CN102574449A - 车辆驱动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纵向前置布置的、带有负载换挡变速器(5，6)的双发动机(1，2)。

Description

车辆驱动器
本发明涉及一种车辆驱动器，尤其是车辆前桥驱动器。
为了降低内燃机的燃料消耗，有利的是，内燃机被针对恒定负载或针对相对较窄的负载范围设计，使得能够实现相应的优化。但对于已知的车辆驱动装置，这通常是不能实现的。
在DE 3 145 381A1中公开了一种用于节省燃料的变速器发动机装置，其中，一个单个的内燃机被划分成两个或多个独立的部分内燃机，其方式是，曲轴被划分成两个或多个曲轴部分，它们可根据希望的转矩来接入。
将一个内燃机划分成两个小的内燃机尽管能够优化各个内燃机的设计并导致节省燃料，但这种分布式驱动器单元增大了对结构空间的需求。然然而恰好是在纵向前置应用中，结构空间在车辆纵向上受限，这尤其因为车辆可能“头重”，即车辆重心过多地朝向车前侧方向偏移。
因此，本发明的任务是，提供一种节省燃料的变速器-发动机装置，适用于具有纵向布置的传动系的车辆，并且也适用于纵向前置布置。
根据本发明，该任务通过一种车辆驱动器、尤其车辆前桥驱动器解决，其变速器-发动机布置包含两个可相互独立地运行的驱动单元并具有两个变速器单元，所述驱动单元具有在车辆行驶方向上布置的驱动轴，其中，所述驱动单元中的每一个各与所述变速器单元中的一个形成一个分传动系，并且，在这些分传动系内部在驱动单元与变速器单元之间各布置一个离合器装置，其特征在于，两个分传动系的离合器装置在车辆纵向上看相互错开地布置，使得它们在车辆横向上看能够交叠地布置。
本发明任务还通过一种车辆驱动器、尤其车辆前桥驱动器解决，其变速器-发动机布置包含两个可相互独立地运行的驱动单元并具有两个变速器单元，所述驱动单元具有在车辆行驶方向上布置的驱动轴，其中，所述驱动单元中的每一个各与所述变速器单元中的一个形成一个分传动系，并且，在两个分传动系内部在驱动单元和变速器单元之间各布置一个离合器装置，其中，驱动单元构造为内燃机，所述内燃机各分成两个或多个独立的子内燃机，其方式是，每个曲轴各通过一个集成于其中的离合器装置能够分成两个或多个曲轴部分，这些曲轴部分能够根据所希望的转矩接入运行中。
前面所述的两种本发明车辆驱动器也可以相互组合。
按照本发明车辆驱动器的一优选实施例，引入分传动系中的力矩通过差动变速器传递给车辆的被驱动的轮，其中，差动变速器轴在车辆纵向上看设置在驱动单元与(布置在内燃机和变速器单元之间的)离合器装置之间。
此外，分传动系可以通过一共同的输出轴相互组合，该输出轴将总和力矩输出给差动变速器，该差动变速器与车辆的被驱动的轮连接并且在车辆横向上看在变速器输入轴之间或者在变速器输入轴之外。在此，该共同的输出轴在车辆横向上看可以布置在变速器输入轴之外并且与差动变速器相邻。替换地，该共同的输出轴在车辆横向上看可以布置在变速器输入轴之间。
本发明任务还通过一种车辆驱动器、尤其车辆前桥驱动器解决，其变速器-发动机布置包含两个可相互独立地运行的驱动单元并具有两个变速器单元，所述驱动单元具有在车辆行驶方向上布置的驱动轴，其中，所述驱动单元中的每一个各与所述变速器单元中的一个形成一个分传动系，并且，在两个分传动系内部在驱动单元和变速器单元之间各布置一个离合器装置，该变速器-发动机布置还包含一共同的差动变速器，该差动变速器与分传动系连接，其中，该差动变速器在车辆横向上看布置在两个传动系之间。根据本发明的该车辆驱动器也可以与前面描述的其余的根据本发明的车辆驱动器组合。
该车辆驱动器可以在分传动系内部在驱动单元和变速器单元之间具有离合器装置，其中，在车辆纵向上看在驱动单元和离合器装置之间布置一差动变速器轴。此时，分传动系分别通过单独的输出轴与该差动变速器连接，其中，该差动变速器将总和力矩传送给车辆的被驱动的轮。在此，两个输出轴在车辆横向上看可以布置在变速器输入轴之间。两个分传动系的功率尤其也可以在差动变速器壳体中才合并，其方式是，使用两个单个的从动锥齿轮来取代一个共同的从动锥齿轮。
本发明任务还通过一种车辆驱动器、尤其车辆前桥驱动器解决，其变速器-发动机布置包含两个可相互独立地运行的驱动单元并具有一个共同的变速器单元，所述驱动单元具有在车辆行驶方向上布置的驱动轴，其中，驱动单元之一与该共同的变速器单元通过一离合器装置连接，其中，该驱动单元的驱动轴通过一外部的、可转换和/或可调节的连接装置相互连接。在此，外部连接装置理解为布置在内燃机的发动机缸体之外、但在内燃机的曲轴之间的连接装置。该连接装置可以包括与第一内燃机的曲轴连接的离合器装置、与该离合器装置连接的第一齿轮、安置在中间轴上的中间轮和与第二内燃机的曲轴连接的第二齿轮。
下面借助优选实施例结合附图详细解释本发明。在附图中示出：
图1具有两个三缸直列发动机和一个双离合器变速器的传动系的纵向前置布置，
图2具有四个两缸水平对置(Boxer)发动机和一个双离合器变速器的传动系的纵向前置布置，
图3具有两个三缸直列发动机和一个双离合器变速器的传动系的纵向前置布置以及
图4具有两个三缸直列发动机和一个手动换挡变速器的传动系的纵向前置布置。
图1所示实施例包括两个三缸直列发动机1，2，在车辆中为纵向前置布置，其中，三缸直列发动机1，2的曲轴3，4在车辆纵向上布置。在这种纵向前置布置中在内燃机1和2的后面是变速器5，6，它们具有变速器输入轴7，8，这些变速器输入轴通过(单)离合器9，10与各自对应的内燃机1，2连接。
在此，每一个内燃机与配属的离合器和配属的变速器形成一个分传动系，其中，这些分传动系沿车辆纵向布置，其中，在图1中布置在左边的传动系包括内燃机2、离合器10和变速器6，在图1中布置在右边的传动系包括内燃机1、离合器9和变速器5。
由在图1中布置在左边的内燃机2产生的力矩通过离合器和变速器输入轴8引入变速器6，其中，变速器6在这里尤其包括四个档级6.1，6.2，6.3和6.4，并且，每两个档级可通过换挡和同步装置6.5和6.6与变速器输入轴8连接，其中，档级的数量和各个对应的档级的传动比当然可适配相应的应用情况。经变速器输入轴8导入的力矩通过档级6.1至6.4之一与分别对应的换挡和同步装置6.5和6.6结合传递给在图1中布置在左边的变速器6的变速器输出轴11，该变速器输出轴布置在两个变速器5，6之间。
由在图1中布置在右边的内燃机1产生的力矩经离合器9和变速器输入轴7传递给变速器5，其中，在图1中布置在右边的变速器5又具有四个档级5.1，5.2，5.3和5.4，该力矩可通过换挡和同步装置5.5和5.6传递给变速器输出轴。
在图1中布置在左边的变速器6的变速器输出轴11通过具有齿轮13的齿轮传动级与在图1中布置在右边的变速器5的输出轴12连接，齿轮13例如可以可转动地支承于在图1中布置在右边的变速器5的变速器输入轴7上。因此，在图1中布置在变速器5，6之外的输出轴12将由内燃机1和2产生的力矩相加，其中，总和力矩被传递给差动变速器14。
从差动变速器14引出的差动变速器轴15在当前的纵向前置布置中在行驶方向上看布置在离合器前面。
差动变速器轴15与在图1中未示出的一些万向轴连接，这些万向轴将力矩传递给被驱动的轮子。
在图1中示出的带有负载换挡变速器5，6的双发动机1，2的构造中，公共从动装置(差动变速器14)处于发动机1，2的侧旁以及离合器装置9，10的侧旁。
在这里，离合器装置9，10(可以与飞轮或双质量飞轮组合或者也可以与它们集成构造为一个构件)在车辆纵向上看(＝轴向)相互错置。通过离合器9，10在车辆纵向上的这种错置，内燃机1，2可以相互更靠近，因为在车辆横向上看离合器9，10之间可以径向交叠(在图1中通过区域A表示)。相应地，两个发动机1，2的曲轴可以布置得相互接近，因为在这种构造中两个飞轮或双质量飞轮与配属的离合器不是处在一个平面中或者这些离合器本身不是处在一个平面中，而是前后相继布置。
按照图2的实施例示出两个发动机100，200的另一种纵向前置布置，其中分别仅示出曲轴和缸，其中，发动机100，200的曲轴可通过离合器装置101，201划分为两个曲轴区段100A，100B或200A，200B。按照图2的该实施例相应地最终示出具有曲轴区段100A，100B，200A，200B的四重发动机。
因此，如图1中的实施例那样，按照图2的实施例包括两个离合器109，110，其中，在图2中布置在右边的离合器109将曲轴区段100A与在图2中布置在右边的变速器105连接，其中，在图2中布置在左边的离合器110将曲轴区段200A与在图2中布置在左边的变速器106连接。
变速器105，106各包括一个变速器输入轴107，108，这些变速器输入轴分别可转动地支承一些动齿轮，这些动齿轮可通过对应配置的换挡和同步装置与变速器输入轴107，108抗扭地连接。在这里，两个变速器105，106都包括四个档级，其中，档级的数量和每个档级的变速比当然可以适配于相应的应用情况。在这里设置了一个共同的输出轴112，它与两个变速器105，106的档级作用连接，其中，该共同的输出轴112在车辆横向上看布置在变速器105和106之间。该共同的输出轴112通过一支承在变速器输入轴107上的齿轮与差动变速器114连接，其中，由差动变速器114引出的差动变速器轴115在车辆纵向上看布置在内燃机100，200与离合器109，110之间。
按照在图2中示出的具有四重发动机和负载换挡变速器的传动系的纵向前置布置，变速器105，106的共同从动装置即差动变速器114也布置在内燃机100，200的侧旁或离合器109，110的侧旁。在此，两个分变速器105，106的功率通过该共同的输出轴112合并，其中，两个分变速器的功率的这种合并也可以在差动变速器114中才进行或者在差动变速器壳体本身中才进行，其方式是，使用两个小的从动锥齿轮来取代一个大的从动锥齿轮114A。根据传动系的当时负荷状态可以使发动机100的区段100A和/或内燃机200的区段200A处于运行中。如果要求较高的负荷，也可以除当时的区段100A，200A之外通过离合器101，102附加地将其余的区段100B或200B接入运行。相应地，图2示出具有四个两缸水平对置发动机和一个负载换挡变速器的纵向前置布置。
与按照图1的实施例可比地，按照图3的实施例包括两个三缸直列发动机300，400，它们通过离合器装置309，310与变速器305，306连接，其中，每个变速器在这里包括四个档级，这些档级具有动齿轮，这些动齿轮可转动地安置在变速器输入轴307和308上并且可通过换挡和同步装置分别与变速器输入轴307，308抗扭转地连接。在图3中布置在左边的变速器306的档级与变速器输出轴311啮合，其中，该变速器输出轴311通过与第一从动锥齿轮相结合的主动齿轮与差动变速器314连接，其中，第一差动变速器轴315在图3中布置在左边的发动机400和图3中布置在左边的离合器310之间穿过。
在图3中布置在右边的变速器305的档级的齿轮与第二变速器输出轴312的齿轮啮合，该第二变速器输出轴通过与第二从动锥齿轮相结合的主动齿轮也与差动变速器314连接，其中，第二差动变速器轴316在图3中布置在右边的发动机300和图3中布置在右边的离合器309之间穿过。
在当前的构造中，差动变速器314布置在发动机300和304之间或离合器309与310之间，其中，设置有分开的变速器输出轴311和312，它们相互独立地与差动变速器314连接，使得在差动变速器314的差动变速器壳体中才进行两个分变速器的功率的合并，其方式是，使用两个较小的从动锥齿轮取代一个大的(如图1或2中所示)。
图4示出纵向纵向前置布置的另一实施例，具有两个三缸直列发动机和一个手动换挡变速器，具有内燃机500和600，其中，在图4中布置在左边的发动机的曲轴501通过离合器装置502和一用于变换转动方向的装置(具有支承在中间轴上的中间轮503)与在图4中布置在右边的发动机600的曲轴601连接。
在图4中布置在右边的发动机600通过离合器602与变速器700的变速器输入轴603连接。该变速器700包括多个(当前为6个)用于将通过变速器输入轴603引入的力矩传递给变速器输出轴604的传动级。变速器输出轴604通过一主动齿轮及从动锥齿轮与差动变速器605作用连接。
差动变速器轴606在此布置于在图4中布置在右边的发动机600和在图4中布置在右边的离合器602之间。
在按照图4的布置中，车辆相应地原则上由布置在右边的内燃机600驱动，其中，内燃机500可通过离合器501接入。
前面全部实施例的共同点是，取代自动化换挡变速器(图1至图3)或手动换挡变速器(图4)，也可以使用其它变速器，如行星齿轮变速器或CVT(Continuously variable transmission，无级变速器)。档级的数量也可以自由选择。
前面涉及到“离合器”。在本发明范围内对于“离合器”既理解为单离合器，也理解为离合器与飞轮或与双质量飞轮的组合，其中，离合器和飞轮例如可通过齿啮合或螺纹连接形成复合组件或者形成一个集成部件。
按照图1至图3描述的实施例在布置方案和变速器输出轴数量以及与布置在发动机之间或发动机侧旁的差动变速器的相应连接方式方面的特征可以彼此互换。
前面按照图1至4描述的全部实施例的布置具有双重或四重发动机和可在负载下换挡的变速器，在该布置中，差动变速器轴置于离合器之前。
按照图1和3的实施例的共同点是，两个变速器半部的公共从动装置置于两个发动机之间或侧旁。
按照图1的实施例示出，如果两个飞轮或双质量飞轮连同配属的离合器不是布置在一个共同的平面中或者这些离合器不是布置在一个共同的平面中，而是前后错置，则两个发动机的曲轴可以彼此靠近。
按照图3所示实施例，两个分变速器的功率在差动变速器壳体中才合并，其方式是，使用两个较小的从动锥齿轮取代一个大的从动锥齿轮。
在图2所示实施例中，两个发动机可以附加地在中间装备有曲轴分离离合器，使得视需要的功率而定总共可以启用3个或4个独立的发动机。
在按照图4的布置中，也可以将用于两个发动机的分离离合器安置在发动机的另一端，其中，这种实施方案尤其在使用一个换挡变速器的情况下是适合的。
最后，本发明相应地涉及在驱动系纵向前置布置情况下的“具有负载换挡变速器的双发动机”原理。
附图标记列表
1三缸直列发动机
2三缸直列发动机
3曲轴
4曲轴
5变速器
5.1档级
5.2档级
5.3档级
5.4档级
6变速器
6.1档级
6.2档级
6.3档级
6.4档级
6.5换挡和同步装置
6.6换挡和同步装置
7变速器输入轴
8变速器输入轴
9(单)离合器
10(单)离合器
11变速器输入轴
12变速器输入轴
13齿轮
14差动变速器
15差动变速器轴
100发动机
100A曲轴区段
101离合器装置
105变速器
106变速器
107变速器输入轴
108变速器输入轴
109离合器
110离合器
112输出轴
114差动变速器
115差动变速器轴
200发动机
200A区段
200B曲轴区段
201离合器装置
300三缸直列发动机
304发动机
305变速器
306变速器
307变速器输入轴
308变速器输入轴
309离合器装置
310离合器装置
311变速器输出轴
312变速器输出轴
314差动变速器
315差动变速器轴
316差动变速器轴
400三缸直列发动机
500内燃机
501曲轴
502离合器装置
503中间轮
600内燃机
601曲轴
602离合器
603变速器输入轴
604变速器输出轴
605差动变速器
606差动变速器轴
700变速器

Claims (12)

1.一种车辆驱动器、尤其车辆前桥驱动器，其变速器-发动机布置包含两个可相互独立地运行的驱动单元并具有两个变速器单元，所述驱动单元具有在车辆行驶方向上布置的驱动轴，其中，所述驱动单元中的每一个各与所述变速器单元中的一个形成一个分传动系，并且，在这些分传动系内部在驱动单元与变速器单元之间各布置一个离合器装置，其特征在于，两个分传动系的离合器装置在车辆纵向上看相互错开地布置，使得它们在车辆横向上看能够交叠地布置。
2.一种车辆驱动器、尤其车辆前桥驱动器，其变速器-发动机布置包含两个可相互独立地运行的驱动单元并具有两个变速器单元，所述驱动单元具有在车辆行驶方向上布置的驱动轴，其中，所述驱动单元中的每一个各与所述变速器单元中的一个形成一个分传动系，并且，在两个分传动系内部在驱动单元和变速器单元之间各布置一个离合器装置，其中，驱动单元构造为内燃机，所述内燃机各分成两个或多个独立的子内燃机，其方式是，每个曲轴各通过一个集成于其中的离合器装置能够分成两个或多个曲轴部分，这些曲轴部分能够根据所希望的转矩接入运行中。
3.根据权利要求1或2所述的车辆驱动器，其特征在于，引入分传动系中的力矩通过差动变速器传递给车辆的被驱动的轮，其中，差动变速器轴在车辆纵向上看设置在驱动单元与布置在内燃机和变速器单元之间的离合器装置之间。
4.根据权利要求3所述的车辆驱动器，其特征在于，分传动系可以通过一共同的输出轴相互组合，该输出轴将总和力矩输出给差动变速器，该差动变速器与车辆的被驱动的轮连接。
5.根据权利要求4所述的车辆驱动器，其特征在于，该共同的输出轴在车辆横向上看可以布置在变速器输入轴之外并且与差动变速器相邻。
6.根据权利要求4所述的车辆驱动器，其特征在于，该共同的输出轴在车辆横向上看在变速器输入轴之间或者在变速器输入轴之外并且该共同的输出轴在车辆横向上看可以布置在变速器输入轴之间。
7.一种车辆驱动器、尤其车辆前桥驱动器，其变速器-发动机布置包含两个可相互独立地运行的驱动单元并具有两个变速器单元，所述驱动单元具有在车辆行驶方向上布置的驱动轴，其中，所述驱动单元中的每一个各与所述变速器单元中的一个形成一个分传动系，并且，在两个分传动系内部在驱动单元和变速器单元之间各布置一个离合器装置，该变速器-发动机布置还包含一共同的差动变速器，该差动变速器与分传动系连接，其中，该差动变速器在车辆横向上看布置在两个传动系之间。根据本发明的该车辆驱动器也可以与前面描述的其余的根据本发明的车辆驱动器组合。
8.根据权利要求7所述的车辆驱动器，其特征在于，在分传动系内部在驱动单元和变速器单元之间具有离合器装置，其中，一差动变速器轴布置在车辆纵向上看在驱动单元和离合器装置之间。
9.根据权利要求8所述的车辆驱动器，其特征在于，分传动系分别通过单独的输出轴与该差动变速器连接，其中，该差动变速器将总和力矩传送给车辆的被驱动的轮。
10.根据权利要求9所述的车辆驱动器，其特征在于，两个输出轴在车辆横向上看布置在变速器输入轴之间。
11.一种车辆驱动器、尤其车辆前桥驱动器，其变速器-发动机布置包含两个可相互独立地运行的驱动单元并具有一个共同的变速器单元，所述驱动单元具有在车辆行驶方向上布置的驱动轴，其中，驱动单元之一与该共同的变速器单元通过一离合器装置连接，其中，该驱动单元的驱动轴通过一外部的、可转换和/或可调节的连接装置相互连接。
12.根据权利要求11所述的车辆驱动器，其特征在于，该连接装置包括与第一内燃机的曲轴连接的离合器装置、与该离合器装置连接的第一齿轮、安置在中间轴上的中间轮和与第二内燃机的曲轴连接的第二齿轮。
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