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技术

本发明专利技术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)。本发明专利技术还涉及一种用于操作所述动力总成单元(1)的方法。所述动力总成单元(1)的方法。所述动力总成单元(1)的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】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


[0001]本专利技术涉及包括电机(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。本专利技术还涉及用于操作该动力总成单元的方法。

技术实现思路

[0002]本专利技术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。
[0003]根据本专利技术，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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]此外，本专利技术涉及一种用于操作根据本专利技术的、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。
[0014]在该上下文中，为了从纯电动驱动模式变化至混合驱动模式，如果与动力换挡变速器断开联接的内燃发动机首先接通，接着在保持变速器输出装置的爪式制动器中(优选地之前处于打开位置中)通过布置在内燃发动机的输出轴与动力换挡变速器的部件之间的摩擦离合器(优选地是拉威挪齿轮组的第二离合器或第三离合器)的有针对性的滑动操作来建立特定扭矩，随后使爪式制动器释放/打开/停用，并且再次随后执行内燃发动机的输出轴与变速器输出装置之间的速度适应，因此摩擦离合器完全关闭，则也是有利的。
[0015]如果内燃发动机的输出轴与变速器输出装置之间的速度适应通过调整电机的(转子轴的)速度(优选地通过设定负速度/通过发电机操作)来执行，则以尽可能少的方法来实现切换操作。
[0016]此外，在从混动驱动模式变化至纯电动驱动模式期间，如果内燃发动机的输出轴与动力换挡变速器的部件(优选地，先前处于关闭位置)之间的摩擦离合器进入有针对性的滑动操作并且变速器输出装置的速度降低，并且随后，在变速器输出装置的速度已经达到或者降低到低于较低的速度限制值之后，作用在变速器输入装置上的爪式制动器关闭/启用并且摩擦离合器完全打开，则是有利的。
[0017]此外，在静止充电模式下，输出驱动器优选地保持固定至壳体(例如，通过另一制动器)，而变速器输出装置和电机经由行星齿轮箱相互联接。
[0018]为了在混动驱动模式下进行恢复，优选地通过在动力换挡变速器中选择性地张紧(在滑动操作中并且在爪式制动器关闭的情况下操作摩擦离合器)而使内燃发动机的拖曳扭矩有效地增加。
[0019]换言之，根据本专利技术实现了一种具有速度加性联接范围扩展器的电子动力总成。具有电机的分支(第一部分单元)经由行星齿轮箱/行星齿轮组联接至输出驱动器。优选地，电机联接至太阳齿轮并且输出驱动器联接至该行星齿轮组的行星架。内燃发动机的一个分支(第二部分单元)还具有动力换挡变速器。动力换挡变速器的输出装置(变速器输出装置)连接至行星齿轮组的环形齿轮。在纯电动驱动模式下，爪式制动器被启用/接合，使得环形齿轮相对于变速器壳体固定以使内燃发动机保持在静止状态下。在混合驱动模式下，爪式制动器被释放/停用，使得内燃发动机在旋转状态下运行。
附图说明
[0020]在下文中，现在参照附图对本专利技术进行更详细的说明。
[0021]在附图中：
[0022]图1示出了根据本专利技术的动力总成单元的示意图，其中，配备有电机或内燃发动机的两个分支经由行星齿轮箱与输出驱动器的联接是清晰可见的，以及
[0023]图2示出了根据图1的动力总成单元的更详细的表示，其中，可以看到与内燃发动机的下游连接的动力换挡变速器的内部结构。
[0024]附图本质上仅是示意性的，并且因此仅意在用于理解本专利技术的目的。相同的元件设置有相同的附图标记。
具体实施方式
[0025]图1示出了根据本专利技术的优选的示例性实施方式而实现的动力总成单元1的基本结构。在操作中，动力总成单元1用于实现纯电动驱动模式和混合驱动模式，在纯电动驱动模式下，只有电机2将驱动动力输出至输出驱动器10，在混合驱动模式下，内燃发动机4与电机2一起将驱动动力输出至输出驱动器10。
[0026]动力总成单元1通常具有两个分支——在下文中称为部分单元3、6。第一部分单元3具有电机2。电机2通常配备有固定至壳体的定子——为清晰起见未示出定子——以及安装成使得可以相对于该定子旋转的转子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于机动车辆的混合动力总成单元(1)，所述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)和与所述内燃发动机(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，所述两个部分单元(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)，所述联合行星齿轮箱的环形齿轮(8)连接至所述动力换挡变速器(5)的变速器输出装置(9)。2.根据权利要求1所述的动力总成单元(1)，其特征在于，所述电机(2)的转子轴(11)以不可旋转的方式连接至所述行星齿轮箱(7)的太阳齿轮(12)以及/或者所述行星齿轮箱(7)的行星架(13)连接至所述输出驱动器(10)。3.根据权利要求1或2所述的动力总成单元(1)，其特征在于，由制动器(14)作用在所述行星齿轮箱(7)的环形齿轮(8)上，所述制动器处于所述制动器的经启用位置，所述制动器相对于所述动力换挡变速器(5)的变速器壳体(15)保持所述环形齿轮(8)。4.根据权利要求1至3中的一项所述的动力总成单元(1)，其特征在于，所述动力换挡变速器(5)具有拉威挪齿轮组(16)或者直接地形成所述拉威挪齿轮组(16)。5.根据权利要求1至4中的一项所述的动力总成单元(1)，其特征在于，所述动力换挡变速器(5)的环形齿轮(17)连接至所述行星齿轮箱(7)的环形齿轮(8)。6.根据权利要求1至5中的一项所述的动力总成单元(1)，其特征在于，所述内燃发动机(4)的输出轴(18)能够经由第一离合器(19)连接至所述动力换挡变速器(5)的第一太阳齿轮(20)，经由第二离合器(21)连接至所述动力换挡变速器(5)的行星架(22)以及/或者经由第三离合器(23)连接至所述动力换挡变速器(5)的第二太阳齿轮(24)。7.一种用于操作根...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：