本发明专利技术涉及一种用于具有至少一个驱动车轴的电驱动的机动车辆的车轴驱动单元。该车轴驱动单元具有用于产生驱动扭矩的至少一个电动马达(10、11)以及用于将驱动扭矩传递至驱动车轴的至少一个传动装置(12、13)。电动马达和传动装置形成结构单元(15)。本发明专利技术的目的是提供一种车轴驱动单元，该车轴驱动单元允许机动车辆的传动系具有尽可能最简单、重量减轻的构造。为了实现这一点，在结构单元(15)中集成有用于电池系统的电力电子器件(27)和感应充电接收器(18)。电力电子器件电连接至感应充电接收器并且被调谐以整流可以在感应充电接收器中感应的交变电压。
Axle Driving Unit, Driving Axle and Motor Vehicle Including Induction Charging Receiver
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括感应充电接收器的车轴驱动单元、驱动车轴和机动车辆本专利技术涉及具有权利要求1的前序部分的特征的车轴驱动单元。例如，从WO2016/116104A1中已知这种车轴驱动单元。本专利技术还涉及用于机动车辆的驱动车轴和机动车辆。考虑到未来的机动性的需求，汽车工业面临着与牵引驱动器的电气化相关的相当大的技术变化。确切地说，用于限制污染物排放和CO2排放的合法条件需要新的设计。例如，从2021年开始，欧洲的乘用机动车辆将仅被允许平均排放95克CO2/km。传动系的提高的电气化在维持该限制以及维持其他排放限制方面起着重要作用。开头所叙述的WO2016/116104A1公开了一种具有电动马达和传动装置的车轴驱动单元。在该已知的车轴驱动单元中，传动装置旨在改善该单元的换档舒适性和效率。为此，传动装置具有两个换档级，这两个换档级具有中间传动装置，该中间传动装置具有无级变速器。此外，已知的车轴驱动单元包括集成的机电停车锁车器。中间传动装置使已知的车轴驱动单元结构复杂且相对较重，这导致了传动系的重量增加。本专利技术所基于的目的在于提供一种下述车轴驱动单元，该车轴驱动单元允许机动车辆的传动系具有尽可能最简单且重量减轻的结构。本专利技术所基于的目的还在于提供一种驱动车轴和一种机动车辆。根据本专利技术，该目的关于通过权利要求1的主题的车轴驱动单元、关于通过权利要求12的主题的驱动车轴以及关于权利要求13的主题的机动车辆而实现。本专利技术基于提供一种用于包括至少一个驱动车轴的能够电驱动的机动车辆的车轴驱动单元的构思。车轴驱动单元包括用于产生驱动扭矩的至少一个电动马达和用于将驱动扭矩传递至驱动车轴的至少一个传动装置。电动马达和传动装置形成结构单元。本专利技术的特征在于，结构单元中集成有电力电子单元和用于电池系统的感应充电接收器。此处，电力电子单元电连接至感应充电接收器并且适于使得整流可以在感应充电接收器中感应的交变电压。在本专利技术的上下文中，除了电动马达和传动装置之外，电力电子单元也集成到由这些部件构成的结构单元中，也就是说集成到同一结构单元中。电力电子单元适用成使得向车轴驱动单元的至少一个电动马达供给电流，并且另外优选地控制所述电动马达。此外，除了电力电子单元之外，感应充电接收器作为另外的部件集成到结构单元中。结构单元形成物理单元，在该物理单元中，上述部件组合为子组件。结构单元可以作为整体被处理，例如可以在驱动车轴的组装期间作为整体而被组装。在安装状态下，结构单元形成了至机动车辆的其他部件的接口，所述其他部件布置在结构单元的外部并且结构单元的各个部件与所述其他部件相互作用，其他部件例如为发电机或机动车辆的作为电池系统的一部分的牵引电池。将上述部件集成到结构单元中有助于传动系能够被整体优化，例如在车轴驱动单元的重量方面被整体优化，因为可以通过现有的部件的共同集中使用来最佳地配置这些部件的周边。此外，将部件集成到同一结构单元中允许减少所述部件紧固在底盘中的保持点的数量，从而简化了组装。总之，本专利技术允许高度集成的电驱动车轴，其中，除了已知部件、即电动马达和传动装置之外，车轴驱动单元还包括上述部件作为整体组成部分。在现有技术中单独安装的部件在结构单元中的集成允许实现协同效应，这使得传动系具有简单且轻质的构造。协同效应的具体实现是本专利技术优选实施方式的主题。本专利技术适用于安装有电驱动车轴的所有机动车辆，即例如乘用机动车辆或商用机动车辆。本专利技术特别适用于专门的电池运行的车辆。电池运行的车辆可以配备或不配备增程器。本专利技术还可以用于具有电气化驱动车轴的混合动力车辆。可以将根据本专利技术的车轴驱动单元用在电气化前轴和/或电气化后轴中。在本专利技术的范围内，车轴驱动单元独立于驱动车轴而被要求保护。另外要求保护的是驱动车轴与根据本专利技术的车轴驱动单元的组合以及包括根据本专利技术的车轴驱动单元的机动车辆。在从属权利要求中规定了本专利技术的优选实施方式。优选地，驱动扭矩分别通过一个车轴驱动单元被传递至至少两个驱动轴、也被称为驱动车轴，以便驱动机动车辆的车轮。确切地说，一个车轴驱动单元特别优选地设置为分别用于两个驱动车轴。此处，特别优选的是，如关于车轴驱动单元所观察到的，两个车轴布置在车轴驱动单元的相反侧。换句话说，机动车辆的右轮和左轮分别由车轴驱动单元驱动，并且如果左轮和右轮被相应地集成，则左轮和右轮也通过车轴驱动单元被转向。在特别优选的实施方式中，结构单元包括共用壳体。这具有下述优点：壳体可以设计为对布置在壳体中的部件集中地执行不同的功能——比如例如进行冷却或联接至电源——的多功能部件。同样地，一方面是电力电子单元并且另一方面是用于电池系统的机电行车制动系统和/或机电转向系统和/或感应充电接收器，就像他们的元件、比如例如行车制动系统的制动器一样可以构造和/或凸缘连接在结构单元和/或壳体上/在结构单元和/或壳体中。还发现有利的是，感应充电接收器包括至少一个线圈，该至少一个线圈布置在壳体的下侧部上并且布置在壳体内。因此，充电接收器被保护不受污染和天气影响。此外，线圈(次级线圈或接收器线圈)定位在机动车辆的行进平面的正上方，并且在充电期间具有距发射器线圈(初级线圈)小的距离，该发射器线圈可以布置在行进平面的下方、布置在行进平面中或布置在行进平面上。这增加了初级线圈向次级线圈的传输磁交变场的效率，该交变场在次级线圈中感应出交变电压。上方布置有至少一个线圈的壳体下侧部的至少一部分优选地设计为用于磁交变场的场导引元件。这具有的优点是：例如将磁场导引至线圈上和/或充电接收器的磁场感应器上和/或将磁场导引离开，特别地，使磁场远离或者屏蔽磁场免受会被磁场干扰或对磁场没有用处的结构单元的其它部件。还有利的是，上方布置有至少一个线圈的壳体下侧部的至少一部分以屏蔽件的形式设计、特别地以凹形形式设计。这是通过该设计的壳体下侧部的场导引特性的具体实施方式。壳体的另外的具体实施方式通过壳体下侧部的材料选择获得，其允许更好的导引和传输，并且具有小的磁场损耗。此处，另外地或替代性地，上方布置有至少一个线圈的壳体下侧部的至少一部分包括铝合金，该铝合金具有体积含量为40％的铁素体。该材料具有低磁反转损耗，并且因此不会显著升温，因而保护车轴驱动单元的部件免于过热。感应充电接收器优选地适用于频率范围为至少10kHz、特别地为80kHz或140kHz的磁交变场。对于相同的面积和磁通密度，较高的磁场频率使得对接收器线圈的较高传输功率成为可能。根据德国应用指南(deutschenAnwendungsrichtlinie)VDE，2011-03，VDEAR2122-4也规定了建议用于电动车辆的感应充电的140kHz的标称频率。在另一优选实施方式中，电动马达和感应充电接收器分别是液体冷却的，并且车轴驱动单元包括用于向电动马达和感应充电接收器供给冷却液体的装置。这确保了无干扰操作并且防止由所述部件的过热造成的损坏。另外，借助于用于冷却液体供给的装置设置了提供多个部件的中央单元，并且因此节省了空间。将上述部件集成到结构单元中提供了中央冷却液体供给的可能性，使得电动马达所需的冷却液体供给也可以用于其他部件。这是特别有利的，因为电动马达的冷却水供应通常为约65℃。此外，已经发现有利的是，结构单元、特别是壳体优选地具有用于将用于冷却液体供给的装置连本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于包括至少一个驱动车轴(1)的能够电驱动的机动车辆的车轴驱动单元，所述车轴驱动单元具有用于产生驱动扭矩的至少一个电动马达(10、11)和用于将所述驱动扭矩传递至所述驱动车轴(1)的至少一个传动装置(12、13)，其中，所述电动马达(10、11)和所述传动装置(12、13)形成了结构单元(15)，其特征在于，所述结构单元(15)中集成有用于对所述至少一个电动马达(10、11)进行电供给的电力电子单元和用于电池系统的感应充电接收器(18)，其中，所述电力电子单元电连接至所述感应充电接收器(18)并且适用成使得整流能够在所述感应充电接收器中感应的交变电压。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.20 DE 102017103401.3;2017.02.20 DE 10201711.一种用于包括至少一个驱动车轴(1)的能够电驱动的机动车辆的车轴驱动单元，所述车轴驱动单元具有用于产生驱动扭矩的至少一个电动马达(10、11)和用于将所述驱动扭矩传递至所述驱动车轴(1)的至少一个传动装置(12、13)，其中，所述电动马达(10、11)和所述传动装置(12、13)形成了结构单元(15)，其特征在于，所述结构单元(15)中集成有用于对所述至少一个电动马达(10、11)进行电供给的电力电子单元和用于电池系统的感应充电接收器(18)，其中，所述电力电子单元电连接至所述感应充电接收器(18)并且适用成使得整流能够在所述感应充电接收器中感应的交变电压。2.根据权利要求1所述的车轴驱动单元，其特征在于，所述结构单元(15)包括共用的壳体(19)。3.根据权利要求2所述的车轴驱动单元，其特征在于，所述感应充电接收器包括至少一个线圈，所述至少一个线圈布置在所述壳体的下侧部上并且布置在所述壳体内。4.根据权利要求3所述的车轴驱动单元，其特征在于，上方布置有所述至少一个线圈的所述壳体的下侧部的至少一部分设计为用于磁交变场的场导引元件。5.根据权利要求3或4所述的车轴驱动单元，其特征在于，上方布置有所述至少一个线圈的所述壳体的下侧部的至少一部分以屏蔽件的形式设计，并且特别地以凹形形式设计...
【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普·马特，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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