CN113614417B - 电车桥、动力总成单元和用于操作驻车锁止设备的方法 - Google Patents

电车桥、动力总成单元和用于操作驻车锁止设备的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种动力总成单元(10),具有:设计用于在驱动装置(16)和输出装置(18)之间传递扭矩的变速器(20);驻车锁止设备(28),所述驻车锁止设备具有锁止元件,所述锁止元件为了限制围绕转动轴线可转动的转动构件(30)的转动运动性可在释放位置和锁止位置之间运动;此外具有电动机(32),所述电动机具有马达输出装置(34);并且此外具有设计用于将马达输出装置(34)与变速器(20)脱耦的和可操作的耦联器设备(44),其中耦联器设备(44)起作用地设置在电动机(32)和变速器(20)之间以及在电动机(32)和驻车锁止设备(28)之间,并且涉及一种用于操作驻车锁止设备(28)的方法以及一种在具有这种动力总成单元(10)的车辆(14)中的电车桥(38)。

Description

电车桥、动力总成单元和用于操作驻车锁止设备的方法
技术领域
本发明涉及动力总成单元。此外,本发明涉及具有这种动力总成单元的电车桥和用于操作具有这种动力总成单元的车辆中的驻车锁止设备的方法。
背景技术
驻车锁止设备例如从DE 100 82 237B4中已知。其中描述具有动力总成的车辆,其中内燃机经由起动离合器作用于换挡变速器,在所述换挡变速器下游接入电动机,所述电动机能够用作为启动发电机并且也能够作为附加的电行驶发动机为动力总成提供驱动力矩。在动力总成中,在电动机下游存在用于分离动力总成的形状配合的换挡离合器和驻车锁。
在正常的行驶运行中,形状配合的换挡离合器是闭合的和驻车锁是打开的。如果应停放车辆并且驻车锁应防止车辆的无意的溜车,操作驻车锁,使得在换挡变速器下游连接的输出侧的动力总成被闭锁从而防止车辆的溜车。如果应起动内燃机,那么打开形状配合的换挡离合器。在启动内燃机之后,将形状配合的换挡离合器再次闭合并且同时打开驻车锁,使得内燃机能够将驱动力矩施加到驱动轮上。
也已知的是,减小要由驻车锁使用的操作力。例如,在DE 10 2014 223037A1中描述一种驻车锁,其中附加使用的弹簧元件减小驻车锁的操作力。
发明内容
本发明的目的在于,改进驻车锁止设备。驻车锁止设备应能够更可靠地运行,成本更适宜地且更简单地构造。作用于驻车锁止设备的力矩负荷应减小。尤其作用于驻车锁止设备的惯性矩应减小。此外,应提出一种动力总成单元和一种具有这种改进的驻车锁止设备的电车桥。
至少一个所述目的通过如下特征的动力总成单元来实现。由此,在操作驻车锁止设备时通过马达输出装置形成的惯性矩能够与变速器和驻车锁止设备脱耦。在操作驻车锁止设备时出现的由电动机作用于变速器和驻车锁止设备的力矩负荷能够减小。变速器和与此连接的构件、如驻车锁止设备能够更简单地且更成本适宜地构造。
车辆能够是机动车。车辆能够是混动车辆或电动车辆。动力总成单元能够与电车桥、也称为E车桥相关联。驱动装置能够通过电动机形成。动力总成能够是混动动力总成。驱动装置能够通过电动机和内燃机形成。电动机和内燃机能够并联地或串联地设置。混动动力总成能够具有串联的或并联的混动装置。变速器能够装入E车桥中。变速器能够是专用混动变速器。变速器能够是手动换挡变速器、双离合变速器或自动变速器。
驻车锁止设备能够在锁止位置中限制或防止车辆离开驻车位置的运动。例如,在锁止位置中能够防止位于斜坡上的车辆的运动。转动构件能够是锁定环或驻车锁止轮。转动构件能够具有尤其设置在外环周上的锁止齿部。锁止元件能够在锁止位置中借助接合机构形状配合地与转动构件的锁止齿部连接。锁止元件能够构成为锁止棘爪。接合机构能够是锁止棘爪的棘爪齿。锁止元件能够通过弹簧元件预紧。
在本发明的一个优选的实施方案中,电动机起作用地设置在变速器上游或设置在变速器中。由此,能够引起电动机的有效运行。
在本发明的一个特定的实施方案中,耦联器设备起作用地设置在变速器上游或设置在变速器中。
在本发明的另一特定的实施方案中,耦联器输出端与变速器输入端或变速器轴尤其抗扭地连接。耦联器输出端能够与变速器输入端或变速器轴直接连接或一件式地构成。
在本发明的一个特定的实施方案中,转动构件与变速器输入端、变速器轴或变速器输出端尤其直接地和/或抗扭地连接。
在本发明的一个有利的实施方案中,耦联器设备包括离合器,所述离合器设计用于引起在耦联器输入端和耦联器输出端之间的可控的扭矩传递。离合器能够是形状配合的和/或摩擦配合的离合器。离合器能够电地、电磁地、液压地、气动地和/或机械地操作。
在本发明的一个特定的实施方案中,耦联器设备可通过第一执行器操作并且驻车锁止设备可通过第二执行器操作。第一和第二执行器能够彼此分开地起作用。第一和第二执行器能够通过共同的执行器形成。
在本发明的一个优选的实施方案中,耦联器设备尤其仅在紧急运行状态中或直接在将驻车锁止设备从释放位置操作到锁止位置中之前引起马达输出装置与变速器的脱耦。耦联器输出端除了紧急运行状态和操作驻车锁止设备以引起锁止位置之外能够始终以扭矩有效的方式与耦联器输入端连接。耦联器设备能够是紧急运行设备。紧急运行状态能够通过电动机的故障运行触发。
此外,为了实现至少一个在上文中给出的目的,提出具有动力总成单元的车辆中的电车桥。
此外,为了实现至少一个在上文中给出的目的,提出用于操作具有动力总成单元的车辆中的驻车锁止设备的方法。耦联器设备也能够将马达输出装置与驻车锁止设备脱耦。
由此,马达输出装置的在操作驻车锁止设备时存在的惯性矩能够与驻车锁止设备和与此连接的构件脱耦。作用于变速器和驻车锁止设备的力矩负荷能够减小。驻车锁止设备能够更简单地且成本更适宜地构造。转动构件能够更小。驻车锁止功能能够更可靠地执行。
本发明的其他优点和有利的设计方案从附图描述和绘图中得出。
附图说明
本发明在下文中参照绘图详细描述。详细示出:
图1示出本发明的一个特定的实施方式中的动力总成单元。
图2示出本发明的另一特定的实施方式中的动力总成单元。
图3示出本发明的另一特定的实施方式中的动力总成单元。
图4示出本发明的另一特定的实施方式中的动力总成单元。
图5示出本发明的另一特定的实施方式中的动力总成单元的局部。
具体实施方式
图1示出本发明的一个特定的实施方式中的动力总成单元10。动力总成单元10在机动车14、尤其混动车辆或电动车辆的动力总成12中起作用地安装并且具有设计用于在驱动装置16和输出装置18之间传递扭矩的变速器20。变速器20包括变速器壳体21、与驱动装置16连接的变速器输入端22、与输出装置18连接的变速器输出端24和至少一个起作用地在变速器输入端22和变速器输出端24之间设置的变速器轴26,例如变速器20的中间轴。
此外,设置有可操作的驻车锁止设备28,用于限制车辆14的运动性。驻车锁止设备28具有锁止元件,所述锁止元件为了限制围绕转动轴线可转动的转动构件30的转动运动性可在释放位置和锁止位置之间运动,并且在锁止位置中,以固定至壳体的方式支撑和闭锁转动构件30。由此,能够引起车辆14的驻车锁止功能。由此能够限制或防止车辆14离开驻车位置的运动。例如,能够防止位于斜坡上的车辆14的不期望的运动。转动构件30与变速器输入端22、尤其抗扭地连接。
此外动力总成单元10包括用作为驱动装置16的电动机32,所述电动机具有马达输出装置34。发动机输出装置34能够是电动机32的转子或与其抗扭地连接的构件。电动机32起作用地设置在变速器20上游。动力总成单元10能够与车桥36相关联,所述车桥尤其构成为电车桥38。车桥36具有两个车轮40。输出装置18与车桥36连接或者通过车桥36或差速器42形成。
为了将电动机32的马达输出装置34与动力总成12脱耦,设置有可操作的耦联器设备44,所述耦联器设备具有耦联器输入端46和与其可松开地可连接的耦联器输出端48。耦联器输出端48与变速器输入端22尤其抗扭地连接。耦联器设备44包括离合器50,所述离合器设计用于引起在耦联器输入端46和耦联器输出端48之间的可控制的扭矩传递。离合器50能够是形状配合的和/或摩擦配合的离合器。离合器50能够电地、电磁地、液压地、气动地和/或机械地操作。耦联器设备44能够通过第一执行器操作并且驻车锁止设备28能够通过第二执行器操作。
耦联器设备44起作用地设置在变速器20上游和在电动机32和变速器20之间,以及起作用地设置在电动机32和驻车锁止设备28之间。由此,通过马达输出装置34引起的惯性矩能够与变速器20和驻车锁止设备28脱耦。在操作驻车锁止设备28时出现的通过电动机32作用于变速器20和驻车锁止设备28的力矩由此能够减小。变速器20和与其连接的构件、如驻车锁止设备28能够更简单地且成本更适宜地构造。
通过驻车锁止设备28引起的驻车锁止功能能够通过如下方式引起,即锁止元件运动到锁止位置中并且尤其直接在锁止元件运动到锁止位置中之前首先操作耦联器设备44,从而耦联器输出端48与耦联器输入端46分开,从而马达输出装置34与变速器20和驻车锁止设备28脱耦。耦联器设备44能够在紧急运行状态中将马达输出装置34与变速器20脱耦,其中例如电动机32已经引起故障。耦联器输出端48能够除了紧急运行状态和操作驻车锁止设备28以引起锁止位置之外始终与耦联器输入端46以扭矩有效的方式连接。
在图2中示出本发明的另一特定的实施方式中的动力总成单元10。构造和功能类似于在图1中描述的动力总成单元,除了驻车锁止设备28的设置和接合之外,所述驻车锁止设备在此与变速器轴26连接,所述变速器轴能够是中间轴。在此,驻车锁止设备28的转动构件30与变速器轴26尤其抗扭地连接。
图3示出本发明的另一特定的实施方式中的动力总成单元10。所述构造也类似于在图1中描述的构造,除了驻车锁止设备28的设置和接合之外,所述驻车锁止设备在此与变速器输出端24连接。在此,驻车锁止设备28的转动构件30与变速器输出端24尤其抗扭地连接。
在图4中示出本发明的另一特定的实施方式中的动力总成单元10。在所述同样类似于图1的布置中,驻车锁止设备28和耦联器设备44设置在变速器20中。驻车锁止设备28在此与变速器轴26连接。
图5示出本发明的另一特定的实施方式中的动力总成单元10的局部。耦联器设备44起作用地设置在电动机32和变速器20之间。耦联器输出端48与变速器轴26连接。驻车锁止设备28设置在变速器20中并且转动构件30、例如锁定环或驻车锁止轮与变速器轴26尤其抗扭地连接。
在将驻车锁止设备28从释放位置操作到锁止位置中时,通过电动机32的高的惯性矩可以对变速器轴26和转动构件30用惯性矩52加负荷。如果将耦联器设备44在操作驻车锁止设备28之前操作到打开位置中,在所述打开位置中在耦联器输入端46和耦联器输出端48之间不再传递扭矩,那么变速器20和驻车锁止设备28能够与马达输出装置34和其高的惯性矩脱耦并且惯性矩52不传递到变速器20和驻车锁止设备28上。由此,对变速器20和驻车锁止设备28的力矩负荷可以限于惯性矩54,所述惯性矩通过在动力总成中起作用的构件、例如差速器、车桥和变速器输出端的惯性引起。
附图标记说明
10 动力总成单元
12 动力总成
14 车辆
16 驱动装置
18 输出装置
20 变速器
21 变速器壳体
22 变速器输入端
24 变速器输出端
26 变速器轴
28 驻车锁止设备
30 转动构件
32 电动机
34 马达输出装置
36 车桥
38 电车桥
40 车轮
42 差速器
44 耦联器设备
46 耦联器输入端
48 耦联器输出端
50 离合器
52 惯性矩
54 惯性矩。

Claims (10)

1.一种车辆(14)的动力总成(12)中的动力总成单元(10),具有:
设计用于在驱动装置(16)和输出装置(18)之间传递扭矩的变速器(20),所述变速器具有与所述驱动装置(16)连接的变速器输入端(22),与所述输出装置(18)连接的变速器输出端(24),和至少一个起作用地在所述变速器输入端(22)和所述变速器输出端(24)之间设置的变速器轴(26);此外所述动力总成单元具有:
设计用于限制所述车辆(14)的运动性且可操作的驻车锁止设备(28),所述驻车锁止设备具有锁止元件,所述锁止元件为了限制围绕转动轴线可转动的转动构件(30)的转动运动性可在释放位置和锁止位置之间运动并且在锁止位置中闭锁所述转动构件(30);此外所述动力总成单元具有:
电动机(32),所述电动机具有马达输出装置(34);并且此外所述动力总成单元具有:
设计用于将所述马达输出装置(34)与所述变速器(20)脱耦的且可操作的耦联器设备(44),所述耦联器设备具有耦联器输入端(46)和可与其可松开地连接的耦联器输出端(48),
其特征在于,
用于将所述马达输出装置(34)与所述变速器(20)脱耦的所述耦联器设备(44)起作用地设置在所述电动机(32)和所述变速器(20)之间,以及起作用地设置在所述电动机(32)和所述驻车锁止设备(28)之间;在操作驻车锁止设备(28)时通过马达输出装置(34)形成的惯性矩能够与变速器(20)和驻车锁止设备(28)脱耦。
2.根据权利要求1所述的动力总成单元(10),
其特征在于,
所述电动机(32)起作用地设置在所述变速器(20)上游或设置在所述变速器中。
3.根据权利要求1所述的动力总成单元(10),
其特征在于,
所述耦联器设备(44)起作用地设置在所述变速器(20)上游或设置在所述变速器中。
4.根据上述权利要求中任一项所述的动力总成单元(10),
其特征在于,
所述耦联器输出端(48)与所述变速器输入端(22)或所述变速器轴(26)连接。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的动力总成单元(10),
其特征在于,
所述转动构件(30)与所述变速器输入端(22)、所述变速器轴(26)或所述变速器输出端(24)连接。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的动力总成单元(10),
其特征在于,
所述耦联器设备(44)包括离合器(50),所述离合器设计用于在所述耦联器输入端(46)和所述耦联器输出端(48)之间的可控的扭矩传递。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的动力总成单元(10),
其特征在于,
所述耦联器设备(44)通过第一执行器操作,并且所述驻车锁止设备(28)通过第二执行器操作。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的动力总成单元(10),
其特征在于,
所述耦联器设备(44)在紧急运行状态中或者直接在将所述驻车锁止设备(28)从释放位置操作到锁止位置中之前,引起所述马达输出装置(34)与所述变速器(20)的脱耦。
9.一种在具有根据上述权利要求中任一项所述的动力总成单元(10)的车辆(14)中的电车桥(38)。
10.一种用于操作车辆中的驻车锁止设备(28)的方法,所述车辆具有包含根据上述权利要求中任一项所述的动力总成单元(10),其中通过将锁止元件运动到锁止位置中,对所述驻车锁止设备(28)进行操作,
其特征在于,
在所述锁止元件运动到所述锁止位置中之前,首先操作所述耦联器设备(44)从而将所述马达输出装置(34)与所述变速器(20)脱耦。
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