[发明专利]用于混合动力驱动式机动车辆的驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于混合动力驱动式机动车辆的驱动装置，包括经由具有多个传动比的变速齿轮箱交替地或一起向所述机动车辆的至少一个车桥差速器提供输出驱动的内燃发动机和至少一个电机，所述内燃发动机能借助分断离合器脱开。

背景技术

在采用内燃发动机作为第一驱动源并采用电机作为第二驱动源的通常的混合动力驱动装置中，内燃发动机经由具有覆盖机动车辆的速度范围的各传动比(例如六或七个)的变速齿轮箱作用于一个车桥差速器(以提供前轮或后轮驱动)或两个车桥差速器(以提供全轮驱动)。电机能直接或通过经由变速(齿轮)箱与车桥差速器连结来向车桥差速器之一提供驱动输出。如果机动车辆具有相对较宽的速度范围并且该范围要由重量合适(但转矩较低)的电机覆盖，则在该电机处需要具有例如两个传动比的另一变速箱。

例如，DE 10 2008 023 732 A1记载了一种混合动力驱动装置，其中第一电机介设在内燃发动机和变速箱之间且第二电机经由行星齿轮机构向与内燃发动机相同的车桥差速器提供输出驱动以允许匹配各速度。

此外，WO 2011/014513描述了一种混合动力驱动装置，其中第一电机与用法兰安装在内燃发动机上的变速齿轮箱连结并且此外还能向一个车桥差速器提供驱动输出，而第二电机用于驱动地与第二车桥差速器直接连接以提供全轮驱动。

电机能以通常的方式连接以用作驱动电动机而自由旋转或在回收模式下用作发电机。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种通用类型的混合动力驱动装置，其具有降低的结构成本和复杂性，能覆盖高车速范围，内燃发动机和至少一个电机能在对效率而言有利的速度范围内运转。

借助于在下文中给出的特征来实现该目的。本发明的有利细化方案在下文中阐述。

根据本发明提出，将变速箱分割成两个副变速箱，其各自具有至少两个传动比，其中内燃发动机用于驱动地与第一副变速箱连接，也就是以不能脱开的方式连接。此外，电机在力所传递的路径中设置在设于第一副变速箱的输出部处的分断离合器的下游但设置在第二副变速箱的上游，并且第二副变速箱的输出部向车桥差速器提供输出驱动。当例如机动车辆处于内燃发动机驱动模式时，所提出的变速箱分割使得内燃发动机作用于两个副变速箱，这种情况下两个副变速箱的传动比倍增(相乘)，而电机经由一个副变速箱提供输出驱动。借助分断离合器，内燃发动机和第一副变速箱能在电动机驱动模式下停止并因此不引起任何拖阻损失或摩擦损失。

两个副变速箱的传动比能与内燃发动机的较低速度和电机的高得多的速度匹配；特别是两个副变速箱的传动比可设计成使得内燃发动机和所述至少一个电机在车辆的规定最终速度下达到它们的预设最高速度。

作为特定优选方案，第二副变速箱可从1:1传动(在较高速度范围内)切换到与之不同且优选地更低的传动比。尤其是该副变速箱可为行星式变速箱，其具有良好的效率并且可在负荷下切换，也就是能在不使用另外的离合器的情况下例如以电液方式操作。

此外，第一副变速箱可具有倒档以使得机动车辆即使在处于它完全由内燃发动机驱动的模式时(例如当牵引电池放电时)也能倒退移动。

作为特定优选方案，第一副变速箱可具有所提供的前进档的至少一半或所提供的前进档的刚好一半和/或三个以上的前进档，并且可协同第二副变速箱获得或预设规定的传动比跨度(spread)，以获得例如＞4且通常约为6的跨度。两个副变速箱因此可靠地覆盖适合内燃发动机的转换范围并且还确保为电机做出最佳匹配。

从控制的观点看，特别有益的是第二副变速箱能在由内燃发动机驱动时和在进行混合动力驱动时尤其根据第一副变速箱所处的档位来换档，并且在由电动机驱动时，它能尤其根据机动车辆的速度来换档。

在内燃发动机驱动模式下，第二副变速箱的换档取决于诸如机动车辆的速度、经由加速器踏板传输的负荷需求、传动比的布局等通常的参数；这意味着，可能有所替换地，第一副变速箱中的传动比有变化并且在第二副变速箱中进行换档以切换至下一个(完整)传动比，等等。在电动机驱动模式下，速度限值和可能地负荷信号对换档而言也可能很重要。

在本发明的一个有利细化方案中，机动车辆的第二车桥差速器也可由第二电机驱动，以获得至少暂时的全轮驱动，该电机例如经由副变速箱与车桥差速器连接，所述副变速箱在结构上优选地与第一电机相同且具有能切换的多个传动比，例如相似的两个传动比。这样，能为车桥差速器、为相应的副变速箱和可能地为电机实现零部件的同一性，这种零部件的同一性从制造的观点来看是有益的。