本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)裝置,該機(jī)動(dòng)車在車橋上具有兩個(gè)待驅(qū)動(dòng)的車輪,該驅(qū)動(dòng)裝置具有一電機(jī),該電機(jī)具有至少一個(gè)定子和至少一個(gè)轉(zhuǎn)子,其中,所述轉(zhuǎn)子與所述車輪中的至少一個(gè)車輪為了該車輪的驅(qū)動(dòng)而能有效連接。
另外,本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)車,該機(jī)動(dòng)車具有:車橋,該車橋具有兩個(gè)待驅(qū)動(dòng)的車輪;以及用于驅(qū)動(dòng)所述車輪的驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù):
由現(xiàn)有技術(shù)公開了用于開篇所提到的類型的機(jī)動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)裝置。通常來(lái)說(shuō),在機(jī)動(dòng)車中,一個(gè)車橋的兩個(gè)車輪、也就是說(shuō)例如前車橋的車輪或者后車橋的車輪通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)?!败嚇颉本痛硕圆还軜虻能囕喪欠窨赊D(zhuǎn)向或者是否機(jī)械地彼此有效連接都可理解為機(jī)動(dòng)車的想象的橋,在該橋上彼此間隔開地布置了兩個(gè)與行車道處于有效接觸中的車輪。為了驅(qū)動(dòng)所述兩個(gè)車輪,已知的是:驅(qū)動(dòng)機(jī)器、例如內(nèi)燃機(jī)或者電機(jī)通過(guò)差速器與兩個(gè)車輪相連接或者與跟車輪連接的驅(qū)動(dòng)軸相連接。通過(guò)所述差速器實(shí)現(xiàn)了,被驅(qū)動(dòng)的車輪能夠以不同的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn),由此,尤其是在轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)提高車輛的行駛穩(wěn)定性。
就具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)器的驅(qū)動(dòng)裝置而言,產(chǎn)生了不同的可能性來(lái)代替差速器。一種特殊形式是所謂的串聯(lián)驅(qū)動(dòng),就串聯(lián)驅(qū)動(dòng)而言,為每個(gè)車輪設(shè)置了一個(gè)單個(gè)的可驅(qū)動(dòng)的電機(jī)。通過(guò)對(duì)電機(jī)的操控和/或調(diào)節(jié)來(lái)接管差速器的功能。因?yàn)楸仨氃O(shè)置兩個(gè)電機(jī)以及還有兩個(gè)相應(yīng)的調(diào)節(jié)單元/功率輸出級(jí),所以這種解決方案是相對(duì)成本高昂的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
具有權(quán)利要求1的特征的根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)裝置具有下述優(yōu)點(diǎn):在功能性構(gòu)件數(shù)量保持不變時(shí),降低了制造成本以及裝配花費(fèi)。對(duì)此,根據(jù)本發(fā)明規(guī)定,電機(jī)構(gòu)造為異步電機(jī)并且具有:兩個(gè)相互獨(dú)立地可旋轉(zhuǎn)的或者說(shuō)可旋轉(zhuǎn)地支承的轉(zhuǎn)子,該轉(zhuǎn)子分別與車橋的一個(gè)車輪有效連接/是可有效連接的;和用于尤其是無(wú)級(jí)地改變所述轉(zhuǎn)子中的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子電阻的裝置。通過(guò)操縱用于改變所述轉(zhuǎn)子中的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子電阻的裝置,使得所涉及的轉(zhuǎn)子的功率特性(Leistungsverhalten)與定子的操控?zé)o關(guān)地受影響。通過(guò)改變轉(zhuǎn)子電阻,因此能夠以簡(jiǎn)單的方式和方法改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和/或轉(zhuǎn)矩。由此可能的是,簡(jiǎn)化對(duì)電機(jī)的操控,其方式為:例如僅設(shè)置一個(gè)功率輸出級(jí),并且通過(guò)改變所述轉(zhuǎn)子中的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子電阻來(lái)在轉(zhuǎn)子處產(chǎn)生功率差。
根據(jù)本發(fā)明的一種有利的改型方案規(guī)定,所述裝置具有至少一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān),該至少一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)與轉(zhuǎn)子的尤其是具有多個(gè)相(Phasen)的繞組的一個(gè)相串聯(lián)連接,并且能夠?yàn)榱烁淖兯鱿嗟碾娮瓒M(jìn)行操控。所述半導(dǎo)體開關(guān)為此例如被轉(zhuǎn)換到線性運(yùn)行中,以便影響所述相的電阻并且由此影響轉(zhuǎn)子電阻。替代地也能夠規(guī)定,所述裝置具有用于調(diào)節(jié)相的電阻的電位器(Potentiometer)。根據(jù)本發(fā)明的一種有利的改型方案規(guī)定,所述裝置對(duì)于繞組的多個(gè)相而言分別具有一用于改變相應(yīng)的相的電阻的半導(dǎo)體開關(guān)。尤其規(guī)定,為繞組的每個(gè)相設(shè)置一可操控的半導(dǎo)體開關(guān)。當(dāng)前,“繞組的相”尤其可理解為繞組的一種繞組線(Wicklungsdraht):該繞組線尤其與所述裝置連接,從而借助于所述裝置可以改變相應(yīng)的相的電阻。
另外,優(yōu)選規(guī)定,電機(jī)僅具有一個(gè)定子,該定子與兩個(gè)轉(zhuǎn)子共同起作用。對(duì)此規(guī)定,所述定子沿著所述轉(zhuǎn)子的、有利地相互對(duì)齊地取向的旋轉(zhuǎn)軸線延伸超出所述兩個(gè)轉(zhuǎn)子。對(duì)于一個(gè)定子而言,為了使電機(jī)工作僅需要一個(gè)換流器(Inverter)。通過(guò)用于改變轉(zhuǎn)子電阻的裝置可實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)車輪或者說(shuō)轉(zhuǎn)子之間的轉(zhuǎn)速差。
另外,優(yōu)選規(guī)定,電機(jī)對(duì)于轉(zhuǎn)子中的每個(gè)轉(zhuǎn)子而言分別具有一個(gè)定子。由此可能的是,動(dòng)用用于電機(jī)的成本較為低廉的標(biāo)準(zhǔn)件。然而,基于所述有利的裝置所述兩個(gè)定子能夠同樣地工作,從而通過(guò)所述裝置降低了用于所述定子的操控花費(fèi)。
優(yōu)選規(guī)定,驅(qū)動(dòng)裝置僅具有一個(gè)用于使所述兩個(gè)定子工作的換流器。因?yàn)樗鰞蓚€(gè)定子能夠同樣地工作,所以一個(gè)換流器或者一個(gè)功率輸出級(jí)就足以用于使電機(jī)或者兩個(gè)轉(zhuǎn)子工作。通過(guò)僅設(shè)置一個(gè)換流器,相應(yīng)地節(jié)省了用于第二換流器的成本。
根據(jù)本發(fā)明的一種有利的改型方案規(guī)定,所述兩個(gè)定子串聯(lián)連接。由此,用于連接換流器與所述兩個(gè)定子的布線花費(fèi)被減小到最小。
替代地優(yōu)選規(guī)定,所述定子彼此并聯(lián)連接。由此,所述兩個(gè)定子分別與一換流器連接。由此,雖然產(chǎn)生了較高的布線花費(fèi),但是實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)的電壓利用。
根據(jù)本發(fā)明的一種有利的改型方案規(guī)定,所述轉(zhuǎn)子與相應(yīng)的定子分別形成一異步電機(jī)。為此,電機(jī)的轉(zhuǎn)子的繞組或者相分別與所述裝置連接或者說(shuō)連接到該裝置上。通過(guò)所述裝置,在此能以簡(jiǎn)單的方式和方法如上文所描述的那樣地調(diào)整或者調(diào)節(jié)相應(yīng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子電阻。
另外優(yōu)選規(guī)定,為所述裝置配設(shè)了至少一個(gè)用于電接觸所述轉(zhuǎn)子的繞組的至少一個(gè)相——該相的電阻應(yīng)當(dāng)被改變——的滑環(huán)裝置。由此,所述裝置能夠基本上固定地進(jìn)行構(gòu)造。特別地,電位器或者半導(dǎo)體開關(guān)能夠布置在電機(jī)或者機(jī)動(dòng)車的固定的殼體部件處,并且通過(guò)滑環(huán)裝置來(lái)電接觸所選的轉(zhuǎn)子的相應(yīng)的相。因此通過(guò)滑環(huán)裝置將繞組的在其他情況下被短路的相從可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中引導(dǎo)出來(lái),由此,對(duì)電位器或者半導(dǎo)體開關(guān)的操控能夠在轉(zhuǎn)子的外部較為簡(jiǎn)單并且較為成本低廉地展示出。
具有權(quán)利要求10的特征的、根據(jù)本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車以驅(qū)動(dòng)裝置的根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造為特征。由此產(chǎn)生了已經(jīng)提及過(guò)的優(yōu)點(diǎn)。其他的特征和優(yōu)點(diǎn)從上文的描述以及權(quán)利要求中得出。
附圖說(shuō)明
接下來(lái)應(yīng)當(dāng)借助于附圖進(jìn)一步來(lái)闡述本發(fā)明。對(duì)此接下來(lái):
圖1在簡(jiǎn)化圖中示出了具有有利的驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)動(dòng)車;
圖2 在示意圖中示出了機(jī)動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)裝置;并且
圖3 在簡(jiǎn)化的細(xì)節(jié)圖中示出了驅(qū)動(dòng)裝置的裝置。
具體實(shí)施方式
圖1在簡(jiǎn)化的俯視圖中示出了機(jī)動(dòng)車1,該機(jī)動(dòng)車具有兩個(gè)車橋2和3,其中,前車橋2構(gòu)造為可轉(zhuǎn)向的車橋2,并且后車橋3構(gòu)造為可驅(qū)動(dòng)的車橋3。為此,為所述前車橋2配設(shè)了轉(zhuǎn)向裝置4,借助于該轉(zhuǎn)向裝置所述前車橋2的車輪5能夠被轉(zhuǎn)向。后車橋3具有兩個(gè)車輪6和7,所述兩個(gè)車輪是能通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置8來(lái)驅(qū)動(dòng)的。所述驅(qū)動(dòng)裝置8在此構(gòu)造為電驅(qū)動(dòng)裝置。
所述驅(qū)動(dòng)裝置8為此具有電機(jī)9,該電機(jī)構(gòu)造為異步電機(jī)并且具有定子10和兩個(gè)能相互獨(dú)立旋轉(zhuǎn)地支承的轉(zhuǎn)子11、12。所述轉(zhuǎn)子11、12在此構(gòu)造為內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子(Innenl?uferrotor)11、12,所述內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子布置在定子10的內(nèi)部。轉(zhuǎn)子11、12的旋轉(zhuǎn)軸線在此相互對(duì)齊,并且與定子10同軸線。所述轉(zhuǎn)子11、12在此以傳統(tǒng)的方式和方法尤其是借助于滑動(dòng)軸承或者滾動(dòng)體可旋轉(zhuǎn)地支承在殼體13中,該殼體也支撐定子10。轉(zhuǎn)子11、12中的每個(gè)轉(zhuǎn)子都具有繞組14、15。
轉(zhuǎn)子11通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸16與車輪6有效連接,并且轉(zhuǎn)子12通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸17與車輪7有效連接。此外,為每個(gè)轉(zhuǎn)子11、12配設(shè)了滑環(huán)裝置18、19,通過(guò)所述滑環(huán)裝置能電接觸相應(yīng)轉(zhuǎn)子11、12的相中的至少一個(gè)相。在此,當(dāng)前規(guī)定,轉(zhuǎn)子的相分別通過(guò)滑環(huán)裝置18或19被引導(dǎo)出來(lái)。當(dāng)前,被引導(dǎo)出的相如同在圖1中示出的那樣被引向功率電子器件20,該功率電子器件也使定子10工作。
對(duì)此,圖2示出了驅(qū)動(dòng)裝置8的簡(jiǎn)化的細(xì)節(jié)圖。功率電子器件20具有換流器21,該換流器具有用于使定子10工作的傳統(tǒng)的橋電路。此外,功率電子器件20具有一裝置22,該裝置用于調(diào)節(jié)相應(yīng)轉(zhuǎn)子的、借助于滑環(huán)裝置18或19引導(dǎo)出的相的電阻,在此僅針對(duì)轉(zhuǎn)子12進(jìn)行了示出。對(duì)此,裝置22具有半導(dǎo)體開關(guān)23。
對(duì)此,圖3示出了裝置22的簡(jiǎn)化的視圖。在此,轉(zhuǎn)子12的繞組15的被引導(dǎo)出的相P與半導(dǎo)體開關(guān)23串聯(lián)連接。為了影響相P的電阻,半導(dǎo)體開關(guān)23被轉(zhuǎn)換到線性運(yùn)行中。由此,相P的電阻可被調(diào)節(jié)到期望的電阻上。有利的是,也為轉(zhuǎn)子11設(shè)置相應(yīng)的裝置。裝置22在此能夠(如示出的那樣)配屬于功率電子器件20或者機(jī)動(dòng)車1的控制設(shè)備或者被單獨(dú)地設(shè)置。
另外,為驅(qū)動(dòng)裝置8配設(shè)了形式為可再充電的電池的電存儲(chǔ)器24。由電存儲(chǔ)器24提供的能量借助于換流器21——該換流器優(yōu)選脈沖寬度調(diào)制地被操控——被提供給定子10用于使電機(jī)9工作。由定子10產(chǎn)生的磁場(chǎng)均勻地對(duì)兩個(gè)轉(zhuǎn)子11和12進(jìn)行加載,從而在運(yùn)行中車輪6和7首先被加載以相同的轉(zhuǎn)矩。然而,通過(guò)對(duì)裝置22的操縱——在該裝置中繞組14和/或轉(zhuǎn)子11或者12的電阻被改變——改變了由相應(yīng)轉(zhuǎn)子11、12提供的并且作用到車輪6、7上的功率。由此,在車輪6、7處產(chǎn)生了不同的轉(zhuǎn)速和/或轉(zhuǎn)矩。這能夠例如在轉(zhuǎn)彎行駛中是有利的,以便保證機(jī)動(dòng)車1的行駛穩(wěn)定性。
因此,在機(jī)動(dòng)車1的驅(qū)動(dòng)的車橋3處的、一般常見的差速器被有利的且在上文中描述的驅(qū)動(dòng)裝置8所替代。相應(yīng)的轉(zhuǎn)子11和12與定子10一起分別構(gòu)成一異步電機(jī)。通過(guò)改變轉(zhuǎn)子11或者12中的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子的電阻,不同的轉(zhuǎn)速關(guān)系和轉(zhuǎn)矩關(guān)系得以——尤其是無(wú)級(jí)地——表現(xiàn)出來(lái)。在所描述的實(shí)施例中,相應(yīng)的繞組14、15的兩個(gè)相通過(guò)相應(yīng)的裝置22來(lái)調(diào)節(jié)。顯而易見的是,帶有超過(guò)兩個(gè)相、尤其是帶有三個(gè)相的繞組也是可以考慮的。替代于使用優(yōu)選被構(gòu)造為MOSFET或者IGBT的半導(dǎo)體開關(guān)23,也可以考慮設(shè)置電位器。于是,滑環(huán)裝置18、19的滑環(huán)的數(shù)量與相應(yīng)轉(zhuǎn)子繞組14、15的被引導(dǎo)出的并且有待以其電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)的相的數(shù)量相關(guān)。功率電子器件20相應(yīng)地對(duì)所述裝置22進(jìn)行操控。這一點(diǎn)例如可以根據(jù)由轉(zhuǎn)向裝置4調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向角來(lái)實(shí)現(xiàn),該轉(zhuǎn)向角例如通過(guò)轉(zhuǎn)向角傳感器25來(lái)被告知給功率電子器件20。也可以考慮的是,根據(jù)相應(yīng)的車輪6、7或者相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軸16、17的事實(shí)上的實(shí)際轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)用于相應(yīng)的轉(zhuǎn)子11、12的裝置22。
可選地,為驅(qū)動(dòng)的車輪6、7附加地配設(shè)了彈簧行程傳感器(Federwegsensoren),所述彈簧行程傳感器在機(jī)動(dòng)車1的運(yùn)行中對(duì)支撐著相應(yīng)車輪6、7的彈簧系統(tǒng)的彈簧行程進(jìn)行檢測(cè),以便在車輪6、7的彈簧行程不同時(shí),通過(guò)借助于裝置22來(lái)相應(yīng)地調(diào)節(jié)繞組14或者15的電阻來(lái)調(diào)整異步電機(jī)的車輪轉(zhuǎn)速。因此,驅(qū)動(dòng)裝置8也實(shí)現(xiàn)了差速器的功能,這種功能允許在較大的路拱或者坑洼時(shí)對(duì)路線(Strecken)進(jìn)行補(bǔ)償。如果兩個(gè)車輪都在路拱中行駛,那么對(duì)于兩個(gè)車輪來(lái)說(shuō)所駛過(guò)的行程是相同的,并且不必進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)整。如果一個(gè)車輪行駛在路拱之上,那么就產(chǎn)生不同的路線,在不同的路線的情況下,就必須進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)整,所述轉(zhuǎn)速調(diào)整當(dāng)前通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置8來(lái)進(jìn)行并且通過(guò)對(duì)裝置22的操控來(lái)進(jìn)行。
為了提高驅(qū)動(dòng)裝置8的調(diào)節(jié)精度,根據(jù)另一實(shí)施例規(guī)定,代替共同的定子10,為轉(zhuǎn)子11、12中的每個(gè)轉(zhuǎn)子設(shè)置了自身的定子10'和定子10",正如在圖2中所示出的那樣。在第一種情況中,為此兩個(gè)定子于是并聯(lián)連接,并且功率電子器件20被連接到兩個(gè)定子10'、10"上。在第二種情況中,兩個(gè)定子10'、10"串聯(lián)連接,由此,運(yùn)行電壓分配在兩個(gè)定子上。在此,功率電子器件20操控串聯(lián)連接的電機(jī)。原則上,為此設(shè)置一個(gè)唯一的功率電子器件20或者一個(gè)唯一的換流器21、尤其是一個(gè)唯一的B6橋電路就夠了。但是,顯而易見也可以考慮的是,設(shè)置兩個(gè)并聯(lián)連接的、分別具有一換流器的功率模塊,以便實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置8的高功率。
與所描述的實(shí)施例不同,此外也可能的是,僅設(shè)置了具有滑環(huán)裝置18、19的轉(zhuǎn)子11、12中的一個(gè)轉(zhuǎn)子,從而通過(guò)裝置22也僅可以改變繞組14、15中的一個(gè)繞組的電阻。當(dāng)尤其無(wú)級(jí)地能改變也僅僅是所述轉(zhuǎn)子11、12或者繞組14、15中的僅一個(gè)轉(zhuǎn)子或者繞組的電阻時(shí),驅(qū)動(dòng)裝置8的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)得以產(chǎn)生。優(yōu)選地,轉(zhuǎn)子11、12以及所述一個(gè)或者兩個(gè)定子與功率電子器件20一起設(shè)置在共同的殼體中,從而使得他們形成軸向模塊(Achsmodul),該軸向模塊是能容易操縱和裝配的。