用于车辆的传动装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于车辆的传动装置，该传动装置包括第一输入轴、第二输入轴和离合器以及连接到第一输入轴的电机，第一输入轴和第二输入轴可通过离合器选择性地连接到引擎。传动装置还包括连接到最终传动部的输出轴。


背景技术：

2.对于引擎和一个或多个电马达连接到变速箱以用于将扭矩从变速箱传递到车辆车轮的混合动力车辆，可通过多种方式设计带有变速箱和电马达的传动装置，以实现所需的档位和功能。
3.然而，在以有效率的方式使用引擎和电马达二者应当是可行的同时，在成本、重量和可用空间方面同时存在着边界条件。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种包括电机的传动装置，该传动装置能够以更有效的方式使用在车辆传动装置中的动力源。
5.该目的通过用于车辆的传动装置来实现，其中，传动装置包括第一输入轴、第二输入轴和离合器以及连接到第一输入轴的电机，第一输入轴和第二输入轴可通过离合器选择性地连接到引擎，并且其中，传动装置还包括连接到最终传动部的输出轴，并且第一输入轴永久地连接到输出轴，并且第二输入轴可连接到输出轴。
6.本发明基于这样一种见解，即，通过这种传动装置，能够以柔性的方式使用电机，并且同时可减少传动装置上的损耗。
7.由电机提供的功率能够以这样一种方式使用，其允许降低传动装置的机械部件的复杂性。电机和引擎在不同的速度下提供扭矩，并且传动比能够进行组合，从而使得在整个速度区间内提供所需扭矩的同时可减少档位数量。
8.通过将第一输入轴永久地连接到输出轴，不需要耦联套筒或同步器。由此，可降低损耗和重量。减少的部件数量也将减少润滑的需求。此外，通过消除与同步器相关联的间隙，能够实现在推进和再生之间的更平滑的过渡。
9.电机可是电马达，或是电马达和发电机的组合。离合器适宜地是用于实现双离合式传动装置(dual clutch transmission,简称dct)的所谓的双离合器。例如，可通过离合器选择性地连接到引擎的第一输入轴和第二输入轴可被布置成使得第一输入轴是内输入轴，第二输入轴是外输入轴，其中，内输入轴和外输入轴相对彼此同心布置。
10.电机优选地直接连接到第一输入轴。换句话说，电机的转子设置在第一输入轴上或连接到设置在第一输入轴上的部件，以提供扭矩。并未设置这样一种联接装置，其必须闭合以通过电机将扭矩传递到第一输入轴。由此，可实现具有相对较少的部件的设计。电机的转子和第一输入轴可以相同的速度旋转，或者可在转子和第一输入轴之间设置传动比。
11.通过使与可经由离合器连接到第一输入轴的任何引擎分开地将电机连接到第一
输入轴，即使断开引擎，电机也能够用于传递扭矩。
12.根据一个实施方式，传动装置包括连接到第二输入轴的另一电机。在连接到第一输入轴的电机将扭矩传递到输出轴的同时，另一电机可用作用于引擎的起动马达或由引擎驱动的发电机。另一电机(和引擎)同样可用于传递扭矩到输出轴。此外，在换档时，另一电机可用于使得第二输入轴和输出轴的速度同步，而不是用导致热损耗的同步器进行同步。
13.以与上述电机相同的方式，另一电机可为电马达，或是电马达与发电机的组合。另一电机优选地直接连接到第二输入轴。换句话说，另一电机的转子设置在第二输入轴上，或连接到设置在第二输入轴上的部件，以提供扭矩。未设置这样一种联接装置，其必须闭合以通过另一电机将扭矩传递到第二输入轴。由此，可实现具有相对较少的部件的设计。另一电机的转子和第二输入轴可以相同的速度旋转，或者可在转子和第二输入轴之间设置传动比。
14.通过使与可经由离合器连接到第二输入轴的任何引擎分开地将另一电机连接到第二输入轴，即使断开引擎，例如在纯电动驱动模式期间，也能使用另一电机来传递扭矩。
15.根据另一实施方式，第一输入轴通过设置在第一输入轴上的齿轮和设置在输出轴上的齿轮连接到输出轴，第一输入轴的齿轮和输出轴的齿轮彼此啮合。由此，当从引擎和/或从电机通过第一输入轴传递扭矩并且将扭矩传递到输出轴时，针对所使用的传动装置实现第一基本传动比。
16.根据另一实施方式，第二输入轴可通过设置在第二输入轴上的齿轮和设置在输出轴上的惰齿轮连接到输出轴，其中，第二输入轴的齿轮和输出轴的惰齿轮彼此啮合，并且输出轴的惰齿轮相对于输出轴可被锁定旋转。由此，当从引擎通过第二输入轴传递扭矩并且将扭矩传递到输出轴时，针对所使用的传动装置实现传动比。如果是另一电机，当从另一电机通过第二输入轴传递扭矩并且将扭矩传递到输出轴时，同样可使用这一档位。通过使用惰齿轮，可停用该档位，并且可启用另一档位或空档。
17.优选地，第二输入轴可通过设置在第二输入轴上的另一齿轮和设置在输出轴上的另一惰齿轮连接到输出轴，其中，第二输入轴的另一齿轮和输出轴的另一惰齿轮彼此啮合，并且输出轴的另一惰齿轮相对于输出轴可被锁定旋转。
18.传动装置可包括耦联套筒，其中，惰齿轮和另一惰齿轮可通过耦联套筒选择性地相对于输出轴被锁定旋转，并且优选地，传动装置包括同步装置，该同步装置包括耦联套筒，其中，同步装置设置成能够在两个档位和中间位置之间进行切换。
19.根据另一实施方式，电机和另一电机彼此电连接。彼此电连接意味着可在电机之间传输能量，这将增加传输的柔性。但应当强调的是，各电机都适宜地进行独立控制。电机和/或另一电机优选地电连接到能量存储装置。由此，可通过能量存储装置在电机之间传输能量，并且一个或两个电机可同时用作马达和发电机。在使用交流电机的情况下，当通过机器的发电机功能为能量存储装置充电时，借助于用于将交流电转换成直流电的换流器(inverter)将各机器适宜地连接到能量存储装置，并且当通过能量存储装置为电机供能时，借助于将直流电转换为交流电的换流器将各机器适宜地连接到能量存储装置。
20.根据另一实施方式，电机的额定功率超过另一电机的额定功率，并且适宜地，电机的额定功率超过另一电机的额定功率的1.5倍，并且优选地，电机的额定功率超过另一电机的额定功率的2倍。由此，能够对电机进行优化，用以以成本上有效的方式管理驱动模式。电
机(连同另一电机)的尺寸可确定成覆盖所有纯电动驱动模式，同时当以需要扭矩但限制功率的低速驱动时，另一电机足以借助于引擎发电。在低速期间的发电使得能够仅使用一个传动比实现这种驱动。
21.本发明的进一步的优点和有利特征在以下描述和权利要求中公开。
附图说明
22.参考附图，下文是作为示例列出的本发明的实施例的更详细的描述。在附图中：
23.图1是根据本发明的传动装置的一个示例性实施例的示意图，以及
24.图2是图1中的传动装置的变体。
具体实施方式
25.图1是示出了用于车辆的传动装置1的示意图。传动装置1包括第一输入轴2、第二输入轴3和离合器4，第一输入轴2和第二输入轴3可通过离合器选择性地连接到引擎5。引擎5可为内燃机。离合器4可为双离合器，其具有用于将第一输入轴2连接到引擎5的第一离合器部分6和用于将第二输入轴3连接到引擎5的第二离合器部分7。第一输入轴2可为内输入轴，并且第二输入轴3可为外输入轴，其中，内输入轴2和外输入轴3相对彼此同心布置，其中，外输入轴3布置在内输入轴2的外部。
26.传动装置1包括机械地连接到第一输入轴2的电机8，以在电机8和第一输入轴2之间传递扭矩。电机8适宜地直接连接到第一输入轴2，从而电机8的转子设置在第一输入轴2上，或连接到设置在第一输入轴2上的部件9。尽管在图1中所示的示例性实施例中，转子和第一输入轴2将以相同的速度旋转，但是这些部件可布置成在转子和第一输入轴之间有传动比。在图1中所示的示例性实施例中，电机8与引擎5分开地连接到第一输入轴2。这意味着，即使引擎5通过离合器4自第一输入轴2断开，电机8也可向第一输入轴2提供扭矩。电机8适宜地是组合式的电马达和发电机，尽管在另一实施例中，电机可仅仅只是电马达。电机8适宜地电连接到能量存储装置20。
27.电机8可为交流马达/发电机，并且此时电机连接到ac/dc换流器21，该ac/dc换流器21转而又连接到能量存储装置20，诸如电池。换流器21可用于：当通过电机8的发电机功能对电池20充电时将交流电转换为直流电；当通过电池20对电机8供能时将直流电转换为交流电。
28.传动装置1还包括连接到最终传动部11的输出轴10。第一输入轴2永久地连接到输出轴10，并且第二输入轴3可连接到输出轴10。第一输入轴2通过设置在第一输入轴2上的齿轮12和设置在输出轴10上的齿轮13连接到输出轴10。第一输入轴2的齿轮12和输出轴10的齿轮13彼此啮合，以将扭矩传递到输出轴10，并进一步传递到最终传动部11。因此，第一输入轴的齿轮12相对于第一输入轴2被锁定旋转，并且输出轴10的齿轮13相对于输出轴10被锁定旋转。
29.第二输入轴3可通过设置在第二输入轴3上的齿轮14和设置在输出轴10上的惰齿轮15连接到输出轴10。第二输入轴3的齿轮14相对于第二输入轴3被锁定旋转。第二输入轴3的齿轮14和输出轴10的惰齿轮15彼此啮合，并且输出轴的惰齿轮15相对于输出轴10可被锁定旋转，以将扭矩传递到输出轴10，并进一步传递到最终传动部11。第二输入轴3还可通过
布置在第二输入轴3上的另一齿轮16和布置在输出轴10上的另一惰齿轮17连接到输出轴10。第二输入轴3的另一齿轮16相对于第二输入轴3被锁定旋转。第二输入轴3的另一齿轮16和输出轴10的另一惰齿轮17彼此啮合，并且输出轴的另一惰齿轮17相对于输出轴10可被锁定旋转，以将扭矩传递到输出轴10，并进一步传递到最终传动部11。
30.此外，传动装置1适宜地包括耦联套筒18。惰齿轮15和另一惰齿轮17可通过耦联套筒18选择性地相对于输出轴10被锁定旋转。传动装置可包括同步装置，其包括耦联套筒18，其中，同步装置布置成能够在由第一组齿轮14、15提供的第一档位和由第二组齿轮16、17提供的第二档位以及中间位置之间进行切换。在图1中，耦联套筒18示出为处于中间位置。为了实现第一档位，向左移动耦联套筒18，而为了实现第二档位，向右移动耦联套筒18。
31.尽管在所示的示例性实施例中，第二输入轴3可通过第一档位或第二档位选择性地连接到输出轴10，当然在传动装置的另一实施例中，档位数量可为一个或多个，这取决于应用。
32.图2示出了传动装置的变体。参照图2，将仅描述与图1中的传动装置相比的额外部件或改动的部件。
33.在这一示例性实施例中，传动装置1’具有机械地连接到第二输入轴3的另一电机19，以在另一电机19和第二输入轴3之间传递扭矩。另一电机19适宜地直接连接到第二输入轴3，从而使得另一电机8的转子布置在第二输入轴3上或连接到布置在第二输入轴3上的部件。尽管在图2中所示的示例性实施例中，转子和第二输入轴3将以相同的速度旋转，但是这些部件可布置成在转子和第二输入轴之间有传动比。在图2中所示的示例性实施例中，另一电机19与引擎5分开地连接到第二输入轴。这意味着，即使引擎5通过离合器4与第二输入轴3断开，另一电机19也可向第二输入轴3提供扭矩。另一电机19设置在离合器4的部分22上，该部分22与第二输出轴3一起旋转。另一电机19适宜地是组合式的电马达和发电机，尽管在另一实施例中，另一电机可仅仅只是电马达。另一电机适宜地电连接到能量存储装置20。
34.电机8和另一电机19可彼此电连接，以在电机之间传输能量。在该示例性实施例中，电机8和另一电机19两者都电连接到能量存储装置20。因此，电机8和另一电机19彼此电连接。
35.电机8、19可为交流马达/发电机，并且电机连接到ac/dc换流器21’，换流器21’转而又连接到能量存储装置20，例如电池。换流器21’可用于：当通过电机和/或另一电机的发电机功能为电池20充电时将交流电转换为直流电；并且，当通过电池20为电机8和/或另一电机19供能时将直流电转换为交流电。可选地，换流器21’可由两个单独的换流器代替，每个电机一个换流器。
36.电机8的额定功率可超过另一电机19的额定功率，并且适宜地，电机8的额定功率可超过另一电机19的额定功率的1.5倍，并且优选地，电机8的额定功率超过另一电机19的额定功率的2倍。
37.应当理解，本发明不限于如上所述和附图中所示的实施例；相反，本领域技术人员将认识到可在所附权利要求的范围内进行许多改变和修改。