【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于车辆的电驱动单元，该电驱动单元包括沿轴向方向依次设置(一个接一个)的第一电机和第二电机。
技术介绍
1、电动车辆通常设有用于推进车辆的一个或多个电机和齿轮箱。设计成用于覆盖当前驱动循环所需功率和扭矩的此种电机在可用操作区域的大范围内通常不具有最大(最佳)效率。此外，可用于电机的空间是有限的。因此，为了使得能够以高效的方式使用电机的同时，还存在关于成本、重量和可用空间的边界条件。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供用于车辆的电驱动单元，该电驱动单元具有在扭矩和功率输出方面提高(改善)的性能。
2、这一目的通过用于车辆的电驱动单元实现，其中，所述电驱动单元包括沿轴向方向依次设置的第一电机和第二电机，并且其中，所述电驱动单元还包括布置成能够将所述第二电机的转子和所述第一电机的转子轴彼此连接的单向离合器，其中，所述电驱动单元包括壳体，并且所述第二电机的转子相对于所述壳体由第一轴承支撑(journaled)，并且相对于所述第一电机的转子轴由第二轴承被支撑。
3、本专利技术基于以下见解，即，通过此种电驱动单元可以提高性能，同时可以将该电驱动单元的尺寸保持得相对较小，从而提供紧凑的解决方案。通过使用所述单向离合器，所述第一电机和所述第二电机可以以使所述第一电机和所述第二电机能够受控的方式机械地彼此连接，从而实现针对驱动循环的总效率改善。根据所需的扭矩和/或功率，第一电机和第二电机中的一者或第一电机和第二电机二者可以用于推进。第一电机和第二电机可以
4、所述单向离合器适当地设置在所述第二电机内部或被布置成至少部分地位于所述第二电机内部，并且优选地，所述单向离合器被布置成至少部分地位于所述第二电机的定子内部，并且可选地，整个单向离合器设置在所述第二电机的定子内部。
5、此外，优选地，所述第二电机的转子是中空转子，所述中空转子在所述转子内接收(接纳)所述第一电机的转子轴的第一端，并且所述单向离合器至少可以部分地布置在所述第二电机的转子内部，并且可选地，整个单向离合器设置在所述第二电机的转子内部。由此，所述电驱动单元的尺寸可以进一步减小，从而提供更紧凑的解决方案。
6、所述的第一电机和第二电机可以是电机或适当组合的电机和发电机。所述第一电机和所述第二电机优选地是各自具有定子和转子的独立电机，其中，所述第一电机和所述第二电机被独立控制且由换流器单独供电。
7、所述电驱动单元优选地连接至齿轮箱，诸如单传动比齿轮箱。所述第一电机的转子轴的第二端可以布置成能够用于所述第一电机以及用于所述第二电机的输出轴，以用于驱动变速器。
8、所述单向离合器可以是机械离合器，诸如例如斜撑式离合器、截留滚子离合器(trapped roller clutch)、具有接合/脱离功能的可选择的单向离合器等类似机械离合器。
9、根据一实施方式，所述单向离合器构造成使得当所述第二电机的转子和所述第一电机的转子轴同时沿第一旋转方向以相同的旋转速度被驱动时，扭矩能够经由所述单向离合器从所述第二电机的转子传递到所述第一电机的转子轴。由此，可以同时从所述第一电机和所述第二电机提供功率(动力)。
10、根据另一实施方式，所述单向离合器构造成使得当所述第一电机的转子轴被沿所述第一旋转方向以高于所述第二电机的转子的旋转速度驱动时，所述第二电机的转子将经由所述单向离合器相对于所述第一电机的转子轴空转，而不提供任何扭矩。在此，可以由所述第一电机提供功率，而无需使所述第二电机旋转。这转而又使得所述第二电机成为在空转时具有相对较高损耗的类型，因为当只有所述第一电机提供功率时，所述第二电机可以保持静止。
11、根据另一实施方式，所述单向离合器构造成使得当所述第二电机的转子沿所述第一旋转方向以一定旋转速度被驱动，并且所述第一电机未被供能(供电)时，所述第一电机的转子轴由所述第二电机经由所述单向离合器驱动，同时所述第一电机空转。由此，来自所述电驱动单元的功率可以仅由所述第二电机提供。
12、所述单向离合器优选为可选择的单向离合器，所述单向离合器构造成使得所述第二电机的转子能够与所述第一电机的转子轴断开，而在所述第二电机通过可选择的单向离合器断开连接时，允许仅由所述第一电机提供扭矩。在此，可以由所述第一电机提供功率，而无需使所述第二电机旋转。这转而又使得所述第二电机成为在空转时具有相对较高损耗的类型，因为当只有所述第一电机提供功率时，所述第二电机可以保持静止。
13、因此，当所述可选择的单向离合器被启动时，所述第二电机的转子和所述第一电机的转子轴彼此连接，从而使得扭矩能够沿一个旋转方向从所述第二电机传递到所述第一电机的转子轴，并且当所述可选择的单向离合器被停用时，所述第二电机的转子和所述第一电机的转子轴与彼此断开连接，从而使得在它们之间无法传递任何扭矩。
14、优选地，所述第一电机和所述第二电机选择成使得所述第一电机是同步磁阻电机或感应电机，并且所述第二电机是永磁电机，因为同步磁阻电机或感应电机由于空转而具有较少的损耗或可忽略的损耗，而由于(考虑到)与永磁体相关联的损耗而适当地避免了永磁电机的空转。
15、通过电机的这种组合，可以提高所述电驱动单元的整体性能。例如，所述第一电机可以被设计成用于在更宽速度范围内的最大扭矩输出，而所述第二电机可以被设计成用于在更窄的速度范围内的更高的最大扭矩输出。
16、根据另一实施方式，所述第一电机和所述第二电机构造成使得对于在0＜ω≤ω1的第一速度范围内的旋转速度ω，所述第二电机提供比所述第一电机更高的最大扭矩输出，并且对于ω1＜ω≤ω2的第二速度范围内的旋转速度ω，所述第一电机提供比所述第二电机更高的最大扭矩输出。在此，可以实现必要(必需)的功率以及电驱动单元的高效率。
17、根据另一实施方式，所述第一电机和所述第二电机构造成使得所述第二电机具有比所述第一电机的最高的最大扭矩输出更高的最高的最大扭矩输出，并且所述第一电机能够提供所述第一电机的最高的最大扭矩输出的旋转速度范围宽于所述第二电机能够提供所述第二电机的最高的最大扭矩输出的旋转速度范围。由此，可以提高电驱动单元的整体功率性能和效率。
18、本专利技术还涉及用于驱动车辆的方法和用于控制电驱动单元的控制单元。该方法和控制单元的优点与参照电驱动单元的不同实施方式已说明的优点基本相同。
19、在下面的说明和权利要求中公开了本专利技术的更多优点和有利特征。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于车辆的电驱动单元(1)，所述电驱动单元包括沿轴向方向(4)依次设置的第一电机(2)和第二电机(3)，所述电驱动单元(1)还包括布置成能够将所述第二电机(3)的转子(5)和所述第一电机(2)的转子轴(7)彼此连接的单向离合器(8)，其特征在于，所述电驱动单元包括壳体(40)，并且，所述第二电机(3)的转子(5)相对于所述壳体(40)由第一轴承(18)支撑，并相对于所述第一电机(2)的转子轴(7)由第二轴承(19)支撑。
2.根据权利要求1所述的电驱动单元，其特征在于，所述第二电机(3)的转子(5)是中空的转子(5)，所述中空的转子(5)将所述第一电机(2)的转子轴(7)的第一端(6)接纳于所述转子(5)内部。
3.根据权利要求1或2所述的电驱动单元，其特征在于，所述单向离合器(8)被布置成至少部分地位于所述第二电机(3)内部。
4.根据权利要求3所述的电驱动单元，其特征在于，所述单向离合器(8)被布置成至少部分地位于所述第二电机(3)的定子(17)内部。
5.根据权利要求2和3所述的电驱动单元，其特征在于，所述单向离合器(
6.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动单元，其特征在于，所述单向离合器(8)被构造成使得当所述第二电机(3)的转子(5)和所述第一电机(2)的转子轴(7)被沿第一旋转方向(27)以相同的旋转速度驱动时，扭矩能够经由所述单向离合器(8)从所述第二电机(3)的转子(5)传递到所述第一电机(2)的转子轴(7)。
7.根据权利要求6所述的电驱动单元，其特征在于，所述单向离合器(8)被构造成使得当所述第一电机(2)的转子轴(7)被沿所述第一旋转方向(27)以高于所述第二电机(3)的转子(5)的旋转速度驱动时，所述第二电机(3)的转子(5)将经由所述单向离合器(8)相对于所述第一电机(2)的转子轴(7)空转而不提供任何扭矩。
8.根据权利要求6或7所述的电驱动单元，其特征在于，所述单向离合器(8)被构造成使得当所述第二电机(3)的转子(5)被沿所述第一旋转方向(27)以一旋转速度驱动并且所述第一电机(2)未被供能时，所述第一电机(2)的转子轴(7)由所述第二电机(3)经由所述单向离合器(8)驱动，并且同时所述第一电机(2)空转。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动单元，其特征在于，所述单向离合器(8)是可选择的单向离合器，所述单向离合器(8)被构造成使得所述第二电机(3)的转子(5)能够与所述第一电机(2)的转子轴(7)断开连接，从而允许在所述第二电机(3)通过可选择的所述单向离合器(8)断开连接时仅由所述第一电机(2)提供扭矩。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动单元，其特征在于，所述第一电机(2)是同步磁阻电机。
11.根据权利要求1-9中的任一项所述的电驱动单元，其特征在于，所述第一电机(2)是感应电机。
12.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动单元，其特征在于，所述第二电机(3)是永磁电机。
13.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动单元，其特征在于，所述第一电机(2)和所述第二电机(3)被构造成使得对于在0＜ω≤ω1的第一速度范围内的旋转速度ω，所述第二电机(3)提供比所述第一电机(2)更高的最大扭矩输出(M2max)，并且对于ω1＜ω≤ω2的第二速度范围内的旋转速度ω，所述第一电机(2)提供比所述第二电机(3)更高的最大扭矩输出(M1’max)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动单元，其特征在于，所述第一电机(2)和所述第二电机(3)被构造成使得所述第二电机(3)具有高于所述第一电机(2)的最高的最大扭矩输出(M1max)的最高的最大扭矩输出(M2max)，并且所述第一电机(2)具有的能够提供所述第一电机(2)的最高的最大扭矩输出(M1max)的旋转速度范围宽于所述第二电机的能够提供所述第二电机(3)的最高的最大扭矩输出(M2max)的旋转速度范围。
15.一种用于驱动车辆的方法，所述车辆具有电驱动单元(1)，所述电驱动单元(1)包括沿轴向方向(4)依次设置的第一电机(2)和第二电机(3)，所述电驱动单元(1)还包括布置成能够将所述第二电机(3)的转子(5)和所述第一电机(2)的转子轴(7)彼此连接的单向离合器(8)，所述方法包括以下步骤：
16.一种用于控制电驱动单元的控制单元(30)，所述电驱动单元(1)包括沿轴向方向(4)依次设置的第一电机(2)和第二电机(3)，所述电驱动单元(1)还包括布置成能够将所述第二电机(3)的...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于车辆的电驱动单元(1)，所述电驱动单元包括沿轴向方向(4)依次设置的第一电机(2)和第二电机(3)，所述电驱动单元(1)还包括布置成能够将所述第二电机(3)的转子(5)和所述第一电机(2)的转子轴(7)彼此连接的单向离合器(8)，其特征在于，所述电驱动单元包括壳体(40)，并且，所述第二电机(3)的转子(5)相对于所述壳体(40)由第一轴承(18)支撑，并相对于所述第一电机(2)的转子轴(7)由第二轴承(19)支撑。
2.根据权利要求1所述的电驱动单元，其特征在于，所述第二电机(3)的转子(5)是中空的转子(5)，所述中空的转子(5)将所述第一电机(2)的转子轴(7)的第一端(6)接纳于所述转子(5)内部。
3.根据权利要求1或2所述的电驱动单元，其特征在于，所述单向离合器(8)被布置成至少部分地位于所述第二电机(3)内部。
4.根据权利要求3所述的电驱动单元，其特征在于，所述单向离合器(8)被布置成至少部分地位于所述第二电机(3)的定子(17)内部。
5.根据权利要求2和3所述的电驱动单元，其特征在于，所述单向离合器(8)被布置成至少部分地位于所述第二电机(3)的转子(5)内部。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动单元，其特征在于，所述单向离合器(8)被构造成使得当所述第二电机(3)的转子(5)和所述第一电机(2)的转子轴(7)被沿第一旋转方向(27)以相同的旋转速度驱动时，扭矩能够经由所述单向离合器(8)从所述第二电机(3)的转子(5)传递到所述第一电机(2)的转子轴(7)。
7.根据权利要求6所述的电驱动单元，其特征在于，所述单向离合器(8)被构造成使得当所述第一电机(2)的转子轴(7)被沿所述第一旋转方向(27)以高于所述第二电机(3)的转子(5)的旋转速度驱动时，所述第二电机(3)的转子(5)将经由所述单向离合器(8)相对于所述第一电机(2)的转子轴(7)空转而不提供任何扭矩。
8.根据权利要求6或7所述的电驱动单元，其特征在于，所述单向离合器(8)被构造成使得当所述第二电机(3)的转子(5)被沿所述第一旋转方向(27)以一旋转速度驱动并且所述第一电机(2)未被供能时，所述第一电机(2)的转子轴(7)由所述第二电机(3)经由所述单向离合器(8)驱动，并且同时所述第一电机(2)空转。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动单元，其特征在于，所述单向离合器(8)是可选择的单向离合器，所述单向离合器(8)被构造成使...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·班，L·F·席尔瓦·佩雷拉，
申请(专利权)人：宁波吉利汽车研究开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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