CN102529713B - 用于机动车的全轮驱动装置的驱动单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车全轮驱动装置的驱动单元，尤其是尾部驱动单元(1；1`)，该驱动单元具有两根驱动轴(2、3)，其中一根驱动轴(2)用于驱动一个车轮，而另一根驱动轴(3)用于驱动另一个车轮。设置一与驱动轴(2、3)作用连接的传动装置(4)，通过该传动装置(4)，将作用在传动装置(4)的输入端的驱动力矩可分成或分成至少两个输出力矩(200、300)并且作用在一根驱动轴(2)上的、传动装置(4)的输出力矩(200)在其作用方向上相对作用在另一根驱动轴(3)上的、传动装置(4)的输出力矩(300)可反向或反向。本发明还涉及一种带有驱动单元(1)的全轮驱动装置以及一种机动车。

Description

用于机动车的全轮驱动装置的驱动单元

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的全轮驱动装置的驱动单元，尤其是尾部驱动单元。本发明还涉及一种带有这种驱动单元的机动车。本发明还涉及一种全轮驱动装置。

背景技术

机动车中的全轮驱动装置用于改善牵引，以便例如实现或至少有利于汽车一定的越野能力。通过驱动所有接触地面的车轮，使单个车轮的打滑减至最低。因此，全轮驱动装置通常被安装在一些设计用于行驶在崎岖地形或未铺砌的道路上的汽车中。

除了越野车外，全轮驱动装置还越来越多地使用在纯公路行驶车辆中。因此，由于提高的牵引力，全轮驱动装置可以将现在越来越高的发动机功率最佳地传递到道路上并且从而改善汽车的行驶稳定性。

但额外安装在带有全轮驱动装置的汽车中的部件致使带有全轮驱动装置的汽车相对非全轮驱动的汽车具有更大的汽车重量，由此导致一定的燃料额外消耗。

因此，在新开发的过程中，追求一种具有减小的燃料额外消耗的全轮驱动装置。还致力于进一步改善带有全轮驱动装置的汽车中的行驶动力学。

发明内容

现在，本发明所要解决的技术问题是提供一种具有前述特征的、尤其用于机动车的全轮驱动装置的驱动单元，尤其是尾部驱动单元，通过这种驱动单元可以减少汽车的燃料额外消耗并且实现动态行驶性能更好的汽车。此外，建议一种相应的全轮驱动装置。还建议一种带有全轮驱动装置的、适合采用这种驱动单元，尤其是尾部驱动单元的机动车。

该技术问题通过一种尤其用于机动车的全轮驱动装置的驱动单元，尤其是尾部驱动单元解决。按本发明的、尤其用于机动车全轮驱动装置的驱动单元，尤其是尾部驱动单元具有两根驱动轴，其中一根驱动轴用于驱动机动车的，尤其是机动车公共的车轴总成或轴组件，例如前桥或后桥的一个车轮，而另一根驱动轴用于驱动另一个车轮。为此，驱动轴之一优选能够与一个车轮抗扭地连接，并且另一根驱动轴能够与另一个车轮抗扭地连接。

驱动单元例如可以安装在汽车，尤其是轿车或载重汽车的全轮驱动装置中。全轮驱动装置在此优选是机械式的。

按本发明，驱动单元具有一与驱动轴可作用连接或作用连接的传动装置，通过该传动装置将作用在传动装置输入端的驱动力矩可分成或分成至少两个输出力矩，并且通过该传动装置将作用在一根驱动轴上的、传动装置的输出力矩在其作用方向上相对作用在另一根驱动轴上的、传动装置的输出力矩可反向或反向。

通过该措施获得了改进的汽车动态行驶性能，因为汽车的侧滑角受到其作用方向相反地作用的输出力矩的影响。按本发明，通过在一个车轮上或一根驱动轴上作用与另一根驱动轴上的输出力矩相反指向的输出力矩，有针对地产生一个辅助性的转向效果。由此改善汽车尤其在快速转弯时的动态行驶性能并因此即使在这种极端状况下也减少了驾驶员失去对汽车控制的危险。

还已证实，通过将驱动力矩分成或分支为至少两个输出力矩，可以将用于产生驱动力矩的发动机设计得比在驱动轴由分别一个配属的发动机驱动时具有更小的功率。此外，还证实了，通过本发明明显改善了汽车尤其在低行驶速度时的牵引。

根据反向于机动车行驶运动作用的输出力矩加载给弯道内轮还是弯道外轮，相互相对地作用在驱动轴上的输出力矩尤其在机动车拐弯行驶时转向过度地或转向不足地作用。

因此，通过按本发明的驱动单元可以，基于相反地作用的输出力矩这样影响机动车的行驶性能，使得机动车在拐弯行驶时要么更多地过度转向，要么更多地转向不足。

优选通过按本发明的驱动单元驱动机动车的公共轴组件的左车轮和右车轮。驱动单元优选用作尾部驱动单元，其中，左后轮和右后轮由驱动单元驱动。当然也可以考虑，驱动单元是驱动左前轮和右前轮的前驱动单元。

按本发明规定，传动装置设计用于将驱动力矩分成两个相同大小或基本上等值的输出力矩。这种具有两个绝对值相等的输出力矩的传动装置可在制造技术用较少的开销实现，因为可以使用相同的传动比来将驱动力矩划分成相同大小的输出力矩。

传动装置优选是机械式的。也可以考虑电气式或电子式的传动装置。

按照本发明的一种结构方案，设置切换装置，通过该切换装置可以中断驱动单元到传动装置的输入端的能流(Kraftfluss)。通过传动装置与驱动单元能流的脱耦，驱动单元产生能流的发动机以及必要时连接在该发动机后面的传动装置模块和其它机械部件与该传动装置分离。由此，在汽车的行驶运动时，当通过切换装置中断到传动装置的能流时，减少了驱动单元旋转的零件的数量。因此，更小的惯性力阻碍汽车的运动，从而在汽车滚动时只要克服较小的摩擦力矩或牵拉力矩。

切换装置优选是机械式的。切换装置可以设计成摩擦配合的，例如设计成摩擦离合器。该切换装置也可以设计成形状配合的，例如设计成爪式离合器。设计成离合器的切换装置可以带有或不带同步变速器或者同步级。这种离合器也可以设计具有或不具有额外的促动器。切换装置可以是自动切换的或外源切换的。

按本发明的另一独立的方面或结构方案，设置一与驱动轴可作用连接或作用连接的传动装置，通过该传动装置将作用在传动装置的输入端的驱动力矩可分成或分成至少两个沿相同方向作用的输出力矩，其中一个输出力矩作用到所述一根驱动轴上，而另一个输出力矩作用到另一根驱动轴上。由此，驱动力矩被用于产生机动车的牵引力，以使机动车沿行驶方向，尤其沿前行方向或倒退方向运动。因此，该传动装置在本发明中也称作牵引传动装置。

优选该牵引传动装置或将驱动力矩分成两个沿相同方向作用的输出力矩的传动装置设计成差速器。因此，驱动轴通过差速器将相同的力传递到与之连接的车轮上。车轮的圆周速度可以自由调节，驱动单元产生能流或转动运动的发动机只预先给出驱动轴或车轮的速度的总额。因此尤其在拐弯行驶时可实现较高的驾驶舒适性。

差速器可以是机械的或电的差速器，该差速器优选设计成车轴差速器(Achsdifferenzial)。

差速器还可以是自锁差速器。自锁差速器是专门的差速器，其用于减少具有较小的路面附着力的车轮的打滑，方式是自锁差速器要么加固传动系，要么将更多扭矩分配到路面附着力更好的车轮上。

也可以考虑，设置两个差速器，其中一个差速器是自锁差速器。在此可以根据选择激活或去激活差速器或自锁差速器。还可以考虑，差速器附加地具有可以接通的自锁差速级。除了差速器外还可以设置可按需求接通的差动锁止机构。

按本发明的一种结构方案，设置切换装置，通过该切换装置可中断驱动单元到牵引传动装置的输入端的能流。在按本发明的驱动单元设计为全轮驱动装置的后驱动单元并且汽车的牵引力应当仅仅通过前车轮驱动装置产生时，则例如可以将牵引传动装置与驱动单元的能流进行分开。通过将牵引传动装置与驱动单元的能流脱耦，将驱动单元产生能流的发动机以及必要时连接在发动机后面的传动装置模块和其它的机械部件与牵引传动装置分开。由此，如果通过切换装置中断到牵引传动装置的能流，则在汽车行驶运行时减少了驱动单元的旋转部件的数量。因此，更小的惯性力阻碍汽车的运动，从而在汽车滚动时只要克服较小的摩擦力矩或牵拉力矩。

切换装置优选是机械式的。切换装置可以设计成摩擦配合的，例如设计成摩擦离合器。切换装置也可以是形状配合的，例如设计成爪式离合器。设计成离合器的切换装置可以设计带有或不带同步变速器或同步级。这种离合器也可以设计带有或不带附加的促动器。切换装置可以是自动接通的或外源接通的。

按本发明的一种优选的结构方案，设置切换装置，通过该切换装置将驱动单元的能流根据选择可传输或传输至传动装置或牵引传动装置的输入端或传递至另一个传动装置的输入端。由此汽车获得了特别好的动态行驶性能，因为借助切换装置可以根据需求使在一根驱动轴上产生的输出力矩相对在另一根驱动轴上产生的输出力矩沿相同或相反的方向作用。

因此，通过切换装置可以控制，牵引传动装置是否作用并因此产生用于使机动车向前运动的牵引力，或另一传动装置是否作用，该另一传动装置通过产生相反地作用的输出力矩影响机动车偏转力矩并因此产生转向效果。

通过切换装置可灵活地控制驱动轴。通过根据选择并且根据需求激活牵引传动装置，能够实现与要行驶的地形最佳的匹配。由此还达到了减少燃料消耗的目的。

切换装置优选设计用于在中间位置中断到驱动轴的能流。切换装置由此也设计用于将能流与驱动轴脱耦。在中间位置中，产生能流的发动机和可能连接在下游的传动装置单元或类似的部件与驱动轴脱开，因此需要更少数目的部件的旋转运动来使汽车运动。由此减少了汽车行驶时由于零件的转动产生的惯性作用。由此还减小了摩擦力矩，因此该措施达到了降低燃料消耗的目的。

在中间位置中，与驱动轴连接的车轮不被驱动。因此，在全轮驱动装置中通过其它轴驱动汽车。如果按本发明的驱动单元是尾部驱动单元，则在中间位置中通过前轮驱动汽车。

这种可在三种运行模式间切换的切换装置优选是机械式的，尤其设计成离合器。离合器可以是摩擦配合式的离合器，例如形式为摩擦离合器。离合器也可以设计成形状配合的离合器，例如设计为爪式离合器的类型。切换装置可以设计带有或不带同步变速器。切换装置也可以带有或不带促动器。切换装置可以是自动接通或外源接通的。

按照按本发明的一种优选的结构方案，在驱动轴上产生沿相反方向作用的输出力矩的传动装置设计成行星齿轮装置。借助也称为行星齿轮传动装置的行星齿轮装置可以在技术上很容易实现地将驱动力矩分成两个作用方向相反的输出力矩。

行星齿轮装置优选具有至少两个太阳轮、至少两个内齿轮和至少一个在内齿轮的内圆周和太阳轮的外圆周上滚动或啮合的行星齿轮。出于行星齿轮装置运行时的运转稳定性的原因，设置至少两个，优选三个分布在圆周上的行星齿轮，这些行星齿轮位于内齿轮和太阳轮之间。

至少一个行星齿轮，至少一个太阳轮和至少一个内齿轮优选关于行星齿轮装置的中心轴线基本上同轴地布置。

按本发明规定，沿轴向看，设有两个行星齿轮，这两个行星齿轮前后相继地卧式布置并且它们的中心轴线分别关于公共的旋转轴线同轴。

至少一个行星齿轮可转动地支承在行星齿轮架上。也可以设置至少一个不带行星齿轮架的行星齿轮，因此至少一个行星齿轮浮动地位于至少一个太阳轮的外圆周和至少一个内齿轮的内圆周之间，尤其夹紧在内齿轮和太阳轮之间。

如果沿轴向看，两个行星齿轮自转地支承在公共的旋转轴上，其中一个行星齿轮与一个太阳轮和一个内齿轮作用接触，而另一个行星齿轮与另一个内齿轮和另一个太阳轮作用接触，则可以将所述行星齿轮支承在公共的行星齿轮架上。

本发明的另一种优选的结构方案规定，一个内齿轮配属于行星齿轮装置的输入端，另一个内齿轮设计成固定在壳体上，太阳轮之一与驱动轴之一抗扭地连接，而另一个太阳轮直接或间接地，例如通过中间轴作用在另一根驱动轴上。由此可以从外部够到行星齿轮装置的输入端，使得能够以结构简单的方式将由驱动单元的发动机产生的能流传输到行星齿轮装置的输入端。通过行星齿轮装置的输出端配有太阳轮，输出端位于行星齿轮装置中心的附近，因此可以用技术上简单的方式实现输出端到从动轴的作用连接。为此，中间轴例如可以设计成空心轴，在该空心轴内导引，尤其是支承有一根驱动轴的一个区段。

当然也可以规定，行星齿轮装置的输入端配有一个太阳轮，另一个太阳轮设计成固定在壳体上，一个内齿轮与驱动轴之一抗扭地连接并且另一个内齿轮直接或间接地作用在另一根驱动轴上。

按本发明的另一种结构方案规定，一个太阳轮与设计成空心轴的中间轴抗扭地连接，该中间轴作用在牵引传动装置的输入端，牵引传动装置的输出作用在其上的驱动轴布置在该中间轴中。

按本发明的另一种结构方案，设有至少一个电动机，通过该电动机可驱动用于相反地作用的输出力矩的传动装置和/或用于沿相同方向作用的输出力矩的传动装置。通过驱动单元使用电动机驱动一个传动装置和/或另一个传动装置，可通过该驱动单元实现燃料消耗特别小的机械式车轮驱动。

若驱动单元是混合动力汽车的尾部驱动单元，则尤其能达到明显减少燃料消耗的目的，其中，该混合动力汽车具有提供用于运行电动机能量的蓄能器或蓄电池。

可以规定，所述一个传动装置和另一个传动装置可以由公共的电动机驱动。

也可以设置两个电动机，其中一个电动机用于驱动一个传动装置，而另一个电动机用于驱动另一个传动装置。

也可以考虑，至少一个电动机用于驱动用于相反地作用的输出力矩的传动装置，对于产生沿相同方向作用的输出力矩的传动装置可以设计另一种驱动方式，例如内燃机、燃料电池驱动装置或与电驱动装置不同的类似驱动装置。在此重要的是，作用在用于沿相同方向作用的输出力矩的传动装置上的驱动装置设计为能够施加使机动车运动的牵拉力。该驱动装置的尺寸例如可以确定为，即，该驱动装置用作使机动车沿行驶方向运动的主驱动装置。该驱动装置也可以作为副驱动装置，其设计用于持久地或可接通地辅助现有的主驱动装置，以便产生用于使机动车沿行驶方向运动的最佳牵拉力。

原则上也可以考虑，为了产生作用在产生相反地作用的输出力矩的传动装置上的驱动力矩，另一个驱动方案是使用电动机。为此，当然也可以使用其它任意的驱动系统，以便借助于传动装置影响机动车的侧滑角并因此实现转向效果。重要的是，驱动系统在传动装置上施加足够大的驱动力矩，以便产生足够大数量级的、沿相反方向作用的输出力矩。

按本发明规定，电动机在中间连接有至少一个圆柱齿轮传动装置，尤其是两级或三级圆柱齿轮传动装置的情况下，优选在中间连接有切换装置的情况下作用在所述传动装置或另一个传动装置或牵引传动装置上。

按本发明的另一种结构方案规定，驱动单元具有组合拉杆，驱动轴直接或间接地支承在该组合拉杆上。由此，归因于稳定的轴结构，即，组合拉杆轴，用于在其上安装驱动单元，尤其支承或支撑驱动单元的驱动轴。因此，驱动单元以较少的耗费可安装在机动车稳定的轴结构上。连同组合拉杆的整个驱动单元可以预组装成结构单元，使得在机动车最终装配时也获得了一些优点。

组合拉杆优选形成后桥或后桥的至少一部分，使得按本发明的驱动单元用作后轮驱动装置，通过该后轮驱动装置可以作为主驱动装置产生牵拉力使机动车沿前行方向或后退方向移动或者可以被用作辅助主驱动装置的副驱动装置，或由该后轮驱动装置可以产生一个作用在机动车上的、由反向作用的输出力矩实现的转向力矩。

此外，本发明还包括一种全轮驱动装置，其具有前述类型的驱动单元。

此外，本发明还包括一种作为混合动力驱动装置的全轮驱动装置，其带有前述类型的驱动单元。在这种情况下，机动车优选具有内燃机，燃料电池驱动装置或类似的非电动驱动装置作为主驱动装置。前述类型的驱动单元优选用作辅助的副驱动装置，该副驱动装置由电动机驱动，并且作为主驱动装置的补充产生用于使机动车沿行驶方向向前运动的拉力或牵引力。

本发明还包括一种带有全轮驱动装置的机动车，该机动车具有前述类型的驱动单元。

附图说明

由以下参照附图对实施例的说明得出本发明的其它目的、优点、特征和应用可能性。在附图中：

图1是用于机动车全轮驱动装置的驱动单元的一种可行的实施形式的剖示图，其中示出了第一运行模式中的能流，

图2是按图1的驱动单元，其中示出了第二运行模式中的能流，以及

图3是用于机动车的全轮驱动装置的驱动单元的另一种可能的实施形式的俯视图。

具体实施方式

图1和2示意示出了驱动单元1的同一种可行的实施形式，该驱动单元优选设计用作机动车全轮驱动装置的尾部驱动单元。驱动单元1具有两根驱动轴2、3，其中一根驱动轴2用于驱动机动车的一个(未示出的)车轮，而另一根驱动轴3用于驱动机动车的另一个车轮。驱动轴2、3优选配属于用于机动车的公共的轴组件。

驱动单元1还具有发动机，尤其是电动机17，通过该电动机可驱动所述驱动轴2、3。如由图1和2中所示的能流可以看出，驱动轴2、3可以借助电动机17以两种方式驱动。

在图2所示的第一种驱动方式中，驱动轴2、3以这种方式驱动，使得作用在一根驱动轴2上的输出力矩200`相对作用在另一根驱动轴3上的输出力矩300`在相同的方向上作用，其中，两个输出力矩200`和300`基本上大小相等，也就是在驱动轴2、3上传递有相同的输出力矩。为此，驱动单元1具有本身已知的差速器7，通过该差速器7将作用在差速器7输入端8上的驱动力矩100分成两个相同作用的输出力矩200`和300`。通过该差速器7例如可以在拐弯行驶时自由地调节驱动轴2、3或由它们驱动的(未示出的)汽车车轮的圆周速度。在该第一种驱动方式中，驱动单元1用于产生拉力或牵引力，以使机动车沿行驶方向运动。

在第二种驱动方式(图1)中，驱动轴2和3以这种方式被驱动，使得作用在一根驱动轴2上的输出力矩200相对作用在另一根驱动轴3上的输出力矩300在其作用方向上是相反的。由此，通过其全轮驱动装置主动地影响机动车的侧滑角。因此，在第二种驱动方式中，相反方向的输出力矩200、300在机动车上引起转向效果，通过该转向效果尤其在拐弯行驶时改善机动车的动态行驶性能。

为了能够在驱动轴2、3上提供方向相反的输出力矩200、300，设置一传动装置4，该传动装置4设计成行星齿轮装置。通过该传动装置4将作用在传动装置4的输入端5上的驱动力矩100分成两个优选大小相等的输出力矩200、300，这两个输出力矩200、300在其作用方向上彼此相反。

为了可以将驱动单元1从第一种运行方式切换到另一种运行方式，设有切换装置6，通过该切换装置6可以将由电动机17产生的能流根据选择传导至差速器7的输入端8或传动装置4的输入端5。

切换装置6优选是机械式离合器，例如具有或不具有同步变速器的爪式离合器。

切换装置6优选设计用于在中间位置中断由电动机17产生的、到驱动轴2、3的能流。因此在这种情况下，切换装置6可按三种模式驱动。在第一种运行模式中，借助切换装置6将能流传导到差速器7上。在第二种运行模式中，借助驱动装置6将能流传递至传动装置4上并且在第三种运行模式中借助切换装置6中断能流。

为了实现前述的功能，驱动单元1优选如下构造：

差速器7和传动装置4或行星齿轮装置以其各自的装置轴线分别关于驱动单元1的中心轴线15同轴地布置并且相互间隔一距离。驱动轴2与差速器7的传动齿轮21，尤其是圆锥齿轮抗扭地连接。同样驱动轴3与差速器7的传动齿轮22，尤其是圆锥齿轮抗扭地连接。差速器7的传动齿轮21、22在此基本上以其各自的旋转轴线与驱动单元1的中心轴线15同轴布置。差速器7的输入端8优选由差速器7的壳体构成，该壳体与差速器7的至少一个、优选两个传动齿轮23、24，优选圆锥齿轮交互作用。传动齿轮23、24以其旋转轴基本上横向于驱动单元1的中心轴线15布置，以便通过差速器7的壳体围绕中心轴线15的转动运动使传动齿轮23、24围绕中心轴线15一同转动，并且在此同时围绕其自己的传动齿轮轴线25转动。在此，传动齿轮23、24滚动或与传动齿轮21、22啮合，该传动齿轮21、22与驱动轴2、3抗扭地连接。

差速器7的输入端8与设计成空心轴的中间轴16抗扭地连接。中间轴16和驱动轴3关于驱动单元1的中心轴线15同心地布置，其中，驱动轴3延伸穿过设计成空心轴的中间轴16的空腔，尤其相对中间轴16可转动地支承。

中间轴16又与切换装置6作用连接，尤其是切换装置6的一个部件可与中间轴16抗扭地连接。切换装置6又与由电动机17驱动的圆柱齿轮传动装置19的传动齿轮作用连接，尤其是切换装置6的部件可与圆柱齿轮传动装置19的传动齿轮抗扭地连接。在电动机17的输出轴26与圆柱齿轮传动装置19之间可以串接另一个圆柱齿轮传动装置18。

传动装置4或行星齿轮装置具有两个太阳轮9、10，这两个太阳轮沿中心轴线15的方向看前后相继地卧式布置并且关于中心轴线15同轴地布置。太阳轮9与中间轴16抗扭地连接，另一个太阳轮10与驱动轴3抗扭地连接。因此，太阳轮9、10形成传动装置4的输出端。

传动装置4或行星齿轮装置还具有两个内齿轮11、12，这两个内齿轮沿中心轴线15方向看，前后相续地卧式布置，并且关于中心轴线15同轴地布置。在内齿轮11和太阳轮9之间设有至少两个行星齿轮13，该行星齿轮13的轮齿与内齿轮11的内轮齿以及太阳轮9的外轮齿啮合。此外，在内齿轮12与太阳轮10之间设有至少两个行星齿轮14，其轮齿与内齿轮12的内轮齿以及太阳轮10的外轮齿啮合。行星齿轮13、14沿中心轴线15看前后相续地卧式布置，并且可转动地支承在共同的行星齿轮架20上。也可以考虑的是，这两个行星齿轮13、14的至少之一抗扭地布置在公共的行星齿轮架20上。

两个内齿轮11、12之一，优选内齿轮11形成传动装置4的输入端5，并且通过轴段27可与切换装置6作用连接，尤其与切换装置6的部件抗扭地连接。内齿轮11、12中的另一个，优选内齿轮12与驱动单元1的(未示出的)壳体抗扭地连接。

图1示出了驱动单元1运行状态中的能流，在该运行状态中，切换装置6切换到在驱动轴2、3上具有两个相反地作用的输出力矩200、300的运行模式。如根据连续的能流线可见，在驱动单元1的该运行状态中，由电动机17或其输出轴26驱动圆柱齿轮传动装置18，其中，圆柱齿轮传动装置18又驱动圆柱齿轮传动装置19。

驱动力矩100被从圆柱齿轮传动装置19传递到切换装置6上，该切换装置6在当前的运行模式中将驱动力矩100传递给轴段27和成型在该轴段上的内齿轮11。从传动装置4或行星齿轮装置的内齿轮11开始，驱动力矩100借助行星齿轮13、14分成两个优选数值相等的输出力矩200、300，并且其中一个输出力矩200经由太阳轮9和中间轴16以及差速器7传递给驱动轴2。

另一输出力矩300经由太阳轮10传递给另一驱动轴3。在此，驱动轴3上的输出力矩300具有与传动装置4的输入端5上的驱动力矩100相同的作用方向。而驱动轴2上的输出力矩200具有与输出力矩300或驱动力矩100相反的作用方向。

图2示出了驱动单元1在这种运行状态下的能流，在该运行状态下，切换装置6切换到用于产生沿相同方向作用的输出力矩200`、300`的运行模式。能流以与驱动单元1的上述运行方式中相同的方式从电动机17延伸至切换装置6。从切换装置6开始，能流或扭矩被传递到中间轴16上，然后在差速器7的输入端8处形成驱动力矩100。通过差速器7将驱动力矩100分成两个等值的、作用在相应的驱动轴2和3上的输出力矩200`、300`。通过差速器7产生的输出力矩200`和300`作用方向相同。

在图1和2未示出的、切换装置6的中间位置中，中间轴16和轴段27被切换装置6断开，因此既中断了到差速器7上的能流，也中断了到传动装置4上或行星齿轮装置上的能流。在中间位置中，布置在驱动轴2、3上的(未示出的)车轮不被驱动单元1驱动。

以下在带有全轮驱动装置的机动车的例子中说明驱动单元1的工作原理，该机动车通过主驱动装置朝前行方向运动并且处于拐弯行驶中。

例如首先去激活驱动单元1。该驱动单元1的切换装置6为此处于中间位置。到差速器7上的能流和到传动装置4或行星齿轮装置上的能流都被中断。在该中间位置可以附加地断开电动机17。

为了改善机动车在拐弯行驶时的行驶性能，切换装置6可以从中间位置以这种方式切换，使得驱动单元1处于第二驱动类型中。然后，驱动单元1处于转向模式。由电动机17产生的能流被传导到行星齿轮装置4上。电动机17的旋转运动作用在形成行星齿轮装置4的输入端的内齿轮11上。旋转运动被从内齿轮11传递到行星齿轮装置4的其它构件上，然后如前所述从此处传递到驱动轴2、3上。在驱动单元1的这种驱动类型中，可以通过电动机17的旋转方向影响，是在驱动轴2上还是在驱动轴3上作用一个与机动车车轮在机动车直线行驶时的转动方向相反定向的扭矩。

优选这样选择行星齿轮装置4的各构件的传动比或减速比，使得在驱动单元1的第二种驱动类型中，在机动车直线驶出并且电动机17断开时，驱动轴2和3上的车轮以相同的转速旋转，并且行星齿轮装置4的内齿轮11基本上相对位置固定的内齿轮12不转动。如果机动车处于拐弯行驶中，在两根驱动轴2和3之间就会出现转速差，由此，内齿轮11开始相对位置固定的内齿轮12要么朝一个方向要么朝另一个方向转动。一旦电动机17断开，则通过内齿轮11的转动运动带动电动机17的(未示出的)转子。通过电动机17的通电，根据电动机17产生的扭矩的方向沿牵引的方向加速内齿轮11或者反向于牵引的方向制动内齿轮11，从而导致在驱动轴2或驱动轴3上产生一扭矩，该扭矩反向于机动车沿行驶方向运动的车轮的转动方向作用，并因此通过驱动单元1产生了转向效果。

驱动单元1从第二种驱动类型，即，转向模式转换到第一种驱动类型，即，牵引模式导致，通过切换装置6将由电动机17产生的能流传递给差速器7。由此，即使在拐弯行驶时也会在驱动轴2和3上分别产生相同方向的输出力矩200`和300`，该输出力矩200`和300`辅助地作用于机动车的牵引力并因此促进机动车沿行驶方向的前进运动。通过差速器7将相等的力传递给驱动轴2、3，而与驱动轴2、3连接的车轮的角速度可以自由地调节。当电动机17在牵引模式中出现故障时，电动机17的(未示出的)转子被带动。

图3在示意图中示出了驱动单元1`的另一种可能的实施形式。图3中驱动单元1`与图1和2中驱动单元1相同或功能相同的部件配有相同的附图标记，就此而言参照图1和2中驱动单元1的说明。

图3中的驱动单元1`与图1和2中的驱动单元1不同首先在于，设有组合拉杆28，驱动单元1`的驱动轴2、3支承在该组合拉杆28上。为此，组合拉杆28优选具有侧面的支脚段29、30，在该支脚段中分别可转动地支承有一个支座31、32，该支座31、32用于抗扭地承接机动车的(未示出的)车轮。该支座31与驱动单元1`的驱动轴2抗扭地连接，而支座32与驱动单元1`的驱动轴3抗扭地连接，以便将由驱动单元1`产生的转动运动通过驱动轴2、3和支座31、32传递到机动车的(未示出的)车轮上。

驱动单元1`与组合拉杆28一同形成可预组装的结构单元，优选用于机动车的、可预组装后桥单元。

组合拉杆28由两根拉伸的纵向摆动件33、34组成，所述纵向摆动件优选在其旋转轴35附近通过横向连接件36，优选横向型材相互连接。横向连接件36优选具有基本上为U或T形的横截面。该横向连接件36的尺寸还优选确定为，使得横向连接件36在一侧压缩或拉伸时扭转并且用作为稳定器。通过按本发明的驱动单元，机动车能够在全轮驱动时相对纯前轮驱动或尾部驱动更少燃料消耗地行驶，尤其在所述驱动单元设计成尾部驱动单元并且使用在带有蓄能器的混合动力车中。

此外，驱动单元还使机动车能够相对传统的机械式全轮驱动装置以明显改进的行驶动力学行驶运行，这通过驱动单元的左右车轮之间相反作用的输出力矩来实现。

此外，所述驱动单元使得能够使用功率较小的电动机中，该电动机足以最佳地驱动所述驱动单元。总的来说，通过驱动单元借助切换装置在三种不同运行模式中的运行，在机动车低速时获得了尤其好的牵引。

附图标记清单

1、1`驱动单元

2驱动轴

3驱动轴

4传动装置

5输入端

6切换装置

7差速器

8输入端

9太阳轮

10太阳轮

11内齿轮

12内齿轮

13行星轮

14行星轮

15中心轴线

16中间轴

17电动机

18圆柱齿轮传动装置

19圆柱齿轮传动装置

20行星齿轮架

21传动齿轮

22传动齿轮

23传动齿轮

24传动齿轮

25传动齿轮轴

26输出轴

27轴段

28组合拉杆

29支脚段

30支脚段

31支座

32支座

33纵向摆动件

34纵向摆动件

35旋转轴

36横向连接件

100驱动力矩

200输出力矩

200`输出力矩

300输出力矩

300`输出力矩

Claims (17)

1.一种用于机动车的全轮驱动装置的尾部驱动单元(1，1’)，该尾部驱动单元具有两根驱动轴(2、3)，其中，一根驱动轴(2)用于驱动一个车轮，而另一根驱动轴(3)用于驱动所述机动车的另一个车轮，所述尾部驱动单元(1，1’)还具有与所述两根驱动轴(2、3)作用连接的差速器形式的传动装置(7)，通过所述传动装置(7)将作用在所述传动装置(7)的输入端(8)的驱动力矩(100)分成至少两个沿相同方向作用的输出力矩(200`、300`)，其中一个输出力矩(200`)作用到所述一根驱动轴(2)上，而另一个输出力矩(300`)作用到所述另一根驱动轴(3)上，其特征在于，所述尾部驱动单元(1，1’)具有作用在所述传动装置(7)的输入端(8)上的、用作副驱动装置的驱动装置，以及组合拉杆(28)，所述两根驱动轴(2、3)直接或间接地支承在该组合拉杆(28)上，其中，所述尾部驱动单元(1，1’)构成一个结构单元。

2.如权利要求1所述的用于机动车的全轮驱动装置的尾部驱动单元，其特征在于，设置切换装置(6)，通过该切换装置(6)能中断所述尾部驱动单元(1；1`)到所述传动装置(7)的输入端(8)的能流。

3.如权利要求1或2所述的用于机动车的全轮驱动装置的尾部驱动单元，其特征在于，所述尾部驱动单元(1，1’)还具有与所述两根驱动轴(2、3)作用连接的另一传动装置(4)，通过所述另一传动装置(4)将作用在该另一传动装置(4)的输入端(5)的驱动力矩(100)可分成或分成至少两个输出力矩(200、300)，并且通过所述另一传动装置(4)使作用在一根驱动轴(2)上的、所述另一传动装置(4)的输出力矩(200)在其作用方向上相对作用在另一根驱动轴(3)上的、另一传动装置(4)的输出力矩(300)可反向或反向。

4.如权利要求3所述的用于机动车的全轮驱动装置的尾部驱动单元，其特征在于，设置切换装置(6)，通过该切换装置(6)可中断所述尾部驱动单元(1；1`)到所述另一传动装置(4)的输入端(5)的能流。

5.如权利要求3所述的用于机动车的全轮驱动装置的尾部驱动单元，其特征在于，设置切换装置(6)，通过该切换装置(6)将所述尾部驱动单元(1；1`)的能流根据选择可传输或传输至所述传动装置(7)的输入端或另一传动装置(4)的输入端。

6.如权利要求5所述的用于机动车的全轮驱动装置的尾部驱动单元，其特征在于，所述切换装置(6)设计用于在中间位置中断到所述两根驱动轴(2、3)的能流。

7.如权利要求3所述的用于机动车的全轮驱动装置的尾部驱动单元，其特征在于，所述另一传动装置(4)是行星齿轮装置，借助于该另一传动装置在所述两根驱动轴(2、3)上产生沿相反方向作用的输出力矩(200、300)。

8.如权利要求7所述的用于机动车的全轮驱动装置的尾部驱动单元，其特征在于，所述行星传动装置具有至少两个太阳轮(9、10)、至少两个内齿轮(11、12)和至少一个在所述至少两个内齿轮(11、12)的内圆周和所述至少两个太阳轮(9、10)的外圆周上滚动或啮合的行星轮(13、14)。

9.如权利要求8所述的用于机动车的全轮驱动装置的尾部驱动单元，其特征在于，所述至少两个内齿轮(12、13)之一配属于所述行星齿轮装置的所述输入端(8)，另一个内齿轮设计成固定在壳体上，所述至少两个太阳轮(9、10)之一与所述两根驱动轴(2、3)之一抗扭地连接，并且另一个太阳轮直接或间接地作用在所述另一根驱动轴(3)上。

10.如权利要求9所述的用于机动车的全轮驱动装置的尾部驱动单元，其特征在于，所述至少两个太阳轮(9、10)之一与设计成空心轴的中间轴(16)抗扭地连接，该中间轴(16)作用在所述传动装置(7)的输入端(8)上，所述传动装置(7)的输出作用在其上的那一根驱动轴布置在所述中间轴内。

11.如权利要求1或2所述的用于机动车的全轮驱动装置的尾部驱动单元，其特征在于，设有至少一个电动机(17)，通过该电动机(17)能驱动用于沿相同方向作用的输出力矩(200`、300`)的传动装置(7)。

12.如权利要求3所述的用于机动车的全轮驱动装置的尾部驱动单元，其特征在于，设有至少一个电动机(17)，通过该电动机(17)能驱动用于反向作用的输出力矩(200、300)的所述另一传动装置(4)。

13.如权利要求12所述的用于机动车的全轮驱动装置的尾部驱动单元，其特征在于，所述电动机(17)能驱动用于沿相同方向作用的输出力矩(200`、300`)的传动装置(7)。

14.如权利要求13所述的用于机动车的全轮驱动装置的尾部驱动单元，其特征在于，所述电动机(17)在中间连接有至少一个圆柱齿轮传动装置(18、19)的情况下作用在所述另一传动装置(4)或所述传动装置(7)上。

15.一种全轮驱动装置，其具有如权利要求1至14之一所述的用于机动车的全轮驱动装置的尾部驱动单元。

16.如权利要求15所述的全轮驱动装置，它是作为混合动力驱动装置的全轮驱动装置。

17.一种带有全轮驱动装置的机动车，该机动车具有如权利要求1至14之一所述的用于机动车的全轮驱动装置的尾部驱动单元。