CN111216548A - 用于机动车的机电的驱动装置 - Google Patents

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CN111216548A CN201911037802.9A CN201911037802A CN111216548A CN 111216548 A CN111216548 A CN 111216548A CN 201911037802 A CN201911037802 A CN 201911037802A CN 111216548 A CN111216548 A CN 111216548A
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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的机电的驱动装置，其具有：电动机，电动机具有定子和转子；减速器，构成为圆柱齿轮变速器并且具有第一传动比的第一圆柱齿轮级和第二传动比的第二圆柱齿轮级，第一圆柱齿轮级具有第一驱动圆柱齿轮和从动圆柱齿轮，第一驱动圆柱齿轮安置在输入轴上并且接合到第一从动圆柱齿轮中，第一从动圆柱齿轮安置在输出轴上，第二圆柱齿轮级具有第二驱动圆柱齿轮、中间轮和第二从动圆柱齿轮，第二驱动圆柱齿轮安置在输入轴上并且在此接合到中间轮中，中间轮接合到第二从动圆柱齿轮中，第二从动圆柱齿轮安置在输出轴上，输入轴和第一驱动圆柱齿轮之间设有第一自由轮机构，输入轴和第二驱动圆柱齿轮之间设有第二自由轮机构。

Description

用于机动车的机电的驱动装置
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的机电的驱动装置，其具有：电动机；减速器，所述减速器构成为圆柱齿轮变速器；和车轴差速器，用于将经由减速器引导的驱动功率分支到第一和第二车轮驱动轴上。
背景技术
从DE 10 2015 110 839 A1中已知这种驱动装置。圆柱齿轮变速器在该驱动装置中构成为可两级切换的变速器。圆柱齿轮变速器具有输入轴和输出轴。在输入轴上安置两个驱动圆柱齿轮。在输出轴上安置两个被驱动的圆柱齿轮以及设为用于继续引导功率的输出齿轮。安置在输入轴上的第一驱动圆柱齿轮和输出轴的与其结合的被驱动的第一圆柱齿轮实现第一传动比。在输入轴上安置的第二驱动圆柱齿轮和输出轴的与其结合的第二圆柱齿轮实现第二传动比。第二驱动圆柱齿轮能够与输入轴经由离合器装置可切换地耦联。两个在输出轴上安置的并且在此被驱动的车轮经由自由轮机构与输出轴耦联，使得输出轴可以超过相应的非最后引导的、然而沿相同的方向带动的被驱动的车轮。自由轮机构中的一个自由轮机构在此能够可切换地跨接。
在流行的具有圆柱齿轮级的变速器设计中，将要切换的挡位如在上文中已经描述的那样借助于离合器切换。为了可以在行驶期间挂档，首先通过踩住离合器将发动机与变速器的输入轴运动学地分离。随后，将输入轴的转速在考虑目标传动比的条件下同步到所选择的挡位齿轮的转速上。然后才引起输入轴和期望的挡位的车轮的形状配合的连接。所述过程在自动化的变速器设计中在如下情况下是不利的：在换挡过程中将内燃机与变速器分离。与此相应地，暂时没有功率流过变速器。出现所谓的牵引力中断，所述牵引力中断可由驾驶员感知为影响舒适性的纵向动态振动。在手动换挡的变速器中，所述过程是不那么不利的，因为驾驶员自身推动换挡过程并且牵引力扰动被感知为换挡过程的预期效果。在自动化的变速器设计中，驾驶员或多或少地通过换挡造成的纵向动态振动感到惊讶。在双离合器变速器中，所述问题可以通过闭合和断开离合器的平滑转换来避免。所述平滑转换也能够在负载下进行，使得不出现牵引力中断。
在DE 10 2013 207 681 A1中公开这类的机电的驱动装置，所述机电的驱动装置具有圆柱齿轮变速器并且通过电动机驱动。圆柱齿轮变速器通过两个圆柱齿轮级形成，所述圆柱齿轮级具有输入轴和输出轴。一个圆柱齿轮级通过安置在输入轴上的驱动圆柱齿轮形成，所述驱动圆柱齿轮与安置在输出轴上的从动圆柱齿轮啮合。另一圆柱齿轮级具有安置在输入轴上的与中间轮啮合的驱动圆柱齿轮和也与中间轮啮合的在输出轴上的从动圆柱齿轮。在相应的驱动圆柱齿轮和输入轴之间分别连接有超越离合器。自由轮机构用于在电动机的转动方向变换时接通圆柱齿轮级中的一个。
发明内容
本发明基于如下目的，实现可暂时在能量回收模式中运行的机电的驱动装置，其特征在于鲁棒的和可低成本地实现的构造以及有利的机械运行性能。
所述目的根据本发明通过一种用于机动车的机电的驱动装置来实现，所述机电的驱动装置具有：
-电动机，所述电动机具有定子和转子；
-减速器，所述减速器构成为圆柱齿轮变速器并且具有输入轴和输出轴，其中
-减速器具有带有第一传动比的第一圆柱齿轮级和带有第二传动比的第二圆柱齿轮级，
-第一圆柱齿轮级具有第一驱动圆柱齿轮和从动圆柱齿轮，
-第一驱动圆柱齿轮安置在输入轴上并且接合到第一从动圆柱齿轮中，所述第一从动圆柱齿轮安置在输出轴上，
-第二圆柱齿轮级具有第二驱动圆柱齿轮、中间轮和第二从动圆柱齿轮，
-第二驱动圆柱齿轮安置在输入轴上并且在此接合到中间轮中，
-中间轮接合到第二从动圆柱齿轮中，所述第二从动圆柱齿轮安置在输出轴上，
-在输入轴和第一驱动圆柱齿轮之间设有第一自由轮机构，
-在输入轴和第二驱动圆柱齿轮之间设有第二自由轮机构，
-第一自由轮机构在输入轴沿第一转动方向转动时进入耦联状态中并且在此驱动第一驱动轮，
-第二自由轮机构在输入轴沿与第一转动方向相反的第二转动方向转动时进入耦联状态并且在此驱动第二驱动轮，并且
-设有跨接离合器
Figure BDA0002252019030000031
用于跨接第一或第二自由轮机构，使得在机动车的惯性滑行期间经由第一或第二驱动圆柱齿轮可实现到输入轴中的功率传递。
由此以有利的方式可行的是，实现一种驱动装置，其中在具有高的动力学和不具有由电动机的方向变换引起的明显的牵引力中断的情况下，可以使传动比匹配于车辆速度和当前的驱动转矩要求，并且所述驱动装置此外能够实现，在车辆滑移运行期间经由电动机回收能量或者也提供电动倒挡。驱动装置可以设计成，使得所述驱动装置将变速级之一设置为用于首先使用的标准运行的变速级。那么，通过倒转电动机的转动方向可激活的另一变速级可以是用于非常高的车辆速度或用于非常高的车轮驱动转矩的级。
跨接离合器可以构成为形状配合地耦联的离合器，所述离合器可经由执行器装置切换。引起耦联状态可以在暂时主动地同步电动机和在惯性滑行中带动的变速器部段的条件下通过如下方式得到支持：电动机在引起耦联状态期间暂时主动地置于相应的转速、尤其非常简单地置于负载上。那么，其接合对应于当前的转动方向的自由轮机构。该时刻可通过发动机的简单的电流升高感觉到，并且在此刻，跨接离合器可以接入完全同步的状态。否则，同步状态也可以从其他信号主动地引起，所述其他信号例如通过传感器生成。在接入之后，回收功率可以通过操控定子场来设定。回收功率在此例如可以首先设定成相对小的值并且当驾驶员将脚完全提起并且操作制动器时才提高。随后，瞬时根据制动踏板操作力和/或制动踏板压下程度需要的制动功率首先经由回收功率相应地覆盖。在最大回收功率不再覆盖要求的制动功率的状态下，制动***才继续有效。对此，首先又还可以使用初级驱动器的制动功率，并且随后真正的车轮制动***相应地变得有效。
跨接离合器也可以构成为摩擦配合地耦联的离合器。在该情况下，耦联状态的引起可以在没有主动的同步或没有适合的换挡时刻来临的条件下进行。这种同步或理想的换挡时刻的来临引起跨接离合器的负载的降低从而优选地在使用摩擦配合地耦联的跨接离合器时在如下情况下才引起跨接状态：出现***部段的足够的优选主动引起的同步性。
根据本发明的一个特别的方面，设有两个跨接离合器，使得为能量回收运行提供两个不同的传动比。这允许，在对于当前的车辆速度优化的转子转速范围下生成回收功率。因此，一方面在高的车辆速度下可以驱动转子用于能量回收，而所述转子没有不允许地具有高的转速。另一方面，近似直至车辆的停车也可以有效地回收车辆的动能。在跨接离合器闭合的情况下，此外可以在驱动模式和能量回收模式之间实现直接的过渡，并且当要求传动比的变换时，才断开跨接离合器。为了断开跨接离合器，电动机优选暂时操控成，使得跨接离合器可以无负载地断开。
为车辆驱动器选择相应的传动比可以相应地涉及附加信息，使得例如在开动离开处于上升的车道处的位置时，首先通过电子控制装置选择具有较高速比的级，由此在具有尽可能无负载的惯性滑行的阶段中那么为了另外的驱动选择如下发动机转动方向，其中用于高的车辆速度的变速级承担功率传递。变速级的转变可以在尽可能无负载的车辆运行阶段期间进行，并且不必规定成特定的电动机转速或车辆速度。例如可以提出用于在用于相对宽的速度范围的传动比之间换挡的准则。如果在该区域中暂时出现用于电动机的仅小的负载要求，那么可以进行换挡，其中所述负载要求在混合车辆中也可通过相应地操控初级变速器主动地引起。通过根据本发明的构思可能的是，车辆在电动机的转子没有被带动的情况下具有滚动状态，例如当初级驱动器有效时。与车辆速度相关地，那么在存在负载要求时通过控制装置可以决定，应以哪个传动比对应于负载要求。那么期望的传动比通过设定生成所述传动比的发动机转动方向来选择。转子在根据本发明的驱动装置中不被强制性地一起拖曳，并且在通过初级驱动器驱动车辆时，两个驱动齿轮都可以在没有明显的牵引损耗的情况下超过驱动轴。此外可能的是，与在车辆侧进行的设定相关地选择传动比。因此可能的是，为驾驶员在操作环境的区域中提供输入装置，通过所述输入装置，驾驶员例如可以选择特定的“挡位”进而发动机的特定的转动方向。此外，驾驶员也可以选择特定的运行模式，例如运动运行模式，其中得出针对速度优化的换挡特性，或者选择节能模式，在所述节能模式中选择传动比，使得电动机在关于效率有利的转动范围中有效。
根据本发明的驱动设备可以有利地形成用于机动车的次级驱动器，同时在另一车轴处安置例如为内燃机或另一电机形式的初级驱动器。通过初级驱动器同样可以承担功能，如在倒挡中驾驶和可能的另外的能量回收，使得在此一方面存在冗余，并且另一方面存在效率聚集(Wirkungsaggregation)的可能性，其中两个***并行有效。此外，以此外有利的方式，初级驱动器可以将可能的换挡间歇(在电动机换极的情况下)和在次级驱动器的换挡过程中的牵引力中断“平滑转换”。次级驱动器或可选地还有具有次级驱动器的整个车轴优选地能够选择地切断(AWD-切断，挂式离合器(Hang-On-Kupplung))。对于实现能量回收运行，在根据本发明的驱动设备中在适合的部位处可以设有形状配合地或摩擦配合地耦联的(例如爪形)离合器，以便在用于倒车和能量回收的需要情况下跨接自由轮机构。次级驱动器也可以在初级驱动器的具有不利废气成分的运行状态的情况下、尤其在初级驱动器的加速度阶段中对其进行卸荷。
根据本发明的驱动装置优选构成为，使得第一自由轮机构设置在第一驱动齿轮中。第二自由轮机构那么优选地设置在第二驱动齿轮中。自由轮机构可以构成为形状配合地和/或摩擦配合地耦联的自由轮机构。所述自由轮机构因此可以构成为，使得耦联状态的引起也在齿反作用力的作用下和例如伴随于此的有斜齿的驱动轮的至少小的轴向移位的条件下得到支持。
驱动装置此外优选地构成为，使得经由第一圆柱齿轮级实现第一传动比，所述第一传动比的绝对值大于经由第二圆柱齿轮实现的的第二传动比的绝对值。在该情况下，那么第一驱动齿轮具有比第二驱动齿轮更小的齿顶圆直径。然而也可能的是，两个传动比协调成，使得第一传动比在绝对值方面小于第二传动比。在该情况下，那么第二驱动齿轮具有较小的齿顶圆直径。驱动轴和从动轴的间距的跨接在此通过如下齿轮组进行，所述齿轮组通过中间轮和第二从动齿轮形成。
根据本发明的另一优选的实施方式，输入轴与转子轴线同轴地定向或者直接通过转子轴驱动或者替选地通过转子轴形成。
对在上文中提出的变型形式替选地，也可能的是，驱动装置构成为，使得在输入轴上安置前置级轮，并且那么所述前置级轮通过驱动小齿轮驱动，所述驱动小齿轮安置在电动机的转子轴上。在输入轴和转子之间也可以安置以其他方式构造的前置级传动机构，所述前置级传动机构例如构成为行星齿轮传动机构。
在车轴差速器直接集成到驱动装置中时，第一和第二从动圆柱齿轮或所述齿轮中的至少一个齿轮可以直接安置在环绕壳体上，即车轴差速器的罩上。输入轴和输出轴优选地彼此平行地定向并且车轴差速器可以直接容纳在驱动装置的变速器壳体中。
驱动装置优选设计用于，在机动车中的装入状态中设置成，使得输入轴横向于车辆纵向方向定向。驱动装置在此优选地形成车轴驱动模块，所述车轴驱动模块设置在左边的车轮和右边的车轮之间的中间区域中。只要驱动装置用作为次级驱动器，那么所述驱动装置在此优选地安置在后车轴的区域中。在具有车尾或中部发动机作为初级驱动器的车辆中，根据本发明的驱动装置在其为次级驱动器的情况下安置在前车轴的区域中。可能的是，驱动装置的壳体部段用作为用于车轮悬挂机构的联接部位。驱动装置的壳体在此可以用作为后车轴承载件，并且例如提供用于三角形悬挂臂架或横向导臂、以及也用于弹簧机构、尤其弹簧腿或扭转弹簧的支承部位。
在根据本发明的驱动装置中，构成具有相反的自由轮机构的两个变速器级，并且至少一个自由轮机构借助于跨接离合器可选择性地跨接。根据电机的转动方向，力流经由第一挡位或经由第二挡位并且在此经由中间轴朝向输出轴实现。通过倒转电机转动方向，因此可以在两个速比之间换挡。在激活跨接离合器时，车辆也可以在相应的发动机转动方向下在倒车模式中以及在能量回收模式中运行。
根据本发明的驱动装置的变速器包括驱动轴、中间轴、从动轴和自由轮机构或超越离合器作为优选被动的换挡元件，以及至少一个跨接离合器，所述跨接离合器主动地切换，尤其用于作为主动的换挡装置的、具有绝对值较高的速比的变速器级。
在根据本发明的驱动装置中，在驱动轴上安置两个齿轮，这两个齿轮分别经由相反的自由轮机构与驱动轴连接。在输出轴上的齿轮固定地与轴连接。档对的自由轮机构在此始终相反地构成。因此，电机的各转动方向分别仅一个齿轮被驱动。在第一挡位的情况下，力流直接从驱动轮至从动轮进行。在第二挡位的情况下，力流从驱动轮经由中间轮至输出轮进行。中间轮补偿电机的转动方向倒转，并且从动轮因此又以正确的转动方向被驱动。因此，在电机的转动方向倒转期间的挡位变换是可行的。
第一圆柱齿轮对通过安置在驱动轴或中间轴上的第一齿轮模块连同从动轴上的第一从动轮形成。第二圆柱齿轮对通过在驱动轴/中间轴上的第二齿轮模块连同反向轮(中间轮)形成。第三圆柱齿轮对通过反向轮(中间轮)与输出轴上的第二输出轮的啮合形成。相应的圆柱齿轮模块由齿轮和自由轮机构构成。两个自由轮机构彼此阻挡。滚动轴承优选地位于自由轮机构旁边。输出轴优选地同时是设为用于功率分支的差速器的罩、连接片或环绕壳体。所述差速器可以以尤其有利的方式构成为圆柱齿轮差速器或锥齿轮差速器。
两个级的传动比可以协调成，使得通过其也可以尤其有利地对应特定的使用场景。因此，高变速级可以针对在城市内运行的效率优化、例如对于在车辆速度直至60km/h下的运行设计，并且低变速级针对在封闭居民点之外的运行设计。优选地，包括中间轮的级用于统计学更少出现的应用情况，使得与经由驱动齿轮直接接合到输出轴的从动齿轮中的级相比，经由中间轮附加地啮合到从动齿轮中的功率引导更少地进行。
附图说明
本发明的其他细节和特征从下面结合附图的描述中得出。附图示出：
图1a示出用于图解说明根据本发明的第一实施方式的根据本发明的机电的驱动装置的构造的示意图，所述机电的驱动装置具有设置在第一变速器级中的跨接离合器；
图1b示出用于图解说明类似于根据图1a的变型形式的根据本发明的机电的驱动装置的构造的示意图，但所述机电的驱动装置具有设置在第二变速器级中的跨接离合器；
图2示出用于图解说明根据本发明的第二实施方式的根据本发明的机电的驱动装置的构造的示意图，所述机电的驱动装置具有集成到从动轴中的车轴差速器以及用于选择性地跨接第一或第二变速器级的两个跨接离合器；
图3示出用于图解说明根据本发明的第三实施方式的根据本发明的机电的驱动装置的构造的示意图，所述机电的驱动装置同样具有集成到从动轴中的车轴差速器、在电动机和输入轴之间设置的前置级变速器和摩擦配合地耦联的跨接离合器，所述跨接离合器在此例如能够实现跨接第二变速器级的自由轮机构。
具体实施方式
根据图1a的视图示出根据本发明的用于机动车的机电的驱动装置的第一优选的实施方式。驱动装置包括：电动机E，所述电动机具有定子S和转子R；以及减速器G，所述减速器构成为圆柱齿轮传动机构并且所述减速器具有输入轴EW以及输出轴AW。
减速器G包括具有第一传动比i1的第一圆柱齿轮级GS1和具有第二传动比i2的第二圆柱齿轮级GS2。第一圆柱齿轮级GS1具有第一驱动圆柱齿轮S1A和第一从动圆柱齿轮S1B。第一驱动圆柱齿轮S1A安置在输入轴EW上并且接合到第一从动圆柱齿轮S1B中，所述第一从动圆柱齿轮安置在输出轴AW上。
第二圆柱齿轮级GS2具有第二驱动圆柱齿轮S2A、中间轮S2Z和第二从动圆柱齿轮S2B。第二驱动圆柱齿轮S2A安置在输入轴EW上并且在此接合到中间轮S2Z中。中间轮S2Z径向地从外部接合到第二驱动圆柱齿轮S2B中，所述第二驱动圆柱齿轮安置在输出轴AW上。
在根据本发明的驱动装置中，在输入轴EW和第一驱动圆柱齿轮S1A之间设有第一自由轮机构FR1。此外，在输入轴EW和第二驱动圆柱齿轮S2A之间设有第二自由轮机构FR2。第一自由轮机构FR1在输入轴EW的第一转动方向上进入耦联状态，并且第二自由轮机构FR2在与输入轴EW的第一转动方向相反的转动方向上进入耦联状态。此外，跨接离合器UK设为用于跨接第一自由轮机构FR1，使得在机动车的惯性滑行期间或者为了经由第一驱动圆柱齿轮S1A提供倒挡功能，可实现到输入轴EW中的功率传递。
跨接离合器UK在此构成为形状配合地耦联的爪式离合器，并且在接合状态中第一驱动圆柱齿轮S1A扭转刚性地与输入轴EW耦联。跨接离合器UK经由执行器装置OP置于要求的切换状态。执行器装置OP经由控制装置C操控，所述控制装置也操控电动机E并且考虑输入轴EW和输出轴AW的转速。
第一自由轮机构FR1设置在第一驱动齿轮S1A中。第二自由轮机构FR2设置在第二驱动齿轮S2A中。经由第一圆柱齿轮级GS1实现第一传动比i1，所述第一传动比的绝对值在该实施例中大于经由第二圆柱齿轮级GS2实现的第二传动比i2的绝对值。
在该实施例中，输入轴EW与电动机E的转子轴线X同轴地定向，并且输入轴EW在此直接通过转子轴RW驱动或者也直接地通过转子轴RW形成。
根据图1b的示图示出根据本发明的用于机动车的机电的驱动装置的另一实施方式。驱动装置包括：电动机E，所述电动机具有定子S和转子R；以及减速器G，所述减速器构成为圆柱齿轮传动机构；和输入轴EW以及输出轴AW。
减速器G包括具有第一传动比i1的第一圆柱齿轮级GS1和具有第二传动比i2的第二圆柱齿轮级GS2。第一圆柱齿轮级GS1具有第一驱动圆柱齿轮S1A和第一从动圆柱齿轮S1B。第一驱动圆柱齿轮S1A安置在输入轴EW上并且接合到第一从动圆柱齿轮S1B中，所述第一从动圆柱齿轮安置在输出轴AW上。
第二圆柱齿轮级GS2具有第二驱动圆柱齿轮S2A、中间轮S2Z和第二从动圆柱齿轮S2B。第二驱动圆柱齿轮S2A安置在输入轴EW上并且在此接合到中间轮S2Z中。中间轮S2Z径向地从外部接合到第二驱动圆柱齿轮S2B中，所述第二驱动圆柱齿轮安置在输出轴AW上。
在根据本发明的驱动装置中，在输入轴EW和第一驱动圆柱齿轮S1A之间设有第一自由轮机构FR1。此外，在输入轴EW和第二驱动圆柱齿轮S2A之间设有第二自由轮机构FR2。第一自由轮机构FR1在输入轴EW的第一转动方向上进入耦联状态，并且第二自由轮机构FR2在与输入轴EW的第一转动方向相反的转动方向上进入耦联状态。此外，跨接离合器UK设为用于跨接第二自由轮机构FR2，使得在机动车的惯性滑行期间经由第二驱动圆柱齿轮S2A可实现到输入轴EW中的功率传递。
跨接离合器UK在此构成为形状配合地耦联的爪式离合器，并且在接入状态中第二驱动圆柱齿轮S2A扭转刚性地与输入轴EW耦联。跨接离合器UK经由执行器装置OP置于要求的切换状态。执行器装置OP经由在此未示出的控制装置操控，所述控制装置也操控电动机E并且考虑输入轴EW和输出轴AW的转速。
第一自由轮机构FR1设置在第一驱动齿轮S1A中。第二自由轮机构FR2设置在第二驱动齿轮S2A中。经由第一圆柱齿轮级GS1实现第一传动比i1，所述第一传动比的绝对值在该实施例中大于经由第二圆柱齿轮级GS2实现的第二传动比i2的绝对值。
在该实施例中，输入轴EW与电动机E的转子轴线X同轴地定向。输入轴EW在此直接通过转子轴RW驱动或者也直接地通过转子轴RW形成。
根据图2的视图示出根据本发明的用于机动车的机电的驱动装置的另一实施例，所述机电的驱动装置可以作为前车轴驱动单元或后车轴驱动单元接合到机动车中。
所述驱动装置再次包括：电动机E，所述电动机具有定子S和转子R；以及减速器G，所述减速器构成为圆柱齿轮传动机构；和输入轴EW以及输出轴AW。减速器G在此也包括具有第一传动比的第一圆柱齿轮级GS1和具有第二传动比的第二圆柱齿轮级GS2。第一圆柱齿轮级GS1具有第一驱动圆柱齿轮S1A和第一从动圆柱齿轮S1B。第一驱动圆柱齿轮S1A安置在输入轴EW上并且接合到第一从动圆柱齿轮S1B中，所述第一从动圆柱齿轮安置在输出轴AW上。
第二圆柱齿轮级GS2具有第二驱动圆柱齿轮S2A、中间轮S2Z和第二从动圆柱齿轮S2B。第二驱动圆柱齿轮S2A安置在输入轴EW上并且在此接合到中间轮S2Z中。中间轮S2Z径向地从外部接合到第二驱动圆柱齿轮S2B中，所述第二驱动圆柱齿轮安置在输出轴AW上。
在根据本发明的驱动装置中，在输入轴EW和第一驱动圆柱齿轮S1A之间设有第一自由轮机构FR1。此外，在输入轴EW和第二驱动圆柱齿轮S2A之间设有第二自由轮机构FR2。第一自由轮机构FR1在输入轴的第一转动方向上进入耦联状态，并且第二自由轮机构FR2在与输入轴的第一转动方向相反的转动方向上进入耦联状态。
此外，驱动装置包括第一跨接离合器UK，用于跨接第一自由轮机构FR1，使得在机动车的惯性滑行期间经由第一驱动圆柱齿轮S1A可实现到输入轴EW中的功率传递。此外驱动装置包括第二跨接离合器UK2，用于跨接第二自由轮机构FR2，使得在机动车的惯性滑行期间经由第二驱动圆柱齿轮S2A可实现到输入轴EW中的功率传递。
第一跨接离合器UK和第二跨接离合器UK2在此又例如构成为形状配合地耦联的爪式离合器，并且在接合状态中将与其相关联的第一或第二驱动圆柱齿轮S1A、S2A扭转刚性地与输入轴EW耦联。第一跨接离合器UK和第二跨接离合器UK2分别经由执行器装置OP置于要求的切换状态。执行器装置OP经由在此未进一步示出的控制装置操控，所述控制装置也操控电动机E并且考虑输入轴EW和输出轴AW的转速。
第一自由轮机构FR1设置在第一驱动齿轮S1A中。第二自由轮机构FR2设置在第二驱动齿轮S2A中。经由第一圆柱齿轮GS1实现第一传动比，所述第一传动比的绝对值在该实施例中大于经由第二圆柱齿轮级GS2实现的第二传动比i2的绝对值。
在该实施例中，输入轴EW也与电动机E的转子轴线X同轴地定向。输入轴EW在此直接通过转子轴RW驱动或者也直接地通过转子轴RW形成。
不同于根据图1a和1b的变型形式，现在用于将驱动功率分支到左边的车轮驱动轴和右边的车轮驱动轴WSL、WSR上的车轴差速器AD结合到驱动装置中，使得其环绕壳体ADH用作为从动轴AW和两个从动齿轮S1B、S2B的承载件。车轴差速器AD优选地构成为圆柱齿轮差速器或锥齿轮差速器。
输入轴EW和输出轴AW彼此平行地定向。驱动装置在机动车中的安装状态下设置成，使得输入轴EW横向于车辆纵向方向定向。在此，驱动装置可以形成车轴驱动模块，所述车轴驱动模块设置在左边的和右边的车轮LW、RW之间的中间区域中。
根据图3的视图示出根据本发明的用于机动车的机电的驱动装置的第三实施例，所述机电的驱动装置又可以作为前车轴驱动单元或后车轴驱动单元接合到机动车中。
所述驱动装置再次包括：电动机E，所述电动机具有定子S和转子R；以及减速器G，所述减速器构成为圆柱齿轮传动机构；和输入轴EW以及输出轴AW。减速器G在此也包括具有第一传动比的第一圆柱齿轮级GS1和具有第二传动比的第二圆柱齿轮级GS2。第一圆柱齿轮级GS1具有第一驱动圆柱齿轮S1A和第一从动圆柱齿轮S1B。第一驱动圆柱齿轮S1A安置在输入轴EW上并且接合到第一从动圆柱齿轮S1B中，所述第一从动圆柱齿轮安置在输出轴AW上。
第二圆柱齿轮级GS2具有第二驱动圆柱齿轮S2A、中间轮S2Z和第二从动圆柱齿轮S2B。第二驱动圆柱齿轮S2A安置在输入轴EW上并且在此接合到中间轮S2Z中。中间轮S2Z径向地从外部接合到第二驱动圆柱齿轮S2B中，所述第二驱动圆柱齿轮安置在输出轴AW上。
在根据本发明的驱动装置中，在输入轴EW和第一驱动圆柱齿轮S1A之间设有第一自由轮机构FR1。此外，在输入轴EW和第二驱动圆柱齿轮S2A之间设有第二自由轮机构FR2。第一自由轮机构FR1在输入轴的第一转动方向上进入耦联状态，并且第二自由轮机构FR2在与输入轴的第一转动方向相反的转动方向上进入耦联状态。
此外，驱动装置包括跨接离合器UK，用于跨接第二自由轮机构FR2，使得在机动车的惯性滑行期间经由第二驱动圆柱齿轮S2A可实现到输入轴EW中的功率传递。
跨接离合器UK在此例如构成为摩擦配合地耦联的离合器，尤其多片式离合器，并且在接合状态中第二驱动圆柱齿轮S2A扭转刚性地与输入轴EW耦联。跨接离合器UK经由在此未进一步示出的执行器装置置于要求的切换状态。执行器装置如关于图1b已经描述的那样经由控制装置操控，所述控制装置也操控电动机E并且考虑输入轴EW和输出轴AW的转速。
第一自由轮机构FR1设置在第一驱动齿轮S1A中。第二自由轮机构FR2设置在第二驱动齿轮S2A中。经由第一圆柱齿轮级GS1实现第一传动比，所述第一传动比的绝对值大于经由第二圆柱齿轮级GS2实现的第二传动比的绝对值。
与根据图1和图2的实施例不同地，在该实施例中，输入轴EW与电动机E的转子轴线X不同轴地定向，而是与其平行地错开。输入轴EW间接地在接合前置级GS3的条件下驱动。前置级GS3包括圆柱齿轮S3A，所述圆柱齿轮直接通过转子轴RW驱动，并且此外具有圆柱齿轮S3B，所述圆柱齿轮安置在输入轴EW上并且与圆柱齿轮S3A接合。
与根据图1的变型形式不同地并且以与根据图2的变型形式相同的方式，现在用于将驱动功率分支到左边的车轮驱动轴和右边的车轮驱动轴WSL、WSR上的车轴差速器AD装入到驱动装置中，使得其环绕壳体ADH用作为从动轴AW和两个从动齿轮S1B、S2B的承载件。车轴差速器AD又优选地——尽管不同地作为锥齿轮差速器示出——构成为圆柱齿轮差速器。
输入轴EW和输出轴AW彼此平行地定向。驱动装置设计用于，在机动车中的安装状态下设置成，使得输入轴EW横向于车辆纵向方向定向。在此，驱动装置可以形成车轴驱动模块，所述车轴驱动模块设置在左边的和右边的车轮LW、RW之间的中间区域中。
彼此相反取向的自由轮机构FR1、FR2根据电动机E的转子R的转动方向到达耦联状态或空转状态中。自由轮机构FR1、FR2可以构成为摩擦配合地和/或形状配合地耦联的自由轮机构。可能的是，自由轮机构FR1、FR2也与圆柱齿轮的轴向可移位性协作地实现。因此，例如自由轮机构可以构成为，使得其首先作为摩擦配合地耦联的结构带动与其相关联的齿轮。在此，那么由于齿轮反作用力，即相应地设计的倾斜齿部的轴向力，齿轮轴向地移位并且这样也仍具有与其驱动轴的形状配合的耦联状态。由此，得到尤其高的转矩传输能力和摩擦配合地耦联的自由轮机构的减荷。相反地锁定的自由轮机构FR1、FR2也可以设置在相应的圆柱齿轮的侧向区域中，并且在此引起在圆柱齿轮S1A、S2A和输入轴EW的侧向相邻的法兰部段之间的转矩传输。跨接离合器也可以与相应的驱动齿轮S2A(以及还有S1A)协作地实现。其方式尤其为：所述齿轮的侧向区域或其毂区域用于形成耦联结构，并且齿轮对此可能也用作为可轴向地在输入轴上移位的换挡元件。
此外可能的是，在上文中描述的实施例中设置和用于倒转转动方向的中间轮S2Z构成为轴向延伸更长的齿轮或构成为台阶状的齿轮。这在此装入到驱动装置中，使得其或与其同轴的台阶同样接合到第一从动齿轮S1B中。因此可以弃用第二从动齿轮S2B。此外可能的是，第一和第二从动齿轮S1B、S2B构造相同地构成，并且随后经由中间轮S2Z构成用于第二驱动齿轮S2A的齿轮组。第二驱动齿轮S2A那么具有比第一驱动齿轮S1A更小的齿顶圆半径。在该情况下，那么经由第二圆柱齿轮级GS2实现绝对值更大的传动比。也可能的是，弃用第一自由轮机构FR1并且第一驱动齿轮S1A到输入轴上的耦联和脱耦仅通过操控第一跨接离合器UK来实现。
根据本发明的另一方面，也以有利的方式可行的是，两个圆柱齿轮级GS1、GS2设计成，使得中间齿轮S2Z的轴线X2也位于通过输入轴EW和输出轴AW的轴线XEW、XAW限定的轴线平面中。所述措施尤其对于实现在此未示出的呈盆构造方式的变速器壳体是尤其有利的。只要变速器壳体以罐结构方式实现，那么中间轮S2Z的轴线X2也与上述平面平行地错开。输入轴EW和输出轴AW，尤其当其承载车轴差速器AD时，那么优选地从彼此相对置的侧部***到变速器壳体中。变速器壳体在电动机E的侧部上的封闭可以通过电动机的封闭法兰实现或者也通过壳体部段实现，所述壳体部段承载前置级变速器GS3本身。所述前置级变速器GS3也可以构造上不同地实现，尤其实现为行星齿轮变速器。
在广义上，本发明在于用于机动车的机电的驱动装置，所述机电的驱动装置具有：两个圆柱齿轮级，所述圆柱齿轮级形成具有不同的传动比的并行的功率传递路径，其中所述圆柱齿轮级在装入彼此相反地取向的自由轮机构的条件下与电动机运动学耦联，从而通过选择电动机的转动方向可以为至变速器输出端的功率传递、尤其至集成的车轴差速器的功率传递激活，并且此外可以选择性地通过跨接离合器跨接自由轮机构中的至少一个。

Claims (10)

1.一种用于机动车的机电的驱动装置，具有：
-电动机(E)，所述电动机具有定子(S)和转子(R)；
-减速器(G)，所述减速器构成为圆柱齿轮变速器并且具有输入轴(EW)以及输出轴(AW)，其中
-所述减速器(G)具有带有第一传动比的第一圆柱齿轮级(GS1)和带有第二传动比的第二圆柱齿轮级(GS2)，
-所述第一圆柱齿轮级(GS1)具有第一驱动圆柱齿轮(S1A)和第一从动圆柱齿轮(S1B)，
-所述第一驱动圆柱齿轮(S1A)安置在所述输入轴(EW)上并且接合到所述第一从动圆柱齿轮(S1B)中，所述第一从动圆柱齿轮安置在所述输出轴(AW)上，
-所述第二圆柱齿轮级(GS2)具有第二驱动圆柱齿轮(S2A)、中间轮(S2Z)和第二从动圆柱齿轮(S2B)，
-所述第二驱动圆柱齿轮(S2A)安置在所述输入轴(EW)上并且在此接合到所述中间轮(S2Z)中，
-所述中间轮(S2Z)接合到所述第二从动圆柱齿轮(S2B)中，所述第二从动圆柱齿轮安置在所述输出轴(AW)上，
-在所述输入轴(EW)和所述第一驱动圆柱齿轮(S1A)之间设有第一自由轮机构(FR1)，
-在所述输入轴(EW)和所述第二驱动圆柱齿轮(S2A)之间设有第二自由轮机构(FR2)，
-所述第一自由轮机构(FR1)在所述输入轴(EW)沿第一转动方向转动时进入耦联状态中，
-所述第二自由轮机构(FR2)在所述输入轴(EW)沿与所述第一转动方向相反的第二转动方向转动时进入耦联状态中，并且
-设有跨接离合器(UK)，用于跨接所述第一和/或第二自由轮机构(FR1，FR2)，使得在机动车的惯性滑行期间经由所述第一和/或第二驱动圆柱齿轮(S1A，S2A)可实现到所述输入轴(EW)中的功率传递。
2.根据权利要求1所述的机电的驱动装置，
其特征在于，
所述跨接离合器(UK)构成为形状配合地耦联的离合器，并且设有执行器装置(OP)，用于设定所述跨接离合器(UK)的切换状态。
3.根据权利要求1或2所述的机电的驱动装置，
其特征在于，
在暂时主动地同步所述电动机(E)和在惯性滑行中带动的变速器部段的条件下支持对所述跨接离合器(UK)的耦联状态的设定，其方式为：将所述电动机(E)在引起耦联状态期间暂时主动地置于相应的转速或轻负载上。
4.根据权利要求1或3所述的机电的驱动装置，
其特征在于，
所述跨接离合器(UK)构成为摩擦配合地耦联的离合器。
5.根据权利要求1至4中至少一项所述的机电的驱动装置，
其特征在于，
当出现要借助于所述跨接离合器(UK)耦联的***部段的足够的同步性时，引起跨接状态。
6.根据权利要求1至5中至少一项所述的机电的驱动装置，
其特征在于，
设有两个跨接离合器(UK，UK2)，使得为能量回收运行提供两个不同的传动比。
7.根据权利要求1至6中至少一项所述的机电的驱动装置，
其特征在于，
所述机电的驱动装置包括车轴差速器(AD)，用于将经由减速器(G)引导的驱动功率分支到第一车轮驱动轴和第二车轮驱动轴(WSL，WSR)上，并且所述车轴差速器(AD)与所述输出轴(AW)同轴地设置，其中所述车轴差速器(AD)包括环绕壳体(ADH)并且所述环绕壳体(ADH)形成所述输出轴(AW)的一部分并且在此承载所述第一从动齿轮(S1B)和/或所述第二从动齿轮(S2B)。
8.根据权利要求1至7中至少一项所述的机电的驱动装置，
其特征在于，
所述第一自由轮机构(FR1)设置在第一驱动齿轮(S1A)中并且所述第二自由轮机构(FR2)设置在所述第二驱动齿轮(S2A)中。
9.根据权利要求1至8中至少一项所述的机电的驱动装置，
其特征在于，
经由所述第一圆柱齿轮级(GS1)实现第一传动比，所述第一传动比的绝对值大于经由所述第二圆柱齿轮级(GS2)实现的第二传动比的绝对值。
10.根据权利要求1至9中至少一项所述的机电的驱动装置，
其特征在于，
所述输入轴(EW)相对于所述旋转轴线(X)同轴地定向，和/或所述输入轴(EW)直接地通过所述转子轴(RW)驱动或通过所述转子轴(RW)形成。
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