[发明专利]具有电机和内燃发动机的动力总成单元以及用于操作动力总成单元的方法

说明书

本发明涉及一种用于机动车辆的混合动力总成单元(1)，该混合动力总成单元具有带有电机(2)的第一部分单元(3)并且具有带有内燃发动机(4)和与内燃发动机(4)的下游连接的动力换挡变速器(5)的第二部分单元(6)，其中，两个部分单元(3，6)经由联合行星齿轮箱(7)在输出侧上联接至输出驱动器(10)，该联合行星齿轮箱的环形齿轮(8)连接至动力换挡变速器(5)的变速器输出装置(9)。本发明还涉及一种用于操作所述动力总成单元(1)的方法。

技术领域

本发明涉及包括电机(驱动机)和内燃发动机的混合动力总成单元，其中，动力总成单元设计成用于机动车辆、比如乘用车、卡车、公共汽车或其他商用车辆。本发明还涉及用于操作该动力总成单元的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种动力总成单元，该动力总成单元提供一种在纯电动驱动模式下阻力损失尽可能小并且同时尽可能紧凑、特别地具有较短的轴线设计的驱动器。同时，该动力总成单元应当可以将由内燃发动机产生的相对较高的扭矩传递至输出驱动器。还应当可以进行静止充电。

根据本发明，这通过权利要求1的对象来实现。因此，一种用于机动车辆的混合动力总成单元具有带有电机的第一部分单元以及带有内燃发动机和与内燃发动机的下游连接的动力换挡变速器的第二部分单元，其中，两个部分单元经由联合行星齿轮箱在输出侧上联接至输出驱动器，该联合行星齿轮箱的环形齿轮连接至动力换挡变速器的变速器输出装置。

一方面，该设计使两个部分单元能够尽可能直接地联接至输出驱动器。另一方面，内燃发动机可以以简单的方式断开，即通过保持动力换挡变速器的环形齿轮，从而实现可以尽可能简单且直接地选择纯电动驱动。

进一步有利的实施方式通过从属权利要求来要求保护并且在下面更详细地说明。

对于行星齿轮箱与电机和输出驱动器的有效连接，如果电机的转子轴以不可旋转的方式连接(优选永久地)至行星齿轮箱的太阳齿轮以及/或者行星齿轮箱的行星架连接至输出驱动器(优选永久地)，则是同样有用的。

如果(第一)制动器——优选地实现为爪式制动器——作用在行星齿轮箱的环形齿轮上，并且使环形齿轮相对于动力换挡变速器的变速器壳体保持在环形齿轮的经启用位置中，则提供一种用于在纯电动驱动模式与混合驱动模式之间进行切换的设计简单的转换装置。

为了尽可能最简单的设置，如果动力换挡变速器具有拉威挪(Ravigneaux)齿轮组或者直接形成该拉威挪齿轮组，则是同样有益的。

此外，如果动力换挡变速器的环形齿轮连接至行星齿轮箱的环形齿轮，则是有利的。这使得动力换挡变速器与行星齿轮箱巧妙地直接联接。

如果内燃发动机的输出轴可以经由第一离合器(优选地设计为爪式离合器)连接至动力换挡变速器的第一太阳齿轮、经由第二离合器(优选地设计为摩擦离合器)连接至动力换挡变速器的行星架以及/或者经由第三离合器(优选地也设计为摩擦离合器)连接至动力换挡变速器的第二太阳齿轮，则是同样有利的。

此外，如果(第二)制动器(优选地设计为摩擦制动器)操作性地连接至动力换挡变速器的第一太阳齿轮，则是有利的。这有利于动力换挡变速器的可控性。

在该上下文中，如果(第三)制动器(优选地设计为摩擦制动器)操作性地连接至动力换挡变速器的行星架，则是同样有利的。这使得甚至更容易控制动力换挡变速器。

此外，本发明涉及一种用于操作根据本发明的、根据以上所述的实施方式中的至少一个实施方式的动力总成单元的方法，其中，在混合驱动模式下(优选地通过打开/停用第一制动器)，除了从电机传递至行星齿轮箱的驱动动力之外，内燃发动机经由动力换挡变速器驱动行星齿轮箱的环形齿轮，并且在纯电动驱动模式下(优选地通过关闭/启用第一制动器)，电机仅将驱动动力传递至行星齿轮箱，而动力换挡变速器的变速器输出装置支承/保持固定至变速器壳体。