本发明专利技术涉及用于机动车的电气化动力总成系统的切换单元(16)，该切换单元包括输入轴(30)、输出轴(32)和切换元件(34)，该切换元件至少部分地设置在壳体(36)中。在此，所述切换元件(34)在第一切换位置将所述输入轴(30)与所述输出轴(32)以传递扭矩的方式联接。所述切换元件(34)在第二切换位置将所述输出轴(32)与所述壳体(36)转动联接。此外介绍了用于机动车的电气化动力总成系统的驱动单元(12)，该驱动单元包括电驱动机器(14)和这样的切换单元(16)。还呈现了用于机动车的车轴模块(10)，该车轴模块配备有这种驱动单元(12)。车轴模块配备有这种驱动单元(12)。车轴模块配备有这种驱动单元(12)。
【技术实现步骤摘要】
用于机动车的动力总成系统的切换单元和驱动单元以及车轴模块
[0001]本专利技术涉及用于机动车的电气化动力总成系统的切换单元，该切换单元具 有输入轴和输出轴，所述输入轴与电驱动机器可联接，在所述输出轴上可以提 供驱动扭矩并且/或者可以接收再生扭矩。此外设置有切换元件，该切换元件至 少部分地设置在壳体中。
[0002]本专利技术还涉及用于机动车的电气化动力总成系统的驱动单元，该驱动单元 具有电驱动机器和这种切换单元，其中，所述电驱动机器与所述输入轴以传递 扭矩的方式联接。
[0003]此外，本专利技术涉及用于机动车的车轴模块，该车轴模块包括这样的驱动单 元。在此，切换单元的输出轴构成车轮从动轴或者与至少一个车轮从动轴以传 递扭矩的方式联接。特别地，输出轴与设置在车轴模块的相对侧上的两个车轮 从动轴以传递扭矩的方式联接。
技术介绍
[0004]这种切换单元和配备有该切换单元的驱动单元以及车轴模块从现有技术中 是已知的。电驱动机器在此通常不仅可以作为发动机、还可以作为发电机运行。
[0005]在此，在简单说明的意义中，下面意在以用作发动机的驱动机器作为标准 情况。电气化动力总成系统的部件因此至少部分地对应它们在标准情况中的作 用来命名，例如命名为输入轴或输出轴。但是这并不排除：电驱动机器也可以 用作用于再生的发电机。
[0006]还已知的是：在机动车的电气化动力总成系统中设置传动机构。这样的传 动机构可以具有离合器或制动器形式的切换单元。特别是与自动化的或半自动 化的可切换的传动机构相关，在动力总成系统中还可以设置有切换单元，该切 换单元设计为驻车锁止机构。
[0007]任何类型的切换单元一般来说都应该简单且紧凑地构造。同样的内容适于 配备有切换单元的驱动单元和车轴模块。以此方式应提供用于机动车的具有同 样简单且紧凑的结构的电气化动力总成系统。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的在于：进一步改进已知的切换单元。特别地应该实现紧凑构 造的切换单元。
[0009]所述目的通过开头提到类型的切换单元得以实现，在该切换单元中，切换 元件在第一切换位置中将输入轴与输出轴以传递扭矩的方式联接，并且在第二 切换位置中将输出轴与壳体转动联接。在此清楚的是：在所述第一切换位置中， 输入轴和输出轴均不与所述壳体联接。第一切换位置因此特别是用于，借助输 入轴驱动输出轴。与此对应地，在第二切换位置，输入轴与输出轴断联。因此， 在所述第二切换位置中，切换单元可以用作用于输出轴的驻车锁止机构或制动 器。根据本专利技术的切换单元既满足离合器的功能、也满足驻车
锁止机构或制动 器的功能。与已知的电气化动力总成系统及其切换单元相比，根据本专利技术的切 换单元由此可以替代离合器和驻车锁止机构。切换单元在考虑其功能范围的情 况下紧凑地构造、特别是比已知的离合器和已知的驻车锁止机构总体更加紧凑。 由于功能集成，根据本专利技术的切换单元还实现了电气化动力总成系统的简化结 构。此外，根据本专利技术的切换单元在成本上有利。
[0010]上面说明的在输入轴、输出轴和/或壳体之间的联接可以直接地、即没有中 间件地进行，或间接地、即经由中间元件例如附加的轴和/或齿轮级 (Zahnradstufen)进行。切换单元由此可以可变地适配预定的应用情况。
[0011]切换元件可以在第一切换位置中将输入轴经由形状锁合和/或经由摩擦锁合 与输出轴联接。因此始终获得输入轴与输出轴的可靠的联接。
[0012]同样，切换元件可以在第二切换位置中将输出轴经由形状锁合和/或经由摩 擦锁合与壳体转动联接。输出轴因此以可靠的方式与壳体转动联接。
[0013]例如，切换元件包括牙嵌式离合器、齿式离合器、锥形离合器和/或同步单 元。还可能的是：切换元件设计为可切换的单向离合器。这样的切换元件本身 是已知的，因此不再进一步说明。由于在切换到第一切换位置时可以使用电驱 动机器以平衡在输入轴与输出轴之间的可能存在的转速差、即同步输入轴和输 出轴，因此形状锁合的切换元件如牙嵌式离合器或齿式离合器的使用在根据本 专利技术的切换单元中是完全可能的。为此，例如借助脉冲宽度调制来操控电驱动 机器。由此简化了形状锁合的切换元件的接合。
[0014]根据一种实施方式，切换元件在第三切换位置中将输入轴与输出轴断联并 且将输出轴与壳体断联。因此，这种切换位置也可以称为中性位置。由于在这 种情况下输出轴可以独立于输入轴转动，因此第三切换位置特别适于实现电气 化动力总成系统的所谓的滑行。在这种运行状态中，机动车的车轮既不被有源 驱动也不提供再生扭矩。由于在第三切换位置中可能与输入轴联接的电驱动机 器不一起旋转，因此还存在较低的拖曳扭矩损失。当输入轴与永久励磁的同步 电机联接时，这是特别有利的。
[0015]在一变型中，切换元件特别是借助弹簧预紧到切换位置之一中。根据切换 元件的操纵方案，可以确定一个切换位置，该切换位置在没有外部影响的情况 下应该始终可靠地被占据。切换单元由此可以安全地运行。特别地，切换元件 预紧到第二切换位置。在没有外部影响的情况下、特别是在未操纵的情况下， 输出轴始终与壳体转动联接，从而使附属的动力总成系统被制动或阻塞。
[0016]对于切换单元用作驻车锁止机构并且切换元件设计为牙嵌式离合器的情况， 也可以通过以下方式确保良好的松脱性能：将牙嵌式离合器设计为具有向下指 的侧面(abweisenden Flanken)或具有带小侧凹角(Hinterlegungswinkel)的侧 面。以此方式，即使在直立在斜坡上的车辆中使用切换单元时(在该车辆中由 于斜坡倾斜，大的力作用到切换元件上)，用于松脱所需的力的水平也可以保持 地低。
[0017]弹簧可以是双稳态弹簧。在这种配置中，切换元件可以以较小的力在两个 切换位置之间来回切换。
[0018]切换单元也可以包括变速传动机构，该变速传动机构位于输入轴与输出轴 之间的功率流中。在此，变速传动机构应该理解为提供变速的任何传动机构。 附属的变速比例的大小在此并不重要，因此变速传动机构也指提供减速的传动 机构。优选地，变速传动机
构是齿轮传动机构。然而当然也可能的是：变速传 动机构是带传动机构。特别地，变速传动机构用来转变转速和扭矩。切换单元 可以借助变速传动机构适应不同的应用情况。
[0019]在这种情况下，切换元件可以在第一切换位置将输入轴经由至少一个传动 机构中间轴而与输出轴以传递扭矩的方式联接。切换元件在此可以位于在输入 轴与传动机构中间轴之间的或在传动机构中间轴与输出轴之间的功率流中。还 可能的是：设置有至少两个传动机构中间轴，并且切换元件位于这两个传动机 构中间轴之间的功率流中。切换单元也可以通过这些传动机构中间轴配置用于 不同的应用情况。
[0020]此外，切换元件可以在第二切换位置将输出轴经由至少一个传动机构中间 轴与壳体转动联接。在这种情况下，切换元件也可以设置在输出轴与传动机构 中间轴之间或在壳体与传动机构中间轴之间。对于设置有两个或更多个传动机 构本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.切换单元(16)，该切换单元用于机动车的电气化动力总成系统，所述切换单元具有：输入轴(30)，该输入轴与电驱动机器(14)可联接，输出轴(32)，在该输出轴上能够提供驱动扭矩并且/或者能够接收再生扭矩，以及切换元件(34)，该切换元件至少部分地设置在壳体(36)中，其特征在于，所述切换元件(34)在第一切换位置将所述输入轴(30)与所述输出轴(32)以传递扭矩的方式联接，并且所述切换元件(34)在第二切换位置将所述输出轴(32)与所述壳体(36)转动联接。2.根据权利要求1所述的切换单元(16)，其特征在于，所述切换元件(34)在所述第一切换位置将所述输入轴(30)经由形状锁合和/或经由摩擦锁合与所述输出轴(32)联接。3.根据权利要求1或2所述的切换单元(16)，其特征在于，所述切换元件(34)在所述第二切换位置将所述输出轴(32)经由形状锁合和/或经由摩擦锁合与所述壳体(36)转动联接。4.根据前述权利要求中任一项所述的切换单元(16)，其特征在于，所述切换元件(34)在第三切换位置将所述输入轴(30)与所述输出轴(32)断联并且将所述输出轴(32)与所述壳体(36)断联。5.根据前述权利要求中任一项所述的切换单元(16)，其特征在于，所述切换元件(34)特别是借助弹簧(35)预紧到所述切换位置之一中。6.根据前述权利要求中任一项所述的切换单元(16)，其特征在于变速传动机构(18)，该变速传动机构位于所述输入轴(30)与所述输出轴(32)之间的功率流中。7.根据权利要求6所述的切换单元(16)，其特征在于，所述切换元件(34)在所述第一切换位置将所述输入轴(30)经由至少一个传动机构中间轴(38)而与所述输出轴(32)以传递扭矩的方式联接。8.根据权利要求6或7所述的切换单元(16)，...
【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克，
申请(专利权)人：贺尔碧格传动技术控股有限公司，
类型：发明
国别省市：
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