用于可电驱动的机动车的驱动装置以及机动车的制作方法

1.本发明涉及用于可电驱动的机动车的驱动装置。驱动装置具有：至少一个驱动机对，该驱动机对包括两个电的驱动机，以用于将转矩分配到机动车的一个车轴的两个车轮上；以及与驱动机连接的逆变器单元，以用于将由机动车的能量提供单元提供的电直流信号转换成驱动机特定的电交变信号。本发明此外涉及一种可电驱动的机动车。


背景技术：

2.当前关注于包括能分配转矩的驱动装置的可电驱动的机动车、亦即混合动力车或电动车。这样的驱动装置为了转矩分配(也称为“扭矩矢量分配(torque vectoring)”或“主动横摆控制(active yaw)”)而具有至少一个驱动机对，该驱动机对包括两个驱动机，其中，分别一个驱动机作用于机动车的一个车轴、例如后桥的一个车轮。为了将由能量提供单元、例如牵引蓄电池提供的电直流信号转变成驱动机特定的电交变信号，驱动装置具有经由汇流排与能量提供单元以及驱动机电连接的逆变器单元。当逆变器单元在空间上与驱动机间隔开并且因此与驱动机远离地设置时，由于经由汇流排的长的信号引导而因此在驱动装置中产生高的电感。


技术实现要素：

3.本发明的任务是，提供具有低电感的信号引导的节省结构空间的驱动装置。
4.该任务按照本发明通过具有按照相应独立权利要求的特征的驱动装置以及机动车来解决。本发明的有利实施方式是从属权利要求、说明书以及附图的主题。
5.按照本发明的用于可电驱动的机动车的驱动装置具有至少一个驱动机对，其包括两个电的驱动机，以用于将转矩分配到机动车的一个车轴的两个车轮上。此外，驱动装置具有与驱动机连接的逆变器单元，以用于将由机动车的能量提供单元提供的电直流信号转换成驱动机特定的电交变信号。所述两个驱动机沿轴向在构成间隙的情况下彼此并排或彼此间隔开地设置。逆变器单元的构件在构成低电感的、t形的逆变器结构的情况下设置在驱动装置的处于间隙中的并且沿横向于轴向的第一方向取向的第一区域中和在驱动装置的邻接于间隙的并且平行于轴向取向的第二区域中。
6.本发明此外涉及包括按照本发明的驱动装置或其实施形式的可电驱动的机动车。构成为电动车或混合动力车的机动车尤其是载客汽车。其上设置有驱动装置的车轴例如是机动车的后桥。轴向、亦即车轴的延伸方向在此对应于车辆横向。
7.驱动装置是能分配转矩的并且设计用于提供车轮特定的转矩或驱动力矩。这表示，驱动装置设计用于提供用于车轮的不同的驱动力矩。为此，驱动装置具有两个驱动机，其中，第一驱动机设计用于提供转矩给车轴的第一车轮、例如右边的后轮，而第二驱动机设计用于提供转矩给车轴的第二车轮、例如左边的后轮。各个电的驱动机尤其是结构相同的、n相的、例如三相的驱动机。这样的驱动机例如可以是以永久激励的同步电机形式的三相电机。
8.驱动机沿轴向彼此间隔开地设置。尤其是，驱动机关于车轴中心彼此对称地设置，在轴向对应于车辆横向的情况下，车辆纵轴线伸展通过所述车轴中心。换句话说，各驱动机相对于车辆纵轴线对称设置。在此，各驱动机在其之间构成间隙。
9.逆变器单元优选是2*n相的、例如六相的逆变器。逆变器尤其是设计用于将由能量提供单元提供的直流转变成用于对驱动机的相绕组通电的交变电流。逆变器尤其是具有可由两个驱动机使用的第一构件和驱动机特定的第二构件。逆变器单元的构件在此t形地设置。这表示，一些构件设置在各驱动机之间的第一区域中并且一些构件设置在间隙外的第二区域中。第一区域和第二区域在此t形设置。第一区域沿横向于轴向的第一方向延伸并且第二区域沿着轴向、例如沿车辆横向延伸。第一方向尤其是对应于车辆高度方向。
10.在第一区域中的构件尤其是居中地在各驱动机之间并且在沿着第一方向、例如沿着车辆高度方向的一条线中设置，而在第二区域中的构件在沿着轴向、例如沿着车辆横向的一条线中设置。可共同使用的或集体的第一构件优选设置在驱动装置的第一区域中。例如，可共同使用的第一构件是滤波单元和/或中间电路电容器单元和/或用于与能量提供单元连接的插接连接器。插接连接器、滤波单元和中间电路电容器单元例如沿着车辆高度方向设置并且经由汇流排相互连接。滤波单元尤其是dc滤波器并且插接连接器尤其是dc插头。
11.驱动特定的或独立的第二构件尤其是设置在驱动装置的第二区域中。驱动机特定的第二构件优选是用于将由能量提供单元提供的电直流信号转换成用于驱动机的电交变信号的功率模块。所述功率模块中的用于第一驱动机的第一功率模块尤其是设置在第二区域的朝向第一驱动机的一侧上，并且所述功率模块中的用于第二驱动机的第二功率模块尤其是设置在第二区域的朝向第二驱动机的一侧上。功率模块经由汇流排与第一区域的第一构件、亦即例如中间电路电容器单元和滤波单元电连接，并且能量提供单元的经由第一构件传输的直流信号可以转换成三相交变信号、例如三相电流。为此，功率模块可以具有多个可控制的功率开关。
12.通过将逆变器单元的构件部分地设置在驱动机之间的间隙中，驱动装置特别节省空间地构成。此外，所述构件非常靠近驱动机设置，从而汇流排并且因此经由逆变器单元至驱动机的信号引导能够保持特别短。由此以有利的方式产生电感特别低的信号引导。
13.被证明为有利的是，第一功率模块和第二功率模块沿着轴向彼此对称地设置，从而第二区域的朝向第一驱动机的一侧与第二区域的朝向第二驱动机的一侧结构相同。亦即，第二区域的这两侧彼此对称地构成。从第一区域出发，经由插接连接器、滤波单元并且作为滤波的直流信号输送给中间电路电容器单元的直流信号被分开到第二区域的两侧上并且借助功率模块转变为驱动机特定的交变信号。通过第二区域的两侧的结构相同的实施方式，这两侧的功能上相同的汇流排大致一样长。这两侧的功能上相同的汇流排例如是将功率模块与相应的驱动机连接的汇流排。亦即，将第一功率模块与第一驱动机连接的汇流排和将第二功率模块与第二驱动机连接的汇流排大致一样长。此外，将功率模块与中间电路电容器单元连接的汇流排在功能上是相同的。换句话说，将第一功率模块与中间电路电容器单元连接的汇流排和将第二功率模块与中间电路电容器单元连接的汇流排一样长。通过对称的布置结构能够确保在两个驱动机上发生同时的能量传输。
14.驱动机尤其是沿横向于轴向的第二方向安装并且具有柱形的外部几何结构。由此
所述间隙具有漏斗形的横截面。驱动机的对应于柱形的外部几何结构的纵轴线的旋转轴线基于横向安装而沿第二方向取向。第二方向尤其是对应于车辆纵向，从而旋转轴线沿着车辆纵向取向。亦即，在驱动机之间形成的间隙漏斗形地或局部双凹地成形并且具有向内拱曲的侧向的限定部。
15.特别优选的是，驱动机设置在一个共同的壳体中，其中，壳体上侧的外轮廓跟随驱动机的柱形的外部几何结构，从而壳体上侧具有两个通过驱动机的柱形的外部几何结构形成的、彼此间隔开地设置的隆起部，并且在横截面中呈漏斗形的间隙构成为壳体上侧的包括向内拱曲的侧壁的槽状凹部。亦即，所述间隙向下通过驱动机的共同的壳体的壳体上侧限定，从而逆变器单元的第一构件能够在那里以简单的方式设置并且保持。驱动机的用于与逆变器单元电连接的接头设置在相应的隆起部的顶点的区域中。亦即，所述接头在上面在隆起部上与第二区域处于一条线中。通过将中间电容器单元和滤波单元在通过第一区域形成的“漏斗”中设置在所述两个电的驱动机之间，通过驱动机的宠大的金属壳体实现电流的非常良好的电磁衰减。
16.参考按照本发明的驱动装置介绍的实施形式及其优点对应适用于按照本发明的机动车。
17.本发明的其他特征由权利要求、附图和附图说明得出。以上在说明书中提及的特征和特征组合以及以下在附图说明中提及的和/或在图中单独示出的特征和特征组合不仅能以相应给出的组合使用、而是也能以其他组合使用或能单独使用。
附图说明
18.现在借助优选实施例以及在参考附图的情况下进一步解释本发明。在附图中：
19.图1示出用于可电驱动的机动车的驱动装置的示意图；
20.图2示出在壳体中的驱动装置的电的驱动机；以及
21.图3示出按照图2的驱动装置的剖视图。
具体实施方式
22.在图中，相同的以及功能相同的元件设有相同的附图标记。
23.图1示出用于可电驱动的机动车的能分配转矩的驱动装置1。电的驱动装置1具有两个n相的驱动机em1、em2，这两个驱动机沿机动车的车轴的轴向q并排设置。轴向q例如对应于车辆横向。驱动机em1、em2横向安装，亦即其旋转轴线或纵轴线沿横向于轴向q的方向l(伸入图平面之中)延伸。方向l在这里对应于车辆纵向。驱动机em1、em2具有柱形的外部几何结构，从而在它们之间形成漏斗形的间隙2。
24.此外，驱动装置1具有逆变器单元3，该逆变器单元构成为2*n相的逆变器。逆变器单元3设计用于将由机动车的在这里未示出的能量提供单元提供的电直流量转变为驱动机特定的电交变量。为此，驱动装置1具有插接连接器4，该插接连接器与能量提供单元的插头5电连接。逆变器单元3具有第一构件k1，第一构件由两个驱动机em1、em2共同使用。第一构件k1在这里是以dc滤波器形式的滤波单元6和中间电路电容器单元7，该中间电路电容器单元具有至少一个中间电路电容器zkk。第一构件k1在驱动装置1的第一区域b1中设置在间隙2中并且在这里沿着横向于轴向q的方向h设置。方向h例如对应于车辆高度方向，从而插接
连接器4、滤波单元6和中间电路电容器单元7在这里彼此对齐或相叠地设置。
25.经由第一dc连接汇流排dc-v1在正侧上和第二dc连接汇流排dc-v2在负侧上与插接连接器4连接的滤波单元6在正侧上与第一dc汇流排dc-s1并且在负侧上与第二dc汇流排dc-s2电连接。汇流排dc-s1和dc-s2彼此平行、在这里沿着车辆高度方向h相叠伸展地设置。中间电路电容器单元7在正侧上与第三dc汇流排dc-s3并且在负侧上与第四dc汇流排dc-s4电连接，其中，汇流排dc-s3和dc-s4彼此平行伸展地、在这里沿着车辆高度方向h相叠伸展地设置。为了将滤波单元6与中间电路电容器单元7连接，第一dc汇流排dc-s1和第三dc汇流排dc-s3以及第二dc汇流排dc-s2和第四dc汇流排dc-s4相互电连接。亦即，由能量提供单元提供的电直流量经由通过插接连接器4和插头5形成的插接连接传输给滤波单元6，该滤波单元将经滤波的直流量传输给中间电路电容器单元7。
26.此外，逆变器单元3具有第二构件k2，所述第二构件配置给驱动机em1、em2。第二构件k2设置在驱动装置1的第二区域b2中，其中，第二区域b2沿着轴向q取向。第二构件k2中的第一构件构成为第一功率模块lm1并且第二构件k2中的第二构件构成为第二功率模块lm2。第一功率模块lm1设计用于将在所述至少一个中间电路电容器zkk上存在的经滤波的直流量转变为用于第一驱动机em1的交变量。第二功率模块lm2设计用于将在所述至少一个中间电路电容器zkk上存在的经滤波的直流量转变为用于第二驱动机em2的交变量。用于第一驱动机em1的交变量在此可以按照要提供的转矩不同于要为第二驱动机em2提供的交变量。为此，第一功率模块lm1经由第一ac汇流排ac-s1与第一驱动机em1的第一ac连接区a1电连接，并且第二功率模块lm1经由第二ac汇流排ac-s2与第二驱动机em2的第二ac连接区a2电连接。
27.第一功率模块lm1和第二功率模块lm2在这里相对于车轴中心彼此对称，所述车轴中心伸展通过第一构件k1，沿轴向q延伸的支架8设置在所述第一构件上。亦即，第一构件k1和第二构件k2形成t形的逆变器结构，所述逆变器结构基于第一构件k1在间隙2中的布置结构而特别节省空间地构成。为了给功率模块lm1、lm2提供在所述至少一个中间电路电容器zkk上存在的直流信号，中间电路电容器单元7在正侧上与第五dc汇流排dc-s5并且在负侧上与第六dc汇流排dc-s6电连接。第五dc汇流排dc-s5和第六dc汇流排dc-s6在这里沿着车辆纵向l彼此重叠或并排地伸展。第五dc汇流排dc-s5在这里与第三dc连接汇流排dc-v3电连接并且第六dc汇流排dc-s6在这里与第四dc连接汇流排dc-v4电连接。第三dc连接汇流排dc-v3和第四dc连接汇流排dc-v4在这里沿车辆高度方向h彼此平行伸展地、例如重叠或相叠地设置。通过汇流排的平行伸展，减少汇流排的距离，所述距离产生或加强磁场并且造成电磁干扰。
28.第三dc连接汇流排dc-v3在第一功率模块lm1的一侧与第七dc汇流排dc-s7(该第七dc汇流排也与第一功率模块lm1电连接的)电连接，并且在第二功率模块lm2的一侧与第八dc汇流排dc-s8电连接(该第八dc汇流排也与第二功率模块lm2电连接)。第四dc连接汇流排dc-v4在第一功率模块lm1的一侧与第九dc汇流排dc-s9电连接(该第九dc汇流排也与第一功率模块lm1电连接)，并且在第二功率模块lm2的一侧与第十dc汇流排dc-s10电连接(该第十dc汇流排也与第二功率模块lm2电连接)。功能相同的汇流排ac-s1和ac-s2、dc-s7和dc-s8以及dc-s9和dc-s10尤其是一样长。由此，电流引导路径从中间电路电容器单元7出发对称地向左朝第一功率模块lm1和第一电的驱动机em1方向以及向右朝第二功率模块lm2和
第二电的驱动机em2的方向延伸。通过将逆变器单元3的构件k1、k2在空间上靠近驱动机em1、em2布置，能够此外形成至驱动机em1、em2的特别短的并且因此低电感的电流传输路径。亦即，逆变器单元3基本上对称地并且完全集成地构成。
29.电的驱动机em1、em2如也在图2和图3中示出的那样设置在一个共同的壳体9中，其中，壳体的壳体上侧10基于电的驱动机em1、em2的柱形的外部几何结构而具有两个隆起部11、12。在所述隆起部11、12之间形成在横截面中呈漏斗形的或部分双凹的槽状凹部13，所述槽状凹部构成用于逆变器单元3的第一构件k1的间隙2。在上面在隆起部11、12上、例如在隆起部11、12的顶点上构成电的驱动机em1、em2的ac连接区a1、a2。在按照图3的剖视图中，示例性地示出逆变器单元3的在构成间隙2的凹部13中的第一构件k1之一。
30.总之，驱动装置1具有低的电磁干扰、低的热损耗和提高的驱动效率。