用于车辆的电力牵引驱动装置制造方法及图纸

在一种用于车辆的电力牵引驱动装置中，具有至少两个彼此独立操控的单轮驱动装置，其中为了实现紧急运行功能，所述驱动装置能够冗余地运行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆的电力牵引驱动装置本专利技术涉及一种用于车辆的电力牵引驱动装置，其中所述车辆具有驱动轴的单独驱动的车轮。概念“车辆”应在最广泛的意义上理解，其中这里主要是载客车辆、包括公共汽车以及商用车辆并且包括专用车辆。如果在混合动力车辆或电池电力车辆中驱动系统发生损坏，特别是在内燃机、电动机、变速器、差速器、变频器或高电压电池处发生损坏，则车辆不再能从其位置移动并被称为所谓的“死车”。这种“死车”构成障碍物并且对街道交通构成危险。所需的牵引还会导致大量费用。混合动力车辆通常除内燃机还包括电动中央马达以及变速器和差速器。该现有技术参见图1。中央马达由高电压电池和变流器供给电能。控制装置用于操控中央马达。从实践中也已经知道具有变速箱速比的电的单轮驱动装置(Einzelradantrieben)以及无变速的单轮驱动装置，作为直接驱动装置，即所谓的轮毂电动机。它们用于载客车辆领域以及商用车辆和公共汽车以及用于专用车辆领域。无论具体结构如何，在驱动系统损坏的情况下，例如由于传动系中的旋转部件的堵塞，不再可能实现来自车辆本身驱动的继续行驶。因此必须拖曳或在现场修理“死车”。特别是在危险地点例如视力不佳的拐弯处、建筑工地、多车道道路/快速公路/高速公路、铁路交叉道口等处，这对驾驶员、乘客和第三方构成危险。从实践中已知的现有技术中已知了所谓的轮毂驱动装置的简单联动装置。它们集成在传动系中，以及通过驱动装置的控制设备上的唯一接口对单轮驱动装置进行中央保护以及操控(参见图2)。因此，这不能实现可靠的紧急运行操作，因为例如电流供给中的错误可能使两个驱动装置去活。数据总线线路中的错误也会导致两个驱动装置的功能丧失。因此，根据现有技术，不可能进行真正的紧急运行操作。现在，本专利技术的目的在于，提供一种用于具有单独驱动的车轮的车辆的电力牵引驱动装置，其能够借助简单的手段、而无需特殊的构造费用来实现紧急运行操作，以避免“死车”。紧急运行功能至少应该能够实现：独立地将车辆驶出危险区域。在理想情况下，应该可以将车辆独立地行驶到下一个服务站。通过权利要求1的特征解决上述任务。根据权利要求1，在用于车辆的电力牵引驱动装置的情况下，其中该牵引驱动装置包括在一个轴上的至少两个可彼此独立地操控的单轮驱动装置，通过如下方式实现紧急运行功能：驱动装置能够冗余地运行。这意味着，至少在两个单轮驱动装置没有同时故障时，其中一个驱动装置可以在紧急运行中工作。为了实现紧急运行功能，两个单轮驱动装置在子系统的意义上分别具有自己的控制和/或性能联动装置。为此，所述联动装置或子系统可以包括在中央的轴驱动控制设备上的两个单独的数据总线接口，即，用于直接或间接操控各自的单轮驱动装置。在这种程度上，消除了对唯一的数据总线线路的依赖性。此外，联动装置或子系统可包括紧急能量源，其为各自变频器的功率部件提供必要的能量。紧急能量源可以是能量源产生者，或者能量源产生者可以是紧急能量源的组成部分。后者可以是发电机、太阳能电池等。紧急能量源可以优选地是蓄电池或电池，其以比较小的结构方式和比较低的功率被提供。紧急能量源用于在紧急运行操作中为单轮驱动装置提供电压或电流，其中它在其功率方面被降低，特别是，紧急能量源仅仅用于确保紧急运行功能。还可以设想的是，紧急能量源引起不对称的牵引力或对一个唯一驱动轮的驱动，以使车辆能够独立地移出危险区域或以降低的速度行驶到下一个服务站。基本上可以设想：紧急运行功能即紧急运行操作可以在检测到可预给定的参数时自动激活。所述检测可以例如从控制设备或电池管理系统中进行。同样并且在特别简单的扩展方案的框架中，可以设想：也即，如果发生损坏/故障的话，紧急运行功能即紧急运行操作可以手动地经由开关、按键等由车辆的驾驶员来激活。然后，例如，通过激活紧急运行功能来激活引起紧急运行功能的子系统的紧急能量源和/或特殊控制机构。可以随着激活紧急运行功能或在激活紧急运行功能之后选择行驶方向，从而可以充分好地操纵车辆。为此，油门踏板可以用于通常的操纵或者可以作用在合适的开关装置或调节装置(杆等)上。激活紧急运行功能的低电压信号可以经由控制线路直接地、或经由轴驱动控制设备被引导到变频器和至少一个单驱动装置。在此重要的是，必要时从紧急能量源向同一变频器主动地供应能量。实际的牵引通过变频器中的调节电流来实现，其中调节电流的量可以保存在与变频器相关联的软件中。紧急运行功能的子系统也使用该软件来确保在紧急运行操作中有足够的能量供应。紧急运行功能主要或完全由软件实现。因此，它可以在现有的驱动装置中进行改装。特别地，紧急运行功能的算法系统整个或至少部分地作为软件保存在变频器控制设备中，在原始或冗余的次级硬件区域中。同样可以设想：紧急运行功能、特别是紧急运行功能的算法整个或至少部分地作为电池管理系统中的软件来保存。如前所述，通过紧急运行功能的软件、也即通过如下方式可以避免对驱动系统的更广泛的损坏：它在紧急运行操作中、必要时在考虑到检测到或确定出故障的情况下引起功率限制。现在有以有利的方式设计和改进本专利技术教导的几种可能性。为此，一方面参考权利要求1之后的权利要求，另一方面参考借助附图对本专利技术的优选实施例的以下描述。也结合借助附图对本专利技术优选实施例的说明，解释本教导的一般优选扩展方案和改进方案。在图中：图1以示意性视图示出了在简单联动情况下的包括电动中央马达的驱动装置(现有技术)，图2以示意性视图示出了具有简单联动装置的、包括轮毂驱动的驱动装置(现有技术)，图3以示意性视图示出了根据本专利技术的驱动装置的第一实施例，其带有在一个轴上的两个轮毂驱动和简单的联动装置，其中实现紧急运行操作，图4以示意性视图示出了根据本专利技术的驱动装置的第二实施例，其带有在一个轴上的两个轮毂驱动和简单的联动装置，其中实现紧急运行操作，以及图5以示意性视图示出了根据本专利技术的驱动装置的第三实施例，其带有在一个轴上的两个轮毂驱动和附加的联动装置，其中实现紧急运行操作。图1以示意性视图示出了与现有技术有关的、例如混合动力车辆的驱动装置，涉及驱动装置的电气部件。中央马达1被设置为电动机，其通过差速器2作用于轴3。中央马达1由能量源4(通常为HV电池)供应能量，该能量源通过变频器5受驱动控制设备6操控地向中央马达1供应电能。图2示出了一种变型方案，该变型方案在实践中也是已知的，即，在简单联动情况下提供两个轮毂驱动装置7。在这里，这两个驱动装置也通过能量源4供应高电压直流电压。驱动控制设备6分别通过与各自驱动装置7相关联的变频器5来控制这两个驱动装置7，其中包含变频器5的功能块可包括其他功能元素。图3示出了根据本专利技术的驱动装置的实施例，其中实现了紧急运行操作，其中在那里设置有联动装置。两个轮毂驱动装置7都具有它们自己的联动装置作为各自的子系统。具体地，这意味着分离地保护能量源4或者高电压直流电压源。此外，在中央驱动控制设备6(CU)中设置两个分离的数据总线接口8用于操控。可选择地，使用替代能量源4(高电压电池)的能量源来为驱动装置供能。在由图3可得的构型的范畴中必须确保：有效地存在处于低电压范围中的、由在那里未示出的紧急运行开关向至少一个轮毂驱动装置7的变频器5的控制线路10以及向同一变频器5的能量供应4。所述控制线路10可以经由驱动控制设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的电力牵引驱动装置，具有至少两个能彼此独立操控的单轮驱动装置，其中为了实现紧急运行功能，所述驱动装置能够冗余地运行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.02 DE 102016214275.51.一种用于车辆的电力牵引驱动装置，具有至少两个能彼此独立操控的单轮驱动装置，其中为了实现紧急运行功能，所述驱动装置能够冗余地运行。2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，为了实现紧急运行功能，两个单轮驱动装置在子系统的意义上分别具有自身的控制和/或功率技术上的联动装置。3.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述联动装置或子系统包括位于中央轴驱动控制设备处的两个单独的数据总线接口，用于操控所述单轮驱动装置。4.根据权利要求2或3所述的驱动装置，其特征在于，所述联动装置或子系统包括紧急能量源，所述紧急能量源为相应变频器的功率部件提供所需的能量。5.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，所述紧急能量源是能量产生器。6.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，所述紧急能量源是蓄电池或电池。7.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，所述紧急能量源是电网设备或电压变换器。8.根据权利要求4和可选的权利要求5至7中任一项所述的驱动装置，其特征在于，所述紧急能量源用于单轮驱动装置的降低的电压控制或电流控制。9.根据权利要求4至8中任一项所述的驱动装置，其特征在于，利用所述紧急能量源引起对称的、不对称的牵引或者对一个唯一的驱动轮的驱动。10.根据权利要求1至9中任一项所述的驱动装置，其特征在于，在检测到能预给定的参数时，能自动地激活紧急运行功能，即...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·哈格，萨沙·克利特，拉尔夫·阿诺德，
申请(专利权)人：施乐百有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE