純電力全輪可驅動的機動車輛的動力傳動系的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及純電力全輪可驅動的機動車輛的一種動力傳動系(1)，該動力傳動系包括一個第一車橋(2)、一個第二車橋(3)、以及兩個電動機器(19、20)，該第一車橋具有車橋半部(7、8)和連接它們的一個差速器(9)，該第二車橋具有車橋半部(4、5)和連接它們的一個差速器，并且這兩個電動機器用于驅動這兩個車橋(2、3)。在這樣一種動力傳動系中根據本發(fā)明提供的是一個第一電動機器(19)是通過一個第一變速器(24)連接到該第一車橋(2)的一個車橋半部(7)上并且一個第二電動機器(20)是通過一個第二變速器(25)連接到該第一車橋(2)的另一個車橋半部(8)上，這兩個差速器(6、9)是通過一個軸(13)來彼此連接的。在動力傳動系的一個車橋的區(qū)域內有兩個電動機器的一種安排的情況下，根據本發(fā)明的動力傳動系因而運行通過簡單的結構手段、尤其是標準化的器件來提供全輪驅動、以及由此還提供對另一個車橋的驅動。
【專利說明】純電力全輪可驅動的機動車輛的動力傳動系
[0001]本發(fā)明涉及一種純電力全輪可驅動的機動車輛的動力傳動系，該動力傳動系具有一個第一車橋和一個第二車橋以及用于驅動這兩個車橋的兩個電動機器，該第一車橋具有車橋半部和一個連接這些車橋半部的差速器，該第二車橋具有車橋半部和一個連接這些車橋半部的差速器。
[0002]從DE 600 13 340 T2中已知了這樣的一種可用于電力可驅動的運土車輛或用于帶有四輪驅動的農用車輛的動力傳動系。在所述動力傳動系中，這兩個電動機器相對于行駛方向縱向地安排在一個后車橋上方并且與安排在該后車橋前方的齒輪傳動裝置相互作用。該齒輪傳動裝置通過一個軸或兩個軸連接至指派給這兩個車橋的這些差速器上、由此連接至該后車橋和前車橋上。
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種純電力全輪可驅動的機動車輛的動力傳動系，該機動車輛通過在該動力傳動系的一個車橋區(qū)域內的兩個電動機器的安排而準許全輪驅動并且因此還以結構上簡單的、特別是標準化的手段準許對另一車橋的驅動。
[0004]這個目的是通過按照專利權利要求1的特征設計的一種動力傳動系來實現的。
[0005]因此該純電力全輪可驅動的機動車輛的動力傳動系具有一個第一車橋和一個第二車橋。該第一車橋和第二車橋均是分開的。該第一車橋具有這些車橋半部和連接這些車橋半部的一個差速器。相應的電動機器具體地具有電動機和發(fā)電機的功能，并且因此該電動機器作為電動機時用于驅動相應車橋并且在其作為發(fā)電機起作用時被相應的車橋所驅動。
[0006]在根據本發(fā)明的動力傳動系的情況下重要的是使這兩個電動機器之一(被稱為第一電動機器)通過一個第一齒輪傳動裝置引導至第一車橋的一個車橋半部，并且另一個電動機器(被稱為第二電動機器)通過一個第二齒輪傳動裝置連接至第一車橋的另一個車橋半部。由于一個電動機器通過指派給其的齒輪傳動裝置而連接至第一車橋的一個車橋半部并且另一個電動機器通過指派給其的齒輪傳動裝置而連接至第一車橋的另一個車橋半部，就可能實現第一車橋的單獨車輪驅動以及因此的扭矩矢量分配。
[0007]現在為了還驅動該動力傳動系的第二車橋，根據本發(fā)明，第一車橋的兩個半部攜帶了該機動車輛的左車輪和右車輪、并且通過差速器彼此相連接。第一車橋的差速器和第二車橋的差速器二者通過一個軸連接。
[0008]由于這兩個電動機器經由指派給其的這些齒輪傳動裝置并且經由指派給所述第一車橋的差速器而到第一車橋的這些車橋半部的這種連接，通過這些電動機器引入第一車橋中的扭矩就好像在所述差速器中混合并且來自所述差速器的扭矩的一部分經由該軸而引入指派給第二車橋的差速器中。
[0009]該動力傳動系優(yōu)選地用于乘用車形式的機動車輛中。所述乘用車特別地是跑車。所述機動車輛、特別是乘用車或跑車，優(yōu)選地是后驅動形式的。因此這兩個電動機器被安排在該機動車輛或動力傳動系的后部區(qū)域中。在安排在該動力傳動系的后部區(qū)域中的這兩個電動機器的路徑中的力通量中，首先第一、后車橋被驅動并且由此經由該軸，第二、前車橋被驅動。[0010]認為是特別有利的是如果這兩個電動機器被安排在后車橋之后并且因此在前車橋之后。
[0011]然而原則上，該機動車輛可以是前驅動形式的。被指派給該動力傳動系的這些車輪特別地是通過多個傳動軸單獨地連接至動力傳動系上。因此該動力傳動系不具有剛性車橋。
[0012]認為特別有利的是如果這兩個電動機器相對于該機動車輛的行駛方向橫向安排。在一種結構式特別簡單的動力傳動系設計的方面，在此有利的是這些電動機器的旋轉軸線相同。因此這些電動機器被安排成相對于機動車輛的行駛方向彼此靠近。具體而言，這些電動機器被安排成相對于與這兩個車橋相關的一條縱向中心軸線是對稱的。這實質性上允許了該動力傳動系的單獨部件的重量相對于該動力傳動系的中央縱向平面的一種對稱分布。
[0013]根據本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，提供的是將相應的電動機器經由一個正齒輪齒接裝置連接至第一車橋的相關聯的車橋半部上以便將其驅動。這種設計使得能夠以結構上簡單的、特別是標準化的手段來形成相應的齒輪傳動裝置。此外，認為有利的是第一車橋的差速器和/或第二車橋的差速器具有冠齒輪。在具有兩個冠齒輪的一個實施例中，這兩個冠齒輪特別地經由該軸而彼此相連接。該軸在這些背離的末端的區(qū)域中具有與這些冠齒輪相互作用的小齒輪。由于一個相應的小齒輪接合一個相應的冠齒輪，在第一車橋的差速器中混合的扭矩因此從第一車橋的這兩個半部借助于該軸而被傳輸至第二軸。指派給該軸和/或這些對應的冠齒輪的這些小齒輪可以大小不同，并且因此結合相關聯的冠齒輪引起了不同的傳動比。
[0014]這產生了對一個純電力驅動車輛電力地裝配僅一個帶所有車輪的驅動車橋而無需對另一車橋裝配額外的電動機器的簡單可能性。具體而言，出現了對于根據本發(fā)明的動力傳動系的實質上部分區(qū)域而言使用從常規(guī)全輪車輛中容易獲知的技術，即用于已知的、借助于內容發(fā)動機驅動的全輪車輛中的技術的可能性。這特別地涉及通過第一車橋將扭矩傳輸至第二車橋。例如，已知的是該軸另外具有一個可控制離合器、特別地是一個附加離合器。該軸還可以按已知方式設計成一個傳動軸/萬向軸。特別地存在在根據本發(fā)明的動力傳動系中使用傳動軸/萬向軸與附加離合器以及相連接的車輛車橋的、對于常規(guī)全輪車輛已知的一種組合而不進行進一步修改的可能性。
[0015]根據一個特別優(yōu)選的設計，提供的是使這兩個齒輪傳動裝置、特別是這兩個齒輪傳動裝置的這些正齒輪齒接裝置，以及第一車橋的差速器具有一種共用的殼體。具體而言，該殼體是兩件式設計的并且特別地具有兩個殼體外殼。所述殼體要求多個軸承，這些軸承在各自情況下對于這兩個正齒輪級的這兩個齒輪傳動裝置的這些軸的對應左右支承而言是分開的，即每個軸各自總計有四個同軸安排的支承點。然而為了允許獲得具有僅兩個殼體外殼以及在這些殼體外殼的兩個外側上的相應軸承的一種構造簡單(而不是這些軸各自具有兩個中央軸承)的殼體，現在是要對這兩個相應的軸提供多個滾針軸承，而所述這些滾針軸承是一個安裝在另一個中的。通過使用這些滾針軸承，可以省略這些中央軸承并且因此可以使用兩個構造簡單的殼體半部。
[0016]從屬權利要求、附圖以及對優(yōu)選示例性實施例的說明顯現了本發(fā)明的進一步的特征，所述優(yōu)選示例性實施例在附圖中重現而不受所述附圖的限制。在附圖中:
[0017]圖1示出了根據本發(fā)明的動力傳動系的第一實施例的示意圖，[0018]圖2示出了根據本發(fā)明的動力傳動系的第二實施例的示意圖，
[0019]圖3在放大的圖示中示出了圖2所示的動力傳動系的部分區(qū)域。
[0020]根據圖1的示例性實施例展示了一種用于純電力全輪可驅動的機動車輛的動力傳動系1，該機動車輛特別地是一種乘用車、尤其是跑車。
[0021]該具有單獨的車輪懸架裝置的動力傳動系I具有第一、后車橋2和第二、前車橋3。后車橋2具有兩個車橋半部7和8，這些車橋半部具有傳動軸。一個差速器9連接所述這些車橋半部。前車橋3具有兩個車橋半部4和5，這些車橋半部具有傳動軸。一個差速器6連接所述這些車橋半部。前車輪10連接至這兩個車橋半部4和5上，并且后車輪11連接至這些車橋半部7和8上。
[0022]箭頭12展示了向前行駛方向，下文中簡稱為行駛方向。
[0023]這兩個差速器6和9借助于一個軸13相連接，該軸具體被設計成一個傳動軸或萬向軸。該軸具有一個可控制離合器，具體處于附加(hang-on)離合器14的形式，以便特別地將這兩個車橋2和3進行連接或斷開連接。軸13與離合器14安裝在離合器14的兩側安排的多個軸承15中。前車橋3的車橋半部4和5的這些軸承以及后車橋2的車橋半部7和8的這些軸承用參考號16表示。在這些背離車輪10、11的末端的區(qū)域中，車橋半部4至8對應地安裝在差速器6和7中。
[0024]對應的差速器6或9具有一個冠齒輪17。這些冠齒輪17與安排在軸13的兩個背離末端處的并且連接至軸13上的小齒輪18相互作用。這些冠齒輪17和/或這些小齒輪18可以大小不同。
[0025]動力傳動系I具有相對于該機動車輛的行駛方向12橫向安排的兩個電動機器19、
20。這兩個電動機器19和20的、由所述這些電動機器的相應從動軸21展示的旋轉軸線是相同的。相應電動機器20的定子用參考號22表示，并且相應電動機器20的轉子(從動軸21連接至該轉子上)用參考號23表示。相應轉子23和相應從動軸21被安裝在例如兩個軸承43中。一個、第一電動機器19經由一個第一齒輪傳動裝置24連接至后車橋2的車橋半部7上，并且另一個、第二電動機器20經由一個第二齒輪傳動裝置25連接至后車橋2的車橋半部8上。每個齒輪傳動裝置24或25被設計成一個正齒輪傳動裝置并且因此具有一個正齒輪齒接裝置。確切而言，相應的齒輪傳動裝置24或25具有連接至從動軸21上以便隨之旋轉的一個小齒輪26、以及與所述小齒輪嚙合的一個正齒輪27，其中所述正齒輪被安裝在一個中間軸28中并且連接至其上以便隨之旋轉。與一個正齒輪30相互作用的一個小齒輪29連接至相應的中間軸28上、位于所述中間軸28的面向后車輪11的一側上。相應的正齒輪30安裝在車橋半部7或8上并且連接至其上以便隨之旋轉。這兩個中間軸28各自以其背離末端的區(qū)域安裝在軸承31中。這兩個中間軸28的旋轉軸線是相同的。
[0026]這兩個齒輪傳動裝置24和25以及后車橋2的差速器9被安排在一個共用的殼體中。由于這兩個電動機器19、20和齒輪傳動裝置24、25以及正齒輪齒接裝置是彼此分開地形成的，所以就可能對后車橋2的這些車輪11單獨地進行車輪驅動并且因此進行扭矩矢量分配。為了還驅動前車橋3，后車橋2的這兩個車橋半部7和8經由差速器9彼此連接。在所述差速器9中混合的扭矩因此借助于軸13被后車橋2的車橋半部7和8傳輸至前車橋
3。這產生了在純電力可驅動車輛中使用從常規(guī)全輪車輛中、并且因此從借助于內燃發(fā)動機驅動的全輪車輛中容易獲知的而無需進一步修改的一種傳動軸/萬向軸13與附加離合器14以及相連接的車輛車橋的組合的可能性。
[0027]在圖中用標記AT展示了扭矩矢量分配的可能性。通過這種方式，可以將不同的扭矩引入車橋半部7、8中。
[0028]根據圖1的實施例的動力傳動系對于每個車橋的這兩個正齒輪級和后車橋的這些車橋半部在各自情況下的這些左右支承點各自都要求單獨的軸承，即，每個車橋總計四個同軸安排的支承點。
[0029]根據圖2和3所示的動力傳動系的示例性實施例展示了這些車橋的一種修改后的安裝。這使得有可能使用具有僅兩個殼體外殼以及在這些殼體外殼的兩個外側上的多個相應軸承的一種構造簡單的殼體。在此情況下，不是按照圖1實施例所示的這些車橋各自具有兩個中央軸承，而是在根據圖2和3的實施例中提供了多個滾針軸承。通過使用這些滾針軸承，可以省略這些中央軸承并且因此可以使用兩個構造簡單的殼體半部。
[0030]在圖2和3的實施例中，對應于根據圖1的實施例的動力傳動系部件是用與圖1中參考號相對應的參考號來表示的。下文中詳細討論圖2和3的實施例相對于根據圖1的實施例的修改。
[0031 ] 圖2主要展示了，安裝兩個中間軸32、33僅必須兩個安裝在殼體中的外軸承31，而中間軸32是借助于兩個滾針軸承34來安裝在中間軸33中。中間軸33具有一個管狀區(qū)段35以用于接收中間軸32的波浪形區(qū)段36，所述區(qū)段36穿過了區(qū)段35。區(qū)段36安排在區(qū)段35內的這個區(qū)域是借助于這兩個滾針軸承34徑向地安裝在區(qū)段35內的。一個凸緣區(qū)段37垂直于中間軸33的區(qū)段35延伸，并且一個凸緣區(qū)段38垂直于中間軸22的區(qū)段36延伸。用于軸向安裝中間軸32和中間軸33的一個另外的滾針軸承39被安排在這兩個凸緣區(qū)段37與38之間。在其面向這些后車輪11的側面上，在這些軸承31中安裝中間軸32的區(qū)段36和中間軸33的區(qū)段35。
[0032]這些車橋半部7和8的安裝是以與中間軸32、33的插在一起式安裝相對應的一種方式進行，在這種連接中提供了這些滾針軸承34和39。在圖3中以放大形式展示了這個細節(jié)，在這里由于存在的行星差速器而進行了某種修改。
[0033]由于這兩個電動機器19和20的作用，扭矩被這兩個正齒輪33獨立地引入車橋半部7和8中。所述車橋半部7和8在其面向后車輪11的一側上被安裝在這些軸承16中。按照與根據此實施例的軸承31完全相同的方式，所述軸承是殼體側軸承，其中指派給一個后車輪11的軸承16和31被安裝在一個殼體半部中，而指派給另一個后車輪11的軸承16和31被安裝在該殼體的另一個殼體半部中。沒有展不出殼體本身。
[0034]車橋半部7以一個區(qū)段40插入車橋半部8的一個管狀區(qū)段41中，并且提供了兩個滾針軸承42以用于區(qū)段40和41的徑向安裝。通過這兩個車橋半部7和8的這種安裝，因此可以省略在根據圖1的實施例中提供的這兩個中央軸承并且可代之以多個滾針軸承。處于行星差速器形式并且同樣具有多個滾針軸承支承部件的該差速器9被安排在車橋半部7的區(qū)段40與車橋半部8的區(qū)段41之間的扭矩通量中。
[0035]因此,根據圖2和3的實施例,提出了一種動力傳動系1，在該動力傳動系中對于這些齒輪傳動裝置24和25以及差速器9用兩個殼體外殼提供了一種共用殼體，其中該齒輪傳動裝置的和下部車橋2的相應的軸不是居中地安裝在殼體內，而是指派給相應車橋的這些軸具有一種一個在另一個內的滾針安裝。
【權利要求】
1.一種純電力全輪可驅動的機動車輛的動力傳動系(1)，該動力傳動系具有一個第一車橋(2)、一個第二車橋(3)、以及用于驅動所述兩個車橋(2，3)的兩個電動機器(19，20)，該第一車橋具有車橋半部(7，8)和連接這些車橋半部的一個差速器(9)，該第二車橋具有車橋半部(4，5)和連接這些車橋半部的一個差速器(6)，其特征在于，一個第一電動機器(19)經由一個第一齒輪傳動裝置(24)連接至該第一車橋(2)的一個車橋半部(7)上，并且一個第二電動機器(20)經由一個第二齒輪傳動裝置(25)連接至該第一車橋(2)的另一個車橋半部(8)上，并且這兩個差速器(6，9)經由一個軸(13)相連接。
2.如權利要求1所述的動力傳動系，其特征在于，該第一車橋(2)是該機動車輛的后車橋。
3.如權利要求2所述的動力傳動系，其特征在于，這兩個電動機器(19，20)被安排在該機動車輛的后車橋(2)之后。
4.如權利要求1至3之一所述的動力傳動系，其特征在于，該動力傳動系是一種乘用車、特別是跑車的動力傳動系。
5.如權利要求1至4之一所述的動力傳動系，其特征在于，這兩個電動機器(19，20)是相對于該機動車輛的行駛方向(12)橫向安排的。
6.如權利要求5所述的動力傳動系，其特征在于，這些電動機器(19，20)的轉子(23)的旋轉軸線是相同的。
7.如權利要求1至6之一所述的動力傳動系，其特征在于，該相應的齒輪傳動裝置(24或25)具有一個正齒輪齒接裝置,并且該相應的電動機器(19或20)經由該正齒輪齒接裝置連接至該第一車橋(2)的相關聯的車橋半部(7或8)上。
8.如權利要求1至7之一所述的動力傳動系,其特征在于,該第一車橋(2)的差速器(9)和/或該第二車橋(3)的差速器(6)具有一個冠齒輪(17)。
9.如權利要求8所述的動力傳動系，其特征在于，這兩個冠齒輪(17)經由該軸(13)彼此相連接，其中該軸(13)在外端的區(qū)域中具有與這些冠齒輪(17)相互作用的小齒輪(18)。
10.如權利要求1至9之一所述的動力傳動系，其特征在于，該軸(13)具有一個可控制離合器(14)、特別是一個附加離合器。
11.如權利要求1至10之一所述的動力傳動系，其特征在于，這兩個齒輪傳動裝置(24，25)、特別是這兩個齒輪傳動裝置(24，25)的這些正齒輪齒接裝置，和該第一車橋(2)的差速器(9)具有一個共用的殼體、特別是一個具有兩個殼體外殼的共用的殼體。
12.如權利要求1至11之一所述的動力傳動系，其特征在于，該第一車橋(2)的這兩個車橋半部(7，8)被安裝成一個在另一個之中、特別地借助于多個滾針軸承(34，39)被軸向地和/或徑向地安裝成一個在另一個之中。
13.如權利要求12所述的動力傳動系，其特征在于，該第一車橋(2)的這兩個車橋半部(7,8)被安裝在這些殼體外殼的外側的區(qū)域內。
14.如權利要求1至13之一所述的動力傳動系，其特征在于，相應的齒輪傳動裝置(24或25)具有一個中間軸(32或33)，該中間軸位于指派給所述齒輪傳動裝置(24或25)的電動機器(19或20)的從動軸(21)與該第一車橋(2)的被指派給所述電動機器(19或20)的車橋半部(7或8)之間，其中這兩個齒輪傳動裝置(24，25)的這些中間軸(32，33)被安裝成一個在另一個之中、特別地借助于多個滾針軸承(34，39)被軸向地和/或徑向地安裝成一個在另一個之中。
15.如權利要 求14所述的動力傳動系，其特征在于，該兩個中間軸(32，33)被安裝在這些齒輪傳動裝置外殼的外側的區(qū)域內。
【文檔編號】B60K1/02GK103958241SQ201280059648
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年11月27日 優(yōu)先權日:2011年12月5日
【發(fā)明者】D·克諾布勞赫 申請人:F·波爾希名譽工學博士公司