本發(fā)明涉及用于能電驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)車、尤其混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)系的驅(qū)動(dòng)單元以及一種驅(qū)動(dòng)裝置。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有技術(shù)已知各種驅(qū)動(dòng)單元，這些驅(qū)動(dòng)單元集成在驅(qū)動(dòng)裝置或驅(qū)動(dòng)系中。

2、de?11?2015?006?071?t5公開(kāi)了一種混合動(dòng)力車輛驅(qū)動(dòng)系，該混合動(dòng)力車輛驅(qū)動(dòng)系具有：發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)能夠通過(guò)使用內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力產(chǎn)生電能；電動(dòng)機(jī)，通過(guò)電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)以驅(qū)動(dòng)車輪；殼體，殼體容納發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)；和用于控制發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的功率控制單元。發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)在此彼此并排地在同一軸線上布置在殼體中。

3、在wo?2019?101?264a1中公開(kāi)了一種用于混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)系。驅(qū)動(dòng)系包括變速器輸入軸，變速器輸入軸經(jīng)由第一子驅(qū)動(dòng)系與第一電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)處于作用關(guān)系中以傳遞扭矩，并且變速器輸入軸經(jīng)由第二子驅(qū)動(dòng)系與第二電機(jī)處于作用關(guān)系中以傳遞扭矩。兩個(gè)電機(jī)在此同軸線地以及沿軸向彼此相鄰地布置。

4、us2016/0218584?a1描述了一種控制單元，該控制單元用于控制電機(jī)，其中控制單元安裝在包括電機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元的殼體上。驅(qū)動(dòng)單元在此包括兩個(gè)電機(jī)，兩個(gè)電機(jī)彼此同軸線地以及沿軸向彼此相鄰地布置。

5、ep?1502791?b1和ep?1847411?b1分別公開(kāi)了用于混合動(dòng)力車輛的混合動(dòng)力變速器，混合動(dòng)力變速器具有多個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)。電機(jī)沿徑向嵌套地布置。在此徑向外部的旋轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)計(jì)成外轉(zhuǎn)子式電機(jī)。

6、將具有多個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元集成在設(shè)置用于混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)裝置中特別是在軸向方向上有嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)空間要求。

7、尤其在機(jī)動(dòng)車中的所謂的前橫向布置中使用這種驅(qū)動(dòng)單元時(shí)，軸向特別短地構(gòu)造的驅(qū)動(dòng)裝置是有利的，在前橫向布置中旋轉(zhuǎn)電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)用作前驅(qū)動(dòng)裝置并且旋轉(zhuǎn)電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)的相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸線橫向于機(jī)動(dòng)車的縱向方向布置。

8、在許多傳統(tǒng)的具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的混合動(dòng)力變速器中存在如下可能性，不僅能夠純電動(dòng)地行駛，也能夠借助耦聯(lián)元件連接內(nèi)燃機(jī)與混合動(dòng)力車輛的車輛驅(qū)動(dòng)裝置或車輛驅(qū)動(dòng)軸。從中獲得的串聯(lián)/并聯(lián)的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置將電動(dòng)車輛的行駛特性與內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛的續(xù)航里程優(yōu)勢(shì)結(jié)合在一起。

9、這種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器能夠具有從內(nèi)燃機(jī)至從動(dòng)部的一個(gè)或兩個(gè)傳動(dòng)級(jí)和從旋轉(zhuǎn)電機(jī)至從動(dòng)部的一個(gè)傳動(dòng)級(jí)。

10、但是在傳動(dòng)比固定的情況下，在不提高內(nèi)燃機(jī)和/或旋轉(zhuǎn)電機(jī)的功率的情況下不會(huì)發(fā)生例如在加速過(guò)程中所需的行駛動(dòng)力的顯著提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明的目的是提供一種驅(qū)動(dòng)單元以及裝配有驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)裝置，其以成本有利的設(shè)計(jì)方案以及節(jié)省結(jié)構(gòu)空間的方式確保最佳的、有效的運(yùn)行。

2、該目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)單元實(shí)現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)單元的有利的設(shè)計(jì)方案在從屬權(quán)利要求2至9中給出。作為補(bǔ)充提供根據(jù)權(quán)利要求10的具有驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)裝置。

3、權(quán)利要求的特征能夠以任意的技術(shù)有意義的方式和方法相結(jié)合，其中對(duì)此也能夠從以下描述以及附圖中的特征中加入描述，其包括對(duì)本發(fā)明的補(bǔ)充設(shè)計(jì)方案。

4、術(shù)語(yǔ)“軸向”和“徑向”在本發(fā)明中始終涉及驅(qū)動(dòng)單元的旋轉(zhuǎn)軸線，該旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)單元包括的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線。

5、本發(fā)明涉及用于能電驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)車、尤其混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)系的驅(qū)動(dòng)單元。驅(qū)動(dòng)單元包括第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及第一軸和第二軸，其中第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子抗相對(duì)旋轉(zhuǎn)地與第一軸連接，并且第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子抗相對(duì)旋轉(zhuǎn)地與第二軸連接。

6、驅(qū)動(dòng)單元還具有用于聯(lián)接內(nèi)燃機(jī)的聯(lián)接元件，其中在空間上并排的布置方式中，一方面作為電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及另一方面聯(lián)接元件以空間上并排布置的方式布置。

7、此外，驅(qū)動(dòng)單元包括第一傳動(dòng)級(jí)，第一傳動(dòng)級(jí)由第一軸處或第一軸上的第一齒部和與第一軸的第一齒部嚙合的齒輪形成，并且驅(qū)動(dòng)單元包括第二傳動(dòng)級(jí)，第二傳動(dòng)級(jí)由第二軸處或第二軸上的第二齒部、尤其外齒部和與第二軸的齒部嚙合的第二齒輪形成。

8、內(nèi)燃機(jī)的由聯(lián)接元件提供的聯(lián)接部能夠是間接聯(lián)接部，必要時(shí)經(jīng)由減振器實(shí)現(xiàn)。

9、所述并排布置在此涉及形成旋轉(zhuǎn)電機(jī)或電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和聯(lián)接元件的模塊的布置。然而，從這些模塊至各個(gè)傳動(dòng)級(jí)的扭矩傳遞路徑與各個(gè)模塊的空間布置順序無(wú)關(guān)。

10、第一傳動(dòng)級(jí)的第一齒輪能夠安置在中間軸上。兩個(gè)傳動(dòng)級(jí)使得在循環(huán)消耗方面以及在實(shí)際運(yùn)行中運(yùn)行模式能夠變化地并且由此與相應(yīng)的行駛情況更精確協(xié)調(diào)一致地設(shè)計(jì)。

11、因此，驅(qū)動(dòng)單元是用于具有兩個(gè)電機(jī)的混合動(dòng)力車輛的串聯(lián)和并聯(lián)驅(qū)動(dòng)的雙電機(jī)變速器，其中第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)例如作為發(fā)電機(jī)能夠用于增壓并且能夠用于內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)，并且第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)例如能夠?qū)嵤┏蔂恳姍C(jī)或主行駛電機(jī)并且用于增壓和能量回收。

12、此外，驅(qū)動(dòng)單元能夠具有第一脫耦裝置，借助第一脫耦裝置能夠停用第一傳動(dòng)級(jí)。

13、在此，第一脫耦裝置能夠設(shè)置成中斷從第一齒輪至中間軸的扭矩傳遞路徑，或者設(shè)置成中斷從第一軸到第一齒部上的扭矩傳遞路徑。

14、由此能夠確保第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)與從動(dòng)部的脫耦，由此在無(wú)需第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的行駛狀態(tài)中避免不必要的拖曳消耗。這有助于系統(tǒng)的效率提升以及降低消耗。

15、驅(qū)動(dòng)單元的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)從第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)至從動(dòng)部的變速，而且在應(yīng)用第一脫耦裝置的情況下在相應(yīng)的切換邏輯中能夠利用第一傳動(dòng)比。在此，出于功能原因，經(jīng)由第一傳動(dòng)級(jí)的純電動(dòng)行駛不能令人滿意，因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)必須同時(shí)被拖曳。然而，能夠?qū)崿F(xiàn)的內(nèi)燃機(jī)和第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的并行運(yùn)行額外地允許借助第一傳動(dòng)級(jí)增壓和能量回收。

16、另外，驅(qū)動(dòng)單元能夠具有第二脫耦裝置，借助第二脫耦裝置能停用第二傳動(dòng)級(jí)。

17、第二脫耦裝置能夠設(shè)置成中斷第二齒輪至中間軸的扭矩傳遞路徑。

18、在此，第二脫耦裝置能夠?qū)嵤┰谥虚g軸上。例如能夠?qū)嵤┏裳狼妒诫x合器。

19、其中至少一個(gè)脫耦裝置同樣能夠以空間上并排布置的方式布置在電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和聯(lián)接元件之間。

20、驅(qū)動(dòng)單元還能夠具有分離離合器，第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子借助分離離合器與第二軸能連接或連接以傳遞扭矩。

21、該分離離合器能夠設(shè)置成，閉合或打開(kāi)第一軸和第二軸之間的扭矩傳遞路徑。分離離合器例如能夠是多膜片式離合器。

22、驅(qū)動(dòng)單元能夠包括用于操作分離離合器的操作系統(tǒng)。

23、有利地，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線彼此同軸線地定位。

24、在一種實(shí)施方式中，第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿徑向至少局部地以及沿軸向布置在通過(guò)第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)徑向界定的空間內(nèi)。

25、具有彼此嵌套的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式允許在結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度減小的基礎(chǔ)上整合額外的功能，以便滿足在效率和行駛動(dòng)力學(xué)方面的持續(xù)提高的要求。

26、兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的徑向嵌套引起如下優(yōu)點(diǎn)，在通過(guò)沖壓由板件制造兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子疊片組和定子疊片組的單個(gè)片材時(shí)，能夠切下徑向內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的片材以及徑向內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子的片材，也能夠切下徑向外部的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子以及徑向外部的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的片材。

27、徑向外部的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子能夠通過(guò)轉(zhuǎn)子支架支承以使其與第二軸連接，轉(zhuǎn)子支架與第二軸連接，其中轉(zhuǎn)子在此與轉(zhuǎn)子支架尤其力配合連接和/或形狀配合連接，并且轉(zhuǎn)子支架與第二軸力配合連接和/或形狀配合連接。

28、為了第一軸和/或第二軸的轉(zhuǎn)動(dòng)支承，驅(qū)動(dòng)單元能夠具有中央軸承或中央的軸承單元，中央軸承一件式或多件式地設(shè)計(jì)，并且第一軸和/或第二軸借助中央軸承支承在驅(qū)動(dòng)單元的殼體上。徑向外部的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子支架在此能夠直接地經(jīng)由中央軸承支承或者間接地經(jīng)由在中央軸承上的第二軸支承。中央軸承例如設(shè)計(jì)成圓柱滾子軸承、球軸承或徑向推力球軸承。

29、由此不能排除徑向內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及徑向外部的旋轉(zhuǎn)電機(jī)都能夠用于驅(qū)動(dòng)裝配有驅(qū)動(dòng)單元的機(jī)動(dòng)車。例如使用徑向內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)電機(jī)將扭矩傳導(dǎo)到驅(qū)動(dòng)單元的輸入側(cè)，使得能夠?qū)崿F(xiàn)能聯(lián)接到輸入側(cè)上的內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)。替代地一個(gè)或兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)也能夠提供扭矩并且與聯(lián)接的內(nèi)燃機(jī)一起實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)單元的混合動(dòng)力運(yùn)行。

30、此外，驅(qū)動(dòng)單元能夠包括內(nèi)燃機(jī)傳動(dòng)級(jí)，其中內(nèi)燃機(jī)傳動(dòng)級(jí)由驅(qū)動(dòng)單元的包括內(nèi)嚙合的齒輪的聯(lián)接元件和具有包括外齒部的元件的第一軸形成，其中內(nèi)嚙合的齒輪的齒部以及外齒部彼此嚙合以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從聯(lián)接元件傳遞到第一軸上。

31、第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)相應(yīng)地經(jīng)由內(nèi)燃機(jī)傳動(dòng)級(jí)與內(nèi)燃機(jī)耦聯(lián)。

32、在結(jié)構(gòu)有利以及節(jié)省結(jié)構(gòu)空間的實(shí)施方式中，兩個(gè)軸同軸線地布置。為此尤其規(guī)定，第二軸設(shè)計(jì)成空心軸并且第一軸局部地在第二軸內(nèi)伸延。

33、尤其第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)能夠用于發(fā)電機(jī)運(yùn)行。即能夠有利地將徑向內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行。徑向內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子實(shí)施成相對(duì)小并且因此比徑向外部的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子具有更小的質(zhì)量慣性矩。

34、相應(yīng)地，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)能夠用于驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。這意味著，徑向外部的旋轉(zhuǎn)電機(jī)能夠有利地用作驅(qū)動(dòng)單元，因?yàn)樵撔D(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子相對(duì)大并且能夠產(chǎn)生相應(yīng)大的扭矩。

35、在另一有利的實(shí)施方式中規(guī)定，第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子通過(guò)轉(zhuǎn)子支架支承，轉(zhuǎn)子支架抗相對(duì)旋轉(zhuǎn)地與第二軸連接。尤其第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子在此與轉(zhuǎn)子支架力配合連接和/或形狀配合連接，并且轉(zhuǎn)子支架與第二軸力配合連接和/或形狀配合連接。

36、在驅(qū)動(dòng)單元具有變速器的實(shí)施方式中，第二齒輪能夠與變速器的中間軸抗相對(duì)旋轉(zhuǎn)地耦聯(lián)。

37、變速器在從動(dòng)區(qū)域中能夠包括差速器。在此中間軸的外齒部能夠與差速器的輸入齒輪嚙合，由此實(shí)現(xiàn)差動(dòng)傳動(dòng)級(jí)。

38、因此第二軸在此用作變速器輸入軸并且與變速器作用連接，使得由第二軸提供的扭矩或由第二軸實(shí)現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能夠經(jīng)由變速器加速或減速地傳遞到機(jī)動(dòng)車的另一變速器單元上，或者也能夠直接地傳遞到機(jī)動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)輪上。

39、此外，根據(jù)本發(fā)明提供一種驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置具有根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)單元和內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)借助內(nèi)燃機(jī)的從動(dòng)元件和驅(qū)動(dòng)單元的聯(lián)接元件抗相對(duì)旋轉(zhuǎn)地與第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子耦聯(lián)或能耦聯(lián)。

40、一方面作為電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及另一方面聯(lián)接元件和聯(lián)接在其上的內(nèi)燃機(jī)以空間上并排布置的方式布置。

41、所述并排布置在此涉及形成旋轉(zhuǎn)電機(jī)或電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和聯(lián)接元件的模塊的布置。然而，從這些模塊至單個(gè)的傳動(dòng)級(jí)的扭矩傳遞路徑與各個(gè)模塊的空間布置的順序無(wú)關(guān)。

42、在具有根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置(驅(qū)動(dòng)裝置包括根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)單元和內(nèi)燃機(jī))的機(jī)動(dòng)車、尤其混合動(dòng)力車輛的運(yùn)行中，例如實(shí)現(xiàn)以下行駛運(yùn)行模式：

43、-電動(dòng)行駛和能量回收：

44、分離離合器打開(kāi)，由此第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)與第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)脫耦。因此第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)單獨(dú)地作為牽引電機(jī)或作為發(fā)電機(jī)被操控。內(nèi)燃機(jī)和第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)未處于運(yùn)行中。

45、-串行行駛和充電：

46、分離離合器打開(kāi)。內(nèi)燃機(jī)借助第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)起動(dòng)，其中內(nèi)燃機(jī)能夠驅(qū)動(dòng)第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)，并且因此第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)作為發(fā)電機(jī)被操控，以便為機(jī)動(dòng)車的電池充電。第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)作為牽引電機(jī)被操控。

47、-并行混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、充電和增壓：

48、分離離合器閉合，由此第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及內(nèi)燃機(jī)彼此耦聯(lián)。借助內(nèi)燃機(jī)和/或一個(gè)或兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車。兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)在此能夠作為牽引電機(jī)或作為發(fā)電機(jī)被操控。

49、在另一設(shè)計(jì)方案中，驅(qū)動(dòng)裝置也包括至少一個(gè)車輪驅(qū)動(dòng)軸，配備有驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)動(dòng)車的車輪布置在車輪驅(qū)動(dòng)軸上，并且車輪驅(qū)動(dòng)軸經(jīng)由驅(qū)動(dòng)單元的變速器與驅(qū)動(dòng)單元的第二軸連接，使得通過(guò)第二軸實(shí)現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能夠通過(guò)變速器傳遞到車輪驅(qū)動(dòng)軸上以及車輪上。