用于机动车的混合动力驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于机动车的混合动力驱动装 置。
【背景技术】
[0002] 例如US 2011/0136608 Al揭示了开头所述类型的混合动力驱动装置，所述混合动 力驱动装置作为驱动源具有内燃机和电机，所述内燃机和电机单独地或共同地输出到具有 多个变速级的传动装置上。传动装置在此通过两个彼此耦联并且可通过多个制动器和离合 器切换的行星传动装置构成，所述行星传动装置与两个进行驱动的传动装置输入轴同轴地 取向。通过使用行星传动装置，混合动力驱动装置可在轴向上构造得短且紧凑，由此例如可 在机动车中进行横向安装。此外，电机的设置应是这样的，使得所述电机除了其驱动功能之 外也可作为发电机用于产生电流并且在可能情况下可作为用于机动车的启动机来使用，另 外可通过转动方向换向形成倒车挡。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于，提供一种混合动力驱动装置，所述混合动力驱动装置可在结 构上构造得更简单且更紧凑并且所述混合动力驱动装置除了在传动技术上有利的变速比 之外可实现较大的结构自由度。
[0004] 所述目的通过权利要求1的特征来实现。本发明的有利的扩展构型和构造在从属 权利要求中描述。
[0005] 根据本发明提出，内燃机输出到第一输入轴上，电机输出到同轴的第二输入轴上， 两个行星传动装置这样彼此耦联，使得通过离合器和制动器可切换通过内燃机进行的四个 前进挡和通过电机进行的三个前进挡和/或倒车挡。由此，不仅在具有可接受的挡分级和大 的变速器传动范围的内燃发动机驱动中而且在用于机动车的低和中等速度范围的电机驱 动中得到特别有利的使用能力。通过电机的转动方向换向可形成倒车挡。
[0006] 在本发明的一个有利扩展构型中，通过操作仅一个离合器还可控制无驱动连接地 由内燃机到电机的贯通，由此，例如内燃机可通过电机启动和/或通过内燃机可对机动车的 牵引电池充电。作为替换方案，由内燃机到电机的贯通也可通过相应接通的变速级来进行。 [0007]在结构上和控制技术上有利的是，两个行星传动装置可借助于四个离合器和固定 在壳体上的制动器切换。
[0008] 为此，通过内燃机侧的输入轴上的第一和第二离合器可使要么第一行星传动装置 的行星架要么电机的输入轴或者说第一行星传动装置的齿圈与内燃机侧的输入轴连接。
[0009] 在结构空间上有利的是，所述的两个离合器可构造成双离合器，所述离合器可在 轴向上前后相继地或在径向上彼此叠置地设置。
[0010] 此外，第一行星传动装置可具有固定在壳体上的太阳轮、可通过第三离合器与从 动轴连接的行星架和齿圈，所述齿圈与电机的输入轴固定连接。
[0011] 另外，电机的输入轴支承第二行星传动装置的太阳轮，所述第二行星传动装置的 行星架与从动轴固定连接并且所述第二行星传动装置的齿圈可通过第四离合器与电机的 输入轴连接并且通过一个制动器与壳体制动住。
[0012] 为了实现在效率方面以及在挡分级方面有利的传动装置设计，两个行星传动装置 可构造成负传动装置，优选具有内燃机侧的负传动装置的-1.65的标准变速比io和第二负 传动装置的-1.95的标准变速比io。
【附图说明】
[0013] 下面通过其它细节详细描述本发明的两个实施例。半侧绘制为框图的附图表示：
[0014] 图1用于机动车的混合动力驱动装置，该混合动力驱动装置由驱动内燃机、电机和 两个彼此耦联的行星传动装置组成，其中，变速级可通过双离合器、两个另外的离合器和制 动器来切换；以及
[0015] 图2作为图1的替换方案的混合动力驱动装置，在电机的驱动轴与行星传动装置之 间改型地设置双离合器并且改型地连接离合器。
【具体实施方式】
[0016] 图1中示出了用于机动车的混合动力驱动装置10,所述混合动力驱动装置基本上 包括仅简示的内燃机12、电机14和两个行星传动装置16、18。
[0017] 内燃机12可在中间连接有扭转振动减振器或双质量飞轮的情况下作用在第一输 入轴22上，而电机14输出到同轴的第二输入轴24上。用26标记从动轴，所述从动轴例如通过 齿轮28以及通过另外的未示出的传动元件与机动车的车桥差速器传动连接。
[0018] 如图所示，电机14可以以空心轴结构形式来构造，其中，转子14a和优选固定在壳 体上的定子14b可或多或少地围绕行星传动装置18定位并且转子14a可通过法兰14c输出到 输入轴24上。但电机14也可直接设置在输入轴24上。
[0019] 内燃机侧的输入轴22通过离合器Kl要么驱动支承行星轮16b的行星架16a的行星 传动装置16要么通过离合器K2驱动行星传动装置16的齿圈16c，其中，齿圈16c通过连接法 兰24a与输入轴24固定连接。
[0020] 离合器Kl和K2构造成双离合器，其中，所述离合器为了实现轴向结构短的构造而 在径向上彼此叠置地设置。
[0021] 行星传动装置16的太阳轮16d固定地支撑在壳体30(仅通过虚线表示）上，而行星 架16a可通过第三离合器K3与从动轴26耦联。
[0022]第二行星传动装置18的太阳轮18d固定地设置在第二输入轴24上并且通过行星轮 18b与行星架18a在传动上连接，第二行星传动装置的齿圈18c或者可通过固定在壳体上的 制动器B制动住或者可通过第四离合器K4与输入轴24耦联。此外，行星架18a在传动上与从 动轴26固定地连接。
[0023]通过两个行星传动装置16、18在输入轴22、24与从动轴26之间的上述耦联，如下所 述，可切换内燃发动机驱动中的四个前进挡、电机驱动中的三个前进挡以及内燃机12与电 机14之间无驱动的连接，其中，离合器Kl至K4和制动器B如下地被激活： 内燃机12 前进挡I K2, B 前进挡2 K2, K3 前进挡3 K2, K4 前进挡4 K4, Kl
[0024] 电机14 前进挡I B 前进挡2 K3 前进挡3 K4 BKM与EM之间无驱动连接 Kl(i=l, 6) 或 K2(i=l,0)
[0025] 行星传动装置16、18在变速技术上构造成负传动装置，具有行星传动装置16的-1.65的标准变速比i Q和行星传动装置18的-1.95的标准变速比i 〇。
[0026] 离合器Kl至K4和制动器B的操作可以以本身公知的方式液压地和/或电动地进行， 其中，所述切换元件可优选构造成片式离合器。另外，通过相应的驱控，在内燃发动机运行 中电机14的驱动力矩在三个前进挡中叠加或者说为此被控制(助力运行）。
[0027]图2示出了混合动力驱动装置10,所述混合动力驱动装置在其它方面与图1结构相 同，具有改型的双离合器，在所述改型的双离合器中离合器Kl和K2在轴向上彼此前后相继 地连接。此外，示出了离合器K4的改型的连接，所述离合器使电机的驱动轴24与行星传动装 置2的行星架耦联。
[0028]径向上彼此叠置地设置的离合器K1、K2(图1)在轴向上需要很少的结构空间，而轴 向取向的设置在径向方向上要求很少的安装空间，这在可能情况下对于以空心轴结构形式 定位电机14而言可以是有利的。
[0029] 电机14在可能情况下也可设置在内燃机12与行星传动装置16之间并且通过作为 输入轴24的空心轴连接到行星传动装置18上。行星传动装置16、18在此可镜像地这样定位， 使得行星传动装置18又与电机14直接轴向相邻。
[0030] 离合器Κ2或制动器B可作为内燃发动机的起动元件使用或者说被相应地构造。
【主权项】
1. 一种用于机动车的混合动力驱动装置，该混合动力驱动装置具有内燃机、电机以及 两个可通过切换元件和制动器切换到不同变速级中的、彼此耦联的行星传动装置，该行星 传动装置可通过输入元件和输出元件与被驱动的输入轴和从动轴连接以及所述行星传动 装置的反应元件可被耦联或可被制动住，其特征在于:所述内燃机（12)输出到第一输入轴 (22)上，所述电机(14)输出到同轴的第二输入轴(24)上，两个行星传动装置(16，18)这样彼 此耦联，使得通过离合器(K1至K4)和制动器(B)可切换通过所述内燃机（12)进行的四个前 进挡和通过所述电机(14)进行的三个前进挡或倒车挡。2. 根据权利要求1的混合动力驱动装置，其特征在于:通过操作所述离合器(K1或K2)还 能够控制无驱动连接的由所述内燃机（12)到电机（14)的贯通，其中，所述离合器(K1)在所 述内燃机(12)与所述电机(14)之间实现不同于所述离合器(K2)的变速比。3. 根据权利要求1或2的混合动力驱动装置，其特征在于:两个行星传动装置（16,18)可 借助于四个离合器(K1至K4)和固定在壳体上的制动器(B)切换。4. 根据上述权利要求任一项的混合动力驱动装置，其特征在于:通过内燃机侧的输入 轴（22)上的第一和第二离合器（K1，K2)可使要么所述第一行星传动装置（16)的行星架 (16a)要么所述电机(14)的输入轴(24)或所述第一行星传动装置(16)的齿圈与内燃机侧的 输入轴(22)连接。5. 根据权利要求4的混合动力驱动装置，其特征在于:两个离合器(K1，K2)构造成双离 合器，所述两个离合器在轴向上前后相继地设置。6. 根据权利要求4的混合动力驱动装置，其特征在于:两个离合器(Κ1，Κ2)构造成双离 合器，所述两个离合器在径向上彼此叠置地设置。7. 根据上述权利要求任一项的混合动力驱动装置，其特征在于:所述第一行星传动装 置（16)具有固定在壳体上的太阳轮（16d)、可与所述从动轴（26)通过第三离合器(43)连接 的行星架(16a)和齿圈（16c)，所述齿圈（16c)与所述电机(14)的输入轴(24)固定连接。8. 根据上述权利要求任一项的混合动力驱动装置，其特征在于:所述电机（14)的输入 轴(24)支承所述第二行星传动装置（18)的太阳轮（18d)，所述第二行星传动装置的行星架 (18a)与所述从动轴(26)固定连接，所述第二行星传动装置的齿圈（18c)可通过第四离合器 (K4)与所述电机(14)的输入轴(24)连接并且可通过一个制动器(B)制动住，其中，所述离合 器(K4)也可选择性地使所述第二行星传动装置（18)的行星架与所述电机（14)的驱动轴 (24)耦联。9. 根据上述权利要求任一项的混合动力驱动装置，其特征在于:所述两个行星传动装 置(16，18)构造成负传动装置。
【专利摘要】本发明涉及一种混合动力驱动装置，用于机动车，所述混合动力驱动装置具有内燃机、电机并且具有至少两个可通过切换元件和制动器切换到不同变速级中的行星传动装置，所述行星传动装置可通过输入元件和输出元件与被驱动的输入轴和从动轴连接并且所述行星传动装置的反应元件可被离合或可被制动住。本发明提出，所述内燃机(12)输出到第一输入轴(22)上，所述电机(14)输出到同轴线的第二输入轴(24)上，所述两个行星传动装置(16，18)这样彼此耦联，使得通过所述离合器(K1至K4)和制动器(B)可切换通过所述内燃机(12)进行的四个前进挡和通过所述电机(14)进行的三个前进挡或倒车挡。
【IPC分类】B60K6/48, B60K6/387, B60K6/365, B60K6/547
【公开号】CN105492231
【申请号】CN201480046030
【发明人】T·朔勒, F·福尔默, S·胡梅尔, C·迈克斯纳, J·穆勒, R·莱施, M·里施
【申请人】奥迪股份公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年8月1日
【公告号】DE102013013947A1, DE102013013947B4, US20160201769, WO2015024629A1