行星變速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車的混合動力驅(qū)動裝置的行星變速器，其具有三個(gè)聯(lián)接的行星輪組（RS1、RS2、RS3）和多個(gè)換擋元件（B03、K14、K15、K26、K25、K36、K45、K56）以及至少一個(gè)電機(jī)（EM），該電機(jī)配屬于變速器內(nèi)部的軸（W1、W2、W3、W4、W5、W6），其中，在第一行星輪組（RS1）中，齒圈（HR1）能夠與相對殼體固定的構(gòu)件連接并且行星架（PR1）與第二行星輪組（RS2）的齒圈（HR2）驅(qū)動連接，其中，在第二行星輪組（RS2）中，行星架（PT2）與第三行星輪組（RS3）的齒圈（HR3）連接并且太陽輪（SR2）能夠由變速器輸入軸（GE）驅(qū)動，并且其中，在第三行星輪組（RS3）中，行星架（PT3）與變速器輸出軸（GA）連接。為了使行星變速器具有緊湊的結(jié)構(gòu)形式并且制造成本低且高效運(yùn)行，規(guī)定，第一行星輪組（RS1）的太陽輪（SR1）與相對殼體固定的構(gòu)件連接，并且第三行星輪組（RS3）的太陽輪（SR3）能夠與相對殼體固定的構(gòu)件以及能夠與第一行星輪組（RS1）的齒圈（HR1）連接。
【專利說明】行星變速器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的行星變速器。
【背景技術(shù)】
[0002]由DE102007005438A1公知了一種具有多個(gè)行星輪組和多個(gè)換擋元件的行星變速器，其中，電機(jī)利用其轉(zhuǎn)子與其中一個(gè)行星輪組作用連接，以便支撐施加在行星輪組上的扭矩以實(shí)現(xiàn)傳動。變速器的驅(qū)動軸和輸出軸彼此共軸布置，從而使得驅(qū)動裝置和輸出裝置在直徑上對置，并且電機(jī)與這兩個(gè)軸共軸布置。電機(jī)在徑向上包圍配屬于它的行星輪組，其中，電機(jī)的轉(zhuǎn)子與被包圍的行星輪組的齒圈固定連接。齒圈能夠通過形狀鎖合的(formschlussig)換擋元件與相對殼體固定的(geMusefest)構(gòu)件連接。電機(jī)的定子與包圍包括電機(jī)在內(nèi)的變速器的相對殼體固定的構(gòu)件連接。行星變速器的換擋元件構(gòu)造成摩擦離合器和摩擦制動器或者構(gòu)造成爪式離合器和爪式制動器，它們能夠利用合適的促動器，例如由電機(jī)驅(qū)動地進(jìn)行操作。利用三個(gè)行星輪組和四個(gè)換擋元件，這其中有兩個(gè)構(gòu)造成換擋離合器并且有兩個(gè)構(gòu)造成換擋制動器，在該變速器中總共可以使用六個(gè)前進(jìn)級和一個(gè)倒車級。
[0003]在換擋過程中，電機(jī)取代傳統(tǒng)的構(gòu)造有摩擦離合器和摩擦制動器的行星變速器的摩擦鎖合的(reibschliissig)負(fù)載換擋元件。為此，電機(jī)的扭矩被傳遞到能夠與機(jī)動車的混合動力驅(qū)動系的輸出裝置連接的變速器輸出軸上。為了使電機(jī)的尺寸保持盡可能小，可以通過臨時(shí)減小混合動力驅(qū)動裝置的內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動力矩的暫時(shí)的減小來限定要由電機(jī)支撐的扭矩。在相應(yīng)地驅(qū)控用于相關(guān)換擋元件的促動器時(shí)，能夠借助電機(jī)執(zhí)行無牽引力中斷的換擋，其中，通過電機(jī)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的換擋元件的同步。此外，還可以實(shí)現(xiàn)公知的混合動力功能，例如以電方式的起動，以純電方式的行駛運(yùn)行、余熱利用運(yùn)行(Rekuperationsbetrieb)以及加速運(yùn)行(Boostbetrieb)。
[0004]這種行星變速器尤其設(shè)置用于具有混合動力驅(qū)動裝置或者所謂的增程器電驅(qū)動裝置的車輛。但是在此，迄今為止變速器的較小部分的構(gòu)件安裝在電機(jī)的徑向靠內(nèi)的結(jié)構(gòu)空間中，或者電機(jī)布置在變速器的側(cè)向上，因此需要較高的構(gòu)件耗消耗并且產(chǎn)生較大的結(jié)構(gòu)長度，或者在盡管被裝入的電機(jī)的情況下的行星變速器中，在該變速器中仍然使用摩擦換擋元件，它們會造成相對較高的拖曳損耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在這種背景下，本發(fā)明的基本任務(wù)是，介紹一種開頭描述類型的行星變速器，它具有緊湊的結(jié)構(gòu)形式，制造成本低且高效運(yùn)行。
[0006]該任務(wù)的解決方案從獨(dú)立權(quán)利要求的特征中得出，而本發(fā)明的有利的設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案可以從從屬權(quán)利要求中獲取。
[0007]本發(fā)明基于以下認(rèn)識，S卩，在緊湊的行星變速器中可以在電機(jī)的徑向靠內(nèi)的結(jié)構(gòu)空間中裝入多個(gè)聯(lián)接的行星輪組，該電機(jī)在變速器殼體內(nèi)部布置在軸上，并且以合適的方式與變速器元件直接連接。在具有內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)的并行混合動力驅(qū)動系中，通過在相應(yīng)地驅(qū)控電機(jī)的情況下將電機(jī)與變速器輸出裝置聯(lián)接能夠在所有在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行的換擋期間保持驅(qū)動系的牽引力并且使換擋元件同步。此外，電機(jī)還可以用于其他功能，例如在沒有附加的起動元件的情況下以電方式起動、在沒有附加的用于內(nèi)燃機(jī)的脫開元件的情況下以純電方式行駛、或者用于從以純電方式的行駛運(yùn)行中啟動內(nèi)燃機(jī)。針對以電方式的起動和由電機(jī)驅(qū)動的內(nèi)燃機(jī)啟動不需要附加的起動元件或分離元件。此外，針對以純電方式的行駛也不需要附加的用于內(nèi)燃機(jī)的脫開元件。
[0008]據(jù)此，本發(fā)明從用于機(jī)動車的混合動力驅(qū)動裝置的行星變速器出發(fā)，該行星變速器具有三個(gè)聯(lián)接的行星輪組和多個(gè)換擋元件以及至少一個(gè)電機(jī)，該電機(jī)配屬于變速器內(nèi)部的軸，其中，在第一行星輪組中，齒圈能夠與相對殼體固定的構(gòu)件連接，而行星架與第二行星輪組的齒圈驅(qū)動連接，其中，在第二行星輪組中，行星架與第三行星輪組的齒圈連接，而太陽輪能夠由變速器輸入軸驅(qū)動，并且其中，在第三行星輪組中，行星架與變速器輸出軸連接。為了解決提出的任務(wù)，在該行星變速器中還規(guī)定，第一行星輪組的太陽輪與相對殼體固定的構(gòu)件連接，并且第三行星輪組的太陽輪能夠與相對殼體固定的構(gòu)件以及與第一行星輪組的齒圈連接。
[0009]通過這種布置方式實(shí)現(xiàn)來具有特別緊湊的機(jī)構(gòu)形式的行星變速器，其例如可以集成到混合動力驅(qū)動系或者增程器電驅(qū)動系中。只要電機(jī)的轉(zhuǎn)子能夠與變速器輸出軸連接并且內(nèi)燃機(jī)能夠與驅(qū)動系分離，那么這種行星變速器就能夠?qū)崿F(xiàn)以純電方式的行駛運(yùn)行。
[0010]特別是通過在電機(jī)的徑向機(jī)構(gòu)空間內(nèi)部裝入兩個(gè)或多個(gè)行星輪組以及一個(gè)或多個(gè)換擋元件能夠?qū)崿F(xiàn)由變速器和電機(jī)構(gòu)成的驅(qū)動系的很短的軸向長度。因此，對于電機(jī)來說不需要額外的殼體或者側(cè)向凸出的殼體部件。電機(jī)可以完全地布置在變速器殼體內(nèi)部?？梢匀∠糜趯㈦姍C(jī)連接到驅(qū)動系上的正齒輪級，這有利于地影響在以電方式的行駛運(yùn)行中的驅(qū)動效率。此外，變速器部件的延展的軸向覆蓋部還能夠很好地在聲學(xué)上隔離嚙合噪聲，從而使得變速器能夠特別安靜地且進(jìn)而舒適地在行駛運(yùn)行中工作。
[0011 ] 在根據(jù)本發(fā)明的變速器機(jī)構(gòu)中可以存在三個(gè)行星輪組，它們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)至少五個(gè)無牽引力中斷地切換的前進(jìn)擋級能夠通過四個(gè)不同步的換擋元件進(jìn)行切換。在此，行星輪組分別包括中央的太陽輪、徑向靠外的齒圈和用于引導(dǎo)多個(gè)布置在太陽輪和齒圈之間的行星輪的行星架。此外，其中三個(gè)換擋元件構(gòu)造成形狀鎖合的換擋離合器，而其中一個(gè)換擋元件構(gòu)造成形狀鎖合式換擋制動器。因此，構(gòu)件消耗相對較小。
[0012]附加地或者備選地，所介紹的行星變速器還可以具有其他有利地確定其緊湊性、機(jī)構(gòu)成本和換擋功能的特征。只要在此設(shè)置有變速器構(gòu)件的可連接性，那么這就能夠通過已提到的能由輔助力操作的換擋元件來實(shí)現(xiàn)。
[0013]因此可以規(guī)定，在第二行星輪組中，齒圈能夠與行星架連接，在第三行星輪組中，齒圈能夠與其太陽輪連接，而在第一行星輪組中，行星架能夠與變速器輸入軸連接。
[0014]此外，作為補(bǔ)充或者備選還可以規(guī)定，在第二行星輪組中，行星架能夠與變速器輸入軸連接，在第三行星輪組中，齒圈能夠與其行星架連接，而在第三行星輪組中，齒圈能夠與變速器輸出軸連接。
[0015]此外，作為補(bǔ)充或者備選還可以規(guī)定，在第三行星輪組中，太陽輪能夠與變速器輸出軸連接，在第三行星輪組中，太陽輪與電機(jī)的轉(zhuǎn)子連接，而在第二行星輪組中，行星架能夠與變速器輸入軸連接，并且變速器輸入軸共軸地布置在變速器輸出軸內(nèi)部，并且它的輸入側(cè)與變速器輸出軸位于同一變速器側(cè)上。
[0016]根據(jù)另一改進(jìn)方案可以規(guī)定，電機(jī)徑向包圍三個(gè)行星輪組中的至少兩個(gè)和換擋元件的至少一個(gè)，其中，要與變速器輸出軸連接的行星輪組與配屬于電機(jī)的軸作用連接或者能作用連接。在此，電機(jī)能夠徑向包圍以及軸向跨接全部三個(gè)行星輪組中的朝向變速器輸出軸的第二和第三行星輪組，其中，配屬于電機(jī)的軸是第三行星輪組的太陽輪或者與第三行星輪組的太陽輪連接的軸。
[0017]可以簡單地通過以下方式實(shí)現(xiàn)對至少兩個(gè)行星輪組的包圍，即，兩個(gè)行星輪組中的一個(gè)的配屬于電機(jī)的軸的縱剖面構(gòu)造成盆狀，并且由電機(jī)的相鄰的轉(zhuǎn)子或定子覆蓋或者說與之作用連接，并且兩個(gè)行星輪組中其余的組件都布置在這個(gè)盆狀軸內(nèi)部。
[0018]電機(jī)可以構(gòu)造成內(nèi)轉(zhuǎn)電機(jī)(丨nnenlSufer)或外轉(zhuǎn)電機(jī)(Aul3enl^lufer),也就是具有
徑向靠內(nèi)布置的或者徑向靠外布置的轉(zhuǎn)子。由此，驅(qū)動裝置布置能夠更容易與現(xiàn)存的結(jié)構(gòu)空間情況相匹配。
[0019]原則上，在行星變速器上也可以聯(lián)接有另一電機(jī)。特別是當(dāng)變速器輸入軸以整個(gè)長度延伸穿過變速器時(shí)，那么可以將第二電機(jī)布置到該變速器輸入軸的自由端部上并且與之驅(qū)動作用地連接。
[0020]變速器結(jié)構(gòu)可以通過如下具體說明，即，在第一行星輪組中，太陽輪與相對殼體固定的構(gòu)件連接，齒圈能夠與相對殼體固定的構(gòu)件連接，該齒圈能夠與第三行星輪組的太陽輪聯(lián)接，并且行星架與第二行星輪組 的齒圈連接，在第二行星輪組中，太陽輪與變速器輸入軸連接，行星架能夠與第二行星輪組的齒圈聯(lián)接，并且行星架與第三行星輪組的齒圈連接，而在第三行星輪組中，齒圈能夠與第三行星輪組的太陽輪聯(lián)接，并且行星架與變速器輸出軸連接。變速器輸出軸在此與變速器輸入軸共軸地以及軸向相鄰地布置。
[0021]在這種變速器結(jié)構(gòu)中，能夠借助電機(jī)在所有的換擋中保持牽引力。由此，減少或避免了拖曳損耗。因此，可以取消起動離合器或者具有跨接離合器的扭矩轉(zhuǎn)換器。根據(jù)變速器的實(shí)施方式，所有的或者至少大部分的換擋元件都可以構(gòu)造成爪式換擋元件。由此，制造成本可以相比傳統(tǒng)的行星變速器顯著減小，并且換擋元件所需的結(jié)構(gòu)空間也減小了。
[0022]可以借助電機(jī)執(zhí)行起動過程，其中，針對由電機(jī)驅(qū)動的起動過程可以利用由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的第一起動擋位的傳動比。可以從由電機(jī)驅(qū)動的起動擋位變換到由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的第一和第二擋位。
[0023]此外，除了能以保持牽引力的方式切換的前進(jìn)擋級，利用這種變速器結(jié)構(gòu)還可以額外地設(shè)定短傳動的、以中斷牽引力的方式切換的、能以電方式運(yùn)行的擋位。
[0024]這種變速器結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)換擋元件的靈活的布置，以便能夠?qū)⑴鋵俚拇賱悠麝P(guān)于其操作盡可能節(jié)省結(jié)構(gòu)空間地且簡單地應(yīng)用到變速器中。特別是可以將設(shè)置用于鎖定各單個(gè)行星輪組的換擋元件布置在功能相同但卻不同的位置上。
[0025]這可以在所提到的變速器結(jié)構(gòu)中通過以下方式來實(shí)現(xiàn)，即，在第二行星輪組中代替在行星架和齒圈之間的可切換的離合器而設(shè)置在行星架和太陽輪之間的可切換的離合器或者在第二行星輪組的齒圈和太陽輪之間的可切換的離合器，并且在第三行星輪組中代替在齒圈和太陽輪之間的可切換的離合器而設(shè)置在行星架和齒圈之間的可切換的離合器或者在行星架和太陽輪之間的可切換的離合器。[0026]此外，只要需要就可以在軸上安置自由輪，它們相對于其他軸或者殼體部件作用。
[0027]為了實(shí)現(xiàn)特別適合從正面橫向安裝到車輛中的布置方式，可以將變速器的變速器輸入軸布置到變速器輸出軸這一側(cè)上。
[0028]按照本發(fā)明的另一實(shí)施方式，這可以通過如下具體說明，S卩，在第一行星輪組中，太陽輪與相對殼體固定的構(gòu)件連接并且齒圈能夠與相對殼體固定的構(gòu)件連接，并且在第二行星輪組中，太陽輪與變速器輸入軸連接，齒圈與第一行星輪組的行星架連接并且行星架能夠與太陽輪聯(lián)接，而在第三行星輪組中，太陽輪能夠與輸出軸聯(lián)接以及能夠與第一行星輪組的齒圈聯(lián)接，齒圈與第二行星輪組的行星架連接并且行星架與輸出軸連接。在此，變速器輸入軸共軸地布置在變速器輸出軸內(nèi)部并且其輸入側(cè)與變速器輸出軸位于同一變速器側(cè)上。變速器輸入軸的輸入側(cè)在這里理解為該軸的用來與內(nèi)燃機(jī)連接或者能連接的端部。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]為了闡明本發(fā)明，為說明書附上了含有三個(gè)實(shí)施例的附圖。在附圖中:
[0030]圖1示出具有三個(gè)行星輪組和一個(gè)電機(jī)的行星變速器的變速器簡圖，
[0031]圖2a示出圖1的變速器的行星輪組的傳動比表格，
[0032]圖2b示出圖1的變速器的換擋表格，
[0033]圖3示出具有對此備選的換擋元件布置的圖1的變速器簡圖，以及
[0034]圖4是根據(jù)本發(fā)明的具有電機(jī)的行星變速器的第二實(shí)施方式。
[0035]為了簡化，圖中功能相同或作用相同的構(gòu)件配有相同的附圖標(biāo)記。分別示出了相應(yīng)的變速器簡圖的縱剖面的上半部分或下半部分。
【具體實(shí)施方式】
[0036]據(jù)此，圖1示出機(jī)動車的混合動力驅(qū)動系的行星變速器，它包括三個(gè)簡單的行星輪組RSl、RS2、RS3和四個(gè)換擋元件B03、K45、K56、K36，其中，換擋元件B03、K45和K35構(gòu)造成爪式換擋元件，而換擋元件K56可以構(gòu)造成爪式換擋元件或者負(fù)載換擋元件，特別是摩擦換擋元件。為了說明，將換擋元件的標(biāo)記與接下來闡述的能通過換擋元件相互聯(lián)接的軸或殼體部件相關(guān)聯(lián)。
[0037]在第一行星輪組RSl中，中央的太陽輪SRl與未詳細(xì)描繪的相對殼體固定的構(gòu)件相連。外部的齒圈HRl能夠通過構(gòu)造成爪式制動器的換擋元件B03與相對殼體固定的構(gòu)件連接。齒圈HRl此外還能夠通過配屬的軸W3和另一軸W6與第三行星輪組RS3的太陽輪SR3聯(lián)接。為了實(shí)現(xiàn)第一行星輪組RSl的齒圈HRl與第三行星輪組RS3的太陽輪SR3的可切換的聯(lián)接，在兩個(gè)軸W3和W6之間布置有構(gòu)造成爪式離合器的換擋元件K36。構(gòu)造成用于引導(dǎo)多個(gè)布置在太陽輪SRl和齒圈HRl之間的行星輪PRl的行星架PTl通過軸W4與第二行星輪組RS2的齒圈HR2連接。
[0038]在第二行星輪組RS2中，太陽輪SR2通過配屬的軸Wl與驅(qū)動軸或者說變速器輸入軸GE連接。變速器輸入軸GE與未示出的內(nèi)燃機(jī)傳動連接或者能傳動連接。引導(dǎo)第二行星輪組RS2的所屬的行星輪PR2的行星架PT2能夠通過構(gòu)造成爪式離合器的換擋元件K45與齒圈HR2聯(lián)接。通過該聯(lián)接能夠鎖定行星輪組RS2。此外，行星架PT2通過軸W5與第三行星輪組RS3的齒圈HR3連接。因此，在鎖定第二行星輪組RS2的同時(shí)，得到了第一行星輪組RSl和第三行星輪組RS3之間的作用連接。
[0039]在第三行星輪組RS3中，齒圈HR3能夠通過可構(gòu)造成爪式換擋元件或者負(fù)載換擋元件，特別是摩擦換擋元件的換擋元件K56與行星輪組RS3的太陽輪SR3聯(lián)接。引導(dǎo)第三行星輪組RS3的所屬的行星輪PR3的行星架PT3通過配屬的軸W2與輸出軸或者說變速器輸出軸GA連接，其通過未示出的差速器或類似物與車輛的被驅(qū)動的車輪傳動連接或者能傳動連接。
[0040]變速器輸出軸GA和變速器輸入軸GE共軸地并且軸向相鄰地布置在對置的變速器側(cè)上。
[0041]在變速器中集成有電機(jī)EM，它與變速器輸入軸GE和變速器輸出軸GA共軸布置并且布置在未不出的變速器殼體內(nèi)部。電機(jī)部分地包圍變速器機(jī)構(gòu)。電機(jī)EM利用傳動技術(shù)聯(lián)接到第三行星輪組RS3的太陽輪軸W6上。這在圖1中僅示意性地繪出，就像變速器的行星輪組和換擋元件被部分地徑向包圍那樣。在圖4中所示的實(shí)施例中更詳細(xì)地示出了這種通過電機(jī)EM徑向包圍三個(gè)行星輪組中的至少兩個(gè)以及換擋元件中的至少一個(gè)。
[0042]由圖2a可知這三個(gè)輪組RS1、RS2、RS3的可能的穩(wěn)態(tài)傳動比(Standiibersetzung)的表格。圖2b示出根據(jù)圖1的變速器的可能的換擋簡圖。從中能夠看出，在五個(gè)可實(shí)現(xiàn)的前進(jìn)擋級中分別有其中兩個(gè)換擋元件B03、K36、K45、K56是閉合的。擋位的由此所獲得的傳動比i和所屬的擋位躍遷(Gangsprung) Φ同樣能夠從圖2b的表格中獲取。圖2a和圖2b的穩(wěn)態(tài)傳動比i_RSl、i_RS2、i_RS3，擋位傳動比i和擋位躍遷Φ只可以理解為數(shù)字示例。
[0043]圖1的行星變速器的工作方式如下:
[0044]為了電動起動(EDA運(yùn)行)閉合換擋制動器B03。第一輪組RSl的行星架軸W4停止。在第二輪組RS2上，從太陽輪軸Wl (變速器輸入軸GE)到第二輪組RS2的行星架軸W5的傳動變慢，也就是變換為較小的輸出轉(zhuǎn)速。在第三輪組RS3上也發(fā)生傳動變慢，其中，電機(jī)EM利用適合于起動的反力矩支撐太陽輪SR3的扭矩。
[0045]為了伴隨在輸出裝置(GA)上的牽引力保持來進(jìn)行換擋可以通過如下方式從EDA運(yùn)行切換到由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的第一擋位中，即，在電機(jī)EM的轉(zhuǎn)速在制動器B03閉合的情況下過零時(shí)閉合所屬的換擋離合器K36。
[0046]通過在相應(yīng)的軸W5和W6的轉(zhuǎn)速相同的情況下閉合同樣所屬的換擋離合器K56,在制動器B03閉合并且換擋離合器K36打開時(shí)作為備選從EDA運(yùn)行進(jìn)入到第二擋位中。
[0047]此外，還可以借助在輸出裝置上的牽引力保持通過EDA功能從第四擋位的直接傳動比i=l (其中，第二和第三輪組RS2、RS3的換擋離合器K45和K56閉合)通過如下方式切換到第五擋位的快速傳動比i=0.823，即，通過合適地調(diào)節(jié)電機(jī)EM和內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速將第三輪組RS3的一個(gè)換擋元件K56掛出，并且與之同步地將第三輪組RS3的另一換擋元件K36掛入。
[0048]在其余方面，還可以通過電機(jī)EM的伴隨牽引力保持的輸出聯(lián)接以如下方式在所有擋位(其中，第三輪組RS3的第一換擋離合器K56閉合)之間進(jìn)行變換，即，電機(jī)EM保持相應(yīng)的輸出力矩并且在內(nèi)燃機(jī)上通過合適的驅(qū)控使馬達(dá)轉(zhuǎn)速與各個(gè)新?lián)跷幌嗥ヅ洹谋砀裰心軌颢@取在第二、第三或者第四擋參與的情況下的相關(guān)的擋位切換。因此，所有擋位變換都能夠以保持牽引力的方式進(jìn)行切換。
[0049]只要其他換擋元件B03、K36、K45是打開的并且內(nèi)燃機(jī)由此與驅(qū)動系就傳動而言脫開，那么在第三輪組RS3的第一換擋離合器K56閉合的情況下也能以純電的方式行駛。原則上能夠在任何時(shí)間通過閉合其他換擋元件B03、K36、K45中的一個(gè)從這種狀態(tài)啟動內(nèi)燃機(jī)。也就是說，根據(jù)行車速度，就能夠相應(yīng)地有選擇地在第二擋位、第三擋位或第四擋位中將內(nèi)燃機(jī)從電運(yùn)行切換出來。
[0050]額外地還能出現(xiàn)具有短的傳動比i=2.6 (與數(shù)字示例相應(yīng))的由電機(jī)驅(qū)動的第一擋位，可以通過中斷牽引力的方式切換該擋位。通過閉合第二輪組RS2的換擋離合器K45和換擋制動器B03提供了這個(gè)擋位。
[0051]如果換擋元件K56在備選的設(shè)計(jì)方案中可負(fù)載切換地實(shí)施為負(fù)載換擋元件，特別是摩擦換擋元件，那么就能夠從具有短的傳動比的由電機(jī)驅(qū)動的第一擋位可負(fù)載切換地，也就是說伴隨牽引力保持地變換到具有較長的傳動比的由電機(jī)驅(qū)動的擋位中。
[0052]此外，為了給電能存儲器充電還可以通過如下方式充電運(yùn)行，S卩，設(shè)定為EDA運(yùn)行，但是在此輸出裝置例如通過現(xiàn)存的駐車制動器剎住。
[0053]圖3示出用于作用相同地鎖定根據(jù)圖1的變速器的第二和第三輪組RS2、RS3的備選的可行方案。作為第二輪組RS2的將第二輪組RS2的齒圈HR2與第一輪組RS2的行星架PT2聯(lián)接的換擋元件K45的代替，可以布置有用于聯(lián)接齒圈和太陽輪(HR2/SR2)的換擋元件K14或者用于聯(lián)接第二行星輪組RS2的行星架和太陽輪(PT2/SR2)的換擋元件K15。相應(yīng)地，作為第三輪組RS3的將第三輪組RS3的齒圈HR3與其太陽輪SR3聯(lián)接的換擋元件K56，也可以布置有用于聯(lián)接第三輪組RS3的齒圈和行星架(HR3/PT3)的換擋元件K25 (其可以構(gòu)造成爪式換擋元件或者負(fù)載換擋元件，特別是摩擦換擋元件)或者用于聯(lián)接第三輪組RS3的行星架和太陽輪(PT3/SR3)的換擋元件K26 (其可以構(gòu)造成爪式換擋元件或者負(fù)載換擋元件，特別是摩擦換擋元件)。因此，針對第二輪組RS2和第三輪組RS2分別得出三個(gè)鎖定可行方案。
[0054]圖4示出一種行星變速器，它提供了與圖1的變速器一樣的功能和工作方式，然而其中驅(qū)動裝置和輸出裝置并不是軸向?qū)χ玫夭贾?，而是布置在同一變速器?cè)上。因此，變速器輸出軸GA布置在變速器輸入軸GE的在此由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的輸入側(cè)上。此外，第一和第三行星輪組RS1、RS3的軸向位置與圖1的實(shí)施例相比在軸向上互換。
[0055]在變速器的在此遠(yuǎn)離內(nèi)燃機(jī)布置的第一行星輪組RSl中，中央的太陽輪SRl與未詳細(xì)描繪的相對殼體固定的構(gòu)件連接。外部的齒圈HRl能夠通過構(gòu)造成爪式制動器的換擋元件B03與相對殼體固定的構(gòu)件連接。此外，齒圈HRl還可以通過配屬的軸W3和另一軸W6與第三行星輪組RS3的太陽輪SR3聯(lián)接。為了實(shí)現(xiàn)第一行星輪組RSl的齒圈HRl與第三行星輪組RS3的太陽輪SR3的可切換的聯(lián)接，在兩個(gè)軸W3和W6之間布置有構(gòu)造成爪式離合器的換擋元件K36。構(gòu)造成用于引導(dǎo)多個(gè)布置在太陽輪SRl和齒圈HRl之間的行星輪PRl的行星架PTl通過軸W4與第二行星輪軸RS2的齒圈HR2連接。
[0056]在第二行星輪組RS2中，太陽輪SR2通過配屬的軸Wl與驅(qū)動軸或者說變速器輸入軸GE連接。變速器輸入軸GE與未示出的內(nèi)燃機(jī)傳動連接或者能傳動連接。引導(dǎo)第二行星輪組RS2的所屬的行星輪PR2的行星架PT2能夠通過構(gòu)造成爪式離合器的換擋元件K15與第二行星輪組RS2的太陽輪SR2聯(lián)接。通過該聯(lián)接能夠鎖定住行星輪組RS2。此外，行星架PT2還通過軸W5與第三行星輪組RS3的齒圈HR3連接。通過第二行星輪組RS2的齒圈HR2和行星架PT2也得到了第一行星輪組RSl和第三行星輪組RS3之間的傳動連接。[0057]在第三行星輪組RS3中，太陽輪SR3能夠通過換擋元件K26 (其能夠構(gòu)造成爪式換擋元件或者負(fù)載換擋元件，特別是摩擦換擋元件)與其行星架PT3聯(lián)接。引導(dǎo)第三行星輪組RS3的所屬的行星輪PR3的行星架PT3通過配屬的軸W2與輸出軸或者說變速器輸出軸GA連接，其通過未示出的差速器或者類似物與車輛的被驅(qū)動的車輪傳動連接或者能傳動連接。
[0058]變速器輸出軸GA或者與之連接的軸W2共軸地布置在變速器輸入軸GE之上并且布置在相同的變速器側(cè)上。
[0059]電機(jī)EM共軸地布置在變速器輸入軸DE和變速器輸出軸GA或與之連接的軸W2之上。電機(jī)EM具有比較大的直徑并且在徑向上包圍第二行星輪組RS2和第三行星輪組RS3以及第三行星輪組RS3的換擋元件K26。為此，電機(jī)EM也軸向延伸經(jīng)過由這些變速器組成部分占據(jù)的軸向結(jié)構(gòu)空間。為了讓這成為可能，第三行星輪組RS3的太陽輪軸W6構(gòu)造成盆狀，從而使得電機(jī)EM的轉(zhuǎn)子RO或定子ST根據(jù)電機(jī)EM的實(shí)施方式作為內(nèi)轉(zhuǎn)子或者外轉(zhuǎn)子直接地布置在配屬的軸W6上并且與之作用連接。
[0060]附圖標(biāo)記列表
[0061]B03 換擋元件、換擋制動器
[0062]EM 電機(jī)
[0063]GA 變速器輸出軸
[0064]GE 變速器輸入軸
[0065]HRl 輪組RSl的齒圈
[0066]HR2 輪組RS2的齒圈
[0067]HR3 輪組RS3的齒圈
[0068]i傳動比
[0069]i_RSl 輪組RSl的傳動比
[0070]i_RS2 輪組RS2的傳動比
[0071]i_RS3 輪組RS3的傳動比
[0072]K14 換擋元件、換擋離合器
[0073]Kl 5 換擋元件、換擋離合器
[0074]K26 換擋元件、換擋離合器
[0075]K36 換擋元件、換擋離合器
[0076]K45 換擋元件、換擋離合器
[0077]K56 換擋元件、換擋離合器
[0078]PRl 輪組RSl的行星輪
[0079]PR2 輪組RS2的行星輪
[0080]PR3 輪組RS3的行星輪
[0081]PTl 輪組RSl的行星架
[0082]PT2 輪組RS2的行星架
[0083]PT3 輪組RS3的行星架
[0084]φ擋位躍遷
[0085]RO 電機(jī)的轉(zhuǎn)子[0086]RSl 輪組
[0087]RS2 輪組
[0088]RS3 輪組
[0089]SRl 輪組RSl的太陽輪
[0090]SR2 輪組RS2的太陽輪
[0091]SR3 輪組RS3的太陽輪
[0092]ST電機(jī)的定子
[0093]Wl軸
[0094]W2軸
[0095]W3軸
[0096]W4軸
[0097]W5軸
[0098]W6軸`
【權(quán)利要求】
1.一種用于機(jī)動車的混合動力驅(qū)動裝置的行星變速器，所述行星變速器具有三個(gè)聯(lián)接的行星輪組(RS1、RS2、RS3)和多個(gè)換擋元件(B03、K14、K15、K26、K25、K36、K45、K56)以及至少一個(gè)電機(jī)(剛)，所述電機(jī)配屬于變速器內(nèi)部的軸(評1、取、評3、14、15、16)，其中，在第一行星輪組(RSl)中，齒圈(HRl)能與相對殼體固定的構(gòu)件連接并且行星架(PRl)與第二行星輪組(RS2 )的齒圈(HR2 )驅(qū)動連接，其中，在第二行星輪組(RS2 )中，行星架(PT2 )與第三行星輪組(RS3 )的齒圈(HR3 )連接并且太陽輪(SR2 )能由變速器輸入軸(GE)驅(qū)動，并且其中，在第三行星輪組(RS3)中，行星架(PT3)與變速器輸出軸(GA)連接，其特征在于，第一行星輪組(RSl)的太陽輪(SRl)與相對殼體固定的構(gòu)件連接，并且第三行星輪組(RS3)的太陽輪(SR3)能與相對殼體固定的構(gòu)件以及能與第一行星輪組(RSl)的齒圈(HRl)連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的行星變速器，其特征在于，所述三個(gè)行星輪組(RS1、RS2、RS3)為了實(shí)現(xiàn)至少五個(gè)以無牽引力中斷的方式換擋的前進(jìn)擋級能通過四個(gè)不同步的換擋元件(B03、K14、K15、K25、K26、K36、K45、K56)進(jìn)行切換，其中，三個(gè)所述換擋元件(K14、K15、K25、Κ26、Κ36、Κ45、Κ56)構(gòu)造成形狀鎖合的換擋離合器并且一個(gè)所述換擋元件構(gòu)造成形狀鎖合的換擋制動器(Β03)。
3.按照權(quán)利要求2所述的行星變速器，其特征在于，至少一個(gè)所述換擋元件(Κ25、Κ26、Κ56)構(gòu)造成負(fù)載換擋元件,特別是摩擦換擋元件。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的行星變速器，其特征在于，在第二行星輪組(RS2)中，齒圈(HR2)能與行星架(ΡΤ2)連接。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的行星變速器，其特征在于，在第三行星輪組(RS3)中，齒圈(HR3)能與其太陽輪(SR3)連接。
6.按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的行星變速器，其特征在于，在第一行星輪組(RSl)中，行星架(PTl)能與變速器輸入軸(GE)連接。
7.按照權(quán)利要求1至 6中任一項(xiàng)所述的行星變速器，其特征在于，在第二行星輪組(RS2 )中，行星架(ΡΤ2 )能與變速器輸入軸(GE )連接。
8.按照權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的行星變速器，其特征在于，在第三行星輪組(RS3)中，齒圈(HR3)能與其行星架(ΡΤ3)連接。
9.按照權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的行星變速器，其特征在于，在第三行星輪組(RS3)中，齒圈(HR3)能夠與變速器輸出軸(GA)連接。
10.按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的行星變速器，其特征在于，在第三行星輪組(RS3)中，太陽輪(SR3)能與變速器輸出軸(GA)連接。
11.按照權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的行星變速器，其特征在于，在第三行星輪組(RS3)中，太陽輪(SR3)與電機(jī)(EM)的轉(zhuǎn)子(RO)連接。
12.按照權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的行星變速器，其特征在于，在第二行星輪組(RS2 )中，行星架(ΡΤ2 )能與變速器輸入軸(GE )連接。
13.按照權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的行星變速器，其特征在于，變速器輸入軸(GE)同軸地布置在變速器輸出軸(GA)內(nèi)部，并且它的輸入側(cè)與變速器輸出軸(GA)位于同一變速器側(cè)上。
14.按照權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的行星變速器，其特征在于，電機(jī)(EM)徑向包圍所述三個(gè)行星輪組(RS1、RS2、RS3)中的至少兩個(gè)以及至少一個(gè)所述換擋元件(Β03、Κ14、Kl5、K25、K26、K36、K45、K56 )，其中，與變速器輸出軸(GA)連接的行星輪組(RS3 )與配屬于電機(jī)(EM)的軸(W6)作用連接或者能作用連接。
15.按照權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的行星變速器，其特征在于，電機(jī)(EM)徑向包圍以及軸向跨接全部三個(gè)行星輪組(RS1、RS2、RS3)中的朝向變速器輸出軸(GA)的第二和第三行星輪組(RS2、RS3)，并且所述配屬于電機(jī)(EM)的軸是第三行星輪組(RS3)的太陽輪(SR3)或者與所 述第三行星輪組(RS3)的太陽輪(SR3)連接的軸(W6)。
【文檔編號】B60K6/48GK103827545SQ201280047427
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月27日
【發(fā)明者】烏韋·格里斯邁爾, 斯特凡·沙爾, 伯恩德·瓦倫西克, 斯特凡·貝克, 克里斯蒂安·西卜拉 申請人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司