[发明专利]用于混合动力总成的包括变速器单元和差动齿轮装置的可变传动装置

说明书

一种用于尤其机动车辆中的混合动力总成的可变传动装置(4)，所述混合动力总成具有：包括曲轴(11)的内燃机(1)；包括带有驱动齿轮(22)的转子轴(21)的电机(2)；受驱轮(3)；和设置在它们之间的可变传动装置(4)，所述可变传动装置(4)包括具有输入轴(91)和输出轴(92)的变速器单元(9)，其中，输入轴(91)预期由内燃机(1)驱动，用于改变这些轴(91、92)之间的传动比，所述可变传动装置(4)还包括差动齿轮装置(5)，其中，至少在可变传动装置(4)应用于机动车辆的取向上，电机(2)或至少其转子轴(21)在竖直方向上位于变速器单元(9)的输入轴(91)和输出轴(92)上方，并且电机(2)的驱动齿轮(22)在轴向方向上与输入轴(91)位于变速器单元(9)的同一侧。

技术领域

本公开涉及一种用于机动车辆、特别是具有内燃机(即ICE)、具有电机或电机/发电机装置(即EM)以及具有受驱轮的乘用车的混合动力总成或在混合动力总成中的可变传动装置。传动装置包括变速器单元和第一差动齿轮装置。变速器单元被设置用于在一定的速比范围内改变变速器单元的输入轴与输出轴之间的速比。这样的变速器单元在本领域中是众所周知的，最常见的形式是两个可旋转的可变带轮，每个带轮与所述输入和输出轴中的相应一个相关联(即安装在其上并且可能部分地与所述输入和输出轴一体形成)，以及围绕带轮缠绕以用于驱动性地连接它们的驱动带或驱动链。第一差动齿轮装置设有三个相对可旋转的构件，其分别驱动性地连接到ICE、EM或受驱轮。在混合动力总成的操作期间，第一差动齿轮装置用于在这三个部件之间组合和/或分配机械动力。特别地，差动齿轮装置根据在其之间提供的转速比来平衡作用在其可旋转构件上的扭矩水平。这种第一差动齿轮装置在本领域中是众所周知的，最常见的形式是具有中心太阳齿轮的行星差动器或行星齿轮装置，所述中心太阳齿轮与多个单独可旋转的行星齿轮啮合，这些行星齿轮共同地由可与太阳齿轮同轴旋转的支架支承，所述行星齿轮又与同样与太阳齿轮同轴旋转的齿圈啮合。行星齿轮装置的支架被驱动性地连接到受驱轮，即与受驱轮作为一个单元旋转，而太阳齿轮和齿圈分别被驱动性地连接到ICE或EM、即与ICE或EM作为一个单元旋转。

背景技术

这种混合动力总成提供了机动车辆的多种操作模式，例如电池驱动的EM驱动模式、汽油驱动的ICE驱动模式、ICE和EM的组合即混合驱动模式、EM制动能量回收即发电模式、ICE到EM电池充电模式等。

要注意的是，可变传动装置优选地设有最终减速齿轮，该最终减速齿轮包括在第一差动齿轮装置与受驱轮之间的另一差动齿轮装置，使得机动车辆的两个受驱轮可以同时以不同的旋转速度被驱动。此外，第一离合器优选地在可变传动装置中设置成能够将第一差动齿轮装置的三个构件中的至少两个锁定在一起，从而使所有三个这样的构件作为一个单元旋转，从而在EM与受驱轮之间提供固定比率的驱动性的连接。此外，第二离合器优选地在可变传动装置中设置成能够选择性地耦合，即，选择性地将ICE和行星齿轮装置驱动性地连接在一起，或者使这些部件彼此分离。

上述传动装置例如从EP 0 941 883 A3和US 6,054,776中是至少大致已知的。在这两种已知的传动装置设计中，变速器单元布置在行星齿轮装置与受驱轮之间。然而，本公开具体涉及并且限于传动装置设计，其中，变速器单元布置在行星齿轮与ICE之间。

发明内容

已知的传动装置的缺点在于，其需要相当大的安装空间，即占用相对较大的体积，因为变速器单元安装在ICE与行星齿轮之间，所述行星齿轮进而安装在EM与受驱轮之间。本公开旨在减轻这种缺点并提供有利地紧凑的传动装置设计。

根据本公开，传动装置的主要部件的物理布置与其上述功能布置分开地被考虑。特别地，根据本公开：

-当传动装置安装在机动车辆中时，EM在竖直方向上位于变速器单元的输入轴和输出轴上方；以及

-EM的转子轴上的输出、即驱动齿轮与ICE位于变速器单元的同一轴向侧、即变速器单元的输入轴的附连到ICE的曲轴的轴向侧。