混合驱动装置的制作方法

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所详细限定类型的具有内燃发动机、电机和变速器的混合驱动装置。此外，本发明涉及一种具有两个驱动轴的混合动力车以及一种用于操作这种具有经特殊设计的混合驱动装置的混合动力车的方法。

背景技术：

1、从现有技术例如us2004/0 077 448a1中公开了具有行星传动机构的混合驱动装置，内燃发动机和电机被接合至行星传动机构的不同的轴。

2、de 10 2017 006 082 a1基本上描述了一种同类型的混合驱动装置。其中所述的具有内燃发动机、电机和行星式变速器的混合驱动装置中已经实现在本发明提出的权利要求1的前序部分中的特征。

技术实现思路

1、本发明的任务现在是指明一种如由权利要求1的前序部分所详细限定类型的改进的混合驱动装置以及一种改进的混合动力车及其改进的操作方法。

2、根据本发明，该任务通过一种具有权利要求1的特征的、在此尤其是权利要求1的特征部分特征的混合驱动装置来完成。有利设计和改进方案来自其从属权利要求。在权利要求10中还指明一种具有这种混合驱动装置的混合动力车，其相比于现有技术有所改进。在这里也存在来自其从属权利要求的有利设计。最后在权利要求12中指明一种用于这种具有根据本发明的特殊形式的混合驱动装置的混合动力车的操作方法，其完成所述任务。

3、根据本发明的混合驱动装置包括四轴式输入行星传动机构，内燃发动机和电机被相应连接至四轴式输入行星传动机构，就像基本上从同类型的现有技术中知道的那样。本发明的设计在此规定位于变速器内的第三行星齿轮组，其抗旋转地连接至从动齿轮以便从变速器传出扭矩。该结构可以高效且尤其沿轴向紧凑地实现。

4、在此，“两个可转动安装的元件抗旋转地连接”在本发明意义上是指它们如此相互连接，即，它们相互同轴布置并且以相同的速度转动。一个在此意义上抗旋转地连接至壳体的元件于是如此连接至壳体，即，其相对于壳体无法转动。

5、根据本发明混合驱动装置的一个很有利的改进方案，在此是如下情形：分离离合器被设计成将内燃发动机的曲轴抗旋转地连接至输入行星传动机构的第一行星齿轮组的第一元件。通过第一元件，内燃发动机的扭矩因此被传入该变速器中。第一元件可以尤其是在输入行星传动机构内的第一行星齿轮组的太阳轮。

6、该混合驱动装置的另一个很有利的设计还规定，设有第一换挡件，其设计成将第三行星齿轮组的第九元件抗旋转地连接至变速器的壳体。因此，优选可以是第三行星齿轮组齿圈的第九元件可以通过第一换挡件抗旋转地连接至该壳体，从而第九元件保持固定。

7、本发明混合驱动装置的另一个很有利的设计于是还规定，设有第二换挡件且设立用于联动输入行星传动机构。这种也称为联动换挡件的换挡件在此可以将输入行星传动机构的两个并非永久抗旋转地连接的元件抗旋转地相互连接，以使它们联动且因此改变由行星式变速器实现的传动比。优选地，联动换挡件可以布置成其将第一行星齿轮组的第一和第三元件抗旋转地相互连接，这两个元件优选可以是第一行星齿轮组的太阳轮和齿圈。“输入行星传动机构的联动”是指输入行星传动机构的全部六个所述元件抗旋转地连接。在输入行星传动机构的联动状态下，输入行星传动机构的所有六个元件以相同的角速度转动。

8、此外，根据其一个很有利的改进方案可以设置第三换挡件，其设立用于将第四元件抗旋转地连接至第八元件。第四元件在此可以优选是第二行星齿轮组的太阳轮，其可通过第三换挡件抗旋转地连接至相应的第八元件，所述第八元件优选是第三行星齿轮组的行星齿轮架。

9、整个结构于是根据本发明的这个变型的另一个很有利的设计是如此构造的，即，在变速器的主旋转轴线的方向上看，第二换挡件、即联动换挡件、第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、第三换挡件和第三行星齿轮组按照所述顺序相继布置。由此可以实现混合驱动装置沿轴向、即沿主旋转轴线的极其紧凑的结构。变速器的主旋转轴线是指输入行星传动机构的旋转轴线。输入行星传动机构的所有六个元件同轴于该旋转轴线或同轴于该主旋转轴线布置。

10、根据另一个很有利的设计而还可以规定，在主旋转轴线的方向上看，输入行星传动机构、第三行星齿轮组、从动齿轮、分离离合器和内燃发动机按照所述顺序相继布置。这也最终促成混合驱动装置的紧凑设计。

11、另一个很有利的设计可以在此意义上作为其替代或补充地规定，电机转子相对于至少一个、优选全部的行星齿轮组按同轴、轴向重叠且径向包围的方式布置。这种结构也允许极其紧凑的设计。

12、“轴向重叠”在此在本发明意义上意味着，当两个元件被布置成分别关于主旋转轴线分别至少部分布置在相同的轴向区域内时，这两个元件沿轴向重叠。换言之，这两个元件关于一个平行于主旋转轴线布置的坐标轴至少分别部分具有相同的坐标。术语“轴向”在此总是涉及主旋转轴线的方向、即在此如上所解释地是输入行星传动机构的元件的旋转轴线，其在此与第三行星齿轮组的旋转轴线重合。

13、在本发明意义上，当两个元件彼此同轴布置且其中一个元件比之另一元件关于这两个所述元件的共同旋转轴线布置在一个半径更大的区域中时，这一个元件相对于另一个元件以径向包围的方式布置。

14、换言之，三个行星齿轮组中的至少一个、但优选是全部三个行星齿轮组布置在一个圆筒内，圆筒同轴于主旋转轴线布置并且其半径等于转子内半径。

15、如已解释地，根据本发明混合驱动装置的一个很有利的改进方案，第一元件可被设计成第一太阳轮，第二元件可被设计成第一行星齿轮架，第三元件可被设计成第一齿圈，第四元件可被设计成第二太阳轮，第五元件可被设计成第二行星齿轮架，第六元件可被设计成第二齿圈，第七元件可被设计成第三太阳轮，第八元件可被设计成第三行星齿轮架，第九元件可被设计成第三齿圈。三个行星齿轮组中的每一个因而在此具有正好这三个元件、即，太阳轮、齿圈以及其上设有行星齿轮的行星齿轮架。这些行星齿轮组的齿圈在此优选设计成：至少这两个齿圈、即第三元件和第六元件设计成具有不同的直径以提高在获得不同的传动比时的多样性。

16、现在在混合动力车中可以规定它具有与根据上述设计之一的混合驱动装置处于驱动连接中的第一驱动车轴和只与第二电机处于驱动连接中的第二驱动车轴。根据混合动力车的另一个很有利设计，这两个电机在此至少间接电连接。来自其中一个电机的电功率因此可以被传送至另一电机，以便因此例如通过第一电机作为发电机运行而能相应驱动在第二车轴处的第二电机。这允许以仅来自内燃发动机区域的功率或在其间设有蓄电器例如像牵引电池的情况下替代地或附加地以来自蓄电器的功率进行全轮驱动。

17、根据本发明的用于这种具有根据权利要求5或6的混合驱动装置的混合动力车的运行方法，在此可以规定，在分离离合器闭合、第二换挡件(即联动换挡件)打开、第一换挡件闭合(这优选是指第三行星齿轮组齿圈与壳体连接)以及第三换挡件打开(这优选是指第三行星齿轮组的行星齿轮架相对于输入行星传动机构的太阳轮分离)的情况下，按下述方式并行进行经由第一电机以及内燃发动机的驱动，即，这两者分别按驱动方式运行。根据本发明的方法，现在第二电机可以同时作为发电机运行，使得其因此通过未被驱动的另一车轴和其中发生的运动来获取电能，该电能可被用于驱动第一电机或在当前能量过剩情况下原则上可被储蓄到电池中。作为其替代方式，除了按照发电机方式运行的第二电机的电力传输，第一电机的电驱动显然也可得到电池电力的支持。