用于机动车辆的电力车桥驱动器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于机动车辆的电力车桥驱动器，该电力车桥驱动器具有一个电 机以及一个正齿轮单元，该电机用于驱动该机动车辆的车桥的至少一个输出轴。
【背景技术】
[0002] 一种此类的电力车桥驱动器例如是从WO 2011/076542A1已知的。该电力车桥驱动 器具有一个电机，该电机的输出轴平行于该机动车辆的车桥延伸。该电机的扭矩通过一个 在上游连接的、呈单级正齿轮单元形式的变速档应用到安排在该车桥上的一个差速器。额 外地设置一个扭矩矢量化单元，该扭矩矢量化单元作用于一个中间传动级 (Vorgelegestufe)，使得这些扭矩在该车桥内能够分配到单独的车轮上。该中间传动级由 两个相同尺寸的、并联连接的、功率分流的行星齿轮单元组成。这些扭矩到单独车轮上的分 配可以无级地通过该扭矩矢量化单元的一个电机的扭矩来调节。一个负载均衡的、呈行星 齿轮单元形式的变速档作为活动档连接在这些功率分流的行星齿轮单元的下游，以便合并 通过这些功率分流的行星齿轮单元分配的扭矩流来用于输出。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于以这样的方式改进用于开头所述类型的机动车辆的电力车桥 驱动器，使得机动车辆能够在宽的速度范围上、能够在该桥驱动器的最优效率的情况下被 纯粹地电气驱动。
[0004] 这一目的是由根据下述1的这些特征所形成的一种电力车桥驱动器来实现的。下 述2-15提供本发明的优选实施方案。
[0005] 1.用于机动车辆的电力车桥驱动器(1)，该电力车桥驱动器具有一个电机(2)以及 一个正齿轮单元(5)，该电机用于驱动该机动车辆的车桥（13)的至少一个输出轴（15,16)， 其中该电力车桥驱动器（1)具有两个档位，其中借助于该电机(2)通过两个正齿轮级(6,7) 能够驱动一个行星齿轮单元（14)，并且该行星齿轮单元（14)能够在两个档位之间切换，其 中在该第一档位中，在该行星齿轮单元（14)中切换传动比;并且在该第二档位中，该行星齿 轮单元(14)切换为模块。
[0006] 2.根据上述1所述的电力车桥驱动器，其中该行星齿轮单元（14)的中心轴（13)相 对于至少一个输出轴(15，16)的中心轴(13)同轴地安排。
[0007] 3.根据上述1或2所述的电力车桥驱动器，其中该正齿轮单元(5)的一个输出齿轮 (12)与该行星齿轮单元(14)的一个环齿轮(17)连接。
[0008] 4.根据上述3所述的电力车桥驱动器，其中支承在一个行星齿轮架（18)中的该行 星齿轮单元（14)的行星齿轮（19)与该环齿轮（17)和该行星齿轮单元（14)的一个太阳轮 (20)啮合，其中，借助于形成该行星齿轮单元（14)的输出端的行星齿轮架（18)能够驱动至 少一个输出轴(15,16)。
[0009] 5.根据上述4所述的电力车桥驱动器，其中在该第一档位中用于阻挡该太阳轮 (20)的一个制动器(21)关闭，并且用于联接太阳轮(20)和环齿轮（17)的一个离合器(22)打 开。
[0010] 6.根据上述4或5所述的电力车桥驱动器，其中在该第二档位中用于阻挡该太阳轮 (20)的一个制动器(21)打开，并且用于联接太阳轮(20)和环齿轮（17)的一个离合器(22)关 闭。
[0011] 7.根据上述4所述的电力车桥驱动器，其中在该第一档位中，一个自由轮(30)阻挡 该太阳轮(20)，并且用于联接太阳轮(20)和环齿轮(17)的一个离合器(22)打开。
[0012] 8.根据上述4或7所述的电力车桥驱动器，其中在该第二档位中，一个自由轮(30) 释放该太阳轮(20)，并且用于联接太阳轮(20)与环齿轮(17)的一个离合器(22)关闭。
[0013] 9.根据上述7或8所述的电力车桥驱动器，其中该自由轮(30)能够与一个离合器、 尤其一个爪形离合器组合以用于能量回收。
[0014] 10.根据上述7至9之一所述的电力车桥驱动器，其中该行星齿轮单元（14)借助于 一个单个的致动器进行切换。
[0015] 11.根据上述1至10之一所述的电力车桥驱动器，其中通过该行星齿轮单元（14)的 输出端（18)能够驱动一个行星齿轮差速器(23)，该行星齿轮差速器的输出端(25)配属有两 个输出轴（15，16)，尤其该行星齿轮差速器(23)形成为带有拉维尼奥套件的行星齿轮差速 器(23)。
[0016] 12.根据上述1至11之一所述的电力车桥驱动器，其中提供一个扭矩矢量化单元 (26)〇
[0017] 13.根据上述12所述的电力车桥驱动器，其中该扭矩矢量化单元(26)具有另一个 电机(27)和一个叠加齿轮单元(28)，以用于在两个输出轴(15,16)之间生产差动转矩。
[0018] 14.根据上述13所述的电力车桥驱动器，其中该扭矩矢量化单元(26)具有一个传 动级(29)，该传动级安排在该另一个电机(27)与该叠加齿轮单元(28)之间。
[0019] 15.根据上述2至14之一所述的电力车桥驱动器，其中该行星齿轮单元（14)的中心 轴（13)相对于该行星齿轮差速器(23)和/或该叠加齿轮单元(28)和/或该传动比级（29)和/ 或该另一个电机(27)的相应中心轴(13)同轴地安排。
[0020] 在根据本发明的电力车桥驱动器的情况下提供的是:该电力车桥驱动器具有两个 档位，其中借助于该电机通过该正齿轮单元的两个正齿轮级能够驱动一个行星齿轮单元， 以及能够在两个档位之间切换该行星齿轮单元，其中在该第一档位中在该行星齿轮单元中 切换(geschaltet)传动比，并且在该第二档位中该行星齿轮单元切换为模块。
[0021] 在该第二档位中（该第二档位尤其是主要档位），仅这两个正齿轮级处于功率流和 运动中。该可切换的行星齿轮组在模块中旋转。由此可以实现效率优势。由于该电力车桥驱 动器能够在两个档位中运行，可以在宽的速度范围上纯粹地电气驱动该机动车辆。
[0022] 当该行星齿轮单元的中心轴相对于至少一个输出轴的中心轴同轴地安排时，尤其 就结构紧凑的安排而言是有利的。
[0023] 该电机因此通过一个中间轴驱动至少一个输出轴。至少一个输出轴用于驱动该车 桥的一个或多个车轮。优选地提供两个输出轴，这些输出轴能够借助于该电机驱动。该电机 因此用于驱动该车桥的这两个车轮，这两个车轮相应地配属于一个输出轴。
[0024] 被认为是特别有利的是，该正齿轮单元的一个输出齿轮与该行星齿轮单元的一个 环齿轮连接。在该设计的改进方案中尤其提供的是，支承在一个行星齿轮架中的该行星齿 轮单元的行星齿轮与该环齿轮和该行星齿轮单元的一个太阳轮啮合，其中借助于形成该行 星齿轮单元的输出端的行星齿轮架能够驱动至少一个输出轴。
[0025] 该行星齿轮单元的设计，尤其该行星齿轮单元到该正齿轮单元和到该至少一个输 出轴的所述连接能够实现这些单独档位的切换状态，这保证非常好的故障安全行为。在第 一个优选的变体的情况下提供的是：在该第一档位中用于阻挡该太阳轮的一个制动器关 闭，并且用于联接太阳轮和环齿轮的一个离合器打开。在一个第二档位中在此尤其提供的 是：用于阻挡该太阳轮的一个制动器打开，并且用于联接太阳轮和环齿轮的一个离合器关 闭。优选地一个常开型制动器用于该第一档位，并且一个常闭型离合器用于该第二档位，其 中该常闭型离合器优选地是力配合有效的。在第二个优选变体的情况下提供的是:在一个 第一档位中一个自由轮阻挡该太阳轮，并且用于联接太阳轮和环齿轮的一个离合器打开。 在该第二档位中尤其一个自由轮释放该太阳轮，并且用于联接太阳轮与环齿轮的一个离合 器关闭。因此，在该变体中，提供用于该第一档位的一个自由轮和用于该第二档位的一个常 闭型离合器、优选一个以力配合作用的离合器。
[0026] 该制动器/离合器实施为干式制动器/离合器，这确保很少的阻力损耗并因此产生 高的效率。可替代地，该制动器/离合器实施为湿式制动器/离合器，这使高性能成为可能。
[0027] 因此，该电力车桥驱动器借助于离合器和制动器或自由轮是负载可切换的 (Iastschaltbar)。该负载可切换性在离合器和自由轮优选只与一个致动器的组合的情况 下进行。在制动器和离合器或多个离合器的组合的情况下优选提供两个致动器用于该离合 器或这些离合器和该制动器。
[0028] 在使用该制动器和该离合器的该第一变体的情况下，在该第一和该第二档位中的 能量回收(Rekuperation)均是可行的。在该第二变体的情况下，因为使用了一个自由轮，能 量回收只在该第二档位中是可行的。当与任选的离合器(尤其爪形离合器)组合时，在该第 一档位中这样的能量回收才是可行的。
[0029] 根据本发明的一个特别的改进方案提供的是:通过该行星齿轮单元的输出端能够 驱动一个行星齿轮差速器，该行星齿轮差速器的输出端配属有两个输出轴。该行星齿轮差 速器尤其形成为带有拉维尼奥套件(Ravigneaux-Satz)的行星齿轮差速器。
[0030] 另外，能够在该电力车桥驱动器中提供一个扭矩矢量化单元。该扭矩矢量化单元 尤其具有另一个电机和一个叠加齿轮单元，以用于在这两个输出轴之间生产差动转矩。额 外地，该扭矩矢量化单元还具有一个传动级（Cibersetzungsstufe.),该传动级安排 在该另一个电机与该叠加齿轮单元之间。
[0031]就该电力车桥驱动器的一个特别紧凑的设计而言，以及就该电力车桥驱动器的用 于至少一个输出轴(尤其两个输出轴）的紧凑安排而言，被认为是特别有利的是:该行星齿 轮单元的中心轴相对于该行星齿轮差速器和/或该叠加齿轮单元和/或该传动级和/或该另 一个电机的相应中心轴同轴地安排。
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