[发明专利]车辆的电力推进系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于自推进式车辆（self-propelled vehicle）的推进系统，其在通过由车辆携载的蓄电池供电的电动马达驱动下能够运动。

背景技术

已知在使用内燃式发动机的车辆的推进系统中，机械特性——也就是发动机随着转数变化而提供的扭矩曲线——不能在车轮处直接使用，这是因为：发动机不能在负载下起动；发动机在高转数下提供的扭矩强度减小；并且相对于由车辆遇到的运动阻力导致的外部负载的广泛变化而言，使用范围内的扭矩行程通常很小。

因此，车辆必须配备有能够将发动机的功率因数（单位时间内的转数和扭矩）传递给车轮的装置，其根据各种要求而被适当地改造。正如已知地，所述装置是传动装置，其在被极其简化的形式中包括：离合联轴器，离合联轴器使发动机独立于车轮，并且一旦发动机空载起动后，离合联轴器便允许外部负荷逐渐地增加；固定比率和一组可变比率，固定比率（后轴比率或者等同）通过减小发动机转数而让发动机的扭矩成比例地增大，而可变比率——手动换挡式（shift）或无级式（continuous）——（变速箱或者变速器）被设计用来根据车轮遇到的外部负荷的变化调节驱动扭矩。

相反，如果车辆利用电动马达驱动，则所要使用的传动装置的结构比内燃式发动机的结构简单得多。众所周知，电动马达没有发动机熄火等问题。电动马达能够从零速度开始上升至最大速度（显然根据预设的加速倾斜（ramp））而基本上不需要传动装置，包括操作地定位在驱动轴与传动装置之间的离合联轴器。

这种类型的推进系统的特定实施例还在文献US5552988中得以描述和图示。在此方案中，使用了直接定位在驱动轴下游并与其永久性地、不能拆除地连接的无极变速器。无级变速器继而在下游与自动滑动式离合联轴器连接。离合联轴器的下游还啮合有将驱动力传给驱动轮的固定传动比（gear ratio）。

在此类车辆中，变速器以惯性质量自动控制的方式调整连续传动比，惯性质量在离心力作用下沿着变速器输入轮钟形件（bell）上的适当轨道运动。此外，对于离合联轴器，通过从适当的预设标定值过渡“单个”既定阈值来自动控制所述传动装置对驱动轮动作的中断。

在上述解决方案中，用于变速和离合联轴器滑动的自动化装置阻止了车辆驾驶员不能随心所欲地根据车辆实际遇到的行使阻力情况来调整驾驶技术。

涉及以上指出的各类电动马达的构造布局因此具有大大简化推进系统构造的明显优点。然而，其还受到至关重要的缺点的影响，迄今仍限制了其发展应用。

第一个缺点在于以下事实，即，利用电动马达实现的车辆推进在允许针对变化多端的坡度来最优化调节驱动扭矩的方面是吃力的。

虽然电动马达能够保证大的驱动扭矩以及高的加速，但是由于功率趋于在尺寸设计阶段被确定，车辆达到的速度之低抵消了使用与那些内燃式发动机的传动装置相比更简单的传动装置的优点。反之亦然，当想要获得较佳速度时，却又不可避免地随之产生加速能力差以及驱动轮牵引性能差的缺点。

另一个缺点在于以下事实，即，在配备电动马达的车辆中的驾驶感受与在受内燃式发动机驱动的车辆中的驾驶感受非常不同。实际上，电力驱动的自推进式车辆的驾驶操作由简单的ON/OFF命令组成，使车辆驾驶员无法针对每种场合下实际遇到的外部负荷情况对车辆全权操控。

上述原因已经造成了偏见并随着时间推移而日益根深蒂固，人们偏颇地认为，除了在轨道上行驶的车辆或者那些在平稳且水平的路面上移动的车辆以外，（例如在道路车辆或者越野车辆中）使用电力驱动单元被认为是不配提供令人满意的性能的，因此，电力驱动单元仅被应用于玩具、业余场合，最多也不过是作为地位重要得多的内燃式发动机组成的主驱动单元的替补角色。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于，提供一种在电力驱动单元的范围内的自推进式车辆的推进系统，该推进系统使车辆驾驶员可以在所有实际驾驶场合中找到马达扭矩与速度之间的正确折衷。

本发明的另一个目的在于，允许对电力驱动的自推进式车辆进行驾驶，驾驶员可以采取用于驾驶由传统内燃式发动机驱动的车辆的相同驾驶技术来驾驶所述自推进式车辆，该自推进式车辆区别于由传统内燃式发动机驱动的车辆的地方仅在于：马达没有废气排放，并且车辆驾驶员不会察觉到任何操作噪音。

根据上述目的本发明的技术特征从本文权利要求书内容尤其是权利要求1以及任何直接地或者间接地从属于权利要求1的权利要求是清楚的。

附图说明