CN116710305A - 用于混合动力车辆的动力总成以及具有至少一个这种动力总成的混合动力车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于混合动力车辆(1)的动力总成(1a)，包括内燃机(2)、至少一个电机(3)以及具有多档传动装置(4a)和集成式差速器(4b)的传动设备(4)，其中，多档传动装置(4a)至少与内燃机(2)能够有效驱动连接并且在功率流中布置在差速器(4b)之前，其中，差速器(4b)构造成具有两个行星齿轮组(13a、13b)，其中，每个行星齿轮组(13a、13b)与相应的从动轴(5a、5b)有效驱动连接，其中，多档传动装置(4a)、差速器(4b)和相应的从动轴(5a、5b)设置成与混合动力车辆(1)的从动轴线(6)同轴地布置，其中，内燃机(2)布置成与从动轴线(6)轴线平行并且通过至少一个第一变速级(7)能够与传动设备(4)的第一输入轴(8)有效驱动连接，其中，内燃机(2)和传动设备(4)在轴向上至少部分地布置在共同的平面(16)中，其中，借助第一行星齿轮组(13a)能够将第一从动力矩传递至第二从动轴(5b)，其中，第一行星齿轮组(13a)的支撑力矩能够转化进第二行星齿轮组(13b)中，使得与第一从动力矩相对应的第二从动力矩能够传递至第一从动轴(5a)。本发明还涉及一种具有至少一个这种动力总成(1a)的混合动力车辆。

Description

用于混合动力车辆的动力总成以及具有至少一个这种动力总 成的混合动力车辆
技术领域
本发明涉及一种用于混合动力车辆的动力总成以及具有至少一个这种动力总成的混合动力车辆。
背景技术
专利文献DE 10 2011 079 975 A1公开了一种用于机动车辆的驱动设备，包括周转齿轮箱和差速传动装置，该差速传动装置构造成圆柱齿轮差速器。在周转齿轮箱中布置有容纳在其中的第一圆柱齿轮和容纳在其中的第二圆柱齿轮。此外，设置了行星齿轮传动级，其与周转齿轮箱运动学耦合并且具有太阳齿轮、行星齿轮和环形齿轮，其中，行星齿轮传动级的行星齿轮构造成阶梯式的并且分别形成第一行星圆柱齿轮部分以及相对于第一行星圆柱齿轮同轴地且轴向偏置地布置的第二行星圆柱齿轮部分。第一行星圆柱齿轮部分与太阳齿轮啮合并且第二行星圆柱齿轮部分与环形齿轮啮合，其中，行星齿轮与周转齿轮箱一起周转。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于混合动力车辆的节省空间的动力总成。该目的通过独立权利要求的主题来解决。有利的实施方式是从属权利要求、以下描述和附图的主题。
根据本发明的用于混合动力车辆的动力总成包括内燃机、至少一个电机以及具有多档传动装置和集成式差速器的传动设备，其中，多档传动装置能够至少与内燃机有效驱动连接并且在功率流中布置在差速器之前，其中，差速器构造成具有两个行星齿轮组，其中，每个行星齿轮组与相应的从动轴有效驱动连接，其中，多档传动装置、差速器和相应的从动轴设置成与混合动力车辆的从动轴线同轴地布置，其中，内燃机布置成与从动轴线轴线平行并且能够通过至少一个第一变速级与传动设备的第一输入轴有效驱动连接，其中，内燃机和传动设备在轴向上至少部分地布置在共同的平面中，其中，借助第一行星齿轮组可将第一从动力矩传递至第二从动轴，其中，第一行星齿轮组的支撑力矩可转化进第二行星齿轮组中，使得与第一从动力矩相对应的第二从动力矩可传递至第一从动轴。换言之，两个齿轮力矩的和不在构件中统一或联合成共同的车桥力矩。更确切地说，来自第一变速级的驱动功率在差速器中被分配，并根据行星齿轮组的构造传入从动轴。由此，由于各自的相对小的扭矩，差速器的构件可构造得更细。借助该差速器实现了扭矩的升高以及驱动功率的分配。此外，还减轻了重量。
集成式差速器被理解为具有两个行星齿轮组的差速器，其中，第一行星齿轮组与差速器的第一输入轴以及第二行星齿轮组有效驱动连接。第一行星齿轮组与第二从动轴有效驱动连接并且第二行星齿轮组与第一从动轴有效驱动连接。第二行星齿轮组至少间接地支撑在差速器的位置固定的壳体处或机动车辆的底盘处。借助这种集成式差速器，差速器的第一输入轴的输入力矩可转化并以限定的比例分配或传递至两个从动轴。优选地，输入力矩各传递50％、即一半至从动轴。因此，差速器不具有施加了两个从动力矩之和的构件。此外，在从动轴的输出转速相同时，差速器不具有整体周转的、或者说不带滚动运动地周转的齿部。换言之，无论从动轴的输出转速如何，相应行星齿轮组的彼此齿啮合的构件一直存在相对运动。
多档传动装置设置成在传动设备的至少与内燃机的输出轴有效连接的输入轴与多档传动装置的输出轴之间提供多种不同的变速比例。多档传动装置的输出轴在此作用为中间轴，该中间轴又将多档传动装置与差速器有效驱动连接。因此，多档传动装置的输出轴经由差速器与相应的从动轴相连接。
多档传动装置优选地构造为具有至少两个行星齿轮组的行星齿轮传动装置。换言之，多档传动装置具有输入轴、输出轴或中间轴以及至少一个壳体支撑件，以将作用扭矩支撑在混合动力车辆的底盘处。输入轴和输出轴或中间轴优选地彼此同轴地布置。也可考虑偏置的或平行的布置。
优选地，多档传动装置包括至少一个切换元件。该切换元件用于设定变速比例。这可根据驾驶员愿望和/或根据混合动力车辆的运行状态来进行。优选地，切换元件设置成在至少三个变速比之间切换。
内燃机的输出轴可与第一变速级的输入轴一体连接，其中，输出轴和输入轴都因此位于共同的主轴线上，该主轴线定向成平行于混合动力车辆的从动轴线。然而，在多构件的构造中，输出轴与输入轴不可旋转地连接。
第一变速级可以构造成链传动装置、带传动装置或具有处于齿啮合的多个齿轮的齿轮链，以便将扭矩和转速、即驱动功率传递至基本上平行于内燃机的输出轴或第一变速级的输入轴布置的传动设备的输入轴。
为了能够将内燃机和传动设备至少部分地布置在共同的平面上，需要基本上平行地布置内燃机或传动设备的相应的输出轴或输入轴。共同的平面定向成基本上垂直于混合动力车辆的从动轴线。由此实现了动力总成的相对短的轴向结构类型，因为内燃机和传动设备布置成至少部分地彼此相邻。此外，在主轴线上释放出足够的轴向结构空间，特别是用于车辆的混合动力化。还可考虑的是，将传动设备和电机在轴向上至少部分地布置在共同的平面中。
有效连接或有效驱动连接被理解为两个元件直接地、即直接地彼此连接，或者经由布置在其间的至少一个另外的元件间接地彼此连接。例如，可在两个轴之间有效地布置附加的轴和/或齿轮。此外，术语“至少间接地”被理解为，两个构件经由布置在这两个构件之间的至少一个另外的构件彼此(有效)连接或者直接地且因此直接地彼此连接。因此，在轴或齿轮之间还可以布置另外的构件，该构件与轴或齿轮有效连接。
差速器优选地构造为行星齿轮传动装置，其中，差速器具有输入轴和两个从动轴。每个从动轴至少间接地与紧固在混合动力车辆的从动轴线处的至少一个车轮相连接。借助差速器，一方面升高了扭矩，并且另一方面将驱动功率传递至两个从动轴。
差速器的两个行星齿轮组可以以任何方式相对于彼此布置，以便实现希望的变速比例。行星齿轮组通过耦合轴或耦合轮彼此有效驱动连接。优选地，两个行星齿轮组沿轴向彼此相邻地布置。替代地，两个行星齿轮组沿径向彼此重叠地布置。每个行星齿轮组均由太阳齿轮、环形齿轮以及行星齿轮架组成，该行星齿轮架上可旋转地布置有行星齿轮，其中，行星齿轮与太阳齿轮和环形齿轮均齿啮合。此外，差速器具有固定至壳体的连接部，以便将作用扭矩支撑在混合动力车辆的壳体处或底盘处。沿径向重叠的布置被理解为，行星齿轮组基本上共同地位于垂直于相应的从动轴或混合动力车辆的从动轴线延伸的平面上。由于(集成式)差速器在功率流中布置在多档传动装置之后，因此多档传动装置承受相对小的负载，因为力矩的升高在差速器中才会借助布置在差速器中的两个行星齿轮组而发生。
两个从动轴之一穿过多档传动装置。由此从动轴之一可以说是“内线(inline)”地穿过多档传动装置并且相对于多档传动装置得到可旋转的支承，以便将驱动功率从差速器传递至相应的车轮。换言之，其上同轴地布置有内燃机的主轴线以及传动设备的输入轴都横向于车辆纵向方向地延伸。
所述至少一个电机优选地与为电机供应电能的蓄电池相连接。此外，电机优选地可由功率电子器件控制或调节。电机具有固定至壳体的定子和相对于定子可旋转地布置的转子，所述转子具有转子轴，其中，各转子轴一体地或多部分地与电机的输出轴和/或第一变速级的输入轴相连接。
根据一个实施例，各电机和内燃机共同地与所述至少一个第一变速级的第二输入轴有效驱动连接或可有效驱动连接。换言之，内燃机和/或各电机直接且因此直接与从动端相连接，或者在功率流中布置离合单元，以便将内燃机和/或各电机从从动端解耦。因此，可以仅借助内燃机或仅借助各电机来驱动混合动力车辆，其中，共同地、混合动力式地驱动混合动力车辆也是可能的。
各电机可以在此例如与相应的第一变速级的输入轴同轴地布置，并且因此可以与传动设备的从动轴平行地布置。由此，电机布置成与传动设备的输入轴以及从动轴线轴线平行。优选地，第一变速级轴向地布置在内燃机和各电机之间。因此可在第一变速级处实现驱动功率整合。
替代地，各电机经由至少一个第二变速级与输入轴有效驱动连接。由此节省了轴向的结构空间，因为各电机的转子轴可以平行于输入轴地布置并且各电机因此可以例如布置在内燃机旁。第二变速级可以与第一变速级类似地构造为链传动装置、带传动装置或具有处于齿啮合的多个齿轮的齿轮链，以便将驱动功率传递至第一变速级的输入轴。此外，替代地，第二变速级也可以构造为行星齿轮传动装置并且因此用作预变速器。
根据另外的实施例，所述至少一个电机在功率流中布置在多档传动装置与差速器之间。在此，各电机共同地使用差速器的变速比，并且因此原则上不需要另外的变速级，只要其直接布置在多档传动装置和差速器之间的中间轴上。因此，各电机优选地布置成与传动设备的输入轴和/或从动轴同轴，并且因此定向成平行于相应的第一变速级的输入轴。
替代地，各电机经由至少一个第二变速级与有效布置在多档传动装置和差速器之间的中间轴有效驱动连接。换言之，各电机与多档传动装置和差速器之间的中间轴有效驱动连接，并且布置成与从动轴线轴线平行。由此额外地节省了轴向的结构空间，因为各电机的转子轴平行于中间轴地布置并且各电机因此可以例如布置在多档传动装置旁。第二变速级可以与先前描述的变速级类似地构造。
本发明包括如下技术教导：在功率流中，将离合单元和/或扭转阻尼器布置在内燃机和所述至少一个第一变速级之间。如果设置离合单元和扭转阻尼器，则将离合单元优选地在功率流中布置在扭转阻尼器之后是有利的。离合单元优选地可以至少在闭合状态和松开状态之间切换，以便将内燃机从从动端解耦。在松开状态中，没有驱动功率传递至相应的第一变速级。因此，仅各电机至少间接地通过第一变速级将驱动功率传递至传动设备的相应的输入轴，使得混合动力车辆至少暂时地由纯电力驱动。在离合设备的闭合状态中，混合动力式地驱动混合动力车辆，其中，内燃机和各电机都至少间接地通过第一变速级将驱动功率传递至传动设备的相应的输入轴。
根据本发明的混合动力车辆包括至少一个根据上述类型的动力总成。混合动力车辆优选地是机动车辆，特别是汽车(例如重量小于3.5t的乘用车)、公交车或卡车(例如重量大于3.5t的公交车和卡车)。混合动力车辆包括至少两个车桥，其中，这些车桥中的至少一个车桥、优选地混合动力车辆的所有车桥至少间接地与动力总成、更确切地说与传动设备的传动装置输出轴有效驱动连接。还可考虑的是，为每个车桥设置这种动力总成。优选地，以前置横向结构类型构建动力总成，使得内燃机的轴线、即主轴线，以及传动设备的轴线、即从动轴线，定向成基本上横向于车辆的纵向方向。
以上关于根据本发明的动力总成的技术效果、优点和有利的实施方式的限定和陈述同样适用于根据本发明的混合动力车辆。
附图说明
下面参考示意图更详细地解释本发明的实施例，其中，相同或相似的元件设有相同的附图标记。其中：
图1示出了具有根据本发明的第一实施方式的动力总成的混合动力车辆的极为示意性的俯视图；
图2示出了根据图1的根据本发明的动力总成的极为示意性的图示；
图3示出了根据本发明的第二实施方式的动力总成的极为示意性的图示；
图4示出了根据本发明的第三实施方式的动力总成的极为示意性的图示；
图5示出了根据本发明的第四实施方式的动力总成的极为示意性的图示；
图6示出了根据本发明的第五实施方式的动力总成的极为示意性的图示；
图7示出了根据本发明的第六实施方式的动力总成的极为示意性的图示；
图8示出了根据本发明的第七实施方式的动力总成的极为示意性的图示；
图9示出了根据本发明的第八实施方式的动力总成的极为示意性的图示；
图10示出了根据本发明的第九实施方式的动力总成的极为示意性的图示；以及
图11示出了根据本发明的第十实施方式的动力总成的极为示意性的图示。
具体实施方式
根据图1，示出了根据本发明的具有两个车桥17a、17b的混合动力车辆1，其中，根据本发明的动力总成1a有效驱动地布置在第一车桥17a处。动力总成1a与第一车桥17的两个从动轴5a、5b有效连接，在第一车桥的端部处分别连接车轮18，以便驱动混合动力车辆1。因此，第一车桥17a形成从动轴线6。
根据图2至图11，动力总成1a包括内燃机2以及电机3，其中，电机3在根据图2至图11的实施例中以不同的方式布置在动力总成1a中。因此内燃机2的机械功率和电机3的电功率可以用于并行地并且因此混合动力式地驱动混合动力车辆1。替代地，可以仅用电机3的电功率来驱动混合动力车辆1。
电机3由此处未示出的蓄电池提供电能，该蓄电池与固定至壳体的定子19有效连接。此外，电机3与此处未示出的功率电子器件相连接，以便控制和调节。通过给定子19通电，使得相对于定子可旋转地布置的转子20进行相对于定子19的旋转运动，所述转子又与转子轴20a不可旋转地连接。转子轴20a与第一变速级7的第二输入轴9不可旋转地连接，以便通过第一变速级7以第一变速比将驱动功率传递至传动设备4的第一输入轴8。还可考虑的是，一体地构造转子轴20a和第二输入轴9。
在功率流中，内燃机2和第一变速级7之间布置有离合单元10以及扭转阻尼器11，其中，离合单元10当前在功率流中布置在扭转阻尼器11之后。根据动力总成1a的运行状态或混合动力车辆1的当前行驶情形，内燃机2可通过离合单元10从从动端解耦，从而混合动力车辆1可根据情形和/或运行状态至少暂时地由纯电力驱动。借助扭转阻尼器11吸收内燃机2的扭矩峰值和内燃机2的输出轴的运行噪声。
传动设备4具有多档传动装置4a和设置在功率流下游的差速器4b，其中，第一变速级7与传动设备4、更确切地说多档传动装置4a的第一输入轴8有效连接。因此，通过第一输入轴8将与通过第一变速级7整合的驱动功率相对应的扭矩以及转速导入多档传动装置4a。
多档传动装置4a优选地构造为行星齿轮传动装置，其根据需要可以具有两个或更多个行星齿轮组。此外，多档传动装置4a包括切换元件14，以便根据情形和/或运行状态例如在三个变速比例之间任意切换。此外，多档传动装置4a支撑在混合动力车辆1的壳体30处。
差速器4b构造为具有两个行星齿轮组13a、13b的集成式差速器，其中，这两个行星齿轮组13a、13b分别根据对差速器的要求，特别是对差速器4b所要实现的变速比的要求，而在轴向上相邻地布置或在径向上重叠地布置。借助第一行星齿轮组13a可将第一从动力矩传递至第二从动轴5b。第一行星齿轮组13a的与第一从动力矩相反作用的支撑力矩传递至第二行星齿轮组13b并且可在第二行星齿轮组13b中转化，使得与第一从动力矩相对应的第二从动力矩可传递至第一从动轴5a。因此，差速器4b构造为行星齿轮传动装置。
在功率流中，传动设备4的多档传动装置4a和差速器4b之间布置有中间轴15。集成式差速器4b处的输出经由两个从动轴5a、5b实现。当前，第一从动轴5a延伸远离动力总成1a，而第二从动轴5b穿过多档传动装置4a被引导至动力总成1a的轴向对置侧。
传动设备的从动轴5a、5b、多档传动装置4a和差速器4b以及从动轴5a、5b与布置成与混合动力车辆1的从动轴线6同轴，其中，内燃机2布置成与从动轴线6轴线平行。由此节省了动力总成1a的轴向结构空间，并且特别是因为内燃机2以及传动设备4在轴向方向上至少部分地布置在共同的平面16中，该平面定向成基本上垂直于从动轴线6。换言之，内燃机2以及传动设备4布置成彼此相邻，以节省轴向结构空间。
按照根据图2的第一实施例，电机3和内燃机2共同地并且因此同轴地布置在主轴线21上，其中，电机3通过其转子轴20a与第一变速级7的第二输入轴9有效连接，并且其中，内燃机2根据希望的运行状态可通过离合单元10与第二输入轴9有效驱动连接。主轴线21与从动轴线6以及从动轴5a、5b轴线平行地延伸。
第一变速级7当前构造为链传动装置，该链传动装置借助链条22将与第一输入轴8不可旋转地连接的第一齿轮23有效驱动连接至与第二输入轴9不可旋转地连接的第二齿轮24。第一变速级7可以具有1:1的比例或者提供任何变速比例，该变速比例被导入传动设备4中。
差速器4b的两个行星齿轮组13a、13b在径向上重叠地布置，以便节省出额外的轴向结构空间。换言之，行星齿轮组13a、13b位于共同的平面中，该平面垂直于从动轴5a、5b。因此，差速器4b当前被实施成径向嵌套的结构类型。
中间轴15与第一行星齿轮组13a的第一太阳齿轮25a不可旋转地连接。从第一行星齿轮组13a到第二行星齿轮组13b的功率传递通过第一行星齿轮组13a的第一环形齿轮26a进行。第一环形齿轮26a当前构造为耦合轴27或耦合轮，其同时是第二行星齿轮组13b的第二太阳齿轮25b。空间上在第一太阳齿轮25a和第一环形齿轮26a之间布置有多个第一行星齿轮28a，这些第一行星齿轮当前可旋转地布置在被可旋转地支承的第一行星齿轮架29a上。此外，在同一平面上以及在第一行星齿轮组13a的径向外侧，空间上在第二行星齿轮组13b的第二太阳齿轮25b和第二环形齿轮26b之间布置有多个第二行星齿轮28b，这些第二行星齿轮当前可旋转地布置在固定至壳体的第二行星齿轮架29b上。第一从动轴5a上的第一输出通过与其不可旋转地连接的第二环形齿轮26b实现，而第二从动轴5b上的第二输出通过与其不可旋转地连接的第一行星齿轮架29a实现。
根据图3的第二实施例与根据图2的第一实施例基本上相同地实施。当前主要区别在于，差速器4b的两个行星齿轮组13a、13b布置成轴向上彼此相邻。
当前，中间轴15与第一行星齿轮组13a的第一太阳齿轮25a不可旋转地连接。从第一行星齿轮组13a到第二行星齿轮组13b的功率传递经由第一环形齿轮26a进行，该第一环形齿轮通过耦合轴27与第二太阳齿轮25b不可旋转地连接。固定至壳体的连接部通过第二行星齿轮架29b实现，该第二行星齿轮架29b因此布置成不可旋转。第一从动轴5a上的第一输出通过与其不可旋转地连接的第二环形齿轮26b实现，而第二从动轴5b上的第二输出通过与其不可旋转得连接的第一行星齿轮架29a实现。
借助根据图2和图3的实施例如此构造的差速器4b，可实现i＝5到i＝10之间的变速比。
根据图4的第三实施例也与根据图2的第一实施例基本上相同地实施。主要区别在于，差速器4b的两个行星齿轮组13a、13b以类似于图3的方式布置成轴向上彼此相邻。然而差速器4b的构件的构造和布置与图3中描述的实施方式不同。
在该实施例中，中间轴15与第一行星齿轮组13a的第一太阳齿轮25a不可旋转地连接。从第一行星齿轮组13a到第二行星齿轮组13b的功率传递通过耦合轴27进行，该耦合轴与第一行星齿轮组13a的第一行星齿轮架29a不可旋转地连接并且与第二行星齿轮组13a的第二环形齿轮26b不可旋转地连接。第一从动轴5a上的第一输出通过与其不可旋转地连接的第二太阳齿轮25b实现，而第二从动轴5b上的第二输出通过与其不可旋转地连接的第一环形齿轮26a实现。通过如此构造的差速器4b，可实现i＝-3到i＝-8之间的变速比。
当前的差速器4b在第一输入轴8和从动轴5a、5b之间具有旋转方向反转。因此与根据图1的实施方式的另一不同之处在于，第一变速级7具有彼此齿啮合的两个齿轮23、24，以便实现第二旋转方向反转，该第二旋转方向反转消除或补偿了差速器4b的第一旋转方向反转。第一变速级7当前构造为圆柱齿轮级，由此实现了所述旋转方向反转。作为对此的替代方案，第一变速级7可以设有具有奇数次啮合的齿轮链，以便将驱动功率传递至传动设备4并且实现旋转方向反转。在第一变速级7中设置旋转方向反转主要取决于动力总成1a在机动车辆1中的安装位置。图2至图11示出了实施例，在这些实施例中当多档传动装置4a具有正的变速比时，内燃机2和从动轴5a、5b具有相同的旋转方向。
在图5中示出的实施例与根据图3的实施例基本上相同地构造，其中，主要区别在于集成式差速器4b的替代的设计方案。借助当前差速器4b可实现i＝2.5到i＝3.5之间的变速比。
当前，中间轴15与第一行星齿轮组13a的第一环形齿轮26a不可旋转地连接。从第一行星齿轮组13a到第二行星齿轮组13b的功率传递通过耦合轴27进行，该耦合轴一方面与第一太阳齿轮26a不可旋转地连接，另一方面与第二太阳齿轮25b不可旋转地连接。差速器4b的固定至壳体的连接部经由第二行星齿轮架29b实现，因此第二行星齿轮架布置成不可旋转。第一从动轴5a上的第一输出通过与其不可旋转地连接的第二环形齿轮26b实现，而第二从动轴5b上的第二输出通过与其不可旋转地连接的第一行星齿轮架29a实现。
图6示出了动力总成1a的第五实施例，其基本上与根据图2的实施方式相同。当前主要区别在于，电机3在功率流中布置在多档传动装置4a和差速器4b之间，并且通过第二变速级12b与中间轴15有效驱动连接，该中间轴有效布置在多档传动装置4a和差速器4b之间。电机3的转子轴20a布置成轴线平行于主轴线21和从动轴线6，其中，仅仅是出于清楚的原因，将所提到的平行的轴线布置成在径向上彼此叠置。实践中可考虑，将主轴线21和转子轴20a以相同或几乎相同的距离布置成平行于驱动轴线6并且因此围绕驱动轴线6。由此额外地节省了轴向的和径向的结构空间，因为电机3与前面的实施例不同的是，并非布置成与内燃机2以及第一变速级7轴向相邻，而是位于传动设备4的旁侧。
第二变速级12b当前构造为类似于第一变速级7的链传动装置，其中，与中间轴15不可旋转地连接的第三齿轮31通过链条33有效驱动连接至与转子轴20a不可旋转地连接的第四齿轮32。换言之，转子轴20a当前构造为第二变速级12b的输入轴。在此优点在于，电机3可以共同地使用差速器4b的集成的变速比。根据传动设备4所需的结构空间，电机3也可以直接布置在中间轴15上。在这种情况下，转子轴20a布置成与中间轴15同轴或者与其一体地连接。
图7至图9示出了将电机3连接至第一变速级7的第二输入轴9处的三种不同的可行方案，其中，电机3通过第二变速级12a与第二输入轴9有效驱动连接。第二变速级12a构造为具有行星齿轮组的行星齿轮传动装置，以便借助电机3预先以一定的变速比例将驱动功率传递至第二输入轴9。行星齿轮传动装置还可以构造成具有两个或更多个行星齿轮组。按照根据图2的实施例进行动力总成1a的其余的构造。
根据图7，电机3的转子20与第二变速级12a的第三环形齿轮26c不可旋转地连接，其中，通过可旋转的第三行星齿轮架29c将驱动功率传递到转子轴20a或第二输入轴9上，在该第三行星齿轮架上可旋转地布置有多个第三行星齿轮28c。第三行星齿轮28c与第三环形齿轮26c和第三太阳齿轮25c处于齿啮合，并且在空间上布置在第三环形齿轮和第三太阳齿轮之间，其中，第三太阳齿轮25c布置成固定至壳体。因此，借助第二变速级12a可实现i＝1.5到i＝1.7之间的预变速。
根据图8，电机3的转子20与第二变速级12a的第三太阳齿轮25c不可旋转地连接，其中，通过可旋转的第三行星齿轮架29c将驱动功率传递到转子轴20a或第二输入轴9上，在该第三行星齿轮架上可旋转地布置有第三行星齿轮28c。第三行星齿轮28c与第三环形齿轮26c和第三太阳齿轮25c处于齿啮合，并且在空间上布置在第三环形齿轮和第三太阳齿轮之间，其中，第三环形齿轮26c布置成固定至壳体。因此，借助第二变速级12a可实现i＝2.5到i＝1.5之间的预变速。
根据图9的电机3的转子20与第二变速级12a的第三太阳齿轮25c不可旋转地连接，其中，通过可旋转的第三环形齿轮26c将驱动功率传递到转子轴20a或第二输入轴9上。第三行星齿轮架29c当前布置成固定至壳体。因此，借助第二变速级12a可实现i＝-1.5到i＝-3.5之间的预变速，其中，还发生了输入轴的旋转方向反转。这通过以下方式来消除，即，与根据图7和图8的实施方式相比，对电机3施加相反的扭矩，并且转子20因此沿相反的方向旋转。
根据图10和图11的实施例示出了将电机3连接至第一变速级7的第二输入轴9处的其他可行方案，其中，电机3通过第二变速级12a与第二输入轴9有效驱动连接。
图10中的第二变速级12a构造为类似于根据图6的第二变速级12b的链传动装置，其中，与第二输入轴9不可旋转地连接的第三齿轮31通过链条33有效驱动连接至与转子轴20a不可旋转地连接的第四齿轮32。换言之，转子轴20a当前构造为第二变速级12a的输入轴。由此可以根据电机3的布置和尺寸节省轴向的结构空间。按照根据图2的实施例进行动力总成1a的其余的构造。
根据图11，第二变速级12a构造为类似于根据图4的第一变速级7的圆柱齿轮对。第二变速级12a具有与第二输入轴9不可旋转地连接的第三齿轮31以及与转子轴20a不可旋转地连接的第四齿轮32，其中，两个齿轮31、32彼此齿啮合。换言之，第二变速级12a构造为圆柱齿轮级，由此实现了旋转方向反转，这通过转子20的反向旋转来消除。替代地，可以为此设置齿轮链，以便将驱动功率传递至第一变速级7的第二输入轴9。由此可以根据电机3的布置和尺寸节省轴向的结构空间。按照根据图2的实施例进行动力总成1a的其余的构造。
附图标记列表
1 混合动力车辆
1a 动力总成
2 内燃机
3 电机
4 传动设备
4a 多档传动装置
4b 差速器
5a 第一从动轴
5b 第二从动轴
6 从动轴线
7 第一变速级
8 传动设备的第一输入轴
9第一变速级的第二输入轴
10 离合单元
11 扭转阻尼器
12a第一变速级的输入轴处的第二变速级
12b 中间轴处的第二变速级
13a 第一行星齿轮组
13b 第二行星齿轮组
14 切换元件
15 中间轴
16 平面
17a 第一车桥
17b 第二车桥
18 车轮
19 定子
20 转子
20a 转子轴
21 主轴线
22 第一链条
23 第一齿轮
24 第二齿轮
25a第一行星齿轮组的第一太阳齿轮
25b第二行星齿轮组的第二太阳齿轮
25c第二变速级的第三太阳齿轮
26a第一行星齿轮组的第一环形齿轮
26b第二行星齿轮组的第二环形齿轮
26c第二变速级的第三环形齿轮
27耦合轴
28a第一行星齿轮组的第一行星齿轮
28b第二行星齿轮组第二行星齿轮
28c第二变速级的第三行星齿轮
29a第一行星齿轮组的第一行星齿轮架
29b第二行星齿轮组的第二行星齿轮架
29c第二变速级的第三行星齿轮架
30 壳体
31 第三齿轮
32 第四齿轮
33 第二链条。

Claims (12)

1.一种用于混合动力车辆(1)的动力总成(1a)，所述动力总成包括内燃机(2)、至少一个电机(3)以及具有多档传动装置(4a)和集成式差速器(4b)的传动设备(4)，其中，所述多档传动装置(4a)至少与所述内燃机(2)能够有效驱动连接并且在功率流中布置在所述差速器(4b)之前，其中，所述差速器(4b)构造成具有两个行星齿轮组(13a、13b)，其中，每个行星齿轮组(13a、13b)与相应的从动轴(5a、5b)有效驱动连接，其中，所述多档传动装置(4a)、所述差速器(4b)和相应的从动轴(5a、5b)设置成与所述混合动力车辆(1)的从动轴线(6)同轴地布置，其中，所述内燃机(2)布置成与所述从动轴线(6)轴线平行并且通过至少一个第一变速级(7)能够与所述传动设备(4)的第一输入轴(8)有效驱动连接，其中，所述内燃机(2)和所述传动设备(4)在轴向上至少部分地布置在共同的平面(16)中，其中，借助所述第一行星齿轮组(13a)能够将第一从动力矩传递至所述第二从动轴(5b)，其中，所述第一行星齿轮组(13a)的支撑力矩能够转化进所述第二行星齿轮组(13b)中，使得与所述第一从动力矩相对应的第二从动力矩能够传递至所述第一从动轴(5a)。
2.根据权利要求1所述的动力总成(1a)，其中，所述至少一个电机(3)和所述内燃机(2)共同地与所述至少一个第一变速级(7)的第二输入轴(9)有效驱动连接或能够有效驱动连接。
3.根据权利要求2所述的动力总成(1a)，其中，各电机(3)通过至少一个第二变速级(12a)与所述输入轴(9)有效驱动连接。
4.根据权利要求1所述的动力总成(1a)，其中，所述至少一个电机(3)在功率流中布置在所述多档传动装置(4a)和所述差速器(4b)之间。
5.根据权利要求4所述的动力总成(1a)，其中，各电机(3)通过至少一个第二变速级(12b)与中间轴(15)有效驱动连接，所述中间轴有效布置在所述多档传动装置(4a)和所述差速器(4b)之间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的动力总成(1a)，其中，在功率流中，所述内燃机(2)和所述至少一个第一变速级(7)之间布置有离合单元(10)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的动力总成(1a)，其中，在功率流中，所述内燃机(2)和所述至少一个第一变速级(7)之间布置有扭转阻尼器(11)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的动力总成(1a)，其中，所述两个行星齿轮组(13a，13b)布置成轴向上彼此相邻。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的动力总成(1a)，其中，所述两个行星齿轮组(13a、13b)布置成径向上彼此重叠。
10.根据前述权利要求中任一项所述的动力总成(1a)，其中，所述多档传动装置(4a)构造为具有至少两个行星齿轮组的行星齿轮传动装置。
11.根据前述权利要求中任一项所述的动力总成(1a)，其中，所述多档传动装置(4a)包括至少一个切换元件(14)。
12.一种混合动力车辆(1)，包括至少一个根据权利要求1至11中任一项所述的动力总成(1a)。
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