用于机动车辆的机电传动装置

文档序号:913792 发布日期:2021-02-26 浏览:34次 >En<

阅读说明:本技术 用于机动车辆的机电传动装置 (Electromechanical transmission for motor vehicles ) 是由 安德烈埃·赖歇特 马丁·德雷塞尔 于 2019-08-07 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于机动车辆的机电传动装置,所述机电传动装置包括:机电主驱动电动机,所述机电主驱动电动机包括转子和定子;减速变速器设备,所述减速变速器设备包括变速器输入端、变速器输出端、至少一个减速级和容纳所述减速级的变速器壳体;轴向差速变速器,所述轴向差速变速器用于在第一车轮传动系部分与第二车轮传动系部分之间分割借助于所述减速级引导的传动动力;以及辅助组件,所述辅助组件可由所述主驱动电动机借助于所述减速级来驱动,其中所述辅助组件布置在所述变速器壳体的外侧,在所述变速器壳体中设置有切换元件,并且所述切换元件设计并结合在所述传动装置中,其方式为使得从所述减速级至所述轴向差速变速器的传动连接可借助于所述切换元件以可切换的方式闭合以及可以可切换的方式断开。(The invention relates to an electromechanical transmission for a motor vehicle, comprising: an electromechanical main drive motor comprising a rotor and a stator; a reduction transmission apparatus comprising a transmission input, a transmission output, at least one reduction stage, and a transmission housing containing the reduction stage; an axial differential transmission for dividing the transmission power guided by means of the reduction stage between a first wheel drive train section and a second wheel drive train section; and an auxiliary assembly which can be driven by the main drive motor by means of the reduction stage, wherein the auxiliary assembly is arranged outside the transmission housing in which a shift element is arranged and which is designed and integrated in the transmission in such a way that a transmission connection from the reduction stage to the axial differential transmission can be switchably closed and can be switchably opened by means of the shift element.)

用于机动车辆的机电传动装置

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的机电传动装置,该机电传动装置具有:机电主驱动电动机,该机电主驱动电动机设置成用于驱动机动车辆并且包括转子和定子;减速齿轮设备,该减速齿轮设备运动地联接至转子;车桥差速器,该车桥差速器用于将减速齿轮设备的输出端处存在的传动动力分流至第一车轮传动系部分和第二车轮传动系部分;以及至少一个辅助单元,例如以动力转向泵、空气调节压缩机或用于跨电池组件传送的冷却剂回路的泵的形式,该辅助单元可经由主驱动电动机来驱动。

背景技术

上述类型的机电传动装置是从DE 10 2012 010 171 A1已知的。在这种已知的传动装置中,主驱动电动机由两个同轴连接的子发动机构成,所述子发动机的输出传送至行星齿轮的两个分离的输入端。在此传动装置中设置的辅助单元同轴地布置至内部子发动机的轴线并且运动地联接至其转子。

发明内容

本发明基于示出解决方案的目的,借助于该解决方案可以形成用于全电动操作的机动车辆的机电传动装置,该机电传动装置的特征在于可有利地实施的整体结构并且从能量的角度来看可有利地操作。

根据本发明,上述目的通过一种用于机动车辆的机电传动装置来实现,该机电传动装置具有:

机电主驱动电动机,该机电主驱动电动机包括转子和定子,

减速齿轮设备,该减速齿轮设备包括变速器输入端、变速器输出端、至少一个减速级和容纳该减速级的变速器壳体,

车桥差速器,该车桥差速器用于将经由减速级传送的传动动力分流至第一车轮传动系部分和第二车轮传动系部分,以及

辅助单元,该辅助单元可由主驱动电动机经由减速级来驱动,其中

辅助单元布置在变速器壳体的外侧,

在变速器壳体中设置有切换元件,并且

切换元件设计并整合至传动装置中,使得从减速级至车桥差速器的传动连接可切换地闭合并且可切换地分离。

有利地,这可以形成用于纯机电操作的机动车辆的传动装置,其中当车辆静止时,辅助单元可经由减速齿轮来驱动。

根据本发明的特定方面,将切换元件和辅助单元整合至传动装置中,使得当车桥差速器与减速级之间的传动连接被移除并且机动车辆以超速模式操作时,辅助单元可由车桥差速器驱动。这使得可以以有利的方式实现辅助单元的直接机械驱动而无需进行能量转换。

此外,切换元件和辅助单元在传动装置中的传动整合的完成也在于,将切换元件和辅助单元整合至传动装置中,使得当车桥差速器与减速级之间的传动连接被移除并且机动车辆静止时,辅助单元可由主驱动电动机经由减速级来驱动。

减速级优选地构造成使其包括中间轴。此中间轴优选地布置成平行于电动机的转子轴线偏移。此外,减速级优选地构造成使得其具有接合在其中的第一大齿轮和第二大齿轮,其中第二大齿轮布置在中间轴上并且具有的齿数大于第一大齿轮的齿数。减速级导致传动比“减慢”,即速度降低且转矩增加。位于变速器壳体外部的辅助单元使用减速级的传动比效应,尤其是在其由电动机驱动的情况下,此时车辆静止且辅助单元需要动力,并且通过设定切换元件的对应开关状态来使减速级的传动系与车桥差速器以其他方式分离。

将切换元件优选地在变速器壳体的内部区域中整合至传动装置中,使得该切换元件将中间轴可切换地联接至第二大齿轮。另选地或与此措施相结合,在变速器壳体的内部中的切换元件也可设计并整合至传动装置中,使得该切换元件将中间轴可切换地联接至安置在其上的输出齿轮。

位于变速器壳体外部的辅助单元可设计成使得其具有输入轴并且优选地布置成使得此输入轴与中间轴同轴地延伸。另选地,外部辅助单元也可整合至传动装置中,使得其输入轴平行于中间轴偏移。然后,辅助单元与减速级的传动联接优选地通过将在变速器壳体外部运行的牵引机构传动装置包括在内来实现,如果必要的话,该牵引机构传动装置自身会做出进一步的传动贡献。

传动装置还可包括位于变速器壳体外部的若干个(具体地,两个)辅助单元,其中第一辅助单元优选地具有与中间轴的轴线同轴地布置的输入轴,而第二辅助单元具有布置成平行于中间轴的轴线偏移的第二输入轴。将辅助单元优选地整合至传动装置中,使得所述辅助单元的输入轴面向减速级。然后,减速级优选地轴向位于主驱动电动机与外部辅助单元之间。

将切换元件优选地设计并整合至传动装置中,使得其可进入如下状态:其中减速级与车桥差速器之间的传动连接被移除并且辅助单元在车辆超速模式下经由车桥差速器来驱动。为此,可在切换元件中设置正向接合或摩擦接合的联接装置和/或飞轮装置。

根据本发明的另一方面,提供一种电子控制设备,其中经由控制设备来设定切换元件的切换状态,其中控制设备考虑到车辆的当前操作状态并且根据考虑到整体能效的控制概念来设定切换状态。控制设备可考虑到电池系统的当前状态或建模的热状态、用于加热车辆内部的热能需求、冷却动力需求以及辅助单元的能量需求,然后可基于该输入信息,导致切换状态,该切换状态具有这样的效应,例如,来自它的能量尽可能有效地用于车辆的超速模式而不会发生转换损耗,以便满足辅助单元的能量需求。控制设备可考虑到在将切换元件接合的情况下单元将被驱动的速度,并且可例如初始经由暂时作为发电机操作的主驱动电动机来与辅助单元的操作平行地执行能量复原,然后可能仅在车辆的减速速度较慢时才将可分出的动力主要用于驱动辅助单元。也可暂时设定混合状态,在该状态下,在超速模式下,既可通过推进动力直接机械驱动辅助单元,也可经由电动机进行复原。控制设备可具体地设计和配置成使得,当辅助单元需要动力时,该辅助单元在车辆处于超速模式时主要由从车桥差速器分出的动力所覆盖。

优选地,布置在变速器壳体外部的辅助单元设计成使得此辅助单元具有输入轴,并且此输入轴与减速级的中间轴同轴地布置。辅助单元可直接附接至变速器壳体,也可经由连杆、支柱或某个其他保持装置连接至变速器壳体。

根据本发明的传动装置也可设计成使得辅助单元的输入轴布置成平行于减速级的中间轴偏移。然后,可通过传动系部分来完成动力传递,该传动系部分在变速器壳体之外或也在其内部延伸,具体地呈皮带传动的形式。传动装置也可设计成使得其包括两个辅助单元,在本文,辅助单元中的一个布置成其输入轴与减速级的中间轴同轴,并且第二辅助单元平行于此旋转轴线偏移。

切换元件优选地形成为多功能的,以便可经由该切换元件建立和移除与车桥差速器的传动连接,并且由该切换元件提供两个另外的联接功能,即,电动机与辅助单元的选择性联接以及车桥差速器与辅助单元的选择性联接。切换元件优选地布置在中间轴与车桥差速器之间,具体地整合至减速级的大齿轮中。

减速级可设计为正齿轮级,其具有与转子轴线同轴地布置的正齿轮,其中然后优选地通过第二正齿轮来完成至中间轴的动力传递。

减速级也可设计为行星齿轮,并且继而设计成使得其可切换地提供至少两个不同的传动比。

如上面已经提及的,可以经由在变速器壳体外部延伸的皮带变速器来实现外部辅助单元与减速级的运动联接,其中此皮带变速器可具体地设计为齿形皮带、扁平皮带或V型皮带或具体地多V型皮带。

传动装置也可设计成使得其包括飞轮设备,并且此飞轮设备允许通过可在车辆处于超速模式时从车桥差速器中分出的能量来驱动辅助单元的输入轴,然后以比减速级的第二齿轮(即,位于中间轴上)更高的速度旋转。

切换元件优选地设计为形状配合和/或摩擦联接的切换元件。切换元件也可设计为传动设备,其切换状态可通过固定/松开传动元件(例如,环形齿轮)来设定。

减速齿轮设备也可设计为多级可切换齿轮设备。根据本发明的传动装置为全电动传动装置,其中由电动机提供主传动动力。传动装置不包括内燃机。电动机可有利地制造为初始独立的组件,然后作为传动装置的组件的一部分连接至变速器壳体。还可以通过变速器壳体提供电动机壳体的至少一部分,特别是以筒形壳体部分的形式。

车桥差速器可构造成使得其包括其自身的差速变速器壳体,然后将该差速变速器壳体直接连接至减速齿轮设备的壳体。还可以将车桥差速器仍然容纳在变速器壳体中,或者将车桥差速变速器壳体与减速齿轮的壳体一体地制造。电动机壳体也可形成变速器壳体的组成部分,即与其一体地实现。

本发明构思允许在车辆静止和处于超速模式时以能量有利的方式操作诸如水泵、空气调节压缩机和动力转向泵的单元。本发明提出了一种与外部辅助单元的新型连接。该新型连接包括通过“智能”切换元件实现的辅助单元与变速器的连接,这使得根据车辆和/或一个或多个驱动电动机的操作状态和/或电池充电状态和/或外部因素(例如,温度),可以始终以最节能的模式操作辅助单元。这通过在车辆行驶时,经由传动轴驱动辅助单元来确保。具体地,也可使用车辆的动能。另外,与纯电动单元相比,机械驱动在总体效率链中具有明显的优势。当车辆静止时,驱动经由与电动机的直接连接而电气化。外部单元与传动轴之间的连接释放,从而减少了摩擦损失。此操作模式能够提供舒适功能,诸如在车辆静止时提供静止的空气调节,或者能够维护必要的功能,诸如经由水泵操作电池冷却回路以在车辆静止后进行后冷却。

本发明构思能够减少全电动车辆中的辅助单元的能量消耗并增加车辆续驶里程。

本发明基本上涉及一种具有电动主发动机、变速器和至少一个辅助单元的电动车辆的传动系。根据下面更详细解释的图示,变速器可仅包含最终变速器和差速器。然而,另选地,传动装置也可具有另外的传动级。至少一个辅助单元布置在传动单元或变速器的壳体的外部。电动主发动机和变速器经由中间轴彼此连接。中间轴驱动一个或多个辅助单元。位于变速器壳体中的切换元件布置在电机、辅助单元和变速器之间的动力流中,并且分配给中间轴。

外部辅助单元可布置成与减速级的中间轴同轴或轴向平行。在轴向平行装置的情况下,在中间轴与辅助单元之间形成传动连接,优选地通过行星传动形成。传动装置可有利地构造成使得其还能够任选地驱动两个辅助单元,所述两个辅助单元优选地布置成彼此轴向平行并且经由有效的传动连接来联接。

根据本发明,布置在变速器壳体外部的至少一个辅助单元经由切换元件联接至电驱动机器。借助于此切换元件可切换至少两条,优选三条“路径”。仅经由第一路径来为车桥差速器供电。来自电动机的动力经由减速级通过第二路径流至辅助单元(当车辆静止时)。动力经由第三路径从差速器流至辅助单元(在车辆超速模式下经由传动轴驱动)。

可在不同的实施例中实现根据本发明的概念。中间轴和辅助单元的轴线可彼此同轴或轴向平行地布置。在轴向平行布置的情况下,在减速级与辅助单元的转子轴线之间存在传动连接。第二或另一个辅助单元任选地彼此同轴或轴向平行地布置,并经由另一个传动级彼此连接。布置成彼此轴向平行的辅助单元例如可借助于牵引机构传动装置彼此连接。

附图说明

通过以下结合附图的描述,本发明的更多细节和特征将变得显而易见。在附图中:

图1示出了用于说明根据本发明的机电传动装置的结构的第一示意图,该机电传动装置具有布置在变速器壳体外部并且与减速齿轮的中间轴同轴地布置的辅助单元以及整合至变速器中以用于外部辅助单元与减速级以及优选地还与通向车桥差速器的传动系部分选择性地联接的切换元件;

图2示出了用于说明根据本发明的机电传动装置的结构的第二示意图,该机电传动装置也具有布置在变速器壳体外部的辅助单元以及设置成用于其与减速级的中间轴和通向车桥差速器的传动系部分选择性联接并且整合至变速器中的切换元件,然而其中辅助单元在此布置成相对于中间轴轴向平行地偏移;

图3示出了用于说明根据本发明的机电传动装置的结构的第三示意图,这一次该机电传动装置具有布置在变速器壳体外部的两个辅助单元以及设置成用于其与减速级和通向车桥差速器的传动系选择性联接的变速器内部切换元件,其中辅助单元中的一个在此与中间轴的轴线同轴设置并且另一个辅助单元布置成轴向平行于中间轴偏移;

图4示出了用于说明根据本发明的传动装置在不同的车辆操作状态下的操作模式和切换状态的第四示意图。

具体实施方式

根据图1的图示示出了一种机电传动装置,该机电传动装置具有:机电主驱动电动机E,该机电主驱动电动机包括转子ER和定子ES;减速齿轮设备G,该减速齿轮设备包括齿轮输入端GE、齿轮输出端GA、至少一个减速级GR和容纳减速级GR的变速器壳体GH;车桥差速器AD,该车桥差速器用于将减速齿轮设备GR的输出端处存在的传动动力分流至第一车轮传动系部分DL和第二车轮传动系部分DR;以及辅助单元AUX1,该辅助单元可由主驱动电动机E驱动。具体地,辅助单元AUX1可为空气调节压缩机、动力转向泵、制动系统的递送模块或用于冷却电池组以及用于循环流体以加热对应机动车辆的车辆内部的冷却水泵。

辅助单元AUX1布置在变速器壳体GH的外部并且整合至传动装置中,使得该辅助单元可由主驱动电动机E经由减速级GR来驱动。在变速器壳体GH中设置有切换元件SE1。此切换元件SE1设计并整合至传动装置中,使得从减速级GR至车桥差速器AD的传动连接可切换地闭合并且可切换地分离。(图4中的联接功能S1)。

将切换元件SE1和辅助单元AUX1整合至传动装置中,使得当车桥差速器AD与减速级GR之间的传动连接被移除并且机动车辆以超速模式操作时,辅助单元可由车桥差速器驱动。(图4中的联接功能S3)

此外,将切换元件SE1和辅助单元AUX1整合至传动装置中,使得当车桥差速器AD与减速级GR之间的传动连接被移除并且机动车辆静止时,辅助单元AUX1可由主驱动电动机E经由减速级GR来驱动。(图4中的联接功能S2)

减速级GR包括中间轴GW以及与其接合的第一大齿轮G1和第二大齿轮G2。第二大齿轮G2布置在中间轴GW上并且具有的齿数大于第一大齿轮G1的齿数,使得减速级GR导致速度降低。

切换元件SE1在此设计成使得其将中间轴GW与第二大齿轮G2可切换地联接。另选地,也可将切换元件SE1设计成使得其将中间轴GW与安置在其上的输出大齿轮G3可切换地联接。中间轴GW的所述输出大齿轮G3从外部径向接合至大型齿轮G4中,该大型齿轮在此直接且抗扭地联接至车桥差速器AD的行星齿轮箱UH。

位于变速器壳体GH外部的辅助单元AUX1具有输入轴E1,并且此输入轴E1与中间轴GW的轴线同轴地布置。

根据本发明的传动装置的特征在于,辅助单元AUX1布置在变速器壳体GH的外部,此外在变速器壳体GH中设置有切换元件SE,其中切换元件SE设计并整合至传动装置中,使得当转子ER与车桥差速器AD之间的传动连接被移除时,转子ER与车桥差速器AD之间的传动连接可切换地闭合和分离,并且辅助单元AUX1可经由转子ER来选择性地驱动。

在根据本发明的传动装置中,辅助单元AUX1具有输入轴E1,并且该输入轴E1与电动机E的转子ER的旋转轴线X同轴地布置。切换元件SE1也与中间轴的轴线同轴地布置并且将其输出转矩切换至切换元件的输出端或引起脱离。

切换元件SE1设计成使得可与车桥差速器AD建立传动连接。在此示例性实施例中,将切换元件SE1直接整合至减速级GR中。减速级GR在此设计为正齿轮级,并且切换元件SE1使得直径较小的第一正齿轮G1能够联接至转子轴RS。为此,切换元件SE1设计为形状配合或摩擦联接的切换元件SE1。此处未示出设置成用于设定相应切换状态的致动器;所述致动器可整合至切换元件中,具体地可设计为电磁致动器或流体机械致动器。

将电动机E和减速齿轮G整合至共同的壳体设备GH中。车桥差速器AD连接至此壳体设备GH或也已整合至其中。车桥差速器容纳在差速器壳体ADH中。该车桥差速器可与变速器壳体GH一体地形成或附接至该变速器壳体。

在根据本发明的传动装置中,变速器G在输入侧连接至至少一个驱动电动机E,并且在输出侧连接至至少一个车桥DL、DR。变速器G包括一个或多个轴,行星齿轮组可整合在所述一个或多个轴中或者所述一个或多个轴借助于正齿轮级或行星齿轮组彼此连接。诸如空气调节压缩机、水泵等的辅助单元AUX1同轴地连接至减速齿轮GR的中间轴GW。

根据图2的图示再次示出了一种机电传动装置,该机电传动装置具有:机电主驱动电动机E,该机电主驱动电动机包括转子ER和定子ES;减速齿轮设备G,该减速齿轮设备包括齿轮输入端GE、齿轮输出端GA、至少一个减速级GR和容纳减速级GR的变速器壳体GH;车桥差速器AD,该车桥差速器用于将减速齿轮设备的输出端处存在的传动动力分流至第一车轮传动系部分DL和第二车轮传动系部分DR;以及辅助单元AUX1,该辅助单元可由主驱动电动机E驱动。

根据本发明的此传动装置的特征还在于,辅助单元AUX1布置在变速器壳体GH的外部并且在变速器壳体GH中设置有切换元件SE1,并且切换元件SE1设计并整合至传动装置中,使得当减速级GR与车桥差速器AD之间的传动连接被移除时,减速级GR与车桥差速器AD之间的传动连接可切换地闭合和分离并且辅助单元AUX1也可经由减速级GR来选择性地驱动。

在此变型中,辅助单元AUX1从外部连接至变速器壳体,使得辅助单元AUX1的输入轴E1布置成平行于中间轴GW的轴线偏移。在此,这通过牵引机构传动装置TM来实现。该牵引机构传动装置包括第一牵引机构轮TM1和第二牵引机构轮TM2以及设计为皮带或链条的牵引机构TM3。第一牵引机构轮TM1与中间轴的轴线同轴地布置,并且可借助于切换元件SE1可切换地联接至减速级的中间轴或第二正齿轮G2。牵引机构传动装置TM位于变速器壳体GH的外部。

将切换元件SE1整合至减速级GR中,具体地整合至该减速级的第二正齿轮G2中。减速级GR包括两个正齿轮G1、G2。第一正齿轮G1由电动机的转子轴RS驱动并且从外部径向接合至减速级GR的第二正齿轮G2中。借助于位于中间轴上的第三正齿轮G3来从减速级GR进一步传递动力。此第三正齿轮G3接合至第四正齿轮G4中,该第四正齿轮构成车桥差速器AD的大轮或冕状轮,并且为此目的,此第三正齿轮G3以扭转固定的方式连接至行星齿轮箱UH或车桥差速器AD的腹板。切换元件SE1将动力传递至外部辅助单元AUX1。借助于切换元件SE1,此传递可切换,即可闭合并且可分离。

图3的实施例示出了根据本发明的机电传动装置的第三变型,该机电传动装置的第三变型具有:机电主驱动电动机E,该机电主驱动电动机包括转子ER和定子ES;减速齿轮设备G,该减速齿轮设备包括齿轮输入端GE、齿轮输出端GA、至少一个减速级GR和容纳减速级GR的变速器壳体GH;车桥差速器AD,该车桥差速器用于将减速齿轮设备的输出端处存在的传动动力分流至第一车轮传动系部分DL和第二车轮传动系部分DR;以及第一辅助单元AUX1和第二辅助单元AUX2,所述第一辅助单元和该第二辅助单元可各自由主驱动电动机E经由减速级GR来驱动。

根据本发明的此传动装置的特征在于,辅助单元AUX1、AUX2两者均布置成在变速器壳体GH的外部并且在变速器壳体GH中设置有切换元件SE1,其中切换元件SE1设计并整合至传动装置中,使得当转子ER与车桥差速器AD之间的传动连接被移除时,减速级的第二大齿轮G2与车桥差速器AD之间的传动连接可切换地闭合和分离,并且外部辅助单元AUX1、AUX2仍可借助于减速级来驱动。

在此变型中,外部辅助单元AUX1具有输入轴E1,并且此输入轴E1与中间轴GW的旋转轴线同轴地布置。将辅助单元AUX2整合至传动装置中,使得辅助单元AUX2的输入轴E2布置成平行于中间轴的轴线偏移。在此,这继而通过相对于变速器壳体GH在外部的牵引机构传动装置TM来实现。该牵引机构传动装置包括第一牵引机构轮TM1和第二牵引机构轮TM2以及设计为皮带或链条的牵引机构TM3。第一牵引机构轮TM1与转子轴线X同轴地布置,并且可借助于切换元件SE可切换地联接至减速级的转子轴或第一正齿轮G1。

切换元件SE1可以是可主动地(例如,作为磁性离合器、作为多盘离合器)或者被动地(例如,作为飞轮)而联接或释放的。同时,此一个切换元件SE1使得电动机和辅助单元能够彼此独立地或同时地与变速器并因此与车辆的传动系脱离。此功能整合将部件的数量减少至最少。

切换元件SE1可包含恒定的或可变的传动级/减速级,诸如行星齿轮组。切换元件SE1可例如借助于类似于双质量飞轮的弹簧减振器元件来同时对传动系和/或组件具有减振或去耦效应。切换元件SE1也可整合至例如齿轮级GR的大齿轮的内部。

根据图4的图示说明了与所选择的车辆操作状态相关的根据本发明的传动装置的操作模式。切换元件SE1在此设计为使得其可提供三个联接功能S1、S2、S3。第一联接功能S1能够从电动机E至车桥差速器AD传递动力。第二联接功能能够从电动机E至辅助单元AUX1传递动力。第三联接功能能够从车桥差速器AD至辅助单元AUX1传递动力。通过表T1和T2示出了根据机动车辆的不同操作状态的对切换元件SE的联接功能S1、S2、S3的设定。规格“闭合”是指可以传递转矩;规格“打开”是指不能传递转矩。

在表T1中所指定的操作状态1中,电动机E处于活动状态,并且切换元件SE1提供联接功能S1,根据该联接功能,转子轴的转矩经由减速齿轮级GR馈送至车桥差速器。如果辅助单元AUX1在此状态下处于活动状态,则还提供联接功能S2和/或S3。

当车辆根据表T1中的操作状态2处于超速模式并且超速动力过量时,通过切换元件SE1设定联接功能S1和联接功能S3。现在,经由电动机E在复原操作模式下进行动力转换,此外通过从车桥差速器AD分出动力来直接机械驱动辅助单元AUX1。

在所谓的巡航操作中,也就是说,根据表T1中的操作状态3,车辆继续平稳地行驶而没有发生任何期望的明显的制动效应,联接功能S1、S2被移除并且仅联接功能S3被激活。现在,辅助单元AUX1由车桥差速器AD直接驱动,而没有任何电能消耗。

当根据表T1中的操作状态4,车辆静止时,将禁用联接功能S1和S3,并且将由电动机E经由联接功能S2直接驱动辅助单元。

当车辆静止而无需辅助单元AUX1动作时,例如在停车时,电动机E关闭。在此状态下,切换元件SE1可处于任何状态,因为在此状态下不需要特定的联接功能。然而,在此也可以激活联接功能S1和S3,以便导致保持转矩略微增加,从而在意外滚动时产生制动效应,并且如果有必要,通过触发电动机E产生主动制动效应。

联接功能S1、S2可经由形状配合的联接切换元件或可适当地激活的离合器来实现。联接功能S3也可通过自由旋转来实现,并且因此在车辆处于超速模式时自动产生。

根据本发明的传动装置涉及辅助单元的新型连接。辅助单元在变速器中或与变速器的连接是通过“智能”切换元件实现的,这使得根据车辆和/或一个或多个驱动电动机的操作状态和/或电池充电状态和/或外部因素(例如,温度),可以始终以最节能的模式操作辅助单元。

这通过在车辆行驶时,经由传动轴驱动辅助单元来确保。具体地,也可使用车辆的动能。另外,与纯电动单元相比,机械驱动一般来讲在总体效率链中具有明显的优势。当车辆静止时,驱动经由与电动机的直接连接而电气化。将单元与传动轴之间的连接释放,从而减少了摩擦损失。此操作模式能够提供舒适功能,诸如在车辆静止时提供静止的空气调节,或者能够维护必要的功能,诸如经由水泵操作电池冷却回路以在车辆静止后进行后冷却。

根据本发明的传动装置包括变速器,该变速器在输入侧连接至至少一个驱动电动机,并且在输出侧连接至至少一个车桥。变速器由驱动轴、至少一个中间轴和一个或多个输出轴组成。变速器可包含一个或多个行星齿轮组和/或正齿轮级。诸如空气调节压缩机、水泵等的辅助单元连接至与其同轴且平行的中间轴(图1)。然而,也可以例如借助于皮带或链条传动装置进行连接,其中驱动轮中一个或传动皮带轮中的一个同轴地连接,并且牵引机构传动装置布置成与中间轴轴向平行(图2)。必要时,链条或皮带传动装置可配备常规的导轨和/或张紧轨或偏转和/或张紧辊。

单元与中间轴的连接以及与此处所述的换档元件的组合具有以下优点,即中间轴可设计为完整且独立的模块,并且变速器其余部分的设计/构造不受单元连接的影响。例如,可以进行改装或仅设计任选的装备。另外,中间轴的速度低于电动机或变速器输入轴的速度,使得与连接至变速器输入轴时相比,单元可以较小的摩擦来操作。电机和一个或多个辅助单元在此从外部连接至变速器壳体,从而允许使用经考验的部件并且便于维护,并且可以在必要时更换这些部件。

中间轴还配备有切换元件,该切换元件使得电动机和辅助单元可以彼此独立地或同时地与变速器脱离并且因此与车辆的传动系脱离。然而,即使与传动系完全脱离,在电动机与辅助单元之间也仍然存在连接。

切换元件可以是可主动地(例如,作为磁性离合器)或者被动地(例如,作为飞轮)而联接或释放的。切换元件可包含恒定的或可变的传动级/减速级,诸如行星齿轮组。切换元件可例如借助于类似于DMF的弹簧减振器元件来同时对传动系和/或组件具有减振或去耦效应。例如也可将切换元件整合在中间轴的大齿轮中。在图4中以一个示例更详细地说明了与不同的操作状态相对应的元件的切换状态。

同轴连接的辅助单元也可例如借助于链条或齿形皮带传动装置连接至另外的辅助单元(图3)。在这种情况下,所有连接的辅助单元都可在其驱动轴上另外具有另一个联接元件和/或减振元件和/或脱离元件。这使得能够根据车辆的操作状态并根据其他元件来对每个单独单元进行单独的操作。同时,单元可从传动系的扭转振动去耦,从而确保更均匀且更有效的操作和/或避免连接过程对传动系以及因此间接对车辆的可能的不利影响。

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