[发明专利]具有电驱动器和机械制动器的集成式驱动单元

说明书

本发明公开了一种驱动和减速单元(1)，其具有机械制动器(12)和电驱动器(11)，其中，所述机械制动器(12)和所述电驱动器(11)设置为用于作用到唯一的车轮附接件(21)上的单元。此外，公开了一种用于控制或调节这样的驱动和减速单元(1)的方法。

技术领域

本发明涉及一种具有电驱动器和机械制动器的单元，该单元用于商用车辆和/或轨道车辆。

背景技术

图1以示意图示出了根据现有技术的驱动单元和制动单元连同它们与车轮附接的常见布置，如下所述那样。

通常，为从动车轮2设置了电驱动单元3以及制动单元4，所述电驱动单元和制动单元构造为单独的单元。在这种情况下，在车轮2和电驱动单元3之间设置有机械连接件23。此外，在车轮2和制动单元4之间设置有附加的机械连接24。所述连接件23和24被设立为在车轮2与电驱动单元3或制动单元4之间传递驱动力和制动力。

电驱动单元3(根据现有技术)具有电驱动器31以及控制器32，该控制器设置为用于控制电驱动器31。为此，电驱动器31和控制器32借助连接件33彼此连接，以便传递能量和信号。

制动单元4(根据现有技术)具有机械制动器41以及自身的制动控制装置42，该制动控制装置设置为用于控制制动器41。为此，制动器41和制动控制装置42借助连接件43彼此连接，以便传递能量和信号(即，例如数据，电，也可能是液压液体或压缩空气，和其他信号)。

在上述现有技术中，虽然电驱动单元3和制动单元4都作用到相同的车轮2上，但是它们彼此分开地设置。因此，所述电驱动单元和制动单元视为在拓扑和系统方面彼此分开的子系统。由此，在两个子系统共同作用时、尤其是在调节或控制制动过程时会产生问题。此外，在现有技术中由于彼此分开的子系统而需要许多构件，这既昂贵又费事，并且需要大的安装空间。尤其，必须为每个子系统设置一个自身的控制器。

发明内容

本发明的任务是，设置一种设备以及方法，以便消除现有技术的缺点。该任务通过独立权利要求来解决。

通过将电驱动单元以及制动单元(机械制动器)实施为唯一的单元，可以节省安装空间。此外，在所述单元和要被驱动或制动的车轮之间仅需要设置一个连接件。

优选，电驱动单元以及制动单元实施为集成且紧凑的单元。

优选，电驱动器的转子构造为机械制动器的组成部分。由此，节省了构件，这降低了生产成本。因此，制动器和电驱动器具有共同的部分。这意味着，一个构件既属于电驱动器又属于机械制动器。在这种情况下，所述共同的构件是电驱动器的转子。其他构件也可以既属于电驱动器又属于机械制动器。

优选，设置共同的控制器，该控制器设立为用于控制机械制动器并用于控制电驱动器。由此节省了构件，即节省了另一控制器。由此，还简化了对制动过程的控制或调节。用于机械制动器和电驱动器的唯一的控制器有能力以低的计算花费在发电机运行中协调机械制动器和电驱动器之间的共同作用，以便减小机械制动器的耗损。因为借助处于发电机运行中的电驱动器可以无磨损地进行制动。因此，共同的控制器优选以如下方式协调机械制动器和电驱动器之间的共同作用，使得处于发电机运行中的电驱动器最大程度地满足制动需求。因此，优选仅在绝对必要时(例如在完全制动的情况下或在火车或商用车辆停止前的最后几米的情况下)才使用机械制动器。

优选，所述单元具有用于至少电驱动单元和制动单元的共同壳体。优选，所述控制器也集成在该壳体中。

根据另一构型，控制器布置在共同壳体之外。

优选，设置用于电驱动器的传动装置，以便在车轮的任何转速范围内尽可能优化地利用电驱动器的转矩特性。由此提高了效率，因而使系统效率最大化。所述传动装置优选是可切换的。

根据另一构型，所述传动装置优选是不可切换的，而是具有固定的传动比。