用于电动车辆的动力总成以及电动车辆的制作方法

本发明涉及一种用于电动车辆的动力总成，所述动力总成具有单向离合器。

背景技术：

1、基本上由现有技术已知用于机动车的、具有电驱动装置的动力总成。于是利用电驱动装置可以产生扭矩并且可以使机动车移动。此外，在混合动力车辆中，输出轴由内燃机和电动机两者驱动。对此，通常两种驱动类型可以彼此独立地或者共同地驱动车辆。

2、由于具有电驱动设备的机动车通过可再充电的电池、燃料电池或仅具有有限充电能力的其他来源提供能量，所以使用了各种用于节能以及用于能量回收的概念，即所谓的回收(rekuperation)。在此，驱动装置和存在于驱动装置上的输出轴彼此脱开耦联并且将旋转传递至车辆的电机。电机继续转动并且由其产生可用于为电池充电的电压。此外，使用具有可脱开耦联的输出轴的驱动装置，以便通过附加地使电驱动设备脱开耦联来减少运动质量，并以此方式减少产生的拖曳力矩进而减少拖曳损失。

3、为了这种脱开耦联，在现有技术中提供了例如具有爪形换挡元件的耦联装置，并且允许将电驱动装置选择性地与变速器装置或者说变速器装置的输出轴耦联或者脱开耦联。替代地，也使用单向离合器装置(freilaufeinrichtung)，该单向离合器装置沿第一旋转方向传递扭矩并且可以沿第二旋转方向自由旋转而不会传递扭矩。

4、这种单向离合器装置由文献de102019219459a1已知。该单向离合器装置在此尽可能靠近混合动力车辆上的驱动设备设置并且安装在电驱动装置或中间轴上。所述电驱动装置与输入轴耦联，该输入轴借助单向离合器装置、尤其是机械单向离合器与输出轴耦联。所述单向离合器装置构造成根据输入轴的旋转运动将输入轴耦联到输出轴或使其与输出轴脱开耦联。

5、单向离合器装置通常安装在差速器和驱动单元之间。例如文献wo2010/028905a1公开了一种用于车辆的装置和方法，该车辆具有电机和可由该电机驱动的车轴。设计为可切换的单向离合器的可分离的机械联轴器在可驱动的车轴和电机之间位于驱动设备附近。以这种方式，在第一模式下，电机可以在加速时有效地支持车辆，而在第二模式下，可以借助电机将车辆的动能转化为电能。或者，可以使电机完全脱开耦联，以便减少由电机引起的拖曳力矩。然而，在所提到的专利申请文献的上下文中，仅公开了当电机的转速过大从而可能发生打滑进而可能造成车辆的不稳定时，电机的脱耦。利用所提出的结构能够毫无问题地实现单向离合器的脱开耦联，以便减少拖曳力矩或防止在电池完全充电时进行回收。

6、将单向离合器安装在驱动设备附近的缺点是，作用在单向离合器的部位的扭矩非常大，进而只要电机与输出轴连接，就会产生大的拖曳损失。这样的系统会受到增大的磨损，并且必须根据所产生的高扭矩来确定尺寸，从而该系统也会增大车辆重量。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的是改进用于电动车辆的动力总成，从而使驱动设备能够脱开耦联进而能够减少拖曳损失(schleppverlust)，于是在此不仅减小了所产生的扭矩而且还减小了车辆重量。

2、该目的通过一种用于电动车辆的动力总成并且通过一种配备有这种动力总成的电动车辆来实现。

3、根据本发明的用于电动车辆的动力总成包括：带有输出轴的电机、差速器、与第一驱动轮连接的第一侧轴和与第二驱动轮连接的第二侧轴以及分离装置。所述差速器包括差速器罩，在该差速器罩上布置有至少一个行星齿轮，并且该行星齿轮与输出轴连接，从而使输出轴驱动该行星齿轮。所述至少一个行星齿轮与所述第一侧轴和所述第二侧轴连接，从而使得输出轴的运动经由差速器罩和至少一个行星齿轮传递到第一侧轴和第二侧轴。所述分离装置布置在第一侧轴上并允许第一侧轴与第一驱动轮脱开耦联。在脱开耦联的状态中，所述分离装置使第二驱动轮的旋转从第二驱动轮经由第二侧轴并且经由至少一个行星齿轮传递到第一侧轴，但不会传递到差速器罩。由于所述分离装置不像往常那样安装在输出轴上或安装在输出轴与差速器之间，因此可以减小分离装置的尺寸并减轻车辆重量。此外，只有一部分扭矩作用在所述分离装置上，因为其余部分作用在所述第二侧轴上。

4、在一种有利的实施方案中，所述分离装置是单向离合器，该单向离合器沿第一旋转方向相对于第一侧轴释放第一驱动轮，并且沿相反的第二旋转方向使第一驱动轮和第一侧轴之间的连接彼此耦联。以这种方式，根据本发明的分离装置能够以特别简单的方式集成到动力总成中。

5、在另一种有利的实施方案中，所述差速器具有差速器壳体，所述第一侧轴的至少一部分布置在该差速器壳体中。所述分离装置布置在所述差速器壳体的内部，这减少了在脱开耦联的状态中的运动质量，并且还允许紧凑的构造。

6、在一种特别有利的实施方案中，所述分离装置和所述差速器共用一油腔或至少一个供油装置由此动力总成需要较少的维护并且在动力总成中产生的总牵引力矩进一步减小。

7、然而，在另一种有利的实施方式中，所述分离装置也能够布置在差速器壳体的外部。在该变型方案中特别有利的是，所述分离装置和所述差速器分别具有彼此分开的油料预算，以便能够更好地彼此分开地调节两个部件。

8、该目的还通过具有根据本发明的动力总成的电动车辆来实现。

9、在一种有利的实施方案中，所述电动车辆包括被持久驱动的主车轴和副车轴。所述分离装置在此安装在副车轴上。以这种方式，电动车辆即使通过分离装置脱开耦联，也可以继续进行加速或者能量回收。

10、此外有利的是，所述电动车辆配备有第一副车轴和第二副车轴，其中，多个分离装置安装在所述副车轴上。通过这种方式，在所有轴脱开耦联时，能够进一步最小化拖曳损失。

11、就将所述分离装置构造为单向离合器而言，该分离装置有利地与副车轴对齐，从而在向后行驶时闭锁单向离合器。于是，电动车辆就可以通过主车轴继续向后加速。

12、不言而喻地，上述特征和下面还要解释的特征不仅能够以给出的组合使用，而且还能够以其他组合使用或者单独使用，而不会脱离本发明的范围。

技术特征：

1.一种用于电动车辆的动力总成，所述动力总成包括：带有输出轴(2)的电机(1)、差速器(3)、与第一驱动轮(6)连接的第一侧轴(4)、与第二驱动轮(7)连接的第二侧轴(5)以及分离装置(8)，其中，所述差速器(3)包括差速器罩(9)，在所述差速器罩(9)上布置有至少一个行星齿轮(10)并且所述差速器罩与输出轴(2)连接，其中，所述至少一个行星齿轮(10)与所述第一侧轴(4)和所述第二侧轴(5)连接，其特征在于，所述分离装置(8)布置在所述第一侧轴(4)上，以便使所述第一侧轴(4)与所述第一驱动轮(6)脱开耦联，从而在脱开耦联状态下，使所述第二驱动轮(7)的旋转从所述第二驱动轮(7)经由所述第二侧轴(5)并且经由所述至少一个行星齿轮(10)传递到所述第一侧轴(4)，但不会传递到所述差速器罩(9)。

2.根据权利要求1所述的用于电动车辆的动力总成，其特征在于，所述分离装置(8)是单向离合器，该单向离合器沿第一旋转方向相对于所述第一侧轴(4)释放所述第一驱动轮(6)，并且沿相反的第二旋转方向在所述第一驱动轮(6)和所述第一侧轴(4)之间建立连接。

3.根据权利要求1或2所述的用于电动车辆的动力总成，其特征在于，所述差速器(3)具有差速器壳体(11)，所述第一侧轴(4)的至少一部分布置在所述差速器壳体中并且所述分离装置(8)布置在所述差速器壳体(11)的内部。

4.根据权利要求3所述的用于电动车辆的动力总成，其特征在于，所述分离装置(8)和所述差速器(3)共用一油腔。

5.根据权利要求1或2所述的用于电动车辆的动力总成，其特征在于，所述差速器(3)具有差速器壳体(11)，所述第一侧轴(4)的至少一部分布置在所述差速器壳体中并且所述分离装置(8)布置在所述差速器壳体(11)的外部。

6.根据权利要求5所述的用于电动车辆的动力总成，其特征在于，所述分离装置(8)和所述差速器(3)分别具有彼此分开的供油装置。

7.一种具有根据前述权利要求中任一项所述的动力总成的电动车辆。

8.根据权利要求7所述的电动车辆，其中，所述电动车辆包括被持久驱动的主车轴(13)和副车轴(14)，其特征在于，所述分离装置(8)安装在所述副车轴(14)上。

9.根据权利要求7所述的电动车辆，其中，所述电动车辆包括第一副车轴和第二副车轴(14)，其特征在于，所述分离装置(8)安装在所述副车轴(14)上。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的电动车辆，其特征在于，所述分离装置(8)构造为单向离合器并且对齐所述副车轴(14)，使得在向后行驶时闭锁所述单向离合器。

技术总结
本发明涉及一种用于电动车辆的动力总成，该动力总成包括带有输出轴2的电机1、差速器3、与第一驱动轮6连接的第一侧轴4、与第二驱动轮7连接的第二侧轴5以及分离装置8。所述差速器3具有差速器罩9，在该差速器罩上布置有至少一个行星齿轮10并且该差速器罩与输出轴2连接。该至少一个行星齿轮10又与第一侧轴4和第二侧轴5连接。分离装置8布置在第一侧轴4上，并且能够使第一侧轴4与第一驱动轮6脱开耦联。第二驱动轮7的旋转于是从该第二驱动轮7经由差速器3传递到第一侧轴4，但不再传递到差速器罩9。

技术研发人员：U·格罗斯格鲍尔,R·博登斯塔布,J·本德尔,D·吉尔林
受保护的技术使用者：ZF腓特烈斯哈芬股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11