掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

电动车辆传动装置

文献发布时间:2023-06-19 19:14:59


电动车辆传动装置

技术领域

本发明涉及用于电动商用车辆的电动车辆传动装置,该电动车辆传动装置包括被构造成用于与第一电机耦接的第一驱动轴和用于与至少一个驱动桥耦接的主输出轴,其中,设置有至少一个档位切换元件,通过对档位切换元件的各自的操纵在体现出各一个档位的情况下使第一驱动轴和主输出轴能彼此耦接。此外,本发明还涉及用于电动商用车辆的驱动系统、电动商用车辆以及用于运行驱动系统的方法。

背景技术

在电动车辆中所已知的驱动系统通常由至少一个电机和下游的多档位传动装置组成。在此可以在各自的多档位传动装置中切换出不同的档位,以便以不同的传动比至少一个电机的驱动运动,并由此在与电机的相互作用下实现电动车辆的更高的最终速度和/或能够实现电机在具有高效率的范围内的运行。

由DE 10 2017 216 492 A1得知一种用于电动车辆的电动车辆传动装置,该电动车辆可以是电动商用车辆。电动车辆传动装置在此包括驱动轴,驱动轴被用于接驳电机,其中,驱动轴可以通过有选择地操纵多个档位切换元件在切换出不同档位的情况下与主输出轴耦接。在此,主输出轴被设置成用于与电动车辆的驱动桥耦接。

发明内容

基于上述现有技术,现在本发明的任务是提供电动车辆传动装置,其中,应能体现出适当地接入的多个电机用于驱动商用车辆以及用于运行商用车辆的副从动端。

该任务基于权利要求1的前序部分结合具有区分性的特征来解决。后续的从属权利要求分别反映了本发明的有利的改进方案。使用根据本发明的电动车辆传动装置的驱动系统也是权利要求12的主题。此外,权利要求13涉及具有上述驱动系统的电动商用车辆。最后,权利要求14至16的主题分别是用于运行驱动系统的方法。

根据本发明,电动车辆传动装置包括被构造成用于与第一电机耦接的第一驱动轴和用于与至少一个驱动桥耦接的主输出轴。此外,设置有至少一个档位切换元件,通过对档位切换元件的各自的操纵在体现出各一个档位的情况下使第一驱动轴和主输出轴可以彼此耦接。

“轴”在本发明的意义中被理解为电动车辆传动装置的能旋转的构件,经由该构件可以在部件之间必要时在同时操纵相应的切换元件或档位切换元件的情况下实现动力流引导。各自的轴在此可以在轴向或径向上或者既在轴向上又在径向上将部件彼此连接起来。因此,各自的轴也可以作为中间件存在,电动车辆传动装置的各自的部件经由该中间件例如径向地接驳起来。

在本发明的意义中,“轴向”是指在电动车辆传动装置的纵向中心轴线的方向上的定向,其中,传动装置的轴的旋转轴线平行于该纵向中心轴线布置。“径向”则应相应地被理解为在传动装置的各自的部件的直径方向上的定向。

在根据本发明的电动车辆传动装置中,第一驱动轴被设置成用于在电动车辆传动装置的安装状态下建立在驱动侧与第一电机的连接。为此,第一驱动轴尤其配备有联接区域,在该联接区域上可以构成第一驱动轴与第一电机的转子的耦接。在本发明的范围内,在此可以在第一驱动轴与第一电机的转子之间必要时还设置有至少一个另外的传动级,例如圆柱齿轮级和/或行星级,经由该另外的传动级能体现出第一电机的转子的转动运动到第一驱动轴上的预传动比。然而,特别优选地,第一电机的转子与根据本发明的电动车辆传动装置的第一驱动轴进行刚性接驳,从而使得转子和第一驱动轴在运行中以相同的转速运转。

此外,在根据本发明的电动车辆传动装置中的主输出轴被构造成用于在电动车辆传动装置的安装状态下与电动商用车辆的至少一个驱动桥建立永久耦接。在这方面,在电动车传动装置安装在电动商用车辆的驱动系中的状态下,可以通过如下方式实现对电动商用车辆的驱动,即,在电动车辆传动装置之内体现出将动力流引导到主输出轴上并因此也引导到至少一个驱动桥。

为了形成这种动力流引导,主输出轴可以与第一驱动轴耦接,其中,这在此可以通过操纵各一个所属的档位切换元件以电动车辆传动装置的至少一个档位来实现。相应地,可以在第一驱动轴与主输出轴之间切换出至少一个传动比,其中,为了切换出传动比需要操纵各一个所属的档位切换元件。

本发明现在包括这样的技术教导,即,还设置有第二驱动轴,该第二驱动轴被用于与第二电机耦接并且可以与副输出轴耦接。还存在有切换元件,该切换元件在被操纵时使第二驱动轴与主输出轴耦接。换言之,根据本发明的电动车辆传动装置除了第一驱动轴之外还具有第二驱动轴,该第二驱动轴被用于与另外的第二电机耦接。该第二驱动轴在此可以与副输出轴耦接,从而也在第二电机与副输出轴之间构成耦接。此外,第二驱动轴还可以通过切换元件被操纵来与主输出轴耦接。

电动车辆传动装置的这种实施方案在此具有的优点是,在电动车辆传动装置的安装状态下一方面可以通过第二驱动轴与副输出轴的耦接经由第二电机来实现对副从动端的驱动。由此,可以在电动商用车辆中发生对接驳在副从动端上的作业设备的驱动。另一方面,第二驱动轴进而与之接驳的第二电机也可以与主输出轴耦接,由此使得从第二驱动轴到主输出轴的动力流引导成为可能。因此,也可以体现出经由第二电机的单独的驱动,或者体现出通过第二电机对第一电机的支持。总之,因此可以实现一种电动车辆传动装置,其中,可以以合适的方式接入多个电机以用于驱动电动商用车辆以及也用于运行商用车辆的副从动端。

根据本发明的电动车辆传动装置的副输出轴被用于建立与电动商用车辆的副从动端的连接,其中,该连接在电动车辆传动装置的安装状态下在此优选实现为永久的耦接。尤其地,副输出轴经由至少一个传动级持续地与动力取出轴耦接,该动力取出轴被设计成用于与针对接驳商用车辆的不同的作业设备的不同的动力取出轴末端抗相对转动的连接。特别优选地,在此,在动力取出轴与副输出轴之间经由位于中间的圆柱齿轮级构成永久的耦接,该位于中间的圆柱齿轮级由抗相对转动地放置在副输出轴上的圆柱齿轮和抗相对转动地布置在动力取出轴上的圆柱齿轮组成,其中,这些圆柱齿轮在此永久地彼此啮合。然而,在本发明的范围内,在根据本发明的电动车辆传动装置的副输出轴与动力取出轴之间也可能设置有附加的动力取出轴传动装置,在其中,可以切换出不同的传动比以用于将副输出轴的转动运动传递到动力取出轴上。

优选地,第二驱动轴与副输出轴的耦接可以经由另外的切换元件来实现,该另外的切换元件在被操纵的状态下引起第二驱动轴与副输出轴之间的耦接。特别优选地,在此在第二驱动轴与副输出轴之间建立抗相对转动的连接。

在根据本发明的电动车辆传动装置中,第二驱动轴被用于在驱动侧与第二电机的连接。为此,第二驱动轴尤其还配备有联接区域,在该联接区域上可以构成第二驱动轴与第二电机的转子之间的耦接。在本发明的范围内,在此可以在第二驱动轴与第二电机的转子之间设置有至少一个另外的传动级,如圆柱齿轮级和/或行星级。经由该至少一个另外的传动级在此实现了第二电机的转子的转动运动到第二驱动轴上的预传动比。然而,特别优选地,根据本发明的电动车辆传动装置的第二驱动轴与第二电机的转子在电动车辆传动装置的安装状态下彼此刚性连接,从而使得转子和第二驱动轴在运行中以相同的转速运转。

优选地,第二驱动轴永久地与气动或液压系统的至少一个泵驱动器连接,其中,第二驱动轴在此尤其是永久地与至少一个泵驱动器的各一个泵驱动轴耦接。特别优选地,这种永久的耦接在此经由第二驱动轴与各一个泵驱动轴之间的至少一个圆柱齿轮级来设计。

根据一个实施方式,切换元件在被操纵时将第二驱动轴抗相对转动地与第一圆柱齿轮连接起来,该第一圆柱齿轮与第二圆柱齿轮啮合,其中,第二圆柱齿轮与主输出轴耦接。由此,能够以可靠的方式实现第二驱动轴与主输出轴之间的耦接,其中,经由通过第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮形成的圆柱齿轮级在此还可以体现出在将第二驱动轴的转动运动传递到主输出轴上时的适当的传动比。特别优选地,第二圆柱齿轮在此抗相对转动地布置在主输出轴上。

替选地,上述实施方式也可以以如下方式修改,即,两个圆柱齿轮中的一个圆柱齿轮永久地与第二驱动轴耦接,而另一圆柱齿轮能转动地支承在主输出轴上并且可以经由切换元件固定在那里。另外替选地,在本发明的意义内还能想到的是,切换元件在被操纵时引起第二驱动轴与主输出轴之间抗相对转动的且刚性的连接,或者在切换元件被操纵时使多个传动级确保第二驱动轴与主输出轴之间的耦接。多个传动级在此可以具体作为圆柱齿轮级或行星级存在。最后,在切换元件被操纵时,第二驱动轴与主输出轴之间的耦接也可以经由行星齿轮级来体现。

根据本发明的一个设计可行方案,切换元件与另外的切换元件组成切换装置,经由其操纵元件能将一方面切换元件和另一方面另外的切换元件从中立位置转移到分别被操纵的状态中,其中,另外的切换元件在被操纵时使第二驱动轴与副输出轴彼此耦接。这具有的优点是,可以减少在根据本发明的电动车辆传动装置中的调节执行器的数量,这是因为经由共同的调节执行器可以实现对切换元件以及另外的切换元件相互间交替的操纵。特别优选地,在此经由另外的切换元件导致第二驱动轴与副输出轴之间的抗相对转动的且刚性的连接,为此目的它们相互间是同轴的。

本发明的另外的实施方式是,设置有第一档位切换元件,该第一档位切换元件在被操纵时使第一驱动轴抗相对转动地与主输出轴连接,其中,还存在至少一个另外的档位切换元件,在其各自的接合状态下,经由所属的圆柱齿轮级并在体现出各所属的档位的情况下发生从第一驱动轴经由中间轴到主输出轴的各一个动力流引导。由此可以以有利的方式通过操纵第一档位切换元件体现出从第一驱动轴到主输出轴的刚性的直接传动,其中,第一驱动轴和主输出轴可以在至少一个另外的档位中并且通过操纵至少一个另外的档位切换元件彼此耦接。

在前述实施方式的改进方案中,设置有第二档位切换元件和第三档位切换元件,其中,中间轴经由第一圆柱齿轮级永久地与第一驱动轴耦接,并且其中,中间轴在第二档位切换元件被操纵时经由第二圆柱齿轮级以及通过接合第三档位切换元件借助第三圆柱齿轮级能分别与主输出轴耦接。在本发明的该变型方案中,因此可以在第一驱动轴与主输出轴之间切换出三个不同的档位,其中,这些档位中的一个档位被实施为刚性的直接传动。在其他两个档位中,动力流分别从第一驱动轴出发经由中间轴引导到主输出轴上。在中间轴在此经由第一圆柱齿轮级永久地与第一驱动轴耦接期间,中间轴与主输出轴的耦接要么通过接合第二档位切换元件经由第二圆柱齿轮级来实现要么通过接合第三档位切换元件并借助第三圆柱齿轮级来实现。

然而,上述改进方案也可能进行如下修改,即,中间轴经由圆柱齿轮级永久地与主输出轴耦接,并且通过操纵档位切换元件经由圆柱齿轮级以及通过接合另外的档位切换元件经由另外的圆柱齿轮级分别与第一驱动轴连接。此外,通常在本发明的范围内还可以设置另外的、附加的圆柱齿轮级,经由该圆柱齿轮级可以在操纵各所属的档位切换元件时分别体现出第一驱动轴与主输出轴之间的动力流引导。

在所描述的改进方案中,通过接合第二档位切换元件得到第一驱动轴与主输出轴之间的第一档位,其中,通过操纵第三档位切换元件可以切换出第一驱动轴与主输出轴之间的第二档位。此外,可以通过接合第一档位切换元件体现出第一驱动轴与主输出轴之间的第三档位,其中,该第三档位是具有刚性的直通传动的直接档位。在此,在电动车辆传动装置的安装状态下,这些档位可以分别用于经由第一电机通过第一驱动轴与主输出轴进而是与之接驳的至少一个驱动桥之间的动力流引导对电动商用车辆进行驱动和制动(回收)。特别优选地,在此还可以以另外的档位实现驱动,该另外的档位通过接合切换元件在第二输入轴与主输出轴之间被切换出。在该另外的档位中,可以经由接驳在第二驱动轴上的第二电机来进行单独驱动或单独制动。

尤其地,第一档位切换元件、第二档位切换元件和第三档位切换元件组成切换装置,该切换装置的操纵元件除了中立位置之外还可以定位在不同的切换位置中,其中每个单独的切换位置与对其中各一个档位切换元件进行各一次操纵相配属。由此,对三个档位切换元件的操纵可以经由共同的执行器机构来进行,这减少了电动车辆传动装置的制造成本。除了中立位置之外,切换装置的操纵元件在此还可以定位在第一切换位置、第二切换位置和第三切换位置中,其中,在此在第一切换位置中实行对第一档位切换元件的操纵,在第二切换位置中实行对第二档位切换元件的操纵,并且在第三切换位置中实行对第三档位切换元件的操纵。

在本发明的改进方案中,中间轴与第二驱动轴同轴布置。由此,可以以有利的方式实现电动车辆传动装置的径向紧凑的结构。

根据本发明的一种实施方式,各个切换元件和/或各个档位切换元件均实施为形状锁合的切换元件,其中,优选设计为牙嵌式切换元件。各自的切换元件或各自的档位切换元件的实施方案在此具有的优点是,在断开状态下不引起或几乎不引起拖曳损耗。对此替选地,各自的形状锁合的切换元件也可能实施为锁止同步装置。另外替选地,一个或多个切换元件或一个或多个档位切换元件作为力锁合的切换元件且在此尤其是作为膜片式切换元件的实施方案也是可能的。

根据本发明的另外的设计可行方案,主输出轴与横向差速器耦接。这种耦接在此优选通过如下方式来实现,即,主输出轴直接与横向差速器的输入元件连接。特别优选地,横向差速器实施为锥齿轮差速器,其中,主输出轴在此承载锥齿轮,该锥齿轮与锥齿轮差速器的差速器笼的驱动冠状齿轮啮合。

替选地、但优选地作为上述设计可行方案补充地,主输出轴可以经由分离离合器与输出轴耦接,该输出轴用于与至少一个另外的驱动桥耦接。由此,可以以简单的方式实现对至少一个另外的驱动桥的可接通性,并由此实现电动商用车辆的全轮驱动或多桥驱动。

根据一个或多个前述变型方案实施的电动车辆传动装置尤其是用于电动商用车辆的驱动系统的一部分,其中,该驱动系统还具有第一电机和第二电机。第一电机的转子在此与电动车辆传动装置的第一驱动轴耦接,而第二电机的转子与电动车辆传动装置的第二驱动轴连接。这两个电机在此尤其可以分别一方面作为电动马达运行,以及另一方面作为发电机运行,其中,各自的电机在其通过电源实现的电动马达模式中本身引起相应的驱动运动,而在通过驱动转子使各自的电机处于发电机模式中发生通过各自的电机产生电流。借助驱动系统,在此可以发生经由第一电机对电动商用车辆的驱动,其中,附加地或对此替选地,通过如下方式也可以经由第二电机馈入驱动运动,即,通过操纵切换元件使第二驱动轴与电动车辆传动装置的主输出轴耦接。还可以考虑第二电机通过与副输出轴耦接用以对副从动端进行驱动。

此外,本发明的主题是电动商用车辆,其尤其是电动作业车辆。特别优选地,该作业车辆在此以农业或林业作业车辆的形式存在。该电动作业车辆尤其可以实施为农用拖拉机。此外,电动作业车辆可以是建筑机械。该电动商用车辆在此配备有根据上述一个或多个变型方案的驱动系统。

本发明还涉及用于运行上述驱动系统的方法,其中,对电动车辆传动装置的至少一个档位切换元件进行操纵并由此在切换出各所属的档位的情况下使第一电机与主输出轴耦接。在第一电机与主输出轴以各所属的档位耦接期间,附加地操纵切换元件并由此也使第二电机与主输出轴耦接。由此,可以接通第二电机以提供支持,由此可以提升在主输出轴上产生的驱动转矩。在制动过程期间,在两个电机的发电机模式中也可以以相同方式通过回收来实现对制动力矩的提高。

在前述方法的改进方案中,第二电机在第一电机与主输出轴以各所属的档位耦接期间且从切换元件被操纵起如下地被驱控,即,使得通过第二电机转速同步将驱动转动贡献给主输出轴。由此可以以特别有利的方式实现驱动转矩的附加馈入。

如果在电动车辆传动装置中在第一驱动轴与主输出轴之间通过有选择地操纵多个档位切换元件中的各一个档位切换元件可以切换出不同的档位,那么切换元件在能在第一电机与主输出轴之间体现出的档位间变换和在档位切换元件之间进行为此所需的转换期间是接合的,其中,经由第二电机实现对牵引力的支持。由此可以以有利的方式使分别在电动车辆传动装置的第一驱动轴与主输出轴之间可以切换出的档位之间的变换通过如下方式在没有或几乎没有牵引力中断的情况下执行,即,在各自的换挡过程中经由第二电机对牵引力进行支持,该第二电机经由第二驱动轴与主输出轴耦接。为此,切换元件是接合的,这在本发明的范围内应被理解为,该切换元件额外地为了换挡而被操纵或保持在已经操纵的状态中。

本发明不限于独立权利要求或从属权利要求的特征的所说明的组合。此外,也可以得到如下可能性,即,将从权利要求、以下对本发明优选实施方式的描述或直接从附图得到的各个特征彼此组合。权利要求通过应用附图标记参引附图不应限制权利要求的保护范围。

附图说明

下面阐述的本发明的有利的实施方式在附图中示出。其中:

图1示出电动商用车辆的驱动系的示意性的视图;

图2示出根据本发明的优选实施方式的图1的驱动系的驱动系统的示意图;并且

图3至图7示出图2的驱动系统的电动车辆传动装置的不同的切换状态的示意性的视图。

具体实施方式

由图1得知了电动商用车辆的驱动系1的示意性的视图,该电动商用车辆是电动作业车辆。特别优选地,该电动商用车辆在此作为电驱动的农用拖拉机存在。驱动系1包括驱动系统2以及两个驱动桥3和4,驱动桥分别具有各两个驱动轮5和6或7和8。驱动桥4在此优选是电动商用车辆的前桥,而驱动桥3作为电动商用车辆的后桥存在。

两个驱动桥3和4在此分别与驱动系统2耦接,其中,接驳在驱动桥4的情况中在此经由输出轴9和传动装置10来实现,而驱动桥3的接驳在驱动系统2之内完成。此外,驱动系统2设有形式为动力取出轴12的副从动端11,经由副从动端可以实现对布置在电动商用车辆上的作业设备的驱动。

图2示出了根据本发明的优选实施方式构成的驱动系统2的区域中的示意图。在此,驱动系统2包括第一电机13、第二电机14和电动车辆传动装置15,电动车辆传动装置在当前根据本发明的优选的设计可行方案实施。两个电机13和14分别仅示意性地示出并且以对于本领域技术人员原则上已知的方式分别由转子和定子组成。单个电机13或14在此可以分别一方面在电动马达模式下运行以及另一方面在发电机模式下运行。

在当前,电机13的(此处未进一步示出的)转子抗相对转动地与电动车辆传动装置15的第一驱动轴16连接,从而使得电机13的转子和第一驱动轴16始终以相同的转速旋转。在第一驱动轴16上抗相对转动地布置有圆柱齿轮级18的圆柱齿轮17,其中,圆柱齿轮17在圆柱齿轮级18之内与抗相对转动地放置在中间轴20上的圆柱齿轮19啮合。在这方面,第一驱动轴16和中间轴20经由圆柱齿轮级18永久地彼此耦接。中间轴20在此相对第一驱动轴16和主输出轴21轴线错开地布置,主输出轴与第一驱动轴16同轴布置。

除了圆柱齿轮19之外,在中间轴20上还分别抗相对转动地布置有圆柱齿轮级23的圆柱齿轮22和圆柱齿轮级25的圆柱齿轮24。圆柱齿轮22与圆柱齿轮26永久咬合,该圆柱齿轮与圆柱齿轮22形成圆柱齿轮级23并且能转动地支承在主输出轴21上。而圆柱齿轮级25由圆柱齿轮24与同样能转动地支承在主输出轴21上的圆柱齿轮27的永久啮合来形成。

主输出轴21在背离第一驱动轴16的轴向端部上承载有锥齿轮28,该锥齿轮与横向差速器30的驱动冠状齿轮29啮合。当前,该横向差速器30在此被实施为能锁定的锥齿轮差速器并且经由该横向差速器实现了将经由主输出轴21引入的驱动运动分配到驱动桥3的驱动轴31和32上。这种分配在此可以在对驱动轴31和32之间的转速差进行补偿的情况下发生。

此外,在主输出轴21上抗相对转动地布置有圆柱齿轮33,该圆柱齿轮在圆柱齿轮级34中持续地与圆柱齿轮35咬合。圆柱齿轮35在此可以经由分离离合器36固定在输出轴9上,该输出轴与主输出轴21轴线错开地延伸。通过操纵分离离合器36,使得主输出轴21和输出轴9借助圆柱齿轮级34彼此耦接,由此附加地实现了至驱动桥4的动力流并由此实现对电动商用车辆的全轮驱动。在当前情况下,分离离合器36在此实施为形状锁合的离合器。

在电动车辆传动装置15中,还设置了三个档位切换元件37、38和39,它们分别实施为形状锁合的切换元件并且在此具体地作为非同步化的牙嵌式切换元件存在。在被操纵的状态下,档位切换元件37在此确保第一驱动轴16与同轴延伸的主输出轴21的抗相对转动的连接,从而发生来自第一驱动轴16进而电机13到主输出轴21的刚性的直通传动。而档位切换元件38在被操纵时将圆柱齿轮27抗相对转动地与主输出轴21连接起来,由此使得主输出轴21经由圆柱齿轮级18和25与第一驱动轴16耦接。对此替选地,第一驱动轴16与主输出轴21的耦接也可以经由圆柱齿轮级18和23来实现,为此须接合档位切换元件39,该档位切换元件然后将圆柱齿轮26固定在主输出轴21上。

在此,在第一驱动轴16与主输出轴21之间可以通过接合档位切换元件38切换出第一档位,通过操纵档位切换元件39切换出第二档位以及通过接合档位切换元件37切换出第三档位。在其中每个档位中,电机13在此都与主输出轴21耦接进而也与驱动桥3耦接,其中,通过对分离离合器36的附加操纵也能实现与另外的驱动桥4的耦接。

档位切换元件37至39在当前组成具有操纵元件41的切换装置40。该操纵元件41在此尤其作为切换滑套存在,并且除了不对档位切换元件37至39进行操纵的中立位置之外,还可以定位在三个不同的切换位置中,其中,在第一切换位置中实现对档位切换元件37的操纵,在第二切换位置中实现对档位切换元件38的操纵,并且在第三切换位置实现对档位切换元件39的操纵。

如在图2中还可以看出,电机14的(在此未进一步示出的)转子抗相对转动地与电动车辆传动装置15的第二驱动轴42连接。该第二驱动轴42在此与中间轴20同轴地布置,其中,中间轴20在此作为空心轴被轴向重叠地并且径向围绕第二驱动轴42地放置。

在第二驱动轴42上抗相对转动地布置有泵驱动器44的圆柱齿轮43,其中,电动商用车辆的至少一个液压泵经由泵驱动器44永久地与第二驱动轴42耦接进而也与电机14耦接。第二驱动轴42在与电机14的接驳相对置的轴向端部处还可以经由切换元件45抗相对转动地与同轴于第二驱动轴42布置的副输出轴46连接。该副输出轴46经由圆柱齿轮级47通过如下方式永久地与动力取出轴12耦接,即,抗相对转动地布置在副输出轴46上的圆柱齿轮48与抗相对转动地放置在动力取出轴12上的圆柱齿轮49啮合。

作为特别之处,第二驱动轴42作为对与副输出轴46抗相对转动地连接替选地也可以与主输出轴21耦接。为此设置有圆柱齿轮级50,其由两个圆柱齿轮51和52组成,其中,两个圆柱齿轮51和52彼此永久啮合。在此,圆柱齿轮51在圆柱齿轮33与锥齿轮28之间轴向抗相对转动地布置在主输出轴21上,而圆柱齿轮52能转动地支承在副输出轴46上。在此,圆柱齿轮52可以经由切换元件53抗相对转动地与第二驱动轴42连接,由此使得第二驱动轴42和主输出轴21经由圆柱齿轮50彼此耦接。

在当前,两个切换元件45和53分别被构造为形状锁合的切换元件,其中,切换元件45和切换元件53都作为非同步化的牙嵌式切换元件存在。在此,两个切换元件45和53组成切换装置54,经由该切换装置的操纵元件55,使得切换元件45或切换元件53从中立位置根据运动方向而定地被转移到分别被操纵的状态。在当前情况下,操纵元件55在此优选被构造为切换滑套。

图3至图7示出了电动车辆传动装置15的不同切换状态。因此,在图3示出了一种切换状态,其中,在第一驱动轴16与主输出轴21之间通过经由切换装置40的操纵元件41接合档位切换元件38切换到第一档位。由此,发生从电机13经由第一驱动轴16借助圆柱齿轮级18到中间轴20上的动力流引导,其中,动力流从那里出发进一步经由圆柱齿轮级25被导引到主输出轴上。同时,在此在切换装置54中操纵切换元件53,由此使得第二驱动轴42进而电机14借助圆柱齿轮级50也与主输出轴21耦接。由此,可以发生电动商用车辆在电机13和14的电动马达模式下的共同驱动,其中,电机14在此可以在驱动时对电机13进行支持。在电机13和14的发电机模式中,还可以对电动商用车辆实施共同制动。

而在图4中所示的切换状态下,在第一驱动轴16和主输出轴21之间现在通过接合档位切换元件39切换到第二档位,由此与图3中的切换状态相比,发生从中间轴20经由圆柱齿轮级23到主输出轴21的动力流引导。在这方面,第一驱动轴16进而电机13经由圆柱齿轮级18和23与主输出轴21耦接。通过接合切换元件53借助圆柱齿轮级50使得第二驱动轴42进而电机14再次同样与主输出轴21连接。因此,电机14可以在电动商用车辆被驱动或制动时对电机13进行支持。

从图5可以看出电动车辆传动装置15的另外的切换状态,其中,在该情况下,与图3和图4中的两种状态所不同的是,现在接合了档位切换元件37,由此发生了在切换出第三档位的情况下从第一驱动轴16到主输出轴21的刚性直通传动。在此,通过电机14使得在电动商用车辆被驱动或制动时通过如下方式对电机13再次进行支持,即,电机14通过接合切换元件53经由第二驱动轴42同样与主输出轴21耦接。

能在第一驱动轴16与主输出轴21之间体现出的档位之间的变换在此可以分别如下这样地进行,即,当在档位切换元件37至39之间进行转换的情况下在从实际档位切换到目标档位并伴随着中断驱动轴16与主输出轴21之间的牵引力的过程中经由电机14对牵引力进行支持。这在此是可能的,这是因为电机14借助第二驱动轴42经由圆柱齿轮级50与主输出轴21耦接。

在经由电机13和14共同驱动电动商用车辆期间,电机14被如下这样地驱控,即,使得附加的驱动转矩经由电机14转速同步地贡献给主输出轴21。

而在图6中所示的切换状态下,经由电机14通过如下方式发生对电动商用车辆的单独驱动或单独制动,即,在该情况下只接合切换元件53并因此只有电机14经由第二驱动轴42与主输出轴21耦接。而通过将切换装置40的操纵元件41定位在其中立位置中,使得第一驱动轴16进而电机13与主输出轴21脱离。然而,电动商用车辆可以同样良好地通过如下方式经由电机13如在图3至图5中所示出的那样在其中一个档位中被单独驱动或单独制动,即,在其中一个档位切换元件37至39接合状态下不同时操纵切换元件53。

最后,图7还示出了电动车辆传动装置15的一种切换状态,其中,动力取出轴12的运行经由电机14来实现。为此,对切换装置54的切换元件45进行操纵,从而发生从电机14出发经由第二驱动轴42到副输出轴46并且随后经由圆柱齿轮级47到动力取出轴12的动力流。通过对电机14的相应驱控,在此可以在中间不接有独立的动力取出轴传动装置的情况下体现出形式为在540U/min时的标准阶段和经济阶段以及在1000U/min时的标准阶段和经济阶段的动力取出轴12通常需要的运行阶段。同时,经由电机13可以在所能切换的其中一个档位中实现对电动商用车辆的驱动或制动。

借助电动车辆传动装置的根据本发明的设计方案,可以实现适当地接入电机以用于驱动电动商用车辆以及用于该电动商用车辆的副从动端的运行。

附图标记列表

1  驱动系

2  驱动系统

3  驱动桥

4  驱动桥

5  驱动轮

6  驱动轮

7  驱动轮

8  驱动轮

9  输出轴

10 传动装置

11 副从动端

12 动力取出轴

13 电机

14 电机

15 电动车辆传动装置

16 驱动轴

17 圆柱齿轮

18 圆柱齿轮级

19 圆柱齿轮

20 中间轴

21 主输出轴

22 圆柱齿轮

23 圆柱齿轮级

24 圆柱齿轮

25 圆柱齿轮级

26 圆柱齿轮

27 圆柱齿轮

28 锥齿轮

29 驱动冠状齿轮

30 横向差速器

31 驱动轴

32 驱动轴

33 圆柱齿轮

34 圆柱齿轮级

35 圆柱齿轮

36 分离离合器

37 档位切换元件

38 档位切换元件

39 档位切换元件

40 切换装置

41 操纵元件

42 驱动轴

43 圆柱齿轮

44 泵驱动器

45 切换元件

46 副输出轴

47 圆柱齿轮级

48 圆柱齿轮

49 圆柱齿轮

50 圆柱齿轮级

51 圆柱齿轮

52 圆柱齿轮

53 切换元件

54 切换装置

55 操纵元件

技术分类

06120115847573