電驅(qū)動器、用于其運行的方法和用于機動車的串聯(lián)式混合動力傳動系的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電驅(qū)動器，其包括帶有具有彼此平行布置的馬達軸的多個電機(12)的馬達組件(10)、輸出組件和一側(cè)與馬達組件而另一側(cè)與輸出組件相連接的變速級，該變速級帶有與輸出組件相連接的變速太陽輪(34)和多個分別與電機(12)中的一個相連接的變速行星輪(28)，變速行星輪相應(yīng)固定在馬達軸上且圍繞變速太陽輪(34)環(huán)形地布置且傳遞轉(zhuǎn)矩地在其處滾動。本發(fā)明特征在于，為了操控電機(12)的電氣的部分相設(shè)置有與一個或多個電壓源相連接的一個或多個功率電子設(shè)備。
【專利說明】
電驅(qū)動器、用于其運行的方法和用于機動車的串聯(lián)式混合動力傳動系
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電驅(qū)動器，其包括:
-馬達組件，其帶有具有彼此平行布置的馬達軸的多個電機，
-輸出組件(Abtriebsanordnung)以及
-一側(cè)與馬達組件而另一側(cè)與輸出組件相連接的變速級(Uebersetzungsstufe)，其帶有與輸出組件相連接的變速太陽輪和多個分別與電機中的一個相連接的變速行星輪，變速行星輪相應(yīng)固定在馬達軸上且圍繞變速太陽輪環(huán)形地布置且傳遞轉(zhuǎn)矩地在其處滾動。
[0002]另外，本發(fā)明涉及一種用于其運行的方法以及作為用于機動車的串聯(lián)式混合動力傳動系(Hybr i dantr iebss trang)利用根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動器和根據(jù)本發(fā)明的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]這種類型的電驅(qū)動器由文件EP O 211 000 BI已知。該文件公開了一種帶有多個單獨的電動機(其以平行取向的轉(zhuǎn)子軸環(huán)形布置)的機電的精密驅(qū)動系統(tǒng)。該已知系統(tǒng)的每個轉(zhuǎn)子軸攜帶圓柱齒輪，其與共同的太陽輪嚙合，該太陽輪布置在由行星齒輪形成的環(huán)的中心。該組件用于將各個電機的較小轉(zhuǎn)矩匯總成較高的總力矩，其可在與太陽輪相連接的輸出軸處被截取。
[0004]在尚未公開的預(yù)申請DE10 2013 212 868中說明了一種設(shè)計，其有利于將這樣的電驅(qū)動器應(yīng)用在機動車中。該預(yù)申請尤其涉及變速級的有利的細節(jié)，其使能夠應(yīng)用所謂的最高轉(zhuǎn)速馬達、也就是說帶有大于20000U/min的轉(zhuǎn)速的電機(該電機特征在于特別高的效率和運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性)作為此處所談及的驅(qū)動器的電機。在同樣尚未公開的預(yù)申請DE 10 2013212 867中說明了由環(huán)形布置的電機組成的驅(qū)動器聯(lián)結(jié)(Ankopplung)到機動車-傳動系的接下來的元件處的細節(jié)。本發(fā)明首先理解為對前述發(fā)明的補充，其優(yōu)選地與前述發(fā)明一起相組合地來應(yīng)用，然而也可獨立于其前述發(fā)明應(yīng)用。
[0005]上面所提及的這種類型的文件僅教導(dǎo)驅(qū)動器的所有電機的一種獨立的同步的操控，對此然而未公開細節(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供對于已知的電驅(qū)動器提供結(jié)構(gòu)上的和操控技術(shù)上的細節(jié)，從而適宜地充分利用可由多個電機的使用所得到的協(xié)同效應(yīng)(Synergieeffekt)。
[0007]該目的結(jié)合權(quán)利要求1的前序部分的特征由此來實現(xiàn)，即為了操控電機的電氣的部分相(Tei Iphase)設(shè)置有與一個或多個電壓源相連接的一個或多個功率電子設(shè)備。由此來設(shè)置對于接下來所說明的、特別有利的實施形式(其是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容)的前提條件。
[0008]在一優(yōu)選的實施形式中設(shè)置成，所有電機相應(yīng)與單獨的功率電子設(shè)備相連接。這在操控電驅(qū)動器時允許最大的靈活性，優(yōu)點是可對與使用大量功率電子設(shè)備相聯(lián)系的成本和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)空間需求關(guān)于個別情況進行權(quán)衡。
[0009]在本發(fā)明的另一同樣有利的實施形式中設(shè)置成，兩個或更多個電機相互電連結(jié)且由此與同一功率電子設(shè)備相連接或可連接。該設(shè)計方案尤其設(shè)置不同電機的繞組的硬布線(Hartverdrahtung)。這些硬布線可以是永久性的或是可切換的。由此使可能經(jīng)由同一功率電子設(shè)備操控不同的電機。在永久性的硬布線的情況中，功率電子設(shè)備持久地與多個電機相關(guān)聯(lián)。在可切換的硬布線的情況中，功率電子設(shè)備和電機的關(guān)聯(lián)可根據(jù)需要尤其在運行期間被改變。
[0010]本發(fā)明的可應(yīng)用于前述兩個備選方案的一改進方案設(shè)置成，不同的功率電子設(shè)備聯(lián)接到不同的電壓源處。例如，該關(guān)聯(lián)可鑒于不同的工作電壓要求或鑒于各個用作電壓源的電能存儲器的充電狀態(tài)來進行。功率電子設(shè)備到電壓源處的聯(lián)接可以是永久性的或是可切換的。最后提及的變體允許較高的靈活性。
[0011]有利地，每個功率電子設(shè)備經(jīng)由調(diào)節(jié)器(輸出組件和/或變速組件的運動參數(shù)被反饋至該調(diào)節(jié)器)來調(diào)節(jié)。功率電子設(shè)備的這樣的基本已知的調(diào)節(jié)在本發(fā)明的范圍中尤其在兩個有利的變體中可考慮。
[0012]在第一變體中設(shè)置成，第一功率電子設(shè)備的調(diào)節(jié)器設(shè)立為主調(diào)節(jié)器且另外的功率電子設(shè)備的調(diào)節(jié)器設(shè)立為依賴于主調(diào)節(jié)器的從調(diào)節(jié)器(Slave-Regler)。該變體具有該優(yōu)點，即僅主調(diào)節(jié)器需要對傳動系的下級元件的運動參數(shù)的反饋。用于傳感裝置和數(shù)據(jù)通訊的成本在該變體中因此特別少。
[0013]備選于此，當然也可設(shè)置成，所有調(diào)節(jié)器設(shè)立為彼此獨立的特定調(diào)節(jié)器(Partikular-Regler)。這雖然意味著需要以反饋的傳感器數(shù)據(jù)供應(yīng)每個單獨的調(diào)節(jié)器，然而允許在各個電機的調(diào)節(jié)中最大的靈活性。
[0014]注意到，每個功率電子設(shè)備關(guān)聯(lián)有剛好一個調(diào)節(jié)器并且反過來每個調(diào)節(jié)器關(guān)聯(lián)有剛好一個功率電子設(shè)備雖然是可能的、然而在本發(fā)明的范圍中不是強制性必需的。而是也可能夠?qū)⒁徽{(diào)節(jié)器用于多個功率電子設(shè)備的共同調(diào)節(jié)。相應(yīng)的聯(lián)結(jié)可以是永久性的或是可切換的。
[0015]除了傳動系的后置于電機的元件的運動參數(shù)之外，電機本身的運行參數(shù)也可用于驅(qū)動操控或用于其它控制目的或者甚至是必需的。在其檢測中可利用顯著的協(xié)同效應(yīng)。如此在本發(fā)明的一改進方案中設(shè)置成，設(shè)置有傳感器用于對于電機中的一些直接檢測一定的運行參數(shù)的值以及用于對于其它電機評估相同運行參數(shù)的非直接檢測的值。傳感器的概念此處不僅包括實際的測量頭，而且包括相應(yīng)測量值的評估。本發(fā)明的所提及的改進方案因此設(shè)置成，不是所需要的所有運行參數(shù)須單獨地且直接地來檢測。而是可從對于所選出的電機所采集的一些值來推出對于其它電機的對應(yīng)的值，而無須直接測量這些值本身。因此通過了解在整個系統(tǒng)中的聯(lián)系來代替直接測量，這相應(yīng)于特別有利地利用協(xié)同效應(yīng)。
[0016]例如可設(shè)置成，電機按組是不同的結(jié)構(gòu)類型。如此，對于專業(yè)人士例如已知異步電機、永磁激勵的電機和直流電機。全部三個結(jié)構(gòu)類型具有不同的優(yōu)點和缺點。永磁激勵的電機具有可調(diào)的磁化電流和與頻率成比例的轉(zhuǎn)速的優(yōu)點。在成本和重量方面，永磁體然而產(chǎn)生不利效果。此外在故障情況中產(chǎn)生高電壓，因為激勵不可切斷。此外，這樣的電機的調(diào)節(jié)相當復(fù)雜，因為須注意在場頻率與轉(zhuǎn)子頻率之間的同步性。反之，異步電機由于沒有永磁體在重量和成本方面是有利的并且在故障情況中由于其可切斷的激勵也提供顯著的優(yōu)點。反之，對于異步電機不利的是需要提供激勵形成功率(Erregerbildleistung)以利用定子電流產(chǎn)生氣隙場(Luftspaltfeld)。在根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動器內(nèi)不同結(jié)構(gòu)類型的使用使能夠利用各個結(jié)構(gòu)類型的優(yōu)點而減少缺點。因為不同的運行參數(shù)對于結(jié)構(gòu)類型的控制是重要的，可設(shè)置成對于電機的每個結(jié)構(gòu)類型組對于一定的運行參數(shù)設(shè)置僅僅一個相應(yīng)的傳感器。在相同的操控中對于一結(jié)構(gòu)類型組的每個單獨的電機節(jié)省了相同運行參數(shù)的測量。因此可節(jié)省相應(yīng)的傳感器。
[0017]不管在結(jié)構(gòu)類型中的區(qū)別，也可設(shè)置成，電機按組不同地來操控。這里，不同的運行參數(shù)對于不同的操控也可以是重要的。如此可為了利用協(xié)同效應(yīng)而設(shè)置成，對于電機的每個操控組對于一定的運行參數(shù)設(shè)置僅僅一個相應(yīng)的傳感器。同一操控組的其余相同地操控的電機不需要單獨的傳感器，因為其相應(yīng)的運行參數(shù)相同地被估測為直接測量的值。
[0018]哪些特別的運行參數(shù)借助于上面普遍討論的傳感裝置來直接測量或估測取決于個別情況的要求。如此例如可設(shè)置成，設(shè)置有電流傳感器用于直接檢測電機的一些所操控的部分相以及用于評估電機的其它的非直接檢測的部分相。備選地或附加地，可設(shè)置有位置傳感器用于直接檢測電機中的一些的旋轉(zhuǎn)位置以及用于評估其它電機的非直接檢測的旋轉(zhuǎn)位置。備選地或附加地，也可設(shè)置有溫度傳感器用于直接檢測電機中的一些的溫度以及用于評估電機中的另一些的非直接檢測的溫度。當然備選地或附加地，也可在充分利用上述協(xié)同效應(yīng)的情況下檢測或評估其它運行參數(shù)。
[0019]作為對于帶有其電機的不同操控組的根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動器的示例，在優(yōu)選的運行方法的范圍中可設(shè)置成，電機中的第一組馬達式地而電機中的第二組發(fā)電機式地來運行。由此，當例如每個操控組聯(lián)接到不同的電壓源或能量存儲器處時，驅(qū)動器原則上可如“機械式變壓器”那樣來運行。按照這樣的運行方法運行的驅(qū)動器尤其適合于應(yīng)用在用于機動車的串聯(lián)式混合動力傳動系中，其包括內(nèi)燃機、輸出組件、電能存儲器、機械地與內(nèi)燃機而電氣地與電能存儲器相聯(lián)結(jié)的且發(fā)電機式運行的至少一個電機以及機械地與輸出組件而電氣地與電能存儲器相聯(lián)結(jié)的且馬達式運行的至少一個電機。在此，第一、即發(fā)電機式操控的操控組的電機與內(nèi)燃機而另一、即馬達式運行的操控組的電機與輸出組件相連接。在此出于結(jié)構(gòu)空間原因，彼此平行布置的馬達軸優(yōu)選逆平行地定向。也就是說，根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動器可在空間上被定位在內(nèi)燃機與輸出組件之間，其中，發(fā)電機式運行的操控組的行星齒輪與內(nèi)燃機而馬達式運行的操控組的行星齒輪與輸出組件相互作用。
[0020]對于在根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動器內(nèi)不同操控組的電機的不同操控的另一示例涉及其滑差(Schlupf )。如此在本發(fā)明的一實施形式中可設(shè)置成，電機中的不同組以其變速行星輪相對于變速太陽輪的不同的滑差來運行。這在極端情況中可導(dǎo)致各個變速行星輪與變速太陽輪的相互作用被完全消除，從而可完全關(guān)斷相應(yīng)的電機。這用于避免在變速太陽輪處僅需要較小的轉(zhuǎn)矩的情況中的牽引損失(Schleppverlust)。這樣的運行方法尤其在變速級構(gòu)造為摩擦級的情況中適用，也就是說在其中變速行星輪摩擦配合地與變速太陽輪相互作用。在形狀配合的相互作用的情況中，例如在齒輪級的范圍中，雖然也可考慮滑差調(diào)節(jié)，然而不以相同程度得到優(yōu)點。
[0021]與前述變體相結(jié)合或獨立于此地可設(shè)置成，電機中的不同組在時間上彼此錯開地有時以過載而有時以欠載(Unterlast)來運行。由此，通過系統(tǒng)運行點的暫時移動的可能性得到較大的靈活性，其中，系統(tǒng)過載被排除，因為有時以過載運行的電機(其在此可顯著發(fā)熱)在其在欠載中的運行階段期間又可冷卻，其中，之前冷卻的機器可供暫時應(yīng)用在過載中。
【附圖說明】
[0022]本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點由接下來的特別說明和附圖得出。
[0023]其中:
圖1顯示了穿過本發(fā)明的優(yōu)選的一實施形式的變速級的示意性剖示圖，
圖2在對其變速級側(cè)的端面的俯視圖中以及在側(cè)視圖中顯示了本發(fā)明的一優(yōu)選的實施形式的馬達組件的部分剖開的圖示，
圖3顯示了帶有所示出的偏心軸承的圖2的馬達組件的透視圖，
圖4顯示了將圖2和3的馬達組件與圖1的變速級分開的殼蓋的示意圖用于說明偏心軸承的功能，
圖5顯示了在應(yīng)用本發(fā)明的情況下驅(qū)動組件的第一實施形式的示意圖，
圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動組件的第二實施形式的示意圖，
圖7顯示了用于連接電機和功率電子設(shè)備的第一連結(jié)變體的示意圖，
圖8顯示了備選于圖7的一種連結(jié)，
圖9顯示了用于調(diào)節(jié)電機的第一連結(jié)變體的示意圖，
圖10顯示了備選于圖9的一種連結(jié)，
圖11顯示了對于部分相-傳感器的示意圖，
圖12顯示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的串聯(lián)式混合動力傳動系的示意圖，
圖13顯示了在應(yīng)用本發(fā)明的情況下串聯(lián)式混合動力傳動系的示意圖。
【具體實施方式】
[0024]在附圖中的相同的附圖標記指示相同的或類似的元件。
[0025]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動器的變速級的示意性剖示圖，其為了更容易理解有利地與也應(yīng)共同地來說明的圖2和3—起來觀察。尤其在圖2和3中說明的馬達組件10包括多個(在所示的實施形式中六個)電機12，分別包括定子14和轉(zhuǎn)子16，其以平行取向的轉(zhuǎn)子軸18圍繞中軸線20環(huán)形地布置且形成馬達環(huán)。電機12優(yōu)選地是最高轉(zhuǎn)速機器，其能夠以超過20000U/min的轉(zhuǎn)速來運行。電機12的定子14固定在殼體22處，而轉(zhuǎn)子軸18在轉(zhuǎn)子16兩側(cè)支承在殼體處，其中，下面應(yīng)進一步詳細探討軸承24，25的特殊設(shè)計。
[0026]在電機12—側(cè)，其轉(zhuǎn)子軸18延長且伸入相鄰的變速級26中。在那里，其分別承載構(gòu)造為摩擦滾子的變速行星輪28(其構(gòu)造為分級行星輪(Stufenplanet)且在中央的軸線區(qū)域中比在其布置在中央?yún)^(qū)域兩側(cè)的外部的軸向區(qū)域中具有更大的直徑)。變速行星輪28牢固地固定在轉(zhuǎn)子軸18上。其共同形成變速級26的所驅(qū)動的輸入元件。其構(gòu)造為摩擦滾子-行星輪級。徑向上在外部布置有可旋轉(zhuǎn)地支承的空心輪30，其在接觸區(qū)域32中摩擦配合地接觸變速行星輪28的中央?yún)^(qū)域，使得其通過變速行星輪28自身的被驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)運動被置于旋轉(zhuǎn)中。徑向上在變速行星輪28內(nèi)布置有多件式構(gòu)造的變速太陽輪34。其包括軸向固定地且可旋轉(zhuǎn)地支承的內(nèi)太陽輪盤36和兩個同樣可旋轉(zhuǎn)地、然而附加地軸向可移動地布置的外太陽輪盤38，40。在圖1中所示的變速行星輪28在內(nèi)太陽輪盤36與外太陽輪盤38之間夾緊成使得兩者以其接觸區(qū)域42，44摩擦配合地接觸變速行星輪28的構(gòu)造有向外下降的肩部的外部的軸向區(qū)域。因此，除了變速空心輪30的旋轉(zhuǎn)之外，變速行星輪28的馬達式驅(qū)動引起變速太陽輪34的反向旋轉(zhuǎn)，其中，在變速空心輪30與變速太陽輪34之間的轉(zhuǎn)速比由在一方面變速行星輪28與變速空心輪30而另一方面變速行星輪28與變速太陽輪34之間的相應(yīng)的接觸半徑的比得出。該比例、尤其在變速行星輪28與變速太陽輪34之間的精確的接觸半徑略微可變。該可變性首先不用于變速調(diào)節(jié)，而是用于在構(gòu)造為摩擦滾子-行星輪級的變速級26內(nèi)的滑差優(yōu)化。尤其在所示出的實施形式中實現(xiàn)與轉(zhuǎn)矩相關(guān)的、尤其與轉(zhuǎn)矩成比例的滑差控制。對此，相應(yīng)軸向上在外部相鄰于外太陽輪盤3 8，4 O布置有正凸輪壓盤(Stirnnockenanpressscheibe) 46，其與內(nèi)太陽輪盤36固定地相連接。每個外太陽輪盤38,40經(jīng)由在斜坡中引導(dǎo)的間隔元件48靠向相應(yīng)相關(guān)聯(lián)的正凸輪壓盤46支撐。在變速行星輪28的馬達式運行中在內(nèi)太陽輪盤36與外太陽輪盤38，40之間出現(xiàn)的相對力矩導(dǎo)致外太陽輪盤38，40相對于與其相應(yīng)相關(guān)聯(lián)的正凸輪壓盤的相對扭轉(zhuǎn)，這由于間隔元件48的斜坡引導(dǎo)導(dǎo)致相應(yīng)的外太陽輪盤38，40的相應(yīng)的軸向移動。由此，根據(jù)所傳遞的轉(zhuǎn)矩、尤其與該轉(zhuǎn)矩成比例地來調(diào)整在變速太陽輪34與變速行星輪28之間的接觸壓力。由于在變速太陽輪34與變速行星輪28之間的接觸區(qū)域42,44的傾斜，這附加地導(dǎo)致變速行星輪28的輕微的徑向移動且因此導(dǎo)致在變速行星輪28與變速空心輪30之間的接觸區(qū)域32中的相應(yīng)的接觸壓力變化。該傳動區(qū)域優(yōu)選地軸向平坦地被保持，從而即使在變速行星輪28的輕微軸向移動的情況下也不產(chǎn)生關(guān)于在變速行星輪28與變速空心輪30之間的接觸壓力或接觸半徑的變化。
[0027]外太陽輪盤38，40的雙重實施的意義尤其由圖2的圖示闡明。在所示出的實施形式中，即六個電機12中的三個裝備有較短的轉(zhuǎn)子軸18而其余三個電機12裝備有較長的轉(zhuǎn)子軸18。相應(yīng)地，其或多或少地伸入變速級26中，從而兩個彼此方位相鄰的變速行星輪28相應(yīng)與同一內(nèi)太陽輪盤36、然而與不同的外太陽輪盤38，40相互作用。各三個電機12的該按組的共同作用如在圖中所示特別有利，然而不是強制必需的。在電機的這樣的布置或分組的情況下特別有利的是，電機中的各個組在本申請的意義中設(shè)想一操控組。
[0028]如所提及的那樣，在變速太陽輪34與變速行星輪28之間的接觸壓力控制與后者的輕微的軸向和徑向移動相聯(lián)系。這就此而言不是無問題的，因為其牢固地固定在電機12的轉(zhuǎn)子軸18上時。上述運動因此也延續(xù)到相應(yīng)的轉(zhuǎn)子軸18上，這在其支承時應(yīng)被考慮。
[0029]定位在電機12的背對變速級26的側(cè)面上的軸承24構(gòu)造為浮動球軸承。其承受徑向力，然而既不抵抗軸向力也不抵抗翻傾力矩。這是足夠的，因為軸承24的支承位置可被視為由相關(guān)聯(lián)的變速行星輪28的徑向移動造成的翻傾運動的旋轉(zhuǎn)點。與此相對，置于電機的面對變速級26的側(cè)面上的軸承25須具有徑向自由度。然而，其同時須承受在關(guān)于馬達環(huán)相切的方向上的力。如尤其由圖3和4可見，其因此構(gòu)造為偏心軸承25。所示出的實施形式的偏心軸承25相應(yīng)包括球軸承251，其偏心地固定在軸承盤252中，軸承盤在其方面可旋轉(zhuǎn)地支承在殼體22的蓋中。偏心軸承25的偏心度、也就是說在球軸承251的中心與軸承盤252之間定向的間距關(guān)于馬達環(huán)在切向上取向。變速行星輪28的在接觸壓力匹配的范圍中實現(xiàn)的徑向移動因此導(dǎo)致關(guān)于軸承盤252切向平行的偏移、也就是說球軸承25 I的圓移動(Kreisschiebung)。由于在接觸壓力匹配的范圍中出現(xiàn)的移動的微小，該運動可被視為線性;可忽略其實際的圓形軌跡特性。
[0030]圖5以極其簡化的圖示顯示了馬達組件10和變速級26，以說明其到機動車驅(qū)動組件的接下來的從動元件處的聯(lián)結(jié)。如上面詳細所述，變速空心輪30和變速太陽輪34用作變速級26的輸出元件。其與接下來的匯總級(Summierstufe) 50的輸入元件相聯(lián)結(jié)，匯總級設(shè)計成優(yōu)選地正嗤合的Ravigneaux組的形式。其具有固定在殼體處的匯總空心輪52和匯總接片54，在其上支承有兩組相互嚙合的匯總行星輪56，56 ’。匯總行星輪組56，56 ’另外與兩個匯總太陽輪58，58 ’嚙合，其用作匯總級50的輸入元件且相應(yīng)地與變速太陽輪34或變速空心輪30相連接。匯總級50用于施加在變速空心輪30和變速太陽輪34處的不同轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的合并。
[0031]為了繼續(xù)傳導(dǎo)在匯總級50中匯總的旋轉(zhuǎn)運動，在圖5的實施形式中設(shè)置有圓柱齒輪差速器60，其以常見的結(jié)構(gòu)方式構(gòu)造有差速器接片62，在其上支承有兩組相互嚙合的差速器行星輪64，64’。差速器行星輪64，64’與兩個差速器太陽輪66，66’(其用作差速器60的輸出元件且相應(yīng)與機動車的在圖5中未詳細示出的驅(qū)動輪相連接)嚙合。在圖5中示出的、特別優(yōu)選的實施形式中，匯總接片54和差速器接片62形成帶有不同軸向區(qū)段的共同的構(gòu)件，匯總行星輪56，56’支承在一軸向區(qū)段中而差速器行星輪64，64’支承在另一軸向區(qū)段中。
[0032]圖6顯示了用于機動車的驅(qū)動組件的一備選的設(shè)計方案，其尤其取消差速器60。與圖2和3的圖示相比，在該實施形式中電機12成組地彼此逆平行地定向，從而在馬達環(huán)兩側(cè)可布置有變速級和聯(lián)接到此處的匯總級50。該布置在圖6中示出。這兩個匯總接片54中的每個因此形成驅(qū)動組件的獨立的輸出元件，其與機動車的被直接驅(qū)動的驅(qū)動輪相連接。所有差速器功能以及還有超過此的功能(如所謂的扭矩導(dǎo)引(Torque-Vectoring))可通過馬達組的相應(yīng)操控來實現(xiàn)。當然也可使圖6的布置的兩個匯總級50中的每個后置有自己的差速器60且如此實現(xiàn)兩個彼此獨立驅(qū)動的軸。
[0033]圖7以極其示意性的圖示顯示了根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動器的電機12的可能的連結(jié)。還如在接下來所說明的圖8至10中那樣，示出僅僅三個電機12。對于專家辨識出，示例地示出的設(shè)計方案然而在任意多個電機12的情況下也可應(yīng)用。在圖7的實施形式中，每個單獨的電機12與僅與其相關(guān)聯(lián)的功率電子設(shè)備在周圍相連結(jié)。在輸出側(cè)，電機12的力矩經(jīng)由未詳細示出的變速級相聯(lián)結(jié)。所示出的實施形式允許對于電機12的最大的控制靈活性，然而同時具有對于大量必需的功率電子設(shè)備的巨大的成本和結(jié)構(gòu)空間耗費的缺點。尤其還可由此提高靈活性優(yōu)點，即功率電子設(shè)備70、如在圖7中在輸入側(cè)所示被聯(lián)結(jié)到必要時帶有不同電壓水平的不同電壓源處。當然也可由同一電壓源來供給所有功率電子設(shè)備70。
[0034]圖8顯示了一備選的連結(jié)，在其中各個電機12的部分相互相硬接線。該硬接線可如在圖8中所示是永久性的或也可以是可切換的。如在圖8中所示，其使能夠取消一個或多個功率電子設(shè)備70，其中，該取消可以是根本的或是暫時的。在根本取消一個或多個功率電子設(shè)備的情況下(與圖7的連結(jié)變體相比)，在根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動器的設(shè)計中完全未設(shè)置有相應(yīng)的功率電子設(shè)備。反之在暫時取消的情況下設(shè)置有功率電子設(shè)備，其僅根據(jù)需要被接通或關(guān)斷。該變體尤其結(jié)合電機12的部分相的可切換的硬接線適用。
[0035]圖9顯示了在電機12或操控其的功率電子設(shè)備70的調(diào)節(jié)方面的第一連結(jié)變體。在功率電子設(shè)備70的輸入側(cè)設(shè)置有主調(diào)節(jié)器80，其經(jīng)由未詳細示出的傳感裝置獲得傳動系的在根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動器之后的元件的運動參數(shù)。主調(diào)節(jié)器由此連同傳給其的理論設(shè)定(Sollvorgabe)測定用于所有功率電子設(shè)備70的操控參數(shù)。其將這些控制參數(shù)部分直接地而部分經(jīng)由后置于其的從調(diào)節(jié)器81傳遞到功率電子設(shè)備70處。
[0036]圖10顯示了對此的一備選的連結(jié)，在其中所有功率電子設(shè)備70經(jīng)由平等的調(diào)節(jié)器82來操控。調(diào)節(jié)器82中的每個從傳動系的后置于根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動器的部件獲得運動參數(shù)。如果可將所測定的運動參數(shù)與各個電機12具體地相關(guān)聯(lián)且反饋到相應(yīng)與其相關(guān)聯(lián)的調(diào)節(jié)器82處，傳感技術(shù)的和連接技術(shù)的該額外耗費那么尤其是值得的。當然，在該變體中也可使每個單獨的調(diào)節(jié)器82設(shè)有單獨的理論設(shè)定。為了正確調(diào)節(jié)電機12，典型地除了檢測機械參數(shù)之外還需要檢測電氣參數(shù)、尤其在各個部分相上的電流。對此，使部分相典型地裝備有單獨的電流傳感器90。如在圖11中所示，當通過測量在其它電機12的部分相中的對應(yīng)的電流所需的信息可通過冗余的評估來測定時，通過利用協(xié)同效應(yīng)可在本發(fā)明的范圍中取消單獨的部分相電流傳感器90。
[0037]圖12顯示了根據(jù)串聯(lián)式混合驅(qū)動器的原理的傳統(tǒng)的傳動系的典型構(gòu)造。內(nèi)燃機90驅(qū)動發(fā)電機式運行的電機12，其經(jīng)由功率電子設(shè)備70將所產(chǎn)生的電能輸入電存儲器72中。該電存儲器又供應(yīng)另外的功率電子設(shè)備70，其控制馬達式運行的電機12。其在輸出側(cè)與機動車的從動部92相連接。
[0038]反之，圖13顯示了在應(yīng)用本發(fā)明的情況下的串聯(lián)式混合驅(qū)動器。在此，使設(shè)置在馬達組件10內(nèi)的電機12中的一些發(fā)電機式地運行并且與內(nèi)燃機90相連接。反之，使另一些電機12馬達式運行且與從動部92相連接。在圖13中未特別示出的功率電子設(shè)備以上面所說明的方式與電能存儲器72相互作用。
[0039]當然，在特別的說明中所討論的且在附圖中所示的實施形式僅是本發(fā)明的說明性的實施例。對于專業(yè)人士在本公開的范圍中提供較寬范圍的變體可能性。
【主權(quán)項】
1.一種電驅(qū)動器，其包括: -馬達組件(10)，其帶有具有彼此平行布置的馬達軸的多個電機(12)， -輸出組件以及 -一側(cè)與所述馬達組件而另一側(cè)與所述輸出組件相連接的變速級(26)，其帶有與所述輸出組件相連接的變速太陽輪(34)和多個分別與所述電機(12)中的一個相連接的變速行星輪(28)，所述變速行星輪相應(yīng)固定在所述馬達軸上且圍繞所述變速太陽輪(34)環(huán)形地布置且傳遞轉(zhuǎn)矩地在其處滾動， 其特征在于， 為了操控所述電機(12)的電氣的部分相設(shè)置有與一個或多個電壓源相連接的一個或多個功率電子設(shè)備。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電驅(qū)動器，其特征在于，所有電機(12)相應(yīng)與單獨的功率電子設(shè)備相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電驅(qū)動器，其特征在于，兩個或更多個電機(12)相互電氣聯(lián)結(jié)且由此與同一功率電子設(shè)備相連接或能夠連接。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電驅(qū)動器，其特征在于，不同的功率電子設(shè)備聯(lián)接到不同的電壓源處。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電驅(qū)動器，其特征在于，每個功率電子設(shè)備經(jīng)由調(diào)節(jié)器(82)來調(diào)節(jié)，所述輸出組件和/或變速組件的運動參數(shù)被反饋至所述調(diào)節(jié)器。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電驅(qū)動器，其特征在于，第一功率電子設(shè)備的調(diào)節(jié)器(82)設(shè)立為主調(diào)節(jié)器(80)而另外的功率電子設(shè)備的調(diào)節(jié)器(82)設(shè)立為依賴于所述主調(diào)節(jié)器(80)的從調(diào)節(jié)器(81)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電驅(qū)動器，其特征在于，所有調(diào)節(jié)器(80-82)設(shè)立為彼此獨立的特定調(diào)節(jié)器。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電驅(qū)動器，其特征在于，設(shè)置有傳感器用于直接檢測在所述電機(12)中的一些中的一定的運行參數(shù)的值以及用于評估在所述電機(12)中的另一些中的相同的運行參數(shù)的非直接檢測的值。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電驅(qū)動器，其特征在于，所述電機(12)按組地是不同的結(jié)構(gòu)類型。10.根據(jù)權(quán)利要求8和9所述的電驅(qū)動器，其特征在于，對于所述電機(12)的每個結(jié)構(gòu)類型組對于一定的運行參數(shù)設(shè)置有僅僅一個相應(yīng)的傳感器。11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的電驅(qū)動器，其特征在于，所述電機(12)按組不同地來操控。12.根據(jù)權(quán)利要求8和11所述的電驅(qū)動器，其特征在于，對于所述電機(12)的每個操控組對于一定的運行參數(shù)設(shè)置有僅僅一個相應(yīng)的傳感器。13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電驅(qū)動器，其特征在于，設(shè)置有電流傳感器用于直接檢測所述電機(12)的一些被操控的部分相以及用于評估所述電機(12)的其它非直接檢測的部分相。14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電驅(qū)動器，其特征在于，設(shè)置有位置傳感器用于直接檢測所述電機(12)中的一些的旋轉(zhuǎn)位置以及用于評估所述電機(12)中的另一些的非直接檢測的旋轉(zhuǎn)位置。15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電驅(qū)動器，其特征在于，設(shè)置有溫度傳感器用于直接檢測所述電機(12)中的一些的溫度以及用于評估所述電機(12)中的另一些的非直接檢測的溫度。16.—種用于運行根據(jù)權(quán)利要求11所述的電驅(qū)動器的方法，其特征在于，所述電機(12)中的第一組馬達式地而所述電機(12)中的第二組發(fā)電機式地來運行。17.—種用于運行根據(jù)權(quán)利要求11所述的電驅(qū)動器的方法，其特征在于，所述電機(12)中的不同組以其變速行星輪(28)相對于所述變速太陽輪(34)的不同的滑差來運行。18.—種用于運行根據(jù)權(quán)利要求11所述的電驅(qū)動器的方法，其特征在于，所述電機(12)的不同組在時間上彼此錯開地有時以過載而有時以欠載來運行19.一種用于機動車的串聯(lián)式混合動力傳動系，其包括內(nèi)燃機、輸出組件、電能存儲器、機械地與所述內(nèi)燃機而電氣地與所述電能存儲器相連結(jié)的且發(fā)電機式地運行的至少一個電機(12)以及機械地與所述輸出組件而電氣地與所述電能存儲器相連結(jié)的且馬達式地運行的至少一個電機(12)，其特征在于，所述電機(12)是根據(jù)權(quán)利要求11所述的電驅(qū)動器的組成部分，該電驅(qū)動器能夠根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法運行。
【文檔編號】H02K16/00GK106061787SQ201580012029
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年1月14日 公開號201580012029.4, CN 106061787 A, CN 106061787A, CN 201580012029, CN-A-106061787, CN106061787 A, CN106061787A, CN201580012029, CN201580012029.4, PCT/2015/50609, PCT/EP/15/050609, PCT/EP/15/50609, PCT/EP/2015/050609, PCT/EP/2015/50609, PCT/EP15/050609, PCT/EP15/50609, PCT/EP15050609, PCT/EP1550609, PCT/EP2015/050609, PCT/EP2015/50609, PCT/EP2015050609, PCT/EP201550609
【發(fā)明人】R.彼得森, J.默克爾, A.聚, H.施特勞斯, R.普利卡特
【申請人】大眾汽車有限公司