CN102145647A - 混合动力车 - Google Patents
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Abstract
一种混合动力车包括:一个第一内燃机驱动装置,用于驱动第一车桥上的车轮;连同一个第二电力驱动装置,具有两个用于驱动第二车桥上的车轮的电动机器;以及至少一个电能存储器,其在这两个电动机器作为电动机运行时可以放电并且在这两个电动机器作为发电机运行时可以充电,其特征在于,该电驱动装置的两个电动机器是与一个电动车桥中的一个对应地相关联的变速箱相结合,以便经由一个对应的万向连接的主轴来驱动该第一车桥上的这些单独悬挂的车轮,并且其中对应地与这两个电动机器相关联的两个电力转换器被这样结合在一个转换器单元中,使得一个基础模块包括:到一个车身结构上的机械连接、到一个冷却回路上的连接、以及到一个电能存储器上的电连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合动力车。
背景技术
发明内容
本发明的目的是提供一种简化的混合动力车。
这个目的是通过下述1的这些特征实现的。下述2-9涉及本发明的多种有利的改进和发展。
1.一种混合动力车,包括:一个第一驱动装置,该第一驱动装置用于通过一台内燃发动机来驱动一个第一车桥上的多个车轮;连同一个第二驱动装置,该第二驱动装置具有用于驱动一个第二车桥上的多个车轮的两个电动机器;以及至少一个电能存储器,该电能存储器在一个电动机器作为电动机运行时可以放电并且在一个电动机器作为发电动机器运行时可以充电;其中,该电驱动装置的两个电动机器与一个电动车桥中的一个对应地相关联的变速箱相结合,以便经由一个对应的万向连接的主轴来驱动该第一车桥上的这些单独悬挂的车轮,并且其中对应地与这两个电动机器相关联的两个电力转换器被结合在一个转换器单元之中。
2.如前述1所述的混合动力车,其中,该转换器单元被设计为使得一个基础模块包括:到一个车身结构上的机械连接、到一个冷却回路上的连接、以及到一个电能存储器上的电连接。
3.如前述1所述的混合动力车,其中,该内燃发动机被安排在该混合动力车的后部区域内并且是旨在驱动后桥,其中该电动车桥被提供为前桥。
4.如前述1所述的混合动力车,其中该内燃发动机被安排在该混合动力车的前部区域内并且是旨在驱动后桥,其中该电动车桥被提供为前桥。
5.如前述任一项所述的混合动力车,其中,该电能存储器是处于至少一个飞轮存储器的形式。
6.如前述5所述的混合动力车,其中,一个飞轮存储器被安排在该混合动力车的中央区域内,尤其是在前乘客座椅的区域内或者在后座椅设施的区域内。
7.如前述5所述的混合动力车,其中,一个飞轮存储器被安排在该混合动力车的后部区域内,尤其是在备用轮槽的区域内。
8.如前述任一项所述的混合动力车,其中,该第一驱动装置是与一个第三电动机器相关联的,通过该第三电动机器,该第一车桥上的这些车轮可以选择性地自己电动地进行驱动或与该内燃发动机一起进行驱动。
9.如前述8所述的混合动力车,其中,该第三电动机器被安排在用于通过该内燃发动机来驱动该第一车桥的一个轴上。
根据本发明,第二电力驱动装置的两个电动机器是同一个与对应的电动机器相关联的变速箱相结合而作为一个电动车桥来形成一个共同的结构单元(Baueinheit),以便通过一个对应的电动机器经由在各自的情况下一个万向连接的主轴来驱动一个对应的单独悬挂的车轮。在这种情况下,每个电动机器与一个电力转换器相关联,其中这两个电力转换器被结合在一个转换器单元(Umrichtereinheit)中作为一个共同的结构单元。根据本发明在一个单一电动车桥中的这两个电动机器、以及在一个转换器单元中的这两个电力转换器的结合导致了这些部件在混合动力车中的一种简单的安排,特别是它们的安装。此外,为了进行与该电能存储器以及这些电力转换器的电接触仅仅要求一条单一的高压线。
根据本发明的混合动力车的优选实施方案的运行原理是基于两种驱动器之间的相互作用:一台内燃机和一种电力驱动装置,该电力驱动装置在本实施方案中是具有两个电动机器的一种门式车桥(Portalachse)。本实施方案的混合动力***的部件本质上是一种门式车桥、一个能量存储器、一个电动飞轮储能器、多个功率电子装置以及一根高压缆线。
本实施方案的混合动力***允许回收制动能量,这种能量能够以动能的形式储存在一个电动飞轮储能器中。在需要时,驾车者可以利用这种额外的能量来临时性地驱动前车桥,以此对内燃机提供协助或减低内燃机上的负荷。此处的智能因素在于这种临时性的额外动力不会增加燃料消耗。相反,燃料消耗甚至可以减少,这取决于于驾驶策略,因为电力驱动力可以用来替代一部分内燃机的动力,以便实现更高的效率。通过举例的方式,这在混合动力车的加速过程或起动过程中是有利的。特别是对于参加24小时拉力赛的赛车型混合动力车的情况,这是根本性的,因为在这种情况下获胜者是跑完最多圈数者。
在本实施方案中,内燃机被安排在混合动力车的后部区域。在前车桥上的第二驱动装置是所谓的门式车桥,该门式车桥包括两台电动机器,并在制动时作为发电机来运行,以此产生电能。为了实现助推,驾车者可以利用这种额外的能量以便使用这两台电动机器作为额外的驱动器。因此该混合动力车临时地具有一种具备牵引优势的全轮驱动***(Allradantrieb)。来自内燃机的动力是通过后车桥上的一个变速箱进行传输的,在根据本发明的混合动力车的优选实施方案中,该变速箱是一个顺序式6档位变速箱,而这些电动机器通过对于前车桥的一个固定的变速箱降速比把它们的驱动转矩施加到前车桥上。
当然,其他的安排也是有可能的,例如内燃机位于混合动力车前部区域的一种安排。在这种情况下,或者将内燃机提供用于驱动后车桥,将电动车桥提供作为前车桥;或者可替代地将内燃机提供用于驱动前车桥,将电动车桥提供作为后车桥。
在该混合动力***中的能量存储器是一个电动飞轮,该电动飞轮在根据本发明的混合动力车的优选实施方案中的位置是固定到与驾车者相邻的车身上。该能量存储器是一台电动机器,它作为一个飞轮来运行,并且因此具有一个转子,该转子以运动的形式储存能量。
这些电动机器与该飞轮储能器之间的电流是通过多个功率电子元件来控制的。这些驱动单元、该内燃机以及这些电动机器之间的相互作用是通过混合动力管理器(控制器)来控制的,该混合动力管理器的级别高于电动机控制器。它接收所有的基本***数据,以便保证整个***最优的相互作用。
根据本发明的混合动力车的优势在于效率与性能的有利组合。通过举例的方式,当在城镇中驾驶时或在比赛时,特别是在24小时拉力赛时,这种优势不仅仅涉及到车辆的最大功率。事实上,效率也是一个首要因素,因为每一次进站加油都要占用宝贵的时间。根据本发明的混合动力车的性能优势可以在不同的比赛情况中反映出来。例如,在前车桥上额外的驱动转矩在直跑道上超车时或者在出弯道加速时是相当有利的。这种临时性的全轮驱动***因为牵引的优势而在这里是特别有用的。这种额外的动力不会增加燃料消耗但可以完全通过在制动(回收)的过程中所收复的能量来产生。根据本发明的混合动力车还具有多个行驶程序(Fahrprogramme),这些行驶程序使之有可能减小内燃机的负荷,并且因此节约燃料。在交通密集的驾驶状况下,例如在交通阻塞的情况下,或者在赛车时密集的车群中,高效的行驶程序可以节约宝贵的燃料。在这种情况下的主要优势是没有额外燃料消耗的电动助推(额外的转矩)、用于以性能为目的(performanceorientierte)或者以效率为目的(effizienzorientierte)的运行策略的多种行驶程序、通过临时性全轮驱动实现的牵引优势(与后轮驱动相比的每圈时间潜力)、由门式车桥带来的前后车桥之间改进的重量平衡、相对较低的***复杂性(除其他事项之外,无离合器以及无用于变速箱和电动机控制器的动作)、连同由于使用了高性能部件的重量和组装的优势。
在根据本发明的混合动力车的优选实施方案中利用了对于运动型车辆很重要的低重心的优点。门式车桥包括两台电动机器,这些电动机器各自通过一个多盘离合器和一个固定的变速箱降速比连接到前车桥上的这些车轮上。这些电动机器的电流是由功率电子装置来调节。
具有彼此并排布置的两个永磁铁同步机器的门式车桥被直接整合在前车桥中。由安装位置产生的低重心对于行驶动力学来说是主要的优点。每台同步机器在各自的情况下都驱动前车桥上的一个车轮。每台机器的电功率可以在25kW到100kW的范围内。在本实施方案中,每台机器的电功率约为60kW,并且由此产生约150Nm的额外的最大驱动转矩。当驾车者制动时,该电动机器以发电机模式运行。以此方式回收的能量通过高压缆线传递到飞轮储能器上。每台电动机器都具有一个位置传感器,该位置传感器确定最优运行下转子的精确位置(磁场位置)。
根据本发明的另一个方面,这些力由液压多盘离合器传输,这些液压多盘离合器允许精确的动力传输。多盘离合器被永久地接合、并且通过混合动力管理器自动地进行调节。通过举例的方式,为了安全的原因,驾车者可以通过一个操作单元(Bedieneinheit)来使这些离合器脱离接合,以使这些电动机器从传动系中脱离。固定的变速箱减速比降低了这些电动机器的高达15000转每分钟的高输出转速,并且通过多个传动轴将这些转矩传输到车轮。门式车桥以及相关联的转换单元具有分离的低温水冷回路,其中一个冷却器位于车辆前部的中心位置。这些冷却通道位于门式车桥的壳体中。
根据本发明的另一个方面,电动飞轮储能器以运动的形式(也就是说以动能的形式)储存制动过程中回收的电能。在本实施方案中,该储能器位于邻近前座椅乘客的位置,并且包括一个安全壳体、一个定子以及一个转子。电流是由功率电子装置控制的。原则上,该储能器是一台电动机器,该电动机器运行时带有一个位于外部的转子(外转子)作为飞轮。定子牢固地连接到壳体上,并且转子安装的方式为使其能够围绕定子自由转动。当飞轮被充电时,产生的电能通过回收的方式流经定子线圈,其结果是由于定子中由此产生的电磁场与转子的永磁场的相互作用而产生旋转运动。电能被转化成运动能量。通过这种方式,旋转的转子储存了能量,并在需要时通过将定子转换到发电机模式而将动能转化成电能将其再次输出。在这个过程中,旋转的转子的旋转磁场在定子线圈中产生感生电压,而门式车桥上的两台电动机器利用该电压作为驱动力。转子是由作用在其上的力来制动的。
与其他储存技术(特别是充电电池)相比,电动飞轮具有一些主要的优点,具体包括超过90%的高效率、超过1百万次循环的高循环寿命、简单的机械设计及由此带来的低复杂性以及高功率密度。
用于根据本发明的混合动力车的优选实施方案的功率电子装置包括一个转换器单元,该转换器单元在每种情况下对于门式车桥上两台电动机器的每一台都具有一个频率转换器(AC/DC转换器),这些频率转换器各自调节用于一台电动机器的电流。一个第二转换器控制飞轮储能器的电流。为了将交流电(例如回收过程中产生的交流电)转换成直流电,需要这些频率转换器。交流电不能直接用于运行这种电动飞轮,因为在电动机器与飞轮之间的转速差导致了频率差,并且由此导致了电压中的波动。这种波动随着时间的延长以一种负面的形式而恶化,因为在这种情况下,在制动过程的时间特征曲线上产生了多个不同的电压峰值。为此首先需要进行整流,以便允许使用所产生的这些电流。一个直流中间电路将飞轮的转换器单元连接到门式车桥的转换器单元上。这个直流中间电路削平了电压值并带来了恒定的电流。
混合动力***中的这些电流通过一条专门的高压缆线来传递。除了用于运行这些电动机器和飞轮储能器的三相缆线之外,还有一个单缆线连接件,该连接件代表DC电压中间电路。
根据本发明的另一方面,根据本发明的混合动力车的驾驶室具有多个混合动力专用的操作元件(Bedienelemente),这些元件使驾车者能够更容易地有效使用该***。实质上,这些操作元件是:方向盘上的助推按钮(为的是调用额外的电力驱动转矩)、飞轮储能器充电状态、LED指示助推建议、用于调用具体行驶程序的一个图形开关(Map-Schalter)、以及一个关闭混合动力的开关。
根据本发明的另一方面,在组合仪表(LCD显示器)中的一个显示使驾车者知道飞轮储能器载荷状态(Ladezustand)的百分比数值(从0-100%的数值)。在根据本发明的混合动力车的优选实施方案中,最大助推时间在5秒和20秒之间,并且优选为大约10-12秒。此外,驾车者通过一个LED灯接收助推建议,该LED灯类似地包含在组合仪表中。这向驾车者发出信号:助推功能何时可以使用、从能量的角度应该使用、或者不可用。一个所谓的图形开关(闭锁开关)也装配到方向盘上,并且允许一个特别匹配的行驶程序用于特定的运行或比赛策略。该开关可能具有多种功能,例如有10种功能。可能的功能包括(除其他事项之外)一种“高效模式(Effizienz-Modus)”,该模式允许以很少的燃料消耗和降低的动力尽可能高效地行驶。为此目的对多个参数适当地进行适配,例如油门踏板特性曲线(Gaspedalkennlinien)和切换点指示(Schaltpunktanzeigen)。当负载点降低时,所希望的动力可以通过内燃机来补偿,内燃机得到电驱动器的协助。
根据本发明的另一方面,在中央控制台中,该***具有另一个混合动力专用操作单元:混合动力关闭开关。在基本位置上,混合动力驱动处于工作状态。驾车者能够通过两个阶段将混合动力驱动解除启动,这两个阶段确切地说是一个混合动力***“软关闭”以及一个混合动力***“硬关闭”,“软关闭”具有用于助推和用于回收的受限制的功能,而在“硬关闭”的情况下多盘离合器到门式车桥的接合被断开,并且这些电动机器从传动系上脱离。此外,在LCD显示器上为驾车者表明重要的特征和诊断值,这些数据由混合动力管理器连续地进行评估。在此,驾车者可以(除其他事项之外)基于驱动器的动力和温度数据来调整行驶策略。
在回收过程中,可以收复一部分制动能量,并可以由此再次为驱动器所用。除了液压制动***外,在发电机模式中,门式车桥上的这些电动机器还控制了一部分制动的动力。在这种情况下,这两台电动机器利用了正在用转子(该转子也在转动)驱动的混合动力车的前车桥传动轴的机械动能,从而在定子线圈中产生电压。作为电能,该电压驱动电动飞轮储能器,电动飞轮储能器进而将该能量储存为动能。
驾车者的减速要求的程度是通过制动踏板来感测的,并且也作为一个参数包含在运行策略中,以便在电动机器中产生制动转矩。该制动力因此由机械制动装置和电动机器的发电机动力(Generatorleistung)叠加来产生。在助推过程中能量流动的程序如下:
1)驾车者制动,并且门式车桥内的电动机器以发电机模式运行
2)发电机模式在前车桥上产生额外的制动转矩
3)部分制动能量被回收、并且被转化成电能
4)所获得的电能被用来在飞轮中产生运动、并在运动中储存能量。
制动能量收复(回收)的主要优点是回收了一部分通常损失掉的制动能量、由电动机器带来的额外的制动力、以及保护(Schonung)机械制动装置。
内燃机在根据本发明的混合动力车中还充当主要驱动器。额外的电力驱动转矩是在助推时根据行驶状况被输出到前轮上。在直线跑道部分上,可以采用最大动力来短暂地并且非常自发地使用助推功能,而在具有更高的侧向加速度的转弯时可以更连续地使用额外的转矩。如果超过了某些特定极限值(例如过度的侧向加速或飞轮储能器的过低载荷状态),助推功能会自动受限制。为了允许使用助推功能,混合动力管理器不断分析所有的车辆行驶特征值(Fahrkennwerte)。这些特征值包括(除其他事项之外):转速、转向角、纵向和侧向加速度。此外,对飞轮储能器的载荷状态连续地进行监测。混合动力管理器点亮组合仪表中的LED灯,以便向驾车者发出信号表示该***已准备就绪并且额外的动力可供使用。在助推的过程中,混合动力车临时地使用了全轮驱动。
特别是在加速离开弯道时能够获得牵引优势。作为对于以动力为目的的助推的一种替代方案,还可以使用临时的额外电动转矩通过一个专门的行驶程序来减小内燃机上的负荷。特别是在24小时拉力赛中,这就允许了宝贵的行驶路程和节约下来的燃料。在助推过程中,能量流动的程序如下:
1)驾车者按下方向盘上的助推按钮
2)旋转的飞轮被制动,并且在这个过程中以发电机模式产生电能
3)电能驱动了门式车桥中的两台电动机器、并被用作前车桥上的额外驱动力。
在助推过程中额外的电力驱动转矩的主要优点是额外的驱动转矩用于更多的加速、通过助推按钮实现一种自发的动力需求用于提供更多的动态特性、由临时的全轮驱动实现的改进的牵引、无额外的燃料消耗以及无额外排放、连同使用额外的驱动转矩来减小内燃机上的负荷并减少燃料消耗。
通过参考附图,从这些从属权利要求及相关说明中,本发明的多个有利改进和发展将变得清楚。
附图说明
本发明将在下文中参照在附图中表示的示例性实施方案进行更加详细的解释,并且在附图中:
图1以平面图的形式示出了根据本发明的混合动力车的一个实例的示意图;
图2示出了根据本发明的一个实施方案的一个第二电力驱动装置的透视图;
图3示出了以透明形式展示的混合动力车的透视图,该混合动力车安装了如图2所示的一个第二电力驱动装置;
图4示出了如图2、3所示的一个第二电力驱动装置的透视图的细节;
图5以俯视透视图的形式示出了根据本发明的一个实施方案的第二电力驱动装置所用的转换器单元。
具体实施方案
在所有的图示中,除非特别声明,相同的或功能上相同的元件和装置使用了相同的参考符号。
图1展示了根据本发明的一个实施方案的一辆混合动力车10的纯粹示意性的并且高度简化的平面图,该混合动力车具有一个第一驱动装置,用于通过一台内燃机驱动第一车桥上的车轮,以及一个第二电力驱动装置,用于驱动第二车桥上的车轮。
如在图1中所示,混合动力车10具有一台内燃机14,例如一台汽油发动机。在这种情况下,通过举例的方式,内燃机14被安排在混合动力车10的后部区域,如图1所示,并且通过一个第一车桥驱动装置5来驱动第一车桥(此处例如后车桥)上的两个车轮(未示出)。
根据本发明,为此目的,混合动力车10具有一个第二电力驱动装置12,该装置驱动混合动力车10的第二车桥(在这种情况下,例如前车桥20)上的两个车轮。为此目的,第二电力驱动装置12具有两台电动机器16,这两台电动机器各自驱动一个车轮(未展示),该车轮在前车桥20上对应地与之相关联。这些电动机器16在这种情况下被设计为它们是彼此分离的、并且彼此独立地驱动两个车轮。
如图1中的实例所示,带有第二电力驱动装置12的电动车桥20或者(在这种情况下)前车桥20包括两个相互分离的电动机器16,这些电动机器通过一个对应的直齿轮级(Stirnradstufe)17以及一个对应的万向连接的主轴(Gelenkwelle)18来驱动对应地相关联的车轮。在此提供了一个电能存储器22,例如高压电池或飞轮储能器,用来向电动机器16供应电能。然而,本发明不限于电能存储器22的这两个实例。原则上,可以提供适合于向电动机器16供应必要电能的任何其他类型的电能存储器22或电能存储器22的组合。
此外,电能存储器22被连接到一个转换器单元24上。转换器单元24在这种情况下(例如)把来自电能存储器22的直流电转换成用于对应的电动机器16的交流电,其结果是电动机器16可以按照要求驱动电动车桥20上的相关的车轮。用于这两个车轮的驱动器在这种情况下可以通过一个适当的控制装置26或者一个混合动力控制装置来控制。在这种情况下,控制装置26被连接到电能存储器22、转换器单元24和两台电动机器16上。在这种情况下,如图1所示,控制装置26可以偶连到一个发动机控制装置28上,或者可以通过一个总线***30(例如CAN总线***)来连接,或者可替代地还可以是处于发动机控制装置28的一部分的形式(未示出)。在这种情况下,内燃机14和第一驱动装置5是通过发动机控制装置28来控制的,以便驱动相关联的后车桥。
此外,控制装置26和/或发动机控制装置28可以任选地被额外连接(如图1所示)到至少一个输入装置32(例如助推按钮34)上和/或一个显示装置36上。混合动力车10的驾车者在这种情况下可以利用输入装置32进行他所希望的输入,以便采用一种预定的运行模式来运行混合动力车10。在这种情况下,通过举例的方式,可以将适合于四轮驱动或者适合于助推运行的一种运行模式预先设置为这样的一种运行模式。
通过举例的方式,这样一种运行模式是一种加速模式,在这个模式中驾车者可以(例如)使他的混合动力车10加速驶出一个弯道。如果驾车者使用输入装置32来选择加速模式,那么这就意味着混合动力车10在这种加速模式中通过经由两个车桥(而不是只经由后车桥)的四轮驱动方式来驱动。根据本发明,在四轮驱动模式中,第二车桥(此处例如前车桥20)可以通过第二电力驱动装置12被额外驱动,由此提供一种四轮驱动模式。为此目的,前车桥20以及两个前轮18通过第二电力驱动装置12以及它的两台电动机器16来额外驱动。
通过举例的方式,所选定的运行模式可以选择性地额外地在显示装置36上显示,并且/或者可以表示为多个适合的运行模式的一套选择,驾车者可以从中进行选择。此外,显示装置36还可以任选地是一种输入装置(未示出)的形式,并且(例如)可以具有一个触摸屏用于输入或点击一种希望的运行模式,在这个运行模式中混合动力车10是以四轮驱动模式来运行。
如上所述,根据本发明,混合动力车10既可以运行在两轮驱动模式下又可以运行在四轮驱动模式下。在这种情况下,通过举例的方式,在两轮驱动器模式中,后轮通过内燃机14来运行;在四轮驱动模式中,前轮18通过相关联的电动机器16来额外地运行。在这种情况下,对电动机器16送入来自电能存储器22的能量供应。电能存储器22是通过电动车桥20上作为发电机运行的电动机器16来充电或供给能量的。在这种情况中,(例如)电能存储器22可以单独地通过至少一台或两台电动机器16来充电,或者电能存储器22可以通过至少一个另外的动力源来供给电能。通过举例的方式,额外的电能来源可以是一种固定式电力供应***,例如具有电气连接的一个加油点。
图2示出了用于根据本发明的混合动力车10的第二电力驱动装置12的一个实例的透视图。如以上所述,第二电力驱动装置12具有用于驱动车辆车桥20(例如后车桥或前车桥20)上多个车轮的两台电动机器16,这两台电动机器在各自的情况下都可以驱动车桥上相关的车轮。相对应的电动机器16通过两个连线装置38(例如两条高压缆线)连接到转换器单元24内一个相关联的电力转换器上。另一个转换器25通过一个连线装置37(例如一条高压缆线)连接到一个电能存储器22(例如图2所示的飞轮储能器装置22)上。
为了控制这两台电动机器16,提供了一个控制装置或混合动力控制装置。该装置通过一个对应的连线装置连接到转换器单元24中的电力转换器(参见图1)上,并且通过一个连线装置连接到电能存储器22上。该控制装置进一步(例如)通过一个总线***(如图1所示的CAN总线***)连接到电动机控制装置上。
图3进一步示出了混合动力车中如图2所示的第二电力驱动装置12的安排的一个实例。如图3中实例所示,第二电力驱动装置12旨在驱动前车桥20上的两个车轮、并且因此被连接到前轮18上。更准确地说,电动机器16被安排在前车桥20及其前轮18上。此外,转换器单元24(例如)类似地被安排在混合动力车10的前部,邻近或靠近电动机器16或电动车桥20。然而,转换器单元24还可以安排在混合动力车10的任何其他希望的位置,只要它能够被连接到或偶连到电动机器16上,以便为它们提供必要的电能。通过举例的方式,提供了一个飞轮储能器22作为电能存储器22。在图3所示的实例中,它被安排在混合动力车10的中心区域,也就是说,在混合动力车10的乘客舱区域中。然而,电能存储器22可以类似地安排在车辆10的任何其他位置,例如在前部区域,也就是说,靠近混合动力车10的前车桥20;或者在后部区域,也就是说,靠近混合动力车10的后车桥,具体来说是在备胎凹槽的区域中。可替代地,提供了彼此电气偶连的两个飞轮作为一种电存储器,这两个飞轮具体安排在混合动力车10中的后座椅装备的区域中。在这种情况下,电能存储器22通过一个连线装置37连接到相关联的电力转换器25上,并且电动机器26通过两个适当的连线装置38连接到转换器单元24上。
图4示出了根据本发明的第二电力驱动装置12的一个细节。如上所述,第二电力驱动装置12具有车桥20以及与之相关联的在转换器单元24内的这些电力转换器,该车桥带有用于驱动车桥20上两个车轮的两台电动机器16。在这种情况下,一方面,示出了用于将电动机器16连接到电力转换器的两个连线装置38。电动机器16通过一个对应的直齿轮级17以及一个对应的万向连接的主轴18来驱动对应地相关联的车轮。在这种情况下,转换器单元24被安排在一个壳体中,如下图(图5)所示。
图5示出了通过两个连线装置38连接到两个电动机器16上的转换器单元24,其中转换器单元24通过另一个连线装置37连接到电能存储器22上。转换器单元24具有一个基本模块18以及偶连到基本模块18上的一个额外的模块19。在这种情况下,基本模块18包括一个电力转换器,该电力转换器与电动机器16之一相互作用,相对地,额外的模块19包括与另一个电动机器16相互作用的一个电力转换器。
除了用于一台电动机器16的转换器之外,基础模块18另外具有用于冷却转换器单元24的连接件21a、21b,在这种情况下,连接件21a对应于冷却剂的入口(Vorlauf)、而连接件21b对应于冷却剂的出口(Rücklauf)。转换器单元24可以包括在一个冷却剂回路中、并且可以通过用于冷却剂流动的连接件21a、21b进行冷却。
除了用于冷却转换器单元24的连接件21a、21b之外,转换器单元24的基础模块18还具有一个连接件37a,用于通过一个连线装置37与关联电能存储器22的转换器25进行电接触。
转换器单元24的基础模块18还具有一个连接件38a,用于通过一个连线装置38与这一台电动机器16进行电接触,该电动机器与容纳在基础模块18中的电力转换器相互作用。
此外,转换器单元24的基础模块18具有附接装置23,通过该附接装置可以将转换器单元24机械地连接到混合动力车10的车体结构28上。
如已经提及的,偶连到或能够偶连到基础模块18的这个额外的模块19具有:与另一台电动机器16相互作用的电力转换器;连同一个连接件38a,该连接件用于通过一个连线装置38与该另一台电动机器16进行电接触,该电力转换器容纳在额外的模块19中。转换器单元24中额外的模块19可以通过基础模块18机械地连接到车体结构28上。此外,额外的模块19可以通过基础模块18进行冷却。此外,容纳在额外的模块19中并与另一台电动机器16相互作用的电力转换器可以通过基础模块18偶连到用于电能存储器22的转换器25上。
当基础模块18和额外的模块19偶连时,在基础模块18的壳体27上形成的多个凸起接合在额外的模块19的壳体29内的多个凹陷(它们不可见)中。这些壳体27、29可以通过在其上形成的附接部分43彼此螺纹连接。
在一个实施方案中,额外地提供了另一台第三电动机器,该电动机器与第一驱动装置相关联。这台第三电动机器允许至少一种额外的电力驱动,这种电力驱动用于第一车桥的车轮,该第一车桥由内燃机14来驱动。根据配置,第一车桥上的这些车轮于是就可以单独由内燃机14来驱动、由内燃机14和第三电动机器共同驱动、或者甚至单独由第三电动机器来驱动。在这种情况下,第三电动机器可以作为发电机和/或作为电动机来运行。当第三电动机器处在发电机模式时,可以为电能存储器22和/或电动机器16提供电能。
Claims (9)
1.一种混合动力车,包括:一个第一驱动装置,该第一驱动装置用于通过一台内燃发动机来驱动一个第一车桥上的多个车轮;连同一个第二驱动装置,该第二驱动装置具有用于驱动一个第二车桥上的多个车轮的两个电动机器;以及至少一个电能存储器,该电能存储器在一个电动机器作为电动机运行时可以放电并且在一个电动机器作为发电动机器运行时可以充电;其特征在于,该电驱动装置的两个电动机器(16)与一个电动车桥(12)中的一个对应地相关联的变速箱(17)相结合,以便经由一个对应的万向连接的主轴(18)来驱动该第一车桥上的这些单独悬挂的车轮,并且其中对应地与这两个电动机器相关联的两个电力转换器被结合在一个转换器单元之中。
2.如权利要求1所述的混合动力车,其中,该转换器单元被设计为使得一个基础模块(18)包括:到一个车身结构(18)上的机械连接、到一个冷却回路(21a,21b)上的连接、以及到一个电能存储器(22)上的电连接。
3.如权利要求1所述的混合动力车,其中,该内燃发动机(14)被安排在该混合动力车的后部区域内并且是旨在驱动后桥,其中该电动车桥被提供为前桥(20)。
4.如权利要求1所述的混合动力车,其中该内燃发动机(14)被安排在该混合动力车的前部区域内并且是旨在驱动后桥,其中该电动车桥被提供为前桥(20)。
5.如以上权利要求之一所述的混合动力车,其中,该电能存储器是处于至少一个飞轮存储器的形式。
6.如权利要求5所述的混合动力车,其中,一个飞轮存储器被安排在该混合动力车的中央区域内,尤其是在前乘客座椅的区域内或者在后座椅设施的区域内。
7.如权利要求5所述的混合动力车,其中,一个飞轮存储器被安排在该混合动力车的后部区域内,尤其是在备用轮槽的区域内。
8.如权利要求1或2所述的混合动力车,其中,该第一驱动装置是与一个第三电动机器相关联的,通过该第三电动机器,该第一车桥上的这些车轮可以选择性地自己电动地进行驱动或与该内燃发动机一起进行驱动。
9.如权利要求8所述的混合动力车,其中,该第三电动机器被安排在用于通过该内燃发动机来驱动该第一车桥的一个轴上。
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