CN102371882B - 驱动系统以及具有这种驱动系统的机动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的驱动桥(2)的驱动系统(1)，该驱动系统具有一个电动机器(16)，该电动机器至少部分地包绕该驱动桥(2)用于驱动该驱动桥(2)，其中该电动机器(16)是以一种可换挡的方式联接到该驱动桥(2)上或者与该驱动桥(2)脱离联接。本发明还涉及具有这种驱动系统(1)的机动车辆(79)。

Description

驱动系统以及具有这种驱动系统的机动车辆

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的驱动系统(Antriebssystem)并且涉及具有这种驱动系统的机动车辆。

背景技术

尽管它可以应用于任何希望的机动车辆上，但本发明及其所依据的问题将针对一台乘用机动车辆来更详细地予以说明。

混合动力车辆总体上是指具有所谓的混合动力驱动系统的车辆，这种混合动力驱动系统具有多个驱动单元，(例如)一台内燃发动机和一台电动机器。为了产生尽可能最高的能量效率水平，在混合动力车辆中通常使用了所谓的并联式混合动力驱动系统。所述并联式混合动力驱动系统使得电动机器及内燃发动机有可能不仅替代性地而且累加性地将转矩施加到传动装置上。此外，电动机器还可以被作为一个发电机来使用，即，当车辆在制动时，以动能形式存在的车辆制动能量可以被回收并且然后可以被使用，例如来给电能存储器充电。频繁的启动过程以及加速过程(例如像通常在城市交通中通常发生的情况)在混合动力车辆中优选地由电动机器来实现或支持，这是因为内燃发动机在负载频繁改变的条件下运行会导致燃料消耗及污染物排放的增加。与没有混合动力驱动系统的机动车辆相比，由于电动机器及其到所存在的驱动系统的连接构成了一种额外重量并且额外地占据了安装空间，令人希望的是将这种混合动力驱动系统制造得尽可能的紧凑并节省空间。

DE 44 31 929 C1相应地描述了用于混合动力车辆的驱动桥的一种驱动系统，这种混合动力车辆具有一台内燃发动机以及一台电动机器，其中这种驱动系统是相对于机动车辆的行进方向而横向地安排的并且是安排在这个机动车辆的驱动桥的区域之中。内燃发动机的曲轴可以通过一个离合器以及一个传动装置与一个中间轴一起而任选地连接到这个机动车辆的驱动桥上。电动机器的驱动轴通过一个传动装置而被持久地连接到机动车辆的驱动桥上，并且一个发电机被安排在内燃发动机的曲轴上、而在结构上与电动机器是分离的。然而，已经证明这种安排是不利的，这是由于电动机器的和发电机的以及驱动桥的这些轴的并联式安排对于这种驱动系统而言就必须有一个相对大的安装空间。此外，由于电动机器被持久地连接到驱动桥上，在电动机器未处于电动机工作模式时就不利地产生了一个拖曳转矩。显而易见，这是必须避免的。

发明内容

本发明因此所依据的目的是提供一种改进的驱动系统，这种驱动系统消除了上述缺陷。

根据本发明，这个目的是通过具有下述1的特征的一种驱动系统和/或通过具有下述15的特征的一种机动车辆来实现的。下述2-14包含了在下述1中限定的驱动系统的有利的优化和改进方案。

1.一种用于机动车辆的驱动桥的驱动系统，该驱动系统具有一个电动机器，该电动机器至少部分地包绕该驱动桥用于驱动该驱动桥，其中该电动机器是以一种可换挡方式联接到该驱动桥或者与该驱动桥脱离联接。

2.如前述1所述的驱动系统，其中，该驱动桥具有两个驱动桥部分，这两个部分是通过一个行星式或者球型差速齿轮传动装置彼此运行性地相连接。

3.如前述1或2所述的驱动系统，其中，该驱动系统具有用于冷却该电动机器的一个冷却装置，其中该冷却装置被尤其实施为一个液体冷却装置和/或一个空气冷却装置。

4.如前述至少一项所述的驱动系统，其中，该驱动系统具有一个换挡装置，该换挡装置用于将该电动机器联接到该驱动桥或者用于使该电动机器与该驱动桥脱离联接，该换挡装置相对于该驱动桥是同轴安排的并且尤其至少部分地包绕该驱动桥。

5.如前述4所述的驱动系统，其中，该驱动系统具有：一个第一齿轮级，用于在该电动机器与该驱动桥之间实现一个第一传动比；和/或一个第二齿轮级，用于在该电动机器与该驱动桥之间实现一个第二传动比。

6.如前述5所述的驱动系统，其中，该第一齿轮级相对于该驱动桥是同轴安排的、并且尤其是至少部分地包绕该驱动桥，和/或其特征在于，该第二齿轮级相对于该驱动桥是同轴安排的、并且尤其是至少部分地围绕该驱动桥。

7.如前述5或6所述的驱动系统，其中，该第一齿轮级被实施为一个第一行星齿轮级和/或该第二齿轮级被实施为一个第二行星齿轮级。

8.如前述5至7中至少一项所述的驱动系统，其中，该驱动系统具有一个锥齿轮传动装置，其中该锥齿轮传动装置的一个盘形齿轮被安装在该第二齿轮级的一个行星架上。

9.如前述至少一项所述的驱动系统，其中，该驱动系统具有一种模块式设计结构。

10.如前述5至9中至少一项所述的驱动系统，其中，该换挡装置具有一个换挡套管，该换挡套管能在该驱动桥上轴向地移位并且具有一个第一换挡套管外齿部，其中该第一换挡套管外齿部与该第二齿轮级的一个太阳轮的太阳轮内齿部处于运行性啮合。

11.如前述10所述的驱动系统，其中，该换挡套管具有一个第二换挡套管外齿部，该第二换挡套管外齿部与该第一换挡套管外齿部在轴向上是间隔开的，在该驱动系统的一个第一工作状态中，该第二换挡套管外齿部与该第一齿轮级的一个行星架的行星架内齿部、并且与该第一齿轮级的一个太阳轮的太阳轮内齿部是运行性地脱离啮合的。

12.如前述11所述的驱动系统，其中，在该驱动系统的一个第二工作状态中，该第二换挡套管外齿部与该第一齿轮级的行星架的行星架内齿部是处于运行性啮合，以便通过该第一齿轮级、该换挡套管、该第二齿轮级以及该行星式差速器传动装置将该电动机器的一个驱动转矩传输至该驱动桥。

13.如前述10或11所述的驱动系统，其中，在该驱动系统的一个第三工作状态中，该第二换挡套管外齿部与该第一齿轮级的太阳轮的太阳轮内齿部处于运行性啮合，以便通过该换挡套管、该第二齿轮级以及该行星式差速器传动装置将该电动机器的一个驱动转矩传输至该驱动桥上。

14.如前述至少一项所述的驱动系统，其中，该电动机器被设计为既用于该电动机工作模式也用于该发电机工作模式。

15.一种机动车辆，具有如前述至少一项所述的一个驱动系统。

因此，在此提供了一种用于机动车辆的驱动桥的驱动系统，这种驱动系统具有一个电动机器，这个电动机器至少部分地包绕这个驱动桥用于驱动这个驱动桥，其中这个电动机器以一种可换挡的方式(schaltbar)被联接到这个驱动桥上或者与该驱动桥脱离联接。

此外，在此提供了具有这种驱动系统的机动车辆。

因此，由于电动机器的这种至少部分地包绕这个驱动桥的设计，在此获得了该驱动系统的非常紧凑的设计，其结果是即使存在小的安装空间时也可以有利的使用这种驱动系统。电动机器到驱动桥的这种可换挡的联接避免了它与驱动桥持续的同时运转(Mitlaufen)，其结果是(例如)可靠地避免了产生不利的拖曳转矩。

根据一个优选的改进方案，这种驱动桥具有两个驱动桥部分，这两个部分通过一个行星式或球型差速器传动装置(Kugel-differentialgetriebe)而彼此运行性地相连接，其结果是这些车桥部分转速的一个相对差值有利地是有可能的。

根据另一个优选的示例性实施方案，这种驱动系统具有用于冷却电动机器的一个冷却装置，其中这个冷却装置尤其被实施为一个液体冷却装置和/或一个空气冷却装置。其结果是，可以有利地增加从电动机器中可以取得的动力，从而允许其效率水平得到改善。

根据另一个优选的改进方案，这种驱动系统具有一个换挡装置，这个换挡装置用于将这个电动机器联接到这个驱动桥或者用于将这个电动机器从这个驱动桥上脱离联接，这个换挡装置相对于这个驱动桥是同轴安排的并且尤其是至少部分地包绕了该驱动桥。这导致该驱动系统的小的轴向安装空间，其结果是扩展了应用领域。

根据另一个优选的实施方案，这种驱动系统具有：一个第一齿轮级，用于在这个电动机器与这个驱动桥之间实现一个第一传动比；和/或一个第二齿轮级，用于在这个电动机器与这个驱动桥之间实现一个第二传动比。这允许了电动机器在一个宽的转速范围上工作。

根据另一个优选的改进方案，这个第一齿轮级相对于这个驱动桥是同轴安排的、并且尤其是至少部分地围绕了该驱动桥，和/或这个第二齿轮级相对于这个驱动桥是同轴安排的、并且尤其是至少部分地包绕该驱动桥，其结果是减少了这种驱动系统的轴向安装空间。这有利的扩展了这种驱动系统可能的应用领域。

根据另一个优选的示例性实施方案，这个第一齿轮级被实施为一个第一行星齿轮级和/或这个第二齿轮级被实施为一个第二行星齿轮级。其结果是，这些齿轮级在轴向和径向上均具有非常紧凑的设计，其结果是减少了这种驱动系统必需的安装空间。

根据另一个优选的改进方案，这种驱动系统具有一个锥齿轮传动装置，其中这个锥齿轮传动装置的一个盘形齿轮被安装在这个第二齿轮级的一个行星架上。这有利地允许了用同一个支承装置来支承这个盘形齿轮与这个行星架，这减少了该驱动系统中必需的部件数量。

根据另一个优选的实施方案，这种驱动系统具有一种模块式结构设计，其结果是该驱动系统可以快速地并便利地与不同的外围技术条件相适配。其结果是这种驱动系统的可能的应用范围被增大。

根据一个优选的示例性实施方案，这个换挡装置具有一个换挡套管(Schaltmuffe)，这个换挡套管可以在这个驱动桥上轴向上移位并且具有一个第一换挡套管外齿部，其中这个第一换挡套管外齿部与这个第二齿轮级的太阳轮的太阳轮内齿部是处于运行性啮合的。这有利地允许这种驱动系统的简单换挡。

根据一个优选的实施方案，这个换挡套管具有一个第二换挡套管外齿部，这个第二换挡套管外齿部与这个第一换挡套管外齿部是轴向地间隔开的，在这种驱动系统的第一工作状态中，这个第二换挡套管外齿部与这个第一齿轮级的行星架的行星架内齿部、并且与这个第一齿轮级的一个太阳轮的太阳轮内齿部处于运行性地脱离啮合。其结果是，该电动机器处于空转状态(Freilauf)并且从驱动桥上脱离联接，其结果是电动机器在关机状态中有利地不产生制动性拖曳转矩。

根据另一个优选的实施方案，在这种驱动系统的第二工作状态中，这个第二换挡套管外齿部与这个第一齿轮级的行星架的行星架内齿部处于运行性啮合，以便通过这个第一齿轮级、换挡套管、第二齿轮级以及行星式差速器传动装置而将电动机器的驱动转矩传输至驱动桥。这有利地在电动机器与驱动桥之间实现了一个第一传动比。

根据一个优选的示例性实施方案，在这种驱动系统的第三工作状态中，这个第二换挡套管外齿部与第一齿轮级的太阳轮的太阳轮内齿部处于运行性啮合，以便通过这个换挡套管、第二齿轮级以及行星式差速器传动装置而将电动机器的驱动转矩传输至驱动桥。这有利地在电动机器与驱动桥之间实现了一个第二传动比。

根据一个优选的实施方案，这个电动机器被设计为既用于电动机工作模式又用于发电机工作模式，其结果是这个电动机器可以有利地既用于驱动该驱动系统又用于回收制动能量。这扩展了这种驱动系统的应用领域。

附图说明

以下将基于多个示例性实施方案并且参照附图中的多个示意图对本发明进行更详细地解释。

在附图中：

图1示出了根据本发明的一个优选实施方案的驱动系统的平面图；

图2示出了根据图1的驱动系统处于一种第一工作状态中；

图3示出了根据图1的驱动系统处于一种第二工作状态中；

图4示出了根据图1的驱动系统处于一种第三工作状态中；

图5示出了根据本发明的另一个优选的实施方案的驱动系统的平面图；

图6示出了根据图5的驱动系统处于一种第一工作状态中；

图7示出了根据图5的驱动系统处于一种第二工作状态中；

图8示出了根据图5的驱动系统处于一种第三工作状态中；并且

图9示出了具有根据图1至图8的驱动系统的机动车辆的平面图。

具体实施方案

在附图的这些图示中，除非另行说明，相同的参考符号表示相同的或功能相同的部件。

图1展示了用于机动车辆的驱动桥2的驱动系统1的一个优选的示例性实施方案。驱动桥2被实施为(例如)机动车辆的一个前桥2。驱动系统1优选具有一个多部件的壳体3，这个壳体抗扭转地连接到这个机动车辆的承重的车辆结构上。例如，壳体3具有一个第一壳体部件4，这个第一壳体部件基本上是带有两个环形端面70、71的空心圆柱体形状的。这个第一壳体部件4能以多个零件来实施。一个第二壳体部件5(优选为桶形)在一侧上形成了这个第一壳体部件4的一个闭合部并且至少局部地被保持于其中。例如，第二壳体部件5的圆周凸缘部分72抵靠支撑在第一壳体部件4的端面70上并且优选是关于端面70被密封。第二壳体部件5局部地被配置和保持在第一壳体部件4中，其方式为使得一个管状的空腔73(它至少部分地围绕这个驱动桥2用于保持一种冷却流体)形成在第二壳体部件5的一个优选圆柱形外部面6与第一壳体部件4的一个同样优选的圆柱形内部面7之间。优选地提供水作为空腔73中的冷却流体。因此，这个空腔73优选地形成了一个水套73。这个空腔73可以是驱动系统1的冷却装置74的一个部件。例如，冷却装置74被实施为一个液体冷却装置74、一个空气冷却装置74或者一个组合的液体/空气冷却装置74。优选的是，这种冷却流体可以流过这个空腔73并且所述空腔被实施为一个流体管道73。第二壳体部件5可以被实施为多个零件并且实质上是一个桶的形状，其中第二壳体部件5的端面8、9具有用于穿过驱动桥2的多个通孔(Durchbrüche)10、11。第一壳体部件4以及第二壳体部件5是(例如)彼此螺纹紧固或者焊接的。例如，壳体3还具有一个第三壳体部件12，这个第三壳体部件安装在第一壳体部件4的端面71上。第三壳体部件12实质上是罐形的(Topfform)，其中这个罐形的底板被实施为具有用于穿过驱动桥2的一个通孔13。第三壳体部件的罐形底板背离这个第一壳体部件4的端面71。第三壳体部件12是(例如)螺纹紧固到第一壳体部件4上。壳体3的一个第四壳体部件14同样优选是罐形的，其中在罐形的底板中具有一个通孔15，驱动桥2被引导穿过这个通孔。第四壳体部件14的罐形的边缘优选地放置在第三壳体部件12的底板上。第四壳体部件14是(例如)螺纹紧固或焊接到第三壳体部件12上。壳体3的外径例如是200毫米至210毫米。

一个电动机器16被优选容纳在这个壳体中，尤其是在第二壳体部件5中。电动机器16优选被设计既用于发电机工作模式又用于电动机工作模式。电动机器16优选具有一个定子17，这个定子被紧固在第二壳体部件5中。这个定子17本质上是空心圆柱体形状的并且优选地将驱动桥2绕其圆周包绕起来。电动机器16的转子19的转子轴18(被实施为一种空心轴18)被可旋转地支承在第二壳体部件5中的两个支承点20、21上。这两个支承点20、21被实施为(例如)多个滚子轴承20、21。驱动桥2被引导通过这个转子轴18或这个转子19。电动机器16因此包绕了这个驱动桥2，具体地讲是电动机器16将驱动桥2绕其圆周包绕起来。第二壳体部件5优选地进行实施的方式为使它形成一个冷却管道75，这个管道至少局部地围绕这个定子17。空气可以优选地流过这个冷却管道75，其中冷的新鲜空气被送到定子17上以便冷却电动机器16，而被加热的废空气通过这个冷却管道75被带走。这允许了电动机器16的强制冷却。这个冷却管道75优选是冷却装置74的一个部件。尤其是流体管道73的这个冷却装置74实质上的作用是冷却电动机器16的转子19。

驱动机器1还优选具有一个第一齿轮级22，这个第一齿轮级被实施为(例如)一个第一行星式齿轮级22。第一齿轮级22相对于这个驱动桥2的纵向方向x与电动机器16是相邻安排的。第一齿轮级22的第一环齿轮23优选抗扭转地紧固在第二壳体部件5中，并且这个驱动桥2贯穿这个环齿轮23。环齿轮23具有环形的形状并且具有指向这个驱动桥2的内齿部。第一齿轮级22的第一太阳轮24被连接到电动机器16的转子轴18上，并且尤其是转子轴18的一个整体部件。太阳轮24具有一种外齿部，这种外齿部指向环齿轮23的内齿部。第一齿轮级22的多个行星齿轮与环齿轮23的内齿部并且与太阳轮24的外齿部处于运行性啮合，以下将仅提及一个行星齿轮25。例如，第一齿轮级22具有三个行星齿轮。行星齿轮25或行星齿轮25的一条旋转轴是由第一齿轮级22的第一行星架26来保持的。这个行星齿轮25被可旋转地支承在这个行星架26上。行星架26被安装为(例如)在第二壳体部件5内的支承点27、28上，以便相对于壳体3是可旋转的。这些支承点27、28被实施为(例如)滑动轴承27、28。这个行星架26接合在驱动桥2周围，优选地是围绕其圆周。第一齿轮级22优选被设计为用于在电动机器16与驱动桥2之间实现一个第一传动比。

驱动系统1优选具有一个第二齿轮级29，这个第二齿轮级被实施为(例如)一个行星式传动装置29。第二齿轮级29至少部分地包绕这个驱动桥2。第二齿轮级29的第二环齿轮30优选抗扭转地紧固在第三壳体部件12中。环齿轮30实质上具有一种带内齿部的圆环形状，这种内齿部指向驱动桥2。第二齿轮级29的第二太阳轮31具有一种空心圆柱体形的基本形状并且接合在这个驱动桥2周围。太阳轮31具有一种面向环齿轮30的外齿部并且具有一种面向驱动桥2的太阳轮内齿部59。例如，太阳轮31通过一个支承点32而支承在第二壳体部件5上并且通过一个支承点33而支承在第二齿轮级29的第二行星架34上，以便围绕这个驱动桥2是可旋转的。例如，这些支承点32、33被实施为滑动支承点32、33。行星架34支撑了第二齿轮级29的多个行星齿轮，以下仅提及一个行星齿轮35。行星齿轮35与环齿轮30并且与太阳轮31是处于运行性啮合的。行星齿轮35被可旋转地支承在行星架34上。行星架34通过支承点37、38被可旋转地支承在壳体3中。这些支承点37、38被实施为(例如)多个滚子轴承。第二齿轮级29优选被设计为在电动机器16与驱动桥2之间实现一个第二传动比。

这种驱动系统具有例如一个锥齿轮传动装置76，这个锥齿轮传动装置具有一个盘形齿轮36以及与其运行性啮合的一个锥齿轮39。盘形齿轮36优选被安装在第二齿轮级29的行星架34上。盘形齿轮36接合在这个驱动桥2周围并且被优选地相对于其共线地安排。盘形齿轮36通过这些支承点37、38被可旋转地支承在壳体3中，其中盘形齿轮36优选容纳这个支承点37。这些支承点37、38因此用来既支承行星架34又支承盘形齿轮36。盘形齿轮36优选被安排在第一齿轮级22与第二齿轮级29之间。锥齿轮39与盘形齿轮36相啮合，其中锥齿轮39的中心轴线40优选相对于这个驱动桥2的中心轴线41是垂直的。可替代地，在锥齿轮39的中心轴线40与这个驱动桥2的中心轴线41之间任意地形成一个角度。

这个驱动桥2优选具有一个第一驱动桥部分44以及一个第二驱动桥部分45。第一驱动桥部分44优选地被旋转地支承在第二驱动桥部分45之内。这些驱动桥部分44、45优选彼此相对是共线安排的。为了将第一驱动桥部分44支承在第二驱动桥部分45中，第一驱动桥部分44具有一个凸柱(Zapfen)46，这个凸柱通过一个支承件47被可旋转地支承在第二驱动桥部分45的一个对应凹陷(Ausnehmung)48中。第一驱动桥部分44与第二驱动桥部分45各自具有一个圆周凸缘49、50，该圆周凸缘被对应地实施为差速器传动装置43的一个太阳轮49、50，这个差速器传动装置被实施为一种行星式差速器传动装置43。差速器传动装置43能够可替代地实施为一种球型差速器传动装置43。这个驱动桥部分44在处于与凸柱46相反的其末端处具有一个输出凸缘55。第二驱动桥部分45在其背离凹陷48的一端处同样具有一个输出凸缘54。这些输出凸缘54、55用来(例如)驱动机动车辆的车轮。

第二齿轮级29的行星架34牢固地连接到驱动系统1的行星式差速器传动装置43的差速器传动装置行星架42上。行星式差速器传动装置43被安排在驱动桥2的纵向方向x上，例如紧邻第二齿轮级29。这个驱动桥2穿过这个行星式差速器传动装置43。行星式差速器传动装置43具有多个行星齿轮，它们的行星件51、52、53被配备了参考符号。行星式差速器传动装置43被实施的方式为使得这些驱动桥部分44、45之间的转速差别得到补偿。

这种驱动系统1还具有一个有齿的换挡套管56，这个换挡套管实质上是空心圆柱体形状的并且其中这个驱动桥2优选以一种无接触的形式运转。这个换挡套管56优选具有一个围绕其圆周的第一换挡套管外齿部57，这个换挡套管外齿部57被安排在换挡套管56的末端部分的区域中。这个末端部分指向行星式差速器传动装置43的方向。换挡套管56优选具有一个第二圆周换挡套管外齿部58，这个第二换挡套管外齿部被优选地安排成在轴向上与第一换挡套管外齿部57间隔开。第一换挡套管外齿部57与第二齿轮级29的太阳轮31的太阳轮内齿部59是处于运行性啮合之中。第一换挡套管外齿部57在纵向方向x上以及在与纵向方向x相反的方向上沿太阳轮内齿部59是轴向可移位的。这些齿部57、59优选地总是处于运行性啮合之中。第二换挡套管外齿部58可选地且可控地或者与提供在第一齿轮级22的行星架26上的行星架内齿部60处于运行性啮合中或者与提供在第一齿轮级22的太阳轮24的内面上的太阳轮内齿部61处于运行性啮合中。第二齿轮级29的太阳轮31的内齿部59被配置在驱动桥2的纵向方向x上，其方式为在这个换挡套管56沿驱动桥2轴向地移位时，使得这个有齿的换挡套管56的第一外齿部57优选总是与第二齿轮级29的太阳轮31的内齿部59相啮合。

为了启动这个有齿换挡套管56，在此提供了一个启动轴62，这个启动轴尤其被实施为围绕这个驱动桥2的一个空心轴62。这个启动轴62通过(例如)一个轴承63来支承在这个换挡套管56上并且(例如)在局部地围绕换挡套管56。轴承63被实施为(例如)一个滚子轴承63。换挡套管56可以关于这个启动轴62旋转。

一个启动套筒64(驱动桥2以一种优选地无接触的方式穿过其中而延伸)是运行性地连接到这个启动轴62上的以便将其启动。与这个启动轴62相似，这个启动套筒64优选地关于壳体3是固定的。启动套筒64实质上具有一种空心圆柱的基本形状，具有(例如)安排在壳体3外部的一个圆周凸缘。启动套筒64围绕其圆周被一个闭合套筒65所保持并且通过一个支承点66而支承在其中。这个闭合套筒65的圆周凸缘67将壳体3的端面8关闭。这个启动套筒64与换挡套管56形成了该驱动系统的一个换挡装置87。这个换挡装置87优选具有这些齿轮级22、29。

以下说明图1的驱动系统1的工作原理。图2展示了处于第一工作状态的驱动系统1。换挡套管56是处于一种第一换挡状态中。这个第一换挡状态对应于换挡套管56的初始位置或零位。这个换挡套管56是处于脱离连接的状态中。第二换挡套管外齿部58既不与第一齿轮级22的第一太阳轮24的内齿部61运行性啮合也不与第一齿轮级22的第一行星架26的内齿部60运行性啮合。换挡套管56的第一圆周外齿部57与第二齿轮级29的第二太阳轮31的内齿部59是处于运行性啮合中。通过线68表示的由电动机器16施加到第一齿轮级22的第一太阳轮24上的一个转矩在换挡套管56的这个换挡位置中未被传输到驱动桥2上。驱动系统1是处于一个空挡位置(Neutralstellung)中，在这个位置中电动机器16与这些齿轮级22、29并且与驱动桥2是脱离连接的。在换挡套管56的这种换挡状态中，电动机器16优选地是关机的。通过线69表示的由锥齿轮39传输到盘形齿轮36上的一个转矩从盘形齿轮36被传输到第二齿轮级29的第二行星架34(盘形齿轮36与第二行星架34牢固联接)。例如，一个内燃发动机或另一个电动机器将转矩69施加到锥齿轮39上。转矩69被第二行星架34传输至行星式差速器传动装置43上，这个第二行星架34被牢固地联接到差速器行星架42，并且所述转矩从行星式差速器传动装置43被传输至驱动桥2的这些驱动桥部分44、45上。

图3展示了驱动系统1处于第二工作状态中。与图2相比，通过启动套筒64的启动使这个换挡套管56从其零位向右移位，如通过箭头77所指示的。这就是说，换挡套管56的第二圆周外齿部58继续与第一齿轮级22的第一太阳轮24的内齿部61是脱离啮合的，但与第一齿轮级22的第一行星架26的内齿部60是处于运行性啮合的。这个换挡套管56的第一外齿部57同样是与第二齿轮级29的第二太阳轮31的内齿部59处于运行性啮合。在驱动系统1的这个工作状态中，电动机器16的转矩68从其转子轴18被传输到第一齿轮级22的太阳轮24上。第一太阳轮24与行星齿轮25处于运行性啮合，这个行星齿轮进而是与第一齿轮级22的环齿轮23处于运行性啮合的。行星齿轮25由第一太阳轮24相对于固定的第一环齿轮23的旋转而被置于运动状态中。行星齿轮25在第一环齿轮23内围绕这个驱动桥2运行。其结果是，这使得第一行星架26进行旋转。因此，这个转矩是以一个确定的传动比从第一太阳轮24传输至第一行星架26上。因为这个换挡套管56的第二外齿部58与第一行星架26的内齿部60是处于运行性啮合的，所以转矩68从第一行星架26被传输到换挡套管56上。转矩68通过换挡套管56的第一外齿部57被换挡套管56传输到第二太阳轮31上，而这个第一外齿部57与第二齿轮级29的太阳轮31的内齿部59是处于运行性啮合的。第二太阳轮31关于固定的第二环齿轮30运动，其结果是第二行星齿轮35被置于运动状态中。第二行星齿轮35在第二环齿轮30内围绕驱动桥2运行。其结果是，这使得第二行星架34进行旋转。转矩68因此以一个确定的传动比从第二太阳轮31被传输至第二行星架34上。因为第二行星架34是牢固地连接到行星式差速器传动装置43的差速器行星架42上，所以转矩68从第二行星架34被传输到行星式差速器传动装置43上以便驱动这个驱动桥2的这些驱动桥部分44、45。

从锥齿轮39传输到盘形齿轮36上的转矩69以类似于驱动系统1的第一工作状态(根据图2)的方式从盘形齿轮36被传输到与其运行性连接的第二行星架34上，并且通过行星式差速器传动装置的行星架42从那里被传输到行星式差速器传动装置43上，以此驱动这些驱动桥部分44、45。这两种转矩68、69在第二齿轮级中累加。

图4展示了处于第三工作状态的驱动系统1。在驱动系统1的这种工作状态中，通过启动这个启动套筒64使换挡套管56相对于其图2的位置被向左移位，如通过箭头78所指示。这就是说，换挡套管56的第二外齿部58与第一齿轮级22的第一太阳轮24的内齿部61是处于运行性啮合的并且与第一行星架26的内齿部60是脱离啮合的。换挡套管56的第一外齿部57继续与第二齿轮级29的第二太阳轮31的内齿部59是处于运行性啮合的。由电动机器16施加到其转子轴18上的转矩68从转子轴18被传输到第一太阳轮24上。因为太阳轮24的内齿部61与换挡套管56的第二外齿形58是处于运行性啮合的，转矩68从第一太阳轮24被传输到换挡套管56上。因此转矩68被绕过第一齿轮级22而传输。第二太阳轮31通过换挡套管56的第一圆周外齿部57而使其旋转，而这个第一圆周外齿部与第二齿轮级29的第二太阳轮31的内齿部59是相啮合的。其结果是，行星齿轮35相对于固定的第二环齿轮30而被置于运动状态中。转矩68从行星齿轮35被传输到第二行星架34上并且从那里被传输到差速器传动装置行星架42上。相应地，转矩68通过行星式差速器传动装置43被传输到驱动桥2的这些驱动桥部分44、45。

以与根据图2和图3的驱动系统1的这些工作状态相类似的一种方式，转矩69(它从锥齿轮39被传输到与第二行星架34牢固地连接的盘形齿轮上)最初从盘形齿轮36被传输到第二行星架34上并且从那里被传输至差速器传动装置行星架42。行星式差速器传动装置43将转矩69传输到驱动桥2的这些驱动桥部分44、45上。

图5展示了一个驱动系统1的另一个优选示例性实施方案。根据图5的驱动系统1不同于根据图1的驱动系统1之处实质上在于省却了盘形齿轮36以及与盘形齿轮36相啮合的锥齿轮39。这使之有可能增加电动机器16的轴向安装空间b的尺寸。例如，定子17的有效长度b可以提供的长度为100毫米、120毫米或者140毫米。根据图1和图5的优选的实施方案的驱动系统1优选是根据相同部件的概念来设计的。这就是说，对于根据图1具有盘形齿轮36和锥齿轮39的驱动系统1的实施方案以及对于根据图5不带有这些部件36、39的驱动系统1的实施方案来说，优选的是安装了最大可能数量的结构相同的部件，例如像安装了这些齿轮级22、29、驱动桥2、换挡装置87或差速器传动装置43。这些齿轮级22、29、驱动桥2、换挡装置87以及差速器传动装置43被实施为(例如)容易地可替换的、尤其是预制的驱动系统1的多个模块22、29、2、87、43。根据技术要求，驱动系统1可以根据模块概念以一种模块方式来实施。例如，取决于对一种机械式全轮驱动的要求(这就是说对于存在盘形齿轮36以及锥齿轮39的要求)来使用一台电动机器6，它相对于这个有效长度b是短的或长的。例如，电动机器16的尺寸还取决于必需的电动功率。

图6展示了根据图5的驱动系统1的优选示例性实施方案的第一工作状态。换挡套管56最初是处于脱离连接的状态中。它是处于其初始位置或零位中。这就是说换挡套管56的第一外齿部57与第二齿轮级29的太阳轮31的内齿部59是处于运行性啮合中。换挡套管56的第二外齿部58既不与第一齿轮级22的行星架26的内齿部60处于运行啮合也不与第一齿轮级22的太阳轮24的内齿部61处于运行性啮合。电动机器16不能将转矩68施加到驱动桥2上。在驱动系统1的这种工作状态中，电动机器16优选是关机的。

图7展示了根据图5的驱动系统1处于第二工作状态中。通过将这个启动套筒64启动，换挡套管56相对于其初始位置向右移位，如通过箭头77所表示的。换挡套管56的第一外齿形部57还与第二齿轮级29的太阳轮31的内齿部59是处于运行性啮合中。换挡套管56的第二外齿部58与第一行星架26的内齿部60是处于啮合中。由电动机器16施加到转子轴18上的转矩58从转子轴18被传输到第一齿轮级22的太阳轮24上并且通过行星齿轮25和固定的第一环齿轮23从那里被传输到第一行星架26上。因为第一行星架26与换挡套管56是处于运行性啮合中，转矩68从第一行星架26上经过换挡套管56被传输到第二齿轮级29的太阳轮31上。转矩68以一个预定的传动比通过第二齿轮级29的行星齿轮35以及第二齿轮级29的固定的环齿轮30被传输到牢固地连接到差速器传动装置行星架42上的第二行星架34。通过行星式差速器传动装置43，转矩68被传输到驱动桥2的这些驱动桥部分44、45。

图8展示了根据图5的驱动系统1处于第三工作状态中。相对于其初始位置，通过将启动套筒64启动而使换挡套管56从其初始位置向左移位，如通过箭头78所表示。换挡套管56的第一外齿部57因此与第二齿轮级29的第二太阳轮31的内齿部59是处于运行性啮合中。换挡套管56的第二外齿部58与第一齿轮级22的第一行星架26的内齿部60是处于运行性地脱离啮合，但与第一太阳轮24的内齿部61是处于运行性啮合中。由电动机器16产生的转矩68经过空心轴18被传输到第一太阳轮24上。因为第一太阳轮24的内齿部61与换挡套管56的第二外齿部58是处于运行性啮合中，转矩68绕过第一齿轮级22而从第一太阳轮24被传输到换挡套管56上并且从那里经过第一外齿部57以及第二齿轮级29的第二太阳轮31的内齿部59而被传输至第二太阳轮31上。从第二太阳轮31上，转矩68以一个预定的传动比通过第二齿轮级29的行星齿轮35以及固定的第二环齿轮30而被传输到第二行星架34上。这个转矩从第二行星架34上被传输到行星式差速器传动装置43上，这个第二行星架被运行性地连接到差速器传动装置行星架42上。行星式差速器传动装置43将转矩68传输至驱动桥2的这些驱动桥部分44、45上。电动机器16还可以在图2至图4以及图6至图8中所描述的驱动系统1的这些工作状态中作为发电机来工作以便对机动车辆的一个能量存储器充电。在此背景中，例如机动车辆的动能通过电动机器16被转换成电能。

图9展示了具有根据图1至图8的驱动系统1的机动车辆79的一个优选的示例性实施方案。机动车辆79具有(例如)一个内燃发动机80以及一个驱动系统1，这种驱动系统被实施为(例如)一个电动前桥1。内燃发动机80以及驱动系统1用于驱动机动车辆79的车轮81至84。内燃发动机80可以优选以一种可换挡的方式联接到驱动系统1以便通过(例如)一个适当的传动装置85来实施机动车辆79的一种机械式四轮驱动。这种连接是任选的。可替代的是，在内燃发动机80与驱动系统1之间不存在机械连接。机动车辆79优选具有用于存储电能的一个能量存储器86，这种电能是由电动机器16产生的并且用于在电动机模式中使电动机器运行。

Claims (11)

1.一种用于机动车辆（79）的驱动桥（2）的驱动系统（1），该驱动系统具有一个电动机器（16），该电动机器至少部分地包绕该驱动桥（2）用于驱动该驱动桥（2），其中该电动机器（16）是以一种可换挡方式联接到该驱动桥（2）或者与该驱动桥（2）脱离联接，其中该驱动系统（1）具有一个换挡装置（87），该换挡装置用于将该电动机器（16）联接到该驱动桥（2）或者用于使该电动机器（16）与该驱动桥（2）脱离联接，该换挡装置（87）相对于该驱动桥（2）是同轴安排的并且至少部分地包绕该驱动桥（2），该驱动系统（1）具有：一个第一齿轮级（22），用于在该电动机器（16）与该驱动桥（2）之间实现一个第一传动比；和/或一个第二齿轮级（29），用于在该电动机器（16）与该驱动桥（2）之间实现一个第二传动比，该换挡装置（87）具有一个换挡套管（56），该换挡套管能在该驱动桥上轴向地移位并且具有一个第一换挡套管外齿部（57），其中该第一换挡套管外齿部（57）与该第二齿轮级（29）的一个太阳轮（31）的太阳轮内齿部（59）处于运行性啮合，该换挡套管（56）具有一个第二换挡套管外齿部（58），该第二换挡套管外齿部与该第一换挡套管外齿部（57）在轴向上是间隔开的，在该驱动系统（1）的一个第一工作状态中，该第二换挡套管外齿部（58）与该第一齿轮级（22）的一个行星架（26）的行星架内齿部（60）、并且与该第一齿轮级（22）的一个太阳轮（24）的太阳轮内齿部（61）是运行性地脱离啮合的。

2.如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，该驱动桥（2）具有两个驱动桥部分（44，45），这两个部分是通过一个行星式或者球型差速器传动装置（43）彼此运行性地相连接。

3.如权利要求1或2所述的驱动系统，其特征在于，该驱动系统（1）具有用于冷却该电动机器（16）的一个冷却装置（74），其中该冷却装置（74）被实施为一个液体冷却装置（74）和/或一个空气冷却装置（74）。

4.如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，该第一齿轮级（22）相对于该驱动桥（2）是同轴安排的、并且至少部分地包绕该驱动桥（2），和/或该第二齿轮级（29）相对于该驱动桥（2）是同轴安排的、并且至少部分地围绕该驱动桥（2）。

5.如权利要求1所述的驱动系统，其特征在于，该第一齿轮级（22）被实施为一个第一行星齿轮级（22）和/或该第二齿轮级（29）被实施为一个第二行星齿轮级（29）。

6.如权利要求1、4和5中任一项所述的驱动系统，其特征在于，该驱动系统（1）具有一个锥齿轮传动装置（76），其中该锥齿轮传动装置（76）的一个盘形齿轮（36）被安装在该第二齿轮级（29）的一个行星架（34）上。

7.如权利要求1或2所述的驱动系统，其特征在于，该驱动系统（1）具有一种模块式设计结构。

8.如权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，在该驱动系统（1）的一个第二工作状态中，该第二换挡套管外齿部（58）与该第一齿轮级（22）的行星架（26）的行星架内齿部（60）是处于运行性啮合，以便通过该第一齿轮级（22）、该换挡套管（56）、该第二齿轮级（29）以及该差速器传动装置（43）将该电动机器（16）的一个驱动转矩（68）传输至该驱动桥（2）。

9.如权利要求2所述的驱动系统，其特征在于，在该驱动系统（1）的一个第三工作状态中，该第二换挡套管外齿部（58）与该第一齿轮级（22）的太阳轮（24）的太阳轮内齿部（61）处于运行性啮合，以便通过该换挡套管（56）、该第二齿轮级（29）以及该差速器传动装置（43）将该电动机器（16）的一个驱动转矩（68）传输至该驱动桥（2）上。

10.如权利要求1或2所述的驱动系统，其特征在于，该电动机器（16）被设计为既用于电动机工作模式也用于发电机工作模式。

11.一种机动车辆（79），具有如以上权利要求中任一项所述的一个驱动系统。

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