用于混合动力机动车的混合动力动力传动系制造技术

本发明专利技术涉及一种用于混合动力车辆的混合动力动力传动系，该混合动力动力传动系具有能借助于切换元件切换到不同的传动级中的变速器(1)，尤其是手动变速器，该变速器能通过内燃机轴(3)与内燃机(7)传动连接、能通过电机轴(9)与电机(11)传动连接、并能通过输出轴(13)与至少一个车桥(VA)传动连接，其中，内燃机轴(3)和与输出轴(13)传动连接的传动轴(17)能通过圆柱齿轮组相连接，该圆柱齿轮组能借助于切换元件切换并且形成相应的齿轮平面(V1至V4、E1、E2)。根据本发明专利技术，所述齿轮平面(V1至V4、E1、E2)具有第一混合齿轮平面和第二混合齿轮平面(E1、E2)，该第一混合齿轮平面和第二混合齿轮平面能分别附加地与电机轴(9)传动连接，电机(11)能在形成第一负荷路径(L1)的情况下通过第一混合齿轮平面(E1)与内燃机(7)连接、能在形成第二负荷路径(L2)的情况下通过混合齿轮平面(E2)与内燃机(7)连接并且同时与输出轴(13)连接的传动轴(17)从相应的负荷路径(L1、L2)脱开。

Hybrid Power Transmission System for Hybrid Electric Vehicles

The invention relates to a hybrid power transmission system for hybrid electric vehicles. The hybrid power transmission system has a transmission (1) that can be switched to different transmission stages by means of switching elements, in particular a manual transmission, which can be connected with an internal combustion engine (7) by means of an internal combustion engine shaft (3), by means of a motor shaft (9), and by means of an output shaft. (13) Drive connection with at least one vehicle axle (VA), in which the internal combustion engine shaft (3) and the drive shaft (17) connected with the output shaft (13) can be connected through a cylindrical gear set, which can be switched by means of switching elements and form corresponding gear planes (V1 to V4, E1, E2). According to the invention, the gear plane (V1 to V4, E1, E2) has the first mixed gear plane and the second mixed gear plane (E1, E2), which can be attached to the motor shaft (9) respectively, and the motor (11) can be connected to the internal combustion engine (7) through the first mixed gear plane (E1) in the case of forming the first load path (L1). In the case of the second load path (L2), the transmission shaft (17) connected to the internal combustion engine (7) through the mixed gear plane (E2) and simultaneously to the output shaft (13) is detached from the corresponding load path (L1, L2).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于混合动力机动车的混合动力动力传动系
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的、用于混合动力机动车的混合动力动力传动系。
技术介绍
由EP2792523A2已知这种类型的用于混合动力车辆的混合动力动力传动系。该混合动力动力传动系具有可借助于切换元件切换到不同的传动级中的变速器，该变速器可通过内燃机轴与内燃机，可通过电机轴与电机传动连接，以及可通过输出轴与至少一个车桥传动连接。内燃机轴可通过形成齿轮平面的圆柱齿轮组与传动轴连接。传动轴又通过圆柱齿轮级驱动输出轴。混合动力变速器的齿轮平面具有混合齿轮平面，其与电机轴传动连接。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种混合动力动力传动系，其以相比于现有技术在构造上简单的、结构空间有利的结构具有在功能上的更大的自由度。该目的通过权利要求1的特征来实现。在从属权利要求中公开了本专利技术的优选的改进方案。根据权利要求1的特征部分，齿轮平面V1至V4、E1、E2具有第一混合齿轮平面和第二混合齿轮平面E1、E2。它们可附加地与电机轴传动连接，并且设计成使得在形成第一负荷路径L1的情况下电机可通过第一混合齿轮平面E1与内燃机连接。替代于此，在形成第二负荷路径L2的情况下电机可与内燃机连接。在切换的第一负荷路径或第二负荷路径L1、L2中，与输出轴连接的传动轴从相应的负荷路径L1、L2脱开。示例性地，第一负荷路径L1可设计成用于驻车充电运行，在其中内燃机在力矩流方向上通过第一混合齿轮平面E1与电机连接。在此，第一混合齿轮平面E1设计成实现从内燃机到电机的高变速比。而第二负荷路径L2可设计成用于内燃机起动，在其中电机在力矩流方向上通过第二混合齿轮平面E2与内燃机连接。在此，第二混合齿轮平面E2设计成实现从电机到内燃机的高变速比。此外，借助于第一混合齿轮平面和第二混合齿轮平面E1、E2可提供电机驱动的、具有用于起动的高转矩的变速挡位以及用于高速行驶的长变速比的变速挡位。此外，借助于第一混合齿轮平面和第二混合齿轮平面E1、E2可提供电机驱动的变速挡位以用于从电机至车辆车轮的转矩增强运行以及用于从车辆车轮至电机的再生运行。在技术上的实现方案中，相应的混合齿轮平面E1、E2可由布置在传动轴上的从动侧齿轮、布置在内燃机轴上的驱动侧齿轮以及布置在电机轴上的齿轮组成。布置在电机轴上的齿轮可作为浮动齿轮以可转动方式支承在电机轴上，并且可借助于切换元件SE-A从电机轴脱开或与电机轴联接。布置在电机轴上的切换元件SE-A可在两侧进行切换，并且沿轴向方向布置在两个混合齿轮平面E1、E2的浮动齿轮之间。切换元件SE-A可在第一切换状态中使第一混合齿轮平面E1的浮动齿轮与电机轴联接，或在第二切换状态中使第二混合齿轮平面E2的浮动齿轮与电机轴联接。优选的是，电机轴完全不具有以不能相对转动的方式布置在其上的、圆柱齿轮组的固定齿轮，圆柱齿轮组形成变速器的齿轮平面。此外，优选的是，变速器设计为纯粹的圆柱齿轮变速器，在其中，内燃机轴、电机轴和输出轴可仅仅通过圆柱齿轮组彼此传动连接。以这种方式实现简单构造的变速器结构，其相比于行星齿轮变速器可明显效率更高地运行。在另一优选的实施方式中，两个混合齿轮平面可沿轴向方向紧邻，并且一起形成公共的子变速器T，其能在变速器运行中停止运转，即从动力传动系脱开。为了实现这种子变速器T，混合齿轮平面E1、E2中的每个可相应具有布置在传动轴上的从动侧齿轮，其实施为浮动齿轮，并且可借助于切换元件SE-B与传动轴联接。此外，两个混合齿轮平面E1、E2的布置在内燃机轴上的驱动侧齿轮还可实施为浮动齿轮。它们优选地以不可相对转动的方式一起布置在驱动侧空心轴上，其同轴地以可转动方式支承在内燃机轴上，并且可通过恰好一个切换元件、即SE-C与内燃机轴联接。上文提到的布置在传动轴上的切换元件SE-B可实施为在两侧可切换，并且沿轴向方向布置在两个混合齿轮平面E1、E2的从动侧的浮动齿轮之间。在优选的第二实施方式中，相应的混合齿轮平面E1、E2可与另一齿轮平面V3、V4一起形成第一子变速器和第二子变速器T1、T2。第一子变速器和第二子变速器T1、T2可在变速器运行中停用，即可从动力传动系脱开或停止运转。上文提到的其他齿轮平面不同于相应的混合齿轮平面E1、E2相对于电机轴不存在连接，并且具有以可转动方式支承在传动轴上的从动侧的浮动齿轮，其可借助于切换元件SE-D、SE-E与传动轴联接。优选的是，布置在传动轴上的切换元件SE-D、SE-E可在两侧切换，并且沿轴向方向布置在其他齿轮平面V3、V4和混合齿轮平面E1、E2的以可转动方式支承在传动轴上的从动侧的浮动齿轮之间。上文提到的其他齿轮平面V3、V4还可具有以可转动方式支承在内燃机轴上的驱动侧的浮动齿轮。其可借助于切换元件SE-F与内燃机轴联接。特别优选的是，其他齿轮平面V3、V4和相应的混合齿轮平面E1、E2的以可转动方式支承在内燃机轴上的驱动侧的浮动齿轮以不可相对转动的方式布置在公共的驱动侧空心轴上，它们同轴地以可转动方式支承在内燃机轴上，并且可通过恰好一个切换元件SE-F与内燃机轴联接。优选地，布置在内燃机轴上的切换元件SE-F可在两侧切换，并且沿轴向方向布置在两个子变速器T1、T2的驱动侧空心轴之间。布置在电机轴上的切换元件可任意地实现，例如实现为与离合器组合的可动力切换的超越离合器(Freikupplung)、可动力切换的双离合器或不可动力切换的双同步机构。此外，电机可在驱动侧或从动侧连接在变速器中。在驱动侧连接的情况下，混合齿轮平面E1、E2的布置在电机轴上的齿轮可与以可转动方式支承在内燃机轴上的驱动侧的浮动齿轮啮合。在从动侧连接的情况下，混合齿轮平面E1、E2的布置在电机轴上的齿轮可与以可转动方式支承在传动轴上的从动侧的浮动齿轮啮合。上述混合构思可基于传统的手动变速器以简单的方式实现，并且专门用于前驱动。后桥必要时可与前桥机械地脱耦，但也可以通过单独的电机驱动以实现四轮驱动。在上述的混合构思中，电机可优选地定位在变速器端部处。除非例如存在明显的相关性或存在不兼容的替代方案，本专利技术的在上文阐述的和/或在从属权利要求中说明的有利的设计方案和/或改进方案可单独地使用或任意组合地使用。附图说明下面借助附图进一步阐述本专利技术和其有利的设计方案、改进方案以及其优点。其中，图1示出了实施为圆柱齿轮手动变速器的混合变速器的变速器结构；图2以相应于图1的视图示出了混合变速器的第二实施例；并且图3和图4相应示出了图2的变型方案。具体实施方式在图1中示出了手动变速器1，其为未示出的混合动力车辆的混合动力动力传动系的组成部分。可借助于切换元件切换到不同的传动级中的变速器1通过内燃机轴3与连接在中间的分离离合器4和扭转减振器5与内燃机7连接，以及通过电机轴9与电机11连接。电机11可为了转矩转换具有在图1中示出的前置行星传动机构12。此外，变速器1在输出侧通过输出轴13与机动车的前桥VA传动连接。输出轴13作为小齿轮轴与前桥差速器15的锥齿轮传动部作用连接。如图1另外所示，内燃机轴3、电机轴9以及布置在中间的传动轴17彼此轴线平行。传动轴17、电机轴9以及输出轴13通过圆柱齿轮组彼此可传动连接，圆柱齿轮组可通过切换元件来切换。圆柱齿轮组形成彼此平行布置的齿轮平面V1至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于混合动力车辆的混合动力动力传动系，该混合动力动力传动系具有能借助于切换元件切换到不同的传动级中的变速器(1)，尤其是手动变速器，该变速器能通过内燃机轴(3)与内燃机(7)传动连接、能通过电机轴(9)与电机(11)传动连接、并能通过输出轴(13)与至少一个车桥(VA)传动连接，其中，内燃机轴(3)和与输出轴(13)传动连接的传动轴(17)能通过圆柱齿轮组相连接，该圆柱齿轮组能借助于切换元件切换并且形成相应的齿轮平面(V1至V4、E1、E2)，其特征在于，所述齿轮平面(V1至V4、E1、E2)具有第一混合齿轮平面和第二混合齿轮平面(E1、E2)，该第一混合齿轮平面和第二混合齿轮平面能分别附加地与电机轴(9)传动连接，电机(11)能在形成第一负荷路径(L1)的情况下通过第一混合齿轮平面(E1)与内燃机(7)连接、能在形成第二负荷路径(L2)的情况下通过混合齿轮平面(E2)与内燃机(7)连接并且同时与输出轴(13)连接的传动轴(17)从相应的负荷路径(L1、L2)脱开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.26 DE 102016221060.21.一种用于混合动力车辆的混合动力动力传动系，该混合动力动力传动系具有能借助于切换元件切换到不同的传动级中的变速器(1)，尤其是手动变速器，该变速器能通过内燃机轴(3)与内燃机(7)传动连接、能通过电机轴(9)与电机(11)传动连接、并能通过输出轴(13)与至少一个车桥(VA)传动连接，其中，内燃机轴(3)和与输出轴(13)传动连接的传动轴(17)能通过圆柱齿轮组相连接，该圆柱齿轮组能借助于切换元件切换并且形成相应的齿轮平面(V1至V4、E1、E2)，其特征在于，所述齿轮平面(V1至V4、E1、E2)具有第一混合齿轮平面和第二混合齿轮平面(E1、E2)，该第一混合齿轮平面和第二混合齿轮平面能分别附加地与电机轴(9)传动连接，电机(11)能在形成第一负荷路径(L1)的情况下通过第一混合齿轮平面(E1)与内燃机(7)连接、能在形成第二负荷路径(L2)的情况下通过混合齿轮平面(E2)与内燃机(7)连接并且同时与输出轴(13)连接的传动轴(17)从相应的负荷路径(L1、L2)脱开。2.根据权利要求1所述的动力传动系，其特征在于，第一混合齿轮平面和第二混合齿轮平面(E1、E2)分别具有布置在传动轴(17)上的从动侧齿轮(19、21)、布置在内燃机轴(3)上的驱动侧齿轮(23、25)和与电机轴(9)同轴布置的电机侧齿轮(27、29)，尤其是电机侧齿轮(27、29)作为浮动齿轮以可转动方式支承并且能借助于切换元件(SE-A)、尤其是不能动力切换的同步装置从电机轴(9)脱开或与电机轴联接。3.根据权利要求2所述的动力传动系，其特征在于，布置在电机轴(9)上的切换元件(SE-A)能在两侧切换，并沿轴向方向布置在两个混合齿轮平面(E1、E2)的电机侧的浮动齿轮(27、29)之间，切换元件(SE-A)在非作用状态中从两个混合齿轮平面(E1、E2)脱开，切换元件(SE-A)在第一切换状态中使第一混合齿轮平面(E1)的浮动齿轮(27)与电机轴(9)联接，或者在第二切换状态中使第二混合齿轮平面(E2)的浮动齿轮(29)与电机轴(9)联接。4.根据权利要求1、2或3中任一项所述的动力传动系，其特征在于，电机轴(9)不具有以不能相对转动的方式布置在其上的、形成齿轮平面的圆柱齿轮组的固定齿轮。5.根据上述权利要求中任一项所述的动力传动系，其特征在于，传动轴(17)通过圆柱齿轮级(St)与输出轴(13)连接，尤其是所有齿轮平面(V1至V4、E1、E2)沿轴向方向布置在圆柱齿轮级(St)与电机(11)之间，和/或第一混合齿轮平面和第二混合齿轮平面(E1、E2)沿轴向紧邻地布置在所述电机(11)旁。6.根据权利要求2至5中任一项所述的动力传动系，其特征在于，第一混合齿轮平面和第二混合齿轮平面(E1、E2)的布置在传动轴(17)上的从动侧齿轮(19、21)是浮动齿轮，该浮动齿轮能借助于切换元件(SE-B)与传动轴(17)联接或能从传动轴脱开，和/或第一混合齿轮平面和第二混合齿轮平面(E1、E2)的布置在内燃机轴(3)上的驱动侧齿轮(23、25)是浮动齿轮，该浮动齿轮能借助于切换元件(SE-C)与内燃机轴(3)联接。7.根据权利要求6所述的动力传动系，其特征在于，布置在传动轴(17)上的切换元件(SE-B)能在两侧切换，并沿轴向方向布置在两个混合齿轮平面(E1、E2)的从动侧的浮动齿轮(19、21)之间，切换元件(SE-B)在第一切换状态中使第一混合齿轮平面(E1)的从动侧的浮动齿轮(19)与传动轴(17)联接，或者在第二切换状态中使第二混合齿轮平面(E2)的从动侧的浮动齿轮(21)与传动轴(17)联接。8.根据权利要求6或7所述的动力传动系，其特征在于，所述两个混合齿轮平面(E1、E2)为公共的子变速器(T)的组成部分，该公共的子变速器能在变速器运行期间停止运转，即能从内燃机(7)和从动侧脱开，尤其是在子变速器(T)中，两个混合齿轮平面(E1、E2)的布置在内燃机轴(3)上的驱动侧的浮动齿轮(23、25)一起以不可相对转动的方式布置在空心轴(31)上，该空心轴同轴地以可转动方式支承在...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·胡梅尔，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE