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机动车辆的传动系统

阅读:524发布:2021-03-03

IPRDB可以提供机动车辆的传动系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本发明涉及一种用于包括第一轴(12)和第二轴(14)的机动车辆(10)的传动系统(20),所述传动系统具有用于恒定驱动第一轴(12)的第一驱动单元(22)以及电驱动单元(30),所述电驱动单元布置在第二轴(14)的区域内并且包括电动马达(32)以及离合器组(36),所述离合器组包括用于设定第一传动比的第一离合器(64)和用于设定电动马达和电驱动单元(30)的输出装置(38)之间的第二传动比的第二换挡离合器(70)。电驱动单元(30)被布置为与第二轴(14)的横向差速器(50)的输入轴(52)相平行。,下面是机动车辆的传动系统专利的具体信息内容。

1.一种用于具有第一轴(12)和第二轴(14)的机动车辆(10)的传动系统(20),所述传动系统具有电驱动单元(30)以及用于恒定驱动所述第一轴(12)的第一驱动单元(22),其中,所述第一驱动单元(22)具有内燃机(24)和有级变速器(26),所述有级变速器的输出装置连接到第一轴的第一横向差速器,所述电驱动单元布置在所述第二轴(14)的区域内并且具有电动马达(32)、行星齿轮组(34)以及换挡离合器组(36),所述电驱动单元(30)被布置为与所述第二轴(14)的第二横向差速器(50)的输入轴(52)相平行;

其特征在于,所述换挡离合器组(36)包括用于设定与所述电动马达连接的行星齿轮组和所述电驱动单元(30)的输出装置(38)之间的第一传动比的第一换挡离合器(64)和用于设定所述电动马达和所述电驱动单元(30)的输出装置(38)之间的第二传动比的第二换挡离合器(70);其中从所述第二轴(14)的第二横向差速器(50)开始按如下顺序布置所述电动马达(32)、行星齿轮组(34)和所述换挡离合器组(36);以及所述电驱动单元(30)的输出装置(38)与所述第二横向差速器(50)的输入轴(52)相连接。

2.按照权利要求1所述的传动系统,其中,所述电驱动单元(30)的输出装置(38)以刚性或扭转刚性的方式与所述第二横向差速器(50)的输入轴(52)相连接。

3.按照权利要求2所述的传动系统,其中,通过摩擦式离合器(40)将所述电驱动单元(30)的输出装置(38)与用于将流体输送到所述电驱动单元(30)的油泵(42)相连接。

4.按照权利要求1至3中任意一项所述的传动系统,其中,能够通过摩擦式离合器(40)将所述电驱动单元(30)的输出装置(38)与所述第二横向差速器(50)的输入轴(52)相连接。

5.按照权利要求1所述的传动系统,其中,通过摩擦式离合器(40)将所述电驱动单元(30)的输出装置(38)与万向轴(90)相连接,所述万向轴与所述第一驱动单元(22)相连接。

6.按照权利要求4所述的传动系统,其中,所述电驱动单元(30)布置在所述第二轴(14)的第二横向差速器(50)与摩擦式离合器(40)之间。

7.按照权利要求1所述的传动系统,其中,所述第二横向差速器(50)的输入轴(52)延伸穿过所述电驱动单元(30)。

8.按照权利要求1所述的传动系统,其中,行星齿轮组(34)的太阳轮(60)与所述电动马达(32)的输出轴(58)相连接。

9.按照权利要求1所述的传动系统,其中,将所述第一换挡离合器(64)设计用于使行星齿轮组(34)的构件与所述电驱动单元(30)的输出装置(38)相连接。

10.按照权利要求1所述的传动系统,其中,将所述第二换挡离合器(70)设计用于使所述电动马达(32)的输出轴(58)与所述电驱动单元(30)的输出装置(38)相连接。

11.按照权利要求1所述的传动系统,其中,所述第一换挡离合器(64)和/或所述第二换挡离合器(70)为具有滑动套筒(68,74)的爪式离合器,所述滑动套筒能够沿纵向运动。

12.按照权利要求1所述的传动系统,其中,所述第一换挡离合器(64)和/或所述第二换挡离合器(70)是通过相关的电磁致动器(66,72)致动的。

13.按照权利要求1所述的传动系统,其中,所述第一换挡离合器(64)和所述第二换挡离合器(70)是通过机械锁止装置(104)相对于彼此锁止的。

14.按照权利要求1所述的传动系统,其中,所述电动马达(32)具有定子(54)和转子(56),所述转子与作为空心轴围绕所述输入轴(52)构成的输出轴(58)相连接,并且所述输出轴沿一个方向延伸离开所述第二横向差速器(50)直到换挡离合器组(36)。

15.按照权利要求1所述的传动系统,其中,至少一个所述换挡离合器为换挡离合器装置(120),所述换挡离合器装置用于连接两个能够相对彼此转动的第一转动体(38)和第二转动体,所述第一转动体为所述电驱动单元(30)的输出装置(38),所述换挡离合器装置(120)包括:-滑动套筒(68),所述滑动套筒与第一转动体(38)以不可相对转动的方式相连接,并且以能够沿轴向在关闭位置和打开位置之间运动的方式支承在所述第一转动体(38)上;

-联接体,所述联接体以不可相对转动的方式与第二转动体相连接,并且所述滑动套筒(68)能够沿轴向朝关闭方向被推入所述联接体中,用于在关闭位置使所述第二转动体与所述第一转动体(38)相连接;以及-电磁致动装置(66),所述电磁致动装置(66)用于使所述滑动套筒(68)沿轴向运动,所述电磁致动装置(66)具有环形的磁壳体(122),所述磁壳体具有两个沿径向指向内侧的环形突出部(124,126),所述环形突出部中的每一个能够通过气隙(140)与极体(130,132)磁性耦合,在至少一个环形突出部(124,126)上轴向靠近所述气隙(140)处布置一个磁传感器(134,136),所述磁传感器(134,136)被设计用于检测沿轴向延伸离开所述气隙(140)的杂散磁场(144)。

说明书全文

机动车辆的传动系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种具有第一轴和第二轴的机动车辆的传动系统,所述传动系统具有用于恒定地驱动第一轴的第一驱动单元和电驱动单元,所述电驱动单元布置在第二轴的区域内并且具有电动马达。
[0002] 例如,由文件DE 103 19 108 A1已知这一种类的传动系统。
[0003] 本发明还涉及一种换挡离合器装置,所述换挡离合器装置用于连接两个用于这类传动系统的可彼此相对转动的可转动体。

背景技术

[0004] 在机动车辆领域,特别是在乘用车领域,存在着一种全轮驱动机动车辆的潮流,在所述全轮驱动机动车辆上,可以向第一轴和第二轴提供驱动功率。在传统形式中,这是通过将驱动功率分配到第一轴和第二轴的变速箱机械地实现的。
[0005] 变速箱可以例如具有将驱动功率以固定的比例分配到两个轴的纵向差速器,或者挂靠式联接装置,仅在需要时通过所述装置将驱动功率供给到两个轴中的一个。
[0006] 在机动车辆领域中的另一种潮流是具有内燃机和电机的混合动力传动系统。在此内容(例如,从上面提到的文件DE 103 19 108 A1)中得知一种实践,即通过具有内燃机的驱动单元驱动第一轴并且通过电机驱动第二轴。
[0007] 在这种情况下,将电机布置在第二轴的区域中,并且可以平行于第二轴的横向差速器的输入轴对齐。
[0008] 还已知一种系统,在所述系统中,电机布置在第一驱动单元的区域内,并且由电机提供的功率被通过万向轴传递给第二轴。
[0009] 在这种情况下,常常将电机设计为仅用于特定的速度或转矩范 围。
[0010] 当在这类传动系统中使用换挡离合器的情况下,具有如下缺点:一方面,所述离合器需通过专门的马达或液压装置致动。此外,对选定的相应换挡状态的检测常常是很困难的。

发明内容

[0011] 在这种背景下,本发明的目的是提出一种用于全轮驱动机动车辆的混合动力传动系统,在所述传动系统中,可以以有利的方式针对结构空间对传动系统进行整合,并且可以将电机用在一个广的运转范围。
[0012] 此外,本发明的目的还在于提出一种用于这种传动系统的改进的换挡离合器装置。
[0013] 根据本发明的第一方面,此目的是通过具有第一轴和第二轴的机动车辆的传动系统实现的,所述传动系统具有用于恒定地驱动第一轴的第一驱动单元以及布置在第二轴区域中并且具有电动马达和换挡离合器组的电驱动单元,所述换挡离合器组包括用于设定第一传动比的第一换挡离合器和用于设定电动马达与电驱动单元输出之间的第二传动比的第二换挡离合器,电驱动单元被布置为与第二轴的横向差速器的输入轴相平行,特别的是,将其布置为与第二轴的横向差速器的输入轴同轴。
[0014] 将具有用于设定不同传动比的第一换挡离合器和第二换挡离合器的换挡离合器组集成到电驱动单元中是一种允许电驱动单元在大的运转范围使用的措施。
[0015] 此外,获得了对结构空间的良好利用以及良好的传动系统重量分布。此外,可以将具有横向差速器的第二轴制造为与已量产的机动车辆通常的全轮驱动类型大致相同。
[0016] 在本发明中,术语“连接”指两个部件以直接的方式刚性连接,或者替代地,以一种间接的方式刚性连接。因此,“连接”应被理解为指功率能流过连接。根据本文,术语“被布置”应被理解为在 空间上进行布置,并且以功率流过由此形成的装置的方式进行布置。
[0017] 在本文中,术语“电动马达”还指可以以马达模式工作和以发电机模式工作的电机。
[0018] 在本发明中,“差速器”应被理解为例如锥齿轮差速器的机械差速器,或双离合装置,在所述双离合装置中,通过独立的摩擦式离合器对相关轴上的车轮提供功率。
[0019] 电驱动单元优选的是仅有一个输出装置,从而允许以一种简单的方式实施整个设计。
[0020] 因此,完全实现了上述目的。
[0021] 优选的是将电驱动单元的输出装置以刚性或扭转刚性的方式与横向差速器的输入轴相连接。这使得由电动马达提供的驱动功率可以直接传输到第二轴。在这种实施方式中,并不完全需要在第一轴和第二轴之间提供万向轴。可以“通过道路”将来自第一驱动单元和电驱动单元的功率相结合。
[0022] 在此,优选的是通过联接装置将电驱动单元的输出装置与用于将流体输送到电驱动单元的油泵相连接。
[0023] 总的来说,在此优选的是,用于输送流体(特别是润滑油)的油泵具有与电驱动单元集成的结构。联接装置可以是刚性连接,但理想的是,在传动系统的其他形式中,与电驱动单元集成的结构的联接装置可以被用作挂靠式联接装置(例如,当第一轴和第二轴通过万向轴彼此连接时)。
[0024] 根据另一种优选的实施方式,可以通过摩擦式离合器将电驱动单元的输出装置与横向差速器的输入轴相连接。
[0025] 在这种实施方式中,可以仅在需要时向第二轴传输由电动马达提供的功率。然而,适当时也可以通过万向轴将电动马达的输出功率传输给第一轴(例如,用于起动第一驱动单元的内燃机或在那个位置的类似部件)。
[0026] 更为有利的是,通过摩擦式离合器使电驱动单元的输出装置与万向轴相连接,所述万向轴与第一驱动单元相连接。
[0027] 在这种实施方式中,第二轴可以通过电驱动单元的电动马达以及经由万向轴和摩擦式离合器通过第一驱动单元两者提供功率。
[0028] 总的来说,优选的是将电驱动单元设置在第二轴的横向差速器与摩擦式离合器之间。
[0029] 由于将摩擦式离合器设计为特别是容易实施的挂靠式联接装置,其结果是实现了简单的设计结构。
[0030] 在本文中,应将术语“挂靠式联接装置”优选地解释为一种可以在打开、关闭或打滑模式下工作的摩擦式离合器。
[0031] 总的来说,更为优选的是从第二轴的横向差速器开始按如下顺序布置电动马达、行星齿轮组、换挡离合器组。
[0032] 其结果是实现了良好的重量分布以及换挡离合器组与电驱动单元的输出装置的相对简单的连接。
[0033] 根据另一种优选的实施方式,将行星齿轮组布置在电动马达和换挡离合器组之间。
[0034] 可以通过行星齿轮组相对简单地建立在第一传动比和第二传动比之间的不同传动比。此外,就设计而言,可以简单地将行星齿轮组与电机和换挡离合器组同轴布置。
[0035] 因此,优选的是,例如将行星齿轮组的太阳轮与电动马达的输出轴相连接。
[0036] 此外,有利的是将第一换挡离合器设计用于将行星齿轮组的如行星支架的构件与电驱动单元的输出装置相连接。
[0037] 因此,在这种实施方式中可以通过行星齿轮组的齿轮设定第一传动比。
[0038] 根据另一种优选的实施方式,将第二换挡离合器设计为将电动马达的输出轴与电驱动单元的输出装置相连接。
[0039] 因此,在这种实施方式中,将第二传动比设定为电动马达输出轴与电驱动单元的输出装置之间的直接传动比。
[0040] 这减少了设计中所涉及的努力。
[0041] 同样优选的是第一换挡离合器和/或第二换挡离合器是具有滑动 套筒的爪式离合器,所述套筒可以沿纵向运动。
[0042] 这使得可以以机械上简单的方式构建换挡离合器组。优选的通过电动马达使第一换挡离合器和第二换挡离合器同步。
[0043] 同样有利的是,通过相关的电磁致动器将第一换挡离合器和/或第二换挡离合器致动。
[0044] 在这种实施方式中,有利的是,换挡离合器的致动不需要液压单元或单独的电动马达,这些液压单元或单独的电动马达在换挡离合器组的区域中沿径向需要大量的安装空间。
[0045] 例如,在文件WO2007/085348A1中公开了一种电磁致动器。在此应通过参考包括该文件的公开内容。
[0046] 根据另外一种优选的实施方式,通过机械锁止装置将第一换挡离合器和第二换挡离合器相对彼此锁止。
[0047] 因此,可以确保排除对第一传动比和第二传动比的同时设定。特别是当使用电磁致动器时,由于因此也可以排除电子致动错误,所以该实施方式是有利的。
[0048] 在此特别有利的是,机械锁止装置接合在第一换挡离合器和第二换挡离合器的滑动套筒上。
[0049] 通过这种方式,可以通过在设计方面特别有利的方式应用机械锁止装置。
[0050] 此外,在此优选的是滑动套筒各自具有沿轴向延伸的纵向部分,将所述部分布置为沿径向一个在另一个内侧,将至少一个锁止元件设置在存在于纵向部分之间的空隙中。
[0051] 通过这种方式,可以通过在设计方面简单的方式应用锁止装置,并且通过少量部件进行实施。
[0052] 在此特别有利的是,将锁止元件设计为球体,并且在至少一个纵向部分上已形成径向凹部,所述球体可以被推入所述凹部中,用于将相关的滑动套筒沿轴向锁止。
[0053] 根据一种替代的实施方式,机械锁止装置具有锁止摇杆,当一个滑动套筒运动时,所述锁止摇杆枢转,并且在此过程中接合到另 一个滑动套筒上,用于将另一个滑动套筒沿轴向锁止。
[0054] 锁止摇杆转动轴线优选地与滑动套筒的致动方向横向对齐。
[0055] 根据本发明的第二方面,通过用于连接两个可以相对彼此转动的转动体(例如电动马达的输出轴和电驱动单元的输出装置)的换挡离合器装置,可以实现上述目的,换挡离合器装置包括:
[0056] -滑动套筒,所述滑动套筒以不可相对转动的方式与第一转动体相连接,并且以可以沿轴向在关闭位置和打开位置之间运动的方式支承在第一转动体上;
[0057] -联接体,所述联接体以不可相对转动的方式与第二转动体相连接,并且所述滑动套筒可以沿轴向朝关闭方向被推入所述联接体中,用于在关闭位置沿转动方向使第二转动体与第一转动体相连接;以及
[0058] -电磁致动装置,所述电磁致动装置用于使滑动套筒沿轴向运动,所述电磁致动装置具有环形磁壳体,所述磁壳体具有两个沿径向指向内侧的环形突出部,所述环形突出部中的每一个可以通过气隙与极体磁耦合,例如霍尔效应传感器的磁传感器被设计用于检测沿轴向延伸到气隙外的杂散磁场,所述杂散磁场靠近至少一个环形突出部上的气隙布置。
[0059] 通过依据本发明的换挡离合器装置,可以以相对简单的方法(即通过检测沿轴向延伸到气隙外的杂散磁场)检测换挡离合器的换挡状态。相应地,可以制造在径向上紧凑的电磁致动器,并且为其提供小气隙,由此提高效率。
[0060] 优选地为根据本发明第一方面的传动系统配备根据本发明第二方面的换挡离合器装置。
[0061] 显然,上面提到的特征以及下面有待解释的特征不仅可以以分别指明的结合方式、还可以以其他结合方式或以单独方式使用,而不超出本发明的范围。
[0062] 附图说明
[0063] 附图中示出了本发明示例性的实施方式并且将在下面的描述中做更为详细的解释。在附图中:
[0064] 图1示出了依据本发明第一种实施方式的传动系统的示意图;
[0065] 图2示出了一种对图1中的传动系统的改进方案;
[0066] 图3示出了一种对图1中的传动系统的改进方案;
[0067] 图4示出了依据本发明的传动系统的电驱动单元的流体供应装置的示意图;
[0068] 图5示出了依据本发明的传动系统的电驱动单元的换挡离合器组的示意图,所述换挡离合器组配备了机械锁止装置;
[0069] 图6示出了在第一锁止位置的图5中的锁止装置;
[0070] 图7示出了在第二锁止位置的图5中的锁止装置;
[0071] 图8示出了依据本发明的传动系统的电驱动单元的换挡离合器组的锁止装置的一种替代的实施方式;
[0072] 图9示出了在两种不同的触发状态下的本发明的换挡离合器装置的示意图;以及[0073] 图10示出了图9中的细节部X。

具体实施方式

[0074] 在图1中,由附图标记10总体上表示为乘用车辆形式的机动车辆。
[0075] 机动车辆10具有第一轴12(在本发明中为后轴)和第二轴14(在本发明中为前轴),所述第一轴具有后车轮HR、HL,所述第二轴具有车轮VR、VL。然而,第一轴也可以是前轴并且第二轴也可以是后轴。机动车辆的纵向轴线以附图标记16示出。
[0076] 机动车辆10配备了传动系统20,所述传动系统具有布置在第一轴12区域内的第一驱动单元22。第一驱动单元22具有驱动马达24(例如,内燃机)以及有级变速器26,所述有级变速器的输出装置连接到第一横向差速器28。第一横向差速器28将驱动功率从第一驱动单元22分配到车轮HR、HL。
[0077] 此外,传动系统20还具有布置在第二轴14区域中的电驱动单元30。总的来说,电驱动单元30被平行于纵向轴线16排列并且包括电动马达32、行星齿轮组34以及换挡离合器组36,上述部件从第二轴14开始沿轴向以上述顺序依次排列布置。此外,电驱动单元30还具有位于第二轴14相反侧的单输出装置38。
[0078] 传动系统20还包括摩擦式离合器40和与电驱动单元30相连接的油泵42。摩擦式离合器40布置在电驱动单元30和油泵42之间。
[0079] 传动系统20不具有万向轴。相反的是,第一轴12是通过第一驱动单元22驱动的,而第二轴14专门由电驱动单元30驱动。
[0080] 第二轴14具有第二横向差速器50,所述横向差速器在本发明中被设计为锥齿轮式差速器。第二横向差速器50的驱动齿轮与形成在用于第二横向差速器50的输入轴52的一端的小齿轮相接合。输入轴52从第二横向差速器50沿轴向延伸穿过电驱动单元30,大约直到摩擦式离合器40和油泵42之间的区域。
[0081] 电动马达32具有定子54和与输出轴58相连接的转子56。输出轴58被设计为围绕输入轴52的空心轴并且沿一个方向延伸离开第二横向差速器50直到换挡离合器组56。
[0082] 布置在中间的是行星齿轮组34,并且行星齿轮组34的太阳轮60与电动马达32的输出轴58相连接。行星齿轮组34的齿圈固定在壳体上。行星齿轮组34的行星支架62被可相对于输出轴58转动地支承并且可以通过换挡离合器组36的第一换挡离合器64与输出装置38相连接。为第一换挡离合器64分配了被设计用于使第一滑动套筒68沿轴向(与纵向轴线16平行)运动的第一电磁致动装置66。第一滑动套筒68以不可相对转动的方式与输出装置38(所述输出装置可以被设计为围绕输出轴58的空心轴)相连接。在第一位置(关闭位置),所述第一滑动套筒68从图1中示出的位置向左偏移,其结果是与未详细示出的行星支架62的齿部(联接体)接合,从而以此以不可相对转动的方式将行星支架62连接到输出装置38。
[0083] 在图1中示出的位置(打开位置),输出装置38从行星支架62 脱离接合。
[0084] 换挡离合器组36具有可以通过第二电磁致动装置72致动的第二换挡离合器70。第二换挡离合器70具有第二滑动套筒74,所述第二滑动套筒被类似地以不可相对转动却能沿轴向运动的方式支承在输出装置38上。在图1中所示出的位置(打开位置),第二滑动套筒74从电动马达32的输出轴58上的齿部脱离接合(未详细示出)。如果第二电磁致动装置72被激活用于使第二滑动套筒74向左运动,所述套筒进入与输出轴58上的齿部的接合,从而由此以不可相对转动的方式将输出轴连接到输出装置38上。
[0085] 摩擦式离合器40被设计为多盘式离合器,并且具有内盘支架80和外盘支架82。在沿轴向看时,特别是在摩擦式离合器40的区域内,内盘支架与输出装置38相连接,并且与第二横向差速器50的输入轴52相连接。
[0086] 外盘支架82与用于油泵42的驱动轴86相连接。
[0087] 图中在附图标记84处还示出了离合器致动器,在本实施方式中,所述离合器致动器在电驱动单元30运转期间通常是关闭的,用于以这种方式确保在电动马达32运转期间将流体适当输送到电驱动单元30。
[0088] 在本实施方式中,输出装置38也可以与驱动轴86刚性连接。在本发明中对摩擦式离合器40进行了描述,因为摩擦式离合器也可以在示出的传动系统20的某些变型中被用作挂靠式联接装置(hang-on coupling)。
[0089] 所述传动系统20的运转方式如下所述:通过本身已知的方式通过第一驱动单元22恒定地驱动第一轴12。第一驱动单元22是机动车辆10的主驱动单元。在需要时,对第二轴14进行驱动(例如,当第一轴12和第二轴14之间发生打滑时)。以机动车辆的速度范围为依据,因此将电动马达32的驱动功率通过第一换挡离合器64(通过所述第一换挡离合器建立了输出轴58与输出装置38之间的第一传动比)或通过第二换挡离合器70(通过所述第二换挡离合器 建立了输出轴58与输出装置38之间的第二传动比)传输到输入轴
52并且由此传输到第二横向差速器50的输入装置。
[0090] 总的来说,当第一驱动单元22被关闭时,也可以实现仅涉及电驱动单元30的驱动模式。
[0091] 虽然在图1中未示出,但是显然给电驱动单元30配备了合适的能量储存装置以及合适的控制单元(未示出)。相应地,也可以使用电能存储装置实现纯电动驱动模式。在运转期间,还可以让电动马达32作为发电机运转用于在行驶期间对电能存储装置充电。
[0092] 通过为换挡离合器组36提供两个可以建立两种不同传动比的换挡离合器64、70,可以在机动车辆的大速度范围内将电驱动单元30与第一驱动单元22并行使用。
[0093] 下面附图(图2至4)示出了参考图1描述的传动系统20的改进方案。总的来说,这些改进方案具有与图1中的传动系统相同的结构和相同的运转模式。因此,为同样的元件提供相同的附图标记。下面仅对差别进行解释。
[0094] 在图2中的传动系统20中,第一驱动单元22的输出装置通过万向轴90与电驱动单元30相连接。在这种情况下,万向轴90还形成了用于油泵42的驱动轴86。
[0095] 在此,摩擦式离合器40在通常的情况下是打开的。在此情况下,可以将来自第一驱动单元22的驱动功率专门传输到第一轴12。同时,将来自电驱动单元30的驱动功率传输到第二轴14。
[0096] 也可以特别地通过将摩擦式离合器40关闭而将机械的驱动功率从第一驱动单元22传输到第二轴14。在这种情况下,将摩擦式离合器40设计为挂靠式联接装置并且在需要时(例如,当第一轴12和第二轴14之间出现转速差时)将其关闭。在这种情况下,摩擦式离合器40也可以打滑运转。
[0097] 此外,在这种实施方式中,还可以将电驱动单元30的驱动功率作为附加功率加入到输出装置中,其中,将电动马达32的输出功率主要传输到第二轴14。然而这决定性地取决于第一驱动单元22和电 驱动单元30相互之间是如何激活的。
[0098] 图3示出了图1中示出的传动系统20的另一种改进方案。在这种实施方式中,第一驱动单元22的输出装置也可以通过万向轴90、具体地通过摩擦式离合器40与第二横向差速器50的输入轴52相连接。然而在这种情况下,电驱动单元30的输出装置38与外盘支架82刚性连接并由此与万向轴90相连接,而内盘支架80与输入轴52刚性连接。
[0099] 在这种情况下,电驱动单元30也可以将驱动功率传输到第一轴12。在此情况下,电动马达32可以例如被用于起动内燃机24。
[0100] 此外,还可以通过摩擦式离合器40设定全轮驱动功能,在所述功能中将电驱动单元30和第一驱动单元22的功率之和通过摩擦式离合器40传输到第二横向差速器50的输入轴52。
[0101] 特别是当用内燃机作为驱动马达24时,还可以将电动马达32用于优化效率。这是因为电动马达32可以被用于转换内燃机24中的负荷点。在此,内燃机24在更为适宜的效率范围运转,并且通过电动马达32将多余的功率至少部分供应到车辆的能量储存装置(用于电动马达32的驱动电池)中。显然,电动马达32在这个过程中作为发电机运转。在图3中的实施方式中,由于功率流完全通过万向轴90实现,所以可以通过优化的方式实现对效率的优化。总的来说,在图1和图2的实施方式中也可以实现这种对效率的优化。在这些实施方式中,可以至少部分通过轮胎/路面接触实现功率流(在每种情况下,摩擦式离合器40都是部分打开的)。在图1和图2的实施方式中,效率的优化因此依靠轮胎/路面接触得以实现。
[0102] 图4示出了如何对电驱动单元30供应流体(例如,润滑油)的例子。在此,在从图1至图3示出的不同实施方式中的流体供应是相同的。
[0103] 电动马达32的区域通常保持“干燥”,为此目的,为在左手侧和右手侧示出的输出轴58的轴承提供了适宜的密封。但是根据传动系统20和电驱动单元30的设计,电动马达32的机舱可以被实施为 湿式腔。
[0104] 在轴90/86和输入轴52中形成从油泵42开始的适宜的油管92。润滑剂通过这些油管92加注到摩擦式离合器40和行星齿轮组34中(如附图标记94和96各自所示)。在附图标记98处,附图示出润滑剂也可以被加注到输出轴58的轴承中。
[0105] 在附图标记100处,附图示出流体还可以通过油泵42泵送到第二横向差速器50,在所示第二横向差速器中通常是油浴润滑。也可以以这种方式向第二横向差速器50的锥齿轮传动装置提供油浴润滑,并且在适合的情况下,向用于输入轴52的差速侧轴承提供油浴润滑。
[0106] 在图5中以示意的方式示出了换挡离合器组36,该附图示出了可以借助于锁止装置104将第一换挡离合器64和第二换挡离合器70的致动相互锁止。出于这种目的,第一滑动套筒68具有第一纵向部分106。第二滑动套筒74具有第二纵向部分108。所述第一纵向部分106和第二纵向部分108沿轴向彼此对齐,并且具有间隙,在所述间隙中设置了例如球体113形式的锁止元件。在外侧纵向部分106的径向内周上形成第一径向凹部110。在内侧纵向部分108的径向外周上形成第二径向凹部112。总的来说,通过离合器组36的导引套筒或借助于与轴和/或滑动套管一起旋转的导引元件114使锁止元件113得到支承,从而沿轴向固定,但可以沿径向运动。
[0107] 图6示出了,当第二滑动套筒74被运动到左侧时,锁止元件113被压入第一径向凹部110中。由此将第一滑动套筒68在轴向锁止。
[0108] 图7示出了,锁止元件113被压入到第二径向凹部112中,用于当第一滑动套筒68沿轴向运动时,将第二滑动套筒74锁止。
[0109] 图8示出了通过锁止摇杆116实现的锁止装置104的一种替代的方式。在这种情况下,所述第一滑动套筒68具有对应于锁止摇杆116的一个臂的第一部分106。第二滑动套筒74具有对应于锁止摇杆116的第二臂的第二部分108。一旦滑动套筒68、74中的一个运动,锁止摇杆116枢转,具体地围绕臂之间的转动轴或摇杆轴线118 枢转,所述轴线与轴向横向对准。相应的其他滑动套筒也因此被锁止。
[0110] 图9和图10示出了根据本发明第二方面的换挡离合器装置。所述换挡离合器装置可以被设计为例如第一换挡离合器64或者第二换挡离合器70(在本发明中,使用第一换挡离合器64的附图标记)。
[0111] 图9和图10中示出的换挡离合器装置120具有大致环形的磁壳体122,所述磁壳体具有第一环形突出部124和第二环形突出部126,在所述两个环形突出部之间设置了电磁致动器的线圈128。在间隙中还设置了两个永磁体。根据线圈128中的电流方向,滑动套筒68向左(如在图9中的左侧所示)或向右(如在图9右手侧的箭头所指)运动。
[0112] 如图1至图3中的实施方式,所述滑动套筒可以以可沿轴向运动的方式被支承在例如电驱动单元的输出装置的轴上,并且所述滑动套筒还可以与第二转动体(例如,行星支架62或作为替代的正齿轮组的活动齿轮)相接合。
[0113] 换挡离合器装置120还具有第一极体130和第二极体132,滑动套筒68的电枢部分可在所述两个极体之间沿轴向运动。
[0114] 在环形突出部124、126沿轴向相反侧提供相应的磁传感器134、136,所述传感器形式为霍尔效应传感器。这些传感器用于特别是通过对杂散磁场进行监测而对换挡离合器装置120的选定位置进行监测。在此,霍尔效应传感器134、136被固定在如磁壳体122的壳体上,而极体130、132以及滑动套筒68可以转动。
[0115] 图10示出,在环形突出部124的径向内端和极体130的径向外表面之间形成了气隙140,磁场142在所述气隙中传播以形成磁回路。在这个装置中,在轴向外边缘可以获得可由磁传感器134检测到的杂散磁场144。
[0116] 例如,在图9的左手侧建立了环形突出部124和极体130之间的磁通量,并且,这可以被相关的磁传感器134检测到(通过检测杂散磁场144)。另一方面,在第二环形突出部126和第二极体132 之间未建立磁通量,并且这也可以被第二磁传感器136检测到。
[0117] 当线圈的极性颠倒时,就例如获得例如图9右手侧所示的磁回路。其结果是,滑动套筒68向右运动,如图9中的箭头所指(图9还示出了向右运动之前的初始状态)。若滑动套筒68位于右手端位置,而线圈断电,则磁场线的轮廓与图9中右手视图所示的类似。在此情况下,可以例如检测到由该永磁体或多个磁体产生的磁场。
[0118] 这种状态也可以通过磁传感器134、136检测到,使得可以通过磁传感器134、136清楚地检测到换挡位置(最终位置)。
[0119] 优选地将图9和图10中示出的这种换挡离合器装置120应用于图1至3中的电驱动单元30的各个换挡离合器64、70。
[0120] 显然,在此,图9和图10中示出的电磁致动装置应被解释为仅是示例性的,在文件WO2007/085348 A1中公开这类电磁致动装置的替代性实施方式,文件WO2007/085348 A1的公开内通过引用包含于此。
[0121] 对沿轴向延伸离开气隙140的杂散磁场144进行检测的轴向外部磁传感器134、136也可以被用在这里示出的电磁致动装置的其他变型中。
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