专利名称：汽车用电驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有权利要求1的前序部分所述特征的用于汽车的一种电驱动装置。
已经公知的这些电驱动装置，具有一个电动机以及一个转矩传递装置，例如一个变速器，用此变速器就可以将电动机的转矩传递到一个或多个车轮上。可以设有一个电动机来驱动所有的车轮、一根轴线上的车轮或者用来驱动一个车轮。
也已经公知应用电驱动装置来制动汽车，其方法是使电动机作为发电机工作并将电流输入电池内。这类制动的缺点当然在于制动力矩取决于转速，并因此在低转速时制动作用就较小。此外汽车不能制动到停止，因为停止状态时没有制动作用存在。因此总是需要有附加的制动，例如传统的盘式或者鼓式制动。
本发明的优点是电驱动的电动机也用于使车轮制动装置动作。车轮制动装置不需要自身的电动机。因而就节省了重量和汽车中的结构空间。本发明的其它优点是电驱动的车轮制动装置的制动力矩与转速无关，因而与汽车速度无关。另外可以一直制动到停止，如同一种停车制动功能那样。与此无关地用该按本发明的电驱动装置还可以将电动机作为发电机用于驱动汽车，以便对电池进行充电，即使在车轮制动装置没有动作时。本发明的其它优点是电动机在汽车运行时旋转，并因此为使车轮制动装置动作，不一定必须先从停止状态加速，因此车轮制动装置可以很迅速并且几乎没有延迟地动作。
从属权利要求的说明对象是在独立权利要求中所说明的发明的有利的设计方案和其它改进方案。
在按权利要求2所述的本发明的一种设计方案中该转矩传递装置具有一个带有一个变速器输入端的分动器，该输入端可用电动机驱动；还具有至少二个变速器输出端。车轮与一个变速器输出端相连接并可驱动，用另外一个变速器输出端可以使车轮制动装置动作，就是说例如可以旋转地驱动其用于使摩擦制动片压紧在一个制动体上或者从此制动体上抬起的旋转/移动变换传动机构。这二个变速器输出端可以有选择地用变速器输入端来驱动，而该变速器输出则是可以转换的。
为了分离开该变速器输出端，在按权利要求3所述的本发明的一种设计方案中设有一个分离装置，例如按权利要求4所述是一种可控制的离合器。此处也可以是一种摩擦式的或者形状配合式的离合器。
在按权利要求6所述的本发明一种设计方案中该转矩传递装置具有一个差动变速器，例如一种行星齿轮传动机构(权利要求7)，用这种传动机构可以将电动机的转矩分配在车轮上和车轮制动装置上，其比例为自身任意的，其中也可以仅驱动车轮或者仅使车轮制动装置动作。本发明的这种设计方案的优点在于不仅既能驱动车轮，也能使制动装置动作，而且这两者可以同时实现。因而电动机在发电状态时可以用来使车轮制动，而同时可以使车轮制动装置动作。本发明的这种设计方案的其它优点在于在电流中断时可以旋转的车轮经过差动齿轮传动机构使车轮制动装置动作。
在按权利要求8所述的本发明一种设计方案中按一种倒车方式设有一种可控制的旋转方向改变装置。该装置的优点是不需要使电动机的旋转方向逆转就可用于倒车和/或用于松开制动装置。
按权利要求9所述的本发明的一种设计方案设定了一种用电动机可驱动的液压泵，用这种泵就可以驱动液压马达并驱动车轮。另外本发明的这种方案具有一个可以液压操作的车轮制动装置，例如一种传统的可以液压操作的盘式制动钳，它通过液压泵供给能量使液压动作。该车轮制动装置例如可以从所谓电动液压制动中已知的方式用电磁阀实现动作。本发明的这种技术方案的优点在于它可以很灵活地将液压泵的液压能分配到所驱动的车轮上和可液压操作的一个或多个车轮制动装置上，以及当应用一种可调节的液压泵时/或一种可调节的液压马达时可以很灵活地使电动机的转矩变换传至驱动车轮的液压马达以及一种可能有的旋转向改变装置。
这些图都是简化和示意图。
图2表示在
图1中所示的汽车用电驱动装置10的一种可能的实施方案。此处转矩传递装置16的结构为具有输入端18和两个输出端20，22的齿轮分动器16。与变速器输入端18抗扭转的齿轮28可以有选择地与两个齿轮30，32中的一个相啮合，它们中的一个齿轮30与用于车轮12的驱动的一个变速器输出端20抗扭转地连接，而其另一个齿轮32与另一个输出端22抗扭转地连接用于使制动装置24动作。分动器28，30，32是可以转换的，从而能够有选择地用电动机14驱动其中一个变速器输出端20，22。另外分动器16还具有一个可控制的旋转方向改变装置34，就是用于操作制动装置24的另外一个输出端22的一类返回行程。旋转方向改变装置34可以在电动机14向前旋转时使制动装置24松开，电动机14的旋转方向不得反向，故电动机14不会一直制动至停止并紧接着又在相反方向上加速。同样也可以在电动机14向后旋转(倒车)时压紧制动装置24而不必使电机14的旋转方向反向。旋转方向改变装置从原理上也可以用于驱动车轮12的一个变速器输出端20(未示出)。在连接旋转方向改变装置34时当然必须脱开用于另一个变速器输出端22的齿轮对28，32。最好也脱开用于一个变速器输出端20的齿轮对28，30。
图3表示了按本发明的用于汽车的电驱动装置10的转矩传递装置16的另外一种实施方案。同样在图3中转矩传递装置16的结构为齿轮分动器。齿轮分动器16具有一个与变速器输出端18抗扭转连接的，也就是用电动机14可以驱动的齿轮36，该齿轮与二个齿轮38，40啮合，这二个齿轮与二个输出端20，22抗扭转连接。齿轮分动器16对于每个变速器输出端20，22都具有一个可控制的离合器42，44，因而可以有选择地用电动机14经过齿轮分动器16来驱动其中一个或者另外一个变速器输出端20，22。
在图4所示的本发明的实施形式中转矩传递装置16的结构为摩擦片分动器。摩擦片分动器16对于一个变速器输出端20，22都具有一个摩擦片46，48，它们有选择地可与一个驱动轮50处于驱动连接，该驱动轮50可以由电动机14经过变速器输入端18来驱动。
在图5所示的本发明的实施形式中转矩传递装置16具有一个差动变速器，该变速器的结构在所示的实施例中为行星齿轮传动机构46。在所示的实施例中行星齿轮传动机构46的太阳轮48与变速器输入端18抗扭转连接。用于驱动车轮12的一个变速器输出端20由行星齿轮传动机构46的一个齿圈(内齿轮)50进行驱动，该齿圈具有第二啮合部，其与一个和一个变速器输出20抗扭转连接的齿轮52相啮合。用于使制动装置24动作的另一个变速器输出端22由一个支承住行星齿轮传动机构46的行星轮54的行星齿轮架56实现驱动，一个与太阳轮48同轴布置的齿轮58与此行星齿轮架抗扭转连接。该齿轮58与齿轮60啮合，齿轮60则与另一个变速器输出端22抗扭转连接。通过停止行星齿轮架56由电动机14经过变速器输入端18、太阳轮48、围绕其自身轴线但由于行星齿轮架56不动而不回转的行星轮54、齿图50和齿轮50而实现一个用于驱动车轮12的变速器输出端20。为使制动装置24动作，不是停住行星支架56而是停止内齿轮50，而且驱动由电动机14经变速器输入端18、太阳轮48、围绕行星轮54、行星支架56和二个齿轮58、60来实现。若将行星齿轮架56或齿圈50制动，但并不停住，那么就能同时驱动两个变速器输出端20，22，其中在这二个变速器输出端20，22之间的转矩分配是可以通过改变作用在行星齿轮架56上或齿圈50上的制动力矩来调定。
行星齿轮传动机构当然也允许与所示的和所描述的布置方案不同的转换。不是太阳轮48要由电动机14来驱动，相反也可以按已知的方式驱动行星齿轮架56或者齿圈50，而且该传动可用二个其余的元件，就是太阳轮48和齿圈50或行星支架56来进行。同样，一种旋转方向改变装置也可以以本身已知的方式具有一个行星齿轮传动机构。通过串联多个行星传动总成就可以加大这些变化形式的可能性并且达到特别不同的变速比。
图6表示车轮12和车轮制动装置24的驱动装置借助于转矩传递装置16在电动机14上的一种液压联接。在图6所示的用于汽车的电驱动装置10的转矩传递装置16具有一个液压传动装置，该装置具有一个液压泵62、一个液压马达64和一个具有电磁阀的液压控制单元66。液压泵62和液压马达64最好为可调的。液压泵62可用电动机64驱动。它提供液压能用于驱动一个或者也可以是多个车轮12以及用于操作车轮制动装置24。通过液压控制装置66可使液压马达64与液压泵62液压连接，其中液压马达64驱动了一个或者也可以是多个车轮12。也可以设有多个液压马达64，例如对每个被驱动的车轮12都有一个液压马达64。在图6所示的本发明的实施例中车轮制动装置24的结构为液压制动钳24，它们可以通过液压控制装置66用液压泵62的液压能加载并因而是可液压操作的。此处本身涉及到一种电动液压制动器，其中可以借助于液压控制装置66以本身已知的方式也进行防抱死控制和滑转调节。
权利要求
1.汽车用电驱动装置，其具有一个电动机和一个转矩传递装置，用此传递装置可将电动机的转矩传递至车轮上，其特征在于，电驱动装置(10)具有一个车轮制动装置(24)；转矩传递装置(16)具有一个分路；用此分路可以有选择地操作车轮制动装置(24)。
2.按权利要求1所述的电驱动装置，其特征在于，转矩传递装置(16)具有一个分动器(28，30，32；36，38，40；46，48，50)，其具有一个用电动机(14)可以驱动的变速器输入端(18)和至少两个变速器输出端(20，22)，其中这二个变速器输出端(20，22)可以有选择地用变速器输入端(18)来驱动，而且用其中一个变速器输出端(20)可以驱动车轮(12)，而用另一个变速器输出端(22)则可以使车轮制动装置(24)动作。
3.按权利要求2所述的电驱动装置，其特征在于，这二个变速器输出端(20，22)具有一个分离装置(42，44)，用此装置可使它们与变速器输入端(18)分离开。
4.按权利要求3所述的电驱动装置，其特征在于，分离装置(42，44)具有可控制的离合器。
5.按权利要求2所述的电驱动装置，其特征在于，该分动器具有一个摩擦传动机构(46，48，50)。
6.按权利要求1所述的电驱动装置，其特征在于，转矩传递装置(16)具有一个差动变速器(46)。
7.按权利要求6所述的电驱动装置，其特征在于，该差动变速器是一个行星齿轮传动机构(46)。
8.按权利要求1所述的电驱动装置，其特征在于，转矩传递装置(16)有一个可控制的旋转方向改变装置(34)。
9.按权利要求1所述的电驱动装置，其特征在于，转矩传递装置(16)具有一个可用电动机(14)驱动的液压泵(62)、一个可用液压泵(62)驱动的用于驱动车轮(12)的液压马达(64)以及一个可液压操作的制动装置(24)。
全文摘要
本发明涉及一种尤其是用于电动汽车或混合动力汽车的电驱动装置(10)。电驱动装置(10)具有一个电动机(14)，用此电动机例如经过一个联节轴(20)可以驱动一个车轮(12)。本发明建议该电驱动装置(10)附带还具有一个可以机械操作的车轮制动装置(24)，该制动装置可以经由一个可控制的分动器(16)用电动机(14)来操作用于有选择地驱动车轮(12)。本发明的优点在于用于驱动车轮(12)的电动机(14)同时也用于使车轮制动装置(24)动作。
文档编号B60T13/74GK1433362SQ0081887
公开日2003年7月30日 申请日期2000年12月14日 优先权日1999年12月15日
发明者H·哈尔斯, I·法耶, H·沃勒特 申请人:罗伯特-博希股份公司