專利名稱：被驅(qū)動的汽車軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種被驅(qū)動的汽車軸，該汽車軸與內(nèi)燃機和/或至少一個可根據(jù)選擇作為發(fā)動機或發(fā)電機運行的電機耦連或可耦連，并且具有制動裝置。
背景技術(shù)：
這種被驅(qū)動的汽車軸被應(yīng)用在混合動力汽車或純電動汽車上?；旌蟿恿ζ囀侵赣芍辽僖粋€電機和至少一個其它發(fā)動機驅(qū)動的汽車。當前，混合動力汽車主要具有內(nèi)燃機和電機?；旌想妱悠囈卜Q為混合動力汽車，其可以不同地配置。通常分為帶有串聯(lián)式混合驅(qū)動器、并聯(lián)式混合驅(qū)動器的混合動力汽車和帶有功率分流裝置的汽車。在串聯(lián)式混合驅(qū)動器中，內(nèi)燃機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，以便為電蓄能器充電或者直接驅(qū)動電機。在并聯(lián)式混合動力驅(qū)動器中，混合動力汽車既通過內(nèi)燃機也通過電機驅(qū)動，因此，內(nèi)燃機和電機可以設(shè)計得較小。帶有功率分流裝置的混合動力驅(qū)動器組合了串聯(lián)的混合動力驅(qū)動器和并聯(lián)式的混合動力驅(qū)動器的特性。在行駛過程中可以根據(jù)行駛狀態(tài)或者是內(nèi)燃機和發(fā)電機僅為電蓄能器充電并且驅(qū)動電機，或者可選地驅(qū)動汽車軸。通過離合器可以在各個運行狀態(tài)之間切換。在帶有混合動力驅(qū)動器的傳統(tǒng)汽車中使用傳統(tǒng)的制動裝置，通常是液壓制動設(shè)備，這種制動設(shè)備較復(fù)雜并且具有高的結(jié)構(gòu)空間需求，并且要求經(jīng)常維護。盡管電機也可以在發(fā)電運行中產(chǎn)生一定的制動效果，但是這種制動效果在較高的速度時是不足夠的，因此必須額外設(shè)置傳統(tǒng)的制動裝置，該制動裝置例如可以實現(xiàn)為液壓的盤式制動器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種被驅(qū)動的汽車軸，其制動裝置結(jié)構(gòu)簡單并因此廉價。為解決該技術(shù)問題，按照本發(fā)明在開頭所述類型的、被驅(qū)動的汽車軸中規(guī)定，制動裝置具有渦流制動器。在渦流制動器中利用在磁場中旋轉(zhuǎn)的部件的渦流損失來制動。因此，按本發(fā)明的被驅(qū)動的汽車軸可以借助于渦流制動器制動，由此將動能轉(zhuǎn)化為熱。被驅(qū)動的汽車軸通過這種方式一方面可以在發(fā)電機運行時通過電機的制動效果制動，以及額外也在較高的速度時通過渦流制動器制動，而不需要額外的單獨制動器，例如液壓的盤式制動器。這種渦流制動器比液壓的制動裝置更廉價并且僅需要小的安裝空間。在按本發(fā)明的、被驅(qū)動的汽車軸中可以設(shè)計為，所述汽車軸具有兩個電機和兩個渦流制動器，其中，分別一個電機和一個渦流制動器設(shè)計用于驅(qū)動車輪。在這種設(shè)計構(gòu)造中可以省略差動器。然而可選地，在按本發(fā)明的汽車軸中也可考慮的是，該汽車軸設(shè)計用于驅(qū)動兩個車輪并且具有差動變速器。按照按本發(fā)明的汽車軸的一種擴展設(shè)計可以設(shè)計為，在電機或每個電機和由汽車軸驅(qū)動的車輪之間設(shè)置變速器。因此獲得了這樣的優(yōu)點，即，提高了電機的轉(zhuǎn)速并且減小了轉(zhuǎn)矩，因此能夠減小電機的結(jié)構(gòu)大小。可以這樣設(shè)計所述變速器，使得電機能夠在最佳的運行范圍內(nèi)運行。也可能的是，在按本發(fā)明的汽車軸中在電機和渦流制動器之間設(shè)置變速器。通過該變速器可以優(yōu)化并增大渦流制動器的制動效果，因為制動效果與磁場的頻率有關(guān)并且由轉(zhuǎn)速和極對的數(shù)量確定。優(yōu)選可以在按本發(fā)明的、被驅(qū)動的汽車軸中借助于離合器連接或斷開至少一個渦流制動器。借助于離合器可以在混合電動汽車的各個運行狀態(tài)之間切換，這尤其在帶有功率分流裝置的混合動力汽車中是重要的。如果可借助于控制裝置調(diào)節(jié)渦流制動器的制動效果，則可以在按本發(fā)明的、被驅(qū)動的汽車軸中獲得更好的制動效果。通過這種方式可以這樣控制渦流制動器，使得在一定的車輪轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)幾乎恒定的、汽車乘客感覺舒適的減速度。這樣調(diào)節(jié)制動效果， 使得不超過車輪的靜摩擦，其限定最大的制動效果。為調(diào)節(jié)渦流制動器，可以在按本發(fā)明的汽車軸中設(shè)計為，渦流制動器具有固定部段和可相對固定部段運動的可動部段，其中，可通過可動部段的移動調(diào)節(jié)制動效果。因此， 可以根據(jù)運行狀態(tài)無級地調(diào)節(jié)渦流制動器的制動效果。在本發(fā)明的另一種設(shè)計構(gòu)造中，按本發(fā)明的汽車軸的制動裝置具有駐車制動器。 駐車制動器是必須的，因為渦流制動器在汽車停止時沒有作用。本發(fā)明還涉及一種混合動力或者電動汽車。按本發(fā)明的混合動力或者電動汽車具有至少一個所述類型的汽車軸。按照按本發(fā)明的混合動力或者電動汽車的一種擴展設(shè)計方案，可以設(shè)計為，其具有加熱裝置，該加熱裝置設(shè)計用于吸收由至少一個電機和/或至少一個渦流制動器發(fā)出的熱量。在制動過程中產(chǎn)生的摩擦熱可以用于調(diào)節(jié)混合動力或電動汽車內(nèi)部空間的溫度，因此能夠省略為調(diào)節(jié)溫度而通過電流產(chǎn)生熱量。在此特別優(yōu)選的是，按本發(fā)明的混合動力或電動汽車的加熱裝置具有蓄熱器。在該蓄熱器中可以吸收并聚集在制動過程中產(chǎn)生的熱量，以便在需要時再次釋放出熱量用于調(diào)節(jié)內(nèi)部空間的溫度。


以下根據(jù)實施例參照

本發(fā)明其它的優(yōu)點和細節(jié)。圖1是示意圖并且示出了應(yīng)用在混合動力汽車中的、按本發(fā)明的汽車軸的主要部件。
具體實施例方式汽車1對稱地構(gòu)造并且在其端部分別具有一個車輪2，所述車輪可以借助于電機3 驅(qū)動。為控制和調(diào)節(jié)電機3設(shè)置控制裝置(控制器)4，該控制裝置一方面與電機3連接，另一方面與電接頭5連接。電機3具有冷卻接頭6，該冷卻接頭通過熱交換器與示意示出的蓄熱器7連接，因此電機3能夠被冷卻，而蓄熱器7被加熱。蓄熱器7可以用于調(diào)節(jié)混合動力汽車的內(nèi)部空間的溫度。 在車輪2和電機3之間設(shè)置有變速器8，通過該變速器能提高電機3的轉(zhuǎn)速并且減
4小轉(zhuǎn)矩。這樣設(shè)計變速器8，使得電機3在最佳的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運行。在電機3的對置側(cè)設(shè)置有變速器9，該變速器將電機3與渦流制動器10連接。渦流制動器10包括可轉(zhuǎn)動的可動部段11和固定部段12，該固定部段可通過促動器13運動。 在所示的實施例中，促動器13設(shè)計為變速電機，該變速電機使得固定部段12直線移動。該固定部段12可以在所示的實施例中在軸1的軸向運動。然而也可以有其它設(shè)計構(gòu)造，其中促動器13能夠使固定部段12徑向移動，以便調(diào)節(jié)渦流制動器10的制動效果。也可以設(shè)置多個固定部段12，所述固定部段的移動機械耦連或者可分別借助于單獨的促動器運動。促動器13通過電接頭14與在附圖中沒有示出的控制裝置連接。如圖所示，相對置的車輪同樣與電機和渦流制動器耦連，汽車軸是對稱構(gòu)造的。如果混合動力汽車的駕駛員觸發(fā)制動過程，則電機3 —方面起制動作用，同時可以通過促動器13減小渦流制動器10的可轉(zhuǎn)動的可動部段11和固定部段12之間的間距， 使得渦流制動器10作為附加的制動器。因此存在集成的電磁制動裝置，通過該裝置可以替代傳統(tǒng)的液壓盤式制動器。通過變速器8，9的設(shè)計可以優(yōu)化電機3和渦流制動器10的結(jié)構(gòu)大小。在運行過程中可以通過調(diào)節(jié)渦流制動器10使其制動效果精確地與相應(yīng)的運行狀態(tài)協(xié)調(diào)。在再生(補救)制動時可以去激活渦流制動器10，使得電機3作為發(fā)電機運行并且將動能轉(zhuǎn)化為電能，該電能可以存儲在蓄電池中。然而，如果要求較強的制動效果，例如在駕駛員觸發(fā)緊急制動時，通過促動器13的調(diào)節(jié)過程額外激活渦流制動器10，使得渦流制動器10額外地作用并且提供最大的制動效果。但是，在渦流制動器10的制動過程中由電機3產(chǎn)生的廢熱也可以收集到蓄熱器7 中并且被用于調(diào)節(jié)混合動力汽車的溫度，因此幾乎不需要使用電能。
權(quán)利要求
1.一種被驅(qū)動的汽車軸，該汽車軸與內(nèi)燃機和/或至少一個可根據(jù)選擇作為發(fā)動機或發(fā)電機運行的電機耦連或可耦連，并且具有制動裝置，其特征在于，所述制動裝置具有渦流制動器(10)。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車軸，其特征在于，所述汽車軸具有兩個電機(3)和兩個渦流制動器(10)，其中，分別一個電機C3)和一個渦流制動器(10)設(shè)計用于驅(qū)動一個車輪O)。
3.如權(quán)利要求1所述的汽車軸，其特征在于，該汽車軸設(shè)計用于驅(qū)動兩個車輪(2)并且具有差動變速器。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的汽車軸，其特征在于，在所述電機C3)或每個電機(3) 和由所述汽車軸(1)驅(qū)動的車輪( 之間設(shè)置變速器(8)。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的汽車軸，其特征在于，在所述電機C3)和所述渦流制動器(10)之間設(shè)置變速器(9)。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的汽車軸，其特征在于，借助于離合器可接入或斷開至少一個渦流制動器。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的汽車軸，其特征在于，所述渦流制動器(10)的制動效果可借助于控制裝置(4)調(diào)節(jié)。
8.如權(quán)利要求1至7之一所述的汽車軸，其特征在于，所述渦流制動器(10)具有固定部段(1 和可相對該固定部段(1 運動的可動部段(11)，其中，所述制動效果可通過可動部段(11)的移動來調(diào)節(jié)。
9.如權(quán)利要求1至8之一所述的汽車軸，其特征在于，所述制動裝置包括駐車制動器。
10.一種混合動力或者電動汽車，包括至少一個如權(quán)利要求1至9之一所述的汽車軸。
11.如權(quán)利要求10所述的混合動力或者電動汽車，其特征在于，所述汽車具有加熱裝置，該加熱裝置設(shè)計用于吸收由至少一個電機和/或至少一個渦流制動器發(fā)出的熱量。
12.如權(quán)利要求11所述的混合動力或電動汽車，其特征在于，所述加熱裝置具有蓄熱
全文摘要
本發(fā)明涉及一種被驅(qū)動的汽車軸，該汽車軸與內(nèi)燃機和/或至少一個可根據(jù)選擇作為發(fā)動機或發(fā)電機運行的電機耦連或可耦連，并具有制動裝置，該制動裝置具有渦流制動器(10)。
文檔編號B60W10/18GK102300742SQ200980155472
公開日2011年12月28日 申請日期2009年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月27日
發(fā)明者海因茲-沃納.紐米勒, 馬庫斯.克洛普齊格 申請人:西門子公司