具有至少四个行驶范围的无级的功率分流传动装置

文档序号:1277111 发布日期:2020-08-25 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 具有至少四个行驶范围的无级的功率分流传动装置 (Continuously variable power split transmission with at least four driving ranges ) 是由 菲利普·雷兴巴赫 贝内迪克特·赖克 于 2018-10-11 设计创作,主要内容包括:本发明描述了一种具有至少四个行驶范围的无级的功率分流传动装置(3),在这些行驶范围之内,无级的功率分流传动装置(3)的传动比能在变速机构(5)的区域内无级地变化。包括多个轴(W11至W14)的第一行星齿轮组(P1)能经由多个切换元件(K1至K4)与具有多个轴(W21至W23)的另外的行星齿轮组(P2)置于作用连接中,该另外的行星齿轮组与传动装置输出轴(6)处于作用连接中或能与传动装置输出轴置于作用连接中。根据本发明,第一行星齿轮组(P1)包括四个轴(W11至W14),并且经由第一轴(W11)与传动装置输入轴(7)和变速机构(5)的第一轴(8)处于作用连接中或能与传动装置输入轴和变速机构的第一轴置于作用连接中。此外,第一行星齿轮组(P1)经由第二轴(W12)与变速机构(5)的第二轴(9)处于作用连接中,而第一行星齿轮组(P1)经由第三轴(W13)与两个切换元件(K1、K3)的切换元件半部(10、11)联接,并且经由第四轴(W14)与另外的切换元件(K2)的切换元件半部(12)联接。(The invention relates to a continuously variable power split transmission (3) having at least four driving ranges, within which the transmission ratio of the continuously variable power split transmission (3) can be varied continuously in the region of a transmission (5). A first planetary gear set (P1) comprising a plurality of shafts (W11 to W14) can be brought into operative connection via a plurality of shift elements (K1 to K4) with a further planetary gear set (P2) having a plurality of shafts (W21 to W23), which is in operative connection with the transmission output shaft (6) or can be brought into operative connection with the transmission output shaft. According to the invention, the first planetary gear set (P1) comprises four shafts (W11 to W14) and is or can be brought into operative connection with the transmission input shaft (7) and the first shaft (8) of the transmission (5) via a first shaft (W11). Furthermore, the first planetary gear set (P1) is in operative connection with the second shaft (9) of the transmission (5) via the second shaft (W12), while the first planetary gear set (P1) is coupled via the third shaft (W13) with the shift element halves (10, 11) of the two shift elements (K1, K3) and via the fourth shaft (W14) with the shift element half (12) of the further shift element (K2).)

具有至少四个行驶范围的无级的功率分流传动装置

技术领域

本发明涉及一种根据在权利要求1的前序部分中详细限定的类型的无级的功率分流传动装置,其具有至少四个行驶范围。

背景技术

由DE 195 22 833 A1公知有一种具有机械功率分路和静液压功率分路的无级的功率分流传动装置。功率分路经由共同的驱动轴驱动,并且利用联接传动装置总和起来。联接传动装置包括多个行星齿轮组和离合器,并且与输出轴连接。在此,联接传动装置布置在驱动轴上。联接传动装置的其中一个行星齿轮组能经由用于前进行驶和后退行驶的行驶方向离合器与从动轴置于作用连接(Wirkverbindung)中。

联接传动装置的另外的行星齿轮组包括三个三轴式单排行星传动装置,并且在五个轴的范围内能与传动装置输入轴、与静液压功率分路的变速机构(Variator)和离合器的切换元件半部联接以及能经由离合器与行星齿轮组联接。

然而,所公知的功率分流传动装置的特征在于具有高的结构上的花费。由于在联接传动装置的范围内的不希望的高的无效功率流,使得在功率分流传动装置的运行中出现了影响功率分流传动装置的效率的损失功率。

发明内容

因此,本发明的任务是提供一种在结构上简单的并且能以高效率运行的无级的功率分流传动装置。

根据本发明,该任务通过具有权利要求1的特征的无级的功率分流传动装置来解决。

根据本发明的无级的功率分流传动装置实施有至少四个行驶范围,在这些行驶范围之内,传动比能在变速机构的区域内无级地变化。包括多个轴的第一行星齿轮组能经由多个切换元件与具有多个轴的第二行星齿轮组连接,第二行星齿轮组与传动装置输出轴处于作用连接中或能与该传动装置输出轴置于作用连接中。

根据本发明,第一行星齿轮组包括四个轴,并且经由第一轴与传动装置输入轴和变速机构的第一轴处于作用连接中或能与传动装置输入轴和变速机构的第一轴置于作用连接中。此外,第一行星齿轮组经由第二轴与变速机构的第二轴处于作用连接中,而第一行星齿轮组经由第三轴与两个切换元件的切换元件半部联接,并且经由第四轴与另外的切换元件的切换元件半部联接。

由于第一行星齿轮组根据本发明被接驳到传动装置输入轴、变速机构和切换元件上,使得根据本发明的无级的功率分流传动装置能以结构上简单的方式和方法实施有仅具有四个轴的第一行星齿轮组。与由现有技术所公知的解决方案相比,该第一行星齿轮组能以更节省成本和更节省空间的方式来实施,并且在以此方式实施的第一行星齿轮组中也出现了较低的无效功率流。

为了能够尽可能以结构空间和成本有利的方式表现出四个行驶范围,在根据本发明的无级的功率分流传动装置的改进方案中,第一行星齿轮组的第三轴能经由那个其切换元件半部联接着第一行星齿轮组的第三轴的切换元件与第二行星齿轮组的第一轴连接。此外,第一行星齿轮组的第三轴为此能经由那个其切换元件半部同样联接着第一行星齿轮组的第三轴的第二切换元件与第二行星齿轮组的第二轴置于作用连接中。

在根据本发明的无级的功率分流传动装置的另外的成本并且结构空间有利的实施方式中,第一行星齿轮组的第四轴能经由另外的切换元件与第二行星齿轮组的第一轴和附加的切换元件的切换元件半部联接。此外,第一行星齿轮组的第四轴能经由附加的切换元件与第二行星齿轮组的第二轴或第三轴置于作用连接中。

在无级的功率分流传动装置的替选地并且同样成本并且结构空间有利的实施方式中,第一行星齿轮组的第四轴能经由附加的切换元件与第二行星齿轮组的第一轴联接,而第二行星齿轮组的第二轴能经由附加的切换元件与第二行星齿轮组的第三轴置于作用连接中。

如果第二行星齿轮组的第二轴能经由切换元件抗相对转动地(drehfest)与相对壳体固定的构件连接,则能以结构上简单的方式在结构空间需求小并且效率高的同时表现出四个行驶范围中的至少两个。

在根据本发明的无级的功率分流传动装置的改进方案中,在传动装置输入轴的区域中设有如下切换元件:经由该切换元件,实施有无级的功率分流传动装置的车辆驱动系的能与传动装置输入轴联接的驱动机能与第一行星齿轮组的第一轴置于作用连接中或能与该第一行星齿轮组的第一轴脱联。因此,以结构上简单的方式存在如下可能性,即,在实施有无级的功率分流传动装置的车辆的能与传动装置输入轴置于作用连接中的驱动机切断的行驶运行期间,驱动机侧的拖曳力矩并未施加在传动装置输入轴上。

如果传动装置输入轴与电机作用连接,则当电机能作为发电机运行时,施加到传动装置输入轴上的转矩的一部分能被用于产生电能。经由电机产生的电能例如能提供用于对实施有根据本发明的无级的功率分流传动装置的车辆的车载网络供电、用于对电存储器进行充电并且/或者用于驱动电机。此外,在电机的作为马达运行期间,能表现出实施有根据本发明的无级的功率分流传动装置的车辆的纯电的行驶驱动,在此期间在从动端上和/或在动力输出轴的区域内仅提供来自电机的转矩。此外也存在如下可能性,即,在所谓的助力运行期间在从动端和/或动力输出轴的区域内同时施加来自电机和车辆驱动系的也能与传动装置输入轴联接的驱动机、例如内燃机的转矩。

在此可以设置的是,在作为马达运行期间,经由车辆侧的电存储装置和/或经由外部电源,例如电网等向电机供应电能。为此,车辆例如能实施有相应的接口,例如插座和/或插塞器,以便可以将车辆或电机以期望的程度与电网连接。

在此存在如下可能性,即,在低损耗的同时以结构上简单的方式将发电机直接接驳到传动装置输入轴上。

如果电机经由至少一个圆柱齿轮级并且/或者经由至少一个行星齿轮组被耦接到传动装置输入轴上,则用于或可供用于驱动发电机的转矩比将发电机直接接驳到传动装置输入轴上时的转矩低。但是与此相反,具有齿轮级的联接器的特征在于具有较高的机械上的花费以及在运行中具有较高的机械的损耗功率。因为众所周知已知的是,与在较低的转速范围内相比,电机在较高的转速下能更有效地运行,所以与将电机直接接驳到传动装置输入轴上相比,根据本发明的无级的功率分流传动装置在相应设计至少一个圆柱齿轮级或至少一个行星传动装置和电机的传动比的情况下总体上能以更高的效率运行。

如果根据本发明的无级的功率分流传动装置包括能接入到动力流内或能与该动力流切断的两个行驶方向离合器以及与这些行驶方向离合器相配属的齿轮对,则实施有根据本发明的无级的功率分流传动装置的车辆能沿前进和后退行驶方向运行。在此,在接入第一方向离合器时,传动装置输出轴的转动方向与传动装置输入轴的转动方向相应。与此相反,在接入第二行驶方向离合器时,传动装置输出轴的转动方向与传动装置输入轴的转动方向不同。此外,传动装置输入轴能经由行驶方向离合器与第一行星齿轮组的第一轴置于作用连接中,或传动装置输出轴能经由行驶方向离合器与第二行星齿轮组置于作用连接中。与布置在第二行星齿轮组与传动装置输出轴之间的传动装置的动力流中相比,行驶方向离合器的尺寸规格在布置在传动装置输入轴和第一行星齿轮组的第一轴之间的动力流中时能确定得更小。

为了可以使无级的功率分流传动装置与车辆中所提供的结构空间匹配,在根据本发明的无级的功率分流传动装置的另外的实施方式中,行驶方向离合器和所配属的齿轮对布置在传动装置输入轴与第一行星齿轮组之间的作用连接的区域中,或布置在第二行星齿轮组与传动装置输出轴之间的作用连接的区域中。

如果将变速机构构造为具有两个液压的机器的液压的变速机构,其中,至少其中一个液压的机器的每转进液量(Schluckvolumen)是可变的,则根据本发明的无级的功率分流传动装置的特征在于具有高的功率密度。

在根据本发明的无级的功率分流传动装置的对此替选的且能以高效率运行的实施方式中,变速机构被构造为具有两个电机的电的变速机构。在此存在如下可能性,即,变速机构的与传动装置输入轴作用连接的电机在传动装置的整个运行范围上在直接耦接到传动装置输入轴的情况下总是以驱动机的转速来运行,或者在经由传动装置接驳电机的情况下以对应于驱动机的转速的转速来运行。与此相反,为了调节根据本发明的无级的功率分流传动装置的传动比,与第一行星齿轮组的第二轴联接的另一电机的转速能以不依赖于传动装置输入轴的转速的方式无级地改变。

在根据本发明的无级的功率分流传动装置的结构空间有利的实施方式中,变速机构以其第一轴直接经由圆柱齿轮并且/或者经由行星齿轮组与第一行星齿轮组的第一轴作用连接,并且变速机构以其第二轴直接经由圆柱齿轮并且/或者经由行星齿轮组与第一行星齿轮组的第二轴作用连接。

在此,变速机构在直接接驳到传动装置输入轴上和/或接驳到第一行星齿轮组的第二轴上时尺寸规格被确定得更大,这是因为从传动装置输入轴和从第一行星齿轮组的第二轴分别施加的转矩比在经由圆柱齿轮和/或行星齿轮组将变速机构接驳到传动装置输入轴上并接驳到第二轴上时的转矩更高。然而与此相反,对于附加的圆柱齿轮和/或附加的行星齿轮组同样需要结构空间,该结构空间也许通过之后将变速机构尺寸规格确定得更小来提供。将变速机构接驳到传动装置输入轴上并接驳到第一行星齿轮组的第二轴上的选择取决于当前的各应用情况和车辆中分别可供使用的结构空间。

如果第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、行驶方向离合器、切换元件和/或变速机构相互同轴地布置,则无级的功率分流传动装置的特征在于在径向方向上具有小的结构空间需求。

在根据本发明的无级的功率分流传动装置在轴向方向上具有小的结构空间需求的特征的实施方式中,第一行星齿轮组、第二行星齿轮组、行驶方向离合器、切换元件和/或变速机构径向相互错开,并且布置在相互间隔开的中间轴上。这些实施方式的特征在于在径向方向上具有与将无级的功率分流传动装置的前述结构组件同轴地布置相比更高的结构空间需求。

如果将变速机构在轴向方向上在传动装置输入端与第一行星齿轮组之间与第一行星齿轮组同轴布置,或在径向方向上与第一行星齿轮组错开布置,则变速机构的轴在轴向方向上能以短的长度实施。因此,变速机构的轴在轴的支撑部位之间的区域中的挠度很小。

在根据本发明的无级的功率分流传动装置的另外的结构空间有利的实施方式中,第一行星齿轮组的第二轴在轴向方向上在传动装置输入端与第一行星齿轮组之间与变速机构的第二轴连接,而变速机构的第一轴在轴向方向上在第二行星齿轮组与传动装置输出端之间与第一行星齿轮组的第一轴处于作用连接中。

在根据本发明的无级的功率分流传动装置在轴向方向上具有小的结构空间需求的特征的改进方案中,行驶方向离合器径向相互错开,并且优选地在轴向方向上布置在共同的平面中。

当传动装置输入端和传动装置输出端布置在相同侧上或在轴向方向上布置在不同侧上时,则根据本发明的无级的功率分流传动装置能以简单的方式被整合到不同的现有的车辆系统中。

在根据本发明的无级的功率分流传动装置的能以高效率运行的实施方式中,第一行星齿轮组包括分级行星齿轮组。在此,第一行星齿轮组的第一轴与分级行星齿轮组的太阳轮连接,第一行星齿轮组的第二轴与分级行星齿轮组的齿圈连接,第一行星齿轮组的第三轴与分级行星齿轮组的行星架连接,而第一行星齿轮组的第四轴与分级行星齿轮组的另外的太阳轮连接。以能转动的方式布置在行星架上的分级行星轮以较大的直径区域与齿圈和另外的太阳轮咬合,另外的太阳轮的直径又小于太阳轮的直径。此外,行星轮以较小的直径区域与太阳轮啮合。通过使用这种分级行星齿轮组,使得在第一行星齿轮组的区域内没有或仅具有很小的无效功率,以此使根据本发明的传动装置能以高效率运行。

在根据本发明的无级的功率分流传动装置能以较少花费制造的实施方式中,第一行星齿轮组包括两个齿圈并包括太阳轮和行星架,其中,在行星架上以能转动的方式支承有多个行星轮。在此,至少一个第一行星轮与一个齿圈并且与至少一个第二行星轮咬合,而至少第二行星轮与另一齿圈和太阳轮处于啮合中。第一行星齿轮组的第一轴与一个齿圈连接,第一行星齿轮组的第二轴与另一齿圈连接,第一行星齿轮组的第三轴与行星架连接,而第一行星齿轮组的第四轴与太阳轮连接。

如果第一行星轮和第二行星轮在轴向方向上相互错开,并且在相同的直径上以能转动的方式布置在行星架上,并且它们像齿圈那样具有相同的齿数,则第一行星齿轮组的第二轴的转速在所有行驶范围内能在关于第二轴的转速的零点对称的转速范围之内无级地变化。

在根据本发明的无级的功率分流传动装置的也能简单制造的实施方式中,第一行星齿轮组包括两个单排行星传动装置,它们分别具有齿圈、行星架和以能转动的方式布置在行星架上的行星轮以及太阳轮。在此,第一行星齿轮组的第一轴与第一单排行星传动装置的行星架连接,第一行星齿轮组的第二轴与第一单排行星传动装置的太阳轮连接并且与第二单排行星传动装置的齿圈连接。附加地,第一行星齿轮组的第三轴与第二单排行星传动装置的行星架处于作用连接中,并且第一行星齿轮组的第四轴与第二单排行星传动装置的太阳轮处于作用连接中,并且与第一单排行星传动装置的齿圈处于作用连接中。

当第一单排行星传动装置径向布置在第二单排行星传动装置内部时,则根据本发明的无级的功率分流传动装置的前面最后所述的实施方式的特征在于在轴向方向上具有很小的结构空间需求。

根据本发明的无级的功率分流传动装置的另外的能简单制造的实施方式构造有如下第一行星齿轮组:其包括两个单排行星传动装置,它们分别具有齿圈、行星架和能在行星架上转动地布置的行星轮以及太阳轮。第一行星齿轮组的第一轴与第一单排行星传动装置的行星架连接。第一行星齿轮组的第二轴与第二单排行星传动装置的齿圈处于作用连接中。此外,第一行星齿轮组的第三轴与第二单排行星传动装置的行星架连接并且与第一单排行星传动装置的齿圈连接。此外,第一行星齿轮组的第四轴与第二单排行星传动装置的太阳轮联接并且与第一单排行星传动装置的太阳轮联接。

在根据本发明的无级的功率分流传动装置的另外的结构空间有利的并且能以低成本制造的实施方式中,第一行星齿轮组包括拉威挪齿轮组。第一行星齿轮组的第一轴与拉威挪齿轮组的行星架联接。第一行星齿轮组的第二轴与拉威挪齿轮组的太阳轮处于作用连接中,而第一行星齿轮组的第三轴与拉威挪齿轮组的齿圈连接。另外,第一行星齿轮组的第四轴与拉威挪齿轮组的另外的太阳轮作用连接。在此,太阳轮相比另外的太阳轮实施有更小的直径。

在根据本发明的无级的功率分流传动装置的能成本有利地制造的并且具有小结构空间需求的特征的另外的实施方式中,功率分流传动装置的第一行星齿轮组包括具有两个齿圈并具有行星架和太阳轮的行星齿轮组。在行星架上以能转动的方式布置有多个行星轮。一部分行星轮相比另外部分行星轮实施有更大的轴向长度。较长的行星轮与一个齿圈、太阳轮和较短的行星轮咬合,而较短的行星轮与较长的行星轮并且与另一齿圈处于啮合中。所述一个齿圈相比所述另一齿圈实施有更小的直径,并且径向被较大的齿圈搭接。

在功率分流传动装置的前面最后所述的实施方案的结构上简单并且能以很少成本制造的改进方案中,在此,第一行星齿轮组的第一轴与行星架连接,而第一行星齿轮组的第二轴与太阳轮联接。此外,第一行星齿轮组的第三轴与较大的齿圈处于作用连接中,而第一行星齿轮组的第四轴与较小的齿圈联接。

无级的功率分流传动装置的改进方案包括被构造为单排行星传动装置的第二行星齿轮组。在此,第二行星齿轮组的第一轴实施为太阳轮,第二行星齿轮组的第二轴实施为齿圈,并且第二行星齿轮组的第三轴实施为行星架,其中,在行星架上以能转动的方式支承有行星轮。

在权利要求书中说明的特征和在根据本发明的无级的功率分流传动装置的以下实施例中说明的特征分别单独地或相互任意组合地适合于改进根据本发明的主题。

附图说明

根据本发明的无级的功率分流传动装置的另外的优点和有利的实施方案由权利要求和以下原则上参照附图描述的实施例得出,其中,在不同的实施例的描述中为清晰起见对于结构和功能相同的构件使用相同的附图标记。

图1至26分别示出车辆驱动系的示意图,其中,车辆驱动系分别构造有无级的功率分流传动装置的不同实施方式。

具体实施方式

图1以高度示意性的视图示出了车辆驱动系1,该车辆驱动系具有被实施为内燃机的驱动机2、无级的功率分流传动装置3和从动端4。在功率分流传动装置3中能示出四个行驶范围,在这些行驶范围之内能借助变速机构5无级地改变功率分流传动装置3的传动比。包括多个轴W11至W14的第一行星齿轮组P1能经由多个切换元件K1至K4与同样具有多个轴W21至W23的另外的行星齿轮组P2置于作用连接中。第二行星齿轮组P2能经由所谓的行驶方向离合器KV和KR与传动装置输出轴6置于作用连接中。

第一行星齿轮组P1经由第一轴W11与传动装置输入轴7和变速机构5的第一轴8处于作用连接中。此外,第一行星齿轮组P1经由第二轴W12与变速机构5的第二轴9连接。附加地,第一行星齿轮组P1经由第三轴W13与切换元件K1和K3的切换元件半部10、11联接,以及经由第四轴W14与另外的切换元件K2的切换元件半部12联接。

第一行星齿轮组P1的第三轴W13能经由切换元件K1与第二行星齿轮组P2的实施为太阳轮的第一轴W21置于作用连接中,以及能经由另外的切换元件K3与第二行星齿轮组P2的第二轴W22置于作用连接中。

此外,第一行星齿轮组P1的第四轴W14能经由另外的切换元件K2与第二行星齿轮组P2的第一轴W21和附加的切换元件K4的传动装置输入侧的切换元件半部13联接,该附加的切换元件的传动装置输出侧的切换元件半部78与第二行星齿轮组P2的第三轴W23连接。因此,第一行星齿轮组P1的第四轴W14能经由附加的切换元件K4与第二行星齿轮组P2的第三轴W23置于作用连接中。

在此,第二行星齿轮组P2以下文将更详细描述的方式和方法能经由行驶方向离合器KV和KR以其实施为行星支架的第三轴W23与传动装置输出轴6置于作用连接中。

在此,第二行星齿轮组P2的第三轴W23与行驶方向离合器KV和KR的共同的切换元件半部14抗相对转动地连接。如果两个行驶方向离合器KV和KR都断开,则第二行星齿轮组P2的第三轴W23与传动装置输出轴6之间的作用连接是分离的。在用于前进行驶的行驶方向离合器KV闭合并且同时用于后退行驶的行驶方向离合器KR位于其完全断开的运行状态的情况中,以能转动的方式布置在第二行星齿轮组P2的第三轴W23上的空套齿轮15与第三轴W23连接。空套齿轮15与中间轴17的固定齿轮16咬合,该中间轴实施有另外的固定齿轮18。

另外的固定齿轮18又与传动装置输出轴6的固定齿轮19咬合,在车辆驱动系1的图1中所示的实施例中,该传动装置输出轴经由锥齿轮20与未详细示出的能被驱动的车辆车桥处于作用连接中。经由行驶方向离合器KR,使得同样以能转动的方式布置在传动装置输入轴7上的空套齿轮33能抗相对转动地与第二行星齿轮组P2的第三轴W23连接,该空套齿轮与固定齿轮19处于啮合中。附加地,如图1中所示存在如下可能性,即,传动装置输出轴6的另外的固定齿轮21与以能转动的方式支承在另外的中间轴23上的空套齿轮22咬合,该空套齿轮能经由另外的切换元件K23抗相对转动地与另外的中间轴23连接。传动装置输出轴6能经由另外的中间轴23与车辆驱动系1的另外的能被驱动的车辆车桥联接,以此,使得实施有车辆驱动系1的车辆,例如农用机械等,能表现为全轮运行的车辆。

与此不同的是,传动装置输出轴6也能以其它合适的方式和方法与一个或多个能被驱动的车辆车桥联接。在此,传动装置输出轴6与这些能被驱动的车辆车桥之间的连接可以利用中央差速器来实施,该中央差速器具有配属的锁止离合器或其它合适的联接装置。在中央差速器的区域中实现了两个能被驱动的车辆车桥之间的功率分流,而无需附加的控制和调控花费,其中,能经由锁止离合器以很少的花费来禁止中央差速器的功率分流。

此外,也存在如下可能性,即,将能与传动装置输出轴置于作用连接中的两个能被驱动的车桥相互刚性连接,并且以此设置永久的全轮驱动,或仅将一个能被驱动的车辆车桥,优选是车辆后车桥,与传动装置输出轴联接。

取决于当前的各应用情况,经由锥齿轮20与传动装置输出轴6作用连接的能被驱动的车辆车桥能实施为车辆后车桥或车辆前车桥,并且与中间轴23作用连接的能被驱动的另外的车辆车桥能实施为车辆前车桥或车辆后车桥。

在此,变速机构5的第一轴8经由变速机构5的第一轴8的固定齿轮24、与该固定齿轮咬合的中间齿轮25和传动装置输入轴7的与该中间齿轮处于啮合中的固定齿轮26与传动装置输入轴7作用连接。为此,传动装置输入轴7从传动装置输入端27出发沿无级的功率分流传动装置3的轴向方向延伸直至传动装置输出端28,并且取决于当前的各应用情况地也沿车辆驱动系1的轴向方向延伸越过布置在传动装置输出端28的区域内的能被驱动的车辆车桥。附加地,在传动装置输出端28的区域内,传动装置输入轴7能以本身已知的方式和方法经由动力输出轴传动装置与所谓的动力输出轴置于作用连接中,通过该动力输出轴,使得实施有车辆驱动系1的车辆的所谓的附件设备能被加载或能被供应以驱动机2的转矩。

在此,变速机构5的第二轴9经由与第一行星齿轮组P1的第二轴W12抗相对转动地连接的齿轮29和与该齿轮咬合的固定齿轮30作用连接。附加地,第二行星齿轮组P2的被实施为齿圈的第二轴W22经由被实施为制动器的切换元件B在该切换元件B闭合的运行状态中例如能表现出抗相对转动或相对壳体固定。

在图1所示的功率分流传动装置3的实施例中,变速机构5被构造为液压的变速机构,其包括两个液压的机器HM1和HM2。在此,第一液压的机器HM1的每转进液量是恒定的,而第二液压的机器HM2的每转进液量是可变的。附加地,两个液压的机器HM1和HM2能作为泵和马达运行,其中,两个液压的机器HM1和HM2的运行方式在表现出四个行驶范围期间在泵运行与马达运行之间多次更替。

为了表现出第一行驶范围(在该第一行驶范围之内,无级的功率分流传动装置3的传动比最大并且经由第一行驶范围能提供最大的牵引力供给),将第一切换元件K1和另外的切换元件B闭合,而将另外的切换元件K2至K4转变到其断开的运行状态中。为了可以在功率分流传动装置3中挂入与第一行驶范围邻接的第二行驶范围,将两个切换元件K2和B闭合,而将切换元件K1、K3和K4转变到或保持在其断开的运行状态中。

当两个切换元件K2和K3是闭合的,而切换元件K1、K4和B同时处于断开的运行状态中时,于是在功率分流传动装置3中又挂入与第二行驶范围邻接的第三行驶范围。当切换元件K1、K3和B是断开的,而切换元件K2和K4同时是闭合的时,在功率分流传动装置3中挂入了与第三行驶范围邻接的第四行驶范围。当行驶方向离合器KV是闭合的,而行驶方向离合器KR是打开的时,无论在功率分流传动装置3中挂入四个行驶范围3中的哪个,实施有车辆驱动系1的车辆都沿前进方向运行。与此相反,当行驶方向离合器KR是闭合的,而另外的行驶方向离合器KV是打开的时,此车辆沿后退方向运行。

第一行星齿轮组P1、切换元件K1至K4、第二行星齿轮组P2、切换元件B以及行驶方向离合器KV和KR在此全部相互同轴地布置在传动装置输入轴7上,以此使得功率分流传动装置3在径向方向上具有很小的结构空间需求。

此外,第一行星齿轮组P1包括分级行星齿轮组。在此,第一行星齿轮组P1的第一轴W11与分级行星齿轮组的太阳轮SR1连接。第一行星齿轮组P1的第二轴W12与分级行星齿轮组的齿圈HR处于作用连接中,而第一行星齿轮组P1的第三轴W13与分级行星齿轮组的行星架PT联接,在该行星架上以能转动的方式支承有分级行星轮PR。第一行星齿轮组P1的第四轴W14与分级行星齿轮组的另外的太阳轮SR2连接。

分级行星轮PR以较大的直径区域PR2与齿圈HR和另外的太阳轮SR2咬合,该另外的太阳轮的直径小于太阳轮SR1的直径。此外,行星轮PR以较小的直径区域PR1与太阳轮SR1处于啮合中。

图2至图26示出了相应于图1的车辆驱动系1的另外的实施例的图示,这些实施例分别基本上仅在无级的功率分流传动装置3的区域中以及通过功率分流传动装置3的各个结构组件的不同布置方式而相互区分开。出于该原因,在根据图2至图26的不同的实施例的以下说明中,分别仅详细探讨如下所述的实施例和在图1中所示的车辆驱动系的实施例之间的区别。关于车辆驱动系1的不同的实施例的另外的工作方式,参考图1的描述。

在图2中示出的实施例中,第四切换元件K4的传动装置输出侧的切换元件半部78与第三切换元件K3的与第二行星齿轮组P2的第二轴W22联接的传动装置输出侧的切换元件半部一体式地构成。

与图1和2中所示的功率分流传动装置3的两个实施例不同地,根据图3的车辆驱动系1的第四切换元件K4的切换元件半部13与第二行星齿轮组P2的第三轴W23连接。附加地,第四切换元件K4以图2中所述的情况实施,并且如第三切换元件K3那样以其第二切换元件半部与第二行星齿轮组P2的第二轴W22处于作用连接中。

图4中所示的车辆驱动系1的实施例在无级的功率分流传动装置3的区域内构造有如下第一行星齿轮组P1,该第一行星齿轮组包括两个齿圈HR1和HR2并包括太阳轮SR和行星架PT。在行星架PT上以能转动的方式支承有行星轮PR11、PR21。在此,第一行星轮PR11与齿圈HR1并且与第二行星轮PR21咬合,而第二行星轮PR21与第二齿圈HR2和太阳轮SR处于啮合中。为此,行星轮PR11和PR21在传动装置输入轴7的轴向方向上相互错开地布置,并且基本上相同地实施。另外,行星轮PR11和PR21优选在相同的直径上以能转动的方式支承在行星架PT上,并且优选地能构造有相同的齿数,其中,于是齿圈HR1和HR2也具有相同齿数。

第一行星齿轮组P1的第一轴W11与第一齿圈HR1连接。第一行星齿轮组P1的第二轴W12与另一齿圈HR2抗相对转动地联接,而第一行星齿轮组P1的第三轴W13与行星架PT抗相对转动地连接。第一行星齿轮组P1的第四轴W14又与太阳轮SR连接。在图4所示的第一行星齿轮组P1中,行星轮PR11和PR21在制造技术方面相比根据图1的分级行星齿轮组中的情况能更简单地制成。

图5A中所示的车辆驱动系1的实施例的第一行星齿轮组P1包括两个单排行星传动装置PE1和PE2,它们分别实施有齿圈HRE1或HRE2、行星架PTE1或PTE2和以能转动的方式布置在行星架上的行星轮PRE1、PRE2以及太阳轮SRE1或SRE2。第一行星齿轮组P1的第一轴W11与第一单排行星传动装置PE1的行星架PTE1连接。第一行星齿轮组P1的第二轴W12与第一单排行星传动装置PE1的太阳轮SRE1并且与第二单排行星传动装置PE2的齿圈HRE2作用连接。附加地,第一行星齿轮组P1的第三轴W13与第二单排行星传动装置PE2的行星架PTE2处于作用连接中。此外,第一行星齿轮组P1的第四轴W14与第二单排行星传动装置PE2的太阳轮SRE2并且与第一单排行星传动装置PE1的齿圈HRE1联接。第一行星齿轮组P1的此实施方式与在图1中所示的并且以分级行星齿轮组实施的第一行星齿轮组P1相比又能更简单地制成。

图5B中所示的车辆驱动系1在功率分流传动装置3的区域中构造有第一行星齿轮组P1的另外的变体。该第一行星齿轮组P1如图5A中所示的第一行星齿轮组P1那样包括两个单排行星传动装置PE1和PE2,它们实施有各一个齿圈HRE1、HRE2,各一个行星架PTE1、PTE2和各一个太阳轮SRE1、SRE2。第一行星齿轮组P1的第一轴W11与第一单排行星传动装置PE1的行星架PTE1连接。第一行星齿轮组P1的第二轴W12与第二单排行星传动装置PE2的齿圈HRE2处于作用连接中。此外,第一行星齿轮组P1的第三轴W13与第二单排行星传动装置PE2的行星架PTE2并且与第一单排行星传动装置PE1的齿圈HRE1连接。另外,第一行星齿轮组P1的第四轴W14与第二单排行星传动装置PE2的太阳轮SRE2并且与第一单排行星传动装置PE1的太阳轮SRE1联接。

图6所示的车辆驱动系1的实施例基本上包括与根据图1的车辆驱动系1相同的部件。第一行星齿轮组P1的第一轴W11经由行驶方向离合器KV和KR与传动装置输入轴7处于作用连接中,而第二行星齿轮组P2的第二轴W23与从动端6永久连接。在此,根据图6的无级的功率分流传动装置3的行驶方向离合器KV和KR在传动装置输入端27的区域中同轴地布置在传动装置输入轴7上,而第一行星齿轮组P1、切换元件K1至K4和B相互同轴地布置在与传动装置输入轴7径向间隔开的中间轴31上。另外,第一行星齿轮组P1的第二轴W12经由与齿轮29咬合的并且以能转动的方式支承在传动装置输入轴7上的空套齿轮32与变速机构5的第二轴9作用连接,该空套齿轮又与变速机构5的第二轴9的固定齿轮30处于啮合中。

在根据6的车辆传动装置1的实施方案中,空套齿轮15和33分别能经由行驶方向离合器KV和KR与传动装置输入轴7抗相对转动地连接,以便使传动装置输出轴6能够以与传动装置输入轴7相同的转动方向或能够以与之不同的转动方向被驱动。

为此,空套齿轮33和固定齿轮18与抗相对转地和中间轴31连接的固定齿轮72咬合。中间轴31能经由第一行星齿轮组P1、切换元件K1至K4和第二行星齿轮组P2与传动装置输出轴6联接。在此,传动装置输出轴6经由固定齿轮34和第二行星齿轮组P2的第三轴W23的与该固定齿轮咬合的固定齿轮35与第二行星齿轮组P2的第三轴W23处于作用连接中。

图7示出了在径向方向上具有很小的空间需求的特征的实施方式,在其中,第一行星齿轮组P1、切换元件K1至K4和B以及行驶方向离合器KV和KR的结构和布置方式相应于图1中所示的实施例。变速机构5在传动装置输入端27的区域中在轴向方向上布置在驱动机2与第一行星齿轮组P1之间。附加地,变速机构5在其第一轴8的区域内在面向驱动机2的侧上经由固定齿轮24和传动装置输入轴7的直接与该固定齿轮咬合的固定齿轮26作用连接。此外,变速机构5以其第二轴9在其面向第一行星齿轮组P1的侧上经由固定齿轮30和与该固定齿轮咬合的齿轮29与第一行星齿轮组P1的第二轴W12处于作用连接中。

在图8中所示的车辆驱动系1的实施例中,变速机构5被构造为电的变速机构,其包括不仅可作为马达运行而且可作为发电机运行的两个电机EM1和EM2。行星齿轮组P1、切换元件K1至K4和B以及行驶方向离合器KV和KR的布置和实施方案相应于图1中所示的无级的功率分流传动装置3的实施例。两个电机EM1和EM2在传动装置输入端27的区域内并且在传动装置输入轴7的轴向方向上布置在驱动机2与第一行星齿轮组P1之间并且与传动装置输入轴7同轴地布置。在此,第一电机EM1的转子36与传动装置输入轴7直接连接,而第二电机EM2的转子37与第一行星齿轮组P1的第二轴W12抗相对转动地联接。

原则上,在变速机构5被实施为电的变速机构的情况下存在如下可能性,即,以简单的方式和方法经由所配属的调节部和控制部48为诸如附加的电机EM3、附加的电存储器46和车载电网47那样的附加的用电器供给以电能。在此,与液压的变速机构相比能更好地实现可调节性和可控制性。

附加地存在如下可能性,即,在作为马达运行期间,经由车辆侧电存储器46并且/或者经由诸如电网等的外部的供电部向电机EM1和EM2供给以电能。为此,车辆例如能实施有相应的接口,如插座和/或插塞器,以便可以将车辆或电机EM1、EM2以希望的程度与外部的电源连接。

图9中所示的车辆驱动系1的另外的实施例与图8中所示的车辆动力驱动系统1的实施例的不同之处仅在于变速机构5的两个电机EM1和EM2接驳到传动装置输入轴7上并且接驳到第一行星齿轮组P1的第二轴W12上的区域。在此,这两个电机EM1和EM2分别经由行星齿轮组PEM1或PEM2与传动装置输入轴7或与第一行星齿轮组P1的第二轴W12作用连接,这两个行星齿轮组能够不占结构空间地径向布置在电机EM1和EM2内部。两个行星齿轮组PEM1和PEM2被构造为单排行星传动装置,并且分别包括相对壳体固定的齿圈38或39、与转子36或37抗相对转动地连接的太阳轮40或41以及各一个行星架42或43。与第一电机EM1相配属的行星齿轮组PEM1经由行星架42与传动装置输入轴7抗相对转动地连接。与第二电机EM2相配属的行星齿轮组PEM2经由其行星架43与第一行星齿轮组P1的第二轴W12处于作用连接中。

与图8中所示的直接接驳到传动装置输入轴7和第一行星齿轮组P1的第二轴W12上的情况相比,经由行星齿轮组PEM1和PEM2接驳两个电机EM1和EM2提供了以更高的效率运行电机EM1和EM2的可能性,这是因为由于行星齿轮组PEM1和PEM2的传动比,使得在驱动机的相同的驱动转速下这两个电机可以以更高的转速运行。这提供的优点是,与直接接驳相比,电机EM1和EM2只需要产生更低的转矩,并且因此能在结构空间上更有利地实施。

此外,第一电机EM1在车辆驱动系1的运行中能在驱动机2的具有例如每分钟2000的转速的稳态的运行期间以恒定转速运行,在行星齿轮组PEM1的相应的传动比下,这例如约为每分钟6000。与此相反,在最后提及的数值示例中,第二电机EM2的转速则在例如每分钟-6000的第一转速和例如每分钟+6000的第二转速之间无级地变化。由此,在分别挂入的行驶范围之内的无级的功率分流传动装置3的总传动比在电机EM1和EM2同时高效率的情况下能以希望的程度无级地变化。

电的变速机构5与液压的变速机构相比能以更高的效率运行,但是电的变速机构5的特征在于具有较低的功率密度并且目前导致比使用液压的变速机构更高的制造成本。

车辆驱动系1的另外的实施方案在图10中图示。此实施例与图9中所示的车辆驱动系1的实施例的不同之处仅在于两个行星齿轮组PEM1和PEM2的实施方式及其与两个电机EM1和EM2的转子36和37的耦接方式和与传动装置输入轴7的耦接方式或与第一行星齿轮组P1的第二轴W12的耦接方式。行星齿轮组PEM1和PEM2又以结构空间有利的方式径向布置在电机EM1和EM2内部。传动装置输入轴7与配属于第一电机EM1的行星齿轮组PEM1的齿圈38连接,而转子36与太阳轮40抗相对转动地联接。行星齿轮组PEM1的行星架42相对壳体固定地被固定安设。同时,与第二电机EM2相配属的行星齿轮组PEM2的行星架43也相对壳体固定地构成。第二电机EM2的转子37与行星齿轮组PEM2的太阳轮41抗相对转动地连接,而行星齿轮组PEM2的齿圈39与第一行星齿轮组P1的第二轴W12联接。

在两个行星齿轮组PEM1和PEM2的该实施方案中,在车辆驱动系1的运行中,没有离心力作用到以能转动的方式布置在行星架42和43上的行星轮44和45上。与根据图9的车辆驱动系1的实施方案相比,传动装置输入轴7与第一电机EM1之间的传动比以及第二电机EM2与第一行星齿轮组P1的第二轴W12之间的传动比为负。与根据图9的行星齿轮组PEM1和PEM2的实施方案相比,根据图10的实施方案的行星齿轮组PEM1和PEM2的嵌套方式只有以更高的花费才能在电机EM1和EM2径向内部实现。

图11示出了车辆驱动系1的另外的实施例,其中,行驶方向离合器KV和KR、第一行星齿轮组P1、切换元件K1至K4和B以及第二行星齿轮组P2以关于图6所描述的情况来布置,而电的变速机构5以关于图9和10所述的情况被定位在传动装置输入侧。在此,第一电机EM1又经由行星齿轮组PEM1与传动装置输入轴7联接,该行星齿轮组具有与根据图9的行星齿轮组PEM1相同的结构。第二电机EM2经由以能转动的方式布置在传动装置输入轴7上的空心轴49以及中间轴50与第一行星齿轮组P1的第二轴W12作用连接。在此,空心轴49的固定齿轮51与中间轴50的固定齿轮52咬合。中间轴50的另外的固定齿轮53又与以能转动的方式布置在传动装置输入轴7上的空套齿轮54处于啮合中。空套齿轮54与齿轮29咬合,该齿轮与第一行星齿轮组P1的第二轴W12抗相对转动地连接。

由于行驶方向离合器KV和KR在传动装置输入侧上的布置方式,使得这些行驶方向离合器KV和KR的尺寸规格可以比将行驶方向离合器KV和KR布置在传动装置输出侧上时确定得更小。附加地,在图11中所示的实施例中,第二电机EM2仅经由圆柱齿轮级与第一行星齿轮组P1作用连接。第二电机EM2的此接驳方式提供的优点是,使第二电机EM2可以在没有附加的行星传动装置的情况下在其效率上有利的运行范围内运行。

在图12中所示的车辆驱动系1的实施例中,电的变速机构5的电机EM1和EM2布置在与根据图1的车辆驱动系1的变速机构5相同的部位上。此外,与根据图9至11的电机EM1和EM2相比,根据图12的变速机构5的电机EM1和EM2在轴向方向上被构造得更长并且以更小的直径构成,以此使得根据图12的功率分流传动装置3的径向空间需求受限。

在根据图12的车辆驱动系的实施方案中存在如下可能性,即,例如工作液压器件的和/或车辆转向部的泵经由靠近壳体壁布置的齿轮(如固定齿轮24或固定齿轮30)来以结构上简单的方式驱动。此外,经由固定齿轮26、24和29、30来接驳电的变速机构5的电机EM1和EM2在成本上更有利,并且与经由行星齿轮组PEM1和PEM2的接驳方式相比,电机EM1和EM2也能以更高的机械效率运行。

与此相反,在根据图9、图10和图11的实施例中使用的也被称为盘式机器的电机EM1和EM2的功率密度比根据图12的轴向更长并且径向更细地实施的电机EM1和EM2的功率密度更高。

在图13中所示的车辆驱动系1的实施例中,电的变速机构5的第二电机EM2以图9中描述的情况布置,并且经由行星齿轮组PEM2与第一行星齿轮组P1的第二轴W12接驳。电的变速机构5的第一电机EM1以图12中描述的情况布置,并且以与根据图12的第二电机EM2相同的情况地与传动装置输入轴7作用连接。

图14示出了在轴向方向上具有很低的结构空间需求的特征的实施例。在此,两个电机EM1和EM2以及行驶方向离合器KV和KR相互同轴并且布置在传动装置输入轴7上。第一行星齿轮组P1和第二行星齿轮组P2以及切换元件K1至K4和B布置在与传动装置输入轴7径向间隔开的中间轴31上,并且基本上径向定位在电的变速机构5旁。第一电机EM1经由在图9中详细地描述的行星齿轮组PEM1与传动装置输入轴7处于作用连接中。第二电机EM2经由齿轮传动链71与第一行星齿轮组P1的第二轴W12联接。在此,齿轮传动链71包括与第二电机EM2的转子37连接的空心轴56的固定齿轮55,该空心轴以能转动的方式支承在传动装置输入轴7上。固定齿轮55与以能转动的方式支承在另外的中间轴57上的空套齿轮58咬合,该空套齿轮又与固定齿轮29处于啮合中。

附加地,传动装置输入轴7能经由行驶方向离合器KV与空套齿轮15抗相对转动地连接,该空套齿轮与中间轴17的固定齿轮16咬合。中间轴17的另外的固定齿轮18与中间轴31的固定齿轮59处于啮合中,从而使施加在传动装置输入轴7上的转矩能经由行驶方向离合器KV和具有齿轮15、16、18和59的齿轮传动链传输到中间轴31上。

如果实施有根据图14的车辆驱动系1的车辆应沿后退行驶方向行驶,则在前述情况中行驶方向离合器KR是闭合的,而行驶方向离合器KV断开的。在行驶方向离合器KV和KR的这种运行状态中,空套齿轮33经由行驶方向离合器KR与传动装置输入轴7连接。空套齿轮33与另外的中间轴57的固定齿轮60咬合,该固定齿轮又与中间轴17的另外的固定齿轮18处于啮合中。如上文已解释,另外的固定齿轮18与中间轴31的固定齿轮59咬合。第二行星齿轮组P2的第三轴W23在此经由固定齿轮61和同样被实施为中间轴的传动装置输出轴6的固定齿轮62与传动装置输出轴6处于作用连接中。

取决于当前的各应用地也存在如下可能性,即,传动装置输出轴6经由另外的齿轮级与一个或多个能被驱动的车辆车桥处于作用连接中或能经由另外的齿轮级与一个或多个能被驱动的车辆车桥置于作用连接中。

在图15中所示的车辆驱动系1具有基本上相应于图9的结构,其中,与之不同地,第一行星齿轮组P1包括两个单排行星传动装置PE1和PE2。在根据图15的功率分流传动装置3的实施方案中,第一单排行星传动装置PE1径向布置在第二单排行星传动装置PE2内部,以此使得根据图15的功率分流传动装置3在轴向方向上比根据图5A的功率分流传动装置3需要更少的结构空间。因为第二单排行星传动装置PE2的太阳轮SRE2和第一单排行星传动装置PE1的齿圈HRE1能一体式地构成,因此与根据图5A的功率分流传动装置3相比,根据图15的功率分流传动装置3由于部件数量更少使得能在构造上更简单地并且成本上更有利地实施。

图16示出了车辆驱动系1的另外的实施例,其在很大程度上相应于在图11所示的车辆驱动系1。在根据图16的车辆驱动系1中,行驶方向离合器KV和KR以及两个行星齿轮组P1和P2与切换元件K1至K4和B一起在轴向方向上布置在两个电机EM1和EM2之间,这两个电机与传动装置输入轴7同轴地布置。在此,第一电机EM1布置在驱动机2与两个行驶方向离合器KV和KR之间,而同轴地布置在中间轴31上的行星齿轮组P1和P2以及切换元件K1至K4和B在轴向方向上定位在两个行驶方向离合器KV和KR与第二电机EM2之间。

第二电机EM2在轴向方向上布置在第二行星齿轮组P2的背对驱动机2的侧上。与根据图11的车辆驱动系1的实施相比,通过电的变速机构5的相互间以大轴向间距布置的电机EM1和EM2避免了两个电机EM1和EM2的磁场的相互影响。此外,与根据图11的功率分流传动装置3的实施方案相比,第二电机EM2经由更少的齿啮合数量与第一行星齿轮组P1的第二轴W12联接,并且因此使功率分流传动装置3能以更高的效率运行。

在基本上相应于根据图16的车辆驱动系1的图17中所示的车辆驱动系1中,第二电机EM2在轴向方向上布置在行驶方向离合器KV和KR与第一行星齿轮组P1之间并且与传动装置输入轴7同轴布置。在功率分流传动装置3的此实施方式中,空心轴49能实施得比在图16中所示的功率分流传动装置3的实施例明显更短。

在图18中示出了基本上相应于图17的车辆驱动系1的实施方式。在根据图18的车辆驱动系1中,行驶方向离合器KV和KR径向相互错开,并且在轴向方向上布置在功率分流传动装置3的共同平面内。在此,行驶方向离合器KR与传动装置输入轴7同轴地布置,而行驶方向离合器KV布置在与传动装置输入轴7和中间轴31径向间隔开的中间轴63上。

在行驶方向离合器KR的闭合状态下,与用于后退行驶的行驶方向离合器KR共同地布置在传动装置输入轴7上的空套齿轮33与传动装置输入轴7抗相对转动地连接,并且与中间轴31的固定齿轮59咬合。与用于前进行驶的行驶方向离合器KV相配属的空套齿轮15在行驶方向离合器KV的闭合的运行状态中与固定齿轮18抗相对转动地连接,该固定齿轮同样与中间轴的固定齿轮59处于啮合中。空套齿轮15与传动装置输入轴7的固定齿轮73咬合。

在图19中示出了相对于在图9中所示的车辆驱动系1的实施方案扩展了功率分流传动装置3的另外的切换元件K0的车辆驱动系1的实施方式。在此,另外的切换元件K0布置在驱动机2的发动机输出轴64与传动装置输入轴7之间,从而在切换元件K0断开的运行状态中将驱动机2与传动装置输入轴7脱联。

附加地存在如下可能性,即,又以结构空间上有利的方式将切换元件K0和行星齿轮组PEM1径向布置在变速机构5的第一电机EM1内。

附加的切换元件K0提供了如下可能性,即,在切断驱动机2的同时可以以尽可能小的损失执行实施有根据图19的车辆驱动系1的车辆的无排放的纯电的行驶运行。这是由于如下事实所导致,即,在断开附加的切换元件K0时,在切断的驱动机2的区域中出现的拖曳力矩并不施加在传动装置输入轴7的区域中。此外,也存在如下可能性,即,以高效率在驱动机2侧无排放的情况下纯电地驱动与传动装置输入轴7处于作用连接中的动力输出轴。又可以经由车辆侧的电存储器或外部的电源(例如电网)来提供针对车辆和/或动力输出轴的纯电驱动所需的电能。

图20示出了车辆驱动系1的另外的实施例,该实施例与图1所示的车辆驱动系1的实施例相应,并且附加地构造有另外的电机EM4。另外的电机EM4布置在传动装置输入端27的区域中。另外的电机EM4的转子65直接与传动装置输入轴7连接。另外的电机EM4配属有调节部和控制部66,经由调节部和控制部能从另外的电机EM4开始向另外的用电器67,例如另外的电机,蓄电装置68和/或车载电网69供应电能。此外,也存在如下可能性,即,从电存储装置68或从与车辆连接的外部的电源经由调节部和控制部66为另外的电机EM4提供电能。于是,另外的电机EM4可以作为马达运行,并且在车辆驱动系1的限定的运行状态变化曲线期间,能既将来自驱动机2也将来自电机EM4的转矩引入车辆驱动系1中,以用于行驶驱动和/或用于驱动与传动装置输入轴7处于作用连接中的动力输出轴。

在图21中所示的车辆驱动系1的另外的实施例中,另外的电机EM4与传动装置输入轴7径向间隔开布置,并且经由圆柱齿轮级70与传动装置输入轴7连接。在此,另外的电机EM4在径向方向上比根据图20的功率分流传动装置3的实施例在结构空间上更有利。与根据图20的另外的电机EM4的实施方案相反,根据图21的另外的电机EM4构造有更大的轴向长度。

在图22中示出了在图20中所示的车辆驱动系1的改进方案,其中,另外的电机EM4经由行星齿轮组PEM4与传动装置输入轴7作用连接。在此,行星齿轮组PEM4具有与根据图9的行星齿轮组PEM1和PEM2相同的结构。另外的电机EM4的转子65与行星齿轮组PEM4的太阳轮74连接。行星齿轮组PEM4的齿圈75相对壳体固定地构成,而传动装置输入轴7与行星齿轮组PEM4的行星架76处于作用连接中,行星齿轮组PEM4的行星轮77以能转动的方式布置在该行星架上。

与此相反,在图23中所示的车辆驱动系1的另外的实施例中另外的电机EM4经由行星齿轮组PEM4与传动装置输入轴7作用连接,该行星齿轮组具有与根据图10的行星齿轮组PEM1和PEM2相同的结构。另外的电机EM4的转子65又与行星齿轮组PEM4的太阳轮74联接。行星齿轮组PEM4的齿圈75与传动装置输入轴7连接。行星齿轮组PEM4的行星架76相对壳体固定地构成。

图24示出了车辆驱动系1的另外的实施例,其仅在第一行星齿轮组P1的区域中与在图1中所示的车辆驱动系1的第一实施例不同。根据图24的车辆驱动系1的第一行星齿轮组P1以拉威挪齿轮组实施。在此,第一行星齿轮组P1的第一轴W11与拉威挪齿轮组的行星架PT作用连接。第一行星齿轮组P1的第二轴W12与拉威挪齿轮组的太阳轮SR1联接,而第一行星齿轮组P1的第三轴W13与拉威挪齿轮组的齿圈HR连接。第一行星齿轮组P1的第四轴W14与拉威挪齿轮组的另外的太阳轮SR2处于作用连接中。太阳轮SR1的直径构造得小于另外的太阳轮SR2的直径。

在行星架PT上以能转动的方式布置有总计六个行星轮PR11和PR21。在此,三个行星轮PR11相比另外三个行星轮PR21实施有更大的轴向长度。在此,较长的行星轮PR11与齿圈HR、另外的太阳轮SR2和较短的行星轮PR21咬合。较短的行星轮PR21附加地与较小的SR1太阳轮处于啮合中。

第一行星齿轮组P1以拉威挪齿轮组来实施的方案提供了如下优点,即,能成本上有利地并且以小的结构空间需求来实施无级的功率分流传动装置,这是因为拉威挪齿轮组仅具有一个支架或一个行星架PT和一个齿圈HR。

在图25中示出了车辆驱动系1的另外的实施方式,其实施有成本和结构空间有利的功率分流传动装置3,该功率分流传动装置除第一行星齿轮组P1之外具有与根据图1的无级的功率分流传动装置3基本相同的结构。功率分流传动装置3的第一行星齿轮组P1包括具有两个齿圈HR1和HR2并具有行星支架PT和太阳轮SR的行星齿轮组。

在行星架PT上优选地以能转动的方式布置有总计六个行星轮PR11和PR21。在此,三个行星轮PR11相比另外三个行星轮PR21实施有更大的轴向长度。在此,较长的行星轮PR11与齿圈HR2、太阳轮SR和较短的行星轮PR21咬合。较短的行星轮PR21附加地与另外的齿圈HR1处于啮合中。在此,齿圈HR2相比齿圈HR1实施有更小的直径,并且径向被较大的齿圈HR1搭接。

第一行星齿轮组P1的第一轴W11与行星架PT连接,而第一行星齿轮组P1的第二轴W12与太阳轮SR处于作用连接中。此外,第一行星齿轮组P1的第三轴W13与较大的齿圈HR1联接,并且第一行星齿轮组P1的第四轴W14与较小的齿圈HR2连接。

在图26中所示的车辆驱动系1除根据图1的车辆驱动系1的结构组件之外附加地包括根据图19的切换元件K0和根据图20的另外的电机EM4。在此也存在如下可能性,即,以结构空间有利的方式将切换元件K0径向布置在另外的电机EM4内部。

原则上,车辆驱动系1或其无级的功率分流传动装置3的所有在附图中所示的实施例都能实施有根据图1、图4、图5A,图5B,图24或图25构成的第一行星齿轮组P1。此外,行驶方向离合器KV和KR也能取决于在所描述的车辆驱动系1的所有的变体中的各应用情况地布置在传动装置输入侧或传动装置输出侧。此外,根据图1至图26的车辆驱动系1的所有实施例要么能构造有液压的变速机构要么能构造有电的变速机构。

附加地,也存在如下可能性,即,将不同的切换元件实施为形状锁合(formschlüssig)和/或摩擦锁合的(reibschlüssig)切换元件,即牙嵌式切换元件、同步器或膜片式离合器或膜片式制动器。此外可以设置的是,行驶范围之间的变换以对切换元件K1至K4和B的很低的载荷基本上同步地执行。

通过对两个行驶方向离合器KV和KR的相应的操纵也能支持或能执行实施有车辆驱动系1的车辆的换向过程。在此还应指出的是,两个行驶方向离合器KV和KR的工作方式取决于车辆驱动系1的分别选择的配置地也可以与上述工作方式在如下情况有所不同,即,构造有车辆驱动系1的车辆在行驶方向离合器KV闭合时沿后退行驶方向运行,而在行驶方向离合器KR闭合时沿前进行驶方向运行。

附图标记列表

1 车辆驱动系

2 驱动机

3 无级的功率分流传动装置

4 从动端

5 变速机构

6 传动装置输出轴

7 传动装置输入轴

8 变速机构的第一轴

9 变速机构的第二轴

10 切换元件K1的切换元件半部

11 切换元件K3的切换元件半部

12 切换元件K2的切换元件半部

13 切换元件K4的切换元件半部

14 行驶方向离合器KV和KR的切换元件半部

15 空套齿轮

16 中间轴17的固定齿轮

17 中间轴

18 中间轴的另外的固定齿轮

19 传动装置输出轴的固定齿轮

20 锥齿轮

21 传动装置输出轴的另外的固定齿轮

22 另外的中间轴23的空套齿轮

23 另外的中间轴

24 变速机构的第一轴的固定齿轮

25 中间齿轮

26 固定齿轮

27 传动装置输入端

28 传动装置输出端

29 齿轮

30 固定齿轮

31 中间轴

32 空套齿轮

33 空套齿轮

34 固定齿轮

35 固定齿轮

36 第一电机的转子

37 第二电机的转子

38 行星齿轮组PEM1的齿圈

39 行星齿轮组PEM2的齿圈

40 行星齿轮组PEM1的太阳轮

41 行星齿轮组PEM2的太阳轮

42 行星齿轮组PEM1的行星架

43 行星齿轮组PEM2的行星架

44 行星齿轮组PEM1的行星轮

45 行星齿轮组PEM2的行星轮

46 电存储器

47 车载电网

48 调节部和控制部

49 空心轴

50 中间轴

51 空心轴49的固定齿轮

52 中间轴50的固定齿轮

53 中间轴50的固定齿轮

54 空套齿轮

55 空心轴56的固定齿轮

56 空心轴

57 另外的中间轴

58 另外的中间轴57的空套齿轮

59 中间轴31的固定齿轮

60 另外的中间轴57的固定齿轮

61 第二行星齿轮组P2的第三轴W23的固定齿轮

62 固定齿轮

63 中间轴

64 驱动机的发动机输出轴

65 另外的电机EM4的转子

66 调节部和控制部

67 另外的用电器

68 电存储装置

69 车载电网

70 圆柱齿轮级

71 齿轮传动链

72 中间轴31的固定齿轮

73 传动装置输入轴的固定齿轮

74 行星齿轮组PEM4的太阳轮

75 行星齿轮组PEM4的齿圈

76 行星齿轮组PEM4的行星架

77 行星齿轮组PEM4的行星轮

78 切换元件K4的切换元件半部

B 切换元件

EM1、EM2 电机

EM3 电机

EM4 另外的电机

HM1、HM2 液压的机器

HR 齿圈

HR1、HR2 齿圈

HRE1、HRE2 齿圈

K0 另外的切换元件

K1至K4 切换元件

K23 另外的切换元件

KV、KR 行驶方向离合器

P1 第一行星齿轮组

P2 第二行星齿轮组

PE1、PE2 第一行星齿轮组的单排行星传动装置

PEM1、PEM2、PEM4 行星齿轮组

PR 行星轮

PR1 行星轮的较小直径区域

PR2 行星轮的较大直径区域

PR11、PR21 行星轮

PRE1、PRE2 行星轮

PT 行星架

PTE1、PTE2 行星架

SR、SR1、SR2 太阳轮

SRE1、SRE2 太阳轮

W11至W14 第一行星齿轮组的轴

W21至W23 第二行星齿轮组的轴

W24 第二行星齿轮组的行星轮

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