[发明专利]用于混合动力驱动系统的扭矩叠加装置、混合动力驱动系统及运行混合动力驱动系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于混合动力驱动系统的扭矩叠加装置、一种包括所述扭矩叠加装置的混合动力驱动系统以及涉及一种用于运行具有按照本发明的扭矩叠加装置的混合动力驱动系统的方法。所述混合动力驱动系统特别是适用于在轿车中的应用。

背景技术

现有技术中大量地已知混合动力驱动系统。多数情况下，在所谓的混合并联结构中设置有电机，使得该电机的驱动力矩可以接入到内燃机的输出轴。随后，内燃机和电机的总力矩通过传动机构并由此引导到车辆的被驱动的输出轴上。在余热利用的情况下，力矩流以相反的符号走向。由于电机与内燃机在传动机构之前的耦联，两个驱动总成(所述内燃机以及所述电机)分别都在同一个挡位中运转。在当前市场上的混合动力车辆中，挡位选择通常都针对内燃机的相应所得出的运行点。这里，所述电机常常不在优化的运行点运转。由此，在功率方面或在能量方面带来缺点。

其它的方案规定了驱动力矩的功率支路。为此，需要两个电机，其中一个发电机式地运转而另一个电动机式地运转。由于功率支路而产生了能量损失。

在现有技术中已知所述混合构造的优点和缺点。

在DE 10 2010 063 092 A1中说明另一个方案。该方案中说明了一种具有扭矩叠加装置的混合动力驱动系统，该扭矩叠加装置包括配设给电机的第一分传动机构和配设给内燃机的第二分传动机构。每个分传动机构都包括至少两个可交替选择的传动级。所述电机和内燃机的力矩在所述两个分传动机构之后在输出侧累加并且通过所述扭矩叠加装置的扭矩输出端输送到车辆的差速器。在余热利用的情况下，力矩流以相反的符号走向。该拓扑结构能实现：所述驱动总成可以彼此分开地接通。不过特别是在各个换挡过程期间在要求总功率的情况下，考虑到牵引力或牵引力发挥(Zugkraftentfaltung)或者牵引力连续性，所述拓扑结构还不是优化的。此外，该拓扑学在结构空间方面是耗费的。

发明内容

本发明的任务在于，提出一种扭矩叠加装置，该扭矩叠加装置更好地解决了上文所述的缺点。特别是应提出了一种扭矩叠加装置，该扭矩叠加装置能实现不仅内燃机而且电机在其各自优化的运行点中的运转。此外，所述扭矩叠加装置应这样构造，使得消除由现有技术已知的功率方面的或能量方面的缺点，特别是避免了不必要的能量损失。此外，所述扭矩叠加装置应该在所需的结构空间方面进行优化。特别是还应该以高的能量效率提供一种用于运行这种混合动力驱动系统的方法，所述混合动力驱动系统具有按照本发明的扭矩叠加装置。

按照本发明，所述任务通过一种如下所述的扭矩叠加装置、通过一种包括所述扭矩叠加装置的混合动力驱动系统以及通过如下所述的方法来解决。按照本发明的扭矩叠加装置用于使用在机动车用的混合动力驱动系统中、特别是使用在轿车中，其中，所述混合动力驱动系统包括内燃机、电机以及扭矩叠加装置，所述扭矩叠加装置具有第一和第二扭矩输入端和一个作为扭矩输出端构成在背离行星齿轮组的一侧上的输出轴，并且借助所述扭矩叠加装置能将内燃机的扭矩与电机的扭矩相叠加，并且所述扭矩叠加装置为此在输出侧经由所述输出轴直接与车辆的输出装置的正齿轮差速器的输入正齿轮连接，并且所述扭矩叠加装置还具有第一分传动机构和第二分传动机构，并且电机能与第一扭矩输入端抗扭矩地耦联，而内燃机能与第二扭矩输入端抗扭矩地耦联，其中，第一扭矩输入端与第一分传动机构抗扭矩地相连接，而第二扭矩输入端与第二分传动机构抗扭矩地相连接，并且第一和第二分传动机构分别在输出侧直接与所述扭矩叠加装置的作为扭矩输出端构成的输出轴抗扭矩地耦联，其中，第一分传动机构包括至少两个可交替选择的传动级，而第二分传动机构包括至少两个可交替选择的传动级；所述第一分传动机构为了实现所述至少两个可交替选择的传动级而包括至少所述行星齿轮组，而所述第二分传动机构为了实现所述至少两个可交替选择的传动级而包括至少两个正齿轮组。

按照本发明的扭矩叠加装置特别是用于使用在机动车用的混合动力驱动系统中、特别是使用在轿车中。为此，所述混合动力驱动系统包括内燃机、电机以及按照本发明构成的扭矩叠加装置，其中，借助所述扭矩叠加装置能够将内燃机的扭矩与电机的扭矩相叠加。此外，该扭矩叠加装置在输出侧与车辆的输出装置连接。