電驅(qū)動(dòng)裝置、包括電驅(qū)動(dòng)裝置的車輛以及用于運(yùn)行電驅(qū)動(dòng)裝置的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種尤其是用于車輛的電驅(qū)動(dòng)裝置，其包括至少一個(gè)第一和至少一個(gè)第二電機(jī)。所述電機(jī)與常規(guī)的水平對(duì)臥式內(nèi)燃機(jī)的氣缸類似地彼此相對(duì)設(shè)置。
【專利說(shuō)明】電驅(qū)動(dòng)裝置、包括電驅(qū)動(dòng)裝置的車輛以及用于運(yùn)行電驅(qū)動(dòng)
裝置的方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的特征的電驅(qū)動(dòng)裝置、按照權(quán)利要求18的特征的包括電驅(qū)動(dòng)裝置的車輛以及按照權(quán)利要求21的特征的用于運(yùn)行電驅(qū)動(dòng)裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在全球已經(jīng)有數(shù)百萬(wàn)具有電驅(qū)動(dòng)裝置的雙輪車出售。從具有電驅(qū)動(dòng)裝置的自行車出發(fā)，電驅(qū)動(dòng)裝置逐步也在輕便摩托車領(lǐng)域或在“摩托車”中發(fā)揮作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種尤其是適合用于在摩托車領(lǐng)域中使用的電驅(qū)動(dòng)裝置。
[0004]該任務(wù)通過(guò)權(quán)利要求1、18和21的特征解決。本發(fā)明有利的設(shè)計(jì)和進(jìn)一步構(gòu)成由從屬權(quán)利要求可得出。
[0005]本發(fā)明的基本思想在于包括偶數(shù)數(shù)量的電機(jī)(例如兩個(gè)電機(jī))的“電的驅(qū)動(dòng)裝置”，其中電機(jī)彼此相對(duì)的布置結(jié)構(gòu)模仿水平對(duì)臥式內(nèi)燃機(jī)的氣缸布置結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)(“電動(dòng)-水平對(duì)臥”)。這意味著，各電機(jī)基本上“在一個(gè)水平的平面中”、即平放地設(shè)置。電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸相對(duì)于驅(qū)動(dòng) 布置結(jié)構(gòu)或電驅(qū)動(dòng)裝置的中心縱向平面優(yōu)選基本上或精確地垂直，其中，一個(gè)電機(jī)設(shè)置在中心縱向平面的一側(cè)上并且一個(gè)第二電機(jī)設(shè)置在中心縱向平面的對(duì)置的一側(cè)上。所述至少兩個(gè)電機(jī)類似于水平對(duì)臥式內(nèi)燃機(jī)的氣缸從電驅(qū)動(dòng)裝置的側(cè)向伸出。
[0006]優(yōu)選這樣設(shè)置電機(jī)，使得一對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸彼此同軸。所述兩個(gè)電機(jī)可以關(guān)于中心縱向平面基本上鏡像對(duì)稱地構(gòu)成和設(shè)置。但所述電機(jī)不是直接彼此靠置、而是沿其轉(zhuǎn)子軸的縱向方向彼此“間隔開地”設(shè)置，對(duì)此接下來(lái)還要詳細(xì)說(shuō)明。
[0007]這樣的電驅(qū)動(dòng)裝置可以具有包括第一和第二驅(qū)動(dòng)元件以及輸出元件的傳動(dòng)裝置。概念“傳動(dòng)裝置”在該關(guān)系中可非常寬泛地解釋。非常一般地指的是這樣的“裝置”，其能夠?qū)崿F(xiàn)，
[0008]a)將轉(zhuǎn)矩從第一電機(jī)傳遞到輸出元件上和/或
[0009]b)將轉(zhuǎn)矩從第二電機(jī)傳遞到輸出元件上和/或
[0010]c)同時(shí)將轉(zhuǎn)矩從兩個(gè)電機(jī)傳遞到輸出元件上。
[0011]在傳動(dòng)裝置的一側(cè)上設(shè)置所述至少一個(gè)第一電機(jī)，所述第一電機(jī)與第一驅(qū)動(dòng)元件可耦合成傳遞轉(zhuǎn)矩的或耦合成傳遞轉(zhuǎn)矩的。在傳動(dòng)裝置的與第一側(cè)對(duì)置的第二側(cè)上設(shè)置所述至少一個(gè)第二電機(jī)，所述第二電機(jī)與第二驅(qū)動(dòng)元件可耦合成傳遞轉(zhuǎn)矩的或耦合成傳遞轉(zhuǎn)矩的。
[0012]這樣的在其結(jié)構(gòu)形式方面與例如由BMW摩托車已知的水平對(duì)臥式內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)形式相像的“電動(dòng)-水平對(duì)臥”具有大量的優(yōu)點(diǎn)。在安裝到雙輪車中時(shí)基于電機(jī)的空間的布置結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相對(duì)低的車輛重心，這對(duì)于行駛特性產(chǎn)生非常有利的影響。
[0013]在左邊和右邊側(cè)向伸出的電機(jī)類似于在具有水平對(duì)臥式內(nèi)燃機(jī)的BMW摩托車中的情況下處于駕駛員的腳或脛骨的前方。駕駛員的腳或脛骨由此在可能的事故中與在具有常規(guī)的(非水平對(duì)臥式內(nèi)燃機(jī))的摩托車的情況下相比顯著較好被保護(hù)以防受傷。
[0014]為電機(jī)提供電流的電蓄能器例如可以設(shè)置在傳動(dòng)裝置的下方或上方。所述傳動(dòng)裝置可以尤其是直接用法蘭連接到電蓄能器的殼體上。
[0015]按照本發(fā)明的一種進(jìn)一步構(gòu)成，設(shè)置在兩個(gè)電機(jī)之間的傳動(dòng)裝置這樣設(shè)計(jì)，使得在處于兩側(cè)的電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)行狀態(tài)中，所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)元件在彼此相反的方向上旋轉(zhuǎn)。這具有優(yōu)點(diǎn)，即，在轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)通過(guò)兩個(gè)電的驅(qū)動(dòng)裝置引起的陀螺力矩部分地或完全地相互抵消。
[0016]可以設(shè)定，設(shè)置在傳動(dòng)裝置的兩側(cè)的兩個(gè)電的驅(qū)動(dòng)裝置的至少一個(gè)通過(guò)單向離合器與傳動(dòng)裝置的配置的驅(qū)動(dòng)元件可耦合或是耦合的。這具有優(yōu)點(diǎn)，即，按照功率需求可以利用在左側(cè)或在右側(cè)設(shè)置的電的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，亦或可以同時(shí)以兩個(gè)電的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。
[0017]要明確指出的是，可以在傳動(dòng)裝置的第一和/或第二側(cè)上設(shè)置多個(gè)電機(jī)，例如分別設(shè)置兩個(gè)電機(jī)?？梢栽O(shè)定，在傳動(dòng)裝置的一側(cè)上設(shè)置的電機(jī)分別通過(guò)耦合裝置、例如通過(guò)牽引傳動(dòng)機(jī)構(gòu)共同地與配置的第一或第二驅(qū)動(dòng)元件相互機(jī)械地耦合。
[0018]從傳動(dòng)裝置或從傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)元件到車輛的驅(qū)動(dòng)輪上的力傳遞可以例如通過(guò)齒輪傳動(dòng)裝置、牽引傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、例如鏈傳動(dòng)裝置或帶傳動(dòng)裝置、通過(guò)萬(wàn)向接頭或通過(guò)其他的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置實(shí)現(xiàn)。
[0019]關(guān)于電機(jī)的冷卻可以設(shè)定，所述電機(jī)連接到液體冷卻回路上。從電機(jī)放出的熱量然后通過(guò)液體的冷卻劑放出到空氣流經(jīng)的冷卻器上并且從所述冷卻器放出給環(huán)境空氣。
[0020]備選或附加地，電機(jī)可以與散熱片熱連接。所述散熱片可以類似在常規(guī)的水平對(duì)臥式內(nèi)燃機(jī)的情況中在外面設(shè)置在電機(jī)的側(cè)向伸出的殼體上。優(yōu)選散熱片沿電驅(qū)動(dòng)裝置的縱向方向、即垂直于電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線或平行于以上提到的中心縱向平面設(shè)置，從而在安裝到雙輪車中時(shí)，行車風(fēng)可以沿散熱片掠過(guò)。
[0021]按照本發(fā)明的一種進(jìn)一步構(gòu)成設(shè)定，第一驅(qū)動(dòng)元件通過(guò)第一傳動(dòng)比與輸出元件耦合并且第二驅(qū)動(dòng)元件通過(guò)不同于第一傳動(dòng)比的第二傳動(dòng)比與輸出元件耦合。第一傳動(dòng)比和/或第二傳動(dòng)比可以分別通過(guò)可切換的傳動(dòng)元件或通過(guò)固定的、不可切換的傳動(dòng)元件形成。
[0022]不同的傳動(dòng)比具有優(yōu)點(diǎn)，即，在一側(cè)設(shè)置的一個(gè)電機(jī)或多個(gè)電機(jī)可以在第一運(yùn)行范圍(轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩范圍)中使用并且在另一側(cè)設(shè)置的一個(gè)電機(jī)或多個(gè)電機(jī)可以在另一個(gè)運(yùn)行范圍(轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩范圍)中使用。電驅(qū)動(dòng)裝置可以以這種方式在寬的運(yùn)行范圍中以有利的效率范圍運(yùn)行。
[0023]可以設(shè)定，各單個(gè)或全部的所設(shè)置的電機(jī)在“低壓范圍”中運(yùn)行，這表明，最大運(yùn)行電壓小于預(yù)定的例如60伏特的運(yùn)行電壓?！暗蛪候?qū)動(dòng)裝置”具有優(yōu)點(diǎn)，即，對(duì)于運(yùn)行安全必須進(jìn)行的技術(shù)花費(fèi)以及對(duì)于維修人員的培訓(xùn)花費(fèi)顯著小于在“高壓驅(qū)動(dòng)裝置”的情況下。
[0024]對(duì)此代替地可以設(shè)定，各單個(gè)或所有的電機(jī)在高壓范圍中運(yùn)行，這表示，電機(jī)工作的最大運(yùn)行電壓處于預(yù)定的例如60伏特的電壓限度之上。
[0025]此外可以設(shè)定，每個(gè)電機(jī)的最大功率小于預(yù)定的例如25KW或20KW的功率。不超過(guò)20或25KW的功率的電機(jī)具有比功率較強(qiáng)的機(jī)器顯著較好的效率。整個(gè)電驅(qū)動(dòng)裝置的功率可以通過(guò)使用多個(gè)這樣的電機(jī)任意或達(dá)到需求地進(jìn)行擴(kuò)展。
【權(quán)利要求】
1.電驅(qū)動(dòng)裝置、尤其是用于車輛的電驅(qū)動(dòng)裝置，包括至少一個(gè)第一電機(jī)和至少一個(gè)第二電機(jī)，其特征在于，各電機(jī)與水平對(duì)臥式內(nèi)燃機(jī)的氣缸類似地彼此相對(duì)設(shè)置。
2.電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 設(shè)置具有第一驅(qū)動(dòng)元件和第二驅(qū)動(dòng)元件以及驅(qū)動(dòng)元件的傳動(dòng)裝置， 所述至少一個(gè)第一電機(jī)設(shè)置在傳動(dòng)裝置的第一側(cè)上并且與第一驅(qū)動(dòng)元件能耦合或耦合成傳遞轉(zhuǎn)矩，并且 所述至少一個(gè)第二電機(jī)設(shè)置在傳動(dòng)裝置的與第一側(cè)對(duì)置的第二側(cè)上并且與第二驅(qū)動(dòng)元件能耦合或耦合成傳遞轉(zhuǎn)矩。
3.按照權(quán)利要求2所述的電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述至少兩個(gè)電機(jī)在傳動(dòng)裝置的彼此對(duì)置的各側(cè)上從傳動(dòng)裝置伸出。
4.按照權(quán)利要求2或3之一所述的電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，這樣設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置，使得在驅(qū)動(dòng)輸出元件的轉(zhuǎn)矩傳遞時(shí)所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)元件在彼此相反的方向上旋轉(zhuǎn)。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，第一和第二電機(jī)分別具有電機(jī)軸并且這樣設(shè)置，使得所述電機(jī)軸彼此精確地或基本上同軸。
6.按照權(quán)利要 求2至5之一所述的電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，至少一個(gè)所述電機(jī)通過(guò)單向離合器與所配置的驅(qū)動(dòng)元件能耦合或耦合。
7.按照權(quán)利要求2至6之一所述的電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，在傳動(dòng)裝置的第一和/或第二側(cè)上設(shè)置至少兩個(gè)電機(jī)，所述至少兩個(gè)電機(jī)通過(guò)耦合裝置相互耦合并且與所配置的第一或第二驅(qū)動(dòng)元件耦合。
8.按照權(quán)利要求7所述的電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述耦合裝置通過(guò)牽引傳動(dòng)機(jī)構(gòu)形成。
9.按照權(quán)利要求1至8之一所述的電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，第一電機(jī)和第二電機(jī)的每個(gè)都是空氣冷卻的，其中每個(gè)電機(jī)都配置有散熱片。
10.按照權(quán)利要求1至8之一所述的電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述電機(jī)連接到液體冷卻回路上。
11.按照權(quán)利要求2至10之一所述的電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，第一驅(qū)動(dòng)元件通過(guò)第一傳動(dòng)比與所述輸出元件耦合并且第二驅(qū)動(dòng)元件通過(guò)不同于第一傳動(dòng)比的第二傳動(dòng)比與所述輸出元件耦合。
12.按照權(quán)利要求11所述的電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，第一和/或第二傳動(dòng)比通過(guò)能切換的傳動(dòng)元件形成。
13.按照權(quán)利要求11所述的電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，第一和/或第二傳動(dòng)比通過(guò)不能切換的傳動(dòng)元件形成。
14.按照權(quán)利要求1至13之一所述的電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，至少一個(gè)所述電機(jī)以小于或最高等于60伏特的運(yùn)行電壓工作。
15.按照權(quán)利要求1至13之一所述的電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，至少一個(gè)所述電機(jī)以大于60伏特的最大運(yùn)行電壓工作。
16.按照權(quán)利要求1至15之一所述的電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，每個(gè)電機(jī)的最大功率小于25KW、尤其是小于20KW。
17.按照權(quán)利要求2至16之一所述的電驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，設(shè)置電蓄能器，所述電蓄能器設(shè)置在傳動(dòng)裝置下方。
18.包括按照權(quán)利要求1至17之一所述的電驅(qū)動(dòng)裝置的車輛。
19.按照權(quán)利要求18所述的車輛，其特征在于，該車輛是雙輪車。
20.按照權(quán)利要求19所述的車輛，其特征在于，所述電驅(qū)動(dòng)裝置這樣裝入雙輪車中，使得所述電機(jī)在雙輪車的左邊和/或右邊伸出。
21.用于運(yùn)行按照權(quán)利要求2至17之一所述的電驅(qū)動(dòng)裝置的方法，其特征在于，在第一運(yùn)行范圍中僅由所設(shè)置的各電機(jī)的一個(gè)或一部分驅(qū)動(dòng)輸出元件。
22.按照權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，在第二運(yùn)行范圍中，僅由所述一個(gè)電機(jī)或一部分電機(jī)或另外的電機(jī)驅(qū)動(dòng)輸出兀件。
23.按照權(quán)利要求21或22之一所述的方法，其特征在于，在一個(gè)運(yùn)行范圍中，由所有的電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)輸出 元件。
【文檔編號(hào)】B60K17/06GK104024011SQ201280065332
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月17日
【發(fā)明者】K-H·高巴茨, T·博克 申請(qǐng)人:寶馬股份公司