用于至少部分地以电驱动的机动车的机动车传动装置的制作方法

本发明涉及用于至少部分地以电驱动的机动车的机动车传动装置，尤其是用于能被电驱动的机动车驱动桥的机动车传动装置，机动车传动装置包括驱动轴、输出轴以及第一行星轮组、第二行星轮组和第三行星轮组，其中，驱动轴被设置成用于与至少一个驱动机耦联，其中，第一行星轮组、第二行星轮组和第三行星轮组分别具有形式为太阳轮、行星架和齿圈的各一个第一元件、各一个第二元件和各一个第三元件，其中，至少在功能上设置有第一切换元件和第二切换元件，通过对它们的有选择的操纵，能表现出从驱动轴经由行星轮组到输出轴的不同的动力流引导，并且其中，第一行星轮组的第一元件与驱动轴抗相对转动地连接。此外，本发明还涉及用于至少部分地以电驱动的机动车的驱动单元、至少部分地以电驱动的机动车的能被电驱动的机动车驱动桥、混合动力车辆或电动车辆以及用于运行机动车传动装置的方法。

背景技术：

1、在被实施为电动车辆和混合动力车辆的机动车中，有时在各自的驱动系中在各自的机动车的至少一个电机与驱动车轮之间设置有机动车传动装置，以便能够将至少一个电机的驱动运动传递到驱动车轮，尤其是减速地传递。除了单挡式构成的传动装置外，在某些情况下也使用到其中能够切换两个或更多个挡的机动车传动装置。

2、由de 10 2017 006 262 a1展示了一种用于被设置成在电动车辆中应用的机动车传动装置。在此，除了驱动轴和输出轴之外，该机动车传动装置还包括三个行星轮组，它们分别由形式为各一个太阳轮、各一个行星架和各一个齿圈的元件组成。在此，在车辆传动装置的安装的状态下，驱动轴被用作接驳上游的电机。此外，车辆传动装置还具有三个切换元件，它们被构造为力锁合(kraftschlüssig)的切换元件，并且通过对它们的有选择的操纵而能够表现出从驱动轴经由行星轮组到输出轴的不同的动力流引导。

技术实现思路

1、基于上述现有技术，本发明现在的任务是提供一种轴向上紧凑构建的机动车传动装置，借助该机动车传动装置能够以适当的方式和方法接入至少一个电机并且制造成本较低。

2、该任务基于权利要求1的前序部分结合其具有区分性的特征来解决。后续的从属权利要求分别再现了本发明的有利的改进方案。此外，一种被设置在根据本发明的机动车传动装置中的驱动单元是权利要求10和11的主题。此外，权利要求12涉及一种用于至少部分地以电驱动的机动车的能被电驱动的机动车驱动桥，而权利要求13的主题是一种混合动力车辆或电动车辆。最后，权利要求14和15还分别涉及一种用于运行根据本发明的机动车传动装置的方法。

3、根据本发明，机动车传动装置包括驱动轴、输出轴以及第一行星轮组、第二行星轮组和第三行星轮组。驱动轴在此被设置成用于与至少一个驱动机耦联。此外，第一行星轮组、第二行星轮组和第三行星轮组分别具有形式为太阳轮、行星架和齿圈的各一个第一元件、各一个第二元件和各一个第三元件。至少在功能上设置有第一切换元件和第二切换元件，通过对它们的有选择的操纵，能表现出从驱动轴经由行星轮组到输出轴的不同的动力流引导。

4、各个“轴”，如根据本发明的机动车传动装置的驱动轴或输出轴，在本发明的意义中被理解为机动车传动装置的能旋转的构件，经由该构件能够实现在部件之间的动力流引导。在此，各自的轴能够使这些部件在动力流引导中轴向或径向上或不仅轴向上而且也径向上地彼此连接。因此，各自的轴也能够作为中间件存在，经由该中间件将各自的部件例如单纯径向上地接驳起来。此外，各自的轴能够根据走向和与部件的接驳方式的不同而被设计为实心轴、空心轴或部分被设计成实心轴且部分被设计为空心轴。替选或补充于此地，各自的轴能够被实施为一件式或多件式的。

5、“轴向上”在本发明的意义中指的是沿机动车传动装置的纵向中轴线的方向的定向，机动车传动装置的轴的旋转轴线以及行星轮组的元件的旋转轴线也与该纵向中轴线平行地定向。“径向上”被理解为沿传动装置的各自的构件的直径方向的定向，尤其被理解为沿各自的轴的直径方向或沿行星轮组的各自的元件的直径方向的定向。

6、根据本发明的机动车传动装置具有驱动轴，在根据本发明的机动车传动装置中，驱动轴被设置成用于，建立到至少一个驱动机的驱动侧耦联，其中，驱动轴在此优选被用于与刚好一个驱动机耦联。为此，驱动轴尤其设计有联接部位，在该联接部位处能够构成驱动轴与至少一个驱动机的耦联。在机动车传动装置的安装好的状态下，至少一个驱动机与驱动轴的联接部位的接驳尤其永久性地实现，优选当驱动机被实施为电机时如此。然而替选于此地，也能够设置有位于中间的起动元件，如液动力的变矩器、起动离合器等，经由该起动元件，使得驱动轴能够在其联接部位处与上游的驱动机发生耦联或处于耦联。这方面尤其是当驱动机被设计成内燃机时实现。

7、至少一个电机与驱动轴之间的耦联优选以以下形式存在：在机动车传动装置的安装好的状态下并且建立起耦联的情况下，机动车传动装置的驱动轴的转速与驱动机的转速之间始终存在固定的转速比。因此，在本发明的范围内，在驱动轴与电机之间有可能的话还能够再设置有至少一个另外的传动比级，例如圆柱齿轮级和/或行星级，经由它们能表现出驱动机的转动运动到驱动轴的预传递。然而优选地，驱动轴被用于与至少一个驱动机进行抗相对转动连接。

8、机动车传动装置优选是混合动力车辆传动装置或电动车辆传动装置，其被设置成用于在驱动轴处与形式为电机的驱动机连接。如上所述，电机的转子能够经由位于中间的至少一个传动比级与传动装置的驱动轴耦联。然而特别优选的是，在根据本发明的机动车传动装置的安装好的状态下，电机的转子抗相对转动地与驱动轴连接。

9、在根据本发明的机动车传动装置中，输出轴尤其被设置成用于，建立机动车传动装置到部件的从动侧耦联，在机动车传动装置的安装好的状态下，这些部件沿着向各自的机动车的驱动车轮的动力流方向跟随在机动车传动装置之后。

10、在根据本发明的机动车传动装置中，驱动轴和输出轴尤其是相互同轴布置，其中，进一步优选地，第一行星轮组、第二行星轮组和第三行星轮组分别与驱动轴和输出轴同轴地放置。由此能够实现机动车传动装置在径向方向上的特别紧凑的结构。

11、第一行星轮组、第二行星轮组和第三行星轮组分别由各一个第一元件、各一个第二元件和各一个第三元件组成，其中，这些元件中各一个元件被设计为太阳轮，各一个元件被设计为行星架，并且各一个元件被设计为齿圈。优选地，各个行星轮组在此作为负行星轮组的形式存在，在其中，各自的行星架以能转动支承的方式引导至少一个行星齿轮，其中，至少一个行星齿轮在此不仅与各自的太阳轮而且与各自的齿圈分别处于啮合中。在各个行星轮组被实施为负行星轮组的情况下，各自的行星轮组的各第一元件分别是太阳轮，各自的行星轮组的各第二元件分别是行星架，各自的行星轮组的各第三元件分别是齿圈。尤其地，在此，在各自的行星架中以能转动支承的方式引导有多个行星齿轮。

12、然而，替选于此地，行星轮组中的一个行星轮组或多个行星轮组也有可能分别被构造为正行星轮组。在这种情况下，于是在各自的行星架中分别以能转动的方式支承有至少一个行星齿轮对，其中的一个行星齿轮与各自的太阳轮处于啮合中，且一个行星齿轮与各自的齿圈处于啮合中。此外，至少一个行星齿轮对的行星齿轮相互咬合。与作为负行星轮组的实施方案不同的是，各自的行星轮组的各第一元件优选分别是太阳轮，各自的行星轮组的各第二元件分别是齿圈，各自的行星轮组的各第三元件分别是行星架。此外，与作为负行星轮组的实施方案相比，各自的行星轮组的定轴传动比提高了一。但如上所述，第一行星轮组、第二行星轮组和第三行星轮组优选分别是各一个负行星轮组。

13、本发明现在包括以下技术上的教导，即，第一行星轮组的第一元件与驱动轴抗相对转动地连接，而第一行星轮组的第二元件和第三行星轮组的第一元件抗相对转动地彼此处于连接中。此外，第一行星轮组的第三元件和第二行星轮组的第一元件抗相对转动地彼此连接。此外，第二行星轮组的第二元件和第三行星轮组的第三元件分别是固定不动的。第三行星轮组的第二元件与输出轴抗相对转动地连接。为了表示出不同的动力流引导，至少在功能上设置有形式为第一切换元件和第二切换元件的刚好两个切换元件，其中，在至少在功能上设置的第一切换元件被操纵的状态下，第二行星轮组的第三元件与驱动轴抗相对转动地置于连接中。此外，根据本发明的第一变体，在至少在功能上设置的第二切换元件被操纵的状态下，第二行星轮组的第三元件与第一行星轮组的第二元件和第三行星轮组的第一元件抗相对转动地置于连接中。而在根据本发明的替选于此的变体中，在至少在功能上设置的第二切换元件被操纵的状态下，输出轴与第一行星轮组的第三元件和第二行星轮组的第一元件抗相对转动地连接。

14、机动车传动装置的这种设计方案在此具有的优点是，通过三个行星轮组相互间的根据本发明的耦联并且在表现出至少在功能上设置的切换元件的分别被操纵的状态的情况下能实现不同的挡，这些挡尤其适合于接入形式为电机的驱动机。这方面在此能够以紧凑的方式和方法并且还制造成本低地实现，这是因为为了表现出在驱动轴与输出轴之间经由行星轮组的不同的动力流引导，只需至少在功能方面来讲设置刚好两个切换元件。就这方面来讲，能够简化地实施用于表现出不同的动力流引导的执行器。

15、在本发明的意义下，传动装置的部件“抗相对转动连接”应理解为，这些抗相对转动地彼此连接或抗相对转动地彼此处于连接中的部件彼此刚性连接，并因此始终具有相同的转速。在此，抗相对转动地彼此连接或抗相对转动地彼此处于连接中的部件能够作为相互紧固在一起的分开的构件。替选地，抗相对转动地彼此连接或抗相对转动地彼此处于连接中的部件也能够实施成一件式的，并因此共同地作为一个部件存在，其中，这方面尤其是当这些部件在空间上相互紧靠布置时实现。

16、在当前，第一行星轮组的第一元件和驱动轴永久性抗相对转动地彼此连接，从而第一行星轮组的第一元件和驱动轴始终共同旋转。此外，第一行星轮组的第二元件和第三行星轮组的第一元件永久性抗相对转动地彼此处于连接中，并相应地始终共同旋转。第一行星轮组的第三元件和第二行星轮组的第一元件永久性抗相对转动地彼此连接，并因此始终共同旋转。此外，第三行星轮组的第二元件与输出轴之间存在永久性的抗相对转动的连接，由此，第三行星轮组的第二元件和输出轴始终具有相同的转速。此外，第二行星轮组的第二元件被永久性阻止转动运动，为此，第二行星轮组的第二元件持续固定不动。同样，第三行星轮组的第三元件通过如下方式也是持续静止的，即，第三行星轮组的第三元件永久性固定不动。

17、在本发明的范围内，机动车传动装置的部件的固定不动的状态尤其是通过与永久性固定不动的构件的抗相对转动连接来实现，永久性固定不动的构件能够是机动车传动装置的壳体、壳体的一部分或与壳体持续抗相对转动地连接的部件。在永久性固定不动的状态的情况下，各自的部件在此也有可能与固定不动的构件设计成一体式的。因此，在当前，第二行星轮组的第二元件和/或第三行星轮组的第三元件也有可能由永久性固定不动的构件形成。

18、根据本发明的机动车传动装置为了表现出驱动轴与输出轴经由三个行星轮组的不同的耦联而至少在功能上具有形式为第一切换元件和第二切换元件的刚好两个切换元件。在本发明意义下，各自的切换元件“至少在功能上”被设置意味着：在根据本发明的机动车传动装置中至少反映出各自切换元件的各自的功能。第一切换元件和第二切换元件在此能够实际在物理上被作为单个切换元件存在，或者它们的功能通过其他部件(如切换装置)来反映。因此，反映出功能的部件在此将第一切换元件的和第二切换元件的功能合并。

19、表现出至少在功能上设置的第一切换元件被操纵的状态在此导致的是，第二行星轮组的第三元件与输出轴抗相对转动地置于连接中。

20、根据本发明的第一实施方式，至少在功能上设置的第二切换元件被操纵的状态引起，第二行星轮组的第三元件和第一行星轮组的第二元件以及第三行星轮组的第一元件抗相对转动地彼此置于连接中。在本实施方式中，于是能够通过如下方式在驱动轴与输出轴之间切换出第一挡，即，表现出第二切换元件被操纵的状态。此外，通过如下方式在驱动轴与输出轴之间得到第二挡，即，招致第一切换元件被操纵的状态。由此能够以有利的方式在驱动轴与输出轴之间切换出两个不同的挡，其中，依赖于行星轮组的定轴传动比地而由此能够表现出机动车传动装置的高传动比，由此使得该机动车传动装置适合于需要表现出较低的最终速度的机动车的应用。

21、而根据本发明的替选于此的第二设计可行方案，在至少在功能上设置的第二切换元件被操纵的状态下，输出轴与第一行星轮组的第三元件和第二行星轮组的第一元件之间招致抗相对转动的连接。在此，在该设计可行方案中，于是能够在驱动轴与输出轴之间切换出第一挡，为此，表现出第一切换元件被操纵的状态。相反，若要在驱动轴与输出轴之间切换出第二挡，则要表现出第二切换元件被操纵的状态。由此也在驱动轴与输出轴之间实现了两个不同的挡，其中，在此，依赖于行星轮组的定轴传动比能够表现出机动车传动装置的较低的传动比。由此，该机动车传动装置适合于需要较低牵引力的机动车的应用。

22、在本发明的范围内，在两个部件之间布置至少在功能上设置的切换元件意味着：这些部件并不是永久性地彼此耦联，而是只有通过表现出位于中间的至少在功能上设置的切换元件被操纵的状态才实现耦联。在此，在本发明的意义下，至少在功能上设置的切换元件被操纵的状态意味着：有关的切换元件被转移到闭合状态中，并因此使经此而直接耦接起来的部件在其转动运动方面相称。在此，如果至少反映出形状锁合(formschlüssig)的切换元件的功能，则经由该形状锁合的切换元件直接抗相对转动地彼此连接的部件将以相同的转速运转，而在至少反映出力锁合的切换元件的功能的情况下，则即使是在表现出该力锁合的切换元件被操纵的状态后，这些部件之间也可能存在转速差异。然而，在本发明的范围内，这种期望或非期望的状态也仍然被称为经由至少在功能上设置的切换元件实现各自的部件的抗相对转动连接。

23、特别优选地，在根据本发明的机动车传动装置中，除了切换出不同的挡之外，还能够通过如下方式实现切换出中立位置，即，在两个至少在功能上设置的切换元件中的任何切换元件都不表现出被操纵的状态。由此，驱动轴与输出轴脱耦。由此以有利的方式能够让与驱动轴接驳的至少一个驱动机脱离

24、根据本发明的变体的改进方案，在其中，在至少在功能上设置的第二切换元件被操纵的状态下，第二行星轮组的第三元件与第一行星轮组的第二元件和第三行星轮组的第一元件抗相对转动地彼此置于连接中，第一切换元件和第二切换元件由具有耦联元件的共同的切换装置形成。在此，耦联元件能够分别定位在第一切换位置和第二切换位置中，其中，耦联元件在第一切换位置中在功能上表现出第一切换元件被操纵的状态，并使第二行星轮组的第三元件与输出轴抗相对转动地置于连接中。在第二切换位置中，耦联元件在功能上表现出第二切换元件被操纵的状态，并使第二行星轮组的第三元件与第一行星轮组的第二元件和第三行星轮组的第一元件抗相对转动地连接。

25、因此，在该情况下，第一切换元件和第二切换元件的功能通过切换装置来反映，这就能够实现特别紧凑的布置。此外，由此还能够为操纵两个切换元件而设置有调节执行器，经由调节执行器能够将耦联元件定位在不同的切换位置中。优选地，耦联元件在这些切换位置之间还能够定位在中立位置中，在该中立位置中分别并不表现出第一切换元件和第二切换元件中任何被操纵的状态。

26、优选地，切换装置的耦联元件抗相对转动地且轴向上能在两个切换位置之间移动地在第一齿部上引导，该第一齿部与第二行星轮组的第三元件抗相对转动地连接。在此，切换装置的耦联元件在第一切换位置中嵌入到第二齿部中，第二齿部与输出轴抗相对转动地处于连接中。而切换装置的耦联元件在第二切换位置中与第三齿部达到啮合，第三齿部与第一行星轮组的第二元件和第三行星轮组的第一元件抗相对转动地连接。尤其地，切换装置的耦联元件在此被设计成滑套，其中，这些齿部进一步优选被实施为牙嵌式齿部，从而经由切换装置反映出非同步的牙嵌式切换元件的功能。然而，在本发明的范围内，第一切换元件和第二切换元件也有可能作为单个切换元件存在，其中，两个切换元件在该情况下尤其被设计为形状锁合的切换元件，并在此特别优选被设计为非同步的牙嵌式切换元件。然而替选地，也能考虑到第一切换元件和第二切换元件作为锁止同步件或作为力锁合的切换元件并在此优选作为膜片式切换元件的实施方案。

27、在本发明的变体的改进方案中，在其中，在至少在功能上设置的第二切换元件被操纵的状态下，输出轴与第一行星轮组的第三元件和第二行星轮组的第一元件抗相对转动地连接，第一切换元件和第二切换元件由具有耦联元件的共同的切换装置形成。耦联元件能够分别定位在第一切换位置和第二切换位置中，其中，耦联元件在第一切换位置中在功能上表现出第一切换元件被操纵的状态，并使第二行星轮组的第三元件与输出轴抗相对转动地连接。而耦联元件在第二切换位置中在功能上表现出第四切换元件被操纵的状态，并使输出轴连接与第一行星轮组的第三元件和第二行星轮组的第一元件抗相对转动地置于连接中。由此也能够使第一切换元件和第二切换元件的功能通过切换装置并因此以紧凑的方式和方法反映。此外，为了表现出被操纵的状态，而由此只需一个共同的调节执行器，耦联元件经由该调节执行器能够被定位在分别不同的切换位置中。优选地，耦联元件在这些切换位置之间还能够定位在中立位置中，在该中立位置中分别并不表现出第一切换元件和第二切换元件中任何被操纵的状态。

28、在上述设计可行方案的改进方案中，切换装置在此尤其被设计成，切换装置的耦联元件抗相对转动地且轴向上能在两个切换位置之间移动地在第一齿部上引导，该第一齿部与输出轴抗相对转动地连接。在第一切换位置中，耦联元件于是嵌入到第二齿部中，第二齿部与第二行星轮组的第三元件抗相对转动地处于连接中。在转移到第二切换位置中时，耦联元件与第三齿部达到啮合，第三齿部与第一行星轮组的第三元件和第二行星轮组的第一元件抗相对转动地连接。在此，切换装置的耦联元件尤其被设计成滑套，其中，这些齿部在此优选被实施为牙嵌式齿部，从而经由切换装置反映出非同步的牙嵌式切换元件的功能。然而替选地，在该情况下，第一切换元件和第二切换元件也有可能作为单个切换元件存在，其中，两个切换元件在该情况下尤其被实施为形状锁合的切换元件，并在此特别优选被实施为非同步的牙嵌式切换元件。此外，也能考虑到这些切换元件作为锁止同步件或作为力锁合的切换元件，其中，这些切换元件在此优选被设计为膜片式切换元件。

29、根据本发明的一个实施方式，输出轴与差速齿轮组耦联，差速齿轮组将输出轴与两个从动轴耦联起来。在此，差速齿轮组尤其作为横向差速器发挥作用，并且优选按照锥齿轮差速器的类型实施。经由以这种方式形成的横向差速器在此优选实现了将传输到机动车传动装置的输出轴上的驱动运动分配到从动轴上，从动轴在此优选与机动车驱动桥相配属。然而，差速齿轮组也能够具有纵向差速器的功能，经由纵向差速器能够将驱动功率分配到多个驱动桥上。此外，在本发明的范围内的差速齿轮组还能够被设计为行星齿轮差速器，实施为圆柱齿轮差速器等。

30、尤其地，输出轴在此与输入元件耦联，输入元件优选是差速齿轮组的差速器笼。在将差速齿轮组用作横向差速器并且机动车传动装置横向于相关的机动车的行驶方向安装时，输出轴于是优选与输入元件抗相对转动地连接。尤其是当差速器齿轮组作为纵向差速器发挥作用且机动车传动装置沿机动车的行驶方向取向时，这一点也能够实现。相反，如果车辆传动装置沿行驶方向安装并且差速齿轮组用作横向差速器，则输出轴与输入元件的耦联经由锥齿轮传动机构实现。如果差速器齿轮组用作纵向差速器并且机动车传动装置横向于行驶方向取向，则优选也使用这种锥齿轮传动机构。

31、根据本发明的一个实施方式，行星轮组轴向上以第一行星轮组、第二行星轮组和第三行星轮组的顺序跟随驱动轴的用于将驱动轴与驱动机耦联的联接部位地布置。由此，能够实现根据本发明的机动车传动装置的适当的结构。如果机动车传动装置的第一切换元件和第二切换元件组合成切换装置，则该切换装置轴向上被设置在第二行星轮组与第三行星轮组之间，其中，切换装置还尤其径向上环绕第二行星轮组和第三行星轮组地布置。

32、然而，在本发明的范围内原则上也能想到的是，第一行星轮组与第二行星轮组轴向上至少重叠地放置以及径向上内置于第二行星轮组地布置。在此，“轴向上至少重叠”是指第一行星轮组的至少一部分与第二行星轮组的至少一部分轴向上位于一个平面内。优选地，第一行星轮组和第二行星轮组在此大部分或甚至是完全轴向上重叠，由此，第一行星轮组和第二行星轮组于是轴向上至少大部分被放置共同的平面内。结合第一行星轮组的径向上内置的布置方式，由此就能够实现两个行星轮组的嵌套布置，并因此实现了轴向上短的结构形式。优选地，第一行星轮组和第二行星轮组于是轴向上布置在驱动轴的用于将驱动轴与至少一个驱动机耦联的联接部位与第三行星轮组之间。替选或补充于此地，第一行星轮组的第三元件和第二行星轮组的第一元件在此也有可能被设计成一体式的。

33、本发明的主题还是一种驱动单元，除电机外，该驱动单元还具有根据上述其中一种或多种变体的机动车传动装置。在此，电机的转子与机动车传动装置的驱动轴耦联。在此，在本发明的范围内，电机尤其一方面能够作为发电机运行，以及另一方面作为电动马达运行。由此就能够提供适合在形式为电动车辆或混合动力车辆的机动车中使用的驱动单元。

34、电机在此能够与机动车传动装置的驱动轴抗相对转动地连接，其中，电机于是与驱动轴同轴布置。由此，驱动轴和电机的转子在运行中以相同的转速运转。然而替选于此也能想到的是，电机的转子与机动车传动装置的中间轴抗相对转动地连接，中间轴经由至少一个传动比级与驱动轴耦联，从而使得电机有可能相对驱动轴轴线偏移。然而在此，根据至少一个传动比级的实施方案不同，也能够考虑到将电机相对驱动轴同轴布置。

35、根据上述变体之一实施的驱动单元尤其是能被电驱动的机动车驱动桥的一部分，机动车驱动桥在此被设置用于电动车辆或混合动力车辆中的应用。优选地，机动车传动装置在此具有差速齿轮组，差速齿轮组与输出轴耦联，并在此将输出轴与从动轴耦联。其中每个从动轴在此与机动车驱动桥的各一个驱动车轮相配属。

36、在本发明的范围内，上述机动车驱动桥被设置用于混合动力车辆或电动车辆，混合动力车辆或电动车辆能够是乘用车辆或商用车辆。商用车辆在此能够是至少部分是电驱动的运输车或轻型至中型的巴士或载重车辆。