用于機動車輛的電力車橋驅動器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于機動車輛的電力車橋驅動器，該電力車橋驅動器具有一個電 機以及一個正齒輪單元，該電機用于驅動該機動車輛的車橋的至少一個輸出軸。
【背景技術】
[0002] 一種此類的電力車橋驅動器例如是從WO 2011/076542A1已知的。該電力車橋驅動 器具有一個電機，該電機的輸出軸平行于該機動車輛的車橋延伸。該電機的扭矩通過一個 在上游連接的、呈單級正齒輪單元形式的變速檔應用到安排在該車橋上的一個差速器。額 外地設置一個扭矩矢量化單元，該扭矩矢量化單元作用于一個中間傳動級 (Vorgelegestufe)，使得這些扭矩在該車橋內能夠分配到單獨的車輪上。該中間傳動級由 兩個相同尺寸的、并聯連接的、功率分流的行星齒輪單元組成。這些扭矩到單獨車輪上的分 配可以無級地通過該扭矩矢量化單元的一個電機的扭矩來調節(jié)。一個負載均衡的、呈行星 齒輪單元形式的變速檔作為活動檔連接在這些功率分流的行星齒輪單元的下游，以便合并 通過這些功率分流的行星齒輪單元分配的扭矩流來用于輸出。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于以這樣的方式改進用于開頭所述類型的機動車輛的電力車橋 驅動器，使得機動車輛能夠在寬的速度范圍上、能夠在該橋驅動器的最優(yōu)效率的情況下被 純粹地電氣驅動。
[0004] 這一目的是由根據下述1的這些特征所形成的一種電力車橋驅動器來實現的。下 述2-15提供本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。
[0005] 1.用于機動車輛的電力車橋驅動器(1)，該電力車橋驅動器具有一個電機(2)以及 一個正齒輪單元(5)，該電機用于驅動該機動車輛的車橋（13)的至少一個輸出軸（15,16)， 其中該電力車橋驅動器（1)具有兩個檔位，其中借助于該電機(2)通過兩個正齒輪級(6,7) 能夠驅動一個行星齒輪單元（14)，并且該行星齒輪單元（14)能夠在兩個檔位之間切換，其 中在該第一檔位中，在該行星齒輪單元（14)中切換傳動比;并且在該第二檔位中，該行星齒 輪單元(14)切換為模塊。
[0006] 2.根據上述1所述的電力車橋驅動器，其中該行星齒輪單元（14)的中心軸（13)相 對于至少一個輸出軸(15，16)的中心軸(13)同軸地安排。
[0007] 3.根據上述1或2所述的電力車橋驅動器，其中該正齒輪單元(5)的一個輸出齒輪 (12)與該行星齒輪單元(14)的一個環(huán)齒輪(17)連接。
[0008] 4.根據上述3所述的電力車橋驅動器，其中支承在一個行星齒輪架（18)中的該行 星齒輪單元（14)的行星齒輪（19)與該環(huán)齒輪（17)和該行星齒輪單元（14)的一個太陽輪 (20)嚙合，其中，借助于形成該行星齒輪單元（14)的輸出端的行星齒輪架（18)能夠驅動至 少一個輸出軸(15,16)。
[0009] 5.根據上述4所述的電力車橋驅動器，其中在該第一檔位中用于阻擋該太陽輪 (20)的一個制動器(21)關閉，并且用于聯接太陽輪(20)和環(huán)齒輪（17)的一個離合器(22)打 開。
[0010] 6.根據上述4或5所述的電力車橋驅動器，其中在該第二檔位中用于阻擋該太陽輪 (20)的一個制動器(21)打開，并且用于聯接太陽輪(20)和環(huán)齒輪（17)的一個離合器(22)關 閉。
[0011] 7.根據上述4所述的電力車橋驅動器，其中在該第一檔位中，一個自由輪(30)阻擋 該太陽輪(20)，并且用于聯接太陽輪(20)和環(huán)齒輪(17)的一個離合器(22)打開。
[0012] 8.根據上述4或7所述的電力車橋驅動器，其中在該第二檔位中，一個自由輪(30) 釋放該太陽輪(20)，并且用于聯接太陽輪(20)與環(huán)齒輪(17)的一個離合器(22)關閉。
[0013] 9.根據上述7或8所述的電力車橋驅動器，其中該自由輪(30)能夠與一個離合器、 尤其一個爪形離合器組合以用于能量回收。
[0014] 10.根據上述7至9之一所述的電力車橋驅動器，其中該行星齒輪單元（14)借助于 一個單個的致動器進行切換。
[0015] 11.根據上述1至10之一所述的電力車橋驅動器，其中通過該行星齒輪單元（14)的 輸出端（18)能夠驅動一個行星齒輪差速器(23)，該行星齒輪差速器的輸出端(25)配屬有兩 個輸出軸（15，16)，尤其該行星齒輪差速器(23)形成為帶有拉維尼奧套件的行星齒輪差速 器(23)。
[0016] 12.根據上述1至11之一所述的電力車橋驅動器，其中提供一個扭矩矢量化單元 (26)〇
[0017] 13.根據上述12所述的電力車橋驅動器，其中該扭矩矢量化單元(26)具有另一個 電機(27)和一個疊加齒輪單元(28)，以用于在兩個輸出軸(15,16)之間生產差動轉矩。
[0018] 14.根據上述13所述的電力車橋驅動器，其中該扭矩矢量化單元(26)具有一個傳 動級(29)，該傳動級安排在該另一個電機(27)與該疊加齒輪單元(28)之間。
[0019] 15.根據上述2至14之一所述的電力車橋驅動器，其中該行星齒輪單元（14)的中心 軸（13)相對于該行星齒輪差速器(23)和/或該疊加齒輪單元(28)和/或該傳動比級（29)和/ 或該另一個電機(27)的相應中心軸(13)同軸地安排。
[0020] 在根據本發(fā)明的電力車橋驅動器的情況下提供的是:該電力車橋驅動器具有兩個 檔位，其中借助于該電機通過該正齒輪單元的兩個正齒輪級能夠驅動一個行星齒輪單元， 以及能夠在兩個檔位之間切換該行星齒輪單元，其中在該第一檔位中在該行星齒輪單元中 切換(geschaltet)傳動比，并且在該第二檔位中該行星齒輪單元切換為模塊。
[0021] 在該第二檔位中（該第二檔位尤其是主要檔位），僅這兩個正齒輪級處于功率流和 運動中。該可切換的行星齒輪組在模塊中旋轉。由此可以實現效率優(yōu)勢。由于該電力車橋驅 動器能夠在兩個檔位中運行，可以在寬的速度范圍上純粹地電氣驅動該機動車輛。
[0022] 當該行星齒輪單元的中心軸相對于至少一個輸出軸的中心軸同軸地安排時，尤其 就結構緊湊的安排而言是有利的。
[0023] 該電機因此通過一個中間軸驅動至少一個輸出軸。至少一個輸出軸用于驅動該車 橋的一個或多個車輪。優(yōu)選地提供兩個輸出軸，這些輸出軸能夠借助于該電機驅動。該電機 因此用于驅動該車橋的這兩個車輪，這兩個車輪相應地配屬于一個輸出軸。
[0024] 被認為是特別有利的是，該正齒輪單元的一個輸出齒輪與該行星齒輪單元的一個 環(huán)齒輪連接。在該設計的改進方案中尤其提供的是，支承在一個行星齒輪架中的該行星齒 輪單元的行星齒輪與該環(huán)齒輪和該行星齒輪單元的一個太陽輪嚙合，其中借助于形成該行 星齒輪單元的輸出端的行星齒輪架能夠驅動至少一個輸出軸。
[0025] 該行星齒輪單元的設計，尤其該行星齒輪單元到該正齒輪單元和到該至少一個輸 出軸的所述連接能夠實現這些單獨檔位的切換狀態(tài)，這保證非常好的故障安全行為。在第 一個優(yōu)選的變體的情況下提供的是：在該第一檔位中用于阻擋該太陽輪的一個制動器關 閉，并且用于聯接太陽輪和環(huán)齒輪的一個離合器打開。在一個第二檔位中在此尤其提供的 是：用于阻擋該太陽輪的一個制動器打開，并且用于聯接太陽輪和環(huán)齒輪的一個離合器關 閉。優(yōu)選地一個常開型制動器用于該第一檔位，并且一個常閉型離合器用于該第二檔位，其 中該常閉型離合器優(yōu)選地是力配合有效的。在第二個優(yōu)選變體的情況下提供的是:在一個 第一檔位中一個自由輪阻擋該太陽輪，并且用于聯接太陽輪和環(huán)齒輪的一個離合器打開。 在該第二檔位中尤其一個自由輪釋放該太陽輪，并且用于聯接太陽輪與環(huán)齒輪的一個離合 器關閉。因此，在該變體中，提供用于該第一檔位的一個自由輪和用于該第二檔位的一個常 閉型離合器、優(yōu)選一個以力配合作用的離合器。
[0026] 該制動器/離合器實施為干式制動器/離合器，這確保很少的阻力損耗并因此產生 高的效率?？商娲?，該制動器/離合器實施為濕式制動器/離合器，這使高性能成為可能。
[0027] 因此，該電力車橋驅動器借助于離合器和制動器或自由輪是負載可切換的 (Iastschaltbar)。該負載可切換性在離合器和自由輪優(yōu)選只與一個致動器的組合的情況 下進行。在制動器和離合器或多個離合器的組合的情況下優(yōu)選提供兩個致動器用于該離合 器或這些離合器和該制動器。
[0028] 在使用該制動器和該離合器的該第一變體的情況下，在該第一和該第二檔位中的 能量回收(Rekuperation)均是可行的。在該第二變體的情況下，因為使用了一個自由輪，能 量回收只在該第二檔位中是可行的。當與任選的離合器(尤其爪形離合器)組合時，在該第 一檔位中這樣的能量回收才是可行的。
[0029] 根據本發(fā)明的一個特別的改進方案提供的是:通過該行星齒輪單元的輸出端能夠 驅動一個行星齒輪差速器，該行星齒輪差速器的輸出端配屬有兩個輸出軸。該行星齒輪差 速器尤其形成為帶有拉維尼奧套件(Ravigneaux-Satz)的行星齒輪差速器。
[0030] 另外，能夠在該電力車橋驅動器中提供一個扭矩矢量化單元。該扭矩矢量化單元 尤其具有另一個電機和一個疊加齒輪單元，以用于在這兩個輸出軸之間生產差動轉矩。額 外地，該扭矩矢量化單元還具有一個傳動級（Cibersetzungsstufe.),該傳動級安排 在該另一個電機與該疊加齒輪單元之間。
[0031]就該電力車橋驅動器的一個特別緊湊的設計而言，以及就該電力車橋驅動器的用 于至少一個輸出軸(尤其兩個輸出軸）的緊湊安排而言，被認為是特別有利的是:該行星齒 輪單元的中心軸相對于該行星齒輪差速器和/或該疊加齒輪單元和/或該傳動級和/或該另 一個電機的相應中心軸同軸地安排。
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