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专利权利要求1所述的用于机动车的混合动力驱动装置。
【背景技术】
[0002] 这种类型的混合动力驱动装置例如在文献US 2011/0136608 A1中说明，该混合动 力驱动装置具有内燃机和电机作为动力源，这种动力源分开地或共同地传动到具有多个传 动比速级的传动机构上。该传动机构在此通过两个彼此耦合的、并且可通过多个制动器和 离合器切换的行星齿轮传动机构构成，这两个行星齿轮传动机构与两个、用于驱动的传动 机构的输入轴共轴地设置。通过使用行星齿轮传动机构，该混合动力驱动装置可以轴向设 计得短和紧凑，从而例如在机动车中实现一种横置式结构。电机的布置对此应该设计为，电 机除了其驱动功能之外还可以作为发电机用于产生电流及必要时作为用于内燃机的起动 器使用，并且此外通过转动方向逆转可以形成倒车挡。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是，提供一种混合动力驱动装置，这种混合动力驱动装置结构方面 设计得更加简单和更加紧凑，并且除了在传动技术方面有利的传动比性能外还实现了结构 方面的更大的自由度。
[0004] 所述目的通过专利权利要求1的特征实现。本发明的有利的改进方案和设计方案 在从属权利要求中提出。
[0005] 根据本发明提出，内燃机传动到第一输入轴上，电机传动到共轴线的第二输入轴 上，两个行星齿轮传动机构此耦合成:在切换元件起作用的情况下，至少能切换出四个经内 燃机的前进挡以及三个经电机的前进挡或倒车挡。由此得到尤其有利的实用性，不仅在内 燃机驱动时具有可接受的挡位级和大的传动机构扩展，而且在电机驱动时对于机动车的低 速和中速范围是尤其有利的。通过电机的转动方向逆转可以形成倒车挡。
[0006] 在本发明有利的改进方案中提出，切换元件中的至少两个由离合器和可切换的、 形锁合地起作用的切换元件构成、例如牙嵌式接合装置，这两个切换元件沿力流方向彼此 前后连接。这样简化了离合器的液压控制和布置结构，只通过一个离合器可以激活两个切 换元件，其中形锁合的切换元件(例如这种切换元件可以是已知的同步接合装置或牙嵌式 接合装置)相应地被切换。
[0007] 这两个切换元件尤其优选地可以通过离合器和制动器构成，其中通过形锁合的切 换元件的切换，处于接合状态的离合器或者将行星齿轮传动机构的两个传动元件彼此连 接，或者将一个传动元件连接相对壳体固定的支承元件。
[0008] 在本发明另一有利的设计方案中，通过形锁合的切换元件也能对作用在输出轴上 的驻车锁P进行切换，由此必要时在驱动装置中可以取消单独的驻车锁装置，并且这种功能 由牙嵌式接合装置一并承担。
[0009] 在此形锁合的切换元件的切换套可以具有三重功能，即在驻车位置中将相对壳体 固定的支承元件与输出轴连接、在制动位置中将支承元件与被制动的传动元件连接、在耦 合位置中使两个传动元件彼此连接。替代地也可以是:形锁合的切换元件的切换套在一个 切换位置中将相对壳体固定的支承元件与行星齿轮传动机构中的一个传动元件连接(制动 位置），在另一切换位置中将行星齿轮传动机构中的两个传动元件连接(挡位），其中为了在 该挡位中建立驻车制动功能，通过切换元件补充地接入支承元件。
[0010] 在本发明另一有利的设计方案中，切换元件中的至少两个可以通过唯一的、作用 在一个或另一个离合器上的致动装置被控制。由此既可以简化离合器和尤其是该离合器的 液压控制装置，又可以在传动机构壳体中减少该离合器的结构空间需求。为了交替地致动 两个离合器(通常是膜片式离合器）只需一个致动活塞。该致动装置尤其可以通过活塞缸单 元构成，该活塞缸单元从中间位置开始沿某一方向液压地对离合器中的一个施加作用。这 种双侧地连接两个离合器或制动器的方式优选地适用于致动非彼此连续连接的档位。
[0011] 此外切换元件可以包括两个同轴线布置的离合器构成，这两个离合器被旋转的、 液压的活塞缸单元致动，其中该活塞缸单元通过共同旋转的连杆机构作用在布置在行星齿 轮传动机构中的一个传动机构的两侧的离合器上。
[0012] 替代于此，活塞缸单元也可以布置为相对壳体固定，并通过轴向支承件作用在旋 转的离合器上。
[0013] 最后相对壳体固定的活塞缸单元可以致动行星齿轮传动机构的离合器和制动器， 其中该活塞缸单元直接致动制动器，并在中间连接轴向支承件的情况下致动对应的离合 器。
【附图说明】
[0014] 本发明的多个实施例在下文中通过其它的细节详细描述。作为框图表示的附图半 边地示出：
[0015] 图1示出用于机动车的混合动力驱动装置，该混合动力驱动装置包括用于驱动的 内燃机、电机和两个彼此耦合的行星齿轮传动机构，其中传动比速级可以通过四个离合器 和一个制动器切换；
[0016] 图2示出相对于图1另选的混合动力驱动装置，其离合器和用于驱动的传动机构的 输入轴具有更改的布置结构；
[0017] 图3示出根据图1或图2的混合动力驱动装置，其中制动器和离合器借助于形锁合 的切换元件功能方面被连接起来；
[0018] 图4示出相对于图3另选的驱动装置，其形锁合地起作用的切换元件具有改变的布 置结构。
[0019] 图5示出相对于图3另选的驱动装置;其中形锁合的切换元件同时可以被切换为机 械的驻车锁。
[0020] 图6示出根据图1和图2的其它的混合动力驱动装置，在中两个切换元件分别通过 在两侧起作用的活塞缸单元被致动;和
[0021] 图7示出相对于图6的另选的驱动装置，其中两个切换元件分别被布置在壳体侧的 活塞缸单元致动。
【具体实施方式】
[0022] 图1示出机动车的混合动力驱动装置10,该混合动力驱动装置主要由仅简略示出 的内燃机12、电机14和两个行星齿轮传动机构16,18组成。
[0023] 内燃机12可以在中间连入扭转减振器或双质量飞轮的情况下作用在第一输入轴 20,22上，而电机14传动到共轴线的第二输入轴24上。输出轴用26表示，该输出轴例如通过 齿轮28和通过其它的、未示出的传动元件与机动车的车桥差速器传动连接。
[0024] 如图所示，电机14可以设计为空心轴结构，转子14a和优选相对壳体固定的定子 14b可以至少局部地围绕行星齿轮传动机构18设置，转子14a通过凸缘14c传动到输入轴24 上。然而电机24也可以直接布置在输入轴24上。
[0025]轴20，22,24共轴线地支承在驱动装置10的传动机构壳体30中，其中轴22设计为空 心轴。
[0026]内燃机一方的输入轴20,22通过离合器K1或者驱动携带行星齿轮16b的行星齿轮 传动机构16的行星架16a，或者通过离合器K2和通过输入轴24驱动行星齿轮传动机构16的 齿圈16c。该齿圈16c通过连接凸缘24a与输入轴24固定连接。
[0027]离合器K1和K2可以根据图1设计为双离合器，其中这种双离合器为了实现短的轴 向结构而沿径向叠置。
[0028]行星齿轮传动机构16的太阳轮16d固定地支承在壳体30上，而行星架16a通过第三 离合器K3与输出轴26的鼓形的壳体26af禹合。
[0029] 第二行星齿轮传动机构18的太阳轮18d固定的布置在第二输入轴24上，并且通过 星齿轮18b与行星架18a传动地连接。行星齿轮传动机构18的齿圈18c能被相对壳体固定的 制动器Βφ恸，并且能通过第四离合器K4与输入轴24耦合。此外，行星架18a与输出轴26的壳 体26a固定连接。
[0030] 通过所述的两个行星齿轮传动机构16,18的耦合，在输入轴20,22,24和输出轴26 之间，如下文所述，可以切换出四个以内燃机驱动的前进挡和三个以电机驱动的前进档，以 及在内燃机12和电机14之间形成非驱动的连接，其中离合器K1至K4和制动器B按如下方式 起作用：
[0031]
[0032] 行星齿轮传动机构16，18在传动技术方面设计为负传动机构，其中行星齿轮传动 机构16的固定传动比io为-1.65，及行星齿轮传动机构18的固定传动比为io为-1.95。
[0033] 以已知的方式可以液压地和/或电地对离合器K1至K4和制动器实现致动，其中根 据图1和图2,切换元件可以优选地设计为膜片式离合器。对此离合器中的至少一个可能情 况下可以设计为起动离合器，从而可以取消单独的断开离合器。此外通过相应的控制可以 在内燃机运行中，电机14的驱动力矩叠加在三个前进档中或者调节三个前进档（增强运行 模式）。
[0034]图2示出另选的混合动力驱动装置10,该混合动力驱动装置只说明与图1的结构和 功能的不同之处;功能相同的部件用相同的附图标记表示。
[0035]与图1的不同之处是，作为双离合器起作用的离合器K1和K2轴向彼此前后地设置， 并定位在两个行星齿轮传动机构16，18之间。
[0036] 在行星齿轮传动机构16，18同样地耦合时，借助于切换元件K1至K4和制动器B，内 燃机12通过第一输入轴22和通过离合器K1驱动行星齿轮传动机构16的行星架16a，并通过 离合器K2驱动齿圈16c。电机14的设计为空心轴的输入轴24固定地与行星齿轮传动机构16 的齿圈16c和第二行星齿轮传动机构18的太阳轮18d连接。此外输入轴24通过离合器K4可以 与齿圈18cf禹合。
[0037] 径向叠置的离合器K1，K2(图1)在轴向方向需要较少的结构空间，而根据图2沿