DE102011111632A1 - Electrical wheel drive arrangement for e.g. parallel-hybrid vehicle, has stator component whose peripheral surface is supported and rotatably mounted at axial shoulder of rim, where stator component is rotationally held by holder unit - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Radantriebsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Nachrüstsatz für eine Radanordnung eines Fahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines derartigen Nachrüstsatzes.The present invention relates to an electric Radantriebsanordnung according to the preamble of claim 1 and a retrofit kit for a wheel assembly of a vehicle according to the preamble of claim 8. Furthermore, the invention relates to the use of such a retrofit kit.
Eine derartige elektrische Radantriebsanordnung ist beispielsweise aus der
Die bekannte elektrische Radantriebsanordnung erfordert eine spezielle Ausgestaltung des Rades und/oder der am Fahrzeug zur Drehlagerung des Rades vorgesehenen Komponenten.The known electric wheel drive arrangement requires a special design of the wheel and / or provided on the vehicle for pivotal mounting of the wheel components.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine konstruktiv einfache elektrische Radantriebsanordnung anzugeben, die insbesondere auch besonders gut für eine Nachrüstung an bestehenden Radanordnungen geeignet ist.It is an object of the present invention to provide a structurally simple electric wheel drive arrangement which is particularly well suited for retrofitting existing wheel assemblies.
Gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer elektrischen Radantriebsanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die elektrische Antriebsmaschine als ein innerhalb des axialen Erstreckungsbereiches des Rades angeordneter Außenläufermotor ausgebildet ist, dass ein Rotor der Antriebsmaschine durch die Felge oder eine an einer Innenumfangsfläche der Felge befestigte Rotormagnetanordnung ausgebildet ist, und dass ein Stator der Antriebsmaschine als eine ringförmige Statorbaueinheit enthaltend eine Statormagnetanordnung ausgebildet ist, wobei eine Innenumfangsfläche der Statorbaueinheit an einer axialen Schulter des Radkranzes radial abgestützt und drehgelagert ist, wobei die Statorbaueinheit jedoch mittels einer Halteeinrichtung drehstationär gehalten wird.According to a first aspect of the invention, this object is achieved in an electric wheel drive arrangement of the type mentioned above in that the electric drive machine is designed as an external rotor motor arranged within the axial extent of the wheel, that a rotor of the drive machine through the rim or one on an inner peripheral surface the stator fixed to the rotor magnet assembly is formed, and that a stator of the prime mover is formed as an annular Statorbaueinheit containing a stator magnet assembly, wherein an inner peripheral surface of the Statorbaueinheit is radially supported and rotatably mounted on an axial shoulder of the Radkranzes, wherein the Statorbaueinheit is held by a holding device rotationally stationary ,
Bei der erfindungsgemäßen Radantriebsanordnung ist die elektrische Antriebsmaschine platzsparend innerhalb des axialen Erstreckungsbereiches des Rades angeordnet und konstruktiv einfach aufgebaut. Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass die Integration der Antriebsmaschine keine besondere Ausgestaltung der Radnabe oder der benachbart liegenden fahrzeugeigenen Komponenten erfordert. Dieser Vorteil beruht auf der Ringförmigkeit der den Stator ausbildenden Statorbaueinheit. Vorteilhaft wird eine bei vielen herkömmlichen Radkonstruktionen ohnehin vorhandene axiale Schulter des Radkranzes für eine Lagerung der Statorbaueinheit genutzt. Zu diesem Zweck ist die Innenumfangsfläche der Statorbaueinheit an der axialen Schulter des Radkranzes radial abgestützt und drehgelagert. Die Drehlagerung der Statorbaueinheit sorgt in Verbindung mit der Halteeinrichtung dafür, dass die Statorbaueinheit auch bei sich drehendem Radkranz drehstationär gehalten wird.In the wheel drive arrangement according to the invention, the electric drive machine is arranged to save space within the axial extent of the wheel and structurally simple. A particular advantage is that the integration of the prime mover does not require any special configuration of the wheel hub or of the neighboring vehicle-specific components. This advantage is based on the annularity of the stator stator assembly forming the stator. Advantageously used in many conventional wheel designs existing axial shoulder of the Radkranzes for storage of Statorbaueinheit. For this purpose, the inner peripheral surface of the Statorbaueinheit is radially supported on the axial shoulder of the Radkranzes and rotatably mounted. The pivot bearing of the Statorbaueinheit in conjunction with the holding device ensures that the Statorbaueinheit is held stationary in rotation even with rotating wheel rim.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Rotor eine Permanentmagnetanordnung umfasst, beispielsweise eine Vielzahl von über den Umfang der Felge äquidistant angeordneten Permanentmagneten. Jeder Permanentmagnet kann insbesondere ein in Radialrichtung gerichtetes Magnetfeld erzeugen, wobei z. B. eine Anordnung der einzelnen Permanentmagneten mit alternierender Magnetfeldorientierung vorgesehen sein kann (In diesem Fall muss eine gerade Anzahl von Permanentmagneten vorgesehen sein).In one embodiment, it is provided that the rotor comprises a permanent magnet arrangement, for example a multiplicity of permanent magnets arranged equidistantly over the circumference of the rim. In particular, each permanent magnet can generate a magnetic field directed in the radial direction, wherein z. B. an arrangement of the individual permanent magnets with alternating magnetic field orientation can be provided (in this case, an even number of permanent magnets must be provided).
Als eine Alternative zu Permanentmagneten kommt für den Rotor insbesondere auch eine Anordnung von kurzgeschlossenen Magnetwindungen bzw. Magnetspulen in Betracht, insbesondere wenn die elektrische Antriebsmaschine als Asynchronmaschine ausgebildet ist (bei welcher der Stator ein magnetisches Drehfeld erzeugt). Der hier verwendete Begriff der ”Magnetanordnung” soll außer Permanentmagneten auch derartige Magnetwindungen bzw. Magnetspulen bezeichnen, unabhängig davon, ob zur Erzeugung des Magnetfeldes eine Bestromung vorgesehen ist (”Elektromagnet”) oder das Magnetfeld durch Induktion erzeugt wird, wie dies z. B. bei den genannten kurzgeschlossenen Windungen bzw. Spulen der Fall ist. Unter diese Definition fällt z. B. auch eine Ausgestaltung des Rotors als so genannter Käfigläufer, d. h. einer in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Vielzahl von in Axialrichtung verlaufenden elektrisch leitfähigen Stäben, die an ihren Enden ringförmig kurzgeschlossen sind, so dass sich letztlich eine Vielzahl von über den Umfang verteilt angeordneten kurzgeschlossenen Windungen ergibt.As an alternative to permanent magnets, an arrangement of short-circuited magnetic coils or magnetic coils is also possible, in particular if the electric drive machine is designed as an asynchronous machine (in which the stator generates a magnetic rotating field). The term "magnet arrangement" as used herein is intended to designate, in addition to permanent magnets, such magnetic coils or solenoids, irrespective of whether an energization is provided for generating the magnetic field ("electromagnet") or the magnetic field is generated by induction, as described, for example, in US Pat. B. in the mentioned shorted turns or coils is the case. Under this definition falls z. B. also an embodiment of the rotor as a so-called squirrel cage, d. H. a plurality of circumferentially distributed plurality of axially extending electrically conductive rods which are annularly shorted at their ends, so that ultimately results in a plurality of distributed over the circumference arranged shorted turns.
Wenngleich nicht ausgeschlossen sein soll, dass zur Ausbildung des Rotors eine entsprechend modifizierte Felge (z. B. mit im Inneren der Felge angeordneten Magnetwindungen oder Magnetspulen) verwendet wird, so ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass der Rotor eine an der Innenseite der Felge angeschraubte und/oder angeklebte Magnetanordnung umfasst. Bei dieser Magnetanordnung kann es sich insbesondere um die bereits genannte Permanentmagnetanordnung handeln, wobei z. B. eine gerade Anzahl von Permanentmagneten mit alternierender Magnetfeldorientierung über den Felgenumfang verteilt befestigt werden.Although it should not be ruled out that a correspondingly modified rim is used to form the rotor (eg with magnet windings or magnet coils arranged inside the rim), according to a preferred embodiment it is provided that the rotor engages one comprises the inside of the rim screwed and / or glued magnet assembly includes. In this magnet arrangement may in particular be the already mentioned permanent magnet arrangement, wherein z. B. an even number of permanent magnets with alternating magnetic field orientation distributed over the rim circumference.
Insbesondere im Hinblick auf eine einfache Nachrüstbarkeit, aber auch ganz allgemein im Hinblick auf eine einfache Montage, ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass der Rotor als eine ringförmige Baueinheit ausgebildet ist, welche z. B. ein im Wesentlichen geschlossenes Gehäuse mitsamt der darin untergebrachten Magnetanordnung umfasst. Diese Baueinheit kann z. B. für deren Verschraubung mit der Felge geeignete Befestigungsmittel, z. B. in Radialrichtung verlaufende Schraubenlöcher aufweisen.In particular, with regard to a simple retrofitting, but also quite generally with regard to a simple installation, it is provided according to an embodiment that the rotor is designed as an annular structural unit, which z. B. comprises a substantially closed housing together with the accommodated therein magnet assembly. This unit can, for. B. for the screw connection with the rim suitable fasteners, z. B. extending in the radial direction screw holes.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Stator eine Elektromagnetanordnung umfasst, die z. B. aus einer Mehrzahl von äquidistant über den Umfang verteilt angeordneten Magnetspulen bestehen kann.In one embodiment, it is provided that the stator comprises an electromagnet arrangement, the z. B. may consist of a plurality of equidistantly distributed over the circumference arranged magnetic coils.
Falls die elektrische Antriebsmaschine als Asynchronmaschine ausgebildet ist, so können hierfür z. B. drei um jeweils 120° versetzt angeordnete Elektromagnete vorgesehen sein.If the electric drive machine is designed as an asynchronous machine, so this z. B. three offset by 120 ° arranged electromagnets may be provided.
Insbesondere bei einer Ausbildung der elektrischen Antriebsmaschine als Synchronmaschine umfasst die Elektromagnetanordnung des Stators bevorzugt mehr als drei Elektromagnete, beispielsweise wenigstens sechs oder wenigstens zwölf Elektromagnete.In particular, in an embodiment of the electric drive machine as a synchronous machine, the electromagnet arrangement of the stator preferably comprises more than three electromagnets, for example at least six or at least twelve electromagnets.
Die den Stator ausbildende ringförmige Statorbaueinheit enthaltend die Statormagnetanordnung kann ein im Wesentlichen geschlossenes Gehäuse mitsamt der darin untergebrachten Magnetanordnung umfassen. Bei der hier bevorzugten Verwendung von Elektromagneten ist eine geeignete Durchführung durch das Gehäuse hindurch für den elektrischen Anschluss (Verkabelung) der Elektromagnetanordnung vorzusehen. Bevorzugt verläuft eine derartige Durchführung (z. B. Gehäuseöffnung zum Durchtritt eines elektrischen Kabels) in Axialrichtung aus dem Gehäuse heraus.The stator-forming annular stator assembly including the stator magnet assembly may include a substantially closed housing together with the magnet assembly housed therein. In the preferred use of electromagnets here, a suitable passage through the housing for the electrical connection (wiring) of the solenoid assembly is provided. Preferably, such a passage (eg housing opening for the passage of an electric cable) extends out of the housing in the axial direction.
Im Hinblick auf die radiale Abstützung und die Drehlagerung der Statorbaueinheit an der axialen Schulter des Radkranzes ist es denkbar, eine Gleitlagerung einer vom Gehäuse der Statorbaueinheit gebildeten Innenumfangsfläche auf der axialen Schulter des Radkranzes vorzusehen. Die betreffende Gehäuseoberfläche und/oder der damit zur Anlage kommende Flächenbereich der axialen Schulter können hierfür z. B. reibungsmindernd beschichtet bzw. vorbehandelt sein, wobei insbesondere auch der Einsatz eines Schmiermittels (z. B. Fett) an der Kontaktfläche zwischen Statorbaueinheit und Radkranz in Betracht kommt.With regard to the radial support and the rotary mounting of the Statorbaueinheit on the axial shoulder of the Radkranzes, it is conceivable to provide a sliding bearing formed by the housing of Statorbaueinheit inner peripheral surface on the axial shoulder of the Radkranzes. The housing surface concerned and / or thus coming to rest area of the axial shoulder can this z. B. be coated or pretreated friction reducing, in particular, the use of a lubricant (eg., Fat) at the contact surface between Statorbaueinheit and Radkranz comes into consideration.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante ist jedoch vorgesehen, dass die Radantriebsanordnung ferner ein Wälzlager zur Bewerkstelligung der Drehlagerung der Statorbaueinheit an der axialen Schulter des Radkranzes umfasst. Das Wälzlager kann z. B. als Kugellager oder Zylinderrollenlager, Tonnenrollenlager etc. ausgebildet sein und hierbei in erster Linie als ”Radiallager” fungieren. Eine Ausgestaltung des Wälzlagers auch zur Aufnahme von Axialkräften ist insofern bevorzugt, als sich in diesem Fall ein eigens zu diesem Zweck anzuordnendes Axiallager erübrigt (um die Statorbaueinheit zuverlässig in ihrer axialen Position zu halten).According to a preferred embodiment variant, however, it is provided that the wheel drive arrangement further comprises a roller bearing for effecting the rotary mounting of the stator assembly on the axial shoulder of the wheel rim. The rolling bearing z. B. as a ball bearing or cylindrical roller bearings, barrel roller bearings, etc., and in this case act primarily as a "radial bearing". An embodiment of the rolling bearing also for receiving axial forces is preferred insofar as in this case a thrust bearing to be arranged for this purpose is unnecessary (in order to reliably hold the stator assembly in its axial position).
Falls ein Wälzlager zur Bewerkstelligung der Drehlagerung der Statorbaueinheit vorgesehen ist, so kann dieses Wälzlager unmittelbar mit den übrigen Komponenten der Statorbaueinheit baulich zusammengefasst sein, also gewissermaßen einen Teil dieser Statorbaueinheit darstellen.If a roller bearing is provided for effecting the rotary mounting of the stator assembly, then this roller bearing can be structurally combined directly with the other components of the Statorbaueinheit, so to speak represent a part of this Statorbaueinheit.
Es versteht sich, dass das Wälzlager auch mehrteilig aus in Axialrichtung nebeneinander liegenden Einzellagern zusammengesetzt sein kann. Auch soll nicht ausgeschlossen sein, dass die Drehlagerung durch die Kombination eines Wälzlagers mit einer Gleitlagerung realisiert wird (bei welcher z. B. ein Innenring des Wälzlagers an der axialen Schulter des Radkranzes gleitet und/oder ein Außenring des Wälzlagers an der Innenumfangsfläche der Statorbaueinheit gleitet).It is understood that the rolling bearing can also be composed of several parts of adjacent individual bearings in the axial direction. It should also not be excluded that the pivot bearing is realized by the combination of a roller bearing with a sliding bearing (in which, for example, an inner ring of the roller bearing slides on the axial shoulder of the wheel rim and / or an outer ring of the roller bearing slides on the inner peripheral surface of the stator assembly ).
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Verhältnis zwischen dem Durchmesser der axialen Schulter des Radkranzes und dem Durchmesser der Innenumfangsfläche der Felge im Bereich von 0,3 bis 0,6 liegt.In one embodiment, it is provided that a ratio between the diameter of the axial shoulder of the rim and the diameter of the inner peripheral surface of the rim is in the range of 0.3 to 0.6.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Halteeinrichtung einen einerseits mit der Statorbaueinheit verbundenen und andererseits mit einer fahrzeugseitigen Komponente verbundenen Halter umfasst.In one embodiment, it is provided that the holding device comprises a holder connected on the one hand to the stator assembly and, on the other hand, to a vehicle-side component.
Der Halter kann z. B. als eine Strebe oder ein Bügel ausgebildet sein, dessen Enden mit Befestigungsmitteln (z. B. Verschraubungslöchern) ausgestattet sind, so dass der Halter einerseits an der Statorbaueinheit und andererseits an der fahrzeugseitigen Komponente befestigt werden kann.The holder can z. Example, be designed as a strut or a bracket whose ends are equipped with fastening means (eg., Bolt holes), so that the holder can be attached on the one hand to the Statorbaueinheit and on the other hand to the vehicle-mounted component.
In Radialrichtung betrachtet erstreckt sich die Statorbaueinheit in einem Bereich zwischen der Radnabe (bzw. einem mittleren Bereich des Radkranzes) und der Felge. In diesem Bereich ist insbesondere bei herkömmlichen Kraftfahrzeugen ein Bremssattel einer dem betreffenden Rad zugeordneten Scheibenbremse angeordnet. In einer diesbezüglich vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Halter für eine fahrzeugseitige Befestigung im Bereich eines solchen Bremssattels ausgebildet ist. In einer speziellen Weiterbildung wird hierbei eine Verschraubung des Bremssattels mit einer fahrzeugseitigen Komponente gleichzeitig zum Befestigen des Halters genutzt.As viewed radially, the stator assembly extends in an area between the wheel hub (or a central region of the rim) and the rim. In this area is particular arranged in conventional motor vehicles, a caliper of the respective wheel associated disc brake. In an embodiment which is advantageous in this respect, it is provided that the holder is designed for fastening on the vehicle side in the region of such a brake caliper. In a special development, a screw connection of the caliper with a vehicle-side component is used at the same time for fastening the holder.
Die erfindungsgemäße elektrische Radantriebsanordnung ist insbesondere für vierrädrige Straßenkraftfahrzeuge geeignet, beispielsweise zur Ausgestaltung dieser Fahrzeuge als Elektrofahrzeug oder als Hybridfahrzeug, worunter hier Fahrzeuge verstanden werden, die ihre Antriebsenergie aus einer Kombination wenigstens einer Brennkraftmaschine (z. B. Ottomotor oder Dieselmotor) und wenigstens einer elektrischen Antriebsmaschine beziehen. Zur Speicherung bzw. Zwischenspeicherung von elektrischer Energie weisen derartige Fahrzeuge eine ”Traktionsbatterie” auf.The electric wheel drive arrangement according to the invention is particularly suitable for four-wheeled road vehicles, for example for designing these vehicles as electric vehicles or as hybrid vehicles, which are understood here to be vehicles that supply their drive energy from a combination of at least one internal combustion engine (eg gasoline engine or diesel engine) and at least one electric motor Refer to prime mover. For storage or intermediate storage of electrical energy, such vehicles have a "traction battery" on.
Die in der Traktionsbatterie gespeicherte elektrische Energie kann zum Betrieb der elektrischen Antriebsmaschine(n) verwendet werden. Ein Laden der Traktionsbatterie kann durch externe Ladestationen (gewissermaßen ”aus der Steckdose”) erfolgen und/oder durch Rekuperation von elektrischer Energie beim Bremsen des Fahrzeuges, d. h. durch einen generativen Betrieb der elektrischen Antriebsmaschine(n) und Rückspeisung der so gewonnenen elektrischen Energie in die Traktionsbatterie.The electrical energy stored in the traction battery can be used to operate the electric drive machine (s). Charging the traction battery can be done by external charging stations (as it were "out of the socket") and / or by recuperation of electrical energy when braking the vehicle, d. H. by a generative operation of the electric drive machine (s) and recovery of the electrical energy thus obtained in the traction battery.
Für die Ansteuerung der erfindungsgemäß verwendeten elektrischen Antriebsmaschine kann vorteilhaft auf an sich bekannte Konzepte aus dem Stand der Technik zurückgegriffen werden. Solche Konzepte, insbesondere enthaltend Details der elektrischen Ansteuerung unter Verwendung von Wechselrichtern (Invertern), einschließlich Rekuperationsbetrieb, sind in vielfältigen Ausführungen insbesondere aus dem Bereich von Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen (einschließlich so genannter ”Plug-in-Hybride”) bekannt und bedürfen daher hier keiner detaillierten Erläuterung.For the control of the electric drive machine used in the invention can be used advantageously on known concepts of the prior art. Such concepts, in particular containing details of the electrical control using inverters (inverters), including recuperation operation, are known in various designs, in particular from the field of electric vehicles and hybrid vehicles (including so-called "plug-in hybrids") and therefore require none here detailed explanation.
Eine besonders vorteilhafte Verwendung der Erfindung ergibt sich jedoch für Fahrzeuge, die originär lediglich mit einem verbrennungsmotorischen Antrieb gefertigt wurden, bei denen jedoch die erfindungsgemäße elektrische Radantriebsanordnung durch eine spätere Nachrüstung realisiert wurde.However, a particularly advantageous use of the invention results for vehicles that were originally manufactured only with an internal combustion engine drive, but in which the inventive electric Radantriebsanordnung was realized by a subsequent retrofitting.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist daher ein Nachrüstsatz für eine Radanordnung eines Fahrzeuges vorgesehen, wobei die Radanordnung ein Rad mit einer zentralen Radnabe, einen sich in Radialrichtung an die Radnabe anschließenden Radkranz, und eine ringförmig geschlossen an einem Außenumfang des Radkranzes verlaufende Felge umfasst, und wobei der Radkranz eine axiale Schulter aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachrüstsatz umfasst:
- – einen Rotor, ausgebildet als eine an einer Innenumfangsfläche der Felge befestigbare Rotormagnetanordnung, und
- – einen Stator, ausgebildet als eine ringförmige Statorbaueinheit enthaltend eine Statormagnetanordnung, mit einer Innenumfangsfläche zur radialen Abstützung und Drehlagerung der Statorbaueinheit an der axialen Schulter des Radkranzes,
- A rotor formed as a rotor magnet assembly attachable to an inner peripheral surface of the rim, and
- A stator formed as an annular stator assembly comprising a stator magnet assembly having an inner circumferential surface for radially supporting and pivotally mounting the stator assembly to the axial shoulder of the rim,
Die weiter oben für die elektrische Radantriebsanordnung bereits beschriebenen besonderen Ausgestaltungen und Weiterbildungen können in analoger Weise auch für den erfindungsgemäßen Nachrüstsatz vorgesehen sein. In dieser Hinsicht wird auf die obige Beschreibung verwiesen. Beispielsweise kann der Nachrüstsatz insbesondere auch eine einerseits mit der Statorbaueinheit und andererseits mit einer fahrzeugseitigen drehstationären Komponente verbindbare Halteeinrichtung für das drehstationäre Halten der montierten Statorbaueinheit umfassen. Außerdem kann der Nachrüstsatz auch elektrische bzw. elektronische Komponenten umfassen, insbesondere wenigstens eine Steuereinrichtung und eine elektrische Kabelanordnung.The special configurations and further developments already described above for the electric wheel drive arrangement can also be provided in an analogous manner for the retrofit kit according to the invention. In this regard, reference is made to the above description. For example, the retrofit kit may in particular also comprise a holding device which can be connected on the one hand to the stator assembly and, on the other hand, to a vehicle-mounted, stationary component for the stationary stationary holding of the mounted stationary component. In addition, the retrofit kit may also include electrical or electronic components, in particular at least one control device and an electrical cable assembly.
Gemäß eines noch weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen Nachrüstsatzes zum Nachrüsten eines mit einer Brennkraftmaschine (z. B. Ottomotor oder Dieselmotor) angetriebenen Fahrzeuges vorgesehen.According to yet another aspect of the present invention, there is provided the use of a retrofit kit according to the invention for retrofitting a vehicle driven by an internal combustion engine (eg gasoline engine or diesel engine).
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen dar:The invention will be further described by means of an embodiment with reference to the accompanying drawings. They show:
Die Radantriebsanordnung
Das Rad
Ein mit dem Radaufhängungsteil
Die bis hierher beschriebenen Komponenten der elektrischen Radantriebsanordnung
Die elektrische Antriebsmaschine
Ein Stator
Eine von dem Statorgehäuse
Die axiale Schulter
Die dargestellte räumliche Anordnung des Rotors
Ein drehstationäres Halten des am Radkranz
Aus dieser Ansicht ist ersichtlich, dass im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Rotor
Der Stator
Der Einfachheit der Darstellung von
Die aus dem Rotor
Es versteht sich, dass sowohl das hier beispielhaft dargestellte Konzept der Antriebsmaschine
In den
Der zur Ausbildung der elektrischen Radantriebsanordnung
Im Hinblick auf die elektrische Ansteuerung der Antriebsmaschine
In
Im in
Die Bestromung der in den Anordnungen
Die Steuerung der Bestromung bzw. der Energierückgewinnung beim Bremsen des Fahrzeuges erfolgt mittels Steuereinrichtungen
Der elektrische Energiefluss von der Traktionsbatterie
Zur Steuerung des Gesamtsystems ist im dargestellten Beispiel eine zentrale elektronische Steuereinheit
Die zentrale Steuereinheit
Der in diesem Beispiel verwendete Nachrüstsatz umfasst neben den oben bereits beschriebenen Radantriebskomponenten insbesondere die in
Die Anbindung der elektrischen bzw. elektronischen Komponenten des Nachrüstsatzes an das Fahrzeug erfolgt bevorzugt wie beschrieben über eine geeignete Kommunikationsschnittstelle bzw. ein in oder an der Steuereinrichtung vorgesehenes Kommunikationsmodul, welches sich mit einem ohnehin im Fahrzeug befindlichen Steuerungssystem (digital oder analog) verständigt. Falls die Nachrüstung an einem Fahrzeug erfolgen soll, welches werksseitig nicht mit einem für diese Nachrüstung unmittelbar geeigneten Steuerungssystem ausgestattet wurde, so kann eine erfindungsgemäße Nachrüstung dennoch erfolgen, indem gleichzeitig auch die zum Betrieb der elektrischen Antriebsmaschine(n) notwendigen Steuer-, Mess- und/oder Regeleinrichtungen ebenfalls nachgerüstet werden.The connection of the electrical or electronic components of the retrofit kit to the vehicle is preferably carried out as described via a suitable communication interface or provided in or on the control device communication module, which communicates with an already in-vehicle control system (digital or analog). If retrofitting is to take place on a vehicle which has not been factory-equipped with a control system which is directly suitable for this retrofitting, retrofitting according to the invention can nevertheless take place by simultaneously also requiring the control, measuring and control devices necessary for operating the electric drive machine (s) / or control devices are also retrofitted.
In diesem Zusammenhang ist nochmals anzumerken, dass die für das beschriebene Ausführungsbeispiel in
Zusammenfassend wird damit ein Nachrüstsatz bereitgestellt, mittels welchem im Prinzip beliebige Fahrzeuge, insbesondere herkömmlicherweise lediglich mit einer Brennkraftmaschine angetriebene Straßenkraftfahrzeuge, in ein Elektro- oder Hybridfahrzeug gewandelt werden können. Abhängig von der Ansteuerung der betreffenden Radantriebsanordnungen können auch Fahrzeuge bzw. Betriebsmodi mit einem rein elektrischen Betrieb realisiert werden. Generell sind im Rahmen der Erfindung alle spezielleren Hybridkonzepte realisierbar, wie z. B. ”Parallelhybrid”, ”Seriellhybrid”, ”Range Extender”, ”Plug-In-Hybrid” etc. Vorteilhaft kann eine Nachrüstung bestehender Fahrzeuge erfolgen, bei der nur wenige Modifikationen an bestehenden Teilen bzw. bestehenden Fahrzeugstrukturen vorgenommen werden müssen. Die Nachrüstung kann in der Regel innerhalb weniger Stunden und somit mit vergleichsweise kleinem Aufwand durchgeführt werden.In summary, this provides a retrofit kit by means of which, in principle, arbitrary vehicles, in particular conventionally only road motor vehicles driven by an internal combustion engine, can be converted into an electric or hybrid vehicle. Depending on the activation of the relevant wheel drive arrangements, vehicles or operating modes can also be realized with purely electrical operation. In general, all special hybrid concepts can be realized within the scope of the invention, such. B. "parallel hybrid", "serial hybrid", "range extender", "plug-in hybrid" etc. Advantageously, retrofitting existing vehicles can be done in which only a few modifications to existing parts or existing vehicle structures must be made. The retrofitting can usually be done within a few hours and thus with relatively little effort.
Denkbar ist auch der Einsatz als ”Tuning-Konzept” zur Erhöhung der Antriebsleistung durch Hinzufügung des elektrischen Antriebes. Auch kann durch Nachrüstung an den ansonsten nicht angetriebenen Rädern z. B. aus einem lediglich vorne oder hinten angetriebenen Fahrzeug ein Allradfahrzeug gemacht werden.It is also conceivable use as a "tuning concept" to increase the drive power by adding the electric drive. Also, by retrofitting to the otherwise non-driven wheels z. B. from a front only or rear-wheel drive vehicle to be made a four-wheel drive vehicle.
Hinsichtlich verschiedener Leistungsanforderungen und/oder geometrischer Abmessungen können entsprechend angepasste Nachrüstsätze (für verschiedene Fahrzeugtypen bzw. verschiedene Radanordnungsgeometrien) bereitgestellt werden.With regard to various performance requirements and / or geometric dimensions, suitably adapted retrofit sets (for different vehicle types or different wheel arrangement geometries) can be provided.
Der Nachrüstsatz kann in verschiedenen Ausstattungsvarianten angeboten werden, die sich z. B. insbesondere in der Software (für die zentrale Steuereinheit) und der Kapazität der Traktionsbatterie unterscheiden können.The retrofit kit can be offered in different equipment variants, the z. B. in particular in the software (for the central control unit) and the capacity of the traction battery can distinguish.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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