[发明专利]用于车辆的驱动装置，包括该驱动装置的车辆以及控制该驱动装置的方法

说明书

背景技术

本发明涉及根据权利要求1所述的用于车辆的驱动装置。本发明还涉及根据权利要求13前序部分所述的包括此驱动装置的车辆以及根据权利要求14前序部分所述的用于控制该驱动装置的方法。

混合动力车可以被主发动机比如内燃机、和次发动机比如电机驱动。电机配备至少一个用于存储电能的电池和用于控制电池和电机之间电能流量的控制装备。因此电机可以基于车辆的运行状况而选择性地作为发动机或者发电机运行。当车辆被制动时，电机产生存储在电池内的电能。随后存储的电能被用于车辆的运行。

在变速器的移位过程中利用使变速器输入轴从内燃机解耦的常见离合装置包含缺点，比如离合片的加热会导致增加燃料消耗和离合片磨损。常见的离合装置也相对重并且昂贵。它还占用车辆内相对大的空间。

通过将内燃机的输出轴，电机转子和变速器输入轴与行星齿轮机构连接，常见的离合装置可以被消除。当车辆加速时，增大的扭矩将通过内燃机和电机被传送至变速器并传送至车辆驱动轮。因为内燃机和电机两者均被连接到行星齿轮机构，通过内燃机和电机传递的最大扭矩将受制于最大扭矩小于第二驱动单元的最大扭矩的这些驱动单元中的任何。在电机的最大扭矩小于内燃机的最大扭矩的情况下，电机将不能向行星齿轮机构施加充足的反作用扭矩。这样，内燃机不能将其最大扭矩传输至变速器并且不能传输至车辆的驱动轮。因此，传输至变速器的最大传输扭矩由电机的功率限制。特别地，当车辆被要求强有力的加速并且电机不能产生充足的反作用扭矩时，在电机内将以不希望的方式产生热量。

文献US-A1-2003/007812示出带有内燃机和电机的车辆的驱动系统，内燃机和电机被连接到行星齿轮机构。行星齿轮机构的行星轮载架被连接到变速器的输入轴。行星齿轮机构的行星轮载架和太阳轮可以通过套管刚性地连接，这样，电机和变速器输入轴可以作为刚性旋转单元旋转。

在车辆内，驱动装置的可用空间常常被限制。如果驱动装置包括多个部件比如内燃机，电机，变速器和行星齿轮机构，设计必须紧凑。为此，要求电机的尺寸较小，意味着电机的功率和所产生的最大扭矩被限制。

还要求包含在驱动装置中的部件具有高可信赖性和高可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于车辆的驱动装置，该驱动装置具有紧凑设计。

本发明的另一目的是提供一种用于车辆的驱动装置，该驱动装置具有高可信赖性和高可靠性。

本发明的另一目的是提供一种用于车辆的驱动装置，该驱动装置具有较低的重量。

本发明的另一目的是提供一种用于车辆的驱动装置，该驱动装置具有较低制造成本。

这些目的通过开头提及的类型的驱动装置得以实现，该驱动装置具有在权利要求1的特征部分中详细说明的特征。

这些目的还通过具有在权利要求13的特征部分中详细说明的特征的车辆得以实现，该车辆包括开头提及的类型的驱动装置。

这些目标还通过具有在权利要求14的特征部分中详细说明的特征的用于控制开头提及的类型的驱动装置的方法得以实现。

通过利用锁定机构将发动机的输出轴通过行星齿轮机构刚性地连接到变速器的输入轴，车辆所要求的加速度被取得，同时减小了电机的尺寸和功率，这产生了具有减小了尺寸的紧凑驱动装置。因此，电机可以产生的最大扭矩还可以小于内燃机可以产生的最大扭矩。用包括第一花键的套管，第一花键被设计用以与行星齿轮机构的第一和第二可移动部件上的第二和第三花键啮合，提供了根据本发明的具有紧凑设计，高可信赖性和高可靠性并且具有较低重量和较低制造成本的驱动装置。

根据本发明的一个实施例，第一可移动部件是行星轮载架，同时另一可移动部件是太阳轮。因此，在套管的第二位置，来自内燃机的动力将传递经过太阳轮，套管，行星轮载架并且传输至变速器，导致行星轮不承受任何扭矩。这意味着行星轮的尺寸可以只适于电机的扭矩而非发动机的扭矩，从而允许行星轮配置有较小的尺寸。这样，根据本发明的具有紧凑设计，较低重量和较低制造成本的驱动装置被提供。

根据又一实施例，锁定机构被装配成大体同轴心地围绕行星轮载架的环形套管。因此根据本发明的具有紧凑设计，较低重量和较低制造成本的驱动装置被提供。

根据又一实施例，环形套管提供与设置在行星轮载架上的行星轮相互作用的外围凹槽。因此，套管的重量降低，从而降低驱动装置的制造成本和重量。

根据又一实施例，套管通过动力元件在第一和第二位置之间移动，动力元件大体同轴心地围绕变速器的输入轴或者发动机输出轴。因此提供具有紧凑设计，较低重量和较低制造成本的驱动装置。