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用于机动车的变速器以及具有这种变速器的传动系和机动车

文献发布时间:2023-06-19 18:35:48


用于机动车的变速器以及具有这种变速器的传动系和机动车

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的变速器。此外,本发明涉及一种用于机动车的具有这种变速器的传动系和一种具有这种传动系的机动车。

背景技术

同类型的变速器从现有技术已知。尤其是对于混合动力车辆已知除了具有轮对外还具有一个或多个电机的变速器。变速器通常设计为多挡的,即通过操作相应的切换元件和与此相关地选择相应的轮对可在一个或多个输入轴和一个输出轴之间切换多个不同的、作为挡位的传动比,这优选自动进行。在此,变速器的挡位也大多与所述至少一个电机相互作用以实现纯电动行驶。在相同的和/或另外的挡位中,通常提供借助例如为内燃机的驱动装置的行驶运行和/或在其中驱动装置和电机一起用于驱动车辆的行驶运行。

例如FR 2811395公开了一种具有两个输入轴的变速器,在其中内燃机作用在一个输入轴上并且电机作用在第二输入轴上。在两个输入轴上分别设置有两个固定轮,它们与副轴上的活动轮形成用于挡位的轮对。活动轮可通过切换元件与副轴连接,所述切换元件成对地组合成双切换装置。

发明内容

从所描述的现有技术出发,本发明的任务是提供一种用于机动车的变速器,借助该变速器可在紧凑的结构中以适合的方式实现不同的功能。

根据本发明的第一方面,所述任务通过具有权利要求1的特征的变速器来解决。其后的从属权利要求分别为本发明第一方面的有利扩展方案。根据本发明第二方面的用于机动车的传动系是权利要求14的技术方案。根据本发明第三方面的机动车是权利要求15的技术方案。

根据本发明的第一方面,所述变速器包括:

第一输入轴;

第二输入轴;

用于将变速器与输出端不可相对转动地连接的副轴;

与第一输入轴不可相对转动地连接的第一固定轮,该第一固定轮和与副轴不可相对转动地连接的第二固定轮啮合以形成第一轮对;

可与第二输入轴可分离且不可相对转动地连接的第一活动轮,该第一活动轮和与副轴不可相对转动地连接的第三固定轮啮合以形成第二轮对;或者与第二输入轴不可相对转动地连接的第三固定轮,该第三固定轮和可与副轴可分离且不可相对转动地连接的第一活动轮啮合以形成第二轮对;

用于将第一输入轴与第二输入轴连接的第一切换元件;

用于将第二输入轴或副轴与第一活动轮连接的第二切换元件;

第一驱动装置与第二输入轴不可相对转动地连接;

第一电机与第一输入轴不可相对转动地连接或可通过第三切换元件可分离地且不可相对转动地连接;

并且第二电机与第二输入轴不可相对转动地连接或可通过第四切换元件可分离地且不可相对转动地连接。

如果元件用编号来标识,如“第一构件”、“第二构件”和“第三构件”,则此编号仅用于区分名称,并不代表元件之间的相关性或元件的强制顺序。这尤其是表示装置不必为了能够具有“第二构件”而具有“第一构件”。该装置也可包括“第一构件”和“第三构件”,但不一定具有“第二构件”。

“驱动装置”被理解为在轴上提供机械转矩和转速的装置。驱动装置尤其是内燃机或电机。只要在下文中在实施例中假设驱动装置为内燃机,则这并不排除在相应的实施方式中驱动装置可不同地构造。

本发明意义中的“轴”被理解为变速器的用于传递转矩的可旋转构件,通过该构件变速器的相配部件不可相对转动地相互连接或通过该构件在操作相应切换元件时建立这种连接。相应轴可将变速器的部件轴向或径向或既轴向又径向地相互连接。因此,相应轴也可作为中间件存在,通过其例如径向连接相应部件。此外,相应轴可设计为一体式构件或多件式存在,在多件式的情况下相应轴由多个不可相对转动地彼此连接的轴部件组成。

本发明意义中的“轴向”是指变速器纵向中心轴线方向上的定向,输入轴和副轴的旋转轴线平行于该纵向中心轴线设置。“径向”则应理解为相应的可旋转部件、尤其是相应轴的直径方向上的定向。

“副轴”可理解为在与输入轴不同的、优选平行的轴线上延伸的轴,副轴和输入轴尤其是可在多个点上通过轮对传递转矩。

“输出端”被理解为连接在变速器下游的传动系部分,通过该传动系部分在变速器中转换的驱动功率被传递到机动车的车轮。输出端尤其是包括差速器。

“不可相对转动连接”被理解为两个引导转矩的部件之间的连接,该连接允许在所述部件之间传递驱动功率。尤其是在此两个部件相应地支承。不可相对转动连接既可理解为没有传动比或中间构件的连接,也可理解为具有传动比或中间构件的连接。

“活动轮”可理解为可旋转地支承在一个轴上并且优选可通过切换元件不可相对转动地且可分离地与该轴或另一个轴连接的齿轮。相反,“固定轮”是持久不可相对转动地与轴连接的齿轮。在本发明中,分配给第二输入轴的活动轮例如支承在第一或第二输入轴上或副轴上。相互嵌接或啮合的齿轮通过它们的相互啮合的齿部传递转速和转矩。

“轮对”被理解为尤其是包括一个固定轮和一个活动轮或两个固定轮的一对齿轮,通过这对齿轮变速器输入轴可与副轴在定义的传动比下不可相对转动地连接并且这对齿轮设置用于以该传动比将驱动功率从驱动装置传输到输出端。轮对尤其是设置用于在挡位的负载路径中提供传动比。

如果切换元件设置在两个部件之间,则所述部件不是永久地相互连接,而是仅通过操作切换元件才建立连接。操作切换元件在本发明的意义中意味着相关切换元件被转换到闭合状态并且因此与之直接连接的部件必要时在它们的旋转运动中相互适应。在相关切换元件设计为形锁合切换元件的情况下,通过其直接彼此不可相对转动连接的部件在相同的转速下运行,而在力锁合切换元件的情况下在操作该切换元件之后也可能在部件之间存在转速差。但在本发明的范围内,这种希望或不希望的状态仍然被称为相应部件通过切换元件的不可相对转动连接。

“挡位”被理解为变速器中所有切换元件的切换位置的总和,其形成作为所有单个传动比的乘积的总传动比。在此,在一个挡位中,驱动功率通过负载路径、即变速器部件的特定顺序在驱动端和输出端之间传递。

“可分离的连接”被理解为在其建立之后可非破坏性地打开的连接,尤其是该连接的建立和分离能够反复。优选所述连接可在定义的闭合和定义的打开状态之间任意变换。

在当前情况下,电机优选分别由定子和转子组成,其中定子永久地固定,而转子可旋转地容纳在定子的径向内侧或外侧。电机在此是根据本发明的变速器的部件并且优选一同集成到变速器的变速器壳体中,定子在此更优选分别固定在变速器的不可旋转的部件上。电机尤其是可在发电机模式中用于发电或在电动机模式中运行,在电动机模式中通过电机产生驱动运动。

本发明的第一方面现在包括以下技术教导,据此第一输入轴一方面分配给第一电机并且另一方面分配给第一轮对。通过该第一输入轴在此实现第一挡位,第一电机的驱动功率通过该第一挡位经由第一轮对在其传动比下传递到副轴和因此输出端。该第一挡位用于机动车的尤其是在起动和低速范围内的前向行驶,连接到第二输入轴上的驱动装置和必要时第二电机可通过第一切换元件接入第一挡位中。

此外,本发明的第一方面包括以下技术教导,据此第二输入轴一方面分配给驱动装置并且另一方面分配给第二轮对。通过该第二输入轴在此实现第二挡位,驱动装置的驱动功率通过该第二挡位经由第二轮对在其传动比下传递到副轴和因此输出端。此外,第二输入轴也与第二电机连接或可连接,从而第二电机的驱动功率可与驱动装置的驱动功率一起在相同的路径上传递。第二挡位用于机动车的尤其是在高速至最大速度下的前向行驶,并且尤其是在通过驱动装置和/或第二电机驱动的情况下。

根据本发明第一方面的变速器尤其是设置用于在第一挡位中借助第一电机在低速至中速下进行起动和行驶,然后在达到相应的行驶速度时通过第二输入轴接入驱动装置和/或第二电机。这种接入可在第一挡位中通过第一切换元件或通过从第一挡位到第二挡位的变换来进行。

如果设置有第三切换元件并且第一电机因此可选择性地与第一输入轴连接或不连接,则第一电机可在不需要它时脱开。具体而言,如果在第一挡位中在第一切换元件闭合的情况下机动车仅应通过驱动装置来驱动,则不需要第一电机。在此情况下,第三切换元件提供第一电机不产生拖曳损失的优点。

如果设置有第四切换元件并且第二电机因此可选择性地与第二输入轴连接或不连接,则第二电机可在不需要它时脱开。具体而言,如果在第二挡位中在第二切换元件闭合的情况下机动车应仅通过驱动装置来驱动,则不需要第二电机。在此情况下,第四切换元件提供第二电机不产生拖曳损失的优点。

总体而言,根据本发明第一方面的变速器的特征在于紧凑的结构、低的构件负荷、良好的传动效率和低的损耗。尤其是它提供适用于机动车运行的功能数量。

根据一种实施方式,第一电机大于第二电机。第一电机尤其是用于起动机动车和/或第一电机单独驱动机动车的运行。相反,第二电机主要用于辅助驱动装置以及用于下文描述的其它功能。因此,分配给第一电机的功率要求高于分配给第二电机的功率要求。通过将第一电机设计得更大,可根据分配的功能实现两个电机的尽可能紧凑的设计。

根据另一种优选实施方式,第一电机和第二电机同轴设置。以此方式,实现了总体良好的机械效率。

优选第一电机和第二电机设置成在轴向方向上彼此重叠的。在此尤其是较小的第二电机设置在较大的第一电机的内侧。通过重叠或换言之嵌套的布置实现一种特别紧凑的变速器。这种变速器尤其是在轴向方向上特别紧凑,为此无需将一个或两个电机轴向平行于输入轴设置并且使变速器因此横向于轴向方向变得更大。

在一种实施方式中,第一切换元件和第二切换元件组合成一个具有共同致动器的双切换装置。通过该致动器一方面可操作第一切换元件并且另一方面可操作第二切换元件,还可设置一个中性位置,在其中没有切换元件被操作。这具有以下优点:通过所述组合可减少致动器的数量并因此减少制造费用。

根据另一种优选实施方式,设有至少一个另外的可与第二输入轴可分离且不可相对转动地连接的活动轮,该活动轮和至少一个另外的与副轴不可相对转动地连接的固定轮啮合以形成至少一个另外的轮对,或者设有至少一个另外的与第二输入轴不可相对转动连接的固定轮,该固定轮和至少一个另外的可与副轴可分离且不可相对转动地连接的活动轮啮合以形成至少一个另外的轮对,并且设有至少一个另外的用于将第二输入轴或副轴与所述至少一个另外的活动轮连接的切换元件。以此方式,实现至少一个另外的尤其是用于向前驱动机动车的挡位,通过该挡位驱动功率可从第二输入轴在分配给所述另一轮对的传动比下传递到输出端。在此情况下,第二输入轴可选择性地与第二轮对或与正好另一轮对连接。

优选分别这样选择第一、第二和所述另一轮对的传动比,使得在起动和低速范围时设置第一挡位,而第二挡位和所述另一挡位或另外的挡位形成用于具有更高速度的行驶范围的分级(gestaffelt)的传动比序列。以此方式,根据行驶速度,可在第二挡位和所述另一挡位或另外的挡位之间切换到驱动装置可有效地并且以足够的功率供应(Leistungsangebot)运行的挡位。

在上述实施方式的一种设计中,作为唯一另外的轮对设置用于形成第三挡位的第三轮对。在此情况下,第三轮对通过能与第二输入轴可分离且不可相对转动地连接的第二活动轮形成,该第二活动轮和与副轴不可相对转动地连接的第四固定轮啮合,或者第三轮对通过与第二输入轴不可相对转动地连接的第四固定轮形成,该第四固定轮和能与副轴可分离且不可相对转动地连接的第二活动轮啮合。在此设置用于将第二输入轴或副轴与第二活动轮连接的第六切换元件。在这种实施方式中,驱动装置从第一挡位的接入优选可通过从第一挡位到第二挡位的变换或从第一挡位到第三挡位的变换进行。

在上述实施方式的另一种设计中,作为另外的轮对设置上述第三轮对以及用于形成第四挡位的第四轮对。在此情况下,第四轮对通过可与第二输入轴可分离且不可相对转动地连接的第三活动轮形成,该第三活动轮和与副轴不可相对转动地连接的第五固定轮啮合,或者通过与第二输入轴不可相对转动地连接的第五固定轮形成,该第五固定轮和可与副轴可分离且不可相对转动地连接的第三活动轮啮合。在此设置用于将第二输入轴或副轴与第三活动轮连接的第七切换元件。在这种实施方式中,驱动装置从第一挡位的接入优选可通过从第一挡位到第二挡位的变换或从第一挡位到第三挡位的变换或从第一挡位到第四挡位的变换进行。

在上述实施方式的另一种设计中,除了第三和第四轮对之外,还可设置具有另外的切换元件的另外的相应构造的轮对。

在上述实施方式的一种设计中,第一切换元件和/或第二切换元件以及所述至少一个另外的切换元件组合成一个具有共同致动器的多重切换装置。在一种相应的实施方式中,如果存在多个另外的切换元件,则第一切换元件、第二切换元件和所有另外的切换元件组合成一个具有共同致动器的多重切换装置。替代地,第一和/或第二切换元件和所述多个另外的切换元件中的一些切换元件可分配给一个多重切换装置,如双切换装置并且其它切换元件可不分配给多重切换装置或分配给另一多重切换装置。在这种实施方式中,第二切换元件与另一切换元件组合成双切换装置。在此,根据设计可通过所述致动器操作第一、第二或另一切换元件,并且还可设置一个或多个中性位置,在其中没有切换元件被操作。组合成多重切换装置具有以下优点,即通过组合减少了致动器的数量并因此减少了制造费用。

在另一种实施方式中,第二电机可与第一输入轴通过第五切换元件可分离且不可相对转动地连接。在此情况下,设置有上述第四切换元件,使得第二电机可选择性地与第一输入轴或第二输入轴连接。这具有以下优点,即如果两个电机共同与第一输入轴连接并作用于该输入轴,则第二电机除了驱动装置之外也可辅助第一电机。在此情况下,第一电机可有利地设计得更小,因为存在于第一输入轴上的功率要求不必仅由它来满足。

在该实施方式的一种设计中,第四切换元件和第五切换元件组合成一个具有共同致动器的双切换装置。通过所述致动器一方面可操作第四切换元件并且另一方面可操作第五切换元件,并且还可设置一个中性位置,在其中没有切换元件被操作。这具有以下优点,即通过组合减少了致动器的数量并因此减少了制造费用。如果双切换装置具有中性位置,则还有以下优点,即第二电机可在不需要它时与两个输入轴脱开,因此在这种情况下不会引起拖曳损失。

根据上述内容,变速器优选具有至少两个挡位,在第一挡位中第一电机可通过第一轮对驱动机动车,并且在第二挡位中驱动装置可通过第二轮对驱动机动车。

在第一挡位中,如果该第一挡位设计为第一电动挡位,则第一电机单独驱动机动车。替代地,在设计为第一燃烧挡位的情况下在第一切换元件闭合时第一电机和驱动装置共同驱动机动车。此外,替代地,在第一挡位中,在第五切换元件存在并且闭合时,第一和第二电机共同驱动机动车,或者在第一切换元件也闭合时,第一和第二电机以及驱动装置共同驱动机动车。此外,替代地,在第一挡位中,当第三和第四切换元件打开时,仅驱动装置驱动机动车。

在第二挡位中,替代地,尤其是在第四切换元件闭合时,驱动装置和第二电机共同驱动机动车。

如果存在另外的轮对,则这些轮对形成另外的挡位,在另一挡位中驱动装置可通过分配给该挡位的另一轮对驱动机动车。替代地,尤其是在第四切换元件闭合时,在所述另一挡位中驱动装置和第二电机共同驱动机动车。

此外,借助变速器可实现充电运行和串联式行驶运行。在此可能存在的第四切换元件闭合并且第一切换元件和第二切换元件优选打开。在此情况下,驱动装置通过第二输入轴驱动作为发电机运行的第二电机。在充电运行中,由第二电机产生的电能存储在能量存储器中。在串联式运行中,该电能至少部分地用于使第一电机作为电动机运行并且借助第一电机在第三切换元件(如果存在)闭合时通过第一挡位驱动机动车。

在一种实施方式中,第一电机构造为内动子电机并且第二电机构造为外动子电机或者第一电机构造为外动子电机并且第二电机构造为内动子电机。尤其是以重叠或嵌套方式布置的电机因此可以有利的方式紧凑地设置并且尤其是有利地放置在变速器的壳体上。

在变速器的另一种实施方式中,第一输入轴和第二输入轴同轴设置,第二输入轴构造为实心轴并且第一输入轴构造为至少部分地与第二输入轴轴向重叠设置的空心轴。以此方式实现特别紧凑的变速器,尤其是第二轴延伸穿过变速器并且在第二输入轴的一个轴向端部上设置有第二电机并且在相对置的轴向端部上设置有驱动装置。

在一种实施方式中,副轴具有用于将转矩从变速器导出的第六固定轮,该第六固定轮与输出端的一个齿轮啮合,尤其是与变速器下游的差速器的输入齿轮啮合。在一种替代于此的实施方式中,通过一个设置在副轴上的并且还分配给变速器的一个轮对的固定轮,如第二固定轮、第三固定轮或另外的轮对的固定轮,如第四固定轮或第五固定轮从变速器导出转矩。尤其是通过分配给所述一个轮对的具有最小直径的固定轮从变速器导出转矩。

第二电机也可直接分配给驱动装置并且可与驱动装置设置在变速器的同一侧。在此情况下,第二电机可构造为带式起动器发电机并且与驱动装置固定连接。第二电机也可设置在驱动装置的前面,即在变速器之外。在这种情况下,第二电机也被理解为与第二输入轴不可相对转动地连接或可通过第四切换元件可分离且不可相对转动地连接。

本发明的第二方面涉及一种用于具有上述变速器的机动车的传动系。该传动系具有已经关于变速器描述的优点。

本发明的第三方面还包括具有这种传动系的机动车,该机动车也具有已经关于变速器描述的优点。

附图说明

下面参考示出本发明的不同实施方式的附图来说明本发明,相同或相似的元件具有相同的附图标记。附图如下:

图1示出一种优选实施方式中的根据本发明第二方面的传动系的示意图;

图2示出图1的传动系的局部示意图,其具有第一种实施方式中的根据本发明第一方面的变速器;

图3示出图2的变速器的不同功能的表格图;

图4示出图1的传动系的局部示意图,其具有第二种实施方式中的根据本发明第一方面的变速器;

图5示出图1的传动系的局部示意图,其具有第三种实施方式中的根据本发明第一方面的变速器;

图6示出图1的传动系的局部示意图,其具有第四种实施方式中的根据本发明第一方面的变速器;

图7示出图1的传动系的局部示意图,其具有第五种实施方式中的根据本发明第一方面的变速器;

图8示出图4至7的变速器的不同功能的表格图;

图9示出图1的传动系的局部示意图,其具有第六种实施方式中的根据本发明第一方面的变速器;

图10示出图9中变速器的不同功能的表格图。

具体实施方式

图1示出根据本发明第二方面的用于机动车、尤其是混合动力车辆的传动系1的示意图,在该传动系1中内燃机形式的驱动装置2通过位于中间的扭转减振器3与变速器100、200、300、400、500、600连接。在变速器100、200、300、400、500、600下游在输出侧连接有差速器5,通过该差速器驱动功率被分配给机动车的驱动桥的驱动轮6和7。变速器100、200、300、400、500、600和扭转减振器3在此组合在变速器100、200、300、400、500、600的一个共同的变速器壳体8中,在该变速器壳体中也可集成差速器5。从图1中还可以看出,驱动装置2、扭转减振器3、变速器100、200、300、400、500、600以及差速器5横向于机动车的行驶方向设置。

图2示出根据本发明的变速器100的第一种实施方式。该变速器100具有第一输入轴10.1和第二输入轴10.2。在第一输入轴10.1上设置有第一电机11,该第一电机具有转子11a以及固定在壳体侧的定子11b。转子11a不可相对转动地与第一输入轴10.1连接并且可驱动该第一输入轴。连接轴4通过扭转减振器3连接到第二输入轴10.2上,该连接轴与驱动装置2连接,使得驱动装置2作用于第二输入轴10.2并且可驱动该第二输入轴。此外,在第二输入轴10.2上设置有包括转子12a以及固定在壳体侧的定子12b的第二电机12,该第二电机也可驱动第二输入轴10.2。

第一电机11构造为内动子电机,而第二电机12构造为外动子电机。第二电机12与第一电机11同轴设置并且在轴向方向上与其重叠。第一输入轴10.1构造为空心轴并且同轴地围绕构造为实心轴的第二输入轴10.2设置。此外,变速器100具有一个与所述两个输入轴10.1、10.2轴向平行设置的副轴13。第六固定轮14.6设置在副轴上,使得通过正齿轮级将变速器100与输出侧的差速器5连接。

在第一输入轴10.1上设置有构造为正齿轮的第一固定轮14.1,该第一固定轮与第一输入轴10.1不可相对转动地连接。第一固定轮14.1和与副轴13不可相对转动地连接的第二固定轮14.2啮合,该第二固定轮也构造为正齿轮。第一固定轮14.1和第二固定轮14.2共同形成第一轮对15.1。

此外,围绕输入轴10.1、10.2支承地设置有第一活动轮16.1,该第一活动轮构造为正齿轮并且和与副轴13不可相对转动地连接并且也构造为正齿轮的第三固定轮14.3啮合。第一活动轮16.1和第三固定轮14.3共同形成第二轮对15.2。

第二输入轴10.2可通过第一切换元件17.1与第一输入轴10.1不可相对转动地且可分离地连接。第一切换元件17.1例如构造为形锁合的爪形切换元件。第二输入轴10.2还可通过第二切换元件17.2与第一活动轮16.1连接。第二切换元件17.2例如也构造为形锁合的爪形切换元件。第一切换元件17.1和第二切换元件17.2组合成一个具有共同致动器的双切换装置18。因此,变速器100仅包括一个致动器。

从图3得出作为不同的变速器功能的可用变速器100切换的挡位。

在第一功能I中,当切换元件17.1、17.2都不闭合时,产生作为第一电动挡位E1的第一挡位。在此情况下,第一电机11通过第一输入轴10.1、第一轮对15.1和副轴13驱动机动车。

在第二功能II中,当第一切换元件17.1闭合并且第二切换元件17.2保持打开时,产生作为第一燃烧挡位V1的第一挡位。在此情况下,驱动装置2通过第二输入轴10.2、第一输入轴10.1、第一轮对15.1和副轴13驱动机动车。可选地,第一电机11也可将额外的驱动功率施加到第一输入轴10.1,使得第一燃烧挡位V1作为混合挡位运行。替代地,第一电机11可在第一燃烧挡位V1中空转或作为发电机运行。附加于或代替于第一电机11,第二电机12也可引入额外的驱动功率,即在第二输入轴10.2上,并且因此将第一燃烧挡位V1确定为混合挡位。替代地,第二电机12可在第一燃烧挡位V1中空转或作为发电机运行。

在第三功能III中,通过闭合第二切换元件17.2产生第二燃烧挡位V2。在此情况下,驱动装置2通过第二输入轴10.2、第二轮对15.2和副轴13驱动机动车。可选地,第二电机12可引入额外的驱动功率,即在第二输入轴10.2上,从而将第二燃烧挡位V2确定为混合挡位。替代地,第二电机12可在第二燃烧挡位V2中空转或作为发电机运行。

为简单起见,驱动装置2用于驱动机动车的挡位在此例如被称为燃烧挡位V1、V2。但驱动装置2也可构造为不同于内燃机的形式,在此情况下,相应的挡位不是燃烧挡位,而是必须以不同方式表示。

作为第四功能IV,当切换元件17.1、17.2都不闭合时,产生串联式运行S或充电运行L。在此情况下,驱动装置2通过第二输入轴10.2驱动作为发电机运行的第二电机12。在第二电机12中产生的电能选择性地在串联式运行S中用于以上述第一电动挡位E1运行第一电机11和/或在充电运行L中被馈入能量存储器。

图4示出第二种实施方式中的变速器200,该变速器与图2中的变速器100基本上相同。与此不同,变速器200具有围绕输入轴10.1、10.2支承的第二活动轮16.2,该第二活动轮构造为正齿轮并且和与副轴13不可相对转动地连接并且也构造为正齿轮的第四固定轮14.4啮合。第二活动轮16.2和第四固定轮14.4共同形成第三轮对15.3。

此外,设有第六切换元件17.6,借助该第六切换元件第二输入轴10.2可与第二活动轮16.2不可相对转动地且可分离地连接。第一切换元件17.1、第二切换元件17.2和第六切换元件17.6组合成一个具有共同致动器的三重切换装置19。三重切换装置19通过从径向内侧的齿啮合与活动轮16.1、16.2或第一输入轴10.1啮合。三重切换装置19为此构造为带有锁定装置(Rastierung)的滑动件。因此,变速器200仅包括一个致动器。

此外,与变速器100不同,在变速器200中,第一电机11构造为外动子电机并且第二电机12构造为内动子电机。

图5示出第三种实施方式中的变速器300,该变速器与图4的变速器200基本上相同。与此不同,在变速器300中第一电机11并非与第一输入轴10.1不可相对转动地连接,而是可通过具有自身致动器的第三切换元件17.3不可相对转动地且可分离地与第一输入轴10.1连接。变速器300因此包括两个致动器。此外,第一电机11和第二电机12分别构造为内动子电机。

图6示出第四种实施方式中的变速器400,该变速器与图5的变速器300基本上相同。与此不同,在变速器400中没有设置三重切换装置19,而是将第一切换元件17.1和第三切换元件17.3分别设置为单独的、具有自身致动器的切换元件,第一切换元件17.1位于第一固定轮14.1和第一活动轮16.1之间。第二切换元件17.2和第六切换元件17.6组合成一个具有共同致动器的双切换装置20并且设置在第二活动轮16.2和连接轴4之间。变速器400因此包括三个致动器。此外,第一电机11构造为内动子电机并且第二电机12构造为外动子电机。

图7示出第五种实施方式中的变速器500,该变速器与图6中的变速器400基本上相同。与此不同,在变速器500中设置有第四切换元件17.4,借助该第四切换元件第二电机12能不可相对转动地且可分离地与第二输入轴10.2连接。此外,设置有第五切换元件17.5,借助该第五切换元件第二电机12能与第一输入轴10.1不可相对转动地且可分离地连接。第四切换元件17.4和第五切换元件17.5组合成一个具有共同致动器的双切换装置21。变速器600因此包括四个致动器。

从图8得出作为不同的变速器功能的可用变速器200、300、400、500切换的挡位。当构造有相应的切换元件17.1、17.2、17.3、17.4、17.5、17.6时,所显示的相应切换元件17.1、17.2、17.3、17.4、17.5、17.6的切换状态分别相关。

在第一功能I中,当第三切换元件17.3闭合或不存在时,产生作为第一电动挡位E1的第一挡位。在此情况下,第一电机11通过第一输入轴10.1、第一轮对15.1和副轴13驱动机动车。如果存在第五切换元件17.5,则它可附加地在第一电动挡位E1中闭合,从而第二电机12可将额外的驱动功率引入第一输入轴10.1。在此情况下,两个电机11、12以前述方式共同驱动机动车。

在第二功能II中,当第一切换元件17.1闭合并且第二切换元件17.2和第六切换元件17.6保持打开时,产生作为第一燃烧挡位V1的第一挡位。在此情况下,驱动装置2通过第二输入轴10.2、第一输入轴10.1、第一轮对15.1和副轴13驱动机动车。可选地,当第三切换元件17.3闭合或不存在时,第一电机11也可向第一输入轴10.1施加额外的驱动功率,从而使第一燃烧挡位V1作为混合挡位运行。在这种混合挡位中,在第五切换元件17.5闭合时,第二电机12也可将另外的附加驱动功率引入第一输入轴10.1。在第四切换元件17.4闭合时,第二电机12也可将额外的驱动功率引入第二输入轴10.2。替代地,第一电机11和第二电机12可在第一燃烧挡位V1中空转或作为发电机运行或在第三切换元件17.3打开或第四和第五切换元件17.4、17.5打开时脱开。

在第三功能III中,通过闭合第二切换元件17.2产生第二燃烧挡位V2。在此情况下,驱动装置2通过第二输入轴10.2、第二轮对15.2和副轴13驱动机动车。可选地,当第四切换元件17.4闭合时,第二电机12可将额外的驱动功率引入第二输入轴10.2,从而将第二燃烧挡位V2确定为混合挡位。替代地,第二电机12可在第二燃烧挡位V2中空转或作为发电机运行或在第四切换元件17.4打开时脱开。

在第四功能IV中,通过闭合第六切换元件17.6产生第三燃烧挡位V3。在此情况下,驱动装置2通过第二输入轴10.2、第三轮对15.3和副轴13驱动机动车。可选地,在第四切换元件17.4闭合时,第二电机12可向第二输入轴10.2引入额外的驱动功率,从而将第三燃烧挡位V3确定为混合挡位。替代地,第二电机12可在第三燃烧挡位V3中空转或作为发电机运行或在第四切换元件17.4打开时脱开。

作为第五功能V,当第四切换元件17.4闭合时,产生串联式运行S或充电运行L。在此情况下,驱动装置2通过第二输入轴10.2驱动作为发电机运行的第二电机12。在第二电机12中产生的电能选择性地在串联式运行S中在第三切换元件17.3闭合的情况下用于在上述第一电动挡位E1中运行第一电机11和/或在充电运行L中被馈入能量存储器。

图9示出第六种实施方式中的变速器600,该变速器与图7中的变速器500基本上相同。与此不同,变速器600具有围绕输入轴10.1、10.2支承的第三活动轮16.3,该第三活动轮构造为正齿轮并且跟与副轴13不可相对转动地连接并且也构造为正齿轮的第五固定轮14.5啮合。第三活动轮16.3和第五固定轮14.5共同形成第四轮对15.4。

此外,设有第七切换元件17.7,借助该第七切换元件第二输入轴10.2可与第三活动轮16.3不可相对转动地且可分离地连接。第一切换元件17.1、第二切换元件17.2、第六切换元件17.6和第七切换元件17.7组合成一个具有共同致动器的四重切换装置22,该四重切换装置相应于变速器200和300的三重切换装置19构造。变速器600因此包括三个致动器。

此外,两个电机11、12如在变速器300和400中一样构造为内动子电机。

从图10得出作为不同的变速器功能的可用变速器600切换的挡位。功能I至IV在此相应于图8中的功能I至IV,并且第七切换元件17.7分别打开,此处不再赘述。

在第五功能V中,通过闭合第七切换元件17.7产生第四燃烧挡位V4。在此情况下,驱动装置2通过第二输入轴10.2、第四轮对15.4和副轴13驱动机动车。可选地,当第四切换元件17.4闭合时,第二电机12可向第二输入轴10.2引入额外的驱动功率,从而将第四燃烧挡位V4确定为混合挡位。替代地,第二电机12可在第四燃烧挡位V4中空转或作为发电机运行或在第四切换元件17.4打开时脱开。

第六功能VI又相应于图8中的第五功能V,在此,第七切换元件17.7打开,并且此处不再赘述。

附图标记列表

1 机动车传动系

2 驱动装置

3 扭转减振器

4 连接轴

5 差速器

6 驱动轮

7 驱动轮

8 变速器壳体

10.1 第一输入轴

10.2 第二输入轴

11 第一电机

11a 转子

11b 定子

12 第二电机

12a 转子

12b 定子

13 副轴

14.1 第一固定轮

14.2 第二固定轮

14.3 第三固定轮

14.4 第四固定轮

14.5 第五固定轮

14.6 第六固定轮

15.1 第一轮对

15.2 第二轮对

15.3 第三轮对

15.4 第四轮对

16.1 第一活动轮

16.2 第二活动轮

16.3 第三活动轮

17.1 第一切换元件

17.2 第二切换元件

17.3 第三切换元件

17.4 第四切换元件

17.5 第五切换元件

17.6 第六切换元件

17.7 第七切换元件

18 双切换装置

19 三重切换装置

20 双切换装置

21 双切换装置

22 四重切换装置

100 变速器

200 变速器

300 变速器

400 变速器

500 变速器

600 变速器

E1 第一电动挡位

V1 第一燃烧挡位

V2 第二燃烧挡位

V3 第三燃烧挡位

V4 第四燃烧挡位

S 串联式运行

L 充电运行

I 第一变速器功能

II 第二变速器功能

III 第三变速器功能

IV 第四变速器功能

V 第五变速器功能

VI 第六变速器功能

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