用于机动车的电驱动系统的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所详细限定类型的用于机动车的电驱动系统，具有电机和差速器以及传动级。

背景技术：

1、de 10 2007 021 359 a1描述了一种同类型的电驱动装置，其具有电机和两个从动轴以及被电机驱动的第一行星齿轮减速传动组。接着设有多级行星齿轮传动机构作为具有第一差速器输出轴和第二差速器输出轴的差速器，以便能因此同时驱动两个被驱动的车轮。

技术实现思路

1、本发明的任务现在是提供如一种权利要求1的前序部分所详细限定类型的改进的用于机动车的电驱动系统，其允许机动车被驱动时的高度灵活性。

2、根据本发明，该任务通过具有权利要求1的特征、在此尤其是权利要求1的特征部分特征的电驱动系统来完成。电驱动系统的其它有利设计在此来自其从属权利要求。

3、与前言所述的现有技术中的电驱动系统相似地，根据本发明的用于机动车的电驱动系统规定，设有第一电机和具有两个差速器输出轴的差速器和一个传动级。本发明的电驱动系统于是还利用第二电机，其中，通过换挡件可以将第一电机的第一转子抗旋转地连接至第一差速器输出轴，通过第二换挡件可以将第二电机的第二转子抗旋转地连接至第二差速器输出轴。第三换挡件允许抗旋转地将第一转子连接至差速器输入轴，第四换挡件允许抗旋转地将第二转子、即第二电机的转子连接至传动级输入轴，其中，该传动级的传动级输出轴抗旋转地连接至该差速器输入轴。

4、本发明意义上的“抗旋转的连接”在此是指两个可旋转安装的部件的连接，其中，这两个部件相互同轴布置并且按抗旋转连接的方式如此相互连接，即，它们以相同的角速度转动。对于抗旋转地连接至固定的部件例如像变速器壳体的情况，这意味着如此设计该连接，即，该部件无法相对于该壳体旋转，即，被固定在变速器壳体上。

5、根据本发明的用于机动车的电驱动系统因此提供了单独轮驱动的可能性，此时两个从动轴、即第一和第二差速器输出轴抗旋转地连接至一个半轴，其又直接或根据一个有利设计通过另一变速机构连接至各相应的轮。通过根据本发明的具有四个换挡件的布置结构，在此能选择性地在利用第一电机的差速器工作方式与利用包含一个变速机构的第二电机的差速器工作方式之间切换。另外，可以实现按照所谓“扭矩矢量”模式工作，此时设计成每个被驱动的轮分别借助两个电机之一进行单独轮驱动。

6、因此现在可以利用一种能简单紧凑实现的结构实现许多不同的功能。例如可以通过第一电机按照正常差速器工作方式行驶，其中，为了提升电驱动系统效率而可以断开第二电机。第二电机可以通过传动级变速地被用于正常差速器工作中的较高扭矩，其中，在此情况下第一电机可被摘脱以提升效率。在起步模式中，可以用两个电机驱动以获得高扭矩，其中，第一电机被直接利用，第二电机通过传动级变速地被利用。对于单纯的扭矩矢量工作方式，还提供单独轮驱动。

7、在此总体做到了，可在这些模式之间、即在利用第一电机的高效模式与利用第二电机的高效模式与起步模式或扭矩模式之间无动力中断地切换。

8、在此，根据本发明的电驱动系统的一个极其有利的改进方案而如下规定，即，该传动级相对于差速器至少部分轴向重叠布置。

9、在此，“至少部分轴向重叠布置两个部件”在本发明意义上是指，一个部件的和另一个部件的至少一部分布置在一垂直于轴向取向的共同平面内，或者说与该平面相交。轴向重叠的部分在此必然相对于限定该轴向的相应轴线以不同的径向间隔和/或角位置来布置。轴向或轴向方向在此由尤其最好相对于两个电机的转子轴线按同轴方式或者至少按轴平行的方式布置的两个差速器输出轴来限定。特别有利的是第一转子和第二转子相互同轴布置。

10、“传动级相对于差速器轴向重叠布置”例如可以在锥齿轮差速器情况下是指，传动级的至少一部分相对于差速器的差速器笼轴向重叠。这总体上提供轴向很紧凑的结构。

11、本发明电驱动系统的另一个很有利的设计在此还规定，第四换挡件相对于差速器至少部分轴向重叠布置。因此，该换挡件在轴向上也需要较小的或不需要单独的结构空间。

12、本发明电驱动系统的其它有利设计还可以规定，第二换挡件、第三换挡件和/或第一换挡件也相对于差速器至少部分轴向重叠布置。这都有利于根据本发明的电驱动系统的紧凑设计。

13、本发明电驱动系统的另一很有利的设计可以如上所述地规定，差速器被设计成具有差速器笼的锥齿轮差速器。差速器笼于是在上述有利设计中将会是如下部件，即，所述传动级和/或换挡件相对于该部件轴向重叠布置。

14、作为将差速器设计成锥齿轮差速器的替代方式，根据本发明电驱动系统的一个替代有利改进方案也可以规定将差速器设计成行星齿轮差速器。

15、行星齿轮差速器在第一有利形式中包括齿圈、双行星齿轮架和中心齿轮，其中，差速器输入轴抗旋转地连接至齿圈，第一差速器输出轴抗旋转地连接至双行星齿轮架，并且第二差速器输出轴抗旋转地连接至中心齿轮。由此提供行星齿轮差速器的高效结构。在轴向上，行星齿轮差速器在此由原理决定地比锥齿轮差速器更紧凑，故其使用理想地辅助或补充轴向紧凑结构。

16、在也有利的第二形式中，行星齿轮差速器包括第一中心齿轮、第二中心齿轮、配属于第一中心齿轮的双行星齿轮架和配属于第二中心齿轮的单行星齿轮架，其中，双行星齿轮架抗旋转地连接至单行星齿轮架，并且其中，双行星齿轮架的长行星齿轮与第二中心齿轮啮合，其中，该长行星齿轮与双行星齿轮架的短行星齿轮啮合，并且其中，短行星齿轮与第一中心齿轮啮合。在此，差速器输入轴抗旋转地连接至双行星齿轮架，第一差速器输出轴抗旋转地连接至第一中心齿轮，并且第二差速器输出轴抗旋转地连接至第二中心齿轮。

17、本发明电驱动系统的另一个极其有利的设计还可以规定，传动级具有包括第一部件、第二部件和第三部件的行星齿轮组，其中，第三部件抗旋转地连接至壳体，第二部件抗旋转地连接至传动级输出轴，第一部件抗旋转地连接至传动级输入轴。这些部件在此通过中心齿轮、单行星齿轮架或双行星齿轮架和齿圈构成，它们又能在各不同变型中相互连接以便获得期望的传动比、在此尤其是用于较高驱动力矩的传动比。故例如第一部件可以通过中心齿轮构成，第二部件通过行星齿轮架构成，第三部件通过齿圈构成。但其它变型也是可想到的并且是有利可行的。

18、根据本发明的电驱动系统的一个有利改进方案还规定，差速器输出轴分别通过一个传动机构与各自至少一个被驱动的轮连接。附加的传动机构例如可以设计成圆柱齿轮级、行星齿轮组等，并且在结构上实现差速器输出轴与被驱动的轮之间的连接时提供进一步的灵活性和多样性。所述传动机构在此通常具有预先规定的结构，故不允许改变，但相应地也不需要换挡件等。

19、至少其中一个电机在此可以根据一个很有利的改进方案被设计为轴向通量电机，其可以相应结构紧凑地且以高功率密度来实现，这又减轻重量。

20、所用的换挡件在此可以至少部分、最好全都设计成形状配合件。这使得该结构极其简单紧凑，其中，在这些如上已述的模式之间的切换可以按没有牵引力中断的方式进行，故仅在从“使用差速器”切换到“附加可能的按‘扭矩矢量’模式的单独轮驱动”时需要中断牵引力。