CN111819097A - 特别是作为传动系一部分的专用混动传动装置以及所述传动系的运行方式 - Google Patents

特别是作为传动系一部分的专用混动传动装置以及所述传动系的运行方式 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有专用混动传动装置(203)的驱动单元(201)，所述驱动单元包括一个内燃机(211)和至少一个电机(213)，所述内燃机和电机通过行星齿轮变速器(241)、(243)连接在共同的从动轴(263)上。所述行星齿轮变速器是(简化的)耦合式变速器(221')，所述耦合式变速器特别是构造成基于用于至少一个行星齿轮(227)、(229)的行星齿轮架(233)用于传递两个经过所述至少一个行星齿轮(227)、(229)的力矩路径(217)。本发明还涉及一种专用混动传动装置(203)，所述专用混动传动装置可以作为组合的累加及差减传动级、特别是具有拉维娜式行星齿轮组(221)的传动级装备有至少三个切换元件(269)、(271)、(273)。内燃机(211)优选通过离合器式的切换元件(273)在行星齿轮变速器(241)(243)的齿圈(237)上的连接提供了有利的切换可能性。电机(213)能通过制动器(269)在壳体(303)上固定。本发明还涉及一种用于切换的方法，在所述方法中，对于每个运行状态、特别是对于一个混动运行状态，分别以最多两个接通的切换元件(269)、(271)、(273)工作。通过使齿圈(237)和从动齿轮(295)之间的另一个离合器切换，能调整到一个混动运行状态或者特别是eCVT状态。通过打开所有切换元件(269)、(271)、(273)来占据纯电动驱动状态。

Description

特别是作为传动系一部分的专用混动传动装置以及所述传动 系的运行方式
技术领域
本发明涉及一种具有专用混动传动装置的驱动单元，在所述驱动单元中，能够有选择地由内燃机以及由至少一个电机将驱动力矩传递到驱动轴中。
此外，本发明还涉及一种专用的混动传动装置，所述混动传动装置特别是能够安装到具有两个或更多动力源的驱动单元中。
此外，本发明涉及一种用于在不同运行状态之间切换专用混动传动装置的方法。
换言之，本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的驱动单元。
本发明涉及一种根据权利要求13的前序部分所述的专用混动传动装置。
此外，本发明还涉及一种根据权利要求15的前序部分所述的用于进行切换的方法。
背景技术
根据在汽车制造中有代表性的看法，“专用混动传动装置”(通常也用术语的首字母缩写称呼为“DHT”)的特征在于，存在于传动系的至少一个电机也承担功能性任务，由此这种DHT仅与这种存在于传动系中的电机相结合才能(全面地)发挥功能。仅通过电机替代启动元件并不能获得DHT。就是说，电机还承担超出其同样设定的作为单纯的启动元件的用途之外的功能。
尽管在专业领域、甚至在德语的专业研讨中，通常在工作中仅使用英文的表达方式“dedicated hybrid transmission”，但在一些开发团队中，逐渐开始广泛使用术语“dediziertes Hybridgetriebe”作为术语“DHT”或术语“dedicated hybridtransmission”的“德语化版本”。
通常作为功率分流DHT和多模式DHT的上位概念使用术语“DHT”。这两种类型的DHT目前已经通过批量车型得以实现。
术语“DHT”通常用于描述这样的变速器，所述变速器除了内燃机(VKM)以外仅与一个或多个电机或电动机相结合工作。
在用于混动传动的所谓“附加式设计”中，通常扩展了目前为止已知的带有一个电机的变速器设计方案，以便实现某种混动功能。由此，混动传动系可以实现P0、P1、P2、P3和/或P4配置。这些配置在其电功率上是可扩展的。通常，这些配置与48V车载电网或者设置高压车载电网相组合。由此就可以在不同的车辆类别中使用一种混动系统并且将其作为具有不同混合程度的车辆来实现。对于P2混动系统适用的是，这种混动系统由于齿轮和切换元件以及致动器的数量较多只能以较差的机械效率实现。此外，并联混动系统的设计方案只允许通过电机改变VKM转矩。在每个行驶工况下，通过变速器的档位传动比预先规定了转速。
在功率分流DHT中和在多模式DHT中，除了VKM转矩(内燃机转矩)还能改变VKM转速，这实现了VKM的工作点优化并由此实现了较高的驱动效率。这里，多模式DHT的机械效率由于会产生摩擦的构件数量较多而略低于功率分流DHT。但在使用具有相同功率的VKM和行驶功率要求相同时，与在多模式DHT中和在P2混动系统中相比，在功率分流DHT中需要更高的电机功率。但多模式DHT提供了多种运行模式。由此除了混动模式还可以在纯电动运行模式或在具有多个传动比的VKM运行模式下行驶，由此相对于功率分流DHT能实现行驶功率和效率上的优点。
换而言之，在具有DHT的传动系中，与仍广泛使用的P2混动系统相比，电机在几何上和功能上与变速器的结合度更高。电机的这种作为变速器的一部分的集成因此实现了明显的协同效应：
例如，电机可以承担新的或新型的传动功能并且由此例如不再需要传统的机械式地通过转动方向反转经由(附加)轴的齿轮实现的倒车档。同样可以取消电机与发动机之间常用的分离离合器，发动机通常也称为内燃机。并且，最后，如前面已经指出的那样，由于这种电机，也可以省去变速器中的启动元件。
就是说，在确定类型的DHT中，可以通过至少一个(或多个)电机进行转速控制。在其他实施形式中，可以通过一个或多个电机实现同步。
简而言之，一个或多个电机允许扩展传动系的功能。根据具体设计方案，DHT超越了常见的P0至P4混动系统。
第一批DHT车辆的基础在于数十年前已经进行的开发工作。尽管如上面已经确认的那样，关于DHT的专用术语集仍较新并且并未真正建立。
作为DHT的术语和术语集的来源可以利用较早的专利申请，本申请文本就是以此为依据并在此基础上构成。
对于DHT实际的变速器组件可以采用不同的变速器类型(中间轴式变速器、双离合器变速器、直齿轮变速器、行星齿轮变速器等等)。
行星齿轮变速器是一种在空间上特别紧凑的变速器类型，所述行星齿轮变速器的构件包括：至少一个太阳轮、至少一个或多个第一类型的行星齿轮、至少一个齿圈、至少一个行星架和至少与行星齿轮的数量相对应的行星齿轮架，这里，也可以在一个行星齿轮架上设置多个行星齿轮。此外，这种变速器还包括轴，由此能够将转矩和/或驱动力矩导入和/或导出。可以通过切换元件调整到不同的切换状态。所述切换元件根据其切换位置影响变速器的切换状态。
最接近的技术
US 2015/292 600A1(公开日：2015年10月15日，发明人：Xiaolin AI、Rui XUE、Zhonghe XUE、Xiaozhi AI)给出多个杠杆模型，由这些杠杆模型导出相应的行星齿轮变速器的一个变型方案，所述行星齿轮变速器以不同的切换位置示出。这里作为具有用于内燃机的接头和两个电机(电动机)的多模式机电式多档变速器介绍了所述变速器。在变速器的能够连接发动机的输入侧设有同轴的中心轴，两级的行星齿轮变速器的行星架能连接在所述中心轴的内轴上。第二电机能脱开地连接在所述中心轴上。在所述两级的行星齿轮变速器和后面的单级的行星齿轮变速器之间建立从两级的行星齿轮变速器的齿圈到后面的单级的行星齿轮变速器的行星架的单一的驱动连接。根据US 2015/292 600 A1，通过这种驱动配置可以通过对切换元件进行切换以及通过电机和内燃机不同的运行模式实现低变速传动比范围、高变速传动比范围、倒车行驶、纯电动行驶方式、空转运行方式、驻车锁和用于启动发动机而增高的牵引转矩。
DE 10 2016 204 727 A1(申请日：2016年3月22日；申请人：ZF FriedrichshafenAG)给出带有行星齿轮变速器的电动变速箱的四个实施方案，所述电动变速箱与应由内燃机驱动的轴平行设置。所述电动变速箱称为具有耦合式变速器的专用混动传动装置，这里不可避免的问题是，所选择的名称“专用混动传动装置”和“耦合式变速器”是否对应于常用的机动车专用术语。实际上，DE 10 2016 204 727 A1涉及对用于农用作业机械的分流式变速器(Split-Getriebe)的描述，所述农用作业机械应在一个副输出轴上提供一部分输出力矩。
WO 2016/075 336 A1(公开日：2016年5月19日；申请日：AVL List GmbH)记载了，一种具有单一发动机、单一电动机、两个制动器和两个离合器的传动系能够在八个运行状态之间切换。作为运行状态，WO 2016/075 336 A1列举了：并行混动模式、增压功能、再生模式和电子控制的CVT(无级变速)模式，也称为eCVT模式。WO 2016/075336A1中给出的所有六个实施例都是以输入轴中的两个并联的输入离合器为基础构成的，发动机安装在所述输入轴上。就是说，发动机要连接在输入轴的上游。发动机仅能够间接地经由输入轴作用于变速器，因为要引导转矩经过两个离合器之一。因为根据具体运行模式要引导发动机可能的全部驱动转矩、就是说最大的驱动转矩经过两个离合器中的每个离合器，所述两个离合器要并排设置，这要求有很大的结构空间。
US 7 335 123 B2(授权日：2008年2月26日；专利权人：Eaton Corporation)介绍了一种处于不同切换状态中的传动系，所述传动系装备有两个第一驱动机、一个发电机和一个通过行星齿轮变速器和另一个变速器形成的变矩器。在最终效果上，所述变速器由两个分变速器组成，即变矩器和设置在下游的变速器，这当然不允许实现对切换过程和运行方式的简化。
US 8 444 516 B2(授权日：2013年5月21日；专利权人：Chrysler Group LLC))介绍了多个示例，其中，在一个发动机下游设置双离合器变速器，在所述双离合器变速器上连接同轴的轴。两个电机可以通过行星齿轮变速器接入以提供驱动力矩。以这种方式应实现一种eCVT，尽管根据更上面提及的文献利用两个电机和一个发动机实际上应能实现更多切换状态和运行方式。
DE 11 2008 001 322 T5(公开日2009年4月16日；申请人：Aisin AW Co.,Ltd.，Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha)在一个所给出的实施例中给出了一种混动装置，所述混动装置具有作为中央变速器的拉维娜式(Ravigneaux)行星齿轮组。这里主要介绍了一种简单的离合机构，两个所述的电动机-发电机和一个内燃机围绕所述耦合式变速器设置。根据第一实施例，第二电动机-发电机通过直齿轮级连接在输出轴上。在第二和第五实施方案中，通过两个制动器在电动机-发电机之后提供一个变速级。在另一个实施例中，在输出侧附加地示出一个差速器。不同的第一至第四实施方案的耦合式变速器以及具有拉维娜式行星齿轮组的行星齿轮变速器方案都利用三个切换元件、即两个离合器和一个制动器工作。如果第二电动机-发电机应能切换地驱动输出轴，则为此分别设置至少两个另外的制动器。
KR 10 201 1 0 049 401 A(公开日：2011年5月12日；申请人：HYUNDAI MOTORCOMPANY)通过唯一的实施例用八个附图介绍了用于混动车的唯一的传动系，所述传动系具有设置在中央的行星齿轮变速器。所述行星齿轮变速器以一种拉维娜式行星齿轮组为基础。在所述传动系的这些原理图中都给出了三个驱动机。通过KR 10 201 1 0 049 401A公开的传动系的示例总共利用四个离合器和两个制动器工作，就是说，为了接通变速器的全部状态需要至少六个切换元件。这种混合传动系的所示出的切换状态分别包含至少一个闭合的离合器或至少一个闭合的制动器。利用这种变速器可以实现最多六个切换状态(电动模式、功率分流模式、混合模式、减速切换状态、传动比为1:1的直接档和超速切换状态)。
前面提及的文献连同其命名方式全面在本发明说明书中使用。由此应避免的是，必须重新并且重复地全面讨论传动系常见的不同运行方式和配置，如eCVT、并联混动运行状态、串联混动运行状态等之间普遍已知的关系，而是只需通过引用这些文献将其视为同样针对本发明定义的。
由近年来的专业讨论可以获知的是，对混动传动系的可设想的使用可能性不断提出数量众多的期望和要求。就是说，一般而言，混合式的传动系在机动车辆中被视为有利的传动系，但目前为止已知的传动系尚未完整地发掘其(根据专业讨论在理论上可实现的)潜力。
发明目的
为了通过一个混动传动系实现尽可能多的不同运行模式和运行方式，通常要给传动系的部件、特别是给其切换元件设计极为复杂的控制，这通过相应广泛的、要耗费大量时间完成的并且易于出错的机动车辆控制器软件开发来完成。就是说，提出了这样的问题，如何能够实现这样的混合传动系，所述混合传动系应提供至少一个在理想情况下具有多个档位的并联混动模式、eCVT运行模式和纯电动运行方式，在切换状态之间的变换应能尽可能简单地并且由此可靠地实现。
换而言之，希望的是，以尽可能少的切换元件通过尽可能简单、不复杂的控制来运行混动传动系，所述混动传动系可靠地提供三个不同的运行模式“并联混动、eCVT和(纯)电动运行”。此外，还应提供一种变速器结构形式，这种结构形式可以设计得较为紧凑，从而对于装入机动车辆得到一种有益的解决方案。
发明内容
通过权利要求1的驱动单元来实现根据本发明的目的。
对此在权利要求13中描述了一种适当的专用混动传动装置。
由权利要求15得出一种合适的运行方法。
有利的改进方案可以由从属权利要求得到。
下面一直会提到耦合式变速器或行星齿轮耦合式变速器。这特别是应表示简化/缩减的周转轮耦合式变速器。如果将多个单个的周转轮变速器相连接，以便构成组合的周转轮变速器，则对于分变速器的每个单个轴首先存在这样的(理论上的)可能性，即，作为驱动或从动轴连接所述轴，所述轴能通过固定在变速器的壳体上而停止，或者所述轴能与另一个分变速器的任意轴耦合。如果在包括至少三个轴的周转轮变速器中分别有至少两个轴这样相互耦合，使得这两个轴相互固定连接，则这种变速器可以称为耦合式变速器，更为具体地称为周转轮轮耦合式变速器(或行星齿轮耦合式变速器)。在(实际上)由多个分变速器组成的行星齿轮耦合式变速器的耦合的轴之间存在无法切换的连接，就是说，耦合的轴之间的连接是永久性地存在于行星齿轮耦合式变速器中。在这种情况下，本领域技术人员理解的是，在这样的描述中也包括嵌套式的变速器和简化的(耦合)变速器的设计方案，如例如具有拉维娜式齿轮组和/或莱佩莱捷式(Lepelletier)齿轮组的行星齿轮变速器，这些设计方案利用多重使用的齿轮或轴运行。就是说，耦合也能够通过多重使用一个轴(就是说不仅通过机械的连接，而且也通过在多个分变速器中使用一个轴)来建立。
为了形成耦合的行星齿轮变速器，考虑采用至少两个分行星齿轮变速器，必要时采用多于两个分行星齿轮变速器，在这些分行星齿轮变速器中，对于每个分行星齿轮变速器分别有一个轴以行星架轴等效结构
Figure BDA0002656242630000051
的方式与另一个分行星齿轮变速器的另一个轴耦合。每个分行星齿轮变速器各有一个轴对应于固定变速器轴的分轴。如果在一个这种耦合式变速器中构成一个共同的行星架，则这也可以称为单行星架耦合变速器、单行星架行星齿轮变速器或单行星架周转轮耦合变速器。如果在单行星架行星齿轮变速器中通过分别将两个相同的中央齿轮和行星齿轮相整合降低了结构上范围，则这种行星齿轮变速器可以称为简化的耦合式变速器。
这样的行星齿轮变速器，如沃尔夫罗姆(Wolfrom)形式的耦合式变速器或者还有拉维娜式行星齿轮变速器(即具有拉维娜式行星齿轮组)可以归入简化的行星齿轮耦合式变速器的类别。莱佩莱捷式行星齿轮变速器(即具有拉维娜式行星齿轮组和特别是设置在上游的另一个行星齿轮变速器)可能也可以归入这个类别。简化的行星齿轮耦合变速器的另一个种类是“分钟盖式驱动器(minuteman cover drive)”型的变速器。具有辛普森(Simpson)行星齿轮组的变速器也属于简化的行星齿轮耦合变速器的类别。
如说明书开头已经指出的那样，可以通过变速器元件与电变速箱的耦合来形成电功率分流的变速器(eCVT)。变速箱的一个部分可以是至少两个电机，在eCVT的运行方式中，一个电机以电动机的方式工作，还有一个电机以发电机的方式工作。为了控制所述机器和装置，还可以设有带有功率电子装置的电路板。通过将机械能转换成电能得到这样的可能性，能够实现将变速箱的轴调整到不同的转速和转矩。在这个原理中，通过内燃机产生的功率分配到机械的或电动的分支。类似于缩写CVT(英文：continuously variabletransmission，无极变速器)，这种传动方式也称为EVT(英文：electric variabletransmission，电子变速器)或者称为eCVT。通过这个切换状态使得所述变速器处于eCVT运行状态。
如果传动系提供了用于并联混动运行的可能性，则可以实现从内燃机直到车轮的直接的机械传动。此外存在于传动系中的电动分支被并联地接通。电动分支可以按意愿接通或关闭。
此外有利的是，如果内燃机和电机能够脱离接合，即车辆此时能够在不同的运行状态或切换状态下运行，就是说，纯电动地、传统地，即发动机式地以及也可以混合式地运行。
在并联混动运行中，可以实现输出功率的叠加。这种设计方案除了两个驱动马达和一个或多个蓄能器以外还包括一个或多个变速器、离合器或超速离合器
Figure BDA0002656242630000061
由电机或发动机所输出的功率可以机械式地通过力矩累加(例如通过直齿轮变速器、通过直接耦合或者也可以通过链条)进行叠加。
从功率的角度以及处于效率的原因有利的是，可以在“并联混动运行”的切换状态下选择各个档位。并联混动运行此时在“并联混动运行”的切换状态下分成多个档位。由此得到“并联混动运行”的切换状态下的第一档、“并联混动运行”的切换状态下的第二档和可能的其他档位，如第三档和必要时“并联混动运行”的切换状态的第四档。
通过应能以可自由选择的方式通过传动系接通的另一个切换状态，可以调整到串联混动运行方式，这种混动运行方式的基础是，内燃机与发电机耦合。此外，所述传动系包括用于驱动具有相应传动系的机动车辆的车轮的电机。在“串联混动运行”的切换状态中，在内燃机和驱动轴之间不存在机械连接。仅以电的方式、具体而言通过两个变频器(或者一个整流器和一个变频器)并且必要时通过所谓的中间电路实现连接。为了驱动机动车轮所需的能量由充能组件产生，所述充能组件由内燃机和发电机形成。提供所述电能，以便直接通过用作电动行驶马达的第二电机将其传送到驱动功率中，也可以用于对电化学的蓄能器(电池或者说蓄电池)进行再充电。
有利的是，驱动单元能够占据不同的切换状态，由此可以实现不同的混动运行方式。
通常可以说，机动车辆的驱动单元用于驱动机动车辆，就是说用于机动车辆的前进运动或者至少用于使机动车辆的一部分前进运动，如例如悬臂、臂部或起重机。
所述驱动单元包括专用的混动传动装置，就是说，除了实际的变速器组件，一方面一个内燃机以及另一方面还有至少一个电机也是驱动单元的一部分，所述驱动单元优选包括两个电机。这些原动机接合到变速器上或能接合到变速器上(也可以说变得能接合到变速器上)，以便由这个变速器形成混动传动装置。所述变速器设计成用于从不同的原动机导入和导出转矩，就是说设计成用于不同类型的原动机。所述驱动单元是传动系的一部分，所述传动系可以将来自内燃机和/或至少一个电机的转矩传送至驱动机动车辆的活动部件，如例如至少两个道路车轮。所述混动传动装置是专用的混动传动装置。所述混动传动装置可以通过切换多个切换元件占据多个切换状态。这里，功能性地利用所存在的电机，例如用于在传动系中提供另外的转矩。
内燃机将其驱动功率以及由此将其驱动转矩通过一个轴直接导入所述专用混动传动装置。在一个设计方案中，所述内燃机利用轴连接在所述专用混动传动装置的其他部件上。但也可能有利的是，所述内燃机设计成能连接轴的，例如借助于或通过离合器。用以从内燃机向专用混动传动装置的变速器部件传递转矩的轴可以固定在内燃机的转动部件上，如例如固定在飞轮上或曲轴上或减振器上，例如利用法兰固定。如果内燃机固定连接在轴上，就是说是轴连接/周装式(wellenangebunden)的，则内燃机和混动传动装置之间不能实现分离。内燃机固定地或者说不可分离地通过其输入轴与混动传动装置连接。
通过专用混动传动装置另一个轴，至少一个电机与所述变速器作用连接地共同连接成一个驱动单元。所述电机这样就可以安装在所述混动传动装置上，使得电机的轴能通过离合器间接地接合到变速器的行星齿轮组上。在最终效果上，能够将电机的驱动功率导入变速器中，这仅在电机和专用混动传动装置的相应轴之间的离合器闭合的情况下才能够实现。为了更为精确地表达这种情况，这种电机可以称为能作用连接的电机。
这样，特别是多级的行星齿轮变速器是专用混动传动装置的一部分，由此，从所述行星齿轮变速器中引出共同的从动轴。所述行星齿轮变速器连接在所述共同的从动轴上。所述从动轴可以例如是差速器的轴。
为了构成传动系，朝道路车轮的方向在差速器的后面在可能的位置处还连接有万向轴。
所述行星齿轮变速器有利地构造成耦合式变速器，特别是构造成简化的耦合式变速器。由此实现了这样的可能性，即，利用少数几个切换元件对行星齿轮变速器的并由此在所述专用混动传动装置中的运行模式进行不同的操作。
在本发明的一个设计方案中，由于行星齿轮变速器的行星齿轮架是唯一的、特别是使齿轮联合(zahnradvereinigend)的行星齿轮架，设计成耦合式变速器、特别是简化的耦合式变速器的行星齿轮变速器可以称为耦合式变速器。
这种行星齿轮架对于至少一个行星齿轮同时应构成旋转中心。
通过这样设计的行星齿轮，可以通过该行星齿轮引导两个相互独立的力矩路径。
通过采用行星齿轮变速器作为耦合式变速器(例如作为简化的耦合式变速器)的设计方案，能够实现更大的集成度。
所述专用混动传动装置是所述驱动单元的一部分。所述专用混动传动装置是独立的，此外本身已经是一个闭合的、但能通过轴在外部连接的部件，下面应针对有必要说明的细节对所述专用混动传动装置进行介绍。
下面的段落现在专门说明所述专用混动传动装置，所述专用混动传动装置可以作为机械连接环节装入一定数量的驱动马达之间。
所述混动传动装置有利地设计成组合式的累加及差减传动级。
在一种考察方式中，累加传动级的特征在于将引导到输出轴的转矩相加(即所谓的“累加”)。在另一种考察方式中，累加传动级的特征在于转速的相加(所谓的“转速累加”)。根据累加传动级的具体设计可以实现这两种累加方式中的一种，特别是可以实现这两种累加。
差动传动级通过从动轴传递两个轴之间的差，这种差可能涉及转矩或者涉及转速。
如上面所述，一种可以作为拉维娜式行星齿轮组工作的组合方案属于这种行星齿轮变速器，其方式例如是，实际上一个拉维娜式行星齿轮组是所述专用行星齿轮变速器的中央部件或组件之一。在中央围绕具有特别有利地采用的拉维娜式齿轮组或拉维娜式行星齿轮组的行星齿轮变速器设置传动系的所述驱动单元。
为了切换到不同的运行状态，所述混动传动装置具有至少三个切换元件。作为切换元件优选考虑采用如制动器和/或离合器这样的切换元件。在一个特别有利的具有两个电机和一个内燃机的设计方案中，可以在(简化的)行星耦合式变速器，如例如在拉维娜式行星齿轮组或在具有拉维娜式行星齿轮组的行星齿轮变速器上设置恰好四个切换元件。其中两个切换元件优选是制动器。所述四个切换元件中还有两个切换元件优选是离合器。所述切换元件可以设计成液压操作的切换元件。由此可以以特别短的切换时间操作所述专用混动传动装置。液压操作的切换元件的液压液体的压力可以选择成这样的压力水平，使得可以实现在毫秒范围的切换时间。配设给实际的混动传动装置的切换元件是这样的切换元件，所述切换元件可以影响向设定为进行转动的部件的力导入或力导出或者说转矩导入或转矩导出，如例如可以禁止或建立所述力导入或力导出。
在具有相应的专用混动传动装置的传动系中，内燃机的位置是这样的，即，内燃机作用于行星齿轮变速器的齿圈，这种作用可能是直接或间接的。
优选不是直接存在内燃机到行星齿轮变速器的所述至少一个齿圈上的连接，在一个有利的实施形式中，能够通过离合器式的切换元件建立内燃机和齿圈之间的连接。如果离合器式的切换元件处于接通状态下、就是说，如果切换元件力锁合地连接变速器的两个部件，则行星齿轮变速器的转矩通过齿圈传递。就是说，也可以这样说，在一个有利的设计方案中，内燃机与齿圈之间的连接仅间接地存在。在传动系或驱动单元的两个部件之间例如存在行星齿轮架，备选地存在现有行星齿轮系中的至少一个段。所述切换元件例如设置在行星齿轮架与齿圈之间。在一个备选的设计方案中，由第一驱动单元(例如“VKM”)驱动的(特别是多个太阳轮中的)一个太阳轮与设置在行星架上的行星齿轮啮合，所述行星架能够通过切换元件与行星齿轮变速器的外部的齿圈脱离接合或由所述齿圈固定。在“间接”连接的情况下相关内容同样适用。
前面所述驱动单元的一个电机可以通过液压操作元件，如离合器或制动器构成所述驱动单元的一部分。所述电机、优选是多个电机中的第一电机设计成，使得能液压操作的制动器可以使电机停止。有利的是，制动器建立相对于混动传动装置的壳体的耦合。为此，能液压切换的切换元件在能量上是有利的。
大量为了发现在哪些位置作用能在专用混动传动装置中实现切换状态的有利改变的试验带来了这样的认知，即，可能有利的是，在一个切换状态中，能够通过制动器使电机在混动传动装置的一个壳体上固定。
所述专用混动传动装置有利地设计成，使得制动器能固定一个太阳轮，特别是固定拉维娜式行星齿轮组的太阳轮。所述制动器在接入状态下作用于行星齿轮组的、特别是拉维娜式行星齿轮组的一个太阳轮。这里，另一个制动器可以用于，有选择地固定行星齿轮组的第二太阳轮。
如由少数几个切换元件的清单中可以得出的那样，本发明表明，如何利用有利的行星齿轮组变速器以及利用最多四个切换元件(如果计算直接连接在混动传动装置上的切换元件的数量)来设计一种紧凑、简单、尽可能可靠地变矩箱。换而言之，表述“最多四个切换元件”涉及变矩箱或真正的混动传动装置。
在驱动单元中可以远离实际的混动传动装置地存在至少一个另外的切换元件。
在驱动单元中除了所述最多四个切换元件、必要时除了仅存在的三个切换元件以外，还存在另一个切换元件。这个所谓的第五切换元件可以是源自一个驱动机的轴的一部分。所述第五切换元件可以称为驱动机切换元件。设置所述驱动机切换元件是为了，使得一个驱动机、如内燃机(“VKM”)、就是说第一驱动机与驱动单元的其余部分脱离。由此，驱动单元可以不必拖动不必要的、特别是运动的质量，如例如活塞或如例如曲轴。所述驱动机切换元件可以用作分离元件，用于使一个驱动机从引入混动传动装置的轴上脱离或分离。
在一个特别有利的设计方案中，四个切换元件可以是行星齿轮变速器的一部分和引入行星齿轮变速器中的轴的一部分。也可以称为C0离合器或K0离合器的第五切换元件设定为用于有选择地使一个驱动机、特别是内燃机分离。用于分离的切换元件可以直接与飞轮、曲轴、质量补偿轮或类似物相邻地在从动侧安装在通入行星齿轮变速器中的轴的始端上。
在内燃机的惯性质量可以在没有发生任何压缩的情况下运动的情况下，例如可以被简单地拖动的情况下(“VKM拖动运行”)，也可以省去C0或K0离合器。
如果在一个有利地构成的切换矩阵中出现少数几个制动器、例如一个或最多只出现两个必须或能将变速器的一些部分相对于壳体固定的制动器，则能够接入的切换选项或全部状态组成这个切换矩阵。由此有利地只有少数几个能相对于变速器的壳体固定的部件成为(所谓的)固定部件。
所述专用混动传动装置可以切换到不同的切换状态。接通和关断的切换元件和驱动单元的运行状态之间的关系可以特别易懂地借助于切换矩阵说明。
当每个所提供的切换状态只需通过接通不超过两个切换元件来接通或占据时，可以有利地改进所述切换矩阵。为了占据混动传动装置的任意运行状态，最多分别将两个切换元件置于所述接入状态。
切换矩阵反映了各切换元件的切换状态。可以通过接通和关断两个制动器并由于接通和关断两个离合器来占据这些切换状态。此时，在所述总共四个安装在变速器上的切换元件中，最多接通两个切换元件，以便切换到一个确定的混动运行状态。
如上所述，行星齿轮变速器包括齿圈。所述齿圈可以作为行星齿轮组、如拉维娜式行星齿轮组外部的齿轮部件包围或包夹行星齿轮变速器的其他部件。在驱动单元的齿圈和从动齿轮之间可以设置离合器。这个离合器可以必要时通过间接的或者说包括其他部件的连接结构建立所述齿圈与从动齿轮之间的连接。如果接通连接在齿圈上的离合器，则所述行星齿轮变速器或驱动单元可以转换到eCVT运行状态或混动运行状态，特别是并联混动状态。
这些切换条件转化为运行状态“并联混动运行”，所述运行状态特别是具有其不同的档位，这意味着，通过接通四个切换元件中的恰好两个切换元件可以接通“并联混动运行状态”的一个档位。这样，当可以通过接通所述特别是四个切换元件中的(恰好)两个切换元件占据三个不同的档位中的每个档位时，例如可以在所述三个档位之间进行往复切换。为了占据并联混动运行状态的一个状态，优选两个切换元件处于闭合的状态。
换而言之，每个所述并联混动运行状态可以通过接通两个切换元件来实现。每个所述并联混动运行状态具体表现为两个所述切换元件的切换。就是说，每个所述并联混动运行状态都是通过由两个制动器和两个离合器组成的组中的两个切换元件的组合来形成。
所述切换特别有利地设计成，通过一个单一切换元件的转换可以实现这些并联混动运行状态中的转换，就是说仅通过切换一个单一的切换元件就能实现从第一并联混动状态转换到第二混动状态。
所述驱动单元也可以设计成，使得所述驱动单元处于纯电动运行状态下。这例如可以这样来实现，即，所有切换元件都是断开的。通过将所有切换元件断开或通过使所有切换元件保持断开，实现了对设有相应驱动单元的车辆的纯电驱动。
令人满意的是，所提出的解决方案此外还提供了实现串联混动状态的可能性，只要有两个电机与变速器连接，特别是构成变速器的一部分。本发明提出了一种传动系和一种要装入传动系中的变速器，在所述变速器中能有选择地这样来实现串联混动状态，即，在变速器旁或中设有另一个、即第二电机。
通过两个切换元件来接通所述并联混动运行状态，其中一个切换元件负责调整到多个档位中的一个档位，而另一方面可以通过单一的切换元件开接入eCVT切换状态以及还有串联混动运行状态。
一般而言可以确认的是，要操作的切换元件越少，则从一个状态进入下一个状态的转换时间就可以设计得越短。此外，这有助于简化控制切换过程的控制器，因为只需采用一个控制器，所述控制器可以对应于切换元件具有相同数量的控制端口(端口数量与切换元件数量一致)。
如果使用简化的耦合行星齿轮机构、如拉维娜式行星齿轮变速器，特别是将其用作驱动单元的设置在中央的变速器，则可以通过接通、关断、锁定和/或解锁至少一个制动器和/或至少一个离合器实现不同的切换状态。优选在与拉维娜式行星齿轮变速器相结合的所述驱动单元中存在两个离合器和两个制动器，所述离合器和制动器可以作用于拉维娜式行星齿轮变速器并能够连接、锁定和/或解锁拉维娜式行星齿轮变速器的各部件。
仅利用数量极小的切换元件就能够对变速器非常紧凑的布置结构进行接通、断开和切换，所述变速器包括耦合式变速器形式的行星齿轮组。因为仅需操作少量的切换元件，设计非常简单的变速器控制器就可以控制传动系中的驱动单元。
尽管具有切换元件数量较少，本发明仍表明了，如何能实现一种混合传动系，所述混合传动系使得车辆能够在并联混动运行状态、eCVT运行状态和纯电动运行状态下移动。仅利用一个另外的切换元件此时甚至可能的是，还能附加地提供一个串联混动运行状态。
下面说明有利的设计方案和改进方案，这些设计方案和改进方案就本身而言可以单独地或相组合地同样公开本发明的一些方面。
在一个有利的改进方案中，所述行星齿轮变速器是简化的耦合式变速器。通过减少行星齿轮变速器的各个构件，所述行星齿轮变速器可以进一步在体积上减小。这样，一个齿轮例如通过多重使用还可以承担另一个齿轮的功能，这里总共存在五个或六个齿轮。所述行星齿轮变速器在一个设计方案中具有六个不同类型的齿轮。对于一个设计得略微不同的简化的耦合式变速器，所述行星齿轮变速器具有五个齿轮。
根据一个方面，所述行星齿轮变速器的特性用其齿轮来描述。如果一般性地提及行星齿轮变速器中的齿轮，则这是指不同的齿轮的数量或者说不同齿型的数量。如果例如提及“六个齿轮”，则变速器开发者通常以此是指六个不同类型的齿轮，这里个别齿轮实际上可以多次出现，例如具有统一直径的多个行星齿轮。就是说，行星齿轮可以多次出现，例如可以是三次、四次或六次地存在。这样，例如六个行星齿轮可以作为一个级别设置在行星齿轮变速器中，就是说，所有相同的齿或所有属于一个齿型的齿关于变速器的中央旋转轴线与所述旋转轴线隔开相同间距地(多次)出现在变速器中。也可以(必要时在变速器中多次)使用构成一个多级行星齿轮(Stufenplanet)的一个齿轮。
如果例如提及，所述行星齿轮变速器具有五个或六个齿轮，并且还提及，所述行星齿轮出现六次，当计算所有齿轮时，在行星齿轮变速器中设有至少九个齿轮或十个齿轮。这其中包括太阳轮、行星齿轮和齿圈。
如果涉及一种通过行星齿轮实现缩减的简化的行星齿轮变速器，则可以双重地利用多次出现的行星齿轮，例如通过引导两个、特别是不同的转矩通过来进行利用。
在对行星齿轮变速器的齿型的数量进行计数时，必要时在简化的变速器中，如果通过一个行星齿型引导两个不同的转矩，对该齿型进行两次计数。
所述行星齿轮变速器有利地由两个单变速器组装而成，从而形成一个总行星齿轮变速器。如果行星齿轮变速器可以(至少假想地)分成第一行星齿轮变速器和第二行星齿轮变速器，则两个(分)行星齿轮变速器可以设计成彼此不同的。一个行星齿轮变速器可以实现为正号齿轮机构(Plusgetriebe)。另一个行星齿轮变速器可以实现为负号齿轮机构(Minusgetriebe)。所谓“正号齿轮机构”常用于这样的行星齿轮变速器，所述行星齿轮变速器在行星架静止时具有同向转动的固定变速器轴。在负号齿轮机构中，只要(分)行星齿轮变速器的行星架静止，则固定变速器轴沿两个不同的转动方向或者说旋转方向转动。由此，行星齿轮变速器的一个(分)变速器实现转动方向的反转，而另一个(分)变速器保持转动方向。
如上面已经说明的那样，实现为耦合式变速器的周转齿轮变速器可以通过符合拉维娜式形式的行星齿轮变速器实现。所述行星齿轮变速器可以具有拉维娜式齿轮组，特别是拉维娜式行星齿轮组。类似地，也可以替代拉维娜式行星齿轮变速器采用简化的耦合式变速器(例如通过按沃尔夫罗姆或辛普森形式实现的行星齿轮变速器)。
通过接通和关断存在于周转齿轮变速器上或中的切换元件，可以调整运行模式。通过至少三个切换元件分别能改变行星齿轮变速器的一个、特别是单一运行模式。就是说，可以接通或关闭至少一个运行模式，其方式是，接通或关断所述切换元件。传动系除了第一运行模式以外当然还具有其他运行模式。为了清楚起见要说明的是，在传动系中存在不止一个运行模式，而是存在多个运行模式。
所述驱动单元具有行星齿轮变速器，所述行星齿轮变速器包括不同的构件或组件。下面对这些构件和组件进行说明，所述构件或组件可以存在于特别是包括多个分变速器的(总)行星齿轮变速器中或者说存在于耦合的行星齿轮变速器中。
所述行星齿轮变速器优选具有两个太阳轮或太阳齿轮，即第一太阳轮和第二太阳轮。所述太阳轮可以在空间上相互平行地设置。存在这种平行性的事实可以由于不同的关联或关系导出(具体情况见下面)。
此外，所述行星齿轮变速器可以通过其行星齿轮系来标识或详细描述。存在于所述行星齿轮变速器中的行星齿轮系可以是两级的行星齿轮系。行星齿轮系同样也可以是单级的行星齿轮系。关于“行星齿轮系”的类型，存在单级的行星齿轮系或两级或更多级别的行星齿轮系。所述所述行星齿轮变速器优选既具有两级的行星齿轮系，也具有单级的行星齿轮系。
在行星齿轮架上引导行星齿轮。在一个优选的设计方案中，所述行星齿轮变速器的所有行星齿轮都固定在相同的行星齿轮架上。
行星齿轮变速器应具有一个齿圈。对于各(分)行星齿轮变速器可以存在一个共同的齿圈。一个齿圈是第一(分)行星齿轮变速器以及第二(分)行星齿轮变速器的一部分。
个别行星齿轮在其宽度上可以大于其他行星齿轮或者也大于行星齿轮变速器的一个所述太阳轮的宽度。通过一个行星齿轮可以由此引导两个并行的功率流。这种行星齿轮的宽度可以可以与两个并行设置的级别相协调，这两个级别统一在所述行星齿轮中。
在前面说明的行星齿轮变速器中各太阳轮的平行性例如可以通过与行星齿轮变速器的输入轴和输出轴的关系来实现。这些轴轴线平行地、优选同轴地延伸。输入轴和输出轴组成的组中的各个轴分别通向(总)行星齿轮变速器的一个太阳轮。因此，在通向太阳轮的各轴同轴的情况下，各太阳轮也同轴地设置。特别是在具有按照拉维娜式形式的齿轮组的变速器中，太阳轮的特征在于同轴的设置形式。太阳轮的至少一个平行的布置结构可以设置在专用混动传动装置的不同的有利的实现方案中。太阳轮的布置形式特别是可以是轴线平行，更为优选地甚至可以同轴地实现。这里，太阳轮或太阳齿轮可以设有不同的直径，但这些太阳轮可以相互对齐地设置。
在一个有利的设计方案中，所述驱动单元设计成，使得来自(中央的、必要时由多个分行星齿轮变速器组成的)行星齿轮变速器的动力输出可以通过齿圈实现。驱动单元设计成用于由行星齿轮变速器经由齿圈进行动力输出。如果行星齿轮变速器最大的构件设定成用于通过行星齿轮变速器的力矩路径的部件，则可以容易地通过行星齿轮变速器引导大转矩。
如前面已经说明的那样，可以设想这样的设计方案，其中，在行星齿轮变速器内部仅存在单一的或最多两个离合器。这种离合器应是可切换的离合器，从而所述离合器可以接通和关断。这种可切换的离合器可以例如设置在所述行星齿轮架与齿圈之间或其中一个所述行星齿轮架与齿圈之间。在一个切换状态下，所述离合器建立各所述行星齿轮架与齿圈或所述其中一个行星齿轮架与齿圈之间的连接。
所述驱动单元具有多个驱动机。一个所述驱动机可以称为第一驱动机。所述第一驱动机设计成用于直接驱动行星齿轮架。作为第一驱动机例如内燃机是适宜的。
另一个驱动机可以是电机，特别是第一电机，所述第一电机通过一个轴直接与行星齿轮变速器的太阳轮机械地固定连接，用于驱动所述太阳轮。所述第一电机可以以这种途径通过行星齿轮变速器的太阳轮将转矩导入行星齿轮变速器中。
此外，所述驱动单元应具有制动器。固定的物体、例如能相对于壳体固定的片式离合器适于用作所述制动器。这种制动器可以设计成能液压操作的。借助于一个所述制动器可以使至少一个电机固定和/或使行星齿轮变速器的一个太阳轮固定。
除了第一电机以外，第二电机也可以是所述驱动单元的一部分。所述第二电机可以有利地将转矩接合到一个轴齿轮上或引入所述轴齿轮中。第二电机可以连接在所述轴齿轮上，所述轴齿轮处于通向输出端或通向从动端的力矩路径中。从齿圈导向驱动单元的从动端的力矩可以通过第二电机增大或通过第二电机累加。
这里，设置在齿圈和第二电机之间的力矩路径中的离合器扩展了驱动单元的切换可能性。为了能够实现更大的切换可能性的多样性，优选第二电机可以通过离合器与齿圈分开，所述离合器例如是能液压操作的离合器。该离合器这里可以定位成，使得行星齿轮变速器能够与从动轴脱离耦合。
在空间的角度上以及在实现紧凑设置是一个重要方面的角度上，可能构成专用混动传动装置的所述两个电机相互平行地沿相同或沿相反的方向延伸。如果一个壳体覆盖所有部件，包括所述电机，则所述壳体附加地节省了结构空间，因为，只还需要一个单一的壳体。这个方面也有助于实现尽可能紧凑的设置。
如上面已经提及的那样，驱动单元具有多个轴。在两个不同的轴上可以分别能转动地连接两个电机之一的转子。如果两个电机处于电机运行中，则这两个电机用于分别驱动一个轴。
此外，各部件不同的布置形式实现了构件或组件的优化定位。当驱动单元的宽度主要由其定子宽度尺寸确定时，则得到一种特别有利的布置形式。换言之，驱动单元的宽度的百分之八十以上由至少一个驱动单元的定子的尺寸形成。
由于通过一个齿轮副得到的在2.6至5.7之间的传动比、特别是在约3.8范围内(具体而言为约3.1至4.5或者也可以仅为约3.3至4.2)的传动比，可以在从动侧实现较高的速度。所述专用混动传动装置的总传动比可以根据切换元件的设置从0.5调整到2.0。由此得到这样的驱动单元，所述驱动单元可以覆盖特别大的速度范围。具有根据本发明的驱动单元的车辆可以借助于所述专用传动系从几乎静止加速到大于250km/h的范围。
从另一个角度上讲，各个切换元件也可以连续编号，或者说连续计数为第一、第二、第三切换元件，以此类推。这样，在一个特别有利的设计方案中，所述混动传动装置具有最多四个切换元件，这些切换元件通过离合器和/或制动器构成。在混动传动装置具有四个切换元件的情况下构成第五切换元件的另一个切换元件是这样的切换元件，通过所述切换元件可以使第一驱动单元脱开，就是说与传动系的其余部分分离。
第一切换元件作为用于影响混动传动装置的运行状态的切换元件有利地定位在混动传动装置的输入侧。这种切换元件、特别是第一切换元件有利地是制动器，所述制动器可以使通向行星齿轮变速器的轴固定。如果在这个轴上(间接或直接地)固定一个所述电机，则以这种方式也可以使电机停止运转。通过该轴可以(位置固定地)使行星齿轮变速器的例如连接在所述轴上的太阳轮固定。
在另一个改进方案中，第二切换元件作为用于影响混动传动装置的运行状态的切换元件定位在混动传动装置的输入侧。作为设置第二切换元件的可能位置可以考虑将其连接到行星齿轮变速器的另一个太阳轮上(具体而言连接到另一个太阳齿轮上)或者连接到行星齿轮变速器的齿圈上。第二切换元件可以通过制动器实现。这个制动器可以在接通的状态下位置确定地使由该制动器影响的太阳轮(或者说太阳齿轮)固定或者使由其影响的齿圈固定，例如相对于驱动单元的壳体固定。
在一个有利的改进方案中，另一个切换元件，就是说第三切换元件作为用于影响混动传动装置的运行状态的切换元件定位在行星齿轮变速器的部件之间。已经证实，行星齿轮变速器的一个行星架和行星齿轮变速器的一个齿圈之间的位置对于所述另外的切换元件、特别是对于第三切换元件是特别有利的位置。
在一个有利的改进方案中，另一个切换元件，就是说第四切换元件作为用于影响混动传动装置的运行状态的切换元件定位在行星齿轮变速器的部件之间。作为有利的位置考虑采用行星齿轮变速器的从动侧。用于定位所述另一个的切换元件、特别是第四切换元件的位置可以是从动的周转齿轮，如行星架或齿圈，输出力矩从所述周转齿轮到达从动组件。
如果由于内燃机(可运动的)质量过大的原因、由于效率的原因或者由于使要拖动的力矩最小化的原因(或者还有类似的原因)可能希望的是，使第一驱动机脱开，则可以设置另一个、就是说第五切换元件，使得可以释放从第一驱动机朝行星齿轮变速器的方向延伸的轴。
如前面已经证实的那样，可以通过简化的耦合行星齿轮变速器构成非常紧凑的DHT。
可以这样来实现进一步提高集成度的可能性，即，使通向和来自行星齿轮变速器的轴设计成相互嵌套的，特别是同轴地分布(简要的描述：“轴中轴结构”)。这样可以通过双轴实现通向行星齿轮变速器的两个太阳轮的轴，所述双轴由内部的第一轴和外部的第二轴组成。在另一个设计方案中，可能有利的是，通向一个太阳轮(或者说通向一个太阳齿轮)的轴由通向行星齿轮变速器的齿圈的轴包围。在一个设计方案中也可以实现这样设计的轴分布，一个例如来自第一驱动机的驱动轴在从动轴的内部、就是说，例如在引向从动组件的轴的内部引导。
前面说明的组合和实施例也可以考虑在大量其他的关联和组合方案中使用。
在组件或部件数量的角度上，特别有利的是，仅将两个行星齿轮变速器特别是相互耦合成中央变速器就足够了。能够分成单变速器的行星齿轮变速器的数量有利地可以限制在数量二。两个行星齿轮变速器组装成一个中央变速器，所述行星齿轮变速器有利地通过刚性的轴连接相互耦合。这里这种耦合可以设计成嵌套的或交叠的。
当然，本领域技术人员熟知的是，通过两个行星齿轮变速器实现的耦合式变速器也在功能上可以通过多于两个行星齿轮变速器、例如通过三个行星齿轮变速器实现。这种在部件数量上并且在可能的情况下在总体效率上变差的实现方案当然可以实现与仅具有两个行星齿轮变速器的理想化的解决方案类似的功能，但如果从生产技术人员的角度上看，重要的是，必须制造和安装尽可能少的部件，则这是一种不利的解决方式。
所有从一侧引入行星齿轮变速器的轴都可以设计成同轴的轴。从与此相对的侧面引入行星齿轮变速器的轴同样可以构造成同轴的轴。各外部的轴分别在一个端部上有利地成形为太阳轮、特别是具有一体化的太阳轮。
也可以将电机实现为具有空心转子，至少一个另外的轴、在理想情况下甚至是多于一个轴穿过所述转子的内部空腔。如果给驱动单元设置这种结构，则在电机的中心存在多个轴，每个轴都是以自己的转速转动的轴，其中至少一个轴实现为空心轴，通过这些轴可以向行星齿轮变速器中或从所述行星齿轮变速器传输不同的力矩。这里，设计成多重的、作为同心轴实现的总轴或者说多重轴的一个轴可以是导入转矩的轴，而另一个轴可以是导出转矩的轴。
如果现在考虑，可以如何实施各单次切换，则实现所述切换的控制装置、例如电子控制器应执行确定的时间序列，所述时间序列包括打开和关闭各个制动器和离合器。
举例地介绍从串联混动状态例如到并联混动状态的第一档的切换。当首先打开一个离合器、特别是第一离合器(行星齿轮架和齿圈之间的离合器)，并且接着，在一个制动器的接通过程、特别是第一制动器的接通过程结束之后，通过另一个离合器、即通过第二离合器实施输出转速的同步。在事先打开第一离合器之后，使所述另一个离合器、特别是第二离合器优选以同步的方式闭合。
如由该示例可以得出的那样，可以在例如少于50ms的时间段内实施快速的切换。
附图说明
如果参考示例性示出优选的设计方案的附图，可以更好地理解本发明，而不会将本发明限制在这些实施方案，其中：
图1示出带有耦合的分变速器的专用混动传动装置的第一实施形式，
图2示出带有拉维娜式齿轮组的专用混动传动装置的一个实施形式，
图3示出根据图2的实施形式的一个改进方案，在这个改进方案中存在至少一个另外的驱动机，因此存在三个驱动机，
图4示出根据图3的实施形式的一个改进方案，该改进方案在第一驱动机的输出侧具有附加的离合器，
图5示出带有耦合的分变速器和多级行星齿轮的专用混动传动装置的一个实施形式，其中设有用于配设给第二驱动机的变速器侧的动力输出部，
图6示出根据图5的改进方案，这个改进方案具有用于第一驱动机的附加的离合器，以及
图7示出带有耦合的分变速器和多级行星齿轮的专用混动传动装置的一个实施形式，其中设有用于配设给第一驱动机的变速器侧的动力输出部。
具体实施方式
不同的实施例以一致、相同或至少类似的主题、组件、部件、构件和零件为基础，从而不同实施形式之间各个零件、构件、部件、组件和物体用分别增加200的附图标记编号。对各个主题、组件、部件、构件和零件的说明和解释可以相应地由一个实施形式(必要时以经调整的形式)转用到另一个实施形式，其方式是在各实施例之间分别将附图标记提高或降低200的相应倍数。换而言之，第一实施例之一的很多解释也可以转用到当前介绍的实施例，从而出于更为紧凑和清楚地描述的原因，对于后面的实施例分别仅还介绍特别的方面，而一般性的说明同样地能由前面的实施例(以经调整的方式)也(假想地)转用于后面的实施例。
图1用示意图示出驱动单元1。
驱动单元1包括第一驱动机11、第二驱动机13和第三驱动机15。这三个驱动机11、13、15连接在分布在中央的轴51、53、55上，如连接在内燃机11的轴51上。内燃机承担第一驱动机11的任务。第二驱动机13通过第一电机实现。第三驱动机15通过第二电机实现。
驱动机11、13、15是混动传动装置3的驱动组件5的一部分。所述混动传动装置3包括变矩器7。此外，驱动单元1具有从动组件9。混动传动装置3和从动组件9是驱动单元1的一部分。因此，驱动单元1连同其三个驱动机11、13、15包括这三个组件，即驱动组件5、变矩器7和从动组件9。混动传动装置3是驱动单元1的一部分。
内燃机11具有曲轴105。内燃机11通过曲轴105驱动自带的、所连接的轴51。第一电机13具有转子107。第一电机13借助于转子107驱动轴53旋转。电机13驱动自己的轴53，所述轴53连接到第一电机13上。两个轴51、53分别是两个同轴设置的多重轴或同心轴65、67的一部分，该多重轴或同心轴65、67沿混动传动装置3的长度上居中地在传动装置3中运行。连接成多重轴65的、同轴的、平行延伸的、相互嵌套的轴65的多个轴51、55、57中的一个轴51连接在内燃机11上。另一个轴53连接在第一电机13上，具体而言连接在第一电机的转子107上。轴53是多重轴67的一部分，所述多重轴也可以称为同轴的、相互嵌套的双轴。第一电机13的这个轴53相对于在其内部延伸的第二轴59是外部的轴。连接到壳体制动器69上的轴57延伸穿过第二电机15的内部。这可以是一种无耦合的通过。第二电机15也具有转子109，所述转子在中央设计成空心的，以便提供用于其他轴51、57的空间。内燃机11的轴51、通向制动器69的轴57和由第二电机15驱动的轴55共同形成驱动单元1的两个多重轴65、67的一个多重轴65。所述多个轴51、53、55、57、59构成混动传动装置3的连接构件。如果将电机13、15视为混动传动装置3的组成部分，则由电机13、15驱动的轴53、55没有从混动传动装置3的壳体103中伸出。
内燃机11的转矩可以传递给行星齿轮变速器式的耦合式变速器21，内燃机11能提供可变的转矩。耦合式变速器21由第一行星齿轮变速器41和第二行星齿轮变速器43组成。内燃机11的轴65的一部分也导入其中，可以通过制动器69将轴65的一部分锁定。由此可以相对于混动传动装置3的壳体103使第二齿圈39固定。
除了制动器69的切换元件，根据图1的布置方案还具有第一离合器73和第二离合器75。通过第一离合器73可以使动力输出断开。从动组件9能够与齿圈37接合或脱离接合。在适当的切换状态下，输出力矩17到达设置在输出侧的齿轮101。
第一分行星齿轮变速器41具有第一齿圈37。所述齿圈37与第二行星齿轮(如在图1中示出的行星齿轮29)啮合。第二行星齿轮29又与第一行星齿轮27啮合。齿圈37是一种独特的齿型91。这个齿型91的齿设计成用于与对应于第二行星齿轮29的齿型87的齿啮合。第一行星齿轮27与在必要时驱动该第一行星齿轮27的太阳轮23啮合。所述太阳轮23构成来自第二电机15的轴55的输出端(Ausmündung)。因此，第二电机15可以通过所述太阳轮23将转矩导入第一行星齿轮变速器41的第一行星齿轮27。沿相反的力矩传动方向，转矩可以由太阳轮23经由轴55传递给第二电机15的转子109。
一方面，行星齿轮变速器41由齿圈37经由离合器73耦合或能耦合到第二行星齿轮变速器43的行星架35上。另一方面，第一(分)行星齿轮变速器41的行星架33通过第二(分)行星齿轮变速器43的齿圈39与第二行星齿轮变速器耦合或能耦合。这两个行星齿轮变速器41、43因此是双联动的。
第二行星齿轮变速器43的齿圈39与第二行星齿轮变速器43的行星齿轮(如行星齿轮31等)啮合。转矩传动路径段从这个行星齿轮31引向第二行星齿轮变速器43的太阳轮25。
第一行星齿轮变速器41设计成具有两级的行星齿轮系77的行星齿轮变速器。第二行星齿轮变速器43构造成具有单级的行星齿轮系(Planetenstrecke)79的行星齿轮变速器。就是说，具有两级的行星齿轮系77的行星齿轮变速器41与具有单级的行星齿轮系79的行星齿轮变速器43耦合。
穿过第一电机13的轴59设置成来自耦合式变速器21的输出轴。轴59在输出侧具有齿轮；这可以这样讲，即，在轴59的一个端部上存在一个齿型95。为了与另一个齿型97啮合，这个齿型95具有与所述另一个齿型97相匹配的齿数。由此可以实现加速的变速。通过不同类型(即第十齿型99和第十一齿型101)的两个齿轮实现的变速在这个轴61的另一个端部上发生。换言之，轴61的两个端部通过齿型97、99确定，这两个齿型是直齿轮。由此，来自连接到离合器73上的轴59的转矩或输出力矩可以经由齿型95、97、经由另一个轴61、经由两个另外的齿型99、101传递到从动轴63上。在从动轴63上提供所述输出力矩17。
如果从第一太阳轮23出发开始观察转矩传动路径，则第一太阳轮23可以视为第一齿型81。另一个、即第二齿型83作为第二太阳轮25存在。从第一太阳轮23向第三齿型85进行力传递和力矩传递，第一行星轮27或第一行星齿轮27由所述第三齿型组成。紧接着的行星轮29或第二行星齿轮29可以描述为第四齿型87。第五齿型89构成第三行星轮31，所述第三行星轮是第二行星齿轮变速器43的行星齿轮31。第五齿型89设计成用于与第七齿型93啮合，第七齿型93形成第一齿圈39。为了从第二电机15将转矩导入耦合式变速器21，提供第二太阳轮25作为第二齿型83。
各个齿型81、83、85、87、89、91、93、95、97、99、101的半径表明了与彼此间的相对关系相符的(传动)原理。如果应实现其他传动比，可以容易地以其直径适配调整这些齿型。
如由图1可以看到的那样，连接到齿圈37上的轴51能马达式地被驱动。可以借助于制动器69使行星架33相对于壳体103固定。
通过第二离合器75可以阻隔所述两个电机13、15或其转子107、109。
两个行星齿轮27、29安装在相同的行星齿轮架或者说相同的行星架33上并绕其行星齿轮轴线转动。所述行星齿轮架或者说行星架33由此提供了多个旋转中心。通过行星齿轮27、29可以实现转矩传动。特别有利的是，至少一个所述行星齿轮29可以引导两个转矩或者说力矩路径通过。通过内燃机11和通过第二电机15可以向第一行星齿轮变速器41导入不同的力矩。为了从由所述两个行星齿轮变速器41、42形成的耦合式变速器21输出，设有输出轴59，在所述输出轴59的下游还设有四个不同齿型95、97、99、101的齿轮。
由于存在第二离合器73，可以通过第二行星架35或通过第一齿圈37将一个转矩或该转矩的一部分传递给输出轴59。这两个行星齿轮变速器41、43相互连锁并且相交错，这两个行星齿轮变速器也可以称为简化的耦合式变速器21。
但如后面的三个图2、3和4可以看出的那样，如果采用拉维娜式行星齿轮组221、221'(或者类似的简化的耦合式变速器)，可以将根据图1已经设计得非常紧凑的耦合式变速器21设计得更为紧凑。此外，可以由图2推断出的是，图1和3或4也可以仅利用两个驱动机11、13或211'或211”连同213'一起构成。
由于根据图2、图3和图4的实施例之间高度的相似性，在很多情况下，下面可以同时对这三个附图进行介绍和说明。
根据图2的驱动单元201或根据图3的驱动单元201'或根据图4的驱动单元201”包括混动传动装置203或203'并且可以分成其他组件或部件，如驱动组件205或205'或205”、变矩器207或207'和从动组件209。驱动单元201、201'或201”的宽度主要通过驱动组件205或205'或205”的尺寸确定，就是说特别是通过驱动机213、213'、215的定子尺寸确定。
变矩器207或207'可以视为中央的组件，所述变矩器通过具有拉维娜式行星齿轮组的耦合式变速器221或221'(就是说通过简化的周转轮耦合式变速器的所选择形式)来实现。来自驱动机、如第一驱动机211或211'或211”、第二驱动机213或213'以及必要时来自第三驱动机215(见图3、4)的转矩通过变矩器207或207'和从动组件209作为转矩或输出力矩217提供给承载驱动单元201或201'或201”的机动车辆的其他构件，如轮轴(未示出)。
在图2和3以及图4中，设置在从动侧的差速器仅象征性地通过第十一齿型301的一个齿轮示出。对于本领域技术人员可以理解的是，车辆半轴可以连接到差速器上。
在图2中通过两个驱动机211、213实现了驱动组件205。根据图3的驱动组件205'由三个驱动机211'、213'、215组成。根据图4的驱动组件205”由三个驱动机211”、213'、215组成。
第一驱动机211或211'或211”是内燃机。第二驱动机213或213'是第一电机。第三驱动机215通过第二电机实现。
根据图2的耦合式变速器221可以通过三个切换元件269、271、273液压地操作，其中变速器组件被固定或耦合到另外的部件上。根据图3或图4的耦合式变速器221'可以通过四个切换元件269、271、273、275操作，这里，至少部分地实现固定或耦合到另外的构件上。例如通过离合器式的切换元件273能够解耦内燃机211、211'、211”。
两个切换元件269、271是制动器，这两个制动器分别可以相对于壳体303使轴253、257固定。在另一个切换位置或切换选项中，所述切换元件能阻滞轴253、257并由此使其减速或相对于壳体303制动。由此，可以例如使电机213、213'和/或太阳轮223、225固定。如能特别清楚地从图3或图4看到的那样，切换元件273、275是离合器，所述离合器可以使耦合式变速器221、221'的齿圈237直接或间接地接合到另外的轴251、259上或者可以使功率流断开。由此特别是齿圈237是能够进行输出的。另一方面，从动轴263能够从行星齿轮变速器221'上分离。
驱动机211或211'或211”具有曲轴305或305'，作为转矩输入轴的轴251用法兰连接到所述曲轴上。驱动机213或213'具有转子307。所述转子307过渡到轴253中。转子307与轴253之间的连接设计成，使得既能将一个转矩导入耦合式变速器221或221'中，也能将一个转矩从耦合式变速器221或221'中导出。如图3或图4所示，驱动机215具有转子309。所述转子309过渡到轴255中，通过所述轴能够驱动第十二齿型302的第十二齿轮。第十二齿型302的齿轮与第九齿型297相啮合。第九齿型297具有两个与其啮合的齿轮，即第八齿型295的齿轮和第十二齿型302的齿轮。这样在第九齿型297的齿轮中来自不同转矩源的转矩可以发生累加。
与第二驱动机213或213'连接的轴253通入两个太阳轮223、225之一。也可以这样说，轴253穿过第二太阳轮225的中心并且与第一太阳轮223不可相对转动地连接。第一太阳轮223与第一组行星齿轮啮合，如行星齿轮227。第二太阳轮225与第二组行星齿轮啮合，如行星齿轮229。行星齿轮229是双齿轮。双齿轮229与第一组的行星齿轮227啮合。双行星齿轮229此外还与齿圈237啮合。行星齿轮229至少具有双倍的齿宽，就是说，与第一组的行星齿轮227相比，所述双行星齿轮至少是两倍宽。由此提供了足够的空间与两个齿轮啮合，如与一个太阳轮225和一个第一类型的行星齿轮227啮合。由此，使行星齿轮系277、279的两个并排设置的级合并。较宽的行星齿轮229根据力矩传动方向可以是累加和/或分散地分配或传递力矩。
在齿圈237和行星架233之间设有所述两个离合器273、275中的离合器273。第一离合器273可以阻隔行星架233和齿圈237。
第二太阳轮225通过一个轴257引向第二制动器271。可以借助于制动器271使太阳轮225相对于壳体303被固定。轴257可以称为锁定轴。借助于制动器271和轴257，在一个切换状态下使太阳轮225停止。
来自第一电机或者说第一驱动机213或213'的轴253和锁定轴257设计成同轴的双轴265，就是说，一个轴253在另一个轴257中被引导。还存在另一个同轴的双轴267或267'，这个双轴由一个输出轴259和内燃机211或211'或211”的轴251或251'组成。
通过双行星齿轮229既可以与第一太阳轮223相结合传递转矩，也可以与第二太阳轮225相结合传递转矩。
行星架233能够由第一驱动机211或211'或211”驱动。
作为耦合式变速器221或221'的输出部设有第一输出轴259。第一输出轴259的动力输出经由第八齿型295的齿轮到达第九齿型297的齿轮。第九齿型297的所述齿轮连接在第二输出轴261的一个端部上。这个输出轴261具有第十齿型299的另一个齿轮。通过第十齿型299的这个齿轮，输出力矩被导入第十一齿型301的齿轮。最后通过从动轴263实现力矩输出。就是说，从动组件209包括多个用于传递动力输出的轴259、261、263。第三驱动机215接合到从动组件209中。这种接合有利地经由通过第十二齿轮302和第九齿轮297向作为从动轴工作的输出轴261的传动进行。
耦合式变速器221或221'由两个行星齿轮变速器241、243组成，这两个行星齿轮变速器一起或者说耦合地构成拉维娜式行星齿轮组。出于这个原因，分行星齿轮变速器241具有单级的行星齿轮系279。对应于作为拉维娜式行星齿轮组的实现方案，第二分行星齿轮变速器243具有两级的行星齿轮系277。
换而言之，在图2和图3中示出的带有专用混动传动装置203、203'的驱动单元201、201'包括内燃机211、211'和至少一个电机213、213'，所述内燃机和电机通过行星齿轮变速器241、243连接在共同的从动轴263上。所述行星齿轮变速器是(简化的)耦合式变速器211、211'，所述耦合式变速器特别是由于用于至少一个行星齿轮277、229的行星齿轮架233构造成用于传递两个经过至少一个行星齿轮227、229的力矩路径217。专用混动传动装置203、203'可以作为特别是具有拉维娜式行星齿轮组221、221'的组合的累加及差减变速级装备，具有至少三个切换元件269、271、273。内燃机211、211'优选经由离合器式的切换元件273在行星齿轮变速器241、243的齿圈237上的连接提供了有利的切换状态可能性。能通过制动器269使电机213、213'在壳体303上固定。在一个用于切换的方法中，对于每个运行状态，特别是对于一个混动运行状态，分别以最多两个接通的切换元件269、271、273工作。通过切换齿圈237和从动齿轮295之间的(另)一个离合器275能够调整到混动运行状态或者特别是eCVT状态。通过打开所有切换元件269、271、273、275能够占据纯电动驱动状态。
如果将图2和3或4与图1相比较，则可以看到，与混动传动装置3相比，为了提供相同的功能，传动装置203或203'以明显更少的齿轮工作。两个太阳轮223、225可以称为第一齿型281或第二齿型283。耦合式变速器221或221'的行星齿轮构成第三齿型285和第四齿型287。第六齿型291作为齿圈237存在。第八齿型295作为第一输出轴259上的从动齿轮存在。在图1中示出的齿型，即第五齿型89和第七齿型93可以不再存在于图2和3或4的齿轮设计方案中。为了能自由选择地接入来自第二电机215的驱动力矩，替代于此，存在第十二齿型302。经由从动段可以输出或传递输出力矩217，所述从动段通过第八齿型295、第九齿型297和第十齿型299构成。
根据图4的驱动单元201”包括相同的、已经结合对图3的介绍说明的混动传动装置203。与图3不同的是，在图4中，第二同心轴267'的内轴251'也可以称为后离合器轴251'，该内轴通过第三离合器276(也称为第五或另外的切换元件)与内燃机211”的轴251连接或能连接。后离合器轴251'不可相对转动地与行星架233连接。通过离合器276，混动传动装置203'或耦合式变速器221'的第一行星架233能够与内燃机211”脱离，所述内燃机构成第一驱动机。在利用第一驱动机213'和/或第二驱动机215进行纯电动运行(例如在发电机运行或再生运行中)时，例如在经过山区下坡行驶时，离合器276使得第一驱动机211”可以作为附加的发动机制动器接通。由此可以通过连接在轴251'上的曲轴305'，不可再生的能量通过第一驱动机211”内部的质量(以内部质量的方式)的运动“消除”或短时间地临时存储。
如果基于用于选择运行状态而存在的切换元件269、271、273、275(必要时附加地还有(第五)切换元件276)描述混动传动装置203或203'，则第一切换元件269和第二切换元件271处于第二驱动机213'和第二行星齿轮系279之间。第三切换元件273以及必要时还由第四切换元件275设置在第一行星齿轮系277和第一驱动机211'或211”之间或者设置在第一行星齿轮系277和第三驱动机215之间。第一切换元件269和第二切换元件271用于有选择地使同轴的双轴265的轴253和轴257在壳体上固定。通过第三切换元件273能够将齿圈237在行星架233上脱离耦合或耦合。通过第四切换元件275能够使第一驱动机211'或201”和第二驱动机213'耦合到从动组件209上或从所述从动组件上脱离耦合。在切换元件269、271、273、275(以及必要时还有276)的打开或者说脱离耦合的状态下，驱动单元201或201'或201”的至少一个与切换元件269、271、273、275(以及必要时还有276)连接的部件相对于驱动单元201或201'或201”的另一个与切换元件269、271、273、275(以及必要时还有276)连接的部件能自由转动。在切换元件269、271、273、275、276的闭合或耦合的状态下所述部件之间存在抗旋转的连接。根据图4存在的第五切换元件276用于提供一个总轴的两个轴251、251'之间的轴桥。切换元件269、271、273、275(以及必要时还有276)在闭合过程期间分别利用一个过渡器件工作，以便补偿驱动单元201或201'或201”的要相互连接的部件之间的转速差。这种过渡器件可以称为同步装置。
图5示出驱动单元401，所述驱动单元具有驱动组件405，所述驱动组件包括第一驱动机411、第二驱动机413和第三驱动机415。第一驱动机411以其曲轴505驱动一个驱动轴451，所述驱动轴也称为变速器输入轴并且不可相对转动的安装在太阳轮425上。与图5不同，根据图6的驱动单元401'具有驱动组件405'，所述驱动组件包括第一驱动机411'、第二驱动机413'和第三驱动机415。第一驱动机411'在图6中驱动内燃机轴451，所述内燃机轴通过离合器476与后离合器轴451'连接或能连接。通过离合器476能将转矩传递到太阳轮425上。太阳轮425不可相对转动地设置在后离合器轴451'上。此外，所述驱动单元，即在图5中示出的驱动单元401和在图6中示出的驱动单元401'构造成相同的，因此下面一起对所述驱动单元401、401'进行说明。
在图5中示出的使得内燃机411与两个电机413、415配合作用的耦合式变速器421也可以称为混动传动装置403。耦合式变速器421主要包括由第二分行星齿轮变速器443构成的第一行星齿轮系477和由第一分行星齿轮变速器441构成的第二行星齿轮系479。行星齿轮系477、479通过第一行星架433和由行星架433承载的阶梯齿轮、如阶梯齿轮480相互耦合。太阳轮425相对于具有较小半径的第一太阳轮423设置成第二太阳轮425。第二太阳轮425与阶梯齿轮480在第一阶梯齿半径的区域内接合。通过第一驱动机411进行的驱动实现了从第二太阳轮425经由阶梯齿轮480向第二阶梯齿轮半径480'上的转矩传递。在第二阶梯齿轮半径480'的区域内，阶梯齿轮480与齿圈437接合，所述齿圈构造成第六齿型491，并且所述阶梯齿轮与第一太阳轮423接合。由阶梯齿轮480形成的第一行星齿轮427因此在太阳轮齿部481中运行。能通过驱动轴457从第二驱动机413向第一太阳轮423传递转矩。第一电机413的轴453为了进行转矩输入由第一电机转子507驱动。轴453与轴457不可相对转动地连接。轴457也可以称为锁定轴457，因为能通过第一制动器469使该轴457固定在壳体503上。第一制动器469可以对第一太阳轮423的转动进行制动或阻碍。另一方面，通过制动器469能使第一电机413的转子507固定。
在耦合式变速器421中，能通过第二制动器471使齿圈437在壳体503'上固定。通过第一离合器473，行星架433能与也可以称为齿环的齿圈437耦合。第二离合器475用于使行星架433耦合到第一输出轴459上或与第一输出轴分离。第一输出轴459作为同心轴465或空心轴围绕锁定轴457的中间区域。第一从动轴459通过也可以称为从动组件齿轮495的第八齿轮495驱动从动组件409，第八齿型495与第九齿型497啮合。从动组件409设置在耦合式变速器421的朝向第一电机413的侧面上。此外，第九齿型497的齿轮作为耦合齿轮497与驱动齿轮502啮合，所述驱动齿轮502通过轴455与第二驱动机415的转子509连接。第九齿型497的齿轮通过轴461使第十齿型499的齿轮转动。第十类型499的齿轮与第十一齿型501的齿轮啮合，第十一齿型的齿轮驱动输出差速器419(如果不考虑力矩路径沿相反的方向进行的再生运行模式)，所述输出差速器是从动组件409的一部分。因此，在从动组件409中进行转矩变换。通过输出差速器419将驱动单元401或401'(也见图6)的转矩经由从动轴(如从动轴463)供应给道路车轮(未示出)。
混动传动装置403包括耦合式变速器421并且用作主要用于由第一驱动机411以及由第二驱动机413供应的转矩的变矩器407。
也可以基于用于选择运行状态或切换状态而存在的切换元件469、471、473、475(以及必要时附加地还有切换元件476)来描述混动传动装置403。第一切换元件469设置在第二驱动机413或413'与第一分行星齿轮变速器441之间的轴453上，该轴453能相对于壳体503固定。第二切换元件471设置在齿圈437上，由此能使所述齿圈相对于壳体503'固定。第三切换元件473和第四切换元件475位于第一切换元件469和第一分行星齿轮变速器441之间。第三切换元件473用于使行星齿轮架433与从动组件409耦合或与从动组件脱离。第四切换元件475用于使行星齿轮架433与齿圈437耦合或与该齿圈脱离。如图6中所示，当附加地设有第五切换元件476时，所述第五切换元件位于第一驱动机411'与第二分行星齿轮变速器443之间并用于使其耦合或脱离耦合。
在图7中示出的驱动单元601中，在配设给第一驱动机611的传动装置侧上进行向从动组件609的动力输出。耦合式变速器621类似于在图5中示出的耦合式变速器421的构成。耦合式变速器621的第一输出轴659绕内燃机611的轴651分布并且与该轴651同轴地设置。这个轴能经由耦合式变速器621的行星架633驱动。作为混动传动装置603，耦合式变速器621合并了来自内燃机611(一方面)以及第一电机613和第二电机615(另一方面)的转矩，所述内燃机和第一电机以及第二电机共同构成驱动组件605。由内燃机611或第一电机613或第二电机615中的哪个驱动单元提供驱动能，取决于所选择的切换状态。所述耦合式变速器621包括四个能切换的单元，即所谓的切换元件，即第一制动器669、第二制动器671、第一离合器673和第二离合器675。这些切换元件669、671、673、675用于，将驱动单元601的至少两个部件不可相对转动地连接，这里，这种连接利用同步形式的制动过程进行。所述制动器669、671作用于关于车辆底盘(未示出)视为固定部件的壳体703、703'。第一制动器669可以在第二行星齿轮系679中减缓第一太阳轮623的转动。换而言之，对第一太阳轮623的制动作用通过第一太阳轮齿部681传递到行星齿轮，如行星齿轮627，特别是经由第二阶梯齿轮半径680'还传递到行星架633。第一太阳轮623能经由设置在定子711中的转子707的轴653通过第一电机613驱动。由此，将第二驱动机613的转矩供应供给第一分行星齿轮变速器641。第一分行星齿轮变速器641具有第二行星齿轮系679，所述第二行星齿轮系是单级的行星齿轮系679并在齿圈637中运行，所述齿圈也可以称为第六齿型691。第一行星齿轮系677同样构造成单级的并且包括阶梯齿轮680的第一区域。阶梯齿轮680的第一区域具有小于第二阶梯齿轮半径680'的半径。阶梯齿轮(如阶梯齿轮680)能转动地设置在行星架633上。通过第一离合器673，行星架633能与齿圈637不可相对转动地连接或耦合。第二制动器671使得，齿圈637能相对于壳体703'固定。在第一行星齿轮系677上，阶梯行星齿轮(如阶梯行星齿轮680)通过第二太阳轮齿部683接受来自第二太阳轮625的转矩。这个转矩利用第二分行星齿轮变速器643经由内燃机611的轴651(即，内燃机的曲轴705)供应。第一离合器673和第二离合器675直接位于第二分行星齿轮变速器643旁边。第二离合器675使得可以闭合或分开行星架633和第一输出轴659之间的连接。输出轴659承载输出齿轮695，所述输出齿轮695通过两级齿轮系来驱动差速器619，所述两级齿轮系包括第八齿型695、第九齿型697、第十齿型699和第十一齿型701。差速器619将输出转矩经由从动轴(如从动轴663以转矩617)分配到车轮(未示出)上。在从动组件609的范围内设置第二电机615，所述第二电机具有转子709和定子713。设置在第二输出轴661上的并与差速器619在驱动上连接的第八齿轮697也可以称为再生齿轮(Rekuperationszahnrad)，因为齿轮697通过轴655上的驱动齿轮702与第二电机615、具体而言与转子709旋转耦合。由此，优选在第二离合器675打开时，在第二电机615中能够将驱动能转换成电流并将其收集到所连接的电蓄能器中。如果驱动单元601按组件划分，则驱动单元601由此具有驱动组件605、从动组件609以及变矩器组件607。通过同时闭合第二制动器671和离合器673、675能够在驱动单元601中实现驻车锁。
(与图7相同)也可以基于切换元件669、671、673、675来描述混动传动装置603。第一切换元件669设置在第二驱动机613和第一太阳轮623之间并且由此可以同时使经由轴653相互连接的第二驱动机和太阳轮在壳体703上固定。其他切换元件671、673、675设置在第一分变速器641与第一驱动单元611或第二驱动单元615或从动组件609之间。在所述其他切换元件671、673、675中，第二切换元件671设置在齿圈637和壳体703'之间。第三切换元件673位于第二切换元件671和行星架633之间。第四切换元件675位于行星架633和第三驱动单元或从动组件609之间。
下面应参考图3(或图4)来说明各切换可能性。
参考切换矩阵，通过接通“离合器2”(见图3中的离合器275)，可以设置并联混动运行状态或eCVT运行状态。在并联混动运行时，通过切换其余的切换元件，如制动器269、271和另一个离合器273可以调整到档位1至3，其中，对于每个档位总是仅接通三个切换元件269、271、273中的一个切换元件。
如果接通第二制动器271或第一离合器273，则可以调整到两个串联混动运行状态。
如果没有接通单一的切换元件269、271、273、275，则混动传动装置203或203'处于纯电动运行方式。
由于在根据图3的实施形式中存在的其他马达，即第二电机215，其余两个驱动机211'和213'可以具有不同的尺寸，例如小于在根据图2的驱动单元201中的两个驱动机211、213。
由于另一个切换元件“离合器2”(见附图标记275)而存在的附加的切换可能性通过加边框而突出显示。
特别是对于根据图3的装置，也可以根据下面的切换图表、特别是下面的切换矩阵III清晰易懂地描述前面介绍的切换可能性。对于所示出的其他切换矩阵I、II和IV下面指明了分别作为基础的驱动单元或附图。
对于根据图1的驱动单元1，切换矩阵I可以如下设计：
切换矩阵I
Figure BDA0002656242630000261
行星齿轮变速器与差速器的恒定传动比3.791
对于根据图2的驱动单元201，切换矩阵II可以如下设计：
切换矩阵II
Figure BDA0002656242630000271
行星齿轮变速器与差速器的恒定传动比3.801
对于根据图3或图4的驱动单元201'，切换矩阵III可以如下设计：
切换矩阵III
Figure BDA0002656242630000281
行星齿轮变速器与差速器的恒定传动比3.801
对于根据图5或图6的驱动单元401或401'以及对于根据图7的驱动单一601，切换矩阵IV可以如下设计：
切换矩阵IV
Figure BDA0002656242630000291
行星齿轮变速器与差速器的恒定传动比3.801
针对图3和图4介绍的切换矩阵III在不同角度上也可以应用于根据图2的驱动单元201。
所给出的传动比或变速比表达了齿轮级可能的尺寸。如果机动车辆应较快或较慢地运行，则也可以采用其他变速比和传动比。
在各个图中示出的设计方案也可以以任意形式相互组合。
这样当然也可能且有利的是，双轴265、267通过具有更多内部轴的轴来替代。
在图1中示出，转子107、109可以是空心转子，以便引导其他轴51、57、59通过。例如出于空间原因或为了能够在单侧导出或实现同侧导入和导出力矩，驱动机211、211'、213、213'、215同样可以构造成具有空心转子307、309。
已经示出的是，可以仅以一个制动器69工作。也已经示出的是，可以仅以一个离合器273工作。当装入混动传动装置3、303或303'的制动器69、269、271的数量和装入的离合器73、75、273、275的数量分别大于1时，能得到多数切换方案。
通过全面的切换矩阵，可以不仅利用非常少的切换过程从一个运行模式转换到下一个运行模式，例如根据本发明的混动传动装置在一个混合传动系中可以覆盖很多运行状态，如eCVT、不同档位的串联混动模式、不同档位的并联混动模式、纯电动模式、增压模式、减少的排气模式、(电)再生模式等。这里，只需要少数几个切换过程，这些切换过程有时可以并行或同时地执行。
附图标记列表
Figure BDA0002656242630000311
Figure BDA0002656242630000321
Figure BDA0002656242630000331

Claims (15)

1.驱动单元(1、201、201'、201”、401、401'、601)，所述驱动单元具有专用混动传动装置(3、203、203'、403、603)，所述驱动单元包括：第一驱动机(11、211、211'、211”、411、411'、611)和第二驱动机(13、213、213'、413、413'、613)，所述第一驱动机和第二驱动机是不同类型的马达，如内燃机(11、211、211'、211”、411、411'、611)和电机(13、15、213、213'、215、413、415、413'、613、615)，以及所述第一驱动机和第二驱动机通过行星齿轮变速器(21、41、43、221、241、243、221'、421、621)连接在共同的从动轴(63、263、463、663)上、特别是连接在差速器(101、301、419、501、619、701)的从动轴上，
所述第二驱动机(13、213、213'、413、413'、613)是至少一个通过混动传动装置(3、203、203'、403、603)的一个轴作用连接或能作用连接的电机(13、15、213、213'、215、413、415、413'、613、615)，
其特征在于，
所述行星齿轮变速器是一种耦合式变速器(21、221、221'、401、601)、特别是简化的耦合行星齿轮变速器类型的耦合式变速器，如拉维娜式行星齿轮变速器(221、221')，
所述行星齿轮变速器基于优选单一的、例如使齿轮联合的行星齿轮架(33、35、233、433、633)，所述行星齿轮架用作至少一个行星齿轮(27、29、31、227、229、480、680)的旋转中心，所述行星齿轮变速器构造成用于传递两个经由所述至少一个行星齿轮(27、29、31、227、229、480、680)的力矩路径(17、217、617)，
在所述驱动单元(1、201、201'、201”、401、601)中设有切换元件(69、269、469、669、271、471、671、73、273、473、673、75、275、475、675、276、476)，其中最多设有四个切换元件(69、269、469、669、271、471、671、73、273、473、673、75、275、475、675)、优选至少设有三个切换元件(69、269、469、669、271、471、671、73、273、473、673)用于对所述混动传动装置(3、203、203'、403、603)进行切换，并且
必要时设有特别是另外的、如第五切换元件(276、476)，用于将所述第一驱动机(211”、411')与所述混动传动装置(203'、403)分离，或者必要时所述第一驱动机(11、211、211'、411、611)是轴联式的内燃机。
2.根据权利要求1所述的驱动单元(1、201、201'、201”、401、401'、601)，其特征在于，
所述行星齿轮变速器是简化的耦合式变速器(21、41、43、221、221'、421、621)，所述耦合式变速器具有至少五个、特别是六个齿轮(81、85、87、91、93、281、283、285、287、291、481、681、683)，其中优选地，将一个行星齿轮设计成双行星轮(29、229、480、680)，例如用于引导两个转矩通过，所述双行星轮(29、229、480、680)算作是两个齿轮(87、287)。
3.根据上述权利要求之一所述的驱动单元(201、201'、201”)，其特征在于，所述行星齿轮变速器(221、221')包括正号齿轮机构和负号齿轮机构。
4.根据上述权利要求之一所述的驱动单元(201、201'、201”)，其特征在于，所述行星齿轮变速器(221、221')通过拉维娜式行星齿轮组实现，优选通过至少三个切换元件(269、271、273、275)、但特别是通过最多四个切换元件(269、271、273、275)来改变所述行星齿轮变速器(221、221')的运行模式。
5.根据上述权利要求之一所述的驱动单元(1、201、201'、201”、401、401'、601)，其特征在于，所述行星齿轮变速器(21、221、221'、421、621)包括至少一个以下构件或组件：
a)两个太阳轮(23、25、223、225、423、425、623、625)，所述太阳轮优选相互平行地设置，
b)两级的行星齿轮系(77、277)，
c)单级的行星齿轮系(79、279、477、479、677、679)，
d)所有行星齿轮(227、229、480、680)在相同的行星齿轮架(233、433、633)上的固定结构，
e)共同的齿圈(37、39、237、437、637)，和/或
f)多个行星齿轮(229、287、480、680)，所述行星齿轮在其宽度上合并为两个平行设置的级(277、279、477、479、677、679)。
6.根据权利要求5所述的驱动单元(1、201、201'、201”、401、401'、601)，其特征在于，所述驱动单元(1、201、201'、201”、401、401'、601)设计成用于通过齿圈(37、237、437、637)实现从所述行星齿轮变速器(21、221、221'、421、621)的动力输出。
7.根据权利要求5或6所述的驱动单元(1、201、201'、201”、401、401'、601)，其特征在于，在所述行星齿轮架(35、233、433、633)与所述齿圈(37、237、437、637)之间存在特别是能切换的离合器(73、273、473、673)。
8.根据上述权利要求之一所述的驱动单元(201、201'、401、601)，其特征在于，所述第一驱动机(211、211'、411、611)、特别是内燃机设计成用于直接驱动所述行星齿轮架(233)。
9.根据上述权利要求之一所述的驱动单元(1、201、201'、201”、401、401'、601)，其特征在于，第一电机(13、15、213、213'、413、413'、613)通过轴(53、55、253、453、653)直接与所述行星齿轮变速器机械地固定连接，以驱动行星齿轮变速器(21、221、221'、421、621)的太阳轮(23、25、223、423、623)。
10.根据上述权利要求之一所述的驱动单元(1、201、201'、201”、401、401'、601)，其特征在于，通过至少一个所述制动器(69、269、271、469、669)、特别是相对于所述壳体固定的和/或能液压操作的制动器，能够使至少一个所述电机(13、15、213、213'、213”、413、413'、613)固定和/或使所述行星齿轮变速器(21、221、221'、421、621)的太阳轮(223、225、423、623)固定。
11.根据权利要求5至10之一所述的驱动单元(201'、201”、401、401'、601)，其特征在于，一个电机、特别是第二电机(215、415、615)在输出侧与从动轴(261、461、661)的轴齿轮(297、497、697)连接，以耦合到力矩路径上，
所述轴齿轮(297、497、697)特别是经由齿圈(291、491、691)与行星齿轮变速器(221、421、621)连接，
所述齿圈(291、491、691)和所述电机、特别是第二电机(215、415、615)优选能通过一个优选能液压操作的离合器(275、475、675)在功率流中分离，以便有利地将行星齿轮变速器(221'、421、621)与从动轴(263、463、663)脱离。
12.根据权利要求11所述的驱动单元(1、201、201'、201”、401、401'、601)，其特征在于，两个电机(13、15、213、213'、215、413、413'、415、613、615)相互平行延伸地在所述驱动单元(1、201、201'、201”、401、401'、601)的相同的所述壳体(103、303、503、503'、703、703')中安装在两个不同的轴(53、55、253、255、453、455、653、655)上，能够通过所述两个电机(13、15、213、213'、215、413、413'、415、613、615)的转子(107、109、307、309、507、509、707、709)能使所述两个轴转动，并且
驱动单元(1、201、201'、201”、401、401'、601)的宽度的主要部分通过所述电机的定子尺寸确定。
13.专用混动传动装置(203、203'、403、603)，特别是用于根据上述权利要求之一所述的驱动单元(1、201、201'、201”、401、401'、601)的混动传动装置，其特征在于，所述混动传动装置(203、203'、403、603)作为组合的累加及差减传动级包括行星齿轮变速器(241、243、441、443、641、643)，所述行星齿轮变速器特别是具有拉维娜式行星齿轮组(221、221')，
所述行星齿轮变速器装备有至少三个切换元件(69、73、75、269、271、273、275、469、471、473、475、669、671、673、675)，优选装备有恰好四个切换元件(269、271、273、275)，如制动器(269、271)和/或离合器(273、275)，特别是液压驱动的所述切换元件，
并且在所述行星齿轮变速器中设有优选通过混动传动装置(203、203')的离合器式的切换元件(273)、必要时通过能绕中轴线转动的中间构件，即拉维娜式行星齿轮组(221、221')的行星齿轮架(233)，以实现的内燃机(211、211')的连接结构，
使得要连接的内燃机(211、211')的力矩路径能够被引导到行星齿轮变速器(241、243)的齿圈(237)上，
并且所述混动传动装置(203、203')优选包括制动器(269)，通过所述制动器能使所述拉维娜式行星齿轮组(221、221')的一个太阳轮(223)固定，和/或能使一个能连接到混动传动装置(203、203'、403、603)上的电机、特别是第一电机(213、213'、413、413'、613)固定，
所述制动器(269、469、669)优选地是能液压操作的制动器(269、469、669)，用于固定在混动传动装置(203、203'、403、603)的壳体(303、503、503'、703、703')上。
14.根据权利要求13所述的专用混动传动装置(203、203'、403、603)，其特征在于，在一个混动切换位置中所述混动传动装置(203、203'、403、603)具有传动比2.6、3.8或5.7中的至少一个传动比，所述传动比特别是处于所给出的传动比周围+/-0.5的传动比范围内，
特别是根据切换元件(269、271、273、275、469、471、473、475、669、671、673、675)的位置，行星齿轮变速器(241、243、441、443、641、643)的传动比在0.5至2之间。
15.用于在专用混动传动装置(203、203'、403、603)中进行切换、特别是用于切换运行状态的方法，所述混动传动装置对于每个运行状态分别最多具有两个接通的切换元件(269、271、273、275、469、471、473、475、669、671、673、675)
并且所述方法有利地用于切换根据权利要求1至12之一所述的驱动单元(201、201'、201"、401、401'、601)和/或根据权利要求13或14之一所述的专用混动传动装置(203、203'、403、603)，
其特征在于，
通过打开所有的切换元件(269、271、273、275、469、471、473、475、669、671、673、675)能占据纯电驱动状态，通过仅接通单一的切换元件(269、271、273、275、469、471、473、475、669、671、673、675)能占据串联混动切换状态或者特别是eCVT切换状态，
并且特别是通过拉维娜式行星齿轮组(221、221')的齿圈(237)与从动齿轮(295)之间的离合器(275)的切换能够调整到混动运行状态或eCVT状态，
一个混合运行状态、特别是一个并联混动运行状态，特别是每个并联混动运行状态能通过接通四个切换元件(269、271、273、275、469、471、473、475、669、671、673、675)中的恰好两个切换元件被占据，
并且优选通过更改单一的切换元件(269、271、273、275、469、471、473、475、669、671、673、675)的切换状态实现在配设给并联混动运行方式的所有切换状态中从第一切换状态转换到第二切换状态，
其方式特别是，通过至少一个离合器(273、275)、优选通过两个离合器(273、275)和/或通过至少一个制动器(269、271)、优选通过两个制动器(269、271)能够连接、锁定或释放所述拉维娜式行星齿轮变速器(221、221')的各单个构件。
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