用于機動車的混合動力驅動裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)專利權利要求1所述的用于機動車的混合動力驅動裝置。
【背景技術】
[0002] 這種類型的混合動力驅動裝置例如在文獻US 2011/0136608 A1中說明，該混合動 力驅動裝置具有內燃機和電機作為動力源，這種動力源分開地或共同地傳動到具有多個傳 動比速級的傳動機構上。該傳動機構在此通過兩個彼此耦合的、并且可通過多個制動器和 離合器切換的行星齒輪傳動機構構成，這兩個行星齒輪傳動機構與兩個、用于驅動的傳動 機構的輸入軸共軸地設置。通過使用行星齒輪傳動機構，該混合動力驅動裝置可以軸向設 計得短和緊湊，從而例如在機動車中實現(xiàn)一種橫置式結構。電機的布置對此應該設計為，電 機除了其驅動功能之外還可以作為發(fā)電機用于產(chǎn)生電流及必要時作為用于內燃機的起動 器使用，并且此外通過轉動方向逆轉可以形成倒車擋。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的是，提供一種混合動力驅動裝置，這種混合動力驅動裝置結構方面 設計得更加簡單和更加緊湊，并且除了在傳動技術方面有利的傳動比性能外還實現(xiàn)了結構 方面的更大的自由度。
[0004] 所述目的通過專利權利要求1的特征實現(xiàn)。本發(fā)明的有利的改進方案和設計方案 在從屬權利要求中提出。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明提出，內燃機傳動到第一輸入軸上，電機傳動到共軸線的第二輸入軸 上，兩個行星齒輪傳動機構此耦合成:在切換元件起作用的情況下，至少能切換出四個經(jīng)內 燃機的前進擋以及三個經(jīng)電機的前進擋或倒車擋。由此得到尤其有利的實用性，不僅在內 燃機驅動時具有可接受的擋位級和大的傳動機構擴展，而且在電機驅動時對于機動車的低 速和中速范圍是尤其有利的。通過電機的轉動方向逆轉可以形成倒車擋。
[0006] 在本發(fā)明有利的改進方案中提出，切換元件中的至少兩個由離合器和可切換的、 形鎖合地起作用的切換元件構成、例如牙嵌式接合裝置，這兩個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構，只通過一個離合器可以激活兩個切 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)相應地被切換。
[0007] 這兩個切換元件尤其優(yōu)選地可以通過離合器和制動器構成，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構的兩個傳動元件彼此連 接，或者將一個傳動元件連接相對殼體固定的支承元件。
[0008] 在本發(fā)明另一有利的設計方案中，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進行切換，由此必要時在驅動裝置中可以取消單獨的駐車鎖裝置，并且這種功能 由牙嵌式接合裝置一并承擔。
[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 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構中的一個傳動元件連接(制動 位置），在另一切換位置中將行星齒輪傳動機構中的兩個傳動元件連接(擋位），其中為了在 該擋位中建立駐車制動功能，通過切換元件補充地接入支承元件。
[0010] 在本發(fā)明另一有利的設計方案中，切換元件中的至少兩個可以通過唯一的、作用 在一個或另一個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，又可以在傳動機構殼體中減少該離合器的結構空間需求。為了交替地致動 兩個離合器(通常是膜片式離合器）只需一個致動活塞。該致動裝置尤其可以通過活塞缸單 元構成，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施加作用。這 種雙側地連接兩個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同軸線布置的離合器構成，這兩個離合器被旋轉的、 液壓的活塞缸單元致動，其中該活塞缸單元通過共同旋轉的連桿機構作用在布置在行星齒 輪傳動機構中的一個傳動機構的兩側的離合器上。
[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構的離合器和制動器， 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的離合 器。
【附圖說明】
[0014] 本發(fā)明的多個實施例在下文中通過其它的細節(jié)詳細描述。作為框圖表示的附圖半 邊地示出：
[0015] 圖1示出用于機動車的混合動力驅動裝置，該混合動力驅動裝置包括用于驅動的 內燃機、電機和兩個彼此耦合的行星齒輪傳動機構，其中傳動比速級可以通過四個離合器 和一個制動器切換；
[0016] 圖2示出相對于圖1另選的混合動力驅動裝置，其離合器和用于驅動的傳動機構的 輸入軸具有更改的布置結構；
[0017] 圖3示出根據(jù)圖1或圖2的混合動力驅動裝置，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另選的驅動裝置，其形鎖合地起作用的切換元件具有改變的布 置結構。
[0019] 圖5示出相對于圖3另選的驅動裝置;其中形鎖合的切換元件同時可以被切換為機 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動裝置，在中兩個切換元件分別通過 在兩側起作用的活塞缸單元被致動;和
[0021] 圖7示出相對于圖6的另選的驅動裝置，其中兩個切換元件分別被布置在殼體側的 活塞缸單元致動。
【具體實施方式】
[0022] 圖1示出機動車的混合動力驅動裝置10,該混合動力驅動裝置主要由僅簡略示出 的內燃機12、電機14和兩個行星齒輪傳動機構16,18組成。
[0023] 內燃機12可以在中間連入扭轉減振器或雙質量飛輪的情況下作用在第一輸入軸 20,22上，而電機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動車的車橋差速器傳動連接。
[0024] 如圖所示，電機14可以設計為空心軸結構，轉子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構18設置，轉子14a通過凸緣14c傳動到輸入軸24 上。然而電機24也可以直接布置在輸入軸24上。
[0025]軸20，22,24共軸線地支承在驅動裝置10的傳動機構殼體30中，其中軸22設計為空 心軸。
[0026]內燃機一方的輸入軸20,22通過離合器K1或者驅動攜帶行星齒輪16b的行星齒輪 傳動機構16的行星架16a，或者通過離合器K2和通過輸入軸24驅動行星齒輪傳動機構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設計為雙離合器，其中這種雙離合器為了實現(xiàn)短的軸 向結構而沿徑向疊置。
[0028]行星齒輪傳動機構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構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。行星齒輪傳動機構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] 通過所述的兩個行星齒輪傳動機構16,18的耦合，在輸入軸20,22,24和輸出軸26 之間，如下文所述，可以切換出四個以內燃機驅動的前進擋和三個以電機驅動的前進檔，以 及在內燃機12和電機14之間形成非驅動的連接，其中離合器K1至K4和制動器B按如下方式 起作用：
[0031]
[0032] 行星齒輪傳動機構16，18在傳動技術方面設計為負傳動機構，其中行星齒輪傳動 機構16的固定傳動比io為-1.65，及行星齒輪傳動機構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)選地設計為膜片式離合器。對此離合器中的至少一個可能情 況下可以設計為起動離合器，從而可以取消單獨的斷開離合器。此外通過相應的控制可以 在內燃機運行中，電機14的驅動力矩疊加在三個前進檔中或者調節(jié)三個前進檔（增強運行 模式）。
[0034]圖2示出另選的混合動力驅動裝置10,該混合動力驅動裝置只說明與圖1的結構和 功能的不同之處;功能相同的部件用相同的附圖標記表示。
[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軸向彼此前后地設置， 并定位在兩個行星齒輪傳動機構16，18之間。
[0036] 在行星齒輪傳動機構16，18同樣地耦合時，借助于切換元件K1至K4和制動器B，內 燃機12通過第一輸入軸22和通過離合器K1驅動行星齒輪傳動機構16的行星架16a，并通過 離合器K2驅動齒圈16c。電機14的設計為空心軸的輸入軸24固定地與行星齒輪傳動機構16 的齒圈16c和第二行星齒輪傳動機構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構空間，而根據(jù)圖2沿