作為機(jī)動(dòng)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系的部件的多擋位行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其具有：第一行星齒輪傳動(dòng)級(jí)，所述第一行星齒輪傳動(dòng)級(jí)具有第一太陽(yáng)輪、第一行星齒輪裝置、第一行星齒輪架和第一齒圈；第二行星齒輪傳動(dòng)級(jí)，所述第二行星齒輪傳動(dòng)級(jí)具有第二太陽(yáng)輪、第二行星齒輪裝置、第二行星齒輪架和第二齒圈；第一功率輸入端；和功率輸出端，其中第一太陽(yáng)輪和第二太陽(yáng)輪彼此同軸地設(shè)置并且經(jīng)由空心軸彼此抗扭地耦聯(lián)，功率輸出端抗扭地與第一行星齒輪架并且與第二齒圈耦聯(lián)，第二行星齒輪架能夠經(jīng)由第一離合器裝置與第一功率輸入端可切換地耦聯(lián)，并且由第一和第二太陽(yáng)輪構(gòu)成的輪對(duì)能夠經(jīng)由第二離合器裝置同樣可切換地與第一功率輸入端耦聯(lián)。
【專利說明】
作為機(jī)動(dòng)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系的部件的多擋位行星齒輪傳動(dòng) 系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分以及權(quán)利要求9的前序部分所述的能 夠可切換地以不同的傳動(dòng)比運(yùn)行的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 從DE 2006 002 537 B4中已知一種顯得類似的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。在所述已知的 行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中，能夠用于將第一太陽(yáng)輪與功率輸入端耦聯(lián)的第一離合器裝置與所述 第一太陽(yáng)輪相鄰地位于功率輸入端的一側(cè)上。第一太陽(yáng)輪經(jīng)由空心軸與第二太陽(yáng)輪耦聯(lián)。 軸頸被引導(dǎo)穿過所述空心軸，經(jīng)由所述軸頸，第二離合器裝置永久地與功率輸入端耦聯(lián)。所 述第二離合器裝置位于第二太陽(yáng)輪的背離功率輸入端的一側(cè)上并且能夠?qū)崿F(xiàn)將第二行星 齒輪架耦聯(lián)到被引導(dǎo)穿過空心軸的那個(gè)軸頸上。
[0003] 從DE 33 412 17 A1中已知一種行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其中設(shè)有第一、第二和第三行 星齒輪傳動(dòng)級(jí)。第一行星齒輪傳動(dòng)級(jí)和第二行星齒輪傳動(dòng)級(jí)分別具有太陽(yáng)輪。這兩個(gè)太陽(yáng) 輪彼此抗扭地連接。經(jīng)由離合器裝置能夠改變兩個(gè)第一級(jí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)的耦聯(lián)。這兩個(gè)第一級(jí) 經(jīng)由兩個(gè)功率輸出端與第三傳動(dòng)級(jí)耦聯(lián)，其中這兩個(gè)功率輸出端中的一個(gè)通過軸頸形成， 所述功率輸出端轉(zhuǎn)動(dòng)剛性地與第一和第二傳動(dòng)級(jí)的兩個(gè)前述太陽(yáng)輪耦聯(lián)。經(jīng)由其他的離合 器裝置能夠固定第三傳動(dòng)級(jí)與第一級(jí)對(duì)的兩個(gè)功率輸出端的運(yùn)動(dòng)學(xué)的耦聯(lián)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明基于下述目的，實(shí)現(xiàn)一種行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，所述行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的特 征在于魯棒的和可成本適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)的構(gòu)造，并且提供高的機(jī)械效率。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明，在上文中提到的目的通過一種具有在權(quán)利要求1中給出的特征的行 星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。對(duì)此替選地，所述目的同樣根據(jù)本發(fā)明也通過一種具有在權(quán)利要 求9中給出的特征的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。
[0006] 由此，以有利的方式可能的是，實(shí)現(xiàn)一種用于機(jī)動(dòng)車輛的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其中 經(jīng)由兩個(gè)行星齒輪傳動(dòng)級(jí)能夠?qū)崿F(xiàn)至少四個(gè)至少盡可能協(xié)調(diào)分級(jí)的前進(jìn)擋。根據(jù)本發(fā)明的 行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)主要由改型的辛普森行星齒輪組構(gòu)成。該行星齒輪組能夠通過兩個(gè)盡可 能相同的行星齒輪級(jí)、兩個(gè)離合器和兩個(gè)制動(dòng)裝置來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，辛普森行星齒輪組 連接成，使得如所提到的那樣，能夠示出具有大于4.5的擴(kuò)展的四個(gè)盡可能協(xié)調(diào)分級(jí)的前進(jìn) 擋。在根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中，在此在每個(gè)擋位驅(qū)動(dòng)雙太陽(yáng)輪或支架。
[0007]制動(dòng)裝置優(yōu)選地構(gòu)造成，使得經(jīng)由第一制動(dòng)裝置能夠靜止地固定太陽(yáng)輪對(duì)，并且 經(jīng)由第二制動(dòng)裝置能夠靜止地固定齒圈。制動(dòng)裝置能夠設(shè)計(jì)成摩擦配合地制動(dòng)的制動(dòng)裝 置，所述制動(dòng)裝置例如能夠電機(jī)械地、純固體機(jī)械地或者也能夠液壓地操縱?？赡艿氖?，以 時(shí)間為主斷開或閉合的那些制動(dòng)裝置設(shè)計(jì)成，使得主動(dòng)地引起在時(shí)間上較少需要的狀態(tài)， 并且在被動(dòng)狀態(tài)下隨后存在主要需要的狀態(tài)。此外，制動(dòng)裝置也能夠設(shè)計(jì)成，使得所述制動(dòng) 裝置在分別控制的狀態(tài)中保持自鎖并且僅通過臨時(shí)的控制變換狀態(tài)。替代摩擦配合地可選 擇性地固定太陽(yáng)輪對(duì)或行星齒輪架的制動(dòng)器，所述制動(dòng)器也能夠設(shè)計(jì)成形狀配合地起作用 的制動(dòng)器，尤其是鎖緊、棘輪、爪式或其他的鎖定機(jī)械裝置。也可能的是，一個(gè)或兩個(gè)制動(dòng)裝 置設(shè)計(jì)成，使得所述制動(dòng)裝置首先摩擦配合地引起鎖定狀態(tài)，進(jìn)而通過其他的機(jī)構(gòu)促使形 狀配合的鎖定。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特別的方面，行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)形成混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成部 分。對(duì)此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)尤其優(yōu)選的實(shí)施方式，太陽(yáng)輪對(duì)與電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)地耦聯(lián)并且通 過所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。所述電動(dòng)機(jī)在此能夠構(gòu)成為，使得所述電動(dòng)機(jī)具有轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子與通 過太陽(yáng)輪對(duì)限定的傳動(dòng)軸線同軸地設(shè)置并且轉(zhuǎn)動(dòng)剛性地與所述太陽(yáng)輪對(duì)耦聯(lián)。轉(zhuǎn)子在此能 夠構(gòu)成為具有相對(duì)大的電樞直徑的內(nèi)電樞。相應(yīng)的定子因此能夠靜止地與傳動(dòng)系統(tǒng)的殼體 連接，或者裝入到所述傳動(dòng)系統(tǒng)中。也可能的是，轉(zhuǎn)子構(gòu)成為所謂的外電樞，其中因此定子 與為功率輸入端的輸入軸同軸地設(shè)置在轉(zhuǎn)子之內(nèi)。轉(zhuǎn)子尤其能夠構(gòu)成為裝配有永磁體的轉(zhuǎn) 子。此外，電動(dòng)機(jī)整體上優(yōu)選地構(gòu)成為，使得所述電動(dòng)機(jī)能夠不僅作為驅(qū)動(dòng)器，而且能夠作 為發(fā)電機(jī)運(yùn)行。所述電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行經(jīng)由下述功率級(jí)進(jìn)行，所述功率級(jí)經(jīng)由電子控制裝置來 控制并且在此考慮到復(fù)雜的控制設(shè)計(jì)。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)此外優(yōu)選地構(gòu)造成，使得第一傳動(dòng)級(jí)和第二傳動(dòng) 級(jí)分別關(guān)于在徑向截面中的齒幾何形狀具有相同的行星齒輪組。行星齒輪對(duì)此能夠由經(jīng)鍛 造的、壓制的或燒結(jié)的預(yù)成型體制成。行星齒輪組尤其能夠構(gòu)造成，使得行星齒輪在幾何形 狀上是相同的。太陽(yáng)輪對(duì)能夠通過整體部件例如制成為連續(xù)切齒的栓。太陽(yáng)輪對(duì)剛性地與 引向第二離合器裝置的支架連接，尤其與其整體地構(gòu)成。此外，太陽(yáng)輪對(duì)優(yōu)選位于空心軸 上，軸頸被引導(dǎo)穿過所述空心軸，所述軸頸將第一行星齒輪架與第一離合器裝置連接。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)此外優(yōu)選構(gòu)造成，使得第一傳動(dòng)級(jí)和第二傳動(dòng)級(jí) 沿著傳動(dòng)軸線軸向依次設(shè)置，并且在此，電動(dòng)機(jī)位于功率輸入端的一側(cè)上。尤其在所述構(gòu)造 中可能的是，為功率輸入端的傳動(dòng)構(gòu)件、電動(dòng)機(jī)和第一和第二離合器裝置組成傳動(dòng)組件，所 述傳動(dòng)組件隨后能夠與包括這兩個(gè)行星齒輪傳動(dòng)級(jí)的組件組合。包括電動(dòng)機(jī)的那個(gè)組件此 外能夠在結(jié)構(gòu)上構(gòu)造成，使得制動(dòng)裝置中的至少一個(gè)，尤其是設(shè)為用于固定太陽(yáng)輪對(duì)的那 個(gè)制動(dòng)裝置，也一起包括到前述組件中。
[0011]替代在上文中描述的電動(dòng)機(jī)設(shè)置在頂端的實(shí)施方式，也可能的是，傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)造 成，使得第一傳動(dòng)級(jí)和第二傳動(dòng)級(jí)沿著傳動(dòng)軸線軸向依次設(shè)置并且電動(dòng)機(jī)位于相對(duì)側(cè)上。 在所述變型形式中，發(fā)動(dòng)機(jī)也能夠與制動(dòng)裝置中的一個(gè)組成組件。
[0012] 此外，功率輸出端也能夠軸向地位于兩個(gè)行星齒輪傳動(dòng)級(jí)之間或者也能夠位于行 星齒輪傳動(dòng)級(jí)對(duì)和電動(dòng)機(jī)之間。同樣可能的是，將功率輸出端在頂端設(shè)置在行星齒輪傳動(dòng) 級(jí)對(duì)之前。
【附圖說明】
[0013] 本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)和特征在下面結(jié)合附圖的描述中給出。附圖示出：
[0014] 圖la至le示出用于圖解說明根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選的實(shí)施方式的根據(jù)本發(fā)明的 行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)造和工作原理的示意圖，尤其在不同的切換狀態(tài)下；
[0015] 圖2a和2b示出用于圖解說明根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的根據(jù)本發(fā)明的具有集 成的電動(dòng)機(jī)的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)造的示意圖，以及用于圖解說明在此與電動(dòng)機(jī)共同作 用和形成離合器裝置的組件的可能性的示意圖；
[0016] 圖3a至3d示出用于圖解說明根據(jù)行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的第二實(shí)施方式的根據(jù)本發(fā) 明的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)在不同的切換狀態(tài)下的工作原理的示意圖；
[0017] 圖4示出用于圖解說明根據(jù)行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的第二實(shí)施方式的根據(jù)本發(fā)明的行 星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)在使用附加擋位的情況下的工作原理的示意圖；
[0018] 圖5示出用于圖解說明根據(jù)行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的第二實(shí)施方式的根據(jù)本發(fā)明的行 星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)在所謂的E-CVT(電子控制無級(jí)變速器)擋位中運(yùn)行的工作原理的示意圖；
[0019] 圖6a至6c示出用于更深入地闡述根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)在E-CVT擋位中 運(yùn)行的更多圖片；
[0020] 圖7a、7b和7c示出用于圖解說明根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的第三、第四和 第五變型形式的示意圖，其中電動(dòng)機(jī)分別設(shè)置在變速器的背離功率輸入端的一側(cè)上，并且 此外傳動(dòng)級(jí)的次序沿著傳動(dòng)軸線"更換"；
[0021] 圖8a、8b和8c示出用于圖解說明根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的第六、第七和 第八變型形式的其他示意圖，其中在第六和第七變型形式中，電動(dòng)機(jī)分別設(shè)置在變速器的 背離功率輸入端的一側(cè)上。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 根據(jù)圖la的視圖示出根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。所述行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)包 括第一行星齒輪傳動(dòng)級(jí)P1，所述第一行星齒輪傳動(dòng)級(jí)具有第一太陽(yáng)輪S1、第一行星齒輪裝 置PA1、第一行星齒輪架C1和第一齒圈H1。此外，行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)包括:第二行星齒輪傳動(dòng) 級(jí)P2,所述第二行星齒輪傳動(dòng)級(jí)具有第二太陽(yáng)輪S2、第二行星齒輪裝置PA2、第二行星齒輪 架C2和第二齒圈H2;以及第一功率輸入端IN和功率輸出端OUT。
[0023] 第一太陽(yáng)輪S1和第二太陽(yáng)輪S2彼此同軸地設(shè)置并且彼此轉(zhuǎn)動(dòng)剛性地耦聯(lián)。功率輸 出端OUT抗扭地與第一行星齒輪架C1并且與第二齒圈H2耦聯(lián)。這表示，剛好那個(gè)第一行星齒 輪架C1和第二齒圈H2也永久地轉(zhuǎn)動(dòng)剛性地彼此耦聯(lián)，即共同地旋轉(zhuǎn)。
[0024]第二行星齒輪架C2能夠經(jīng)由第一離合器裝置K1與第一功率輸入端IN可切換地耦 聯(lián)。此外，由第一和第二太陽(yáng)輪S1、S2構(gòu)成的太陽(yáng)輪對(duì)S1S2經(jīng)由第二離合器裝置K2同樣能夠 可切換地與第一功率輸入端IN親聯(lián)。離合器裝置K1、K2在此能夠構(gòu)成為所謂的雙離合器。 [0025]此外，根據(jù)本發(fā)明設(shè)有第一制動(dòng)裝置Β1，其中經(jīng)由所述第一制動(dòng)裝置Β1，太陽(yáng)輪對(duì) S1S2能夠靜止地固定。此外，設(shè)有第二制動(dòng)裝置Β2,其中經(jīng)由所述第二制動(dòng)裝置Β2,第一齒 圈Η1能夠靜止地固定。
[0026]在此示出的第一傳動(dòng)級(jí)Ρ1和第二傳動(dòng)級(jí)Ρ2分別關(guān)于徑向截面中的齒幾何形狀具 有相同的行星齒輪組ΡΑ1、ΡΑ2。太陽(yáng)輪S1、S2在此同樣相同類型地構(gòu)造。然而，為了實(shí)現(xiàn)不同 的傳動(dòng)比，也能夠至少略微地偏離所述尤其有利的構(gòu)思。
[0027] 太陽(yáng)輪對(duì)S1S2位于空心軸HW1上。經(jīng)由所述空心軸服1，太陽(yáng)輪對(duì)與離合器盤CS1耦 聯(lián)。離合器盤CS1能夠經(jīng)由第二離合器裝置K2與功率輸入端IN并且經(jīng)由第一制動(dòng)裝置B1與 在此沒有進(jìn)一步示出的變速器殼體耦聯(lián)。軸頸HW2在空心軸HW1之內(nèi)伸展，所述軸頸作為將 第二行星齒輪傳動(dòng)級(jí)P2的支架C2與離合器盤CS2連接的軸頸形成第一離合器裝置K1的組成 部分。軸頸HW2可平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在空心軸HW1中。經(jīng)由軸頸服2,也能夠?qū)崿F(xiàn)空心軸HW1的有 利的徑向支承，例如通過軸頸HW2在變速器殼體中或者在輸入軸IN中和/或在輸出軸OUT中 支承或定心。
[0028]在根據(jù)圖1 b至1 e的視圖中，現(xiàn)在圖解說明根據(jù)圖la的傳動(dòng)系統(tǒng)的不同的運(yùn)行模 式。示出的切換狀態(tài)在此引起總傳動(dòng)比為i = 3、i = l .66、i = l和i = 0.66。在所述視圖中稍 微加粗示出的部件在此是起作用的，也就是說所述部件引導(dǎo)轉(zhuǎn)矩或者所述部件支撐所述轉(zhuǎn) 矩。即使在視圖中在加粗示出的離合器K1、K2和制動(dòng)器B1、B2中仍可見間隙，也將這些機(jī)構(gòu) 視為是閉合的，即視為傳遞轉(zhuǎn)矩。只要在下面討論的附圖lb至le中出于空間原因沒有引入 全部提到的附圖標(biāo)記，就參照根據(jù)圖la的視圖。
[0029]在圖lb中示出的切換狀態(tài)中，第二離合器裝置K2和第二制動(dòng)裝置B2是閉合的。位 于輸入端IN上的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由第二離合器裝置K2傳遞到太陽(yáng)輪對(duì)S1S2上。第二太陽(yáng)輪S2在此保 持無負(fù)載，因?yàn)檩S頸HW2空轉(zhuǎn)。第一齒圈H1經(jīng)由第二制動(dòng)裝置B2靜止地固定。因此，第一行星 齒輪PA1在第一齒圈H1中滾動(dòng)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)第一行星齒輪架C1。所述第一行星齒輪架剛性地與 輸出端OUT連接，使得所述輸出端因此同樣旋轉(zhuǎn)。在此，得到在輸入端In和輸出端OUT之間的 傳動(dòng)比i = 3。
[0030] 在圖lc中示出的切換狀態(tài)下，第二離合器裝置K2斷開并且第二制動(dòng)裝置B2繼續(xù)閉 合。此外，第一離合器裝置K1閉合。位于輸入端IN上的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由第一離合器裝置K1和軸頸 HW2傳遞到第二行星齒輪架C2上。第二太陽(yáng)輪S2經(jīng)由第一太陽(yáng)輪S1驅(qū)動(dòng)。第一齒圈H1經(jīng)由第 二制動(dòng)裝置B2靜止地固定。因此，第一行星齒輪PA1又在第一齒圈H1中滾動(dòng)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)第一行 星齒輪架C1和剛性地與其耦聯(lián)的第二齒圈H2。這兩個(gè)部件剛性地與輸出端OUT連接，使得所 述輸出端又相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)。在此，得到在輸入端IN和輸出端OUT之間的傳動(dòng)比i = 1.66。
[0031] 在圖Id中示出的切換狀態(tài)下，第一離合器裝置K1和第二離合器裝置K2是閉合的。 制動(dòng)裝置B1和B2是斷開的。位于輸入端IN上的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由兩個(gè)離合器裝置K1、K2傳遞到太陽(yáng) 輪對(duì)S1S2和第二行星齒輪架C2上。在此，最后第二行星齒輪ΡΑ2卡在第二行星齒輪架C2上并 且?guī)?dòng)第二齒圈Η2,而不在第二齒圈中滾動(dòng)。在此，在極其高的系統(tǒng)效率的情況下，得到在 輸入端IN和輸出端OUT之間的傳動(dòng)比i = 1。
[0032] 在圖le中示出的切換狀態(tài)下，第一離合器裝置K1閉合并且第二離合器裝置K2斷 開。制動(dòng)裝置B1閉合并且制動(dòng)裝置B2斷開。位于輸入端IN上的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由第一離合器裝置K1 傳遞到第二行星齒輪架C2上。第二太陽(yáng)輪S2經(jīng)由第一制動(dòng)裝置B1靜止地固定。在第二太陽(yáng) 輪S2上滾動(dòng)的第二行星件PA2在此驅(qū)動(dòng)第二齒圈H2。在此，同樣在極其高的系統(tǒng)效率的情況 下，得到在輸入端IN和輸出端OUT之間的傳動(dòng)比i = 0.66，即所謂的超速傳動(dòng)。
[0033]在圖2a和2b中現(xiàn)在示出包括根據(jù)圖la至le的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)形成的驅(qū)動(dòng)組件 (下文也稱作為"E-辛普森變速器"），其用于具有混合驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)動(dòng)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系。 在兩個(gè)視圖中示出的系統(tǒng)在其部件的運(yùn)動(dòng)學(xué)的耦聯(lián)方面是相同的，并且僅在制動(dòng)裝置對(duì)于 包括電動(dòng)機(jī)的組件的配屬方面有所不同。對(duì)于其他的不同，繼續(xù)在下文中更詳細(xì)地說明。 [0034]在兩個(gè)附圖2a和2b中示出的混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，在其他方面沒有進(jìn)一步示出的電動(dòng) 機(jī)的轉(zhuǎn)子EM轉(zhuǎn)動(dòng)剛性地耦聯(lián)到承載雙太陽(yáng)輪SI S2的軸系HW1上。關(guān)于傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理， 首先參照對(duì)圖la至le的解釋。經(jīng)由轉(zhuǎn)子EM，根據(jù)到電動(dòng)機(jī)的功率輸送，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩能夠?qū)氲?軸系HW1中，或者基于發(fā)電機(jī)獲取。轉(zhuǎn)子EM與通過太陽(yáng)輪對(duì)S1S2限定的傳動(dòng)軸線XI同軸地設(shè) 置并且轉(zhuǎn)動(dòng)剛性地與太陽(yáng)輪對(duì)S1S2耦聯(lián)。此外，電動(dòng)機(jī)EM能夠在車輛慣性行駛期間，以及必 要時(shí)也在其他的運(yùn)行狀態(tài)下作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行。轉(zhuǎn)子EM與輸入軸IN同軸地設(shè)置并且永久地與 驅(qū)動(dòng)雙太陽(yáng)輪S1S2的軸HW1連接。第一傳動(dòng)級(jí)P1和第二傳動(dòng)級(jí)P2沿著傳動(dòng)軸線XI軸向依次 設(shè)置并且電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子EM位于功率輸入端IN的一側(cè)上。
[0035]在根據(jù)圖2a的實(shí)施方式中，電動(dòng)機(jī)連同第一離合器裝置K1、第二離合器裝置K2、輸 入軸IN和第一制動(dòng)裝置B1形成稱作為所謂的混合頭的組件，所述組件在正面安置到包括兩 個(gè)傳動(dòng)級(jí)P1、P2以及第二制動(dòng)裝置B2的行星齒輪傳動(dòng)組件上。傳動(dòng)軸HW1和HW2在此實(shí)施為 分件式的并且經(jīng)由插接齒部接合的軸。虛線的框表示可能的干燥空間，所述干燥空間的部 件根據(jù)結(jié)構(gòu)上的構(gòu)造不必由油包圍，進(jìn)而能夠具有有利的特性，如小的牽引力矩。
[0036] 在根據(jù)圖2b的實(shí)施方式中，電動(dòng)機(jī)連同第一離合器裝置K1、第二離合器裝置K2和 輸入軸IN形成稱作為混合頭的組件，所述組件又在正面安置到包括兩個(gè)傳動(dòng)級(jí)P1、P2的行 星齒輪傳動(dòng)組件上。在所述變型形式中，現(xiàn)在兩個(gè)制動(dòng)裝置B1、B2內(nèi)連到行星齒輪傳動(dòng)組件 中，并且在此能夠?qū)崿F(xiàn)雙太陽(yáng)輪S1S2的或第一齒圈H1的選擇性的鎖止。在此，傳動(dòng)軸HW1和 HW2實(shí)施為分件式的并且經(jīng)由沒有進(jìn)一步示出的插接齒部接合的軸。在此也存在下述選擇， 構(gòu)成干燥空間，以便利用從中得到的優(yōu)點(diǎn)，例如小的牽引力矩或高的摩擦值。
[0037] 行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的輸入軸IN經(jīng)由在此沒有進(jìn)一步示出的內(nèi)燃機(jī)、必要時(shí)在中間 接入變換器的情況下驅(qū)動(dòng)。替代內(nèi)燃機(jī)，輸入軸IN的驅(qū)動(dòng)也能夠經(jīng)由其他的電動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)。 根據(jù)本發(fā)明的傳動(dòng)系統(tǒng)就此而言也適用于實(shí)現(xiàn)純電的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
[0038]在圖3a至3d中進(jìn)一步圖解說明根據(jù)圖2a的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工作原理。在所述視圖中加 粗示出的部件是引導(dǎo)功率的，稍微較細(xì)地示出的部件對(duì)于在所述切換狀態(tài)下的功率傳輸不 重要。即使類似于根據(jù)圖lb至le的圖系列在該附圖中在所述部件中仍示出間隙，所述部件 只要其加粗地示出就是閉合的。只要在下面論述的附圖3a至3d中出于空間原因沒有繪制全 部提及的附圖標(biāo)記，就參照根據(jù)圖2a的視圖。
[0039]在圖3a中示出的切換狀態(tài)下，第二離合器裝置K2和第二制動(dòng)裝置B2是閉合的。位 于輸入端IN上的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由第二離合器裝置K2傳遞到傳動(dòng)軸HW1上。通過電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子EM生 成的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩也傳遞到傳動(dòng)軸HW1上。傳動(dòng)軸在位于其上的總力矩的作用下驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)輪對(duì) S1S2。第二太陽(yáng)輪S2在此保持無負(fù)載，因?yàn)槿鐓⒖紙Dlb解釋的那樣，軸頸HW2空轉(zhuǎn)。第一齒圈 H1經(jīng)由第二制動(dòng)裝置B2靜止地固定。因此，第一行星齒輪PA1在第一齒圈中滾動(dòng)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)第 一行星齒輪架C1。所述第一行星齒輪架剛性地與輸出端OUT連接，使得所述輸出端因此同樣 旋轉(zhuǎn)。在此，得到在輸入端IN和輸出端OUT之間的傳動(dòng)比i = 3。轉(zhuǎn)子能夠以相同的傳動(dòng)比助 推或者利用余熱或者移動(dòng)加載/負(fù)載點(diǎn)。在傳動(dòng)切換狀態(tài)變換到所謂第2擋位的在圖3b中示 出的切換狀態(tài)中時(shí)，轉(zhuǎn)子EM繼續(xù)保持連接到太陽(yáng)輪對(duì)S1S2上。
[0040]在圖3b中示出的切換狀態(tài)下，第二離合器裝置K2斷開并且第二制動(dòng)裝置B2繼續(xù)閉 合。此外，第一離合器裝置K1閉合。位于輸入端IN上的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由第一離合器裝置K1和軸頸 WH2傳遞到第二行星齒輪架C2上。第二太陽(yáng)輪S2經(jīng)由第一太陽(yáng)輪S1驅(qū)動(dòng)。第一齒圈H1經(jīng)由第 二制動(dòng)裝置B2靜止地固定，第一制動(dòng)裝置B1是斷開的。因此，第一行星齒輪PA1又在第一齒 圈H1中滾動(dòng)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)第一行星齒輪架C1和剛性地與其耦聯(lián)的第二齒圈H2。這兩個(gè)部件剛性 地與輸出端OUT連接，使得所述輸出端又相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)。在此，得到在輸入端IN和輸出端OUT之 間的傳動(dòng)比i = 1.66。在該擋位中，發(fā)生功率分支和功率匯合。此外，轉(zhuǎn)子EM能夠以傳動(dòng)比i =3(高于內(nèi)燃機(jī))助推或利用余熱或移動(dòng)加載/負(fù)載點(diǎn)。在變換到第3擋位的在圖3c中示出 的切換狀態(tài)下時(shí)，出現(xiàn)轉(zhuǎn)子EM的相對(duì)高的轉(zhuǎn)速突變，其中能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)子EM的飛輪能量利用。 [0041]在圖3c中示出的切換狀態(tài)下，第一離合器裝置K1和第二離合器裝置K2是閉合的。 制動(dòng)裝置B1和B2是斷開的。位于輸入端IN上的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由兩個(gè)離合器裝置K1、K2傳遞到太陽(yáng) 輪對(duì)S1S2和第二行星齒輪架C2上。此外，太陽(yáng)輪對(duì)也通過轉(zhuǎn)子ΕΜ驅(qū)動(dòng)。在此，第二行星齒輪 ΡΑ2卡在第二行星齒輪架C2上并且?guī)?dòng)第二齒圈Η2,而不在第二齒圈中滾動(dòng)。在此，在高的 系統(tǒng)效率的情況下，得到在輸入端IN和輸出端OUT之間的傳動(dòng)比i = 1。在該狀態(tài)下，離合器 K1傳遞增加的力矩。轉(zhuǎn)子EM現(xiàn)在能夠以相同的傳動(dòng)比助推或利用余熱或移動(dòng)加載/負(fù)載點(diǎn)。 到第4擋位的在圖3d中示出的切換狀態(tài)的擋位變換能夠以飛輪能量利用替代摩擦能量損耗 來進(jìn)行。
[0042]在第4擋位的在圖3d中示出的切換狀態(tài)下，第一離合器裝置K1是閉合的并且第二 離合器裝置K2是斷開的。制動(dòng)裝置B1是閉合的并且制動(dòng)裝置B2是斷開的。位于輸入端IN上 的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由第一離合器裝置K1傳遞到第二行星齒輪架C2上。第二太陽(yáng)輪S2經(jīng)由第一制動(dòng)裝 置B1靜止地固定并且電動(dòng)機(jī)不起作用，即在該切換狀態(tài)下不存在電動(dòng)機(jī)的支持。在第二太 陽(yáng)輪S2上滾動(dòng)的第二行星件PA2在此驅(qū)動(dòng)第二齒圈H2。在此，同樣在高的系統(tǒng)效率下，得到 在輸入端IN和輸出端OUT之間的傳動(dòng)比i = 0.66，即所謂的超速傳動(dòng)。
[0043] 在圖4中，參考根據(jù)圖2b的系統(tǒng)的附圖標(biāo)記，圖解示出用于特殊或附加擋位的切換 狀態(tài)。離合器K1、K2和第一制動(dòng)裝置B1是斷開的。所述系統(tǒng)狀態(tài)能夠?qū)崿F(xiàn)具有高的機(jī)械效率 的電動(dòng)的啟動(dòng)擋，即在變速器中的少的摩擦損耗，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)能夠從停止?fàn)顟B(tài)中啟動(dòng)。此 外，在所述換擋狀態(tài)下，簡(jiǎn)單的和舒適的過渡/補(bǔ)充能夠通過內(nèi)燃機(jī)以下述方式實(shí)現(xiàn)，（滑轉(zhuǎn) 地)接合第二離合器裝置Κ2。在從1擋換到2擋時(shí)，電機(jī)保持不變地耦聯(lián)至驅(qū)動(dòng)裝置，即能夠 改進(jìn)地使用(舒適性或摩擦能）。此外，在該換擋狀態(tài)下存在如下可能性，即實(shí)現(xiàn)具有高的系 統(tǒng)傳動(dòng)比（i = 3)的純電的倒擋。
[0044] 在根據(jù)圖2b的系統(tǒng)的在圖5中示出的切換狀態(tài)下，能夠經(jīng)由電動(dòng)機(jī)EM建立在行星 件PA2上的力矩平衡，并且在此無級(jí)地在第2擋位和第5擋位(超出第4擋位！）之間設(shè)定發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速。因此，電機(jī)EM在此能夠運(yùn)行，使得該電機(jī)與傳動(dòng)比相關(guān)地產(chǎn)生/消耗電功率。
[0045] 在第5擋位中僅進(jìn)行助推或余熱利用。在第4擋位中不實(shí)現(xiàn)功率流(nEM=0)。在第3 擋位中，存在加載功能的可能性(牽引期間的牽引力損耗)或輸送推力，否則超速調(diào)節(jié)(0D-Verst·)〇
[0046] E-辛普森變速器能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的機(jī)動(dòng)車輛在上面的E-CVT擋位區(qū)域中的運(yùn)行，其 中涉及加粗地示出的部件。電機(jī)必須建立在行星件上的力矩平衡，并且燃燒器轉(zhuǎn)速能夠無 級(jí)地在第2擋位和第5擋位(超過第4擋位)之間設(shè)定。從電機(jī)的可設(shè)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩中得到 功率流，所述功率流理解為助推（當(dāng)電機(jī)與內(nèi)燃機(jī)同時(shí)輸出功率時(shí)），或理解為再生/工作點(diǎn) 移動(dòng)（當(dāng)電機(jī)將由燃燒器輸出的功率的一部分轉(zhuǎn)換成電流時(shí)），或理解為余熱利用（當(dāng)電機(jī) 產(chǎn)生電流時(shí)，在此期間內(nèi)燃機(jī)也制動(dòng)）。
[0047] 在圖6a中以簡(jiǎn)化的圖表的形式示出，在根據(jù)本發(fā)明的變速器中，如何通過將內(nèi)燃 機(jī)傳動(dòng)比可變地耦聯(lián)到雙太陽(yáng)輪上和將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子永久地耦聯(lián)到雙太陽(yáng)輪來實(shí)現(xiàn)特殊 的控制策略。因此，當(dāng)然在固定給出的（正的）轉(zhuǎn)速下，存在電機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制的完全的自由 度。因此，例如在駕駛者期望加速的情況下(可識(shí)別大程度踩下的油門踏板），通過電動(dòng)機(jī)輸 出正的轉(zhuǎn)矩能夠進(jìn)行助推。同樣地，在駕駛者期望減速的情況下(可識(shí)別制動(dòng)踏板操縱或無 油)能夠利用余熱。負(fù)載點(diǎn)移動(dòng)能夠沿"力矩方向"進(jìn)行。由內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)組成的混合的組 合能夠如具有與踏板相關(guān)的力矩(轉(zhuǎn)速)特性曲線的驅(qū)動(dòng)裝置那樣理解，所述驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)于 駕駛者而言感覺如同"具有更多儲(chǔ)備的內(nèi)燃機(jī)"。
[0048] 如結(jié)合根據(jù)圖6b的圖表可見的，在根據(jù)本發(fā)明的變速器中，存在如下關(guān)于轉(zhuǎn)矩控 制的一定限制，在靜止?fàn)顟B(tài)下，必須保持行星件上的力矩平衡。所述平衡當(dāng)然能夠在不同的 轉(zhuǎn)速下保持，使得在此出現(xiàn)自由度。根據(jù)本發(fā)明，將所述自由度用于與油門踏板位置相關(guān)地 設(shè)定電動(dòng)機(jī)的符號(hào)。由此確定，電功率流具有哪個(gè)方向。尤其有利的是，符號(hào)和轉(zhuǎn)速設(shè)定成， 使得從中得到與油門踏板位置相關(guān)的預(yù)設(shè)的傳動(dòng)比(燃燒器與輸出轉(zhuǎn)速之比），因?yàn)轳{駛者 將其直觀地感受為是適當(dāng)?shù)摹?br>[0049] 在駕駛者期望加速的情況下(可識(shí)別大程度操縱的油門踏板），設(shè)定電動(dòng)機(jī)的正的 轉(zhuǎn)速。正的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速同時(shí)引起內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速的提高，使得所述內(nèi)燃機(jī)能夠輸出更多功率， 并且退擋是更簡(jiǎn)單可行的。所述情形對(duì)應(yīng)于包括無級(jí)的退擋在內(nèi)的助推，即舒適地并且有 利地超越純的助推功能。
[0050] 在圖6c中圖解說明對(duì)于駕駛者期望定速行駛(可識(shí)別油門踏板的平均位置）的運(yùn) 行狀態(tài)。在此，設(shè)定電動(dòng)機(jī)的負(fù)的轉(zhuǎn)速。同時(shí)，負(fù)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速引起內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速的降低，使 得所述內(nèi)燃機(jī)能夠在消耗更有利的運(yùn)行點(diǎn)（關(guān)于轉(zhuǎn)速和力矩)處運(yùn)行。該情形對(duì)應(yīng)于升擋， 即在聲學(xué)方面(較低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)和減少消耗的情況下提供給駕駛者優(yōu)點(diǎn)。
[0051 ]在駕駛者期望減速(可識(shí)別制動(dòng)踏板操縱或幾乎無油）的情況下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速被 置于零(變速器制動(dòng)器)或調(diào)節(jié)成負(fù)值，在所述情況下，得到的負(fù)的力矩起到利用余熱的作 用。同時(shí)，電動(dòng)機(jī)的被置于零的轉(zhuǎn)速引起內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速提高，使得其制動(dòng)功率增大。該情形 對(duì)應(yīng)于包括退擋在內(nèi)的余熱利用，即提供給駕駛者提高的制動(dòng)支持。
[0052]根據(jù)本發(fā)明的"E-辛普森變速器"此外允許，在特殊情形下利用E-CVT擋位區(qū)域，即 在弱充電的電池的情況下要出現(xiàn)蠕變(停止?fàn)顟B(tài)下的無油位置)時(shí)。借助如下的根據(jù)本發(fā)明 的運(yùn)行方法，在產(chǎn)生小的輸出力矩的同時(shí)，電動(dòng)機(jī)以發(fā)電機(jī)的方式運(yùn)行，即給電池充電： [0053]-將離合器K1接合到大約50Nm-150Nm的最大力矩，由此電動(dòng)機(jī)(根據(jù)起作用的行星 齒輪級(jí)的傳動(dòng)比）加速到2倍至5倍的發(fā)動(dòng)機(jī)空載轉(zhuǎn)速，同時(shí)內(nèi)燃機(jī)保持在空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。 [0054]-在與離合器K1的接合過程在時(shí)間上重合或之后，在電動(dòng)機(jī)EM上建立20Nm-50Nm的 基于發(fā)電機(jī)的負(fù)載力矩，例如優(yōu)選以轉(zhuǎn)速漸進(jìn)的方式進(jìn)行。由此，內(nèi)燃機(jī)由（通過行星齒輪 組)傳動(dòng)的力矩加載，所述力矩接近或略小于離合器力矩。行星齒輪組在此在其齒圈上產(chǎn)生 正的支撐力矩，所述支撐力矩例如大約為40Nm-100Nm并且是舒適的、不與離合器摩擦損耗 關(guān)聯(lián)的爬行力矩。
[0055] -在機(jī)動(dòng)車輛由于爬行力矩置于運(yùn)動(dòng)的情況下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速反方向地略微降低。 因此，必要時(shí)轉(zhuǎn)矩也降低，以便車輛速度不超過典型的爬行速度(大約6km/h)。
[0056] -在駕駛者表明加速期望(例如可識(shí)別操縱油門踏板）的情況下，優(yōu)選地，操縱第2 擋位的切換元件(離合器K1保持被操縱，附加地操縱齒圈上的制動(dòng)，這兩個(gè)元件中的一個(gè)以 滑行的方式運(yùn)行），并且將電動(dòng)機(jī)由發(fā)電（負(fù)力矩)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)(正力矩，功率輸出）。
[0057] 在圖7a中示出根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的另一個(gè)變型形式，所述行星齒輪 傳動(dòng)系統(tǒng)具有集成的電動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器。所述行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)又包括第一行星齒輪傳動(dòng)級(jí) PI，所述第一行星齒輪傳動(dòng)級(jí)具有第一太陽(yáng)輪S1、第一行星齒輪裝置PA1、第一行星齒輪架 C1和第一齒圈H1。此外，行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)包括:第二行星齒輪傳動(dòng)級(jí)P2,所述第二行星齒 輪傳動(dòng)級(jí)具有第二太陽(yáng)輪S2、第二行星齒輪裝置PA2、第二行星齒輪架C2和第二齒圈H2;以 及第一功率輸入端IN和功率輸出端OUT。第一太陽(yáng)輪S1和第二太陽(yáng)輪S2彼此同軸地設(shè)置并 且彼此轉(zhuǎn)動(dòng)剛性地耦聯(lián)。功率輸出端OUT抗扭地與第一行星齒輪架C1并且與第二齒圈H2耦 聯(lián)。這表示，剛好那個(gè)第一行星齒輪架C1和第二齒圈H2也永久地轉(zhuǎn)動(dòng)剛性地彼此耦聯(lián)，即共 同旋轉(zhuǎn)。
[0058]第二行星齒輪架C2能夠經(jīng)由第一離合器裝置K1與第一功率輸入端IN可切換地耦 聯(lián)。此外，由第一和第二太陽(yáng)輪S1、S2構(gòu)成的太陽(yáng)輪對(duì)S1S2能夠經(jīng)由第二離合器裝置K2同樣 可切換地與第一功率輸入端IN耦聯(lián)。離合器裝置K1、K2在此也能夠構(gòu)成為所謂的雙離合器。 此外，根據(jù)本發(fā)明設(shè)有第一制動(dòng)裝置Β1，其中經(jīng)由所述第一制動(dòng)裝置Β1，太陽(yáng)輪對(duì)S1S2能夠 靜止地固定。此外，設(shè)有第二制動(dòng)裝置Β2,其中經(jīng)由所述第二制動(dòng)裝置Β2,第一齒圈Η1能夠 靜止地固定。
[0059]太陽(yáng)輪對(duì)S1S2經(jīng)由傳動(dòng)軸HW1與在其他方面沒有進(jìn)一步示出的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子ΕΜ永 久地耦聯(lián)。設(shè)為用于將驅(qū)動(dòng)功率從傳動(dòng)系統(tǒng)中導(dǎo)出的輸出端OUT位于在第一傳動(dòng)級(jí)Ρ1和電 動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子EM之間的中間區(qū)域之間。所述變型形式尤其適用于安裝在具有橫向設(shè)置的內(nèi)燃 機(jī)的機(jī)動(dòng)車輛中。經(jīng)由輸出端OUT，在此能夠直接驅(qū)動(dòng)車軸差速器。
[0060] 電動(dòng)機(jī)EM和第一制動(dòng)裝置B1能夠組成組件，所述組件側(cè)向地安置到包括行星齒輪 傳動(dòng)級(jí)P1、P2的那個(gè)組件上，并且進(jìn)而事后對(duì)于維護(hù)工作而言可有利地接近和更換。這兩個(gè) 離合器裝置K1、K2同樣能夠組成組件，所述組件能夠側(cè)向地安置到包括兩個(gè)行星齒輪傳動(dòng) 級(jí)Ρ1、Ρ2的那個(gè)組件上。虛線的框架表示可能的干燥空間，其部件根據(jù)結(jié)構(gòu)上的構(gòu)造不必由 油包圍，進(jìn)而能夠在高的有效摩擦系數(shù)的同時(shí)具有有利的特性，如小的牽引力矩。
[0061] 對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的在圖7b中示出的變型形式，與圖7a的解釋盡可能類 似地適用。不同于根據(jù)圖7a的變型形式，在此輸出端OUT在軸向地位于兩個(gè)行星齒輪傳動(dòng)級(jí) P1、P2之間的區(qū)域中連接到空心軸部段上，所述空心軸部段將第二齒圈H2和第一支架C1轉(zhuǎn) 動(dòng)剛性地耦聯(lián)。
[0062] 根據(jù)圖7c的視圖示出根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的另一個(gè)變型形式。對(duì)于所述變型形 式，同樣與圖7a的解釋盡可能類似地適用。與根據(jù)圖7a的變型形式不同并且也與根據(jù)圖7b 的變型形式不同，在此輸出端OUT處于軸向地位于兩個(gè)離合器裝置K1、K2以及兩個(gè)行星齒輪 傳動(dòng)級(jí)Ρ1、Ρ2之間的區(qū)域中。在所述視圖中又為虛線的框架表示可能的干燥空間，所述干燥 空間的部件根據(jù)結(jié)構(gòu)上的構(gòu)造不必由油包圍，進(jìn)而在高的有效摩擦系數(shù)的同時(shí)能夠具有有 利的特性，例如小的牽引力矩。功率輸出端OUT在此構(gòu)成為正齒輪，所述正齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)剛性地 與第二齒圈H2和第一行星齒輪架C1耦聯(lián)。將第一離合器裝置K1與第二行星齒輪架C2或者將 第二離合器裝置K2與兩個(gè)太陽(yáng)輪S1、S2連接的那個(gè)軸部段同軸地穿過功率輸出端OUT。所述 軸部段優(yōu)選可插接地構(gòu)成為，使得能夠?qū)⒃谒鲆晥D中左邊的、由以虛線示出的框架包圍 的模塊軸向地附加到行星齒輪傳動(dòng)組件P1P2上。在所述視圖中由右邊的虛線框架包圍的組 件同樣優(yōu)選能夠可插接地附加到行星齒輪傳動(dòng)組件上。
[0063] 根據(jù)圖8a的視圖示出根據(jù)本發(fā)明的E辛普森變速器的基于在上文中描述的根據(jù)圖 7a的變型形式的另一實(shí)施方式。與在上文中描述的結(jié)構(gòu)形式相同，所述E-辛普森變速器包 括第一行星齒輪傳動(dòng)級(jí)PI，所述第一行星齒輪傳動(dòng)級(jí)具有第一太陽(yáng)輪SI、第一行星齒輪裝 置PA1、第一行星齒輪架C1和第一齒圈11。此外，行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)包括:第二行星齒輪傳動(dòng) 級(jí)P2,所述第二行星齒輪傳動(dòng)級(jí)具有第二太陽(yáng)輪S2、第二行星齒輪裝置PA2、第二行星齒輪 架C2和第二齒圈H2;以及第一功率輸入端IN和功率輸出端OUT。第一太陽(yáng)輪S1和第二太陽(yáng)輪 S2彼此同軸地設(shè)置并且彼此轉(zhuǎn)動(dòng)剛性地耦聯(lián)。功率輸出端OUT抗扭地與第一行星齒輪架C1 并且與第二齒圈H2耦聯(lián)。這表示，剛好那個(gè)第一行星齒輪架C1和第二齒圈H2也永久地轉(zhuǎn)動(dòng) 剛性地彼此耦聯(lián)，即共同旋轉(zhuǎn)。
[0064]第二行星齒輪架C2能夠經(jīng)由第一離合器裝置K1與第一功率輸入端IN可切換地耦 聯(lián)。此外，由第一和第二太陽(yáng)輪S1、S2構(gòu)成的太陽(yáng)輪對(duì)S1S2能夠經(jīng)由第二離合器裝置K2同樣 可切換地與第一功率輸出端IN親聯(lián)。離合器裝置K1、K2在此能夠構(gòu)成為所謂的雙離合器。 [0065]此外，根據(jù)本發(fā)明設(shè)有第一制動(dòng)裝置Β1，其中經(jīng)由所述第一制動(dòng)裝置Β1，太陽(yáng)輪對(duì) S1S2能夠靜止地固定。此外，設(shè)有第二制動(dòng)裝置Β2,其中經(jīng)由所述第二制動(dòng)裝置Β2,第一齒 圈Η1能夠靜止地固定。虛線的框架表示可能的干燥空間，其部件根據(jù)結(jié)構(gòu)上的構(gòu)造不必由 油包圍，進(jìn)而在高的有效摩擦系數(shù)的同時(shí)具有有利的特性，例如小的牽引力矩。
[0066]根據(jù)圖8a的變型形式的特征在于，設(shè)有第三離合器裝置Κ3,經(jīng)由所述第三離合器 裝置，第一齒圈H1能夠可選擇地與變速器輸入端IN耦聯(lián)。所述第三離合器裝置K3擴(kuò)展了擋 位范圍并且提供變速器的其他的特定的運(yùn)行可能性。如在根據(jù)圖7a的實(shí)施方式中，設(shè)為用 于將驅(qū)動(dòng)功率從傳動(dòng)系統(tǒng)中導(dǎo)出的輸出端OUT位于在第一傳動(dòng)級(jí)P1和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子EM之間 的中間區(qū)域中。所述變型形式因此又尤其適用于安裝在具有橫向設(shè)置的內(nèi)燃機(jī)的機(jī)動(dòng)車輛 中。在此，經(jīng)由輸出端OUT又能夠直接驅(qū)動(dòng)車軸差速器。
[0067]電動(dòng)機(jī)EM和第一制動(dòng)裝置B1又能夠組成組件，所述組件能夠側(cè)向地安置到包括行 星齒輪傳動(dòng)級(jí)的那個(gè)組件上，進(jìn)而事后對(duì)于維護(hù)工作而言可有利地接近和更換。
[0068]在第三離合器裝置K3和第一齒圈之間的連接能夠通過罐狀構(gòu)件實(shí)現(xiàn)，經(jīng)由所述罐 狀構(gòu)件，兩個(gè)離合器K1、K2并且還有兩個(gè)行星齒輪傳動(dòng)級(jí)P1、P2能夠組成組件，所述組件隨 后裝入到相應(yīng)的變速器殼體中。
[0069]根據(jù)圖8b的視圖示出根據(jù)本發(fā)明的E-辛普森變速器的基于在上文中描述的根據(jù) 圖7a的構(gòu)造的又一實(shí)施方式。與在上文中描述的結(jié)構(gòu)形式相同，所述E-辛普森變速器包括 第一行星齒輪傳動(dòng)級(jí)P1，所述第一行星齒輪傳動(dòng)級(jí)具有第一太陽(yáng)輪S1、第一行星齒輪裝置 PA1、第一行星齒輪架C1和第一齒圈H1。此外，行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)包括:第二行星齒輪傳動(dòng)級(jí) P2,所述第二行星齒輪傳動(dòng)級(jí)具有第二太陽(yáng)輪S2、第二行星齒輪裝置PA2、第二行星齒輪架 C2和第二齒圈H2;以及第一功率輸入端IN和功率輸出端OUT。第一太陽(yáng)輪S1和第二太陽(yáng)輪S2 彼此同軸地設(shè)置并且彼此轉(zhuǎn)動(dòng)剛性地耦聯(lián)。功率輸出端OUT抗扭地與第一行星齒輪架C1并 且與第二齒圈H2耦聯(lián)。這表示，剛好那個(gè)第一行星齒輪架C1和第二齒圈H2也永久地轉(zhuǎn)動(dòng)剛 性地彼此耦聯(lián)，即共同旋轉(zhuǎn)。
[0070] 第二行星齒輪架C2能夠經(jīng)由第一離合器裝置K1與第一功率輸入端IN可切換地耦 聯(lián)。此外，由第一和第二太陽(yáng)輪S1、S2構(gòu)成的太陽(yáng)輪對(duì)S1S2能夠經(jīng)由第二離合器裝置K2同樣 可切換地與第一功率輸入端IN親聯(lián)。離合器裝置K1、K2在此能夠構(gòu)成為所謂的雙離合器。
[0071] 此外，根據(jù)本發(fā)明設(shè)有第一制動(dòng)裝置Β1，其中經(jīng)由所述第一制動(dòng)裝置Β1，太陽(yáng)輪對(duì) S1S2能夠靜止地固定。此外，設(shè)有第二制動(dòng)裝置Β2,其中經(jīng)由所述第二制動(dòng)裝置Β2,第一齒 圈HI能夠靜止地固定。
[0072]根據(jù)圖8b的變型形式的特征在于，設(shè)有第三制動(dòng)裝置B3,經(jīng)由所述第三制動(dòng)裝置， 第二行星齒輪架C2能夠可選擇地靜止地固定。所述第三制動(dòng)裝置B3以倒擋擴(kuò)展了擋位范 圍，所述倒擋例如提供i = _2的傳動(dòng)比，以及必要時(shí)以駐車鎖止功能擴(kuò)展了擋位范圍。如在 根據(jù)圖7a的變型形式中，設(shè)為用于將驅(qū)動(dòng)功率從傳動(dòng)系統(tǒng)中導(dǎo)出的輸出端OUT位于在第一 傳動(dòng)級(jí)P1和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子EM之間的中間區(qū)域中。所述變型形式因此又尤其適合于安裝在具 有橫向設(shè)置的內(nèi)燃機(jī)的機(jī)動(dòng)車輛中。經(jīng)由輸出端OUT，在此又能夠直接驅(qū)動(dòng)車軸差動(dòng)器。
[0073]電動(dòng)機(jī)EM和第一制動(dòng)裝置B1又能夠組成組件，所述組件能夠側(cè)向地安置到包括行 星齒輪傳動(dòng)級(jí)的那個(gè)組件上，進(jìn)而事后對(duì)于維護(hù)工作而言可有利地接近和更換。
[0074]根據(jù)圖8c的視圖示出根據(jù)本發(fā)明的E-辛普森變速器的另一實(shí)施方式。與兩個(gè)在上 文中描述的構(gòu)造形式相同，所述E-辛普森變速器包括第一行星齒輪級(jí)P1，所述第一行星齒 輪級(jí)具有第一太陽(yáng)輪S1、第一行星齒輪裝置PA1、第一行星齒輪架C1和第一齒圈H1。此外，行 星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)包括:第二行星齒輪傳動(dòng)級(jí)P2,所述第二行星齒輪傳動(dòng)級(jí)具有第二太陽(yáng)輪 S2、第二行星齒輪裝置PA2、第二行星齒輪架C2和第二齒圈H2;以及第一功率輸入端IN和功 率輸出端OUT。第一太陽(yáng)輪S1和第二太陽(yáng)輪S2彼此同軸地設(shè)置并且彼此轉(zhuǎn)動(dòng)剛性地耦聯(lián)。功 率輸出端OUT抗扭地與第一行星齒輪架C1和第二齒圈H2耦聯(lián)。
[0075]第二行星齒輪架C1能夠經(jīng)由第一離合器裝置K1與第一功率輸入端IN可切換地耦 聯(lián)。此外，由第一和第二太陽(yáng)輪S1、S2構(gòu)成的太陽(yáng)輪對(duì)S1S2能夠經(jīng)由第二離合器裝置K2同樣 可切換地與第一功率輸入端IN親聯(lián)。離合器裝置K1、K2在此能夠構(gòu)成為所謂的雙離合器。 [0076]此外，根據(jù)本發(fā)明設(shè)有第一制動(dòng)裝置Β1，其中經(jīng)由所述第一制動(dòng)裝置Β1，太陽(yáng)輪對(duì) S1S2能夠靜止地固定。此外設(shè)有第二制動(dòng)裝置Β2,其中經(jīng)由所述第二制動(dòng)裝置Β2,第一齒圈 Η1能夠靜止地固定。虛線的框架又表示可能的干燥空間，其部件根據(jù)結(jié)構(gòu)上的構(gòu)造不必由 油包圍，進(jìn)而能夠在高的有效摩擦系數(shù)的同時(shí)具有有利的特性，例如小的牽引力矩。
[0077]根據(jù)圖8c的變型形式的特征在于，設(shè)有另一個(gè)離合器裝置KS，經(jīng)由所述另一個(gè)離 合器裝置，兩個(gè)剛性耦聯(lián)的太陽(yáng)輪S1、S2能夠選擇性地與電動(dòng)機(jī)EM和第二離合器裝置K2的 離合器盤耦聯(lián)。所述另一個(gè)離合器裝置K3擴(kuò)展了擋位范圍，并且尤其提供變速器的在下面 的表格中示出的運(yùn)行可能性。
[0079]在所示出的傳動(dòng)系統(tǒng)中附加設(shè)有的離合器裝置KS擴(kuò)展了擋位范圍。因此，在第4擋 位中（當(dāng)B1被操縱時(shí)）當(dāng)KS斷開時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)由K1使用電機(jī)。該系統(tǒng)也允許，在第2擋位中， 將電機(jī)從快的太陽(yáng)軸(KS閉合，K2斷開)轉(zhuǎn)換到較慢的輸入軸(KS斷開，K2閉合），由此簡(jiǎn)化換 擋。在1-2換擋的情況下，電機(jī)保持不變并且能夠改進(jìn)舒適性，在第2擋位中，電機(jī)自身轉(zhuǎn)換， 并且在2-3換擋的情況下，電機(jī)又與內(nèi)燃機(jī)同步地運(yùn)行。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，具有： -第一行星齒輪傳動(dòng)級(jí)(P1)，所述第一行星齒輪傳動(dòng)級(jí)具有第一太陽(yáng)輪(S1)、第一行星 齒輪裝置(PA1)、第一行星齒輪架(C1)和第一齒圈(H1)， -第二行星齒輪傳動(dòng)級(jí)(P2)，所述第二行星齒輪傳動(dòng)級(jí)具有第二太陽(yáng)輪(S2)、第二行星 齒輪裝置(PA2)、第二行星齒輪架(C2)和第二齒圈(H2)， -第一功率輸入端(IN)，和 -功率輸出端(OUT)， 其中 -所述第一太陽(yáng)輪(S1)和所述第二太陽(yáng)輪(S2)彼此同軸地設(shè)置并且經(jīng)由空心軸(HW1) 轉(zhuǎn)動(dòng)剛性地彼此耦聯(lián)， -所述功率輸出端(OUT)抗扭地與所述第一行星齒輪架(C1)并且與所述第二齒圈（H2) 親聯(lián)， -所述第二行星齒輪架能夠經(jīng)由第一離合器裝置與所述第一功率輸入端能切換地耦 聯(lián)，和 -由所述第一和第二太陽(yáng)輪(S1，S2)構(gòu)成的齒輪對(duì)能夠經(jīng)由第二離合器裝置(K2)同樣 能切換地與所述第一功率輸入端(IN)耦聯(lián)， 其特征在于， -軸頸(HW2)穿過所述空心軸(HW1)，所述軸頸將所述第二行星齒輪架(C2)與所述第一 離合器裝置(K1)連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)， 其特征在于， 設(shè)有第一制動(dòng)裝置(B1)，并且經(jīng)由所述第一制動(dòng)裝置(B1)，所述太陽(yáng)輪對(duì)(S1，S2)能夠 靜止地固定。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)， 其特征在于， 設(shè)有第二制動(dòng)裝置(B2)，并且經(jīng)由所述第二制動(dòng)裝置，所述第一齒圈（H1)能夠靜止地 固定。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中至少一項(xiàng)所述的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽(yáng)輪 對(duì)(S1S2)與電動(dòng)機(jī)(EM)運(yùn)動(dòng)學(xué)地親聯(lián)并且能夠通過所述電動(dòng)機(jī)(EM)驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)具有轉(zhuǎn)子，所述 轉(zhuǎn)子與通過所述太陽(yáng)輪對(duì)(S1S2)限定的傳動(dòng)軸線(XI)同軸地設(shè)置并且轉(zhuǎn)動(dòng)剛性地與所述 太陽(yáng)輪對(duì)(S1S2)耦聯(lián)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中至少一項(xiàng)所述的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一傳 動(dòng)級(jí)(P1)和所述第二傳動(dòng)級(jí)(P2)分別在徑向截面中的齒幾何形狀方面具有相同的行星齒 輪組。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中至少一項(xiàng)所述的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一傳 動(dòng)級(jí)(P1)和所述第二傳動(dòng)級(jí)(P2)沿著所述傳動(dòng)軸線(XI)軸向依次設(shè)置，并且所述電動(dòng)機(jī) (EM)位于所述功率輸入端（IN)的一側(cè)上。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中至少一項(xiàng)所述的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，變速器構(gòu)件、 所述電動(dòng)機(jī)(EM)和所述第一和第二離合器裝置(ΚΙ，K2)組成傳動(dòng)組件，其中所述變速器構(gòu) 件為所述功率輸入端(IN)，并且在前述組件中包括所述制動(dòng)裝置(Β1，Β2)中的至少一個(gè)。9. 一種行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，具有： -第一行星齒輪傳動(dòng)級(jí)(Ρ1)，所述第一行星齒輪傳動(dòng)級(jí)具有第一太陽(yáng)輪(S1)、第一行星 齒輪裝置(ΡΑ1)、第一行星齒輪架(C1)和第一齒圈(Η1)， -第二行星齒輪傳動(dòng)級(jí)(Ρ2)，所述第二行星齒輪傳動(dòng)級(jí)具有第二太陽(yáng)輪(S2)、第二行星 齒輪裝置(ΡΑ2)、第二行星齒輪架(C2)和第二齒圈(Η2)， -第一功率輸入端(IN)，和 -功率輸出端(OUT)， 其中 -所述第一太陽(yáng)輪(S1)和所述第二太陽(yáng)輪(S2)彼此同軸地設(shè)置并且轉(zhuǎn)動(dòng)剛性地彼此耦 聯(lián)， -所述功率輸出端(OUT)抗扭地與所述第一行星齒輪架(C1)并且與所述第二齒圈（H2) 親聯(lián)， -所述第二行星齒輪架(C2)能夠經(jīng)由第一離合器裝置(K1)與所述第一功率輸入端（IN) 能切換地耦聯(lián)，和 -由所述第一和第二太陽(yáng)輪(S1，S2)構(gòu)成的齒輪對(duì)能夠經(jīng)由第二離合器裝置(K2)同樣 能切換地與所述第一功率輸入端(IN)耦聯(lián)， -設(shè)有第一制動(dòng)裝置(B1)，并且經(jīng)由所述第一制動(dòng)裝置(B1)，所述太陽(yáng)輪對(duì)(S1，S2)能 夠靜止地固定，和 所述太陽(yáng)輪對(duì)（S1S2)與電動(dòng)機(jī)(EM)運(yùn)動(dòng)學(xué)地耦聯(lián)并且能夠通過所述電動(dòng)機(jī)(EM)驅(qū)動(dòng) 或制動(dòng)， 其特征在于， -所述電動(dòng)機(jī)EM和所述第一制動(dòng)裝置B1組成組件，所述組件側(cè)向地安置到包括所述行 星齒輪傳動(dòng)級(jí)PI、P2的組件上。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)， 其特征在于， 所述第一傳動(dòng)級(jí)(P1)和所述第二傳動(dòng)級(jí)(P2)沿著所述傳動(dòng)軸線(XI)軸向依次設(shè)置，并 且所述電動(dòng)機(jī)(EM)位于所述功率輸出端(OUT)的一側(cè)上。
【文檔編號(hào)】F16H3/66GK106068198SQ201580010889
【公開日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2015年2月24日 公開號(hào)201580010889.4, CN 106068198 A, CN 106068198A, CN 201580010889, CN-A-106068198, CN106068198 A, CN106068198A, CN201580010889, CN201580010889.4, PCT/2015/200093, PCT/DE/15/200093, PCT/DE/2015/200093, PCT/DE15/200093, PCT/DE15200093, PCT/DE2015/200093, PCT/DE2015200093
【發(fā)明人】馬丁·福內(nèi)赫姆
【申請(qǐng)人】舍弗勒技術(shù)股份兩合公司