的缺点。
【发明内容】
[0005]本发明的任务因此是提供用于机动车的机-电式驱动系和具有这样的机-电式驱动系的机动车，该驱动系能够以尽可能大的效率不仅实现电动马达的辅助内燃机的运行而且实现纯电运行。
[0006]该任务按照本发明通过如下方式来解决，S卩，所述电动驱动系在换档变速器与车桥驱动机构之间通过至少一个第一离合器装置与所述驱动系力锁合地连接，其中，通过操纵所述第一离合器装置能够建立和撤销动力流。
[0007]机动车的驱动系通常包括这样的构件，所述构件将驱动马达的力或在存在多个构件的情况下将多个驱动马达的力传递到一个驱动车桥或多个车桥的驱动轴上。所述构件一方面在内燃机驱动的机动车的情况下是通过自动离合器或机械离合器与马达连接的换档变速器，驾驶员可以通过该换档变速器选择不同的传动比(档位)。
[0008]此外通常地，但是不是强制的是:在所述换档变速器后面布置一力传递单元(英文:Power Transmiss1n Unit缩写:PTU),变速器的从动轴的驱动力通过该力传递单元要么直接传递到一差速器上要么传递到一万向节轴上。如果所述力传递单元直接作用到所述差速器上，那么两个变速器单元也可以布置在一个公用的壳体中。
[0009]在借助于万向节轴的力传递的情况下通常在该万向节轴的端部上布置另一变速器(驱动单元)作为车桥驱动单元，驱动力通过该车桥驱动单元被分配到驱动车桥的驱动轴上。
[0010]本发明既不限制到前轮驱动上也不限制到后轮驱动上，确切地说，本发明可以结合两种驱动方案使用并也可以结合全轮驱动使用。根据本发明，所述驱动系首先除了一公用的部分或公用的驱动系之外具有一电动驱动系和一传统驱动系。所述传统驱动系就像在任何具有内燃机的车辆中那样使内燃机与变速器连接并且随后使变速器通过该驱动系的所述公用的部分与力输出装置连接。所述电动驱动系使电动马达同样与该力输出装置连接。
[0011 ] 在此，各个子驱动系，即电动驱动系和传统驱动系以及还有所述公用的驱动系可以在所述驱动系的每个任意的位置上组合，这大多在车桥驱动单元的区域中或就在车桥驱动单元之前或之后进行。
[0012]本发明在此基于用于机动车的模块化驱动方案。所述机动车尤其是具有机-电方式的车桥的轿车，其中，该车桥不仅可以是后车桥而且也可以是前车桥，两个车桥也可以通过所述驱动系驱动。随后，本发明以后驱为重点进行描述，其中，在前驱的情况下可以使用类似的机械装置，不仅用于马达装在前面的情况，而且用于马达布置在车辆中间或后部的情况。
[0013]本发明的主要应用领域是:“内燃机”在一侧并且“电动马达”在另一侧上的两个驱动方案的公用的或无关的、替换的运行。原则上可以是适宜的是:选择式地使用两个马达中的一个或也可以使用两个马达。这可以有不同的原因。
[0014]因此例如可以使用内燃机，以便使车辆加速到预期的基本速度，而接下来使用电动马达，以便使车辆然后保持在该速度上。该功能通常叫做滑行功能。此外当然也可以使用电动马达，以便为了保护环境而纯电动马达式形式，只要电池能够提供足够的能量储备。最后，电动马达可以在再生模式中也用作用于重新充电所述电池的发电机。另一方面，但是内燃机也可以仅仅被用于驱动。
[0015]本发明的目标是这样的可能性:所有这些运行方式能够以尽可能低的损失提供。在此，本发明可以结合前驱(meFWD =机-电式前驱)，后驱(meRWD =机-电式后驱)或全轮驱动(meAWD =机-电式全轮驱动)被使用。
[0016]所述驱动系的核心是尤其作为具有一车桥变速器的能机械地和电地操控的分配器单元的能机械地和/或电地操控的车桥驱动单元，车辆推进功率通过它被分配到一个车桥或多个车桥的两个驱动轮上。
[0017]随后，本发明尤其根据用于后车桥的这样的车桥驱动单元，即me-车桥驱动单元(meRDU =机-电式后驱单元)来描述。
[0018]本发明能够通过这样的基本的考虑，S卩，使电动马达耦合在车桥驱动单元的驱动机构上，尤其是像差速器那样的车桥变速器上来实现和通过设置适当的离合器装置能够实现用于各种行驶模式的多样性。在这些行驶模式中，所述驱动系的确定的区段或部件可以有目的地接通或切断或可以用于暂时的辅助功能。
[0019]电动驱动系区段的驱动机构为了传递车辆推进功率仅仅以电动马达方式被驱动或在确定的行驶模式，尤其是再生运行中由主驱动系开始拖动，这然后但是不用于车辆推进功率的传递。内燃机驱动系区段的驱动机构为了传递车辆推进功率仅仅以内燃机方式驱动，但是显然也可以在确定的行驶模式中也经由在街道上滚动的车轮被拖动，例如以便使用上坡行驶中的马达制动功能。此外可以设置这样的行驶模式，在这些行驶模式中，内燃机驱动系区段的与内燃机脱耦的驱动机构由电动马达拖动，但是这然后在两种情况下同样不用于车辆推进功率的传递。
[0020]优选地，电动马达式驱动的驱动系区段的驱动机构与布置在所述公用的驱动系中的驱动机构，例如在所述车桥驱动单元或驱动轴上传递功率地以形状锁合方式配合或与其摩擦锁合地共同作用。电动驱动系的和所述公用的驱动系的对应驱动机构之间的以形状锁合或摩擦锁合方式的、传递功率的连接优选地通过一差速器壳体进行或通过所述公用的驱动系的与车桥驱动装置的差速器壳体或其它驱动机构连接的或至少共同作用的驱动机构进行。这例如可以是形状锁合或摩擦锁合的离合器单元、抗相对转动地与差速器壳体连接的齿轮或车桥驱动单元的输入轴或输出轴。
[0021]配合配对或摩擦配对能够实现在车桥驱动单元的驱动机构中的电动马达功率的导入，尤其是电动马达功率在车桥驱动单元的车桥变速器的驱动机构中的直接导入，在没有中间连接主驱动系区段的另一驱动机构的情况下，该另一驱动机构不属于所述车桥驱动单元。
[0022]在电动驱动系区段中，在一优选的实施变型方案中设置用于连接或切断所述电动马达驱动装置的第一离合器装置，借助于该第一离合器装置可以直接或间接撤销电动马达与车桥驱动单元之间的由配合配对或摩擦配对所形成的、传递功率的连接。在离合器装置闭合的情况下，电动驱动系区段的驱动机构与车桥驱动单元的一驱动机构因此处在传递功率的连接中。
[0023]在离合器装置打开的情况下撤销该连接。当电动驱动系的与公用的驱动系的驱动机构处于配合中的驱动机构本身是去耦装置的部件时，该连接直接被撤销。所述连接被间接撤销，如果所述电动驱动系的与所述公用的驱动系的驱动机构处于配合中的驱动机构，沿所述驱动功率流的方向看设置在第一离合器装置后面并且相应地尽管撤销该传递功率的作用连接仍然继续转动，在此但是没有传递功率的话，因为处在从电动驱动系向内燃机驱动系的直接过渡中的配合配对或摩擦配对还存在。
[0024]在所述公用的驱动系或内燃机驱动系中可以设置用于连接和切断传统驱动系的第二离合器装置。针对利用电驱动系的切断可能性已经设置了第一离