[发明专利]用于汽车的混合驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于汽车的混合驱动装置，其元件至少区段性地包含在壳体内。

背景技术

本领域技术人员已知形式为功率分流变速器的混合驱动装置的多种设计方案。这种驱动装置设置在与驱动轴相连的内燃机和与从动轴相连的汽车从动机构之间，所述驱动装置包括第一电机，其通常设计为内转子电机，即具有位于内部的转子和位于外部的相对壳体固定的定子，所述第一电机既能够在电动机运行模式下运行，也能在发电机运行模式下运行。一般可以是指电动机/发电机单元。然而出于建明阐述的目的，在本发明的范围内主要是指电机，但本发明并不局限于此。已知驱动装置的电机通过功率电子器件既在彼此之间也与电能存储器(尤其是蓄电池)相连。此外，已知的混合驱动装置还包括两个行星齿轮变速器，它们分别具有太阳轮、齿圈以及与太阳轮和齿圈啮合的可旋转地安装在行星架上的一组行星齿轮。此外已知的是，设有多个切换元件或通断元件，各个前述元件通过切换元件彼此耦连或者与壳体耦连。“耦连”在本说明书的范围内理解为可在传递扭矩和不传递扭矩的状态之间切换的连接。与之相对，表述“固定相连”在这种上下文关系中表示不可切换的传递扭矩的连接。

根据混合驱动装置的拓扑结构或布局，可以实现不同数量和类型的运行模式。尤其能够实现驱动轴和从动轴之间的固定转速传动比(挡位)、通过调整一个或两个电机的转速和/或扭矩实现在功率分流运行模式中可连续调节的转速传动比以及纯电动运行模式。

由WO2010/113537A1已知一种驱动装置，其具有两个功率分流运行模式，即纯电动运行模式和超速传动范围内的固定挡位(驱动轴和从动轴之间的传动比小于1)。然而，该装置需要三组行星齿轮并且不允许从某一功率分流模式转速同步地过渡为另一功率分流模式。

技术问题

本发明所要解决的技术问题在于，为前述类型的混合驱动装置建议一种变速器拓扑结构或布局，其允许在只使用两组行星齿轮的情况下，在超速传动范围内可以转速同步地在两个功率分流运行模式之间切换。

发明内容

该技术问题按本发明通过权利要求1的特征解决，即通过一种用于汽车的混合驱动装置解决，其包括壳体并且在壳体中至少区段性地含有：

-输入侧的驱动轴，

-输出侧的从动轴，

-具有相对壳体固定的外部定子和内部转子的第一电机，

-具有相对壳体固定的外部定子和内部转子的第二电机，

-第一行星齿轮变速器，所述第一行星齿轮变速器包括齿圈、太阳轮以及与齿圈和太阳轮啮合的可旋转地安装在行星架上的一组行星齿轮，其中，第一行星齿轮变速器的齿圈与从动轴固定相连，并且第一行星齿轮变速器的太阳轮与第一电机的转子固定相连，

-第二行星齿轮变速器，所述第二行星齿轮变速器包括齿圈、太阳轮以及与齿圈和太阳轮啮合的可旋转地安装在行星架上的一组行星齿轮，其中，第二行星齿轮变速器的齿圈与第二电机的转子固定相连，并且第二行星齿轮变速器的行星架与驱动轴固定相连，

其中，

-第二行星齿轮变速器的太阳轮借助第一制动器与壳体耦连，

-第一行星齿轮变速器的行星架借助第二制动器与壳体耦连，并且

-第一行星齿轮变速器的齿圈借助第一离合器与第二行星齿轮变速器的齿圈耦连。

所述第一和/或第二电机优选与驱动轴共轴地布置。由此实现了特别紧凑的构造方式。这种拓扑结构或布局能够由此实现，即所述从动轴共轴地包围驱动轴。

第一构造方式变型方案尤其用于汽车内的纵向装配。在此，驱动轴的处于变速器之后的传动系区段与变速器轴向相邻地并且平行地或者优选共轴地定向。作为对此的备选，所述从动轴可以与垂直于驱动轴定向的传动系区段相连。从动轴尤其可以布置在第一和第二电机之间。第二构造方式变型方案主要用于横向装配，尤其是汽车内的前部横向装配。

在本发明的范围内，关于各单个元件的连接可以考虑两种变型方案。在第一种连接变型方案中，所述第一行星齿轮变速器的行星架与第二行星齿轮变速器的行星架固定相连。这种连接变型方案对于上述两种构造方式变型方案(即用于纵向装配和横向装配的变型方案)均可实现。作为对此的备选，可以在第二连接变型方案中规定，所述驱动轴借助第二离合器与第一行星齿轮变速器的行星架耦连。这种连接变型方案只在与第二构造方式变型方案(即用于横向装配的变型方案)相关联时是有意义的。上述两种连接变型方案的作用方式在以下单独阐述。在此，对第一连接变型方案的描述可以不变地转用到第二连接变型方案(在其第二离合器闭合的状态下)上。