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转矩传递设备、驱动系统和机动车

阅读:986发布:2020-12-01

专利汇可以提供转矩传递设备、驱动系统和机动车专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种转矩传递设备(60)、一种驱动系统(70)和一种机动车,其中,转矩传递设备(60)具有: 驱动轴 (W1); 输出轴 (W2);和中间轴(W3),其中驱动轴(W1)和输出轴(W2)分别具有构成为空套 齿轮 的、借助换挡装置与相关的轴可转动连接的第一传动元件(Z1,Z2)、第二传动元件(Z3,Z4)和第三传动元件(Z5,Z6),其中,驱动轴(W1)和输出轴(W2)的第一传动元件(Z1,Z2)、第二传动元件(Z3,Z4)和第三传动元件(Z5,Z6)分别彼此接合并且分别设置在共同的第一(E1)、第二(E2)和第三传动元件平面(E3)中。,下面是转矩传递设备、驱动系统和机动车专利的具体信息内容。

1.一种转矩传递设备(60),尤其是用于具有混合驱动装置的机动车,其中所述转矩传递设备(60)具有:
-驱动轴(W1),
-输出轴(W2),和
-中间轴(W3),
其中,驱动轴(W1)至少具有第一传动元件(Z1)、第二传动元件(Z3)和第三传动元件(Z5),
其中,所述输出轴(W2)至少具有第一传动元件(Z2)、第二传动元件(Z4)和第三传动元件(Z6),
其中,所述驱动轴(W1)和所述输出轴(W2)的第一传动元件(Z1,Z2)、第二传动元件(Z3,Z4)和第三传动元件(Z5,Z6)分别彼此接合并且分别设置在共同的第一传动元件平面(E1)、第二传动元件平面(E2)和第三传动元件平面(E3)中,
其中,所述驱动轴(W1)的传动元件(Z1,Z3,Z5)分别构成为空套齿轮并且借助换挡装置(SE1,SE2)与所述驱动轴(W1)能够转动连接,
其中,所述输出轴(W2)的传动元件(Z2,Z4,Z6)分别构成为空套齿轮并且借助换挡装置(SE1,SE2)与所述输出轴(W2)能够转动连接,
其中,所述中间轴(W3)具有至少一个第一传动元件(Z9),所述第一传动元件构成为空套齿轮并且与所述中间轴(W3)借助换挡装置(SE4)能够转动连接,以及
其中,所述中间轴(W3)的所述至少一个第一传动元件(Z9)与所述第一传动元件平面(E1)、所述第二传动元件平面(E2)或所述第三传动元件平面(E3)的传动元件(Z1,Z2,Z3,Z4,Z5,Z6)接合。
2.根据权利要求1所述的转矩传递设备,其中,所述转矩传递设备(60)具有在所述第一传动元件平面(E1)与所述第二传动元件平面(E2)之间设置的第一换挡装置(SE1)并且优选具有在所述第二传动元件平面(E2)与所述第三传动元件平面(E3)之间设置的第二换挡装置(SE2)。
3.根据权利要求1或2所述的转矩传递设备(60),其中,所述驱动轴(W1)和所述输出轴(W2)分别附加地具有分别构成为空套齿轮的第四传动元件(Z7,Z8),所述第四传动元件彼此接合并且设置在共同的第四传动元件平面(E4)中。
4.根据权利要求3所述的转矩传递设备(60),其中,所述转矩传递设备(60)具有优选设置在所述第四传动元件平面(E4)旁边的、尤其与之相邻地设置的第三换挡装置(SE3)。
5.根据上述权利要求中至少一项所述的转矩传递设备,其中,借助所述第一换挡装置(SE1)替选地将所述驱动轴(W1)的所述第一传动元件(Z1)或所述第二传动元件(Z3)和所述第三传动元件(Z5)与所述驱动轴(W1)能转动连接,其中,优选在所述第一换挡装置(SE1)的第一换挡状态(S1)中所述驱动轴(W1)的第一传动元件(Z1)与所述驱动轴(W1)抗扭转地连接,而在第二换挡状态(S2)中所述驱动轴(W1)的所述第二传动元件(Z3)和所述第三传动元件(Z5)与所述驱动轴(W1)抗扭转地连接,并且其中,尤其是在中性状态中所述驱动轴(W1)的三个传动元件(Z1,Z3,Z5)都不与所述驱动轴(W1)抗扭转连接。
6.根据上述权利要求中至少一项所述的转矩传递设备,其中,借助所述第二换挡装置(SE2)替选地所述输出轴(W2)的第一传动元件(Z2)和第二传动元件(Z4)或第三传动元件(Z6)与所述输出轴(W2)能转动连接,其中,优选在所述第二换挡装置(SE2)的第一换挡状态(S3)中所述输出轴(W2)的第一传动元件(Z2)和第二传动元件(Z4)与所述输出轴(W2)抗扭转地连接,而在所述第二换挡状态(S4)中所述输出轴(W2)的第三传动元件(Z6)与所述输出轴(W2)抗扭转地连接,以及其中,尤其是在中性状态中这三个传动元件(Z2,Z4,Z6)都不与所述输出轴(W2)抗扭转地连接。
7.根据上述权利要求中至少一项所述的转矩传递设备(60),其中,所述驱动轴(W1)的第二传动元件(Z3)和所述驱动轴(W1)的第三传动元件(Z5)抗扭转地彼此连接,尤其是借助共同的在外部同心围绕所述驱动轴(W1)设置的空心轴连接,并且其中优选地,所述输出轴(W2)的第一传动元件(Z2)和所述输出轴(W2)的第二传动元件(Z4)抗扭转地彼此连接,尤其是借助共同的在外部同心围绕所述输出轴(W2)设置的空心轴连接。
8.至少根据权利要求3、尤其是根据权利要求5至7中至少一项结合权利要求3所述的转矩传递设备(60),其中,所述输出轴(W2)的第四传动元件(Z8)抗扭转地与所述输出轴(W2)的第三传动元件(Z6)连接,尤其是借助共同的在外部同心地围绕所述输出轴(W2)设置的空心轴连接。
9.至少根据权利要求4、尤其是根据权利要求5至8中至少一项结合权利要求4所述的转矩传递设备(60),其中,所述驱动轴(W1)的第四传动元件(Z7)借助所述第三换挡装置(SE3)与所述驱动轴(W1)能够转动连接,其中优选在所述第三换挡装置(SE3)的第一换挡状态(S5)中所述驱动轴(W1)的第四传动元件(Z7)与所述驱动轴(W1)抗扭转地连接,并且尤其在中性状态中所述第四传动元件(Z7)与所述驱动轴(W1)并不转动连接。
10.根据权利要求1至4中至少一项所述的转矩传递设备(60),
其中借助所述第一换挡装置(SE1)替选地所述输出轴(W2)的第一传动元件(Z2)或第二传动元件(Z4)和第三传动元件(Z6)与所述输出轴(W2)能够转动连接,其中优选在所述第一换挡装置(SE1)的第一换挡状态(S1)中所述输出轴(W2)的第一传动元件(Z2)与所述输出轴(W2)抗扭转地连接,而在第二换挡状态(S2)中所述输出轴(W2)的第二传动元件(Z4)和第三传动元件(Z6)与所述输出轴(W2)抗扭转地连接,以及其中尤其在中性状态中,所述输出轴(W2)的三个传动元件(Z2,Z4,Z6)都不与所述输出轴(W2)抗扭转地连接。
11.根据权利要求1至4中的任一项或根据权利要求10所述的转矩传递设备(60),其中,借助所述第二换挡装置(SE2)替选地所述驱动轴(W1)的所述第一换挡元件(Z1)和所述第二换挡元件(Z3)或所述第三换挡元件(Z5)与所述驱动轴(W1)能转动连接,其中优选在所述第二换挡装置(SE2)的第一换挡状态(S3)中所述驱动轴(W1)的第一传动元件(Z1)和第二传动元件(Z3)与所述驱动轴(W1)抗扭转地连接,而在第二换挡状态(S4)中所述驱动轴(W1)的所述第三传动元件(Z5)与所述驱动轴(W1)抗扭转地连接,并且其中尤其是在中性状态中这三个传动元件(Z1,Z2,Z5)都不与所述驱动轴(W1)抗扭转连接。
12.至少根据权利要求3、尤其是根据权利要求10结合权利要求3和/或4或根据权利要求11结合权利要求3和/或4所述的转矩传递设备(60),其中,所述驱动轴(W1)的第一传动元件(Z1)和所述驱动轴(W1)的第二传动元件(Z3)彼此抗扭转地连接,尤其是借助共同的在外部同心围绕所述驱动轴(W1)设置的空心轴连接,并且其中优选地,所述输出轴(W2)的第二传动元件(Z4)和所述输出轴(W2)的第三传动元件(Z6)彼此抗扭转地连接,尤其是借助共同的在外部同心围绕所述输出轴(W2)设置的空心轴连接。
13.至少根据权利要求4、尤其是根据权利要求10至12中至少一项结合权利要求4所述的转矩传递设备(60),其中,所述输出轴(W2)的第四传动元件(Z8)借助第三换挡装置(SE3)与所述输出轴(W2)能够转动连接,其中优选地,在所述第三换挡装置(SE3)的第一换挡状态(S5)中所述输出轴(W2)的第四传动元件(Z8)与所述输出轴(W2)抗扭转地连接,并且尤其在中性状态中所述第四传动元件(Z8)与所述输出轴(W2)并不转动连接。
14.根据权利要求10至13中至少一项所述的转矩传递设备(60),其中,所述驱动轴(W1)的第四传动元件(Z7)抗扭转地与所述驱动轴(W1)的第三传动元件(Z5)连接,尤其是借助共同的、在外部同心围绕所述驱动轴(W1)设置的空心轴连接。
15.根据上述权利要求中至少一项所述的转矩传递设备(60),其中,所述输出轴(W2)具有至少一个第一另外的传动元件(Z12),所述第一另外的传动元件优选构成为固定齿轮并且抗扭转地与所述输出轴(W2)连接。
16.根据权利要求15所述的转矩传递设备(60),其中,所述中间轴(W3)具有第二传动元件(Z11),其中所述中间轴(W3)的第二传动元件(Z11)优选构成为空套齿轮并且借助换挡装置(SE4,SE5)与所述中间轴(W3)能够转动连接,并且其中所述中间轴(W3)的第二传动元件(Z11)尤其与所述输出轴(W2)的第一另外的传动元件(Z12)转动连接。
17.根据权利要求16所述的转矩传递设备(60),其中,所述转矩传递设备(60)具有第四换挡装置(SE4),借助所述第四换挡装置替换地所述中间轴(W3)的第一传动元件(Z9)或所述中间轴(W3)的第二传动元件(Z11)与所述中间轴(W3)能够抗扭转地连接,其中优选地在所述第四换挡装置(SE4)的第一换挡状态(S6)中,所述中间轴(W3)的第一传动元件(Z9)与所述中间轴(W3)抗扭转地连接,而在第二换挡状态(S7)中,所述第二传动元件(Z11)与所述中间轴抗扭转地连接,并且其中尤其是在中性状态中所述中间轴(W3)的两个传动元件(Z9,Z11)都不与所述中间轴(W3)抗扭转地连接。
18.根据权利要求16所述的转矩传递设备(60),其中,所述转矩传递设备(60)具有第四换挡装置(SE4)和第五换挡装置,其中所述中间轴(W3)的第一传动元件(Z9)借助所述第四换挡装置(SE4)与所述中间轴(W3)能够抗扭转地连接,并且所述中间轴(W3)的第二传动元件(Z11)借助第五换挡装置(SE5)与所述中间轴(W3)抗扭转地连接,其中优选在所述第四换挡装置(SE4)的第一换挡状态(S6)中,所述中间轴(W3)的第一传动元件(Z9)抗扭转地与所述中间轴(W3)连接并且尤其在所述第四换挡装置(SE4)的中性状态中所述中间轴(W3)的第一传动元件(Z9)并不与所述中间轴(W3)抗扭转地连接,并且其中优选在所述第五换挡装置(SE5)的第一换挡状态(S7)中,所述中间轴(W3)的第二传动元件(Z11)抗扭转地与所述中间轴(W3)连接,并且尤其是在所述第五换挡装置(SE5)的中性状态中,所述中间轴(W3)的第二传动元件(Z11)并不与所述中间轴(W3)抗扭转地连接。
19.根据权利要求16至18中至少一项所述的转矩传递设备(60),其中,所述中间轴(W3)的第二传动元件(Z11)直接与所述输出轴(W2)的第一另外的传动元件(Z12)接合或经由倒转轴(W6)与所述输出轴(W2)的第一另外的传动元件(Z12)转动连接,所述倒转轴具有优选构成为固定齿轮的传动元件(Z11X),其中,所述倒转轴(W6)的传动元件(Z11X)尤其是一方面与所述中间轴(W3)的第二传动元件(Z11)接合而另一方面与所述输出轴(W2)的第一另外的传动元件(Z12)接合。
20.根据权利要求16至19中至少一项所述的转矩传递设备(60),其中,所述中间轴(W3)的第一传动元件(Z9)与所述输出轴(W2)的传动元件(Z2,Z4,Z6,Z8)转动连接,其中,所述中间轴(W3)的第一传动元件(Z9)优选直接与所述输出轴(W2)的传动元件(Z2,Z4,Z6,Z8)接合。
21.根据权利要求16至20中至少一项结合权利要求5至9中任一项所述的转矩传递设备(60),其中,所述中间轴(W3)的第一传动元件(Z9)与所述输出轴(W2)的第一传动元件(Z2)接合。
22.根据权利要求16至20中至少一项结合权利要求10至14中的至少一项所述的转矩传递设备(60),其中,所述中间轴(W3)的第一传动元件(Z9)与所述输出轴(W2)的第三传动元件(Z6)接合。
23.根据权利要求16至19中至少一项所述的转矩传递设备(60),其中,所述中间轴(W3)的第一传动元件(Z9)与所述驱动轴(W1)的传动元件(Z1,Z3,Z5,Z7)接合。
24.根据权利要求16至19中至少一项结合权利要求5至9中的至少一项所述的转矩传递设备(60),其中,所述中间轴(W3)的第一传动元件(Z9)与所述驱动轴(W1)的第二传动元件(Z3)接合。
25.根据权利要求16至19中至少一项结合权利要求10至14中的至少一项所述的转矩传递设备(60),其中,所述中间轴(W3)的第一传动元件(Z9)与所述驱动轴(W1)的第一传动元件(Z1)接合。
26.一种驱动系统(70),尤其是用于具有混合驱动装置的机动车,其中,所述驱动系统具有至少一个第一驱动达(10),优选内燃机(10)、第二驱动马达(50),优选电机(50)尤其是作为电动机和/或发电机可运行的电机(50),至少一个可驱动的轴以及在功率流方向上设置在第一驱动马达(10)与可驱动的轴之间的转矩传递设备(60),其特征在于,所述转矩传递设备(60)根据权利要求1至25中任一项构成,其中所述转矩传递设备(60)的驱动轴(W1)与所述第一驱动马达(10)转动连接或可转动连接,其中所述中间轴(W3)与第二驱动马达(50)转动连接或可转动连接,以及其中所述输出轴(W2)与可驱动的轴转动连接或可转动连接。
27.根据权利要求26所述的驱动系统(70),其中,所述驱动系统(70)和/或转矩传递设备(60)具有双质量飞轮(20),用于改善运转平稳性和/或具有自由轮(30),用以将第一驱动马达与所述转矩传递设备(60)分离,优选可换挡的自由轮(30),其中,所述转矩传递设备(60)的驱动轴(W1)经由双质量飞轮(20)和/或自由轮(30)与第一驱动马达(10)转动连接或可转动连接,其中双质量飞轮(20)和/或自由轮(30)尤其是在功率流方向上设置在第一驱动马达(10)与驱动轴(W1)的第一传动元件(Z1)之间。
28.根据权利要求26或27所述的驱动系统(70),其中,所述中间轴(W3)具有另一传动元件(Z14),其优选构成为固定齿轮并且抗扭转地与所述中间轴(W3)连接,其中所述第二驱动马达(50)优选经由所述中间轴(W3)的其他传动元件(Z14)与所述中间轴(50)转动连接或可转动连接,尤其经由与所述第二驱动马达(50)转动连接的或可转动连接的转子轴(W4)转动连接,所述转子轴具有优选构成为固定齿轮的传动元件(Z13),所述传动元件与所述中间轴(W3)的该另一传动元件(Z14)接合。
29.根据权利要求26至28中至少一项所述的驱动系统(70),其中,所述驱动轴(W2)具有第二另外的传动元件(Z15),其优选构成为固定齿轮并且抗扭转地与所述输出轴(W2)连接,其中,所述输出轴(W2)优选经由第二另外的传动元件(Z15)与可驱动的轴转动连接或可转动连接,尤其经由与差动轴(W5)转动连接的差动传动装置(40)转动连接,其中所述差动轴(W5)优选具有构成为固定齿轮的传动元件(Z16),所述转动元件与所述输出轴(W2)的第二另外的传动元件(Z15)接合。
30.一种机动车,其具有驱动系统,该驱动系统具有转矩传递设备,其特征在于,所述机动车具有驱动系统,所述驱动系统根据权利要求26至29中任一项构成并且具有转矩传递设备,所述转矩传递设备根据权利要求1至25中任一项构成。

说明书全文

转矩传递设备、驱动系统和机动车

技术领域

[0001] 本发明涉及一种转矩传递设备,尤其用于具有混合驱动装置的机动车,其中该转矩传递设备具有驱动轴输出轴和中间轴。在此,不仅驱动轴而且输出轴都分别至少具有第一传动元件、第二转动元件和第三传动元件,其中驱动轴的和输出轴的第一传动元件、第二传动元件和第三传动元件分别彼此接合并且分别设置在共同的第一、第二和第三传动元件平面中。在此,驱动轴的和输出轴的传动元件分别构成为空套齿轮并且可以分别借助换挡装置与相关的轴转动连接,其中驱动轴的传动元件可借助换挡装置与驱动轴转动连接并且输出轴的传动元件可与输出轴转动连接。
[0002] 此外,本发明涉及一种驱动系统,尤其是用于具有混合驱动装置的机动车,该驱动系统具有至少一个第一驱动达,优选内燃机、第二驱动马达,优选电机尤其是作为电动机和/或发电机可运行的电机,至少一个可驱动的轴以及在功率流方向上设置在第一驱动马达与可驱动的轴之间的转矩传递设备。
[0003] 此外,本发明涉及一种机动车,其具有混合驱动装置,该混合驱动装置具有驱动系统,该驱动系统具有转矩传递设备。

背景技术

[0004] 转矩传递设备,尤其是用于具有混合驱动装置的驱动系统或用于具有混合驱动装置的机动车的转矩传递设备,在现有技术中基本上是已知的,例如在DE 10 2010 030 570 A1中公开。
[0005] 在前述的DE 10 2010 030 570 A1中描述了一种用于具有混合驱动装置的驱动系统的自动化的换挡变速器,该换挡变速器具有第一传动输入轴,该传动输入轴可经由起动元件与内燃机连接;第二传动输入轴,该第二传动输入轴可与电机连接;传动输出轴和两个副轴。为了小的轴向结构长度和高效的以及舒适的运行,第二传动输入轴在此与第一传动输入轴共轴地或同心地设置并且这些传动输出轴共轴地设置在这两个传动输入轴之后。这两个副轴彼此轴线平行地以及与传动输出轴以轴线平行的方式设置,并且分别经由构成为输入常数的齿轮组平面直接与传动输入轴驱动连接。此外,存在四个可双侧操作的换挡设备,其中第一换挡设备和第二换挡设备设置在配设给电机的副轴上,第三换挡设备设置在传动输出轴上和第四换挡设备设置在配设给内燃机的副轴上。

发明内容

[0006] 相对于现有技术,本发明的任务是提供一种替选的转矩传递设备,尤其是如下转矩传递设备,其一方面可以尽可能灵活地使用,也就是说能够实现尽可能多的不同的运行模式,优选地除了借助内燃机的驱动之外纯电动行驶和/或推进和/或在停车中充电(Laden im Stand),但同时具有构造上尽可能简单的结构和尽可能节约位置地构成。本发明的另一任务是,提供一种驱动系统以及一种具有混合驱动装置的机动车,所述混合驱动装置具有这种转矩传递设备。
[0007] 该任务根据本发明通过独立权利要求的教导来解决。本发明的优选改进方案是从属权利要求的主题并且在下文中予以详细阐述。在此,权利要求的措辞通过详细参考说明书的内容而得到。
[0008] 根据本发明的转矩传递设备具有:驱动轴,输出轴和中间轴,其中所述驱动轴至少具有第一传动元件、第二传动元件和第三传动元件,其中输出轴至少具有第一传动元件、第二传动元件和第三传动元件,其中驱动轴的和输出轴的第一传动元件、第二传动元件和第三传动元件分别彼此接合并且分别设置在共同的第一、第二和第三传动元件平面中,其中驱动轴的传动元件分别构成为空套齿轮并且借助换挡装置与驱动轴能够转动连接,其中输出轴的传动元件分别构成为空套齿轮,并且借助换挡设备与输出轴能够转动连接,其中所述中间轴具有至少一个第一传动元件,所述至少一个传动元件构成为空套齿轮并且与中间轴借助换挡装置能够转动连接,并且其中,中间轴的至少一个第一传动元件与第一传动元件平面、第二传动元件平面或第三传动元件平面的传动元件接合。
[0009] 通过根据本发明的转矩传递设备的各个部件的前面所描述的根据本发明的布置和作用连接,可以利用根据本发明的转矩传递设备尤其提供用于具有混合驱动装置的机动车的尤其在结构空间需求方面有利的变速器,其还能够实现构造上相对比较简单的结构并且尤其是不需要成本高昂的行星变速器,但仍能够实现足够数量的运行模式或挡位级。
[0010] 在本发明的意义下,驱动轴在此理解为如下轴,其可以与驱动马达抗扭转地连接用以将驱动马达的转矩传递到转矩传递设备或转矩传递设备的部件。驱动轴优选从转矩传递设备的壳体中引出用以与驱动马达转动连接,并且尤其通过包围转矩传递设备的壳体可转动地支撑或支承在壳体中。
[0011] 在一些情况下,有利的是,根据本发明的转矩传递设备在输入侧或在驱动侧具有至少一个相应合适的附加部件,尤其是适合作为起动辅助装置的部件,驱动马达经由所述部件可以与驱动轴转动连接,例如分离离合器和/或自由轮尤其是可换挡的和/或转速受控的和/或转速受调节的自由轮。为了改善转矩传递设备的运转平稳性,尤其是为了减小转速波动,在一些情况下会有利的是,驱动马达经由双质量飞轮与驱动轴转动连接或可转动连接。
[0012] 在本发明的意义下,输出轴在此理解为如下轴,其可以与可驱动的轴抗扭转地连接用以将转矩从转矩传递设备或其部件传递到可驱动的轴上。
[0013] 在一些情况下有利的是,根据本发明的转矩传递设备在输出侧或在输出端具有至少一个相应合适的、附加的部件,输出轴可以经由所述部件与可驱动的轴转动连接,例如传动元件或传动级和/或差动传动装置。在一些情况下,尤其在根据本发明的转矩传递设备横向安装在机动车中时有利的是,根据本发明的转矩传递设备的输出轴具有附加的、优选构成为固定齿轮的传动元件,该传动元件抗扭转地与输出轴连接,转矩传递设备的输出轴经由所述传动元件与可驱动的轴转动连接。
[0014] 在本发明的意义下,中间轴可以理解为用于与至少一个第二驱动马达尤其是作为电动机和/或发电机可运行的电机转动连接的轴。
[0015] 在一些情况下,有利的是,中间轴具有至少一个相应合适的附加部件,第二驱动马达经由所述附加部件与中间轴可转动连接,优选传动元件和/或传动级。在此情况下已证明为特别有利的是,根据本发明的转矩传递设备的中间轴具有附加的优选构成为固定齿轮的传动元件,所述传动元件抗扭转地与中间轴连接,第二驱动马达经由传动元件与中间轴可转动连接。
[0016] 在本发明意义下的传动元件可理解为可以用来传递转矩的元件。
[0017] 在本发明意义下的空套齿轮理解为传动元件,该传动元件基本上相对于相关的轴可转动地支承,也就是说,基本上非抗扭转地与相关的轴连接的传动元件,其中传动元件然而优选与相关的轴可转动连接,尤其是借助换挡装置,优选借助同步装置或牙嵌离合器等转动连接。空套齿轮在此也可以经由空心轴与至少一个另外的空套齿轮转动连接。
[0018] 在本发明意义下的固定齿轮理解为传动元件,该传动元件与相关的轴抗扭转地支承,也就是说,与相关的轴转动连接的传动元件,其中在传动元件和相关的轴之间的转动连接优选并不借助换挡设备等可松开。
[0019] “抗扭转地连接”或“转动连接”在本发明意义下理解为,在相应的上下文中所述的部件彼此连接,使得转矩可以在部件之间传递。部件在此不必直接或间接地也就是说在无中间元件的情况下彼此转动连接,而是在此也可以非直接地或间接地也就是说经由至少一个在动行驶(Leistungsfahrt)中设置在其间的附加的部件彼此转动连接。
[0020] “可转动连接”在本发明意义下理解为,在相应的上下文中所述的部件不是基本上彼此转动连接的,而是可以彼此连接为,使得可以传递转矩,例如通过闭合存在的离合器等来传递。部件在此不必直接或间接地也就是说在无中间元件的情况下彼此可转动连接,而是在此也可以非直接地或间接地也就是说经由至少一个在性能行驶(Leistungsfahrt)中设置在其间的附加的部件彼此可转动连接。
[0021] 优选地,转矩传递设备的至少一个传动元件构成为齿轮,尤其是正齿轮,其中带斜齿部的正齿轮是特别有利的。特别优选地,在此转矩传递设备的所有传动元件构成为齿轮,尤其是带斜齿部的正齿轮。替选地,两个或更多个传动元件也可以构成为皮带轮、链齿轮和/或摩擦轮或类似的传递转矩的部件,并且相应彼此作用连接,必要时经由附加部件如皮带和/或链条等作用连接。
[0022] 优选地,根据本发明的转矩传递设备的所有传动元件在此设置在共同的壳体中,尤其是设置在共同的变速器壳体中。
[0023] 驱动轴的第一传动元件和输出轴的第一传动元件在此限定了第一传动元件平面,驱动轴的第二传动元件和输出轴的第二传动元件限定了第二传动元件平面和驱动轴的第三传动元件,以及输出轴的第三传动元件限定了第三传动元件平面,其中根据本发明,第一传动元件分别彼此接合,也就是说彼此梳接,第二传动元件分别彼此接合并且第三传动元件分别彼此接合。
[0024] 因此,驱动轴的第一、第二和/或第三传动元件在第一转动方向上的旋转分别使得输出轴的第一、第二和/或第三传动元件在相反的第二转动方向上旋转,反之亦然。
[0025] 优选地,在根据本发明的转矩传递设备中,驱动轴和输出轴在此彼此设置为,使得其转动轴彼此平行地伸展,其中,中间轴优选同样用其转动轴平行于驱动轴和/或输出轴地设置。
[0026] 由此,可以提供用于混合驱动系统或具有混合驱动装置的机动车的特别灵活的且同时节约结构空间的传动装置。
[0027] 根据本发明的转矩传递设备优选具有至少四个(机械的)挡位或挡位级,其中,借助第一驱动马达产生的驱动功率可传递至输出轴,其中,这些挡位或挡位级在下文中或在本申请的意义下称作“机械的”挡位,在所述挡位或挡位级中借助第一驱动马达产生的驱动功率可传递至输出轴。在此,在任何借助第一驱动马达可驱动的挡位中也就是说在任何机械挡位中,借助至少一个构成为电动机的第二驱动马达可以推进,其中在借助第二驱动马达进行推进时可以产生附加的转矩,该转矩可以叠加有由第一驱动马达产生的驱动功率。然而在此,第二驱动马达可以控制为使得由第二驱动马达产生的功率以转速同步的方式叠加有由第一驱动马达产生的驱动功率。
[0028] 此外,根据本发明的转矩传递设备优选能够借助至少构成为电动机的第二驱动马达实现至少两个纯电驱动的挡位,尤其是在优选至少两个不同的挡位级中纯电动行驶。此外,至少两个可电驱动的挡位能够以简单的方式和方法实现不仅在第一行驶方向上优选在向前行驶方向上而且在相反的第二方向上优选在向后行驶方向上的行驶,其中为了改变行驶方向仅必须以反向的转动方向运行第二驱动马达。根据本发明的转矩传递设备还优选构成为,其中各个变速级尤其选择为,使得在这两个第一电动挡位的情况下可以电动行驶,直至大约160Km/h。
[0029] 此外,根据本发明的转矩传递设备能够与(也)构成为发电机的第二驱动马达一起,在输出轴去耦联时实现对连接到第二驱动马达或发电机的电池充电,优选经由至少两个不同的功率路径充电,即优选具有两个不同的变速比。即换言之,利用根据本发明的转矩传递设备可以将由第一驱动马达产生的驱动功率在输出轴去耦联时传递给第二驱动马达,优选经由至少两个不同的功率路径来传递,并且因此借助由第一驱动马达产生的驱动功率在停车状态中可以对连接到第二驱动马达或发电机的电池充电。
[0030] 根据转矩传递设备的各个部件的布置以及其彼此间的作用连接,尤其是根据各个部件能够如何彼此抗扭转地连接或能够松开在它们之间的转动连接,得到不同的变速比,其之间具有不同的速比间隔(Spreizungen)。
[0031] 在根据本发明的具有三个传动元件平面的转矩传递设备中,优选机械挡位中的至少一个是迂回挡位(Windungsgang),并且尤其是至少三个挡位是“正常”挡位。
[0032] 在本发明意义下的迂回挡位在此是如下挡位,在该挡位中要传递的驱动功率沿着功率路径传递,该功率路径具有迂回(Windung),其中当功率从第一轴的轴线经由第二轴的轴线引导并且又返回至第一轴的轴线时,功率路径具有至少一个迂回。
[0033] 而在本发明意义下如下挡位或挡位级称作“正常”挡位或挡位级,在所述挡位或挡位级中要传递的相关的驱动功率沿着功率路径传递,该功率路径没有迂回。
[0034] 在根据本发明的转矩传递设备的一个有利的设计方案中,转矩传递设备具有在第一传动元件平面与第二传动元件平面中设置的第一换挡装置并且优选具有在第二传动元件平面和第三传动元件平面之间设置的第二换挡装置。借助这两个换挡装置,驱动轴的和输出轴的传动元件可以分别与相关的轴抗扭转地连接,其中借助第一换挡装置优选分别可以至少将第一传动元件平面的与第一换挡装置相邻的传动元件和第二传动元件平面的与第一换挡装置相邻的传动元件与相关的轴抗扭转地连接,并且借助第二换挡装置可以分别至少将第二传动元件平面的与第二换挡装置相邻的传动元件以及第三传动元件平面的与第二换挡装置相邻的传动元件与相关的轴抗扭转地连接。以此方式,可以利用较少的换挡装置将多个传动元件抗扭转地与相关的轴连接,由此形成小的结构空间需求。
[0035] 在根据本发明的转矩传递装置的另一有利的设计方案中,驱动轴和输出轴分别附加地具有优选分别同样构成为空套齿轮的第四传动元件,所述第四传动元件尤其彼此接合,也就是说尤其彼此梳接,并且优选设置在共同的第四传动元件平面中。
[0036] 在根据本发明的转矩传递设备的另一有利的设计方案中,转矩传递设备具有优选设置在第四传动元件平面旁边的、尤其与之相邻地设置的第三换挡装置。在根据本发明的具有四个传动元件平面的转矩传递设备中,借助第三换挡装置优选可以将与第三换挡装置分别相邻的第四传动元件与相关的轴转动连接。
[0037] 通过附加的第四传动元件与前面所描述的第三换挡装置结合,得到了两个另外的机械挡位级,也就是说,借助第一驱动马达可驱动的挡位,在该挡位中同样可以推进,其中所述两个另外的机械挡位中的一个挡位是“正常”挡位而另一挡位是迂回挡位。
[0038] 此外,四个传动元件平面结合前面所描述的第三换挡装置在根据本发明的转矩传递设备的许多设计方案中能够实现在停车中经由三个不同的功率路径充电,优选利用三个不同的变速比或替选地在根据本发明的转矩传递设备的一些设计方案中以四个变速级纯电动行驶。
[0039] 在根据本发明的转矩传递设备的第一替选方案的一个有利的设计方案中,替选地要么驱动轴的第一传动元件要么第二传动元件并且同时驱动轴的第三传动元件与驱动轴能够转动连接,其中优选在第一换挡装置的第一换挡状态中驱动轴的第一传动元件与驱动轴抗扭地连接,而在第一换挡装置的第二换挡状态中驱动轴的第二传动元件和第三传动元件与驱动轴抗扭转地连接,并且其中尤其是在第一换挡装置的中性状态中驱动轴的三个传动元件都不与驱动轴抗扭转地连接。也就是说,在第一换挡装置的第一换挡状态中优选仅驱动轴的第一传动元件与驱动轴抗扭转地连接,而驱动轴的第二传动元件和第三传动元件相对于驱动轴可转动。而在第一换挡装置的第二换挡状态中,优选驱动轴的第二传动元件和第三传动元件借助第一换挡装置与驱动轴抗扭转地连接,而第一传动元件相对于驱动轴可转动并且尤其是在第一换挡装置的中性状态中驱动轴的传动元件都不与驱动轴转动连接。
[0040] 在根据本发明的转矩传递设备的第一替选方案的另一有利的设计方案中,借助第二换挡装置替选地要么输出轴的第一传动元件和同时第二传动元件或输出轴的第三传动元件与输出轴能转动连接,其中优选在第二换挡装置的第一换挡状态中输出轴的第一传动元件和第二传动元件与输出轴抗扭转地连接,而在第二换挡状态中输出轴的第三传动元件与输出轴抗扭转地连接,以及其中,尤其在中性状态中这三个传动元件都不与输出轴抗扭转地连接。也就是说,优选在第二换挡装置的第一换挡状态中,输出轴的第二传动元件和第三传动元件与输出轴抗扭转地连接,并且输出轴的第一传动元件相对于输出轴可转动,而在第二换挡装置的第二换挡状态中优选输出轴的第三传动元件与输出轴抗扭转地连接并且第一传动元件和第二传动元件相对于输出轴可转动。在第二换挡设备的中性状态中,尤其是,没有输出轴的传动元件与输出轴抗扭转地连接。
[0041] 可以特别简单地实现两个配设给相同的轴的传动元件与(共同的)换挡装置同时转动连接,其方式是:相应的传动元件彼此抗扭转地连接,或在如下情况下,相应的传动元件彼此抗扭转地连接。
[0042] 因此,在根据本发明的转矩传递设备的第一替选方案的另一有利的设计方案中,驱动轴的第二传动元件和驱动轴的第三传动元件彼此抗扭转地连接,尤其是借助共同的、在外部同心地围绕驱动轴设置的空心轴,并且优选输出轴的第一传动元件和输出轴的第二传动元件彼此抗扭转地连接,尤其是借助共同的、在外部同心地围绕输出轴设置的空心轴。这导致,前三个传动元件平面的驱动轴的和输出轴的传动元件以第一方式在运动学上彼此连接或在运动学上相互强制耦合,尤其是使得,在这三个传动元件平面的传动元件中的一个传动元件转动时,其余传动元件一起转动,其中尤其是形成曲折形的功率路径,只要没有传动元件借助其中一个换挡装置与相关的轴抗扭转地连接并且传动元件可以自由地围绕相应相关的轴转动。
[0043] 在根据本发明的转矩传递设备的第一替选方案的另一有利的设计方案中,其中转矩传递设备具有第四传动元件平面和第三换挡装置,驱动轴的第四传动元件借助第三换挡装置与驱动轴可转动连接,其中优选地,在第三换挡装置的第一换挡状态中,驱动轴的第四传动元件与驱动轴抗扭转地连接,并且尤其是在第四换挡装置的中性状态中,驱动轴的第四传动元件不与驱动轴转动连接。
[0044] 在根据本发明的转矩传递设备的第一替选方案的另一有利的设计方案中,输出轴的第四传动元件抗与输出轴的第三传动元件抗扭转地连接,尤其是借助共同的、在外部同心地围绕输出轴设置的空心轴。由此,以第一方式基本上将所有四个传动元件平面的传动元件在运动学上彼此连接或在运动学上相互强制耦合,尤其是使得,在这些传动元件中的一个传动元件转动时,这四个传动元件的所有其他传动元件一起转动。
[0045] 在根据本发明的转矩传递设备的可替选的第二设计方案中,借助第一换挡装置替选地要么输出轴的第一传动元件要么第二传动元件以及同时输出轴的第三传动元件与输出轴可转动连接,其中优选在第一换挡装置的第一换挡状态中,输出轴的第一传动元件与输出轴抗扭转地连接,而在第二换挡状态中输出轴的第二传动元件和第三传动元件与输出轴抗扭转地连接,以及其中尤其在第一换挡设备的中性状态中,输出轴的这三个传动元件都不与输出轴抗扭转地连接。
[0046] 因此相应地,如在根据本发明的转矩传递设备的第一替选方案中那样,在第二替选方案中在第一换挡装置的第一换挡状态中,第一传动元件与相关的轴抗扭转地连接,并且第二传动元件和第三传动元件相对于相关的轴可转动,并且在第一换挡装置的第二换挡状态中,优选第二传动元件并且同时第三传动元件与相关的轴转动连接,而第一传动元件相对于相关的轴可转动,以及在中性状态中尤其是同样传动元件都不与相关的轴抗扭转地连接。然而在根据本发明的转矩传递设备的第一替选方案中,相关的轴分别是驱动轴,而在第二替选方案中,相关的轴分别是输出轴。
[0047] 在根据本发明的转矩传递设备的第二替选方案的另一有利的设计方案中,借助第二换挡装置替选地要么驱动轴的第一传动元件并且同时第二传动元件要么驱动轴的第三传动元件与驱动轴可转动连接,其中优选在第二换挡装置的第一换挡状态中,驱动轴的第一传动元件并且同时第二传动元件与驱动轴抗扭转地连接,并且在第一换挡装置的第二换挡状态中,驱动轴的第三传动元件与驱动轴抗扭转地连接,其中尤其是,在第一换挡装置的中性状态中,驱动轴的这三个传动元件都不与驱动轴抗扭转地连接。相应地,如前面在根据本发明的转矩传递设备的第一替选方案中结合第二换挡装置所描述的那样,在第二换挡装置的第一换挡状态中相关的轴的第一传动元件和第二传动元件分别抗与相关的轴抗扭转地连接,并且在第二换挡状态中,相关轴的第三传动元件与相关的轴连接在中性状态中没有连接,其中在根据本发明的转矩传递设备的第二替选方案中驱动轴是相关的轴,而在根据本发明的转矩传递设备的第一替选方案中输出轴是相关的轴。
[0048] 在根据本发明的转矩传递设备的第二替选方案的另一有利的设计方案中,驱动轴的第一传动元件和驱动轴的第二传动元件彼此抗扭转地连接,尤其是借助共同的、在外部同心地围绕驱动轴设置的空心轴连接,并且优选地,输出轴的第二传动元件和输出轴的第三传动元件抗彼此扭转地连接,尤其是借助共同的、在外部同心地围绕输出轴设置的空心轴连接。
[0049] 也就是说,在根据本发明的转矩传递设备的第二替选的设计方案中,优选分别将其他轴的传动元件彼此抗扭转地连接,即不是输出轴的第一和第二传动元件而是驱动轴的第一和第二传动装置以及输出轴的第二和第三传动元件抗扭转地彼此连接,而非驱动轴的第二传动元件和第三传动元件。
[0050] 由此,前三个传动元件平面的传动元件以第二方式彼此在运动学上连接,同样即在前三个传动元件平面的这些传动元件中的一个转动时,前三个传动元件平面的其他传动元件相应地一起转动,使得同样形成从驱动轴经由输出轴到驱动轴并且返回的曲折状的功率路径,只要传动元件都不与相关的轴抗扭转地转动连接。
[0051] 在根据本发明的转矩传递设备的第二替选方案的另一有利的设计方案中,其中,该转矩传递设备具有第四传动元件平面和第三换挡装置,输出轴的第四传动元件借助输出轴的第三换挡装置可转动连接,其中优选在第三换挡装置的第一换挡状态中,输出轴的第四传动元件与输出轴抗扭转地连接,并且尤其在第三换挡装置的中性状态中,第四传动元件并不与输出轴转动连接。
[0052] 在根据本发明的转矩传递设备的第二替选方案的另一有利的设计方案中,驱动轴的第四传动元件与驱动轴的第三传动元件抗扭转地连接,尤其借助共同的、在外部同心地围绕驱动轴设置的空心轴连接。由此,以第二方式基本上将所有四个传动元件平面的传动元件在运动学上彼此连接或在运动学上彼此强制耦合,尤其是即,在这些传动元件中的一个转动时,四个传动元件平面的所有其他传动元件一起转动。由此,基本上将所有四个传动元件平面的驱动轴和输出轴的所有传动元件以第二方式同样在运动学上彼此连接为,在驱动轴或输出轴的传动元件中的一个转动时,其他传动元件相应地一起转动。
[0053] 在一些情况下有利的会是,在根据本发明的转矩传递设备中还设置有另一第五传动元件平面,所述第五传动元件平面优选通过同样构成为空套齿轮的、可与驱动轴转动连接的第五传动元件和通过优选同样构成为空套齿轮的、可与输出轴转动连接的第五传动元件限定,所述第五传动元件与驱动轴的第五传动元件接合。
[0054] 第三换挡设备在此尤其设置在第四传动元件平面与第五传动元件平面之间并且这两个第五传动元件中的一个在此优选借助相邻的第三换挡装置与相应相关的轴可转动连接,其中,另一第五传动元件尤其与相邻的、第四传动元件转动连接。由此,总共可以有九个机械挡位。
[0055] 当然,其他传动元件平面和/或换挡装置也还是可能的,然而随着任何其他传动元件平面一起,转矩传递设备的结构空间需求增大。
[0056] 在根据本发明的转矩传递设备的另一有利的设计方案中,输出轴具有至少一个第一另外的传动元件,所述第一另外的传动元件优选构成为固定齿轮并且与输出轴抗扭转地连接。借助该传动元件可以以简单的方式和方法实现另一功率路径,尤其是如下功率路径,由第二驱动马达产生的驱动功率可经由该功率路径传递到输出轴。
[0057] 为此,在根据本发明的转矩传递设备的另一有利的设计方案中,中间轴具有第二传动元件,其中,中间轴的第二传动元件优选构成为空套齿轮并且借助换挡装置与中间轴可转动连接,以及其中,中间轴的第二传动元件尤其是与输出轴的第一另外的传动元件转动连接。因此,经由两个功率路径可以将借助第二驱动马达产生的驱动功率传递至输出轴,一方面经由中间轴的与前三个传动元件平面的传动元件中的一个传动元件转动连接的第一传动元件,尤其是接合,而另一方面经由中间轴的第二传动元件和输出轴的第一另外的传动元件。
[0058] 中间轴的第二传动元件能够实现第三纯机械挡位,该第三纯机械挡位还可以有利地用作所谓的“满扭矩(Torque-Fill)”挡位,因为借助该运行模式或该挡位级可以凭借第二驱动马达分别在两个机械挡位级之间的换挡过程期间提供足够的转矩,使得能够实现两个机械挡位之间无功率中断的换挡。
[0059] 在根据本发明的转矩传递设备的另一有利的设计方案中,其中,该转矩传递设备具有第四换挡装置,借助第四换挡装置替选地要么中间轴的第一传动元件要么中间轴的第二传动元件与中间轴可抗扭转地连接,其中优选在第四换挡装置的第一换挡状态中,中间轴的第一传动元件与中间轴抗扭转地连接,而在第二换挡状态中,第二传动元件与中间轴抗扭转地连接,以及其中尤其在第四换挡装置的中性状态中,中间轴的这两个传动元件都不与中间轴抗扭转地连接。以此方式可以借助第四换挡装置分别选择或换挡,要经由中间轴的哪个传动元件分别将由第二驱动马达产生的驱动功率导出,或是否没有驱动功率要导出。
[0060] 在根据本发明的转矩传递设备的一个替选的设计方案中,转矩传递设备具有第四换挡装置和第五换挡装置,其中,中间轴的第一传动元件借助第四换挡装置与中间轴可抗扭转地连接并且中间轴的第二传动元件借助第五换挡装置与中间轴可抗扭转地连接。在此,优选在第四换挡装置的第一换挡状态中,中间轴的第一传动元件与中间轴抗扭转地连接,并且尤其在第四换挡装置的中性状态中,并不与中间轴抗扭转地连接,并且优选在第五换挡装置的第一换挡状态中,中间轴的第二传动元件抗与中间轴扭转地连接,并且尤其在第五换挡装置的中性状态中,并不与中间轴抗扭转地连接。也就是说,优选不仅对于中间轴的第一传动元件而且对于中间轴的第二传动元件设置自己的、单独的换挡装置,利用该换挡装置可以分别将相关的传动元件与中间轴抗扭转地连接或与所述中间轴分开。
[0061] 附加的第五换挡装置的布置具有如下优点:不仅中间轴的第一换挡元件而且中间轴的第二换挡元件可以同时与中间轴抗扭转地连接,由此经由中间轴能够实现驱动功率的传递。由此,得到了至少两个另外的机械迂回挡位,其中由第一驱动马达产生的驱动功率在此尤其经由中间轴可以引导至输出轴。
[0062] 在根据本发明的转矩传递设备的另一有利的设计方案中,中间轴的第二传动元件直接与输出轴的第一另外的传动元件接合或经由倒转轴与输出轴的第一另外的传动元件转动连接,该倒转轴具有优选构成为固定齿轮的传动元件,其中,倒转轴的传动元件尤其是一方面与中间轴的第二传动元件接合而另一方面与输出轴的第二另外的传动元件接合。借助倒转轴和其传动元件,在需要时可以以简单的方式和方法实现(所需的)转动方向同步或只要就边界条件而言可能,则实现转动方向反向。
[0063] 转动方向同步,即,具有传动元件的倒转轴在此尤其在如下情况下是必需的:中间轴的第一传动元件与驱动轴的传动元件转动连接,和中间轴的第一传动元件和中间轴的第二传动元件配设有共同的换挡装置,用以与中间轴转动连接。
[0064] 如果从边界条件来看,转动方向反向是可能的,这尤其在中间轴的第一传动元件与输出轴的传动元件转动连接且中间轴的第一传动元件和中间轴的第二传动元件分别配设有自己的、独立的换挡装置用以与中间轴转动连接时情况如此,通过附加的具有传动元件的倒转轴的布置和由此形成的转档方向反向可以将机械挡位级中的至少两个挡位级转变为倒车挡位,使得也可以借助第一驱动马达实现向后行驶运行并且向后行驶不可能仅纯电动地实现,所述至少两个挡位级在转动方向不反向的情况下,即在无倒转轴的情况下,是前进挡位。
[0065] 尤其是,只要第一驱动马达经由合适的起动元件,如例如分离离合器或转速受控的或转速受调节的自由轮与驱动轴连接,并且只要相应的换挡装置构成为同步装置,则利用这种根据本发明的转矩传递设备仅仅经由第一驱动马达实现起动,使得例如在电池充电状态对于电动起动而言过低时无需等待到电池又被充分充电,就可以实现起动,尤其是在向前行驶方向和向后行驶方向上。
[0066] 在根据本发明的转矩传递设备的另一有利的设计方案中,中间轴的第一传动元件与输出轴的传动元件转动连接,其中,中间轴的第一传动元件优选直接与输出轴的传动元件接合。该设计方案能够实现中间轴,尤其是与中间轴可转动连接的第二驱动马达在输出轴的侧上的布置。
[0067] 在根据本发明的转矩传递设备的另一有利的设计方案中,尤其是在根据本发明的转矩传递设备的第一替选方案的另一有利的设计方案中,中间轴的第一传动元件在此与输出轴的第一传动元件接合。
[0068] 在根据本发明的转矩传递设备的可替选的设计方案中,尤其是在根据本发明的转矩传递设备的第二替选方案的另一有利的设计方案中,中间轴的第一传动元件与输出轴的第三传动元件接合。
[0069] 在根据本发明的转矩传递设备的可替选的设计方案中,尤其是在根据本发明的转矩传递设备的第一或第二替选方案的另一有利的设计方案中,中间轴的第一传动元件与驱动轴的传动元件接合。相较于前面所描述的在输出轴侧的布置,该设计方案能够实现中间轴和由此尤其与中间轴可转动连接的第二驱动马达在驱动轴侧上的布置,前面所述的布置的前提是,中间轴的第一传动元件与输出轴的传动元件转动连接。
[0070] 在根据本发明的可替选的转矩传递设备的另一有利的设计方案中,尤其是在根据本发明的转矩传递设备的第一替选方案的另一有利的设计方案中,中间轴的第一传动元件在此与驱动轴的第二传动元件接合。
[0071] 在根据本发明的可替选的转矩传递设备的另一有利的设计方案中,尤其是在根据本发明的转矩传递设备的第二替选方案的另一有利的设计方案中,中间轴的第一传动元件在此与驱动轴的第一传动元件接合。
[0072] 根据本发明的转矩传递设备的换挡装置在此基本上可以要么构成为同步装置要么构成为牙嵌离合器,其中牙嵌离合器相对于同步装置具有如下优点:牙嵌离合器不需要附加的转速传感器。然而,已证明为有利的是,尤其是至少一个换挡装置构成为同步装置,传动元件平面的至少一个传动元件借助所述换挡装置可以与驱动轴或输出轴转动连接。
[0073] 在大多数情况下足够的是并且由此在成本方面有利的是,至少一个换挡装置构成为牙嵌离合器,用以将中间轴的传动元件中的一个传动元件与中间轴转动连接,其中在这些情况下优选所有的配设给中间轴的换挡装置构成为牙嵌离合器。
[0074] 然而在一些情况下,尤其是在借助附加的倒转轴产生的转动方向反向的情况下,配设给中间轴的换挡装置优选同样构成为同步装置。
[0075] 根据本发明的驱动系统的特征在于,其具有前面所描述的根据本发明的转矩传递设备,其中,转矩传递设备的驱动轴与第一驱动马达转动连接或可转动连接,其中,中间轴与第二驱动马达转动连接或可转动连接,以及其中,输出轴与可驱动的轴转动连接或可转动连接。优选地,驱动轴在此相对于第一驱动马达的转动轴共轴地设置。如果第一驱动马达是内燃机,尤其是往复式内燃机,则驱动轴优选相对于内燃机的曲轴轴线共轴地设置。
[0076] 优选构成电机的、尤其构成为作为电动机和/或发电机可运行的电机的第二驱动马达优选设置为,使得第二驱动马达的转动轴线在此要么相对于第一驱动马达的转动轴线共轴地和/或相对于驱动轴共轴地伸展或相对于输出轴共轴地或平行于驱动轴和/或输出轴设置,其中,在第二驱动马达设置为使得其转动轴线平行于驱动轴和/或平行于输出轴伸展时,在结构空间需求方面得到特别有利的布置,其中,第二驱动马达在此尤其是在驱动轴旁侧向设置或在输出轴旁侧向设置。
[0077] 电机在本发明的意义下可理解为起动器和转子构成的装置,其中,转子和起动器彼此以电磁方式相互作用。优选地,尤其可与壳体抗扭转地连接的定子可以对转子加载以电磁力,使得转子被置于转动中并且可以输出转矩,从而电机作为电动机起作用(发动机运行)。替选地和/或附加地,定子可以被转子加载以电磁力,使得电机优选可以提供电能并且作为发电机起作用(发电机运行)。定子优选可以选择性地加载转子,用于沿着两个相反的转动方向中的一个转动方向旋转。此外,电机优选尤其构成为,转子的转速可以具有在限定的转速区间之内的不同的值。
[0078] 在根据本发明的驱动系统的一个有利的设计方案中,驱动系统和/或转矩传递设备具有双质量飞轮,用于改善驱动系统的运转平稳性,尤其是用于减小转动振动,和/或具有自由轮,用以将第一驱动马达与转矩传递设备去耦联,优选可换挡的自由轮,其中,转矩传递设备的驱动轴经由双质量飞轮和/或自由轮与第一驱动马达转动连接或可转动连接,其中,双质量飞轮和/或自由轮尤其是在功率流方向上设置在第一驱动马达与驱动轴的第一传动元件之间。在此,双质量飞轮和/或自由轮可以要么设置在转矩传递设备的壳体之内,要么设置在该壳体之外。
[0079] 代替自由轮也可以设置分离离合器。然而,相对于分离离合器使用自由轮具有如下优点:借助自由轮,尤其是借助可换挡的和/或转速受控的和/或转速调节的自由轮以特别简单的、尤其非常节约结构空间的方式和方法根据其转矩方向和相对于输出轴的相对转速可以将第一驱动马达并入驱动系统的力通量中,尤其是在第一驱动马达例如没有实现惯性运行时,或力通量的分开是可能的,其方式是:第一驱动马达的转速降低。在一些情况下,在此也可能可以省去主动换挡元件,使得可以实现附加的更小的结构空间需求。
[0080] 作为替选方案,即使并不是作为完全相同的替选方案,为了将第一驱动马达与转矩传递设备去耦联,尤其是与驱动轴去耦联,自由轮和/或分离离合器的功能也由第一驱动马达的控制来承担,其中,第一驱动马达或其控制对此优选相应地构成。然而,在如下情况下情况如此,第一驱动马达在此情况下需要自己的起动器。
[0081] 在根据本发明的驱动系统的另一有利的设计方案中,中间轴具有另一传动元件,其优选构成为固定齿轮并且与中间轴抗扭转地连接,其中第二驱动马达优选经由中间轴的其他传动元件与中间轴转动连接或可转动连接,尤其经由与第二驱动马达转动连接的或可转动连接的转子轴转动连接,该转子轴具有优选构成为固定齿轮的传动元件,该传动元件与中间轴的另一传动元件接合。也就是说,优选地,第二驱动马达经由附加的传动级优选通过具有相应带斜齿部的齿轮的正齿轮与中间轴转动连接或可转动连接,该传动级尤其通过两个固定齿轮构成。
[0082] 在根据本发明的驱动系统的另一有利的设计方案中,驱动轴具有第二另外的传动元件,其优选构成为固定齿轮并且与驱动轴抗扭转地连接,其中输出轴优选经由第二其他的传动元件与可驱动的轴线转动连接或可转动连接,尤其经由与差动轴转动连接的差动传动装置转动连接,其中,该差动轴优选具有构成为固定齿轮的传动元件,该传动元件与输出轴的第二其他的传动元件接合。
[0083] 借助驱动轴的第二其他的传动元件,以简单的方式和方法可以实现根据本发明的驱动系统或根据本发明的转矩传递设备在车辆中的横向安装。
[0084] 为了纵向安装,输出轴的第二其他的传动元件通常并不需要,因为在此情况下,输出轴优选直接与可驱动的轴线的差动传动装置的差动轴转动连接或可转动连接。
[0085] 根据本发明的具有混合驱动装置的机动车的特征在于,其具有根据本发明的驱动系统,该驱动系统具有根据本发明的转矩传递设备。
[0086] 此外,这些特征和其他特征和优点从权利要求和说明书以及附图得到,其中,各个特征分别可以单独地或成多个呈子组合的形式在本发明的设计方案中实现并且有利的以及可以示出本身可保护的实施方式,对于该实施方式同样要求保护,只要其在技术上是合理的。
[0087] 所述的特征或特性的一些不仅涉及根据本发明的转矩传递设备而且涉及根据本发明的驱动系统以及根据本发明的机动车。特征和特性中的一些仅描述一次,但在技术上可能的设计方案的范围中彼此独立地不仅适于根据本发明的转矩传递设备而且适于根据本发明的驱动系统以及适于根据本发明的机动车。

附图说明

[0088] 以下参照非限制性的实施例详细阐述了本发明,所述实施例在附图中至少部分示意性示出,其中具有相同的功能的部件设置有相同的附图标记。在附图中示出:
[0089] 图1a示出了根据本发明的驱动系统的第一实施例的传动图,该驱动系统具有根据本发明的按照第一替选方案的第一实施例的转矩传递设备,
[0090] 图1b示出了相关的表格,从该表格中可看到,在哪个挡位级,在图1a中的根据本发明的驱动系统可以运行并且需要各个换挡装置的何种换挡状态来设定相应的挡位级,[0091] 图2a示出了根据本发明的驱动系统的第二实施例的传动图,该驱动系统具有根据本发明的按照第一替选方案的第二实施例的转矩传递设备,
[0092] 图2b示出了相关的表格,从该表格中可看到,在哪个挡位级,在图2a中的根据本发明的驱动系统可以运行并且需要各个换挡装置的何种换挡状态来设定相应的挡位级,[0093] 图3a示出了根据本发明的驱动系统的第三实施例的传动图,该驱动系统具有根据本发明的按照第一替选方案的第三实施例的转矩传递设备,
[0094] 图3b示出了相关的表格,从该表格中可看到,在哪个挡位级,在图3a中的根据本发明的驱动系统可以运行并且需要各个换挡装置的何种换挡状态来设定相应的挡位级,[0095] 图3c示出了表格,从该表格中可看到,在哪个挡位级,在图3a中的根据本发明的驱动系统的变型形式可以运行,该驱动系统没有第四传动元件平面和第三换挡装置,并且需要各个换挡装置的何种换挡状态来设定相应的挡位级,
[0096] 图4a示出了根据本发明的驱动系统的第四实施例的传动图,该驱动系统具有根据本发明的按照第一替选方案的第四实施例的转矩传递设备,
[0097] 图4b示出了相关的表格,从该表格中可看到,在哪个挡位级,在图4a中的根据本发明的驱动系统可以运行并且需要各个换挡装置的何种换挡状态来设定相应的挡位级,[0098] 图5a示出了根据本发明的驱动系统的第五实施例的传动图,该驱动系统具有根据本发明的按照第一替选方案的第五实施例的转矩传递设备,
[0099] 图5b示出了相关的表格,从该表格中可看到,在哪个挡位级,在图5a中的根据本发明的驱动系统可以运行并且需要各个换挡装置的何种换挡状态来设定相应的挡位级,[0100] 图6a示出了根据本发明的驱动系统的第六实施例的传动图,该驱动系统具有根据本发明的第六实施例的转矩传递设备,其中该转矩传递设备根据第二替选方案构成,[0101] 图6b示出了相关的表格,从该表格中可看到,在哪个挡位级,在图6a中的根据本发明的驱动系统可以运行并且需要各个换挡装置的何种换挡状态来设定相应的挡位级,[0102] 图7a示出了根据本发明的驱动系统的第七实施例的传动图,该驱动系统具有根据本发明的第七实施例的转矩传递设备,其中该转矩传递设备根据第二替选方案来构成,[0103] 图7b示出了相关的表格,从该表格中可看到,在哪个挡位级,在图7a中的根据本发明的驱动系统可以运行并且需要各个换挡装置的何种换挡状态来设定相应的挡位级,[0104] 图8a示出了根据本发明的驱动系统的第八实施例的传动图,该驱动系统具有根据本发明的第八实施例的转矩传递设备,其中该转矩传递设备根据第二替选方案构成,[0105] 图8b示出了相关的表格,从该表格中可看到,在哪个挡位级,在图8a中的根据本发明的驱动系统可以运行并且需要各个换挡装置的何种换挡状态来设定相应的挡位级,[0106] 图9a示出了根据本发明的驱动系统的第九实施例的传动图,该驱动系统具有根据本发明的第九实施例的转矩传递设备,其中该转矩传递设备根据第二替选方案构成,[0107] 图9b示出了相关的表格,从该表格中可看到,在哪个挡位级,在图9a中的根据本发明的驱动系统可以运行并且需要各个换挡装置的何种换挡状态来设定相应的挡位级,[0108] 图10a示出了根据本发明的驱动系统的第十实施例的传动图,该驱动系统具有根据本发明的第十实施例的转矩传递设备,其中该转矩传递设备根据第二替选方案构成,[0109] 图10b示出了相关的表格,从该表格中可看到,在哪个挡位级,在图10a中的根据本发明的驱动系统可以运行并且需要各个换挡装置的何种换挡状态来设定相应的挡位级,[0110] 图11a示出了根据本发明的驱动系统的第十一实施例的传动图,该驱动系统具有根据本发明的第十一实施例的转矩传递设备,其中该转矩传递设备根据第二替选方案构成,以及
[0111] 图11b示出了相关的表格,从该表格中可看到,在哪个挡位级,在图11a中的根据本发明的驱动系统可以运行并且需要各个换挡装置的何种换挡状态来设定相应的挡位级。

具体实施方式

[0112] 图1a示出了根据本发明的驱动系统70的第一实施例的传动图,该驱动系统具有根据第一替换方案构成的根据本发明的第一实施例的转矩传递设备60,其中,该转矩传递设备60具有驱动轴W1、输出轴W2和中间轴W3。
[0113] 转矩传递设备60的驱动轴W1在根据本发明的驱动系统70的该实施例中在此经由双质量飞轮20以及自由轮30与构成为内燃机10的第一驱动马达10转动连接。借助双质量飞轮20,可以改善了驱动系统70的运转平稳性,尤其必要时可以减小由第一驱动马达10引起的转动振动。
[0114] 驱动轴W1具有第一传动元件Z1、第二传动元件Z3以及第三传动元件Z5并且输出轴W2具有第一传动元件Z2、第二传动元件Z4以及第三传动元件Z6,其中第一传动元件Z1和Z2、第二传动元件Z3和Z5和第三传动元件Z5和Z6分别彼此接合并且分别设置在共同的第一传动元件平面E1、第二传动元件平面E2和第三传动元件平面E3中并且分别限定第一传动元件平面E1、第二传动元件平面E2以及第三传动元件平面E3。
[0115] 驱动轴W1的三个传动元件Z1、Z3和Z5以及输出轴W2的三个传动元件Z2、Z4和Z6分别构成为空套齿轮并且可以借助相关的换挡装置SE1或SE2分别与相关的轴即与驱动轴W1或输出轴W2抗扭转地连接。
[0116] 在此,驱动轴W1的传动元件Z1、Z3和Z5可以借助第一换挡装置SE1与驱动轴W1抗扭转地连接,所述第一换挡装置设置在第一传动元件平面E1与第二传动元件平面E2之间并且在此情况下配设给驱动轴W1,并且输出轴W2的传动元件Z2、Z4和Z6可以借助配设给输出轴W2的第二换挡装置SE2与输出轴W2抗扭转地连接,所述第二换挡装置设置在第二传动元件平面E2与第三传动元件平面E3之间。
[0117] 驱动轴W1的第二传动元件Z3和驱动轴W1的第三传动元件Z5在此借助共同的在此未详细示出的在外部同心地围绕驱动轴W1设置的空心轴彼此转动连接,使得其仅共同地尤其仅同时可以借助第一换挡装置SE1与驱动轴W1转动连接或驱动轴W1的第二传动元件Z3和第三传动元件Z5与驱动轴W1的转动连接可以仅共同地尤其是仅同时脱开。
[0118] 在第一换挡装置SE1的第一换挡状态S1中,因此驱动轴W1的第一传动元件Z1与驱动轴W1转动连接并且在驱动轴W1的第二传动元件Z3和驱动轴W1的第三传动元件Z5与驱动轴W1之间的转动连接脱开。另一方面,在第一换挡装置SE1的第二换挡状态S2中,驱动轴W1的第二传动元件Z3和借助空心轴与驱动轴W1的第二传动元件Z3转动连接的第三传动元件Z5与驱动轴W1抗扭转地连接,而在驱动轴W1的第一传动元件Z1和驱动轴W1之间的转动连接脱开。
[0119] 在第一换挡装置SE1的中性状态中,驱动轴W1的第一传动元件Z1和第二传动元件Z3和第三传动元件Z5都不与驱动轴W1转动连接。
[0120] 输出轴W2的第一传动元件Z2和输出轴W2的第二传动元件Z4同样借助共同的在此未详细所描述的空心轴彼此转动连接,并且同样形成一种“共同的空套齿轮”,其中空心轴在此情况下在外部同心地围绕输出轴W2设置。由此,输出轴W2的第一传动元件Z2和第二传动元件Z4仅共同地尤其仅同时可以借助第二换挡装置SE2与输出轴W2转动连接或输出轴W2的第一传动元件Z1和第二传动元件Z2与输出轴W2的转动连接可以共同地尤其是仅同时地脱开。
[0121] 因此,在第二换挡装置SE2的第一换挡状态S3中,输出轴W2的第一传动元件Z2和第二传动元件Z4同时与输出轴W2抗扭转地连接,而在输出轴W2的第三传动元件Z6与输出轴W2之间的转动连接脱开。而在第二换挡装置SE2的第二换挡状态S4中,输出轴W2的第三传动元件Z6与输出轴W2抗扭转地连接,而在输出轴W2的第一传动元件Z2和第二传动元件Z4与输出轴W2之间的转动连接脱开。
[0122] 在第二换挡装置SE2的中性状态中,输出轴W2的第一传动元件Z2和输出轴W2的第二传动元件Z4和输出轴W2的第三传动元件Z6都不与输出轴W2转动连接。
[0123] 此外,输出轴W2具有第一其他的传动元件Z12以及在根据本发明的转矩传递设备60的第一实施例中还具有第二其他的传动元件Z15,以便能够实现转矩传递设备60在机动车中的横向安装。输出轴W2的第一其他传动元件Z12和第二其他转动元件Z15在此两者都分别构成为固定齿轮并且与输出轴W2抗扭转地连接。
[0124] 经由输出轴W2的第二其他传动元件Z15,可以从输出轴W2将输出功率导出到在这里未示出的可驱动的轴线,其中,为此在该情况下输出轴W2的第二其他传动元件Z15与差动传动装置40抗扭转地连接,更确切地说经由与差动轴W5抗扭转地连接的传动元件Z16。
[0125] 在纵向安装的情况下,输出轴W2的第二其他传动元件Z15通常并不必需的,就像差动轴W5的传动元件Z16那么少:在此情况下,输出轴W12优选直接与可驱动的轴线或其差动传动装置40转动连接或可转动连接,尤其是与可驱动的轴线的差动传动装置40的差动轴W5转动连接。
[0126] 经由中间轴W3可以将借助第二驱动马达50产生的驱动功率施加到输出轴W2上,尤其是替选于或除了借助第一驱动马达10产生的驱动功率,其中在根据本发明的驱动系统70中第二驱动马达50是电机50,该电机可以不仅作为电动机而且作为发电机运行。
[0127] 在根据本发明的驱动系统70的该实施例中,电机50为此与转子轴W4抗扭转地连接,在该转子轴上抗扭转地设置在构成为空套齿轮的传动元件Z13上,并且该转子轴与中间轴W3的构成为固定齿轮的传动元件Z14接合。
[0128] 中间轴W3具有第一传动元件Z9以及第二传动元件Z11,其分别构成为空套齿轮并且分别借助换挡装置在此情况下借助第四换挡装置SE4可以与中间轴W3抗扭转地连接,其中,在第四换挡装置SE4的第一换挡状态S6中,中间轴W3的第一传动元件Z9与中间轴W3抗扭转地连接,并且在第四换挡装置SE4的第二换挡状态S7中,中间轴W3的第二传动元件Z11与中间轴W3抗扭转地连接。
[0129] 在第四换挡装置SE4的中性状态中,中间轴W3的第一传动元件Z9和中间轴W3的第二传动元件Z11都不与中间轴转动连接。
[0130] 在根据本发明的转矩传递设备60的第一实施例中,中间轴W3的第一传动元件Z9在此与输出轴W2的第一传动元件Z2接合或与之梳接,而中间轴W3的第二传动元件Z11与输出轴W2的第一其他传动元件Z12梳接。
[0131] 图1a中的根据本发明的转矩传递设备60的所有传动元件Z1至Z6、Z9以及Z11至Z16在此构成为带斜齿部的正齿轮。第一换挡装置SE1以及第二换挡装置SE2分别构成为同步装置,并且第四换挡装置SE4是牙嵌离合器。
[0132] 自由轮在此情况下构成为可换挡的自由轮30,尤其构成为转速受控的自由轮,使得在需要时,内燃机10即第一驱动马达10,以转速受控的方式可以联接到输出轴W1和以转速受控的方式与驱动轴W1去耦联,由此仅仅借助构成为内燃机10的驱动马达10能够实现从静止起动。
[0133] 图1a中所示的根据本发明的驱动系统70在此可以以十个不同的挡位级运行,其在图1b中列出,其中,各个挡位级根据相应的换挡装置SE1、SE2和SE4的换挡状态形成。
[0134] 图1b中示出的列表在此在第一列中反映了根据换挡装置的换挡状态得到的挡位级,其中在第三列中分别示出了换挡装置的各个换挡状态。在此,“X”分别表示,相应的换挡状态是占用的。
[0135] 在第一列中,分别已知了各个运行模式或各个挡位级,其中用N表示空转状态而用VKM表示机械挡位级,即如下挡位级,在所述挡位级中至少由第一驱动马达10产生的驱动功率被传递给输出轴,只要驱动轴W1与第一驱动马达10转动连接,并且并未借助自由轮30与第一驱动轴分离。
[0136] 用EM表示如下挡位级,在所述挡位级中仅由第二驱动马达50产生的驱动功率被传递给输出轴,也就是说在所述挡位级中可以纯电动驱动。
[0137] 用L表示的挡位级是运行模式,在所述运行模式中在输出轴W2去耦联时分别将由第一驱动马达10产生的驱动功率传递给第二驱动马达50,使得在第二驱动马达50或电机50作为发电机运行时,在该挡位级中可以在停车状态中对连接到第二驱动马达上的电池充电。
[0138] 列表的第二列附加地还说明了,其是否是相应的运行模式或相应的挡位级在此是否是所谓的“正常”挡位或是否是所谓迂回挡位,在所述挡位中,驱动功率首先在其经由输出轴导出时由第一轴的轴线经由第二轴的轴线和又向回经由第一轴的轴线引导,使得相关的功率路径以迂回的形式伸展。
[0139] 如参照图1b可容易看到的那样,在此总共十个运行模式中的四个运行模式VKM1到VKM4分摊到机械挡位级,在三个运行模式EM1至EM3中纯电动驱动是可能的并且在两个挡位级L1、L2中在停车状态中充电。
[0140] 相应的功率路径,经由该功率路径在不同的挡位级中将相应由第一驱动马达10和/或由第二驱动马达50产生的驱动功率传递给相应的目标部件,要么输出轴W2或可驱动的轴线或电机50,在此根据第一换挡装置SE2、第二换挡装置SE2以及第四换挡装置SE4的各个换挡状态S1或S2、S3或S4和/或S6或S7来设定,其中在下文中在根据本发明的驱动系统70的图1a所示的第一实施例中,针对相应的运行模式根据各个换挡装置的换挡状态形成的功率路径至少部分示例性地予以描述。
[0141] 在运行模式VKM1或第一机械挡位VKM1中(其在第一换挡装置SE1处于第一换挡状态S1中时和在第二换挡装置SE2同时处于第二换挡状态S4时形成),在经由自由轮30耦联的内燃机10中,驱动功率由内燃机10或由第一驱动马达10经由驱动轴W1传递到驱动轴W1的在此情况下与驱动轴W1抗扭转地转动连接的第一传动元件Z1上,从那里继续沿着第一传动元件平面E1传递到输出轴W2的与驱动轴W1的第一传动元件Z1梳接的第二传动元件Z2,所述传动元件与输出轴W2的第三传动元件Z4转动连接并且在此情况下相对于输出轴W2可转动连接。从那里,驱动功率沿着第二传动元件平面E2引导至驱动轴W1的第二传动元件Z3,继续引导至驱动轴W1的第三传动元件Z5,并且从那里沿着第三传动元件平面E3引导至第三传动元件Z6,第三传动元件借助换挡装置SE2与输出轴W2抗扭转地连接,使得驱动功率经由输出轴W2的第三传动元件Z6输出给输出轴W2。
[0142] 从那里,可以将驱动功率经由与输出轴W2抗扭转地连接的第二其他传动元件Z15、差动轴W5的传动元件Z16和差动传动装置40导出到可驱动的轴线。
[0143] 由于驱动功率在此情况下从这里未详细示出的驱动轴轴线引导至同样未详细示出的输出轴轴线并且在该功率被传递给输出轴W2之前从那里首先又经由驱动轴轴线向回引导,该挡位级是迂回挡位(参见图1b中的第二列)。
[0144] 在前面所描述的运行模式VKM1中,基本上可以借助第二驱动马达50附加地将驱动功率施加到输出轴W2上,尤其是附加的转矩,其中,附加施加由第二驱动马达50产生的驱动功率在下文中尤其在本发明意义下称作“推进”。
[0145] 如果借助第二驱动马达50产生驱动功率并且第四换挡装置SE4处于第一换挡状态S6中,则由电机50产生的驱动功率经由转子轴W4、传动元件Z13、传动元件Z14、中间轴W3、输出轴W2的第一传动元件Z2、输出轴W2的第二传动元件Z4、驱动轴W1的第二传动元件Z3、驱动轴W1的第三传动元件Z5和输出轴W2的第三传动元件Z6传递给输出轴W2。
[0146] 而如果第四换挡装置SE4处于第二换挡状态S7,则电机50的驱动功率经由转子轴W4、传动元件Z13和Z14、中间轴W3、中间轴W3的第二传动元件Z11和输出轴W2的第一其他传动元件Z12传递给输出轴W2。
[0147] 在图1b的列表中选取的视图“(X)”在此要表示:第四换挡装置SE4在此运行模式VKM1中可选地可以占据第一换挡状态S6、第二换挡状态S7或中性状态,其中在第四换挡装置SE4的中性状态中,由第一驱动马达10产生的驱动功率并不与由第二驱动马达50产生的驱动功率叠加。第一换挡状态S6和第二换挡状态S7还可以不同时占据。
[0148] 在“推进”中还要注意的是,在图1a示出的根据本发明的驱动系统70中第二驱动马达50基本上控制为使得由电机50输出的驱动功率以相对于由第一驱动马达10施加到输出轴W2的输出功率转速同步的方式传递给输出轴W2。
[0149] 如果与第一运行模式VKM1不同的第二换挡装置SE2处于第一换挡状态SE3,则得到运行模式VKM2。在该运行模式中,由第一驱动马达10产生的驱动功率从输出轴W1开始经由第一传动元件平面E1尤其经由驱动轴W1的在此情况下与驱动轴W1转动连接的第一传动元件Z1和输出轴的在此情况下与输出轴W1转动连接的第一传动元件Z2传递给输出轴W2。
[0150] 如参照第一运行模式VKM1所阐述的那样,在该运行模式中推进也是可能的,其方式是:第四换挡装置SE4要么占据第一换挡状态S6要么占据第二换挡状态S7,其中由第二驱动马达50产生的驱动功率的功率流与前面所描述的运行模式VKM1相同。
[0151] 在第一换挡装置SE1处于第二换挡状态S2中和第二换挡装置SE2同样处于第二换挡状态S4中的第三运行模式VKM3中,将第一驱动马达10的驱动功率从驱动轴W1开始经由驱动轴W1的第二传动元件Z3传递到驱动轴W1的第三传动元件Z5并且从那里继续经由输出轴W2的第三换挡元件Z6传递到输出轴W2。同样,推进如在这两个前面所描述的运行模式VKM1和VKM2中那样也是可能的。
[0152] 如果第一换挡装置SE1处于第二换挡状态S2中而第二换挡装置SE2处于第一换挡状态S3中,形成运行模式VKM4,在该运行模式中由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1开始经由驱动轴的第二传动元件Z3以及输出轴Z4的第二传动元件Z4传递到输出轴W2。在该运行模式中,相应的推进也借助第二驱动马达50经由中间轴W3要么经由中间轴W3的第一传动元件Z9和输出轴W2的第一传动元件Z2以及输出轴W2的第二传动元件Z4要么经由中间轴W3的第二传动元件Z11直接传递到驱动轴W2(经由输出轴的第一其他传动元件Z12)来实现。
[0153] 如果第一换挡装置SE1如在运行模式EM1、EM2和EM3中那样处于中性状态中,则驱动轴W1去耦联并且借助第二驱动马达50可以纯驱动。由此尤其在第二驱动马达如这里构成为电机50时,纯电动行驶是可能的。
[0154] 如果第二换挡装置SE2在此处于第二换挡状态S4中和第四换挡装置SE4处于第一换挡状态S6中,而第一换挡装置SE1处于中性状态中,则形成挡位级EM1。在该挡位级中,由第二驱动马达50产生的驱动功率经由转子轴W4、中间轴W3的传动元件Z14以及传动元件Z13、进一步经由输出轴W2的第一传动元件Z2、输出轴W2的第二传动元件Z4、驱动轴的第二传动元件Z3、驱动轴W1的第三传动元件Z5和经由输出轴W2的第三传动元件Z6传递到输出轴W2,其中在此情况下该输出轴是迂回挡位。
[0155] 而如果第一换挡装置SE1和第二换挡装置SE2分别处于中性状态中,而第四换挡装置SE4处于第二换挡状态S7中,驱动功率从第二驱动马达50经由转子轴W4,中间轴W3的传动元件Z14、传动元件Z13经由中间轴W3传递到中间轴W3的第二传动元件Z11并且继续经由其传导到输出轴W2的第一其他传动元件Z12至输出轴W2。因为该挡位并不经由这三个传动元件平面E1、E2、E3的传动元件Z1-Z6中的一个传动元件引导至输出轴W2,所以该挡位或运行模式EM2具有如下优点:其可以用作所谓“满扭矩”。在此,为了在两个机械挡位级之间的换挡过程期间避免动力中断,可以借助该挡位EM2将满足“转矩间隙”的相应的“满扭矩”驱动功率施加到输出轴W2上,而第一换挡装置SE1和/或第二换挡装置SE2改变其换挡状态。
[0156] 在运行模式EM3中(其在第二换挡装置SE2处于第一换挡状态S3中并且第四换挡装置SE4处于第一换挡状态S6中,而第一换挡装置SE1处于中性状态中时形成),由第二驱动马达50产生的驱动功率经由转子轴W4、中间轴W3的其他传动元件Z14以及传动装置Z13,经由中间轴W3、中间轴3的第一传动元件Z9和输出轴W2的第二传动元件Z2传递到输出轴W2。
[0157] 在这两个另外的运行模式或挡位级L1和L2中,第二换挡装置SE2分别处于中性状态中,使得在图1a所示的根据本发明的具有第一实施例的根据本发明的根据第一替选方案的转矩传递设备的驱动系统70的实施例中输出轴W2与驱动马达10去耦联。
[0158] 然而,第一驱动马达10经由中间轴W3和转子轴W4与第二驱动马达50转动连接,使得驱动功率可以从驱动马达10传递到转子轴W4并且由此传递至第二驱动马达50。
[0159] 如果第二驱动马达如在根据本发明的驱动系统70中那样构成为电机50,其也可以作为发电机运行,因此可以对与发电机50连接的电池充电,尤其在车辆静止时(由于驱动轴W2去耦联)即在静止状态中。
[0160] 第一驱动马达10的驱动功率在此可以利用两个不同的变速比或经由两个不同的挡位级L1和L2传递给转子轴W4,其中对于第一挡位级L1,第一换挡装置SE1占据第一换挡状态S1而第四换挡装置SE4占据第一换挡状态S6,其中对于第二换挡级L2或用于充电的第二运行模式L2,第一换挡装置SE1占据第二换挡状态S2。
[0161] 在运行模式L1中,由第一驱动马达10产生的驱动功率经由驱动轴W1传递到驱动轴W1的第一传动元件Z1,继续经由输出轴W2的第一传动元件Z2和从那里直接传递到中间轴W3的第一传动元件Z9,并且从那里继续经由传动元件Z13和14构成的传动级传递到转子轴W4至第二驱动马达50。
[0162] 在第二“停车中充电”运行L2中,第一驱动马达10的驱动功率经由驱动轴W1传递到驱动轴W1的第二传动元件Z3并且从那里经由输出轴W2的第二传动元件Z4、输出轴W2的第一传动元件Z2、继续传递到中间轴W3的第一传动元件Z9,并且从那里同样经由中间轴W3和具有传动元件Z14和Z13的传动级传递到转子轴W4至第二驱动马达50。
[0163] 如果第一换挡装置SE1、第二换挡装置SE2和第四换挡装置SE4分别处于中性状态中,则驱动系统70处于空转中即其没有驱动功率传递给驱动轴W2。
[0164] 图2a示出了根据本发明的驱动系统70的第二实施例的传动图,该驱动系统具有第二实施例的根据本发明的按照第一替选方案的转矩传递设备60,其中在该实施例中,转矩传递设备60补充于参照图1a所描述的根据本发明的转矩传递设备60具有第四传动元件平面E4。第四传动元件平面通过配设给驱动轴W1的第四传动元件Z7和通过配设给输出轴W2的并且与驱动轴W1的第四传动元件Z7梳接和与输出轴W2的第三传动元件Z6转动连接的第四传动元件Z8限定。
[0165] 此外,设置第三换挡装置SE3,借助第三换挡装置,在第三换挡装置SE3的第一换挡状态S5中,第二驱动马达50可以与驱动轴W1抗扭转地连接,其中在第三换挡装置SE3的中性状态中,在驱动轴W1的第四传动元件Z7与驱动轴W1之间的转动连接脱开。
[0166] 通过这三个前述的附加的部件,图2a中所示的根据本发明的转矩传递设备60具有三个其他挡位级,参见图2b,尤其是两个其他机械挡位级VKM3和VKM6,借助所述机械挡位级可以将由第一驱动马达10产生的驱动功率传递到输出轴W2,和用于“静止中充电”的另一挡位级L3,借助其在输出轴W2去耦联时可以将由第一驱动马达10产生的驱动功率传递给第二驱动马达50。
[0167] 在对照图1a和1b的第一附加挡位级VKM3中(在如下情况下存在第一附加挡位级:第三换挡装置SE3处于第一换挡状态S5中而第二换挡装置SE2处于第二换挡状态S4中,其中第一换挡装置SE1处于中性状态中),由第一驱动马达10产生的驱动功率经由驱动轴W1、驱动轴的第四传动元件Z7(所述第四传动元件借助第三换挡装置SE3与驱动轴W1抗扭转地连接)沿着第四传动元件平面E4经由输出轴W2的第四传动元件Z8传递给输出轴W2。
[0168] 在第二附加运行模式VKM6中(该第二附加运行模式在如下情况下形成:第三换挡装置SE3处于第一换挡状态S5中而第二换挡装置SE2处于第一换挡状态S3中,其中第一换挡装置SE1处于中性状态中),由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1同样经由第四传动元件平面E4的第四传动元件Z7和Z8传递,但随后并不直接传递给输出轴W2,而是经由第三传动元件平面E3的第三传动元件Z6和Z5以及第二传动元件平面E2的第二传动元件Z3和Z4传递给输出轴W2。该挡位VKM6因此是迂回挡位。
[0169] 第三附加运行模式或者通过附加第四传动元件平面E4和第三换挡装置SE3能够实现的,和能够实现在停车状态中以第三变速比对连接到电机50上的电池充电的第三附加挡位级L3在如下情况下形成:第三换挡装置SE3处于第一换挡状态S5中而第四换挡装置SE4处于第一换挡状态S6中,其中第一换挡装置处于中性状态中。在此情况下,借助第一驱动模式10产生的驱动功率可以从驱动轴W1经由第四传动元件平面E4的传动元件Z7和Z8、经由第三传动元件平面E3的传动元件Z5和Z6以及经由第二传动元件平面E2的传动元件Z3和Z4和经由第一传动元件平面E1的输出轴W2的传动元件Z2传递到中间轴W3的第一传动元件Z9并且从那里经由中间轴W3以及传动元件Z13和Z14传递到转子轴W4。
[0170] 此外,在结合图1a和1b所描述的各个部件彼此间的作用连接以及所描述的作用方式、优点和实施例尤其适用于其他传动元件、换挡装置和换挡状态。
[0171] 图3a示出了根据本发明的驱动系统70的第三实施例的传动图,该驱动系统具有根据本发明的按照第一替选方案的第三实施例的转矩传递设备60,其中该转矩传递设备60与图2a中所示的转矩传递设备60不同在于,中间轴W3的第一传动元件Z9和中间轴W3的第二传动元件Z11并不借助共同的第四换挡装置SE4分别替选地与中间轴W3可转动连接,而是中间轴的第一传动元件Z9以及中间轴W3的第二传动元件Z11分别配设有自己的独立的第四或第五换挡装置SE4或SE5,以便将相应的传动元件Z9或Z11与中间轴W3抗扭转地连接。
[0172] 第四换挡装置SE4在此配设给中间轴W3的第一传动元件Z9,其中在第四换挡装置SE4的第一换挡状态S6中,中间轴W3的第一传动元件Z9与中间轴W3抗扭转地连接而在第四换挡装置SE4的中性状态中该转动连接脱开。
[0173] 第五换挡装置SE5配设给中间轴W3的第二传动元件Z11,其中在第五换挡装置SE5的第一换挡状态S7中,中间轴W3的第二传动元件Z11与中间轴W3抗扭转地连接而在第五换挡装置SE5的中性状态中该转动连接脱开。
[0174] 另一构造上的不同是,现在输出轴W2的第一传动元件Z12设置在输出轴W2的第二传动元件Z15与第一传动元件平面E1之间,而不是如在图2a中那样,输出轴W2的第二传动元件设置在输出轴W2的第一传动元件Z12与第一传动元件平面E1之间。
[0175] 通过第五附加换挡装置SE5相较于图2a和图2b所描述的根据本发明的驱动系统70或者相关的根据本发明的转矩传递设备60得到了三个另外的挡位级VKM2、VKM4和VKM6,参见图3b。
[0176] 其余挡位级或运行模式与图2a和图2b中的挡位级相同,从而在此方面对其进行参照并且在下文中仅详细阐述附加的通过第五换挡装置SE5得到的挡位级VKM2、VKM4和VKM6。
[0177] 在第一附加运行模式VKM2中,该第一附加运行模式在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于第一换挡状态S1中,第四换挡装置SE4处于第一换挡状态S6中,第五换挡装置SE5同样处于第一换挡状态S7中和第二换挡装置SE2和第三换挡装置SE3分别处于中性状态中。在此情况下,由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1经由第一传动元件平面E1的传动元件Z1和Z2传递到中间轴W3的第一传动元件Z9、经由中间轴W3进一步传递到中间轴W3的第二传动元件Z11和从那里经由第一另外的传动元件Z12传递到输出轴W2,其中在此涉及迂回挡位,尤其是经由中间轴W3引导的迂回挡位。
[0178] 在第二附加运行模式VKM4中(该第二附加运行模式在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于第二换挡状态S2中以及第四换挡装置SE4和第五换挡装置SE5分别处于第一换挡状态S6或S7中以及第二换挡装置SE2和第三换挡装置SE3分别处于中性状态中),由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1开始经由第二传动元件平面E2的传动元件Z3和Z4并且从那里经由输出轴W2的第一传动元件Z2传递至中间轴W3的第一传动元件Z9,经由中间轴W3和经由中间轴W3的第二传动元件Z11传递到输出轴W2的另外的第一传动元件Z12,并且从那里传递到输出轴W2,其中在此情况下,同样涉及经由中间轴W3引导的迂回挡位。
[0179] 第三附加挡位级VKM6在如下情况下形成:第三换挡装置SE3处于第一挡位状态S5中,第四挡位装置SE4和第五挡位装置SE5分别处于第一挡位状态S6或S7中,以及第二换挡装置SE2和第三换挡装置SE3分别处于中性状态中,其中在此情况下,由第一驱动马达产生的驱动功率10从驱动轴W1经由第四传动元件平面E4的传动元件Z7和Z8,从那里进一步经由第三传动元件平面E3的传动元件Z6和Z5和从那里经由第二传动元件平面E2的传动元件Z3和Z4传递到第一传动元件平面E1的第一传动元件Z2并且从那里进一步经由中间轴W3的第一传动元件Z9、经由中间轴W3、进一步经由中间轴W3的第二传动元件Z11传递到输出轴W2的另外的第一传动元件Z12并且从那里传递至输出轴W2,其中同样涉及经由中间轴W3引导的迂回挡位。
[0180] 也就是说,所有三个附加的可能挡位VKM2、VKM4和VKM6是迂回挡位,其中所述附加的可能挡位通过添加配设给中间轴W3的第五换挡装置SE5来得到,所述迂回挡位尤其经由中间轴W3引导。也就是说,在这三个挡位级中分别将中间轴W3并入功率路径中,用于将由第一驱动马达10产生的驱动功率传递到输出轴W2。这又表示:在图3a所示的根据本发明的驱动系统70中在这三个挡位级VKM2、VKM4和VKM6中,与中间轴W3抗扭转地连接的第二驱动马达50不再去耦联,而是被牵引。
[0181] 这不必然一定是缺点。尤其是当第二驱动马达50是也可作为发电机运行的电机时,这些挡位可以用于对与电机50电连接的电池充电。
[0182] 在这三个运行模式VKM2、VKM4和VKM6中也可以分别借助电机50进行推进,但其中与根据本发明的驱动系统70的上文所描述的实施例不同,借助第二驱动马达50产生的驱动功率与由第一驱动马达10产生的驱动功率叠加并不在输出轴W2上进行,而是在中间轴W3上进行。这意味着,在推进时,由第二驱动马达50传递到中间轴W3上的驱动功率的转速与由第一驱动马达10传递到中间轴W3上的驱动功率的转速同步并且并不与传递到输出轴W2上的驱动功率同步。
[0183] 在图3a所示的根据本发明的带有根据本发明的转矩传递设备60的驱动系统70的第三实施例中,这三个附加的迂回挡位或运行模式VKM2、VKM4和VKM6分别构成为前进挡位,因为第二传动元件Z11直接与输出轴W2的另外的第一传动元件Z12接合。如果这里插入附加的优选支承在倒转轴上的倒转传动元件,则这三个通过中间轴W3引导的迂回挡位VKM2、VKM4和VKM6分别变成倒退挡位或倒车挡位并且相较于前面参照图1a至3b所描述的驱动系统70因此也能够实现借助第一驱动马达10的向后行驶并且不仅实现通过第二驱动马达50在相反的转动方向上运行实现纯电动的向后行驶。
[0184] 当然,当第一驱动马达是内燃机10时,为了借助第一驱动马达10进行起动,分别需要可换挡的和尤其是转速受控的自由轮,其能够实现第一驱动马达10与驱动轴W1同步,或代替自由轮30需要分离离合器。此外,为此转矩传递设备60的所有换挡装置SE1至SE5要分别构成为同步装置而不是构成为牙嵌离合器。
[0185] 借助第一驱动马达10进行的向后行驶尤其是在电池的充电状态并不足够的情况下会是必需的,尤其是在不在可以电驱动时和/或在可能首先需要在停车状态中对电池充电的等待时间是不期望的。
[0186] 由于在图3a中所示的转矩传递设备60在其使用可能性方面的灵活性或带有这种转矩传递设备60的根据本发明的驱动系统70,在图3a中所示的根据本发明的转矩传递设备60或者相关的驱动系统70是根据本发明的转矩传递设备60的特别有利的设计方案或特别有利的根据本发明的驱动系统。
[0187] 根据本发明的驱动系统或者根据本发明的转矩传递设备的另一尽管优点少但还极为有利的设计方案也是根据本发明的转矩传递设备,其仅具有三个传动元件平面E1、E2和E3,即在其中并不像在图3a所示的根据本发明的转矩传递设备60中那样存在第四传动元件平面E4并且相应地也不存在第三换挡装置SE3。图3c示出了这种驱动系统的可能的运行模式和换挡装置SE1、SE2、SE4和SE5的相关的换挡状态。
[0188] 因此即使在仅仅三个传动元件平面E1、E2、E3的情况下,六个运行模式VKM1至VKM6也是可能的,在所述运行模式中,由第一驱动马达10产生的驱动功率可以从驱动轴W1传递到输出轴W2,三个运行模式EM1至EM3,在所述运行模式中纯电动行驶是可能的,并且两个运行模式L1和L2,其能够实现在停车状态中进行充电。
[0189] 在取消第四传动元件平面E4和第三换挡装置SE3的情况下,在此相较于图3a所示的根据本发明的驱动系统70或者根据本发明的转矩传递设备60取消总共四个挡位或运行模式,更确切地说挡位级VKM5、VKM6、VKM10以及L3,参照图3b尤其是所有挡位级,在所述挡位级中功率在图3a所示的驱动系统70中分别经由第四传动元件平面E4引导。
[0190] 然而此外,如参照图3c可见地示出的那样,有两个经由中间轴W3引导的迂回挡位可用,即两个挡位级VKM2和VKM4。因此,也可以利用根据本发明的具有仅仅三个传动元件平面E1至E3的转矩传递设备以简单的方式和方法提供转矩传递设备,借助转矩传递设备通过在中间轴W3的第二传动元件Z9与输出轴W2的另外的第一传动元件Z12之间添加附加的传动元件可以借助第一驱动马达10进行向后行驶,而在电动行驶时、在充电时或在正常行驶运行期间并无其他显著损失。尤其是,始终还保留四个前进挡位可用,在所述前进挡位中借助第一驱动马达10的驱动是可能的,只要第一驱动马达10的联接同样相应地经由可换挡的尤其是转速受调节的自由轮和/或分离离合器进行并且相应地换挡装置SE1、SE2、SE4和SE5构成为同步装置。
[0191] 此外,在结合图1a和2b所描述的各个部件彼此间的作用连接以及所描述的作用方式、优点和实施例尤其适用于其他传动元件、换挡装置和换挡状态。
[0192] 应理解的是,第二驱动马达50在此分别根据所期望的行驶方向以相应的转动方向来运行或转动方向和转速与由第一驱动马达10传递到输出轴W2或中间轴W3的驱动功率同步。
[0193] 图4a示出了根据本发明的带有第四实施例的根据本发明的按照第一替换方案的转矩传递设备60的驱动系统70的第四实施例的传动图,其中利用图4a所示的转矩传递设备60从原理上看可以实现与在参照图2a或2b所阐述的根据本发明的转矩传递设备60的实施例相同的运行模式。
[0194] 然而,图4a中所示的根据本发明的转矩传递设备60的第四实施例与图2a所示的实施例不同在于,在图4a所示的实施例中,中间轴W3的第一传动元件Z9并不与输出轴W2的第一传动元件Z2梳接,而是与驱动轴W1的第二传动元件Z3梳接,并且在中间轴W3的第二传动元件Z11与输出轴W2的另外的第一传动元件Z12之间设置倒转轴W6,其在其间具有倒转传动元件Z11X,用于将中间轴W3的第二传动元件Z11与输出轴W2转动方向同步,由此在挡位级或运行模式的数量和分布相同时(参见图2b与图4b)形成在各个挡位级中的相应的不同的功率路径。
[0195] 在挡位级VKM1中(该挡位级在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于第一换挡状态S1中和第二换挡装置SE2处于第二换挡状态S4中,其中第三换挡装置SE3处于中性状态中),由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1经由第一传动元件平面E1的传动元件Z1和Z2、经由第二传动元件平面E2的传动元件Z4和Z3以及经由第三传动元件平面E3的第三传动元件Z5和Z6传递给输出轴W2,其中该挡位级涉及迂回挡位。
[0196] 第二运行模式或第二挡位级VKM2在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于第二换挡状态S2中和第二换挡装置SE2处于第二换挡状态S4中,其中第三换挡装置处于中性状态中。在该情况下,由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1经由第三传动元件平面E3的传动元件Z5和Z6传递到输出轴W2。
[0197] 在第三挡位级中或在第三运行模式VKM3中(其在如下情况下形成:第三换挡装置SE3处于第一换挡状态S5中和第二换挡装置SE2处于第二换挡状态S4中,其中第一换挡装置SE1处于中性状态中),由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1经由第四传动元件平面E4的传动元件Z7和Z8传递到输出轴W2。
[0198] 在第四挡位级VKM4中(其在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于第一换挡状态S1中和第二换挡装置SE2处于第一换挡状态S3中,其中第三换挡装置SE3处于中性状态中),由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1经由第一传动元件平面E1的传动元件Z1和Z2传递到输出轴W2。
[0199] 在第五运行模式VKM5中(其在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于第二换挡状态S2中和第二换挡装置SE2处于第一换挡状态S1中,其中第三换挡装置SE3处于中性状态中),由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1经由第二传动元件平面E2的传动元件Z3和Z4传递到输出轴W2。
[0200] 在第六或最后的机械运行模式VKM6中,由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1经由第四传动元件平面E4的传动元件Z7和Z8、进一步经由第三传动元件平面E3的传动元件Z6和Z5、进一步经由第二传动元件平面E2的传动元件Z3和Z4传递到输出轴W2,其中为此第三换挡装置SE3处于第一换挡状态S5中,第二换挡装置SE2处于第一换挡状态S3中和第一换挡装置SE1处于中性状态中。该挡位同样是迂回挡位。
[0201] 在所有前面所描述的VKM运行模式中,同样分别附加地可以推进,其中对此替选地中间轴的第一传动元件Z9或第二传动元件Z11分别与中间轴W3抗扭转地连接,尤其是借助第四换挡装置SE4连接,其中在第四换挡装置SE4的第一换挡状态S6中,中间轴W3的第一传动元件抗与中间轴W3扭转地连接而在第二换挡状态S7中第二传动元件Z11与中间轴W3连接。
[0202] 利用图4a所示的根据本发明的带有根据本发明的转矩传递设备60的驱动系统70的第四实施例,同样如利用在图2a中所示的根据本发明的驱动系统70的第二实施例一样可以以三个档位纯电动行驶。
[0203] 在第一纯电动运行模式EM1中(其在如下情况下形成:第二换挡装置SE2处于第二换挡状态S4中和第四换挡装置SE4处于第一换挡状态S6中,其中第一换挡装置SE1和第三换挡装置SE3处于中性状态中),由第二驱动马达50尤其是电机50产生的驱动功率在此经由转子轴W4、传动元件Z13和Z14传递到中间轴W3并且从那里进一步经由中间轴W3的第一传动元件Z9传递到第二传动元件平面E2的驱动轴W1的第二传动元件Z3并且从那里进一步经由第三传动元件平面E3的传动元件Z5和Z6传递到输出轴W2。
[0204] 在第二纯电动运行模式EM2中(其在如下情况下形成:第四换挡装置SE4处于第二换挡状态S7中和其余的换挡装置SE1、SE2和SE3处于中性状态中),由第二驱动马达50产生的驱动功率经由转子轴W4、传动元件Z13和Z14传递至中间轴W3并且从那里进一步经由中间轴W3和中间轴W3的第二传动元件Z11以及倒转传动元件Z11X和输出轴W2的另外的第一传动元件Z12传递到输出轴。该运行模式或挡位级EM2如前面详细结合图1a所示的根据本发明的驱动系统70的第一实施例所阐述的那样是“满扭矩”挡位,其能够实现在两个机械挡位之间负荷无中断地换挡。
[0205] 在第三纯电动运行模式EM3中(其在如下情况下形成:第二换挡装置SE2处于第一换挡状态S3中和第四换挡装置SE4处于第一换挡状态S6中和第一换挡装置SE1和第三换挡装置SE3处于中性状态中),由第二驱动马达50产生的驱动功率经由转子轴W4、传动元件Z13和Z14、经由中间轴W3以及经由中间轴W3的第一传动元件Z9传递到驱动轴W1的第二传动元件Z3并且从那里进一步经由输出轴W2的第二传动元件Z4传递到输出轴W2。
[0206] 与在图2a中所示的根据本发明的驱动系统70的第二实施例一样,在图4a所示的根据本发明的驱动系统70的第四实施例中也可以利用三个不同的变速比在停车状态中进行充电。
[0207] 在第一相关充电挡位级L1中(该挡位级在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于第一换挡状态S1中和第四换挡装置SE4处于第一换挡状态S6中,其中第二换挡装置SE2和第三换挡装置SE3处于中性状态中),由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1经由第一传动元件平面E1的传动元件Z1和Z2、进一步经由第二传动元件平面E2的传动元件Z4和Z3、经由中间轴W3的第一传动元件Z9、经由中间轴W3和传动元件Z14和Z13传递给转子轴W4,其中此情况下涉及迂回挡位。
[0208] 在运行模式L2中,在输出轴W2去耦联时,由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1经由驱动轴W1的第二传动元件Z3,进一步经由中间轴W3的第一传动元件Z9和进一步经由传动元件Z14和Z13传递给转子轴W4并且从那里传递给第二驱动马达50,其中在如下情况下形成该挡位级,第一换挡装置SE1处于第二换挡状态S2中和第四换挡装置SE4处于第一换挡状态S6中,其中第二换挡装置SE2和第三换挡装置SE3处于中性状态中。
[0209] 在第三运行模式L3中(该第三运行模式同样能够实现在输出轴W2去耦联时在停车状态中进行充电并且在如下情况下形成:第三换挡装置SE3处于第一换挡状态S5中和第四换挡装置SE4处于第一换挡状态S6中,其中第一换挡装置SE1和第二换挡装置SE2处于中性状态中),由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1经由第四传动元件平面E3的传动元件Z7和Z8、进一步经由第三传动元件平面E3的传动元件Z6和Z5、进一步经由第二传动元件平面E2的第二传动元件Z3以及中间轴W3的第一传动元件Z9、经由中间轴W3、以及经由传动元件Z14和Z13传递给转子轴W4并且从那里传递给第二驱动马达50或发电机50,其中此情况下涉及迂回挡位。
[0210] 如果第一换挡装置SE1、第二换挡装置SE2和第四换挡装置SE4分别处于中性状态中,则驱动系统70处于空转中,即其没有驱动功率传递给输出轴W2。
[0211] 根据本发明的转矩传递设备60或根据本发明的驱动系统70的设计方案尤其是在如下情况下是有利的:在输出轴W2旁侧向并没有足够的结构空间用于与第二驱动马达50连接的中间轴W3,但该第二驱动马达在驱动轴W1侧边。
[0212] 另一有利的根据本发明的驱动系统通过取消第四传动元件平面E4以及第三换挡装置SE3得到,其中在此情况下尽管取消了图4b中的挡位级VKM3、VKM6和L3,但始终还获得了可特别灵活使用的转矩传递设备或可特别灵活使用的驱动系统。
[0213] 图5a示出了根据本发明的驱动系统70的第五实施例的传动图,该驱动系统具有第五实施例的根据本发明的转矩传递设备60,其中在图5a中示出的转矩传递设备60与图4a中所示的根据本发明的转矩传递设备不同在于,在图5a中的第五实施例中,中间轴W3的第一传动元件Z9以及中间轴W3的第二传动元件Z11分别配设有自己的独立的第四换挡装置SE4或第五换挡装置SE5,借助其将中间轴W3的相应的传动元件Z9或Z11与中间轴W3抗扭转地连接或与中间轴W3的转动连接可以脱开。
[0214] 如前面参照第三实施例所阐述的那样,参见图3a和图3b,这里附加的第五换挡装置SE5的引入得到附加的换挡级,参见图5b,其中相对于在图4a中所示的第四实施例,通过第五换挡装置SE5附加地实现三个经由中间轴W3引导的迂回挡位VKM2、VKM4和VKM6。
[0215] 在该挡位级中,在该实施例的情况下由于中间轴W3与第二驱动马达50抗扭转的连接,该第二驱动马达同样被牵引,只要其并不用于推进,其中第二驱动马达50在此情况下优选作为发电机运行并且用于对所连接的电池充电。如果并不希望如此,则优选可换挡的分离离合器设置在中间轴W3与第二驱动马达50之间的功率路径中。
[0216] 在第一附加运行模式VKM2中(该第一附加运行模式在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于第一换挡状态S1中以及不仅第四换挡装置SE4而且第五换挡装置SE7分别处于第一换挡状态S6或S7中,其中第二换挡装置SE2和第三换挡装置SE3处于中性状态中),由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1经由第一传动元件平面E1的传动元件Z1和Z2、进一步经由第二传动元件平面E2的传动元件Z4和Z3、经由中间轴W3的第一传动元件Z9,经由中间轴W3以及进一步经由中间轴W4的第二传动元件Z11、倒转传动元件Z11X以及另外的第一传动元件Z12传递到输出轴W2,其中在此情况下涉及经由中间轴引导的迂回挡位。
[0217] 第二附加经由中间轴W3引导的迂回挡位通过运行模式VKM4表示,该运行模式在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于第二换挡状态S2中和第四换挡装置SE4和第五换挡装置SE5分别处于第一换挡状态S6或S7中,其中第二换挡装置SE2和第三换挡装置SE3处于中性状态中。在此情况下,由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1经由第二传动元件平面E2的第二传动元件Z3和进一步经由中间轴W3的第一传动元件Z9以及经由中间轴W3和中间轴W3的第二传动元件Z11、进一步经由倒转传动元件Z11X和输出轴W2的另外的第一传动元件Z12传递到输出轴W2。
[0218] 第三附加经由中间轴W3引导的迂回挡位通过运行模式VKM6表示,该运行模式在如下情况下形成:第三换挡装置SE3处于第一换挡状态S5中和同样第四换挡装置SE4和第五换挡装置SE5分别处于第一换挡状态S6或S7中,其中第一换挡装置SE1和第二换挡装置SE2处于中性状态中。在此情况下,由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1经由第四传动元件平面E4的传动元件Z7和Z8、进一步经由第三传动元件平面E3的传动元件Z6和Z5和从那里进一步经由第二传动元件平面E2的第二传动元件Z3传递到中间轴W3的第一传动元件Z9,并且从那里经由中间轴W3和中间轴W3的第二传动元件Z11、倒转轴W6以及经由倒转传动元件Z11X进一步传递给输出轴W2的另外的第一传动元件Z12并且从那里传递到输出轴W2。
[0219] 由于在中间轴W3的第二传动元件Z11与输出轴W2的另外的第一传动元件Z12之间设置有倒转传动元件Z11X或倒转轴W6,所以三个前述的附加的经由中间轴W3引导的迂回挡位VKM2、VKM4和VKM6同样分别构成为前进挡位。
[0220] 此外,在结合图4a至4b所描述的各个部件彼此间的作用连接以及所描述的作用方式、优点和实施例尤其适用于其他传动元件、换挡装置和换挡状态。
[0221] 为了获得另一特别有利的、根据本发明的转矩传递设备,其中,中间轴W3设置在驱动轴W1侧面,但也可以借助第一驱动马达10实现向后行驶,仅去除具有倒转传动元件Z11X的倒转轴W6并且中间轴W3的第二传动元件Z11直接与输出轴W2的另外的第一传动元件接合或替选地添加另一倒转轴,其具有另一倒转传动元件用于转动方向同步。
[0222] 如结合图3a中所示的根据本发明的驱动系统70或图3a中所示的根据本发明的转矩传递设备60的变型方案所描述的那样,为了仅利用第一驱动马达10进行起动,需要的是,设置可换挡的、尤其是转速受控的自由轮30,或设置分离离合器,用于使第一驱动马达10与驱动轴W1转速同步,其中优选所有换挡装置SE1至SE5构成为同步装置而不是构成为牙嵌离合器。
[0223] 仅利用第一驱动马达10的驱动功率能够实现向后行驶的转矩传递设备出于与结合图3a所示的根据本发明的转矩传递设备60的有利的变型方案所描述的理由相同的理由是有利的,即在电池的充电状态为低的情况下尤其是在低到使得不再能够纯电动行驶的充电状态的情况下。
[0224] 另一有利的根据本发明的驱动系统通过去除第四传动元件平面E4以及第三换挡装置SE3得到,其中在此情况下尽管取消了图5b中的挡位级VKM5、VKM6、VKM9和L3,但始终还获得了可特别灵活使用的转矩传递设备或可特别灵活使用的驱动系统,其在取消带有倒转传动元件Z11x的倒转轴W6时甚至经由两个机械倒车挡位。
[0225] 应理解的是,第二驱动马达50在此在这样的情况下也分别根据所期望的行驶方向以相应的转动方向来运行或转动方向和转速与由第一驱动马达10传递到输出轴W2或中间轴W3的驱动功率同步。
[0226] 图6a示出了根据本发明的驱动系统70的第六实施例的传动图,该驱动系统具有第六实施例的根据本发明的转矩传递设备60,其中该转矩传递设备60根据第二替选方案构成并且与参照图1a至5b所描述的转矩传递设备60不同在于,第一换挡装置SE1在此情况下配设给输出轴W2而并不是配设给驱动轴W1。此外,第二换挡装置SE2配设给驱动轴W1而并不配设给输出轴W2。
[0227] 此外,驱动轴W1的第一传动元件Z1与驱动轴W1的第二传动元件Z3抗扭转地连接,尤其是借助共同的在外部同心围绕驱动轴W1设置的空心轴连接,并且驱动轴W2的第二传动元件Z4与输出轴W2的第三传动元件Z6抗扭转地连接,尤其是借助共同的在外部同心围绕输出轴W2设置的空心轴连接。
[0228] 这即使在如下根据本发明的具有其他实施例的根据本发明的转矩传递设备60的驱动系统70中也情况如此,该转矩传递设备参照图7a至8b在本申请的进一步的过程中予以阐述。
[0229] 另一不同之处在于,在图6a所示的驱动系统70还将中间轴W3的第一传动元件Z9与输出轴W2的第三传动元件Z6转动连接而不与输出轴W2的第一传动元件Z2转动连接(参见图1a至图3c)或与驱动轴W1的第二传动元件Z3(参见图4a至5b)转动连接。
[0230] 在图6a中所示的根据本发明的转矩传递设备60在此与在图1a中所示的根据本发明的转矩传递设备60一样仅仅具有三个传动元件平面E1、E2和E3,其中,对于图6a中所示的根据本发明的转矩传递设备60形成相同数量和分布的挡位级,参见图6b,仅具有相应的不同的功率路径,其在下文中至少部分予以阐述。
[0231] 在第一挡位级VKM1中(该挡位级在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于第一换挡状态S1中和第二换挡装置SE2处于第二换挡状态S4中),由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1经由第三传动元件平面E3的第三传动元件Z5和Z6进一步传递至第二传动元件平面E2的传动元件Z4和Z3并且从那里进一步经由第一传动元件平面E1的传动元件Z1和Z2传递到输出轴W2,其中在此情况下涉及迂回挡位。
[0232] 在第二挡位级VKM2中,由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1开始经由第一传动元件平面E1的传动元件Z1和Z2直接传递至输出轴W2,其中为此第一换挡装置SE1必须处于第一换挡状态S1中而第二换挡装置SE2必须处于第一换挡状态S3中。
[0233] 在第三挡位级VKM3中(在第三挡位级中驱动功率可以从第一驱动马达10传递给输出轴W2),驱动功率从驱动轴W1开始经由第三传动元件平面E3的传动元件Z5和Z6传递到输出轴W2,其中为此第一换挡装置SE1必须占据第二换挡状态S2而第二换挡装置SE2必须同样占据第二换挡状态S4中。
[0234] 在第四运行模式VKM4中(其在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于第二换挡状态S2中和第二换挡装置SE2处于第一换挡状态S3中),由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1开始经由第二传动元件平面E2的传动元件Z3和Z4传递到输出轴W2。
[0235] 在根据本发明的转矩传递设备60的第六实施例或根据本发明的驱动系统70的第六实施例中,在能够将由第一驱动马达10产生的驱动功率传递到输出轴W2的所有前述的四个运行模式VKM1至VKM4中,可以进行推进,也就是说,可以附加地借助第二驱动马达50将附加的转矩施加到输出轴W2上,其中第二驱动马达50尤其是电机50在此同样控制为使得附加的转矩以转速同步的方式施加到输出轴W2上。
[0236] 与在参照图1a所描述的驱动系统70的根据本发明的第一实施例一样,根据本发明可以以三个挡位级纯电动行驶,其中第一电动挡位级EM1在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于第一换挡状态S1中和第四换挡装置SE4处于第一换挡状态S6中,其中第二换挡装置SE2处于中性状态中。在此情况下,由第二驱动马达50产生的驱动功率尤其是电驱动功率经由转子轴W4、传动元件Z13和Z14传递到中间轴W3和从中间轴进一步经由中间轴W3的第一传动元件Z9、经由输出轴W2的第三传动元件Z6和进一步经由第二传动元件平面E1的第二传动元件Z4和Z3以及第一传动元件平面E1的第一传动元件Z1和Z2传递到输出轴W2,其中在此情况下涉及迂回挡位。
[0237] 如果第一换挡装置SE1和第二换挡装置SE2处于中性状态中而第四换挡装置SE4处于第二换挡状态S7中,则形成第二纯电动运行模式EM2,在该第二纯电动运行模式中由第二电驱动马达50产生的驱动功率经由转子轴W4、传动元件Z13和Z14传递到中间轴W3,并且从那里进一步经由中间轴W2、经由中间轴W3的第二传动元件Z11和输出轴W2的另外的第一传动元件Z12传递到输出轴W2,其中借助挡位级可以无负荷中断地在两个机械挡位级之间换挡,所谓的“满扭矩”。
[0238] 第三纯电动挡位级EM3在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于第二换挡状态S2中和第四换挡装置SE4处于第一换挡状态S6中和第一换挡装置SE1处于中性状态中,其中在此情况下,由第二驱动马达50产生的驱动功率经由转子轴W4、传动元件Z13和Z14、经由中间轴W3以及中间轴W3的第一传动元件Z9传递到输出轴W2的第三传动元件Z6并且从那里进一步经由输出轴W2的第二传动元件Z4传递到输出轴W2。
[0239] 如在参照图1a所描述的根据本发明的转矩传递设备60或在根据本发明的驱动系统70的相关的第一实施例中那样,也利用在图6a中所示的驱动系统70的根据本发明的第六实施例,在输出轴W2去耦联时实现“在停车状态中进行充电”,尤其是同样以两个不同的变速级。
[0240] 第一变速级L1在此在如下情况下形成:第二换挡装置SE2处于第一换挡状态S3中和第四换挡装置SE4处于第一换挡状态S6中和第一换挡装置SE2处于中性状态中,其中在此情况下由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1开始经由第二传动元件平面E2的第二传动元件Z3和Z4、进一步经由输出轴W2的第三传动元件Z6传递到中间轴W3的第一传动元件Z9并且从那里进一步经由传动元件Z14以及传动元件Z13传递到转子轴W4和从那里传递至第二驱动马达50。
[0241] 可以在静止状态中进行充电的第二运行模式L2在如下情况下形成:第二换挡装置SE2处于第二换挡状态S4中,第一换挡装置SE1处于中性状态中和第四换挡装置SE4处于第一换挡状态S6中,其中在此情况下由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1开始经由第三传动元件平面E3的传动元件Z5和Z6传递到中间轴W3的第一传动元件Z9并且从那里经由中间轴W3、进一步经由中间轴W3的传动元件Z14以及转子轴W4的传动元件Z13传递到转子轴W4。
[0242] 图7a示出了根据本发明的驱动系统70的第七实施例,该驱动系统具有第七实施例的根据本发明的按照第二替换方案构成的转矩传递设备60,其中该驱动系统70或转矩传递设备60与参照图6a和图6b所描述的驱动系统70或相关的转矩传递设备60区别仅在于,在第七实施例中附加地设置有第四传动元件平面E4,其具有第四传动元件Z7,该第四传动元件配设给驱动轴W1,以及具有第四传动元件Z8,该第四传动元件配设给输出轴W2,以及第三换挡装置SE3,借助第三换挡装置在第一换挡状态S5中输出轴W2的第四传动元件可以与输出轴W2抗扭转地连接。
[0243] 配设给驱动轴W1的第四传动元件Z7在此与驱动轴W1的第三传动元件Z5抗扭转地连接,尤其是经由共同的、在外部同心围绕驱动轴W1设置的空心轴连接。
[0244] 相较于参照图1a和1b所描述的根据本发明的驱动系统70的第一实施例类似于参照图2a和图2b所描述的根据本发明的驱动系统70的第二实施例,通过附加的第四传动元件平面E4以及附加的第三换挡装置SE3同样形成三个附加的档位级,参见图7b尤其是同样呈两个附加机械挡位级VKM5和VKM6的形式。
[0245] 在根据第二替选方案构成的转矩传递设备60中,但通过附加第四传动元件平面E4以及附加的第三换挡装置SE3没有形成用于“在停车状态中进行充电”的附加挡位级,而是形成了附加挡位级EM4,在该附加挡位级中能够实现以第四变速比纯电动行驶,参见图7b。
[0246] 相对于图6a和图6b中的驱动系统70或转矩传递设备,第一附加挡位级VKM5在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于中性状态中,第二换挡装置SE2处于第二换挡状态S4中和第三换挡装置SE3处于换挡状态S5中。由第一驱动马达10产生的驱动功率的传递在此从驱动轴W1开始经由第四传动元件平面E4的第四传动元件Z7和Z8并且从那里直接到输出轴W2。
[0247] 在第二附加机械驱动挡位VKM6中(其在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于中性状态中,第二换挡装置SE2处于第一换挡状态S3中和第三换挡装置SE3处于第四换挡状态S5中),由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1开始经由第二传动元件平面E2的第二传动元件Z3和Z4、经由第三传动元件平面E3的第三传动元件Z5和Z6进一步传递到第四传动元件平面E4的第四传动元件Z7和Z8并且从那里传递到输出轴W2,其中在此情况下同样涉及迂回挡位。
[0248] 这两个所描述的附加的机械挡位级VKM5和VKM6在此同样能够实现附加的推进运行,在推进运行中借助第二驱动马达50施加附加的转矩,尤其是附加以电学方式产生的转矩,其中在此也可以再次将转矩以转速同步的方式施加到输出轴W2上。推进在此不仅可以经由中间轴W3的第一传动元件Z9进行或也可以经由中间轴W3的第二传动元件Z11进行。
[0249] 附加的第四纯电动挡位级EM4在此在如下情况下形式:第一换挡装置SE1和第二换挡装置SE2处于中性状态中和第三换挡装置SE3处于换挡状态S5中和第四换挡装置SE4处于第一换挡状态S6中。在此情况下,由第二驱动马达50产生的驱动功率经由转子轴W4以及传动元件Z13和Z14传递到中间轴W3,从那里进一步经由中间轴W3的第一传动元件Z9、经由第三传动元件平面E3的第三传动元件Z5和Z6、以及进一步经由第四传动元件平面E4的第四传动元件Z7和Z8和从那里直接传递到输出轴W2,其中该挡位级涉及迂回挡位。
[0250] 此外在结合图6a至6b所描述的各个部件彼此间的作用连接以及所描述的作用方式、优点和实施例尤其适用于其他传动元件、换挡装置和换挡状态。
[0251] 图8a示出了根据本发明的驱动系统70的第八实施例,该驱动系统具有第八实施例的根据本发明的按照第二替选方案的转矩传递设备60,其中转矩传递设备60与前面所描述的根据本发明的转矩传递设备的第七实施例不同在于,借助第四换挡装置SE4仅可以将中间轴W3的第一传动元件Z9与中间轴W3抗扭转地连接,并且为了将中间轴W3的第二传动元件Z11与中间轴W3转动连接,设置有附加的第五换挡装置SE5,如从原理来看在前面所描述的参照图3a和图5a所阐述的实施例中那样。
[0252] 由此,在此情况下相对于图7a和7b的实施例得到了两个附加挡位级,在所述挡位级中可以分别将由第一驱动马达10产生的驱动功率借助迂回挡位经由中间轴W3引导至输出轴,即这两个运行模式VKM2和VKM4,参见图8b。
[0253] 在此,第一附加挡位级VKM2在如下情况下形成:第一换挡装置SE1和第三换挡装置SE3处于中性状态中,第二换挡装置SE2处于第二换挡状态S4中和第四换挡装置SE4和第五换挡装置SE5分别处于第一换挡状态S6或S7中。在此情况下,由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1开始经由第三传动元件平面E3的第三传动元件Z5和Z6进一步传递到中间轴W3的第一传动元件Z9,从那里进一步经由中间轴W3传递到中间轴W3的第二传动元件Z11和从那里经由输出轴W2的第一其他的传动元件Z12传递到输出轴W2。
[0254] 在第二附加的经由中间轴引导的档位VKM4中(其在如下情况下形成:第一换挡装置SE1和第三换挡装置SE3处于中性状态中和第二换挡装置SE2处于第一换挡状态S3中以及第四换挡装置SE4和第五换挡装置SE5分别处于第一换挡状态S6或S7中),由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1开始经由第二传动元件平面E2的第二传动元件Z3和Z4、进一步传递到输出轴W2的第三传动元件Z6并且从那里进一步传递到中间轴W3的第一传动元件Z9,经由中间轴W3传递到中间轴W3的第二传动元件Z11并且从那里经由输出轴的第一其他传动元件Z12传递到输出轴W2。
[0255] 在这两个附加的挡位级VKM2和VKM4中也可以借助第二驱动马达50施加附加的转矩,即推进运行同样是可能的。
[0256] 如根据本发明的驱动系统70的第四实施例如同参照图3a所阐述的根据本发明的驱动系统70的第三实施例那样,图8a中所示的根据本发明的转矩传递设备60的第八实施例同样形成用于根据本发明的驱动系统的另一特别有利的设计方案或根据本发明的转矩传递设备的特别有利的设计方案的有利的起点,其在如下情况下得以实现:在中间轴W3的第二传动元件Z11和输出轴W2的另外的第一其他传动元件Z12之间还设置附加的优选与附加的倒转轴抗扭转地连接的倒转传动元件。
[0257] 由此,这两个挡位级VKM2和VKM4基于通过附加的倒转传动元件实现的向倒退挡位或倒车挡位的转动方向反转,利用其借助由第一驱动马达10产生的驱动功率可以向后行驶,只要第一驱动马达10以合适的方式尤其是经由分离离合器或可换挡的转速受控的自由轮与驱动轴W1可转动连接或具有相应构成的控制装置。
[0258] 应理解的是,第二驱动马达50在此在这样的情况下也分别根据所期望的行驶方向以相应的转动方向来运行或转动方向和转速与由第一驱动马达10传递到输出轴W2或中间轴W3的驱动功率同步。
[0259] 图9a示出了根据本发明的驱动系统70的第九实施例的传动图,该驱动装置带有第九实施例的根据本发明的按照第二替换方案的转矩传递设备60,其中利用图9a所示的转矩专递设备60从原理上看可以实现与在参照图6a和图6b所阐述的根据本发明的转矩传递设备60的实施例相同的运行模式,参见图9b与图6b。
[0260] 然而,在图9a中所示的实施例与在图6a中所示的实施例不同在于,在图9a所示的实施例中在驱动轴W1侧边设置中间轴W3,其具有配设给其的第一传动元件Z9和第二传动元件Z11;配设给中间轴W3的第四换挡装置SE4;带有转子轴W4的第二驱动马达50以及两个传动元件Z13和Z14,经由所述传动元件第二驱动马达50也在该实施例中与中间轴W3转动连接,而不同于在图6a所示的实施例设置在输出轴W2侧边。
[0261] 在此,中间轴W3的第一传动元件Z9与驱动轴W1的第一传动元件Z1接合或与其梳接,并且第二传动元件Z11由于在此情况下所需的转动方向同步经由与倒转轴W6抗扭转地连接的倒转传动元件Z11X、经由输出轴W2的第一其他传动元件Z12与驱动轴W2转动连接,其中倒转传动元件Z11X在此与第一其他传动元件Z12梳接。相应地同样得到在各个挡位级中的不同的功率路径。
[0262] 在挡位级VKM1中(该挡位级在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于第一换挡状态S1中和第二换挡装置SE2处于第二换挡状态S4中),由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1开始经由第三传动元件平面E3的传动元件Z5和Z6、进一步经由第二传动元件平面E2的传动元件Z4和Z3以及从那里进一步经由第一传动元件平面E1的传动元件Z1和Z2传递给输出轴W2,其中该挡位级涉及迂回挡位。
[0263] 第二挡位级VKM2在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于第二换挡状态S2中和第二换挡装置SE2同样处于第二换挡状态S4中,其中在该挡位级中由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1经由第三传动元件平面E3的第三传动元件Z5和Z6传递到输出轴W2。
[0264] 在第三机械挡位级VKM3中(其在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于第一换挡状态S1中和第二换挡装置SE2同样处于第一换挡状态中),由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1经由第一传动元件平面E1的第一传动元件Z1和Z2传递到输出轴W2。
[0265] 在第四和对于该实施例最后的机械挡位级VKM4中(其在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于第二换挡状态S2中和第二换挡装置SE2处于第一换挡状态S3中),由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1开始经由第二传动元件平面E2的第二传动元件Z3和Z4传递。
[0266] 如在前面所描述的根据本发明的驱动系统70的或根据本发明的转矩传递设备60的实施例中那样,在图9a所示的根据本发明的驱动系统70中也在所有机械挡位级VKM1至VKM4中分别可以推进,即附加地叠加借助第二驱动马达50产生的驱动功率,尤其是叠加电驱动功率。
[0267] 可替选地,在所有机械挡位级VKM1至VKM4中,在其余实施例中以及在所有其他所描述的实施例中,在所有机械挡位级中基本上在第二驱动马达50的相应的设计方案以及第二驱动马达50的相应的控制中,第二驱动马达50的发电机式的运行分别是可能的,并且因此在所有机械挡位级中在行驶期间对连接到第二驱动马达50上的电池充电。
[0268] 而如果第一换挡装置SE1处于第一换挡状态S1中而第二换挡装置SE2处于中性状态中和第四换挡装置SE4同样处于第一换挡状态S5中,则形成挡位级EM1。在该挡位级中,第一驱动马达10与输出轴去耦联,使得利用电动机50作为第二驱动马达50可以纯电动行驶。在此,由第二驱动马达50产生的驱动功率经由转子轴W4、经由传动元件Z13和Z14传递到中间轴W3,从那里进一步经由中间轴W3的第一传动元件Z9传递到第一传动元件平面E1的第一传动元件Z1和Z2并且经由第一传动元件传递到输出轴W2。
[0269] 在挡位级EM2中(其在如下情况下形成:第一换挡装置SE1和第二换挡装置SE2处于中性状态中和第四换挡装置SE4处于第二换挡状态S7中),获得所谓的“满扭矩”模式,其近似表示对输出轴W2的直接驱动,其中在该挡位级EM2中由第二驱动马达50产生的驱动功率经由转子轴W4、传动元件Z13和Z14传递到中间轴W3,并且从那里进一步经由中间轴W3的第二传动元件Z11、倒转传动元件Z11X传递到输出轴的第一其他传动元件Z12和经由该另外的第一传动元件传递给输出轴W2。
[0270] 第三挡位级EM3(在第三挡位级中在驱动轴W1与输出轴W2去耦联时将纯粹由第二驱动马达50产生的驱动功率可以传递到输出轴W2)在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于第二换挡状态S2中,第二换挡装置SE2处于中性状态中和第四换挡装置SE2处于第一换挡状态S6中。在该挡位级中,由第二驱动马达50产生的驱动功率经由转子轴W4、传动元件Z13和Z14传递到中间轴W3,从那里进一步经由中间轴W3的第一传动元件Z9、经由第一传动元件平面E1的第一传动元件Z1进一步传递到第二传动元件平面E2的第二传动元件Z3和Z4并且从那里传递到输出轴W2。
[0271] 同样,利用图9a中所示的根据本发明的驱动系统70或根据本发明的转矩传递设备60的实施例实现以两个挡位级L1和L2在停车状态中进行充电,其中第一挡位级L1在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于中性状态中,第二换挡装置SE2处于第一换挡状态S3中和第四换挡装置SE4处于第一换挡状态S6中。在此情况下,由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1经由第一传动元件平面E1的第一传动元件Z1和中间轴W3的第一传动元件Z9传递到中间轴W3并且从那里经由传动元件Z13和Z14传递到转子轴W4并且从转子轴进一步经由第二驱动马达50传递至连接到该驱动马达上的电池,只要驱动系统70相应地构造并且该功能得以支持。
[0272] 第二可能的档位级L2(其能够在停车状态中进行充电)在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于中性状态中,第二换挡装置SE2处于第二换挡状态S4中和第四换挡装置SE4处于第一换挡状态S6中。在此情况下,由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1经由第三传动元件平面E3的第三传动元件Z5和Z6、从其进一步经由第二传动元件平面E2的第二传动元件Z4和Z3、从其进一步经由驱动轴W1的第一传动元件Z1以及中间轴W3的第一传动元件Z9和传动元件Z14和Z13传递到转子轴W4和从那里进一步传递至第二驱动马达50,其中该挡位级涉及迂回挡位。
[0273] 图9a中所示的根据本发明的转矩传递设备60或根据本发明的驱动系统70的设计方案尤其是在如下情况下同样是有利的:在驱动轴W2旁侧向并没有足够的结构空间用于与第二驱动马达50连接的中间轴W3,但该第二驱动马达在驱动轴W1侧边。
[0274] 图10a示出了根据本发明的驱动系统70的第十实施例的传动图,该驱动系统具有第十实施例的根据本发明的转矩传递设备60,其中在图10a中所示的转矩传递设备与图9a中所示的转矩传递设备60不同在于,在图10a中的第十实施例中附加地设置第四传动元件平面E4,其带有第四传动元件Z7和Z8,其中第四传动元件Z7与驱动轴W1的第三传动元件Z5抗扭转地连接,尤其是经由共同的空心轴转动连接,和其中第四传动元件Z8配设给输出轴W2,并且借助同样附加的第三换挡装置SE3可以与输出轴W2抗扭转地连接。
[0275] 相较于图9a中所示的根据本发明的驱动系统70或根据本发明的转矩传递设备60的实施例,通过附加的第四传动元件平面E4结合附加的第三换挡装置SE3,得到总共三个另一挡位级,参见图10b,即两个附加机械挡位级VKM5和VKM6以及附加挡位级EM4,其能够实现以第四变速比的纯电动行驶。
[0276] 在图10a所示的实施例中得到的其余挡位级在此与图9a中的实施例的档位级相同,但仅不同地表示。因此,适用于这些挡位级、分别结合图9a和9b实现的基本实施方式,尤其在针对相应的换挡状态得到的功率路径和与之联系的优点和可能性方面。
[0277] 第一附加机械挡位级VKM5(其在图10a所示的实施例中由于第四传动元件平面E4与附加的第三换挡装置SE3结合形成)在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于中性状态中,第二换挡装置SE2处于第二换挡状态S4中和第三换挡装置SE3处于第一换挡状态S5中。在该挡位级VKM5中,由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1出发经由第四传动元件平面E4的第四传动元件Z7和Z8传递到输出轴W2。
[0278] 在第二附加机械挡位级VKM6中(其在如下情况下形成:第一换挡装置SE1处于中性状态中,第二换挡装置SE2处于第一换挡状态S3中和第三换挡装置SE3处于第一换挡状态S5中),形成迂回挡位,在该迂回挡位中由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1开始经由第二传动元件平面E2的第二传动元件Z3和Z4进一步传递到第三传动元件平面E3的第三传动元件Z6和Z5并且从那里进一步传递到第四传动元件平面E4的第四传动元件Z7和Z8并且从那里传递到输出轴W2。
[0279] 与根据第一替选方案构成的转矩传递设备60或上述相关的驱动系统70区别在于,导致在根据本发明的转矩传递设备60中结合附加的第三换挡装置SE3添加第四传动元件平面E4,该转矩传递设备根据第二替选方案构成为并不实现在停车状态(L3)中进行充电的变速比而是实现附加的挡位级EM4,其能够实现利用第四变速比纯电动行驶。
[0280] 附加的第四挡位级EM4在此在如下情况下形式:第一换挡装置SE1和第二换挡装置SE2分别处于中性状态中,第三换挡装置SE3处于第一换挡状态S5中和第四换挡装置SE4处于第一换挡状态S6中,其中第四挡位级EM4同样是迂回挡位。在该挡位级EM4中,由第二驱动马达50产生的驱动功率经由转子轴W4、传动元件Z13和Z14传递到中间轴W3,从那里进一步经由中间轴W3的第一传动元件Z9和第一传动元件平面E1的第一传动元件Z1、经由第二传动元件平面E2的第二传动元件Z3和Z4,并且从那里进一步经由第三传动元件平面E3的第三传动元件Z6和Z5传递到第四传动元件平面E4的第四传动元件Z7和Z8并且从那里传递到输出轴W2。
[0281] 如果为在图10a中所示的根据本发明的驱动系统70或根据本发明的转矩传递设备60的第十个实施例此外还添加第五换挡装置SE5,参见图11a,其中借助第四换挡装置SE4仅还可以将中间轴W3的第一传动元件Z9与中间轴W3抗扭转地连接并且中间轴W3的第二传动元件Z11经由第五换挡装置SE5可以与中间轴抗扭转地连接,再次形成两个附加机械挡位级VKM2和VKM4,参见图11b,它们分别以迂回挡位形式实现从驱动轴W1经由中间轴W3至输出轴W2的功率传递。
[0282] 在此,第一附加机械挡位级VKM2在如下情况下形成:第一换挡装置SE1和第三换挡装置SE3处于中性状态中而第二换挡装置SE2处于第二换挡状态S4中和第四换挡装置SE4和第五换挡装置SE5分别处于第一换挡状态S6或S7中。在挡位级VKM2中在此由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1开始经由第三传动元件平面E3的第三传动元件Z5和Z6、从那里经由第二传动元件平面E2的第二传动元件Z4和Z3、从那里进一步经由第一传动元件平面E1、尤其是经由驱动轴W1的第一传动元件Z1,进一步经由中间轴W3的第一传动元件Z9传递到中间轴W3,并且从那里进一步经由中间轴W3的第二传动元件W11传递到倒转传动元件Z11X和从那里传递到输出轴W2的第一其他传动元件Z12和经由该第一其他传动元件传递到输出轴W2。
[0283] 第二附加的机械挡位级VKM4(在该第二附加的机械挡位级中驱动功率从第一驱动马达10经由中间轴W3引导)在此在如下情况下形成:第一换挡装置SE1和第三换挡装置SE3处于中性状态中和第二换挡装置SE2处于第一换挡状态S3中以及第四换挡装置SE4和第五换挡装置SE5分别处于第一换挡状态S6或S7中。在此情况下,由第一驱动马达10产生的驱动功率从驱动轴W1开始经由第一传动元件平面E1的第一传动元件Z1和中间轴W3的第一传动元件Z9和进一步经由中间轴W3传递到中间轴W3的第二传动元件Z11并且从其经由倒转传动元件Z11X传递到输出轴W2的第一其他传动元件Z12。
[0284] 如果让第四传动元件平面E4以及第三换挡装置SE3取消,则在此情况下取消挡位级VKM7、VKM8和EM4,参见图11b。
[0285] 当然多种变型方案尤其是多种构造上的变型方案也是可能的,而不离开权利要求的范围。
[0286] 附图标记表
[0287] 10    第一驱动马达(内燃机)
[0288] 20    双质量飞轮
[0289] 30    自由轮
[0290] 40    差动传动装置
[0291] 50    第二驱动马达(可作为发电机和电动机运行的电机)
[0292] 60    根据本发明的转矩传递设备
[0293] 70    根据本发明的驱动系统
[0294] E1    第一传动元件平面
[0295] E2    第二传动元件平面
[0296] E3    第三传动元件平面
[0297] E4    第四传动元件平面
[0298] EMx   第x挡位级,在该第x挡位级中由第二驱动马达产生的驱动功率可传递到输出轴
[0299] Lx    挡位级,在挡位级中了可以利用第x变速比在静止状态中进行充电[0300] SE1   第一换挡装置
[0301] SE2   第二换挡装置
[0302] SE3   第三换挡装置
[0303] SE4   第四换挡装置
[0304] SE5   第五换挡装置
[0305] S1    第一换挡装置的第一换挡状态
[0306] S2    第一换挡装置的第二换挡状态
[0307] S3    第二换挡装置的第一换挡状态
[0308] S4    第二换挡装置的第二换挡状态
[0309] S5    第三换挡装置的第一换挡状态
[0310] S6    第四换挡装置的第一换挡状态
[0311] S7    第四换挡装置的第二换挡状态或第五换挡装置的第一换挡状态[0312] VKMx  第x挡位级,在该第x挡位级中由第二驱动马达产生的驱动功率可传递到输出轴
[0313] W1    驱动轴
[0314] W2    输出轴
[0315] W3    中间轴
[0316] W4    转子轴
[0317] W5    差动轴
[0318] W6    倒转轴
[0319] Z1    驱动轴的第一传动元件
[0320] Z2    输出轴的第一传动元件
[0321] Z3    驱动轴的第二传动元件
[0322] Z4    输出轴的第二传动元件
[0323] Z5    驱动轴的第三传动元件
[0324] Z6    输出轴的第三传动元件
[0325] Z7    驱动轴的第四传动元件
[0326] Z8    输出轴的第四传动元件
[0327] Z9    中间轴的第一传动元件
[0328] Z11   中间轴的第二传动元件
[0329] Z11x  倒转传动元件
[0330] Z12   输出轴的第一其他传动元件
[0331] Z13   转子轴的传动元件
[0332] Z14   中间轴的其他传动元件
[0333] Z15   输出轴的第二其他传动元件
[0334] Z16   差动轴的传动元件
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