具有组合驱动的载重车辆制造技术

一种具有根据本发明专利技术的组合驱动系统的载重车辆具有：至少一个一次驱动设备（1），其具有用于接收和输出功率的至少一个一次驱动轴（1.1）；至少一个二次驱动设备（2），其具有用于输出功率的至少一个二次驱动轴（2.1）；二次扭矩输送装置(8)，其中，其具有与二次驱动轴（2.1）连接的至少一个输入侧(8.1)和至少一个输出侧(8.2)。通过二次扭矩输送装置(8)使得可以影响从输入侧(8.1)导入且从输出侧(8.2)导出的扭矩。此外，该组合驱动系统具有至少一个能量储存装置(5)，以及至少一个驱动装置(3)，其将由一次驱动设备(1)和/或二次驱动设备(2)输出的功率输送至车辆作为驱动功率。一次驱动设备（1）至少可在第一驱动状态下运行，其中由一次驱动轴（1.1）输出用于驱动车辆的功率，以及至少在第二驱动状态中，其中通过一次驱动轴（1.1）由二次驱动轴（2.1）接收功率，其该功率至少部分地作为能量可储存在能量储存装置(5)中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有组合驱动的载重车辆
当前，具有纯电动驱动或电动机与内燃机混合驱动的涉及街道的车辆的发展在世界范围内都得到相当的重视。这致力于减少由当前的道路交通导致的有害物质排放，特别是减少CO2的排放。在此，当前期望在城市内可以利用电动驱动而实现完全零排放。此外，当前，实际上仅适用可支配性受限的化石液态燃料以驱动具有内燃机的车辆。因此预期，这类燃料的价格未来大幅升高，因此可替代的驱动的必要性同样提高。
技术介绍
在市场上自由获得的具有电动驱动的车辆的供应当前非常少。在美国可自由购买的例如为TeslaRoadster，其由186KW的电动机驱动，且整体电池容量为53KWh。不同的汽车制造商进行纯电动车辆的尝试，因此，例如BMW的“MiniE”样车，其宣传具有150KW的动力，且具有35KWh的电池容量。当前，所有纯电动车辆的问题在于受限的行驶距离。在使用高功率电池情况下实现超过100km的形式距离也是昂贵的。美国汽车制造商通用汽车（GeneralMotor）宣布（参看例如维基德语版），2010年底将名为ChevroletVolt的电动车辆投放市场，其设计为电动车辆，但额外具有驱动发生器的小型内燃机，通过该发生器可以再次为电池充电。根据公开的报告，具有电动驱动的车辆应具有直至64km的行驶距离。该内燃机在此也用于提高行驶距离，且因此称为“范围扩展器（RangeExtender）”。这一概念也成为“串联混合驱动”。另一类型的具有组合驱动的车辆为所谓的全混合车辆。这种车辆当前已经可在市场上大量获得。通常，新的且昂贵的技术首先用在昂贵的车辆中。因此，下文中，以Toyota的样车LexusRX400h作为这样的混合动力车辆的示例。该车辆具有横向置入的具有3311cm3的汽缸工作容积的V6-Otto-发动机，其在5600U/min的情况下输出155KW的功率，且在4400U/min的情况下输出288Nm的扭矩。此外，前置的电动机用于驱动前轴，其在4500U/min的情况下输出123KW的功率。用于驱动后轴的后置电动机在4610–5120U/min的转速下输出50KW的功率。此外，传动系具有功率为109KW的电发生器，且具有容量为1.9kWh的电动车电池。为了汇总和分配传动系中的功率，使用带有电连续可产生的转速比的行星齿轮、所谓的E-CVT-行星齿轮和用于转速匹配前电动机的行星齿轮、所谓的匹配-行星齿轮。传动系如下地设计：V6-Otto-发动机的输出轴通过扭转减振器与E-CVT-行星齿轮的过梁（Steg）连接。电发生器的输出轴与E-CVT-行星齿轮的日轮制齿连接。前电动机的输出轴与匹配行星齿轮的日轮制齿连接，其具有与V6-Otto-发动机共同的空心轮，该空心轮将这两个行星齿轮相互连接。支承在E-CVT-行星齿轮的过梁或匹配-行星齿轮的过梁上的行星部（Planeten）齿合各日轮制齿和共同的空心轮。匹配-行星齿轮的过梁被抗扭地支承，且因此可以不执行围绕其中心轴的旋转运动。共同的空心轮在向外的径向方向上具有外制齿，其与中间轴式变速器级的齿轮齿合，该齿轮与前轴差速器的输出轴连接。V6-Otto-发动机的和前电动机的驱动功率通过该前轴差速器被分配在前轮上。后电动机的驱动功率被传导到后轴上。在前轴与后轴之间不存在扭矩转到阻碍。对于RX400h，E-CVT-行星齿轮为用于控制传动系的中心部件。在行驶期间传动系鉴于有利效率而被控制。E-CVT-行星齿轮的过梁与空心轮之间的转速比可由日轮制齿的转速改变。E-CVT-行星齿轮的转速正比于行驶速度。V6-Otto-发动机在转速区域中以尽可能高的效率被驱动，以使得消耗最佳化。针对该要求，出现过梁与空心轮之间的一定的转速比。该转速比通过电发生器的转速调整，该电发生器与日轮制齿耦接。此外，在RX400h的情况中，为在具有高效率的驱动点上驱动V6-Otto-发动机，通过V6-Otto-发动机产生的驱动功率的一部分在电发生器中转换成电功率。该由此产生的电功率应用于驱动车辆，其必须被再次转换成机械功率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种具有改进的驱动的车辆。特别地，该驱动应通过当前或短期内可具有的技术手段提供较低的消耗、较低的排放和提高的行驶距离。根据本专利技术，该目的通过权利要求1的主题实现。优选的扩展为从属权利要求的主题。根据具有空重超过2000kg且共功率超过200KW的车辆详细描述了现有技术。这一重量和功率等级的车辆仅是陆上车辆集合的一小部分。因此，下文中特别根据车辆结构描述本专利技术，其百分比在陆上车辆集合中明显更高，即具有大致800kg至1200kg的空重的车辆。在此，空重理解为不包括电池的重量。这类车辆基本上具有4至5个针对成人的座椅，且具有一定程度可接收的行李厢空间。这类车辆因此也特别合适作为用于城市的车辆。这类车辆通常且在此属于所谓的紧凑型等级。然而应注意，该提示不限制本专利技术的应用。本专利技术也可用于具有更低或更高的重量的车辆。在本专利技术的意义中，载重车辆理解为特别用于运送人和/或货物的车辆。在此包括单线以及特别是双线的车辆，以及具有两个或更多个轴的车辆。特别地，在此包括载客车辆，从单或双座的小型车至高等级的更重的车辆，小型和大型巴士，以及轻型或重型卡车。本专利技术非常有利地用于通常用于在城市中运送货物的轻型卡车。组合驱动系统理解为用于驱动所述载重车辆的装置。一次驱动设备理解为特别提供用于该组合驱动系统的驱动功率的装置。优选地，一次驱动设备构建成电设备。二次驱动设备理解为特别提供用于该组合驱动系统的驱动功率的装置。优选地，二次驱动设备为内燃机。扭矩-输送装置为用于输送扭矩的装置，其通常具有输入侧和输出侧。扭矩-输送装置优选具有两个或三个运行状态。在第一运行状态中，扭矩从输入侧输送至输出侧。在第二驱动状态中，基本上不输送扭矩。若可能，则在第三运行状态中，扭矩从输出侧输送至输入侧。优选地，所述至少两个运行状态可受内部或外部的控制指令的影响。外部的控制指令从扭矩-输送装置外传输至其，内部控制指令在扭矩-输送装置内产生。优选地，内部控制指令通过评估输入侧和/或输出侧的转速而产生。内部指令也可以叠加外部指令，且反之亦然。能量储存装置为提供用于在一定的时间段上接收功率且在之后的时间点上输出功率的装置。该能量储存装置优选具有三个运行状态。在第一运行状态中，能量被输送至能量储存装置。在第二运行状态中，优选获取包括在能量储存装置中的能量内容。在第三运行状态中，特别地，能量储存装置的功率直接或间接地被输送至一次驱动设备。优选地，能量储存装置为二次电池，例如镍-金属氢化物或锂离子电池。然而，也可以是其他能量储存器，例如电感器，或例如根据飞轮原理工作的动能存储器或类似物。对于将能量导入能量储存装置，优选有三种不同模式。在第一模式中，优选传导地和/或感应地通过外部源完成能量导入（插上电源）。在第二模式中，优选地，能量储存装置由一次驱动设备充电，其中，其由二次驱动设备驱动（主动充电）。在第三模式中，在刹车或类似情况下通过回收实现充电（被动充电）。输出装置理解为在载重车辆中将输出功率传导至车辆的至少一个输出部件的装置。优选地，输出装置可以具有一个或多个扭矩-输送装置、齿轮装置和/或差速齿轮装置。齿轮装置理解为具有至少一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.02 DE 102010009832.91.一种具有组合驱动系统的载重车辆，具有：至少一个一次驱动设备(1)，其具有用于接收和输出功率的至少一个一次驱动轴(1.1)；至少一个二次驱动设备(2)，其具有用于输出功率的至少一个二次驱动轴(2.1)；二次扭矩输送装置(8)，其具有与所述二次驱动轴(2.1)连接的至少一个输入侧(8.1)以及至少一个输出侧(8.2)，其中所述二次扭矩输送装置(8)使得可以影响从输入侧(8.1)导入且从输出侧(8.2)导出的扭矩；至少一个能量储存装置(5)；至少一个驱动装置(3)，其将由一次驱动设备(1)和/或二次驱动设备(2)输出的功率输送至载重车辆作为驱动功率；其中，所述一次驱动设备(1)至少可在第一驱动状态下运行，其中，由所述一次驱动轴(1.1)输出用于驱动载重车辆的功率，以及至少在第二驱动状态中，其中，通过所述一次驱动轴(1.1)由所述二次驱动轴(2.1)接收的功率，至少部分地作为能量可储存在能量储存装置(5)中,其中，所述载重车辆利用操作所述组合驱动系统而运行，以便实现高的能量效率，其中，实现至少三个下述驱动状态：-二次驱动设备(2)和一次驱动设备(1)的功率共同用于驱动载重车辆，其中，二次驱动设备(2)在机械方面耦接入驱动中；-二次驱动设备(2)运行，且一次驱动设备(1)通过一次驱动轴(1.1)被驱动，且在此由一次驱动设备(1)产生的能量至少部分地被储存；-一次驱动设备(1)运行，且二次驱动设备(2)在此停止运转；-一次驱动设备(1)通过一次驱动轴(1.1)被驱动，二次驱动设备(2)停止运转或空转；其中，用于操作载重车辆的组合驱动系统的方法取决于不同的边界调节将组合驱动系统置于不同的驱动状态中，其中，在考虑驱动状态和驱动要求的情况下可以由使用者控制该组合驱动系统，其中，提供至少一个控制装置，该控制装置直接或间接获取下述运行参数中的至少一个：-一次驱动轴(1.1)的转速和/或加速和/或-一次驱动设备(1)的至少一个温度和/或-二次驱动轴(2.1)的转速和/或加速和/或-二次驱动设备(2)的至少一个温度和/或-驱动装置(3)的转速和/或加速和/或-至少一个齿轮输入部件(10.1)的转速和/或加速和/或-齿轮装置(10)的至少一个温度和/或-至少一个车辆驱动部件(4)的转速和/或加速和/或-二次驱动设备(2)的转速和/或加速和/或-至少一个能量储存装置(5)的容量效率和/或-至少一个能量储存装置(5)的至少一个温度和/或-至少一个能量储存装置(5)的至少一个电流强度和/或电压和/或-颠簸比率和/或-摆动比率和/或-振动比率和/或-距至少一个另一交通参与者的至少一个距离和/或-底盘装置的至少一个弹簧挠度状态，其中，在该控制装置中储存信息，且数据相互结合，使得在考虑获取的参数的情况下控制组合驱动系统，当在二次驱动设备在低有害物质排放的情况下运行期间，一次驱动设备提供在启动过程或者重复过程的非连续形式的情况下而额外要求的驱动功率。2.如权利要求1所述的具有组合驱动系统的载重车辆，其特征在于，一次驱动设备(1)的额定功率PPA与二次驱动设备(2)的额定功率PSA之间的比例在0.5<PPA/PSA<10的范围中。3.如权利要求1所述的具有组合驱动系统的载重车辆，其特征在于，仅提供单个的一次驱动设备(1)，从而将能量储存在能量储存装置(5)中。4.如权利要求1所述的具有组合驱动系统的载重车辆，其特征在于，一次驱动设备(1)和二次扭矩输送装置的输出侧(8.2)分别与至少一个齿轮输入部件(10.1)和至少一个齿轮装置(10)连接，其中，该齿轮装置(10)此外具有至少一个齿轮输出部件(10.2)。5.如权利要求1所述的具有组合驱动系统的载重车辆，其特征在于，一次驱动设备(1)和二次扭矩输送装置的输出侧(8.2)分别与至少一个齿轮输入部件(10.1)和具有可改变的传动的至少一个齿轮装置(10)连接，其中，具有可改变的传动的齿轮装置(10)设计成，使得在至少一个齿轮输入部件(10.1)与至少一个齿轮输出部件(10.2)可设置至少两个不同的传动比。6.如权利要求1所述的具有组合驱动系统的载重车辆，其特征在于，布置在二次驱动轴(1.1)与齿轮装置(10)之间的二次扭矩输送装置(8)实施为离合器。7.如权利要求1所述的具有组合驱动系统的载重车辆，其特征在于，一次驱动设备(1)是能量转换器，在其中电能转换成机械能，或机械能转换成电能。8.如权利要求1所述的具有组合驱动系统的载重车辆，其特征在于，二次驱动设备(2)为内燃机，在其中化学能通过内部燃烧转换成机械能。9.如权利要求8所述的具有组合驱动系统的载重车辆，其特征在于，内燃机为活塞式发动机。10.如权利要求1所述的具有组合驱动系统的载重车辆，其特征在于，二次驱动设备(2)为旋转活塞发动机。11.如权利要求8所述的具有组合驱动系统的载重车辆，其特征在于，内燃机具有启动装置，且其提供用于加速...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈特·霍恩伯格，
申请(专利权)人：艾伟德教授·霍恩柏格股份有限公司，
类型：
国别省市：