DE102010016844A1 - Electric drive unit - Google Patents

Electric drive unit Download PDF

Info

Publication number
DE102010016844A1
DE102010016844A1 DE102010016844A DE102010016844A DE102010016844A1 DE 102010016844 A1 DE102010016844 A1 DE 102010016844A1 DE 102010016844 A DE102010016844 A DE 102010016844A DE 102010016844 A DE102010016844 A DE 102010016844A DE 102010016844 A1 DE102010016844 A1 DE 102010016844A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drive unit
electric drive
inner element
electric
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102010016844A
Other languages
German (de)
Inventor
Andreas Inhoff
Dr. Hesse Ullrich
Walter Zipp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ipetronik GmbH and Co KG
Original Assignee
Ipetronik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ipetronik GmbH and Co KG filed Critical Ipetronik GmbH and Co KG
Priority to DE102010016844A priority Critical patent/DE102010016844A1/en
Priority to PCT/EP2011/056435 priority patent/WO2011138181A1/en
Publication of DE102010016844A1 publication Critical patent/DE102010016844A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/02—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of clutch
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/262—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators the motor or generator are used as clutch, e.g. between engine and driveshaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0092—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being coaxial to the wheel axle
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)

Abstract

Es wird eine elektrische Antriebseinheit (1) für ein einen Verbrennungsmotor (41) aufweisendes Kraftfahrzeug (39) vorgeschlagen, aufweisend:
– eine Elektromaschine (3), aufweisend ein inneres Element (5) und ein koaxial dazu angeordnetes äußeres Element (7), wobei zumindest das innere Element (5) drehbar zu dem äußeren Element (7) gelagert ist;
– einen mit der Elektromaschine (3) verbundenen Antriebsbereich (A), der mit dem Verbrennungsmotor (41) zumindest mittelbar koppelbar ist;
– einen mit der Elektromaschine (3) verbundenen Abtriebsbereich (B), der zum Antreiben wenigstens eines Rads (51) zumindest mittelbar mit diesem koppelbar ist, und
– Kupplungsmittel (33, 47, 53, 55a, 55b) zum Lösen und Herstellen einer drehfesten Verbindung zwischen dem Antriebsbereich (A) und dem Abtriebsbereich (B) der elektrischen Antriebseinheit (1).An electric drive unit (1) for a motor vehicle (39) having an internal combustion engine (41) is proposed, comprising:
- An electric machine (3) comprising an inner member (5) and a coaxially arranged outer member (7), wherein at least the inner member (5) is rotatably mounted to the outer member (7);
- One connected to the electric machine (3) driving range (A), which is at least indirectly coupled to the internal combustion engine (41);
- One connected to the electric machine (3) output region (B), which is for driving at least one wheel (51) at least indirectly coupled thereto, and
- Coupling means (33, 47, 53, 55a, 55b) for releasing and producing a rotationally fixed connection between the drive region (A) and the output region (B) of the electric drive unit (1).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebseinheit für ein einen Verbrennungsmotor aufweisendes Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 22.The invention relates to an electric drive unit for a motor vehicle having a combustion engine according to the preamble of claim 1 and a motor vehicle according to the preamble of claim 22.

Im Bereich der Antriebstechnik von Kraftfahrzeugen ist es bekannt, Verbrennungsmotoren und Elektromotoren zu so genannten Hybridantrieben zu vereinen, da sie sich unter verschiedenen Betriebsbedingungen hinsichtlich ihrer Leistungscharakteristik besonders gut ergänzen. In Kraftfahrzeugen, die sowohl einen Verbrennungsmotor als auch eine Elektromaschine aufweisen, ebenso wie bei Fahrzeugen mit reinem Elektroantrieb wird die Elektromaschine je nach Bedarf als Motor oder als Generator betrieben. Die elektromagnetisch wirksamen Komponenten der Elektromaschine sind dabei fest aufgeteilt in einen Rotor und in einen Stator. Die Elektromaschinen der bekannten Art, die mit einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs zusammenwirken, weisen insgesamt nur eine begrenzte Flexibilität in ihrer Anwendung auf.In the field of drive technology of motor vehicles, it is known to combine internal combustion engines and electric motors into so-called hybrid drives, since they complement each other very well under various operating conditions with regard to their performance characteristics. In motor vehicles, which have both an internal combustion engine and an electric machine, as well as in vehicles with pure electric drive, the electric machine is operated as needed as a motor or as a generator. The electromagnetically active components of the electric machine are firmly divided into a rotor and a stator. The electrical machines of the known type, which interact with an internal combustion engine of a motor vehicle, have overall only a limited flexibility in their application.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine elektrische Antriebseinheit für ein einen Verbrennungsmotor aufweisendes Kraftfahrzeug zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist und die besonders vielseitig einsetzbar ist.Object of the present invention is therefore to provide an electric drive unit for a motor vehicle having a motor vehicle, which is inexpensive to produce and which is particularly versatile.

Zur Lösung der oben genannten Aufgabe wird eine elektrische Antriebseinheit für ein einen Verbrennungsmotor aufweisendes Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.To solve the above object, an electric drive unit for a motor vehicle having a motor vehicle is proposed, which has the features of claim 1.

Die elektrische Antriebseinheit ist zum Einsatz in einem einen Verbrennungsmotor aufweisenden Kraftfahrzeug vorgesehen und weist eine Elektromaschine auf, die ein inneres Element und ein koaxial dazu angeordnetes äußeres Element aufweist, wobei zumindest das innere Element drehbar zu dem äußeren Element gelagert ist. Denkbar ist es auch, dass beide Elemente drehbar zueinander gelagert sind, so dass sowohl das äußere als auch das innere Element wahlweise als Stator oder als Rotor einsetzbar ist. Weiterhin weist die elektrische Antriebseinheit einen mit der Elektromaschine verbundenen Antriebsbereich auf, der mit dem Verbrennungsmotor zumindest mittelbar koppelbar ist und somit durch den Verbrennungsmotor angetrieben wird. Außerdem weist die elektrische Antriebseinheit einen mit der Elektromaschine verbundenen Abtriebsbereich auf, der zum Antreiben wenigstens eines Rads zumindest mittelbar mit diesem koppelbar ist. Der Antriebsbereich dient somit zum Antreiben wenigstens eines Rads und ist zu diesem Zweck zumindest über Zwischenwellen oder dergleichen mit diesem verbunden. Der Antriebsbereich und der Abtriebsbereich schließen die Elektromaschine quasi ein, d. h. dass der Antriebsbereich und der Abtriebsbereich entlang einer Drehachse der Elektromaschine angeordnet sind, wobei der Antriebsbereich auf einer Seite der Elektromaschine und der Abtriebsbereich auf der gegenüberliegenden Seite der Elektromaschine angeordnet sind. Gemäß der Erfindung weißt die Antriebseinheit wenigstens ein Kupplungsmittel zum Lösen und Herstellen einer drehfesten Verbindung zwischen ihrem Antriebsbereich und ihrem Abtriebsbereich auf.The electric drive unit is intended for use in a motor vehicle having an internal combustion engine and has an electric machine which has an inner element and an outer element arranged coaxially therewith, wherein at least the inner element is rotatably mounted to the outer element. It is also conceivable that both elements are rotatably mounted to each other, so that both the outer and the inner member is optionally used as a stator or as a rotor. Furthermore, the electric drive unit has a drive region connected to the electric machine, which is at least indirectly coupled to the internal combustion engine and is thus driven by the internal combustion engine. In addition, the electric drive unit has an output region connected to the electric machine, which can be coupled to drive at least one wheel at least indirectly thereto. The drive region thus serves to drive at least one wheel and is connected for this purpose at least via intermediate shafts or the like with this. The drive section and the output section virtually lock the electric machine, i. H. in that the drive region and the output region are arranged along an axis of rotation of the electric machine, wherein the drive region is arranged on one side of the electric machine and the output region on the opposite side of the electric machine. According to the invention, the drive unit has at least one coupling means for releasing and producing a rotationally fixed connection between its drive region and its output region.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist noch vorgesehen, dass das äußere Element und das innere Element koaxial zueinander, also auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind, dass jedoch die beiden Elemente in Richtung der gemeinsamen Achse, insbesondere der Drehachse der Elektromaschine gesehen, hintereinander angeordnet sind. In diesem Fall kann das innere Element beispielsweise als ein vorderes Element und das äußere Element der Elektromaschine als ein hinteres Element in Bezug auf die Drehachse der Elektromaschine ausgebildet sein. Die Elektromaschine durchsetzt bei dieser Ausführungsform beispielsweise eine Antriebswelle, wobei das vordere Element und das hintere Element vorzugsweise im Wesentlichen gleiche Durchmesser aufweisen. Die Bezeichnung „äußeres Element” und „inneres Element” wirkt bei dieser Ausführungsform nicht beschränkend in Bezug auf die Anordnung der Teile.In one embodiment of the invention, it is also provided that the outer element and the inner element are arranged coaxially to one another, ie on a common axis, but that the two elements are arranged one behind the other in the direction of the common axis, in particular the axis of rotation of the electric machine. In this case, the inner member may be formed, for example, as a front member and the outer member of the electric machine as a rear member with respect to the rotation axis of the electric machine. The electric machine penetrates in this embodiment, for example, a drive shaft, wherein the front element and the rear element preferably have substantially the same diameter. The term "outer element" and "inner element" in this embodiment does not limit the arrangement of the parts.

Die elektrische Antriebseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung lässt sich in einfacher Art und Weise in den Triebstrang eines Kraftfahrzeugs integrieren und ermöglicht allein oder in Kombination mit dem Verbrennungsmotor eine Vielzahl von Betriebsarten, die ein effizientes Energiemanagement des Fahrzeugs ermöglichen. Beispielsweise kann die elektrische Antriebseinheit sowohl als Motor als auch als Generator arbeiten. Vorteilhaft ist auch, dass die elektrische Antriebseinheit wahlweise einen rein verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb und einen rein elektrischen Fahrbetrieb ermöglicht, wobei bei dem rein verbrennungsmotorischen Betrieb besonders vorteilhaft ist, dass durch die Kupplungsmittel ein Schlupf verhindert wird. Durch die elektrische Antriebseinheit ist es weiterhin möglich, dass die Elektromaschine den Verbrennungsmotor beim Vortrieb des Kraftfahrzeugs unterstützt, indem er als Motor arbeitet, so dass die Gesamtleistung des Kraftfahrzeugs erhöht wird. Denkbar ist es aber umgekehrt auch, dass die Elektromaschine beim Beschleunigen des Fahrzeugs durch den Verbrennungsmotor im Generatorbetrieb arbeitet und einen Teil der Beschleunigungsleistung abgreift. Die elektrische Antriebseinheit kann darüber hinaus auch als Anlasser für das Kraftfahrzeug genutzt werden. Eine Realisierung der oben ausgeführten Betriebsarten der elektrischen Antriebseinheit in Kombination mit dem Verbrennungsmotor ist insbesondere dadurch möglich, dass wahlweise das innere Element oder das äußere Element die Rolle des Stators oder des Rotors übernimmt. Weiterhin lässt sich ein rein verbrennungsmotorischer Betrieb durch das oder die Kupplungsmittel realisieren, welches den Abtriebsbereich der Antriebseinheit drehfest ihrem Antriebsbereich verbindet und so einen starren Durchtrieb zwischen dem Verbrennungsmotor und den Rädern schafft. Schließlich kann die elektrische Antriebseinheit in nahezu jedes beliebige Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor integriert werden, insbesondere in PKW, aber auch in LKW, Landfahrzeuge, Müllfahrzeuge oder dergleichen.The electric drive unit according to the present invention can be integrated into the drive train of a motor vehicle in a simple manner and, alone or in combination with the internal combustion engine, allows a multiplicity of operating modes which enable an efficient energy management of the vehicle. For example, the electric drive unit can work both as a motor and as a generator. It is also advantageous that the electric drive unit optionally allows a purely internal combustion engine driving operation and a purely electric driving operation, wherein in the purely internal combustion engine operation is particularly advantageous that slippage is prevented by the coupling means. By the electric drive unit, it is also possible that the electric machine supports the internal combustion engine in the propulsion of the motor vehicle by working as a motor, so that the overall performance of the motor vehicle is increased. Conversely, however, it is also conceivable for the electric machine to operate in generator mode during acceleration of the vehicle by the internal combustion engine and to pick up part of the acceleration power. The electric drive unit can also be used as a starter for the motor vehicle. A realization of the above operating modes of electric drive unit in combination with the internal combustion engine is in particular possible in that optionally the inner element or the outer element takes over the role of the stator or the rotor. Furthermore, a purely internal combustion engine operation can be realized by the coupling means or the coupling means which rotatably connects the output region of the drive unit to its drive region and thus creates a rigid drive between the internal combustion engine and the wheels. Finally, the electric drive unit can be integrated in almost any motor vehicle with internal combustion engine, especially in cars, but also in trucks, land vehicles, garbage trucks or the like.

Die elektrische Antriebseinheit weist vorzugsweise Fixiermittel zum selektiven Verhindern einer Drehbewegung des inneren oder des äußeren Elements auf, so dass das innere Element und das äußere Element wahlweise als Rotor oder als Stator betreibbar sind. Die Fixiermittel sind vorzugsweise als geeignete Bremsen oder Blockiervorrichtungen ausgebildet, die entweder das innere Element oder das äußere Element drehfest blockieren, d. h. zumindest temporär an einer Drehbewegung hindern.The electric drive unit preferably has fixing means for selectively preventing rotational movement of the inner or outer member so that the inner member and the outer member are selectively operable as a rotor or as a stator. The fixing means are preferably formed as suitable brakes or blocking devices which block either the inner member or the outer member rotationally fixed, d. H. at least temporarily prevent it from rotating.

Besonders bevorzugt wird auch eine elektrische Antriebseinheit, bei der der Abtriebsbereich mit dem inneren Element der Elektromaschine verbunden ist oder anders ausgedrückt dem inneren Element zugeordnet ist. Denkbar ist es jedoch genauso, dass der Abtriebsbereich dem äußeren Element der Elektromaschine zugeordnet ist, d. h. mit diesem in Verbindung steht. Genauso kann der Antriebsbereich mit dem inneren Element der Elektromaschine verbunden sein, oder aber der Antriebsbereich ist mit dem äußeren Element der Elektromaschine verbunden. Es sind also mehrere Konstellationen denkbar, in denen die Elemente der Elektromaschine dem An- und Abtriebsbereich zugeordnet sein können.Particularly preferred is also an electric drive unit, in which the output region is connected to the inner element of the electric machine or, in other words, is assigned to the inner element. However, it is also conceivable that the output area is assigned to the outer element of the electric machine, d. H. communicates with this. Likewise, the drive portion may be connected to the inner member of the electric machine, or the drive portion is connected to the outer member of the electric machine. So there are several constellations conceivable in which the elements of the electric machine can be assigned to the input and output range.

Vorzugsweise ist noch vorgesehen, dass das Kupplungsmittel drehfest mit dem äußeren Element verbunden ist und im aktivierten Zustand zur Herstellung einer drehfesten Verbindung zwischen dem Antriebsbereich und dem Abtriebsbereich an dem inneren Element angreift. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Kupplungsmittel drehfest mit dem inneren Element verbunden ist und im aktivierten Zustand zur Herstellung einer drehfesten Verbindung zwischen dem Antriebsbereich und dem Abtriebsbereich an dem äußeren Element angreift. Es versteht, sich, dass das Kupplungsmittel gleichzeitig dazu ausgelegt ist, eine drehfeste Verbindung zwischen dem Abtriebsbereich und dem Antriebsbereich der Elektromaschine zu lösen, so dass der Abtriebsbereich und der Antriebsbereich unabhängig voneinander mit unterschiedlichen Drehzahlen rotieren können. Bei einer weiteren Ausführungsfarm kann vorgesehen sein, dass das Kupplungsmittel das innere Element antriebsseitig oder abtriebsseitig durchsetzt. Schließlich wird noch eine weitere Ausführungsform bevorzugt, bei der die Kupplungsmittel quasi zweiteilig ausgebildet sind und ein erstes Kupplungselement und ein zweites Kupplungselement umfassen, wobei das erste Kupplungselement das innere Element antriebsseitig durchsetzt und das zweite Kupplungselement das innere Element abtriebsseitig durchsetzt.Preferably, it is also provided that the coupling means is rotatably connected to the outer element and engages in the activated state for producing a rotationally fixed connection between the drive region and the output region on the inner element. In another embodiment of the invention, however, it can also be provided that the coupling means is rotatably connected to the inner element and engages in the activated state for producing a rotationally fixed connection between the drive region and the output region on the outer element. It is understood that the coupling means is simultaneously designed to release a rotationally fixed connection between the output region and the drive region of the electric machine, so that the output region and the drive region can rotate independently of one another at different rotational speeds. In a further embodiment, it may be provided that the coupling means penetrates the inner element on the drive side or on the output side. Finally, a further embodiment is preferred in which the coupling means are formed quasi two-part and comprise a first coupling element and a second coupling element, wherein the first coupling element passes through the inner element on the drive side and the second coupling element passes through the inner element on the output side.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das innere Element oder das äußere Element zumindest indirekt durch den Verbrennungsmotor, also beispielsweise durch den Getriebeabtrieb in Drehbewegung versetzbar ist, während das jeweils andere Element zum Antrieb wenigstens eines Rads des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Auch hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, dass das innere Element und das äußere Element wahlweise als Stator oder als Rotor dienen können. Hierbei ist vorzugsweise noch vorgesehen, dass das innere Element und das äußere Element, drehbar zueinander gelagert sind.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the inner element or the outer element is at least indirectly displaceable by the internal combustion engine, so for example by the transmission output in rotary motion, while the other element is designed to drive at least one wheel of the motor vehicle. This also makes it possible in an advantageous manner that the inner element and the outer element can optionally serve as a stator or as a rotor. In this case, it is preferably still provided that the inner element and the outer element, are rotatably mounted to each other.

Eine weitere Ausführungsform kann so ausgebildet sein, dass das innere Element als Rotor und das äußere Element als Stator ausgebildet ist und das innere Element mit dem Verbrennungsmotor und mit wenigstens einem Rad koppelbar ist, d. h. also dass das innere Element mit dem Antriebsbereich und mit dem Abtriebsbereich verbunden ist, während das äußere Element mit keinem der beiden Elemente verbunden ist. Denkbar ist es bei dieser Ausführungsform jedoch auch, dass das äußere Element mit dem Abtriebsbereich verbunden ist, so dass also sowohl das innere Element als auch das äußere Element mit dem Abtriebsbereich verbunden sind.A further embodiment may be configured such that the inner element is designed as a rotor and the outer element as a stator and the inner element with the internal combustion engine and with at least one wheel is coupled, d. H. that is, the inner member is connected to the drive portion and the driven portion, while the outer member is not connected to either member. However, it is also conceivable in this embodiment that the outer element is connected to the output region, so that therefore both the inner element and the outer element are connected to the output region.

Besonders bevorzugt wird eine Elektromaschine, deren inneres Element Permanentmagneten und deren äußeres Element ein Wicklungspaket aufweist. Das Wicklungspaket des äußeren Elements wird vorzugsweise über Schleifkontakte gespeist, die im blockierten Betrieb, wenn also die Kupplungsmittel aktiviert sind und das innere Element und das äußere Element drehfest verbinden, von der Welle wegverlagert, insbesondere weggeschwenkt oder weggeklappt werden. Die Schleifkontakte sind also vorzugsweise von einer ersten in eine zweite Funktionsstellung verlagerbar, wenn das innere Element und das äußere Element einen starren Durchtrieb bilden, um einen reinen verbrennungsmotorischen Betrieb zu realisieren. Durch das Wegklappen der Schleifkontakte werden ein unnötiger Verschleiß, Reibung und unerwünschte Geräusche vermieden, wenn der Elektromotor nicht zum Einsatz kommt. Die Schleifkontakte haben darüber hinaus den Vorteil, dass keine aufwändige elektrische Ansteuerung der Elektromaschine benötigt wird.Particularly preferred is an electric machine whose inner element has permanent magnets and whose outer element has a winding package. The winding package of the outer element is preferably fed via sliding contacts, which in the blocked operation, ie when the coupling means are activated and connect the inner member and the outer member rotationally fixed, displaced away from the shaft, in particular pivoted away or folded away. The sliding contacts are thus preferably displaceable from a first to a second functional position, when the inner element and the outer element form a rigid drive to realize a pure internal combustion engine operation. By folding away the sliding contacts unnecessary wear, friction and unwanted noise are avoided when the electric motor is not used. The sliding contacts have the additional advantage that no complex electrical control of the electric machine is needed.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das innere Element der Elektromaschine mit dem Getriebeabtrieb koppelbar ist. Das äußere Element ist dann vorzugsweise mit dem Differential verbunden und ist auf diese Weise zum Antrieb wenigstens eines Rads des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Die Anordnung der elektrischen Antriebseinheit zwischen dem Verbrennungsmotor bzw. zwischen dem Getriebe und dem Differential ist besonders vorteilhaft, da auf diese Weise eine einzige elektrische Antriebseinheit ausreicht, um einen Vielzahl von Funktionen und Betriebsarten zu realisieren. In one embodiment of the invention it is provided that the inner element of the electric machine can be coupled to the transmission output. The outer element is then preferably connected to the differential and is designed in this way for driving at least one wheel of the motor vehicle. The arrangement of the electric drive unit between the internal combustion engine or between the transmission and the differential is particularly advantageous because in this way a single electric drive unit is sufficient to realize a variety of functions and modes.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das innere Element der Elektromaschine mit einer einem Rad zugeordneten Kreuzgelenkwelle verbindbar ist. Schließlich ist noch besonders vorteilhaft, dass die Elektromaschine als Motor und als Generator betreibbar ist, wobei im Generatorbetrieb gewonnene Energie eine Batterie speisen kann und/oder wenigstens einer weiteren Antriebsmaschine oder dergleichen zuführbar ist.In a further embodiment of the invention, it is provided that the inner element of the electric machine can be connected to a universal joint shaft assigned to a wheel. Finally, it is particularly advantageous that the electric machine can be operated as a motor and as a generator, wherein energy obtained in generator operation can supply a battery and / or can be supplied to at least one further drive machine or the like.

Schließlich ist bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das innere Element der Elektromaschine mit einer Nabe und einem damit verbundenen Adapterelement eines speziellen Radsatzes verbindbar ist, so dass die elektrische Antriebseinheit zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig in einen Radsatz integrierbar ist. Das äußere Element der Elektromaschine ist dann vorzugsweise mit der Feige des Radsatzes verbindbar.Finally, in a further embodiment of the invention, it is provided that the inner element of the electric machine can be connected to a hub and an associated adapter element of a special wheel set, so that the electric drive unit can be integrated at least partially, preferably completely, into a wheel set. The outer element of the electric machine is then preferably connected to the fig of the wheelset.

Zur Lösung der oben genannten Aufgabe wird auch ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, einem Getriebe und einem Differential mit den Merkmalen des Anspruchs 22 vorgeschlagen. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass es eine mit dem Verbrennungsmotor zusammenwirkende elektrische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 21 aufweist. Hierdurch ergeben sich die oben bereits ausgeführten Vorteile.To solve the above object, a motor vehicle with an internal combustion engine, a transmission and a differential with the features of claim 22 is proposed. The motor vehicle is characterized in that it has a cooperating with the internal combustion engine electric drive unit according to one of claims 1 to 21. This results in the advantages already outlined above.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektrische Antriebseinheit in dem Antriebsstrang des Fahrzeugs zwischen dem Verbrennungsmotor oder dem Getriebe und dem Differential angeordnet ist.In a particularly preferred embodiment of the invention it is provided that the electric drive unit is arranged in the drive train of the vehicle between the internal combustion engine or the transmission and the differential.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass jeweils eine elektrische Antriebseinheit im Antriebsstrang des Fahrzeugs zwischen dem Differential und einem zugeordneten Rad angeordnet ist. Ein Element der Elektromaschine der elektrischen Antriebseinheit ist dann vorzugsweise mit dem Differential und das andere Element mit der Kreuzgelenkwelle verbunden. Insgesamt ist es besonders vorteilhaft, dass die elektrische Antriebseinheit als Zwischenelement in eine durch den Verbrennungsmotor angetriebene Welle integriert ist.In a further embodiment of the invention it is provided that in each case an electric drive unit is arranged in the drive train of the vehicle between the differential and an associated wheel. One element of the electric machine of the electric drive unit is then preferably connected to the differential and the other element to the universal joint shaft. Overall, it is particularly advantageous that the electric drive unit is integrated as an intermediate element in a shaft driven by the internal combustion engine.

Weiterhin kann eine Ausführungsform vorgesehen sein, bei der die elektrische Antriebseinheit zumindest teilweise, vorzugsweise jedoch vollständig in einen Radsatz integriert ist, der eine Felge und eine Nabe aufweist, die drehbeweglich miteinander verbunden sind. Die Antriebseinheit weist dann vorzugsweise in den Radsatz integrierte schaltbare Kupplungsmittel zum drehfesten Verbinden des inneren und des äußeren Elements auf. Vorzugsweise ist das innere Element mit der Nabe und das äußere Element mit der Felge des Radsatzes verbunden.Furthermore, an embodiment may be provided in which the electric drive unit is at least partially, but preferably completely integrated into a wheelset having a rim and a hub, which are rotatably connected to each other. The drive unit then preferably has switchable coupling means integrated in the wheel set for non-rotatably connecting the inner and outer elements. Preferably, the inner member is connected to the hub and the outer member to the rim of the wheelset.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:

1 eine schematische Schnittdarstellung einer in einen Radsatz integrierten elektrischen Antriebseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; 1 a schematic sectional view of an integrated into a wheelset electric drive unit according to a first embodiment of the invention;

2 eine schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit einer zwischen Getriebe und Differential angeordneten elektrischen Antriebseinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; 2 a schematic plan view of a motor vehicle with an arranged between gear and differential electric drive unit according to a second embodiment of the invention;

3 eine schematische Darstellung zweier zwischen dem Differential und den Kreuzgelenkwellen der Räder angeordneten elektrischen Antriebseinheiten gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung; 3 a schematic representation of two disposed between the differential and the universal joint shafts of the wheels electric drive units according to a third embodiment of the invention;

4 eine schematische Detailansicht der elektrischen Antriebseinheit gemäß 3 in einem ersten Betriebszustand; 4 a schematic detail view of the electric drive unit according to 3 in a first operating state;

5 eine schematische Detailansicht der elektrischen Antriebseinheit gemäß 3 in einem zweiten Betriebszustand; 5 a schematic detail view of the electric drive unit according to 3 in a second operating state;

6 eine schematische Detailansicht der elektrischen Antriebseinheit gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung in einem ersten Betriebszustand, 6 1 is a schematic detail view of the electric drive unit according to a fourth embodiment of the invention in a first operating state,

7 eine schematische Detailansicht der elektrischen Antriebseinheit gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung in einem zweiten Betriebszustand; 7 a schematic detail view of the electric drive unit according to the fourth embodiment of the invention in a second operating state;

8 eine schematische Detailansicht der elektrischen Antriebseinheit gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung, und 8th a schematic detail view of the electric drive unit according to a fifth embodiment of the invention, and

9 eine schematische Detailansicht der elektrischen Antriebseinheit gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung. 9 a schematic detail view of the electric drive unit according to a sixth embodiment of the invention.

1 zeigt eine elektrische Antriebseinheit 1 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die elektrische Antriebseinheit 1 umfasst eine Elektromaschine 3, die ein inneres Element 5 und ein dazu koaxial angeordnetes äußeres, d. h. radial außenliegendes Element 7 aufweist. Weiterhin weist die elektrische Antriebseinheit 1 Fixierungen auf, die ein selektives Blockieren einer Drehbewegung des inneren Elements 5 oder des äußeren Elements 7 bewirken, so dass das innere Element 5 und das äußere Element 7 wahlweise als Rotor und als Stator betreibbar sind, wie später noch näher erläutert wird. 1 shows an electric drive unit 1 according to a first embodiment of the invention. The electric drive unit 1 includes an electric machine 3 that is an inner element 5 and a coaxially arranged outer, ie radially outer element 7 having. Furthermore, the electric drive unit 1 Fixations on, which selectively block a rotational movement of the inner element 5 or the outer element 7 cause so that the inner element 5 and the outer element 7 optionally operable as a rotor and as a stator, as will be explained in more detail later.

Von den Fixiermitteln ist hier lediglich eine Bremsvorrichtung 9 erkennbar, die zum Verhindern einer Drehbewegung des inneren Elements 5 dient, so dass also bei einer Aktivierung oder Betätigung der Bremsvorrichtung 9 das innere Element 5 der Elektromaschine 3 zum Stator wird. Die Bremsvorrichtung 9 ist an der Radaufhängung 11 befestigt und greift an einem in Umfangsrichtung umlaufenden Vorsprung des Wellenfortsatzes 13 an, der mit dem Achswellenantrieb bzw. mit der Kreuzgelenkwelle 15 verbunden ist, die wiederum mit dem hier nicht dargestellten Differential über das Getriebe mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist. Sofern die Bremsvorrichtung 9 gelöst ist und eine schaltbare Kupplung 17 aktiviert ist, welche die Kreuzgelenkwelle 15 mit dem inneren Element 5 verbindet, kann über den Verbrennungsmotor, das Getriebe, das Differential und den Achswellenantrieb 15 eine Drehbewegung des inneren Elements 5 bewirkt werden.Of the fixatives is here only a braking device 9 discernible for preventing rotational movement of the inner member 5 is used, so that when an activation or actuation of the brake device 9 the inner element 5 the electric machine 3 becomes the stator. The brake device 9 is on the wheel suspension 11 attached and engages a circumferential circumferential projection of the shaft extension 13 on, with the axle drive or with the universal joint shaft 15 is connected, which in turn is connected to the differential, not shown here via the transmission to the engine. If the brake device 9 is solved and a switchable coupling 17 is activated, which is the universal joint shaft 15 with the inner element 5 can connect via the internal combustion engine, the transmission, the differential and the axle drive 15 a rotational movement of the inner element 5 be effected.

Die elektrische Antriebseinheit 1 ist in 1 gemäß einer ersten Ausführungsform zumindest bereichsweise, nämlich insbesondere mit der Elektromaschine 3 in einen speziellen Radsatz 19 integriert. Der Radsatz 19 umfasst eine Felge 21, die einen Reifen 23 trägt und eine Nabe 25, wobei die Nabe 25 und die Felge 21 über ein Lager 27, insbesondere ein Wälzlager, drehbar miteinander verbunden sind. Die 1 macht deutlich, dass die Nabe 25 durch das radial innenliegende Element des Lagers 27 gebildet wird.The electric drive unit 1 is in 1 according to a first embodiment at least partially, namely in particular with the electric machine 3 in a special wheelset 19 integrated. The wheelset 19 includes a rim 21 that a tire 23 carries and a hub 25 , where the hub 25 and the rim 21 about a camp 27 , In particular a rolling bearing, are rotatably connected to each other. The 1 makes it clear that the hub 25 through the radially inner element of the bearing 27 is formed.

Der Radsatz 19 ist über ein Adapterelement 29 mit der Radnabe 31 eines beliebigen Fahrzeugs verbindbar. Hierzu ist das Adapterelement 29 derart ausgebildet und weist insbesondere eine Lochkreiszahl und entsprechende Durchmesser auf, die auf einen bestimmten Fahrzeugtyp abgestimmt sind, so dass der spezielle Radsatz 19 mit nahezu jedem beliebigen Fahrzeug verbindbar ist. Das Adapterelement 29 ist passend in die Nabe 25 einführbar und gegen eine axiale Verschiebung gegenüber der Nabe 25 gesichert. Das Adapterelement 29 und die Nabe 25 sind im Übrigen vorzugsweise drehfest miteinander verbunden.The wheelset 19 is via an adapter element 29 with the wheel hub 31 connectable to any vehicle. This is the adapter element 29 designed in such a way and in particular has a pitch circle number and corresponding diameters, which are tuned to a particular vehicle type, so that the special wheelset 19 can be connected to almost any vehicle. The adapter element 29 is fitting in the hub 25 insertable and against axial displacement relative to the hub 25 secured. The adapter element 29 and the hub 25 are otherwise preferably non-rotatably connected to each other.

Darüber hinaus macht die 1 deutlich, dass das äußere Element 7 der elektrischen Antriebseinheit 1 an einer Innenfläche der Felge 21 angeordnet ist, wobei das äußere Element 7 sich ringförmig an der Innenfläche der Felge 21 erstreckt. Das innere Element 5 ist hingegen an dem Adapterelement 29 befestigt. Denkbar ist es selbstverständlich auch, dass das innere Element 5 an der Radnabe 31 oder unmittelbar an der Nabe 25 angeordnet ist. Durch das Lager 27, welches die Nabe 25 und damit das Adapterelement 29 drehbar mit der Felge 21 verbindet, ist auch das innere Element 5 relativ zu dem äußeren Element 7 drehbar gelagert.In addition, the 1 clearly that the outer element 7 the electric drive unit 1 on an inner surface of the rim 21 is arranged, wherein the outer element 7 annular on the inner surface of the rim 21 extends. The inner element 5 is on the other hand, on the adapter element 29 attached. It is also conceivable, of course, that the inner element 5 at the wheel hub 31 or directly at the hub 25 is arranged. Through the warehouse 27 which is the hub 25 and thus the adapter element 29 rotatable with the rim 21 connects, is also the inner element 5 relative to the outer element 7 rotatably mounted.

Die elektrische Antriebseinheit 1 weist einen Antriebsbereich A auf, der bei der Ausführungsform nach 1 mit dem inneren Element 5 in Verbindung steht und im Wesentlichen durch die Kreuzgelenkwelle 15, den Wellenfortsatz 13 das Adapterelement 29 und die Nabe 25 gebildet wird. Weiterhin weist die elektrische Antriebseinheit 1 einen Abtriebsbereich B auf, der mit dem äußeren Element 7 verbunden ist und im Wesentlichen durch die Felge 21 gebildet wird.The electric drive unit 1 has a drive region A, which in the embodiment according to 1 with the inner element 5 communicates and essentially through the universal joint shaft 15 , the wave extension 13 the adapter element 29 and the hub 25 is formed. Furthermore, the electric drive unit 1 an output area B, which is connected to the outer element 7 is connected and essentially by the rim 21 is formed.

Die elektrische Antriebseinheit 1 umfasst weiterhin ein Kupplungsmittel 33, das eine drehfeste Verbindung zwischen dem Antriebsbereich A und dem Abtriebsbereich B de elektrischen Antriebseinheit 1 lösen oder herstellen kann, wodurch gleichzeitig eine drehfeste Verbindung zwischen dem inneren Element 5 und dem äußeren Element 7 bewirkt wird. Hierzu ist das Kupplungsmittel 33 drehfest mit dem Abtriebsbereich B, nämlich mit der Felge 21 verbunden und schaltbar ausgelegt, so dass bei Aktivieren des Kupplungsmittels 33 dieses an einer Stirnseite 35 des Adapterelements 29, also an dem Antriebsbereich A angreift und somit eine drehfeste Verbindung zwischen den beiden Elementen schaffen kann.The electric drive unit 1 further comprises a coupling agent 33 which has a rotationally fixed connection between the drive region A and the output region B de electric drive unit 1 solve or can produce, whereby at the same time a rotationally fixed connection between the inner element 5 and the outer element 7 is effected. For this purpose, the coupling agent 33 rotatably with the output area B, namely with the rim 21 connected and switchable, so that when activating the coupling means 33 this on a front side 35 of the adapter element 29 , So on the drive area A attacks and thus can create a rotationally fixed connection between the two elements.

Die Radaufhängung 11 ist über ein Lager 37 mit dem die schaltbare Kupplung 17 aufweisenden Wellenfortsatz 13 verbunden, so dass bei einer gelösten Bremsvorrichtung 9 und einer aktivierten Kupplung 17 eine Drehbewegung des Wellenfortsatzes 13, des Adapterelements 29 und der Nabe 25 und damit des inneren Elements 5 resultiert, sofern der Verbrennungsmotor läuft.The suspension 11 is about a camp 37 with the switchable coupling 17 having wave extension 13 connected, so that when a brake device is released 9 and an activated clutch 17 a rotational movement of the wave extension 13 , the adapter element 29 and the hub 25 and with it the inner element 5 results if the internal combustion engine is running.

Das innere Element 5 weist vorzugsweise einen Permanentmagneten auf bzw. ist als solcher ausgelegt, während das äußere Element 7 vorzugsweise als Wicklungspaket ausgelegt ist, weiches über Schleifkontakte gespeist werden kann. Sofern das Kupplungsmittel 33 aktiviert ist und damit eine relative Drehbewegung zwischen dem inneren Element 5 und dem äußeren Element 7 ausgeschlossen ist, können die Schleifkontakte weggeschwenkt oder -geklappt werden, wodurch ein unnötiger Verschleiß, Reibung und Geräusche vermieden werden. Sofern das Kupplungsmittel 33 also aktiviert ist, ist das innere Element 5 mit dem äußeren Element 7 starr verbunden und bildet einen starren Durchtrieb.The inner element 5 preferably has a permanent magnet or is designed as such, while the outer element 7 is preferably designed as a winding package that can be fed via sliding contacts. If the coupling agent 33 is activated and thus a relative rotational movement between the inner element 5 and the outer element 7 is excluded, the sliding contacts can be swiveled away or -geklappt, whereby unnecessary wear, friction and noise are avoided. Provided the coupling agent 33 so activated is the inner element 5 with the outer element 7 rigidly connected and forms a rigid drive.

Insgesamt zeigt sich, dass die Elektromaschine 3 quasi einen Radnabenmotor bildet, wobei jedoch das innere Element 5 und das äußere Element 7 wahlweise als Rotor oder als Stator fungieren können. Das innere Element 5 und das äußere Element 7 bilden somit einen „Doppelrotor”. Die Fixiermittel, welche eine Blockierung des inneren Elements 5 und das äußere Element 7 zulassen, werden in der Ausführungsform nach 1 durch die Bremsvorrichtung 9 gebildet, die eine Blockierung des inneren Elements 5 bewirken kann, und durch die in 1 nicht dargestellte Fahrzeugbremse, die eine Blockierung des äußeren Elements 7 bewirken kann.Overall, it turns out that the electric machine 3 quasi forms a wheel hub motor, but with the inner element 5 and the outer element 7 optionally can act as a rotor or as a stator. The inner element 5 and the outer element 7 thus form a "double rotor". The fixative, which is a blockage of the inner element 5 and the outer element 7 allow in the embodiment after 1 through the brake device 9 formed, which is a blockage of the inner element 5 can cause, and by the in 1 vehicle brake, not shown, which is a blockage of the outer element 7 can cause.

Die Anordnung der Elektromaschine, wie sie in 1 gezeigt ist, erhöht das Gewicht eines Rads und hat somit einen Einfluss auf die ungefederte Masse des Fahrzeugs. Daher müssen geeignete Maßnahmen ergriffen werden, damit das Fahrverhalten aufgrund der schwereren Räder nicht beeinträchtigt wird. Derartige Maßnahmen sind bereits im Stand der Technik in Zusammenhang mit herkömmlichen Radnabenmotoren diskutiert worden, so dass hier nicht näher darauf eingegangen werden soll.The arrangement of the electric machine, as in 1 is shown, increases the weight of a wheel and thus has an effect on the unsprung mass of the vehicle. Therefore, appropriate measures must be taken so that the handling is not affected by the heavier wheels. Such measures have already been discussed in the prior art in connection with conventional wheel hub motors, so that will not be discussed further here.

Vorzugsweise werden nur die beiden „normalen” Vorderreifen eines Fahrzeugs jeweils durch einen in 1 gezeigten Radsatz 19 ersetzt, sofern das Fahrzeug einen Frontantrieb aufweist. Entsprechendes kann selbstverständlich auch für ein Fahrzeug mit Hinterantrieb oder Allradantrieb gelten. Durch die elektrische Antriebseinheit 1 gemäß der Erfindung lassen sich zahlreiche Betriebsmodi realisieren, insbesondere durch die Kombination der Elektromaschine 3 und deren (indirekter) Verbindung zum Verbrennungsmotor sowie die schaltbare Kupplung 17 und die Bremsvorrichtung 9. Mit Hilfe dieser vielfältigen Optionen lassen sich im Energiemanagement des Fahrzeuggesamtsystems hohe Effizienzen erreichen. Dies gilt speziell für die Wahl von günstigen Betriebspunkten des Verbrennungsmotors für jede beliebige zu fahrende Geschwindigkeit. Insbesondere bei Agrarfahrzeugen unterstützt das Konzept praxisgerechte Anwendungen. So bietet der Generatorbetrieb der Radnabenmotoren bei stillstehendem Fahrzeug eine sehr leistungsstarke mobile Stromquelle. Ebenso erlauben die Radnabenmotoren ein fein dosierbares Rangieren bei sehr langsamen Fahrgeschwindigkeiten. Auch für Müllfahrzeuge ist die elektrische Antriebseinheit 1 gemäß der Erfindung geeignet.Preferably, only the two "normal" front tires of a vehicle in each case by a in 1 shown wheelset 19 replaced if the vehicle has a front-wheel drive. The same can of course also apply to a vehicle with rear-wheel drive or four-wheel drive. By the electric drive unit 1 According to the invention, numerous operating modes can be realized, in particular by the combination of the electric machine 3 and their (indirect) connection to the combustion engine and the switchable clutch 17 and the brake device 9 , With the help of these diverse options, high efficiency can be achieved in the energy management of the vehicle overall system. This is especially true for the choice of favorable operating points of the internal combustion engine for any speed to be traveled. Especially for agricultural vehicles, the concept supports practical applications. Thus, the generator operation of the wheel hub motors provides a very powerful mobile power source when the vehicle is stationary. Similarly, the wheel hub motors allow finely controlled maneuvering at very slow speeds. Also for garbage trucks is the electric drive unit 1 suitable according to the invention.

Durch die elektrische Antriebseinheit 1 in Verbindung mit dem hier nicht dargestellten Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs ist es in vorteilhafter Weise möglich, dass der Radsatz 19 ausschließlich über den Verbrennungsmotor angetrieben wird. Hierzu sind die Kupplungsmittel 33 aktiviert, wobei diese an der Stirnseite 35 des Adapterelements 29 angreifen und somit eine relative Drehbewegung zwischen dem inneren Element 5 und dem äußeren Element 7 verhindern. Das innere Element 5 und das äußere Element 7 bilden dann einen starren Durchtrieb.By the electric drive unit 1 in conjunction with the internal combustion engine of the motor vehicle, not shown here, it is possible in an advantageous manner that the wheelset 19 is driven exclusively via the internal combustion engine. These are the coupling agents 33 activated, with these on the front side 35 of the adapter element 29 attack and thus a relative rotational movement between the inner element 5 and the outer element 7 prevent. The inner element 5 and the outer element 7 then form a rigid drive.

Weiterhin ist in diesem rein verbrennungsmotorischen Betriebsmodus vorgesehen, dass die schaltbare Kupplung 17 aktiviert ist, so dass also eine drehfeste Verbindung zwischen dem inneren Element 5 und der Kreuzgelenkwelle 15 besteht. Schließlich muss noch die Bremsvorrichtung 9 gelöst sein, so dass eine Relativbewegung des inneren Elements 5 relativ zu der Radaufhängung 11 stattfinden kann. Sodann wird ein Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs ausschließlich durch den Verbrennungsmotor bewirkt, wobei eine Kraftübertragung von dem Verbrennungsmotor über das Getriebe und das Differential und der Kreuzgelenkwelle zu dem Radsatz 19 erfolgt.Furthermore, it is provided in this purely internal combustion engine operating mode that the shiftable clutch 17 is activated, so that therefore a rotationally fixed connection between the inner element 5 and the universal joint shaft 15 consists. Finally, there is still the brake device 9 be solved, so that a relative movement of the inner element 5 relative to the suspension 11 can take place. Then, a driving operation of the motor vehicle is effected exclusively by the internal combustion engine, wherein a power transmission from the internal combustion engine via the transmission and the differential and the universal joint shaft to the wheel 19 he follows.

Besonders vorteilhaft ist es, dass durch die drehfeste Verbindung zwischen dem Antriebsbereich A und dem Abtriebsbereich B und somit auch zwischen dem inneren Element 5 und dem äußeren Element 7 durch die schaltbaren Kupplungsmittel 33 ein Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs durch den Verbrennungsmotor ohne Schlupf erfolgen kann, da eine relative Drehbewegung zwischen dem inneren Element 5 und dem äußeren Element 7 gänzlich vermieden wird.It is particularly advantageous that by the rotationally fixed connection between the drive region A and the output region B and thus also between the inner element 5 and the outer element 7 through the switchable coupling agent 33 a driving operation of the motor vehicle by the internal combustion engine without slippage can take place, since a relative rotational movement between the inner element 5 and the outer element 7 is completely avoided.

Andererseits ist dadurch auch ein reiner elektromotorischer Fahrbetrieb möglich. In diesem Betriebsmodus ist das Kupplungsmittel 33 gelöst, so dass also eine Relativbewegung zwischen dem Antriebsbereich A und dem Abtriebsbereich B bzw. zwischen dem Achswellenantrieb 15 und der Felge 21 oder noch anders ausgedrückt zwischen dem inneren Element 5 und dem äußeren Element 7 stattfinden kann. Weiterhin ist die schaltbare Kupplung 17 geschlossen und die Bremsvorrichtung 9 ist aktiviert, wodurch eine Drehbewegung des Achswellenantriebs bzw. der Kreuzgelenkwelle 15 und damit des inneren Elements 5 vermieden wird, so dass das innere Element 5 also als Stator wirkt, während das äußere Element 7 durch die elektromagnetischen Kräfte der Elektromaschine 3 eine Drehbewegung vollzieht und somit als (Außen-)Rotor wirkt, wodurch das Kraftfahrzeug angetrieben wird. Die Bremsvorrichtung 9 verhindert wie gesagt auch eine Drehbewegung der Kreuzgelenkwelle 15, um den Verbrennungsmotor gegen ein Anschleppen zu sichern. Es versteht sich, dass die Fahrzeugbremse für den oben beschriebenen Fahrbetrieb des Fahrzeugs gelöst sein muss. In diesem Betriebsmodus steht der Verbrennungsmotor vorzugsweise still und ist gegen ein Anschleppen zusätzlich durch die Brems-vorrichtung 9 blockiert. Die Elektromaschine 3 wird vorzugsweise von einer in der 1 nicht gezeigten Batterie gespeist.On the other hand, this also allows a pure electromotive driving operation. In this mode of operation is the coupling agent 33 solved so that so that a relative movement between the drive area A and the output area B or between the axle drive 15 and the rim 21 or, in other words, between the inner element 5 and the outer element 7 can take place. Furthermore, the switchable coupling 17 closed and the brake device 9 is activated, whereby a rotational movement of the axle drive or the universal joint shaft 15 and with it the inner element 5 is avoided, so that the inner element 5 So acts as a stator while the outer element 7 by the electromagnetic forces of the electric machine 3 performs a rotational movement and thus acts as (outer) rotor, whereby the motor vehicle is driven. The brake device 9 prevents as mentioned also a rotational movement of the universal joint shaft 15 to secure the combustion engine against towing. It is understood that the vehicle brake must be solved for the above-described driving operation of the vehicle. In this mode of operation, the internal combustion engine is preferably stationary and is additionally against being dragged by the brake device 9 blocked. The electric machine 3 is preferably of a in the 1 not shown battery powered.

Bei einem Stillstand des Kraftfahrzeugs kann die elektrische Antriebseinheit 1 und insbesondere die Elektromaschine 3 in einem weiteren Betriebsmodus als Generator verwendet werden und eine Batterie speisen oder andere Verbraucher mit Strom versorgen. Hierzu wird das äußere Element 7 an einer Drehbewegung durch entsprechende hier nicht dargestellte Fixiermittel, insbesondere durch eine in die Felge 21 integrierte Fahrzeugbremse gehindert, so dass also auch eine Drehbewegung der Felge 21 mit dem Reifen 23 vermieden wird. Die Fixiermittel sind wie gesagt vorzugsweise in die Felge 21 des Fahrzeugs integriert und dienen gleichzeitig als Fahrzeugbremse. In diesem Betriebsmodus wirkt das äußere Element 7 als Stator. Weiterhin ist die schaltbare Kupplung 17 aktiviert und die Bremsvorrichtung 9 gelöst, so dass das innere Element 5 über die Kreuzgelenkwelle 15 durch den Verbrennungsmotor in eine Drehbewegung versetzt wird und somit als Rotor wirkt. Durch die Drehbewegung des inneren Elements 5 in dem magnetischen Feld des äußeren stillstehenden Elements 7 wird in der Elektromaschine 3 ein Strom induziert, der Wiederum die Batterie oder auch weitere Verbraucher, insbesondere Antriebsmaschinen speisen kann.At a standstill of the motor vehicle, the electric drive unit 1 and in particular the electric machine 3 be used in a further operating mode as a generator and feed a battery or power other consumers. This is the outer element 7 on a rotational movement by corresponding fixing means, not shown here, in particular by a in the rim 21 integrated vehicle brake prevented, so that also a rotational movement of the rim 21 with the tire 23 is avoided. The fixing means are as said preferably in the rim 21 integrated the vehicle and also serve as a vehicle brake. In this operating mode, the outer element acts 7 as a stator. Furthermore, the switchable coupling 17 activated and the braking device 9 solved, leaving the inner element 5 over the universal joint shaft 15 is set by the internal combustion engine in a rotary motion and thus acts as a rotor. By the rotation of the inner element 5 in the magnetic field of the outer stationary element 7 is in the electric machine 3 induces a current, which in turn can feed the battery or other consumers, in particular drive machines.

In einem weiteren Betriebsmodus kann die elektrische Antriebseinheit 1 im Stillstand des Fahrzeugs als Anlasser für den Verbrennungsmotor verwendet werden, Hierzu muss das äußere Element 7 durch die Fahrzeugbremse an einer Drehbewegung gehindert werden, so dass das äußere Element 7 als Stator wirkt. Das innere Element 5 übernimmt in diesem Betriebsmodus hingegen die Funktion des Rotors. Durch eine entsprechende Ansteuerung und Stromzuführung durch eine Batterie, insbesondere über Schleifkontakte, wird die Elektromaschine dann als Motor betrieben. Es versteht sich, dass hierzu die Kupplungsmittel 33 gelöst sein müssen. Das als Rotor wirkende innere Element 5 kann dann als Anlasser für den Verbrennungsmotor genutzt werden.In a further operating mode, the electric drive unit 1 be used as a starter for the internal combustion engine at standstill of the vehicle, this must be the outer element 7 be prevented by the vehicle brake from rotating, so that the outer element 7 acts as a stator. The inner element 5 On the other hand, in this operating mode, it assumes the function of the rotor. By an appropriate control and power supply by a battery, in particular via sliding contacts, the electric machine is then operated as a motor. It is understood that for this purpose the coupling agent 33 have to be solved. The inner element acting as a rotor 5 can then be used as a starter for the internal combustion engine.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es darüber hinaus möglich, die elektrische Antriebseinheit 1 in Kombination mit dem Verbrennungsmotor in weiteren Betriebsmodi zu betreiben, wie nachfolgend dargelegt ist.Moreover, according to the present invention, it is possible to use the electric drive unit 1 in combination with the internal combustion engine to operate in further operating modes, as set forth below.

Durch die vorliegende Erfindung ist es auch möglich, den Anfahrvorgang eines Kraftfahrzeugs zu optimieren, Indem ein Anfahren ohne eine schleifende Kupplung oder einen hydraulischen Drehmomentwandler ermöglicht wird. Diese Anwendungsmöglichkeit der elektrischen Antriebseinheit 1 ist besonders vorteilhaft, da auf diese Weise wie gesagt das Anfahren mittels einer schleifenden Kupplung. hinfällig ist. Üblicherweise ist bei Fahrzeugen mit Schaltgetriebe beim Anfahren ein Schleifenlassen der Kupplung unverzichtbar, um den Drehzahlbereich des Verbrennungsmotors bis zur Leerlaufdrehzahl zu überbrücken, da sonst der Verbrennungsmotor „abgewürgt” wird. Durch die vorliegende Erfindung kann dieses Erfordernis umgangen werden, wie nachfolgend erläutert wird.By means of the present invention, it is also possible to optimize the starting process of a motor vehicle, by allowing start-up without a sliding coupling or a hydraulic torque converter. This application of the electric drive unit 1 is particularly advantageous because in this way as I said the start by means of a sliding coupling. is obsolete. Usually, in vehicles with manual transmission when starting a clutch release is indispensable to bridge the speed range of the engine to idle speed, otherwise the engine is "strangled". By the present invention, this requirement can be circumvented, as will be explained below.

Im Anfahrbetriebsmodus läuft der Verbrennungsmotor beispielsweise mit einer geeigneten konstanten Drehzahl von beispielsweise n = 1.500 min–1, während das schaltbare Kupplungsmittel 33 geöffnet, die schaltbare Kupplung 17 geschlossen und die Bremsvorrichtung 9 gelöst ist, so dass eine Drehbewegung des inneren Elements 5 relativ zu dem äußeren Element 7 stattfinden kann. Durch die relative Drehbewegung des Antriebsbereichs A gegenüber dem Abtriebsbereich B bzw. die relative Drehbewegung zwischen dem inneren Element 5 gegenüber dem äußeren Element 7 kann der Verbrennungsmotor ohne schleifende Kupplung auf die gewünschte Anfahrdrehzahl hochgefahren werden, ohne dass der Verbrennungsmotor aus geht. Durch das drehende innere Element 5 wird eine elektromagnetische Kraft auf das äußere Element 7 ausgeübt, welches daraufhin in Drehbewegung versetzt wird. Die Elektromaschine 3 arbeitet in diesem Betriebsmodus im Generatorbetrieb. Über die Rekuperation der Elektromaschine 3, d. h. über die Regelung der Stromrückspeisung der Elektromaschine 3 im Generatorbetrieb kann das auf das Rad wirkende Anfahrtsdrehmoment geregelt werden.In the starting mode of operation of the internal combustion engine, for example, runs at a suitable constant speed, for example, n = 1,500 min -1 , while the switchable coupling agent 33 opened, the switchable clutch 17 closed and the brake device 9 is dissolved, allowing a rotational movement of the inner element 5 relative to the outer element 7 can take place. By the relative rotational movement of the drive region A relative to the output region B or the relative rotational movement between the inner element 5 opposite the outer element 7 The internal combustion engine without sliding clutch can be raised to the desired starting speed without the engine is off. Through the rotating inner element 5 becomes an electromagnetic force on the outer element 7 exercised, which is then rotated in rotation. The electric machine 3 operates in generator mode in this operating mode. About the recuperation of the electric machine 3 , ie via the regulation of the power feedback of the electric machine 3 During generator operation, the starting torque acting on the wheel can be regulated.

Insgesamt ist der oben beschriebene Anfahrbetriebszustand besonders vorteilhaft, weil dadurch der Verbrennungsmotor ohne die Notwendigkeit einer schleifenden Kupplung beim Anfahren auf eine optimale Motordrehzahl hochgefahren werden kann.Overall, the starting mode described above is particularly advantageous because it allows the engine without the need for a sliding clutch when starting up to an optimal engine speed can be increased.

Durch einen kombinierten Betrieb der elektrischen Antriebseinheit 1 und einem Verbrennungsmotor ist es darüber hinaus in einem weiteren realisierbaren Betriebsmodus möglich, im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs bei geöffneten Kupplungsmitteln 33 und einer gelösten Bremsvorrichtung 9 sowie einer aktivierten schaltbaren Kupplung 17 die Drehzahl des Verbrennungsmotors und die Drehzahl der Elektromaschine 3 zu „addieren”. Der Verbrennungsmotor treibt in diesem Betriebsmodus das Kraftfahrzeug durch das innere Element 5 an, während die Elektromaschine 3 im Außenläufer- oder Radnabenmotorbetrieb arbeitet, also zusätzlich über die Batterie gespeist wird. Das äußere Element 7 dreht sich dann durch die elektromagnetischen Kräfte des Elektromotors 3 mit einer höheren Drehzahl als das innere Element 5. In diesem Betriebsmodus wirken also sowohl das innere Element 5 als auch das äußere Element 7 als Rotor, wodurch eine Erhöhung der Drehzahl des Radsatzes 19 und damit eine Erhöhung der Gesamtantriebsleistung resultiert. Die Elektromaschine 3 unterstützt in diesem Betriebsmodus den Verbrennungsmotor.By a combined operation of the electric drive unit 1 and an internal combustion engine, it is also possible in a further feasible operating mode, while driving the motor vehicle with the clutch means open 33 and a released brake device 9 and an activated switchable coupling 17 the speed of the engine and the speed of the electric machine 3 to "add". The internal combustion engine drives the motor vehicle through the inner element in this operating mode 5 on while the electric machine 3 works in external rotor or hub motor operation, so is additionally powered by the battery. The outer element 7 then turns by the electromagnetic forces of the electric motor 3 at a higher speed than the inner element 5 , In this mode of operation, therefore, both the inner element act 5 as well as the outer element 7 as a rotor, thereby increasing the speed of the wheelset 19 and thus results in an increase in total drive power. The electric machine 3 supports the combustion engine in this operating mode.

Wiederum bei nicht aktiviertem Kupplungsmittel 33, aktivierter schaltbarer Kupplungsmittel 17 und gelöster Bremsvorrichtung 9 ist ein weiterer Betriebsmodus realisierbar, bei dem die Drehzahlen des Verbrennungsmotors und der Elektromaschine 3 „subtrahiert” werden, so dass also ein Teil der Antriebsleistung des Verbrennungsmotors in den Vortrieb des Fahrzeugs und ein anderer Teil der Antriebsleistung des Verbrennungsmotors von der Elektromaschine 3 rekuperiert wird, d. h. also im Generatorbetrieb der Elektromaschine 3 in eine Batterie oder dergleichen zurückgespeist wird. In diesem Betriebsmodus läuft somit der Verbrennungsmotor, der das Fahrzeug über das innere Element 5 antreibt, während gleichzeitig die Elektromaschine 3 überschüssige Antriebsleistung „absorbiert”. Durch die relative Drehbewegung zwischen dem inneren Element 5 und dem äußeren Element 7 ergibt sich die resultierende Antriebsdrehzahl eines Rads als Differenz zwischen der Verbrennungsmotordrehzahl und der Drehzahl der Elektromaschine 3, so dass der Verbrennungsmotor an einem besonders günstigen Betriebspunkt gefahren werden kann. Die überschüssige Antriebsleistung des Verbrennungsmotors, d. h. der durch die Rekuperation zurückgewonnene Strom kann entweder in die Batterie eingespeist werden oder weiteren Elektromotoren zugeführt werden, wie beispielsweise kleineren Radnabenmotoren an der Fahrzeughinterachse, die lediglich als Anfahrhilfe dienen.Again with not activated coupling agent 33 , activated switchable coupling agent 17 and dissolved brake device 9 is another operating mode feasible, in which the rotational speeds of the internal combustion engine and the electric machine 3 Be "subtracted", so that is a part of the drive power of the engine in the propulsion of the vehicle and another part of the drive power of the engine from the electric machine 3 is recuperated, ie in the generator mode of the electric machine 3 is fed back into a battery or the like. Thus, in this mode of operation, the internal combustion engine runs the vehicle over the inner element 5 drives while at the same time the electric machine 3 excess drive power "absorbed". By the relative rotational movement between the inner element 5 and the outer element 7 The resulting input speed of a wheel results as the difference between the engine speed and the speed of the electric machine 3 , so that the internal combustion engine can be driven at a particularly favorable operating point. The excess drive power of the internal combustion engine, ie the recuperation recovered by the power can either be fed into the battery or other electric motors are supplied, such as smaller wheel hub motors on the vehicle rear axle, which serve only as traction.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer elektrischen Antriebseinheit 1, die in einem Kraftfahrzeug 39 in dem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen der Verbrennungsmotor-/Getriebeeinheit 41 und dem Differentialgetriebe 43 angeordnet ist. Die elektrische Antriebseinheit 1 ist quasi als Zwischenelement in die Welle 45 zwischen der Verbrennungsmotor-/Getriebeeinheit 41 und dem Differential 43 integriert. Die elektrische Antriebseinheit 1 weist wiederum Fixiermittel zum selektiven Verhindern einer Drehbewegung des inneren Elements 5 oder des äußeren Elements 7 auf, so dass das innere Element 5 und das äußere Element 7 wahlweise als Rotor oder als Stator betreibbar sind. 2 shows a further embodiment of an electric drive unit 1 in a motor vehicle 39 in the powertrain of a motor vehicle between the engine / transmission unit 41 and the differential gear 43 is arranged. The electric drive unit 1 is like an intermediate element in the wave 45 between the engine / transmission unit 41 and the differential 43 integrated. The electric drive unit 1 in turn has fixing means for selectively preventing rotational movement of the inner member 5 or the outer element 7 on, leaving the inner element 5 and the outer element 7 optionally operable as a rotor or as a stator.

Weiterhin sind Kupplungsmittel 47 zum drehfesten Verbinden eines Antriebsbereichs A mit einem Antriebsbereich B vorgesehen. Der Antriebsbereich A ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit dem inneren Element 5 und der Abtriebsbereich B mit dem äußeren Element B verbunden. Somit wird durch die Betätigung des Kupplungsmittels 47 auch eine drehfeste Verbindung zwischen dem inneren Element 5 und dem äußeren Element 7 bewirkt oder bei einer Deaktivierung des Kupplungsmittels 33 gelöst, so dass das innere Element 5 und das äußere Element 7 einen starren Durchtrieb bilden können, sofern dies für einen bestimmten Betriebsmodus wünschenswert ist.Furthermore, coupling agents 47 for the rotationally fixed connection of a drive region A to a drive region B is provided. The drive region A is in the present embodiment with the inner element 5 and the output portion B is connected to the outer member B. Thus, by the actuation of the coupling means 47 also a rotationally fixed connection between the inner element 5 and the outer element 7 causes or upon deactivation of the coupling agent 33 solved, leaving the inner element 5 and the outer element 7 can form a rigid drive, if this is desirable for a particular mode of operation.

Das Kupplungsmittel 47 ist hier rein beispielhaft als doppeltes Kupplungselement ausgebildet und wird im Folgenden auch so bezeichnet. Entgegen der Ausführungsform nach 1 ist das doppelte Kupplungselement 47 drehfest mit dem Antriebsbereich A und folglich mit dem inneren Element 5 der Elektromaschine 3, verbunden und greift im aktivierten Zustand an dem äußeren Element 7 an, welches mit dem Abtriebsbereich B verbunden ist. Der Antriebsbereich A fällt in 2 im Prinzip mit dem Getriebeabtrieb 49 der Verbrennungsmotor-/Getriebeeinheit 41 zusammen, während der Abtriebsbereich B durch die Welle 45 gebildet wird.The coupling agent 47 is here purely by way of example designed as a double coupling element and is also referred to below. Contrary to the embodiment according to 1 is the double coupling element 47 rotationally fixed to the drive area A and consequently to the inner element 5 the electric machine 3 , connected and engages in the activated state on the outer element 7 which is connected to the output area B. The drive area A falls in 2 in principle with the transmission output 49 the internal combustion engine / transmission unit 41 together, while the output section B through the shaft 45 is formed.

Das doppelte Kupplungselement 47 hat vorliegend nicht nur die Funktion, eine drehfeste Verbindung zwischen dem Antriebs- und dem Abtriebsbereich herzustellen oder zu lösen, sondern durch ein axiales Verschieben des doppelten Kupplungselements 47, beispielsweise mittels einer mechanischen Vorrichtung im Getriebe, entlang einer Drehachse D der Elektromaschine 3 kann auch der Verbrennungsmotor 41 und das innere Element 5 blockiert werden, so dass ein rein elektrischer Fahrbetrieb mittels der Elektromaschine 3 möglich ist, bei dem das innere Element 5 als Stator wirkt. Das doppelte Kupplungselement 47 wirkt dann gleichzeitig als Fixiermittel für das innere Element 5.The double coupling element 47 In the present case, not only has the function of producing or releasing a rotationally fixed connection between the drive and driven regions, but also by means of an axial displacement of the double coupling element 47 , For example, by means of a mechanical device in the transmission, along a rotation axis D of the electric machine 3 can also be the internal combustion engine 41 and the inner element 5 be blocked, so that a purely electric driving by means of the electric machine 3 possible is where the inner element 5 acts as a stator. The double coupling element 47 then acts simultaneously as a fixing agent for the inner element 5 ,

Es soll an dieser Stelle noch einmal deutlich gemacht werden, dass der, Antriebsbereich A und der Abtriebsbereich B der elektrischen Antriebseinheit 1 quasi durch die Elektromaschine 3, insbesondere durch das innere und das äußere Element voneinander entkoppelt sind. Erst durch die Aktivierung des Kupplungsmittels 47 kann diese Entkopplung aufgehoben werden und eine starrer Durchtrieb zwischen dem Antriebs- und dem Antriebsbereich geschaffen werden, die Elektromaschine 3 also quasi überbrückt werden. Bei der Überbrückung der Elektromaschine 3 wird das Fahrzeug ausschließlich durch den Verbrennungsmotor angetrieben.It should be made clear again at this point that the drive area A and the output area B of the electric drive unit 1 almost by the electric machine 3 , in particular by the inner and the outer member are decoupled from each other. Only through the activation of the coupling agent 47 This decoupling can be canceled and a rigid drive between the drive and the drive area can be created, the electric machine 3 so to speak, to be bridged. When bridging the electric machine 3 the vehicle is driven exclusively by the internal combustion engine.

Die 2 macht deutlich, dass das innere Element 5 der Elektromaschine 3 mit dem Getriebeabtrieb 49 über das doppelte Kupplungselement 47 verbunden ist, während das äußere Element 7 über die Welle 45 mit dem Differential 43 verbunden und somit dazu ausgelegt ist, die Räder 51 anzutreiben.The 2 makes it clear that the inner element 5 the electric machine 3 with the transmission output 49 via the double coupling element 47 is connected while the outer element 7 over the wave 45 with the differential 43 connected and thus designed to the wheels 51 drive.

Auch mit der elektrischen Antriebseinheit 1 gemäß der in 2 gezeigten Ausführungsform, bei der die Antriebseinheit 1 im Antriebsstrang zwischen der Verbrennungsmotor-/Getriebeeinheit 41 und dem Differential 43 angeordnet ist, sind sämtliche in Zusammenhang mit 1 beschriebenen Betriebsmodi realisierbar.Also with the electric drive unit 1 according to the in 2 shown embodiment, in which the drive unit 1 in the drive train between the engine / transmission unit 41 and the differential 43 is arranged, all are related to 1 described operating modes feasible.

Für einen Betriebsmodus, bei dem das Fahrzeug im Fahrbetrieb ausschließlich über den Verbrennungsmotor angetrieben werden soll, sind die Kupplungsmittel zum drehfesten Verbinden des Antriebsbereichs A mit dem Abtriebsbereich B des inneren Elements 5 mit dem äußeren Element 7 zu aktivieren, so dass also das doppelte Kupplungselement 47 derart axial entlang der Drehachse D in Richtung der Elektromaschine 3 verschoben werden muss, dass eine relative Drehbewegung zwischen dem Antriebsbereich A und dem Abtriebsbereich B und damit zwischen dem inneren Element 5 und dem äußeren Element 7 nicht mehr möglich ist und diese einen starren Durchtrieb bilden. For an operating mode in which the vehicle is to be driven in driving operation exclusively by means of the internal combustion engine, the coupling means are for non-rotatably connecting the drive region A to the output region B of the inner element 5 with the outer element 7 to activate, so that is the double coupling element 47 so axially along the axis of rotation D in the direction of the electric machine 3 must be shifted, that a relative rotational movement between the drive area A and the output area B and thus between the inner element 5 and the outer element 7 is no longer possible and these form a rigid drive.

Vorzugsweise ist in diesem Betriebsmodus wiederum vorgesehen, dass die an dem äußeren Element 5 bzw. an dessen Wicklungspaketen anliegenden Schleifkontakte weggeklappt sind, so dass ein Verschleiß und eine möglich Geräuschentwicklung vermieden werden. In diesem Betriebsmodus werden über die Verbrennungsmotor-/Getriebeeinheit 41, die Welle 45, das Differential 43 und die Kreuzgelenkwellen 15 die Räder 51 in Bewegung gesetzt. Es versteht sich, dass im Gegensatz zu der in 1 gezeigten Ausführungsform in der Ausführungsform gemäß 2 keine speziellen Radsätze 19 zwingend notwendig sind, wie sie in der 1 dargestellt sind.In this operating mode, it is preferable in turn to provide that on the outer element 5 or on the winding packages adjacent sliding contacts are folded away, so that wear and possible noise development can be avoided. In this mode of operation are via the engine / transmission unit 41 , the wave 45 , the differential 43 and the universal joint shafts 15 the wheels 51 set in motion. It is understood that in contrast to the in 1 shown embodiment in the embodiment according to 2 no special wheelsets 19 are absolutely necessary, as in the 1 are shown.

In einem weiteren Betriebsmodus ermöglicht die elektrische Antriebseinheit 1 gemäß der Ausführungsform nach 2 einen Antrieb der Räder 51 ausschließlich durch die Elektromaschine 3. Hierzu sind die Fixiermittel zum selektiven Verhindern einer Drehbewegung des inneren und des äußeren Elements derart aktiviert, dass das äußere Element 7 als Rotor und das innere Element 5 als Stator wirkt. Hierzu ist das das doppelte Kupplungselement 47 in Richtung der Verbrennungsmotor-/Getriebeeinheit 41 in Richtung der Drehachse D verlagert, so dass eine Relativbewegung des inneren Elements 5 zu der Getriebeeinheit 41 nicht mehr möglich ist. Der Verbrennungsmotor ist in diesem Betriebszustand vorzugsweise abgeschaltet. Das innere Element 5 wird dadurch zum Stator, während das äußere Element 7 als Rotor fungiert, der mit dem Abtriebsbereich B verbunden ist und die Elektromaschine 3 quasi als Außenläufermotor die Welle 45 antreibt, was eine Drehbewegung der Räder 51 bewirkt.In another operating mode, the electric drive unit allows 1 according to the embodiment according to 2 a drive of the wheels 51 exclusively by the electric machine 3 , For this purpose, the fixing means for selectively preventing rotational movement of the inner and outer members are activated such that the outer member 7 as a rotor and the inner element 5 acts as a stator. This is the double coupling element 47 in the direction of the engine / transmission unit 41 displaced in the direction of the axis of rotation D, so that a relative movement of the inner element 5 to the gear unit 41 is no longer possible. The internal combustion engine is preferably switched off in this operating state. The inner element 5 becomes the stator, while the outer element 7 acting as a rotor, which is connected to the output area B and the electric machine 3 almost as an external rotor motor the shaft 45 drives what a rotational movement of the wheels 51 causes.

Durch die vorteilhafte Anordnung der elektrischen Antriebseinheit 1 zwischen der Vebrennungsmotor-/Getriebeeinheit 41 und dem Differential 43 ist es in vorteilhafter Weise möglich, zwei Räder 51 durch eine einzige elektrische Antriebseinheit 1 gleichzeitig anzutreiben. Um in diesem Betriebsmodus eine Drehbewegung des als Außenrotor wirkenden äußeren Elements 7 zu bewirken, wird den Wicklungspaketen des äußeren Elements 7 vorzugsweise über Schleifkontakte von einer Batterie aus Strom zugeführt.Due to the advantageous arrangement of the electric drive unit 1 between the combustion engine / transmission unit 41 and the differential 43 it is possible in an advantageous manner, two wheels 51 by a single electric drive unit 1 to drive at the same time. In this operating mode, a rotational movement of the acting as an outer rotor outer member 7 to cause the winding packages of the outer element 7 preferably supplied via sliding contacts from a battery of electricity.

Die elektrische Antriebseinheit 1 ist bei einem Stillstand des Fahrzeugs auch als Generator nutzbar. Hierbei sind die Fixierungsmittel zum selektiven Verhindern einer Drehbewegung des inneren Elements 5 oder des äußeren Elements 7 derart ausgelegt, dass das äußere Element 7 als Stator wirkt, beispielsweise indem die Fahrzeugbremsen an den Rädern 51 aktiviert sind. Weiterhin ist das doppelte Kupplungselement 47 in einer „neutralen” Position bzw. nicht aktiviert, so dass sich also das innere Element 5 angetrieben durch den Getriebeabtrieb 49 dreht. Das innere Element 5 bildet also einen Innenrotor, der sich mit der Drehzahl des Getriebeabtriebs 49 dreht. Durch die Drehbewegung des inneren Elements 5 in dem Magnetfeld des äußeren Elements 7 wird ein Strom in der Elektromaschine 3 induziert, der insbesondere einer Batterie zugeführt oder einer weiteren Antriebsmaschine zugeführt werden kann. Es versteht sich, dass die Kupplungsmittel 47 in diesem Betriebszustand nicht aktiviert sein dürfen, so dass der Antriebsbereich A und der Abtriebsbereich B voneinander entkoppelt sind.The electric drive unit 1 can also be used as a generator when the vehicle is at a standstill. Here, the fixing means for selectively preventing rotational movement of the inner member 5 or the outer element 7 designed such that the outer element 7 acts as a stator, for example by the vehicle brakes on the wheels 51 are activated. Furthermore, the double coupling element 47 in a "neutral" position or not activated, so that so the inner element 5 driven by the transmission output 49 rotates. The inner element 5 So forms an inner rotor, which varies with the speed of the transmission output 49 rotates. By the rotation of the inner element 5 in the magnetic field of the outer element 7 becomes a current in the electric machine 3 induced, in particular, a battery supplied or can be supplied to another drive machine. It is understood that the coupling agent 47 must not be activated in this operating state, so that the drive range A and the output range B are decoupled from each other.

In einem anderen Betriebszustand ist es möglich, dass die elektrische Antriebseinheit 1 als Anlasser des Verbrennungsmotors dient, wobei die Elektromaschine 3 als Motor betrieben wird und den Verbrennungsmotor startet. Zu diesem Zweck fungiert das äußere Element 7 als Stator, was durch entsprechend vorgesehene Fixiermittel, insbesondere durch die Fahrzeugbremse bewirkt wird, während das innere Element 5 frei drehbeweglich in dem inneren Element 5 gelagert ist. Die Kopplungsmittel 47 müssen wiederum deaktiviert sein, so dass der Antriebsbereich A und der Abtriebsbereich B voneinander entkoppelt sind. Durch eine Stromzufuhr über die Schleifkontakte an das äußere Element 7 wird entsprechend einem Motorbetrieb eine Drehbewegung des inneren Elements 5 bewirkt, so dass die Elektromaschine 3 in diesem Betriebsmodus quasi als Innenläufermotor arbeitet. Durch die Drehbewegung des inneren Elements 5 kann dann der Verbrennungsmotor nach der Art eines herkömmlichen Anlassers gestartet werden.In another operating state, it is possible that the electric drive unit 1 serves as a starter of the internal combustion engine, wherein the electric machine 3 is operated as a motor and starts the engine. For this purpose, the outer element acts 7 as a stator, which is effected by appropriately provided fixing means, in particular by the vehicle brake, while the inner element 5 freely rotatable in the inner element 5 is stored. The coupling agents 47 again have to be deactivated, so that the drive area A and the output area B are decoupled from each other. Through a power supply via the sliding contacts to the outer element 7 becomes a rotation of the inner member according to a motor operation 5 causes, so the electric machine 3 works in this mode of operation quasi as internal rotor motor. By the rotation of the inner element 5 Then, the internal combustion engine can be started in the manner of a conventional starter.

Auch die unter Bezugnahme auf 1 erläuterte kombinierte Anwendung der elektrischen Antriebseinheit 1 mit dem Verbrennungsmotor 41 ist bei der Ausführungsform gemäß 2 ohne Weiteres möglich. Somit kann ein Anfahren ohne eine schleifende Kupplung oder einen hydraulischen Drehmomentwandler realisiert werden, indem der Verbrennungsmotor auf einen geeigneten konstanten Drehzahlwert von beispielsweise n = 1.500 min–1 hochgefahren wird, wobei das Anfahrmoment bzw. das auf die Reifen wirksame Moment über die Rekuperation der Elektromaschine 3 geregelt wird, d. h. also über den Anteil des zurückgespeisten Stromes im Generatorbetrieb der Elektromaschine 3 in die Batterie.Also referring to 1 explained combined use of the electric drive unit 1 with the internal combustion engine 41 is in the embodiment according to 2 readily possible. Thus, a start without a sliding clutch or a hydraulic torque converter can be realized by the engine is ramped up to a suitable constant speed value of, for example, n = 1500 min -1 , wherein the starting torque or the effective torque on the tire on the recuperation of the electric machine 3 is regulated, ie over the proportion of the fed-back current in generator operation of the electric machine 3 in the battery.

Hierzu müssen der Antriebsbereich A und der Abtriebsbereich B voneinander entkoppelt, das Kupplungsmittel 47 also deaktiviert sein und eine relative Drehbewegung zwischen dem inneren Element 5 und dem äußeren Element 7 möglich sein.For this purpose, the drive area A and the output area B must be decoupled from each other, the coupling agent 47 so be disabled and a relative rotational movement between the inner element 5 and the outer element 7 to be possible.

Darüber hinaus ist wiederum eine „Addition” oder „Subtraktion” der Drehzahlen des Verbrennungsmotors und der Elektromaschine 3 im Fahrbetrieb möglich. Hierzu ist das doppelte Kupplungselement 47 in einer Neutralstellung angeordnet, so dass also sowohl das innere Element 5 als auch das äußere Element 7 der Elektromaschine 3 als Rotor wirken, wobei das innere Element 5 über die Verbrennungsmotor-/Getriebeeinheit 41 angetrieben wird und das äußere Element 7 einerseits durch die Drehbewegung des inneren Elements 5 und zusätzlich durch eine Stromzufuhr zu dem äußeren Element 5 in eine Relativbewegung zu dem inneren Element 5 versetzt wird, wodurch sich das äußere Element 7 schneller dreht als das innere Element 5. Hierdurch wird die Gesamtantriebsleistung des Verbrennungsmotors durch die Elektromaschine 3 verstärkt, da sich die Drehzahl der Räder aus der Drehzahl des Getriebeabtriebs 49 plus der durch die Stromzufuhr bewirkte vergrößerte Drehzahl des äußeren Elements 7 gegenüber dem inneren Element 5 ergibt.In addition, in turn, an "addition" or "subtraction" of the rotational speeds of the internal combustion engine and the electric machine 3 while driving possible. For this purpose, the double coupling element 47 arranged in a neutral position, so that both the inner element 5 as well as the outer element 7 the electric machine 3 act as a rotor, wherein the inner element 5 about the engine / transmission unit 41 is driven and the outer element 7 on the one hand by the rotational movement of the inner element 5 and additionally by a power supply to the outer element 5 in a relative movement to the inner element 5 is offset, causing the outer element 7 turns faster than the inner element 5 , As a result, the total drive power of the internal combustion engine by the electric machine 3 amplified, since the speed of the wheels from the speed of the transmission output 49 plus the increased speed of the outer member caused by the power supply 7 opposite the inner element 5 results.

Bei einer „Subtraktion” der Drehzahlen im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs kann hingegen der Verbrennungsmotor das Fahrzeug antreiben, während die Drehzahl der Elektromaschine 3, d. h. die Drehzahl des äußeren Elements 7 geringer ist als die des inneren Elements 5, so dass sich die Abtriebsdrehzahl an der Welle 45 als Differenz zwischen der Verbrennungsmotordrehzahl und der Elektromaschinendrehzahl ergibt. Die überschüssige Antriebsleistung des Motors kann durch die Elektromaschine rekuperiert werden, der hierfür im Generatorbetrieb arbeitet und den erzeugten Strom beispielsweise einer Batterie oder dergleichen zuführen kann. Hierdurch kann der Verbrennungsmotor an einem besonders günstigen Betriebspunkt gefahren werden.In a "subtraction" of the rotational speeds while driving the motor vehicle, however, the engine can drive the vehicle while the rotational speed of the electric machine 3 ie the speed of the outer element 7 less than that of the inner element 5 , so that the output speed at the shaft 45 as the difference between the engine speed and the electric machine speed. The excess drive power of the motor can be recuperated by the electric machine, which works for this purpose in generator mode and can supply the generated power, for example, a battery or the like. As a result, the internal combustion engine can be driven at a particularly favorable operating point.

Ebenso ist es wiederum denkbar, dass eine „Addition” der Drehzahlen derart erfolgt, dass der Verbrennungsmotor das Fahrzeug antreibt, während die Elektromaschine 3 zusätzlich über eine hier nicht dargestellte Batterie gespeist wird. Hierdurch ergibt sich eine Erhöhung der Drehzahl der Räder 51 und somit eine Erhöhung der Gesamtantriebsleistung.Likewise, it is again conceivable that an "addition" of the speeds takes place such that the internal combustion engine drives the vehicle while the electric machine 3 is additionally fed via a battery, not shown here. This results in an increase in the speed of the wheels 51 and thus an increase in overall drive power.

Insgesamt wird deutlich, dass sich mit der elektrischen Antriebseinheit 1 in der Ausführungsform nach 2 eine Vielzahl von Betriebsmodi realisieren lassen, so dass durch die vielfältigen Optionen insbesondere durch die Kombination des Verbrennungsmotor mit der elektrischen Antriebseinheit 1 ein besonders effizientes Energiemanagement des Fahrzeuggesamtsystems gewährleistet ist. Insbesondere ist es dadurch möglich den Verbrennungsmotor bei jeder zu fahrenden Geschwindigkeit an seinem günstigsten Betriebspunkt einzustellen.Overall, it becomes clear that with the electric drive unit 1 in the embodiment according to 2 can realize a variety of operating modes, so that through the many options in particular by combining the internal combustion engine with the electric drive unit 1 a particularly efficient energy management of the vehicle overall system is ensured. In particular, this makes it possible to set the internal combustion engine at its lowest operating point at any speed to be traveled.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der zwischen dem Differential 43 und den Kreuzgelenkwellen 15, die mit den in 3 nicht dargestellten Rädern 51 verbunden sind, jeweils eine elektrische Antriebseinheit 1 angeordnet ist. Die elektrische Antriebseinheit 1 umfasst wiederum einen Antriebsbereich A und einen Abtriebsbereich B sowie eine Elektromaschine 3 mit einem inneren Element 5 und einem äußeren Element 7. Entgegen den ersten beiden Ausführungsbeispielen ist jedoch nicht das innere Element 5, sondern das äußere Element 7 mit dem Antriebsbereich A verbunden, während das innere Element 5 mit dem Abtriebsbereich B verbunden ist. Wie auch bei der Ausführungsform gemäß 2 weist die elektrische Antriebseinheit 1 vorzugsweise Fixiermittel zum selektiven Verhindern einer Drehbewegung des inneren Elements 5 oder des äußeren Elements 7 auf, so dass das innere Element und das äußere Element wahlweise als Rotor oder als Stator betreibbar sind, ebenso wie Kupplungsmittel 47 zum lösen und herstellen einer drehfesten Verbindung zwischen dem Antriebsbereich A und dem Abtriebsbereich B, d. h. zum drehfesten Verbinden des inneren Elements 5 mit dem äußeren Element 7. Der Antriebs- und der Abtriebsbereich sind wiederum im deaktivierten Zustand des Kupplungsmittels 47 voneinander entkoppelt und nur durch die Aktivierung des Kupplungsmittels 47, nämlich durch ein axiales Verschieben entlang der Drehachse D in Richtung der Elektromaschine 3 drehfest koppelbar. Das Kupplungsmittel 47 ist vorzugsweise als doppeltes Kupplungselement ausgebildet und drehfest mit dem Abtriebsbereich B, also mit dem inneren Element 5 verbunden. 3 shows a further embodiment of the invention, in which between the differential 43 and the universal joint shafts 15 that with the in 3 not shown wheels 51 are connected, in each case an electric drive unit 1 is arranged. The electric drive unit 1 again comprises a drive area A and an output area B and an electric machine 3 with an inner element 5 and an outer element 7 , Contrary to the first two embodiments, however, is not the inner element 5 but the outer element 7 connected to the drive section A, while the inner element 5 is connected to the output area B. As in the embodiment according to 2 has the electric drive unit 1 preferably fixing means for selectively preventing rotational movement of the inner member 5 or the outer element 7 so that the inner member and the outer member are selectively operable as a rotor or as a stator, as well as coupling means 47 for releasing and producing a rotationally fixed connection between the drive region A and the output region B, ie for non-rotatable connection of the inner element 5 with the outer element 7 , The drive and the driven area are again in the deactivated state of the coupling means 47 decoupled from each other and only by the activation of the coupling agent 47 , namely by an axial displacement along the axis of rotation D in the direction of the electric machine 3 rotatably coupled. The coupling agent 47 is preferably designed as a double coupling element and rotationally fixed to the output area B, ie with the inner element 5 connected.

Die Fixiermittel und die Kupplungsmittel können auch in dem doppelten Kupplungselement 47 vereint sein. Denkbar ist es jedoch ebenfalls, einen Teil der Fixiermittel und die Kupplungsmittel in dem doppelten Kupplungselement 47 vorzusehen, während weitere Fixiermittel in den Rädern 51 beispielsweise in Form von Bremsvorrichtungen integriert sind. Die Ausführungsform nach 3 und im Übrigen auch die nach 2 ist besonders vorteilhaft, weil durch die Anordnung der elektrischen Antriebseinheit 1 im Antriebsstrang des Fahrzeugs eine größere ungefederte Masse des Fahrzeugs vermieden wird, da die elektrische Antriebseinheit 1 vielmehr die gefederte Masse des Fahrzeugs beeinflusst.The fixing means and the coupling means may also be in the double coupling element 47 to be united. However, it is also conceivable, a part of the fixing means and the coupling agent in the double coupling element 47 provide while more fixative in the wheels 51 are integrated, for example in the form of braking devices. The embodiment according to 3 and by the way also after 2 is particularly advantageous because of the arrangement of the electric drive unit 1 In the drive train of the vehicle a larger unsprung mass of the vehicle is avoided, as the electric drive unit 1 rather, it affects the sprung mass of the vehicle.

Entgegen den Ausführungsformen gemäß 1 und 2 ist bei der Ausführungsform gemäß 3 das innere Element 5 zum Antrieb eines Rads 51 des Kraftfahrzeugs 39 ausgebildet, während bei den beiden anderen Ausführungsformen das äußere Element 5 zum Antrieb wenigstens eines Rads 51 ausgebildet ist. Prinzipiell kann die Anordnung bzw. die Zuordnung der Elemente bei jeder der Ausführungsformen jedoch auch umgekehrt sein.Contrary to the embodiments according to 1 and 2 is in the embodiment according to 3 the inner element 5 to drive a wheel 51 of the motor vehicle 39 formed while in the other two embodiments, the outer element 5 for driving at least one wheel 51 is trained. In principle, however, the arrangement or the assignment of the elements in each of the embodiments can also be reversed.

Die 3 macht außerdem deutlich, dass das äußere Element 7 eine elektrische Antriebseinheit 1 mit dem Differential 43 und von dort aus über die Welle 45 mit der in 3 nicht dargestellten Verbrennungsmotor-/Getriebeeinheit 41 verbunden ist. Der Bereich zwischen dem Differential und der Elektromaschine 3 bildet somit quasi den Antriebsbereich A. Wiederum ermöglicht es die elektrische Antriebseinheit 1, dass sowohl das innere Element 5 als auch das äußere Element 7 der Elektromaschine 3 wahlweise als Rotor und als Stator fungieren kann, je nach gewünschter Betriebsart. Hierzu ist lediglich eine axiale Verlagerung des doppelten Kupplungselements 47 in Richtung der Drehachse D entsprechend dem gewünschten Betriebsmodus notwendig.The 3 also makes it clear that the outer element 7 an electric drive unit 1 with the differential 43 and from there on the wave 45 with the in 3 not shown internal combustion engine / gear unit 41 connected is. The area between the differential and the electric machine 3 thus effectively forms the drive region A. Again, it allows the electric drive unit 1 that both the inner element 5 as well as the outer element 7 the electric machine 3 optionally can act as a rotor and as a stator, depending on the desired mode. For this purpose, only an axial displacement of the double coupling element 47 in the direction of the rotation axis D according to the desired operating mode necessary.

Das doppelte Kupplungselement 47 ist wie gesagt vorzugsweise drehfest mit dem inneren Element 5 verbunden und ermöglicht somit durch eine axiale Verschiebung entlang des inneren Elements 5 in Richtung des Differentials 43 eine drehfeste Verbindung zwischen dem inneren Element 5 und dem äußeren Element 7, so dass diese beiden Elemente eine starre Verbindung, also einen starren Durchtrieb bilden. In diesem Betriebsmodus werden die Räder 51 ausschließlich durch den Verbrennungsmotor 41 angetrieben. Die Schleifkontakte, welche die Wicklungspakete des äußeren Elements 7 mit Strom aus einer Batterie speisen, sind in diesem Betriebsmodus vorzugsweise in eine zweite Funktionsstellung verlagert, nämlich von dem äußeren Element 7 weggeklappt, um einen unnötigen Verschleiß zu vermeiden.The double coupling element 47 is as said preferably rotatably with the inner element 5 connected and thus allows by an axial displacement along the inner element 5 in the direction of the differential 43 a rotationally fixed connection between the inner element 5 and the outer element 7 , so that these two elements form a rigid connection, so a rigid drive. In this mode of operation the wheels become 51 exclusively by the combustion engine 41 driven. The sliding contacts, which the winding packages of the outer element 7 powered with power from a battery, are preferably displaced in this mode of operation in a second functional position, namely of the outer element 7 folded away to avoid unnecessary wear.

In einem zweiten Betriebsmodus wird das äußere Element 7 durch geeignete Fixiermittel, die beispielsweise auch in dem doppelten Kupplungselement 47 integriert sein können, an einer Drehbewegung gehindert, so dass das äußere Element 7 also einen Stator bildet. Beispielsweise ist es denkbar, dass das doppelte Kupplungselement 47 bei einer axialen Verlagerung in Richtung des Differentials 43 an diesem angreift, so dass der Antriebsbereich A blockiert ist. In diesem Betriebsmodus stehen die Schleifkontakte mit den Wicklungspaketen des äußeren Elements 7 in Verbindung und speisen diesen mit Strom, so dass eine Drehbewegung des freibeweglichen inneren Elements 5, der als Innenrotor fungiert, bewirkt wird. Über die Drehbewegung des inneren Elements 5 wird somit auch eine Drehbewegung der Kreuzgelenkwellen 15 und damit der Räder 51 bewirkt. Die Räder 51 sind in diesem Betriebsmodus ausschließlich über die Elektromaschine 3 antreibbar, der als Innenläufermotor fungiert.In a second mode of operation, the outer element becomes 7 by suitable fixing means, for example, in the double coupling element 47 can be integrated, prevented from rotating, leaving the outer element 7 So forms a stator. For example, it is conceivable that the double coupling element 47 at an axial displacement in the direction of the differential 43 acts on this, so that the drive area A is blocked. In this mode of operation are the sliding contacts with the winding packages of the outer element 7 connect and feed this with electricity, allowing a rotational movement of the freely moving inner element 5 , which acts as an inner rotor, is effected. About the rotation of the inner element 5 thus also a rotational movement of the universal joint shafts 15 and therefore the wheels 51 causes. The wheels 51 are in this operating mode exclusively via the electric machine 3 drivable, which acts as an internal rotor motor.

In einem weiteren Betriebsmodus ist die elektrische Antriebseinheit 1 als Generator nutzbar, indem das innere Element 5 an einer Drehbewegung durch geeignete Fixiermittel, insbesondere durch die Fahrzeugbremse gehindert wird und sich das äußere Element 7 indirekt angetrieben durch den Verbrennungsmotor über die Welle 45 und das Differential 43 um das innere Element 5 herum dreht, so dass ein Strom in die Elektromaschine 3 induziert wird, welcher in diesem Betriebsmodus vorzugsweise eine Batterie oder dergleichen speist. Im Generatorbetrieb der Elektromaschine 3 sollte grundsätzlich das als Stator wirkende Element durch geeignete Mittel fixiert werden, da es sonst elektromagnetische Kräfte durch die Drehung des Rotors erfährt, die es in eine Drehbewegung versetzen können.In a further mode of operation is the electric drive unit 1 usable as a generator by the inner element 5 is prevented from rotating by suitable fixing means, in particular by the vehicle brake and the outer element 7 indirectly driven by the combustion engine via the shaft 45 and the differential 43 around the inner element 5 turns around, leaving a current in the electric machine 3 which, in this mode of operation, preferably feeds a battery or the like. In generator operation of the electric machine 3 In principle, the element acting as a stator should be fixed by suitable means, since otherwise it experiences electromagnetic forces through the rotation of the rotor, which can put it in a rotary motion.

Wie bei den anderen beiden Ausführungsbeispielen ist es auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 möglich, dass die elektrische Antriebseinheit 1 als Anlasser des Verbrennungsmotors dient, indem diese als Elektromotor fungiert, in dem sich insbesondere das äußere Element 7 um das drehfest fixierte innere Element 5 herumdreht, so dass die Elektromaschine 3 als Außenläufermotor fungiert. Das innere Element 5 ist in diesem Betriebszustand vorzugsweise durch die geeigneten Fixiermittel, insbesondere durch die Fahrzeugbremse fixiert.As with the other two embodiments, it is also in the embodiment according to 3 possible that the electric drive unit 1 serves as a starter of the internal combustion engine, by acting as an electric motor, in which in particular the outer element 7 around the non-rotatably fixed inner element 5 turns around, leaving the electric machine 3 acts as an external rotor motor. The inner element 5 is preferably fixed in this operating state by the suitable fixing means, in particular by the vehicle brake.

Auch ist es denkbar, dass sämtliche Fixier- und Kupplungsmittel deaktiviert sind, d. h. also dass sowohl das innere Element 5 als auch das äußere Element 7 drehbar zueinander gelagert sind, so dass die beiden Elemente mit unterschiedlichen Drehzahlen rotieren können. Dadurch ist es möglich, dass das äußere Element 7 durch den Verbrennungsmotor in eine Drehbewegung versetzt wird (über die Weile 45 und das Differential 43) und durch eine zusätzliche Speisung der Elektromaschine 3 mit einem Strom eine Drehbewegung des inneren Elements 5 bewirkt wird, die dazu dienen kann, die Drehzahl und damit die Gesamtantriebsleistung des Kraftfahrzeugs zu erhöhen.It is also conceivable that all fixing and coupling means are deactivated, ie that both the inner element 5 as well as the outer element 7 are rotatably mounted to each other, so that the two elements can rotate at different speeds. This makes it possible for the outer element 7 is rotated by the internal combustion engine (over the while 45 and the differential 43 ) and by an additional power supply of the electric machine 3 with a current a rotational movement of the inner element 5 is effected, which can serve to increase the speed and thus the overall drive power of the motor vehicle.

Denkbar ist jedoch auch, dass die Drehzahl im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs reduziert wird, indem der Verbrennungsmotor das Fahrzeug antreibt, wobei das äußere Element 7 durch den Verbrennungsmotor in eine Drehbewegung versetzt wird, während die Elektromaschine 3 gleichzeitig einen Teil der Antriebsleistung des Verbrennungsmotors im Generatorbetrieb rekuperiert. Dadurch wird ein Teil der Verbrennungsmotorleistung durch Induktion in Form von Strom in die Elektromaschine 3 gespeist, wodurch eine Drehzahldifferenz entsteht, durch die der Verbrennungsmotor in einem günstigen Betriebspunkt gefahren werden kann.It is also conceivable, however, that the speed is reduced during driving of the motor vehicle by the internal combustion engine drives the vehicle, wherein the outer element 7 is rotated by the internal combustion engine in a rotary motion, while the electric machine 3 at the same time a part of the drive power of the internal combustion engine recuperated in generator mode. As a result, a part of the engine power by induction in the form of electricity in the electric machine 3 fed, whereby a speed difference arises, through which the internal combustion engine can be driven in a favorable operating point.

Insgesamt zeigt sich, dass sowohl das innere Element 5 als auch das äußere Element 7 über geeignete Fixiereinrichtungen, insbesondere über Bremsen oder dergleichen Blockiervorrichtungen verfügen können, so dass das innere Element 5 oder das äußere Element 7 wahlweise als Stator oder als Rotor fungieren kann. Es versteht sich, dass der Antrieb der elektrischen Antriebseinheit 1 nicht zwangsläufig über den Verbrennungsmotor 41 erfolgen muss. Denkbar ist vielmehr auch der Antrieb bzw. die Kopplung mit einer anderen elektrischen Antriebseinheit oder dergleichen. Overall, it shows that both the inner element 5 as well as the outer element 7 may have suitable fixing means, in particular brakes or the like blocking devices, so that the inner element 5 or the outer element 7 optionally can act as a stator or as a rotor. It is understood that the drive of the electric drive unit 1 not necessarily about the internal combustion engine 41 must be done. It is also conceivable that the drive or the coupling with another electric drive unit or the like.

Es soll an dieser Stelle erwähnt werden, dass üblicherweise keine unmittelbare Verbindung der elektrischen Antriebseinheit 1 mit dem Verbrennungsmotor besteht, sondern vielmehr eine mittelbare Verbindung durch den Getriebeabtrieb 49, die Welle 45, das Differential 43 oder die Kreuzgelenkwellen 15 besteht. Insgesamt wird daher zumindest bei den hier gezeigten Ausführungsbeispielen entweder das innere oder das äußere Element über den Antriebsbereich A indirekt durch den Verbrennungsmotor in eine Drehbewegung versetzt.It should be mentioned at this point that usually no direct connection of the electric drive unit 1 with the internal combustion engine, but rather an indirect connection through the transmission output 49 , the wave 45 , the differential 43 or the universal joint shafts 15 consists. Overall, therefore, at least in the embodiments shown here, either the inner or the outer element via the drive region A is indirectly offset by the internal combustion engine in a rotary motion.

Die 4 und die 5 zeigen die elektrische Antriebseinheit 1 gemäß den 2 und 3 in einer vergrößerten Darstellung mit unterschiedlichen Schaltzuständen des schaltbaren Kupplungsmittels 47.The 4 and the 5 show the electric drive unit 1 according to the 2 and 3 in an enlarged view with different switching states of the switchable coupling agent 47 ,

Das Kupplungsmittel 47 ist rein beispielhaft drehfest mit dem Antriebsbereich A und somit mit dem inneren Element 5 verbunden: Das äußere Element 7 ist mit dem Abtriebsbereich B verbunden. In der 4 ist das Kupplungsmittel 47 in einem deaktivierten Zustand, wodurch der Antriebsbereich A und der Abtriebsbereich B voneinander entkoppelt sind, so dass keine Überbrückung der Elektromaschine 3 erfolgt und die beiden Elemente 5 und 7 folglich keine starre Einheit bilden, sondern vielmehr relative Drehbewegungen zueinander ausführen können.The coupling agent 47 is purely exemplary rotationally fixed with the drive area A and thus with the inner element 5 connected: the outer element 7 is connected to the output area B. In the 4 is the coupling agent 47 in a deactivated state, whereby the drive area A and the output area B are decoupled from each other, so that no bridging of the electric machine 3 done and the two elements 5 and 7 Consequently, do not form a rigid unit, but rather can perform relative rotational movements to each other.

In der 5 ist das doppelte Kupplungselement 47 hingegen in einer geschlossenen bzw. aktivierten Funktionsstellung dargestellt, indem es in Richtung der Elektromaschine 3 entlang der Drehachse D verschoben wurde und derart an dem inneren Element 5 und an dem äußeren Element 7 angreift, dass diese beiden Elemente eine starre Einheit bilden und ein Antrieb der Räder 51 nur noch mittels des Verbrennungsmotors 41 möglich ist. In dieser Funktionsstellung des Kupplungselements 47 ist der Antriebsbereich A drehfest mit dem Abtriebsbereich B der elektrischen Antriebseinheit 1 verbunden.In the 5 is the double coupling element 47 however, shown in a closed or activated functional position by moving it in the direction of the electric machine 3 along the axis of rotation D has been moved and so on the inner element 5 and on the outer element 7 attacks that these two elements form a rigid unit and a drive of the wheels 51 only by means of the internal combustion engine 41 is possible. In this functional position of the coupling element 47 the drive region A is non-rotatable with the output region B of the electric drive unit 1 connected.

Der Antriebsbereich A ist hier rein beispielhaft dem inneren Element 5 zugeordnet. Denkbar ist es genauso, dass der Abtriebsbereich B dem inneren Element 5 und der Antriebsbereich A dem äußeren Element 7 zugeordnet ist.The drive region A is here purely by way of example the inner element 5 assigned. It is also conceivable that the output area B the inner element 5 and the driving area A to the outer element 7 assigned.

6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Rein beispielhaft ist dem Antriebsbereich A der elektrischen Antriebseinheit 1 das innere Element 5 der Elektromaschine 3 zugeordnet. Entgegen den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist in der 6 dem Abtriebsbereich B sowohl das innere Element 5 also auch das äußere Element 7 zugeordnet. Während das innere Element quasi integral mit dem Abtriebsbereich B ausgebildet ist, ist das äußere Element 7 drehfest mit dem Abtriebsbereich B verbunden. Das innere und das äußere Element sind drehbar gelagert und können somit beide wahlweise als Rotor oder als Stator zum Einsatz kommen. 6 shows a further embodiment of the invention. Purely by way of example is the drive region A of the electric drive unit 1 the inner element 5 the electric machine 3 assigned. Contrary to the preceding embodiments is in the 6 the output area B, both the inner element 5 so also the outer element 7 assigned. While the inner member is formed almost integrally with the driven portion B, the outer member is 7 rotatably connected to the output area B. The inner and the outer element are rotatably mounted and thus both can be used either as a rotor or as a stator.

Weiterhin ist ein Kupplungsmittel 53 vorgesehen, welches abtriebsseitig die Welle 45 durchsetzt. Das Kupplungsmittel 53 ist also quasi integral mit dem Abtriebsbereich B ausgebildet und wirkt ausschließlich mit dem inneren Element 5 zusammen.Furthermore, a coupling agent 53 provided, which output side, the shaft 45 interspersed. The coupling agent 53 is thus formed almost integral with the output region B and acts exclusively with the inner element 5 together.

In 6 ist das Kupplungsmittel 47 in einer geöffneten Funktionsstellung gezeigt, in welcher der Antriebsbereich A und der Abtriebsbereich B voneinander entkoppelt sind, ebenso wie das innere und das äußere Element. In dieser Funktionsstellung des Kupplungsmittels 47 kann die Elektromaschine 3 im Generatorbetrieb arbeiten und somit als Stromaggregat dienen, sofern die Fahrzeugbremse angezogen ist und das äußere Element 7 somit fixiert ist. Weiterhin ist in diesem Betriebszustand das Anfahren des Fahrzeugs ohne schleifende Kupplung möglich, sofern die Fahrzeugbremse gelöst ist. Entscheidend ist bei dieser Ausführungsform, dass das Kupplungsmittel 47 im Abtriebsbereich B zwischen dem inneren Element 5 und dem Verbindungspunkt 54 des äußeren Elements 7 mit dem Abtriebsbereich B angeordnet ist.In 6 is the coupling agent 47 shown in an open functional position in which the drive portion A and the output portion B are decoupled from each other, as well as the inner and the outer member. In this functional position of the coupling agent 47 can the electric machine 3 operate in generator mode and thus serve as a generator, if the vehicle brake is applied and the outer element 7 thus fixed. Furthermore, in this operating state, the starting of the vehicle without sliding clutch possible, if the vehicle brake is released. It is crucial in this embodiment that the coupling agent 47 in the output area B between the inner element 5 and the connection point 54 of the outer element 7 is arranged with the output section B.

Auch ein rein elektromotorischer Betrieb ist durch die Ausführungsform gemäß 6 möglich, indem das innere Element 5 bei geöffnetem Kupplungsmittel 47 durch geeignete, in der Fig. nicht dargestellte Mittel fixiert wird und somit als Stator wirkt. Das äußere Element 7 und damit der mit den Rädern 51 verbundene Abtriebsbereich B führt dann unter Stromzufuhr eine Drehbewegung aus, welche die Räder antreiben. Die Elektromaschine 3 arbeitet dann quasi als Außenläufermotor.Even a purely electric motor operation is by the embodiment according to 6 possible by the inner element 5 with the coupling agent open 47 is fixed by suitable, not shown in the figure means and thus acts as a stator. The outer element 7 and with it the wheels 51 Connected output range B then performs a power supply rotational movement, which drive the wheels. The electric machine 3 then works as an external rotor motor.

In 7 ist das schaltbare Kupplungsmittel 47 in einer geschlossenen Funktionsstellung dargestellt. Es wird deutlich, dass der Antriebsbereich A und der Abtriebsbereich B und damit das Innere Element 5 und das äußere Element 7 drehfest miteinander verbunden sind, so dass ein starrer Durchtrieb gebildet ist, der einen reinen Verbrennungsmotorischen Betrieb zulässt.In 7 is the switchable coupling agent 47 shown in a closed functional position. It becomes clear that the drive area A and the output area B and thus the interior element 5 and the outer element 7 rotatably connected to each other, so that a rigid drive is formed, which allows a pure internal combustion engine operation.

Es zeigt sich somit, dass auch mit der Ausführungsform der Erfindung gemäß 6 und 7 sämtliche oben beschriebenen Betriebsmodi durchführbar sind. Auch die „Addition” oder „Subtraktion” von Drehzahlen des Verbrennungsmotors und der Elektromaschine 3, das heißt ein kombinierter elektramotorischer und verbrennungsmotorischer Betrieb, sind mit der Ausführungsform der elektrischen Antriebseinheit 1 gemäß 6 und 7 möglich. It thus turns out that also with the embodiment of the invention according to 6 and 7 all operating modes described above are feasible. Also, the "addition" or "subtraction" of speeds of the internal combustion engine and the electric machine 3 that is, a combined electric motor and internal combustion engine operation, with the embodiment of the electric drive unit 1 according to 6 and 7 possible.

In 8 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der das äußere Element 7 als fester Stator ausgebildet ist, der in einem geeigneten nicht dargestellten Lager drehfest gehalten wird. Das Kupplungsmittel ist hier zweiteilig ausgebildet und umfasst ein erstes Kupplungselement 55a und ein zweites Kupplungselement 55b. Beide Kupplungselemente 55a und 55b sind dem inneren Element 5 zugeordnet und durchsetzen dieses, wobei das erste Kupplungselement 55a das innere Element 5 im Antriebsbereich A und das zweite Kupplungselement 55b das innere Element 5 im Abtriebsbereich B durchsetzt.In 8th is shown a further embodiment of the invention, wherein the outer element 7 is formed as a fixed stator, which is rotatably held in a suitable bearing, not shown. The coupling means is here formed in two parts and comprises a first coupling element 55a and a second coupling element 55b , Both coupling elements 55a and 55b are the inner element 5 assigned and enforce this, wherein the first coupling element 55a the inner element 5 in the drive area A and the second coupling element 55b the inner element 5 penetrated in the output area B.

In 8 sind beide schaltbaren Kupplungselemente in einem geöffneten Zustand dargestellt. Die Elektromaschine 3 ist also weder mit dem Verbrennungsmotor noch mit den Rädern verbunden, sondern ist vielmehr vollständig entkoppelt.In 8th both switchable coupling elements are shown in an open state. The electric machine 3 So it is not connected to the engine or the wheels, but rather is completely decoupled.

Wenn das erste Kupplungselement 55a geschlossen und das zweite Kupplungselement 55b ebenfalls geschlossen ist, ist der Antriebsbereich A drehfest mit dem Abtriebsbereich B verbunden und der Elektromotor 3 wird zum verbrennungsmotorischen Antrieb überbrückt. Jedoch ist es durch eine Stromzuführung zu dem äußeren Element 7 möglich, die Drehzahl zu erhöhen, so dass die Drehzahlen des Verbrennungsmotors und der Elektromaschine 3 „addiert” werden. Ebenso ist es möglich, die Elektromaschine 3 in diesem Betriebszustand als Generator zu betreiben, so dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors durch eine Rekuperation in der Elektromaschine 3 reduziert werden kann.When the first coupling element 55a closed and the second coupling element 55b is also closed, the drive area A is rotatably connected to the output area B and the electric motor 3 is bridged to the internal combustion engine drive. However, it is by a power supply to the outer element 7 possible to increase the speed so that the speeds of the internal combustion engine and the electric machine 3 Be "added". It is also possible to use the electric machine 3 operate in this operating state as a generator, so that the speed of the internal combustion engine by a recuperation in the electric machine 3 can be reduced.

Für den Fall, dass nur das erste Kupplungselement 55a geschlossen und das zweite Kupplungselement 55b geöffnet, also deaktiviert ist, erfolgt keine weitere Verbindung zu den Rädern. Die Elektromaschine 3 kann daher im Generatorbetrieb im Stillstand des Fahrzeugs arbeiten. Die elektrische Antriebseinheit 1 ist dann als Stromaggregat nutzbar. Weiterhin kann in diesem Betriebszustand die elektrische Antriebseinheit 1 als Anlasser dienen.In the event that only the first coupling element 55a closed and the second coupling element 55b opened, that is deactivated, there is no further connection to the wheels. The electric machine 3 can therefore work in generator mode at standstill of the vehicle. The electric drive unit 1 is then available as a generator. Furthermore, in this operating state, the electric drive unit 1 serve as a starter.

Für den Fall, dass das erste Kupplungselement 55a geöffnet und das zweite Kupplungselement 55b geschlossen, also aktiviert ist, kann ein rein elektromotorischer Betrieb durch die elektrische Antriebseinheit 1 erfolgen, indem dem äußeren Element 7 ein Strom zugeführt wird, welcher den Betrieb der Elektromaschine 3 als Innenläufermotor bewirkt.In the event that the first coupling element 55a opened and the second coupling element 55b closed, that is activated, a purely electric motor operation by the electric drive unit 1 done by the outer element 7 a current is supplied, which controls the operation of the electric machine 3 caused as an internal rotor motor.

In der 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt, welches im Prinzip eine Kombination aus den Ausführungsbeispielen gemäß den 6–8 darstellt. Wie in der 8 ist das Kupplungsmittel zweigeteilt und weist zwei Kupplungselement 55a und 55b auf. Das äußere Element 7 und das innere Element 5 sind drehbar gelagert und können wahlweise als Rotor oder als Stator dienen. Das äußere Element umfasst einen in Umfangsrichtung umlaufenen Vorsprung 57, der ein Bremselement 59 durchläuft.In the 9 a further embodiment according to the invention is shown, which in principle a combination of the embodiments according to the 6 - 8th represents. Like in the 8th the coupling agent is divided into two parts and has two coupling elements 55a and 55b on. The outer element 7 and the inner element 5 are rotatably mounted and can serve either as a rotor or as a stator. The outer member comprises a circumferential circumferential projection 57 that is a braking element 59 passes.

Im Abtriebsbereich B ist ein weiteres Kupplungselement 61 vorgesehen, welches mit dem inneren Element 5 drehfest verbunden ist und das entlang der Drehachse D verlagerbar ist, um mit dem äußeren Element 7 in Eingriff zu kommen.In the output section B is another coupling element 61 provided, which with the inner element 5 is rotatably connected and which is displaced along the axis of rotation D to the outer element 7 to get in touch.

Mit der Ausführungsfarm der elektrischen Antriebseinheit 1 gemäß 9 sind sämtliche der oben beschriebenen Betriebsmodi realisierbar, wie im Folgenden dargelegt wird.With the execution farm of the electric drive unit 1 according to 9 All of the operating modes described above are feasible, as set forth below.

Wenn beide Kupplungselemente 55a und 55b geschlossen sind, ist der Antriebsbereich A drehfest mit dem Abtriebsbereich B gekoppelt und die Elektromaschine 3 wird überbrückt, so dass ein rein verbrennungsmotorischer Betrieb realisierbar ist. Wenn zusätzlich die Kupplung 61 geöffnet und das Bremselement 59 aktiviert ist, kann die Elektromaschine 3 gleichzeitig im Generatorbetrieb arbeiten und dient somit als Stromaggregat. Ein Generatorbetrieb der Elektromaschine 3 ist auch im Stillstand des Fahrzeugs möglich, wenn das erste Kupplungselement 55a geschlossen, das zweite Kupplungselement 55b geöffnet, die Kupplung 61 geöffnet und das Bremselement 59 geschlossen ist.If both coupling elements 55a and 55b are closed, the drive area A is rotatably coupled to the output area B and the electric machine 3 is bridged, so that a pure internal combustion engine operation is feasible. If in addition the clutch 61 opened and the brake element 59 is activated, the electric machine can 3 operate simultaneously in generator mode and thus serves as a generator. A generator operation of the electric machine 3 is also possible at standstill of the vehicle when the first coupling element 55a closed, the second coupling element 55b open, the clutch 61 opened and the brake element 59 closed is.

Weiterhin denkbar ist der Betrieb der Elektromaschine 3 als Anlasser für den Verbrennungsmotor, wenn das erste Kupplungselement 55a geschlossen, das zweite Kupplungselement 55b geöffnet, die Kupplung 61 geöffnet und das Bremselement 59 geschlossen ist. Die Elektromaschine 3 kann dann durch Stromzufuhr zu dem äußeren Element 7 eine Drehbewegung des inneren Elements 5 bewirken und somit als Innenläufermotor betrieben werden.Also conceivable is the operation of the electric machine 3 as a starter for the internal combustion engine when the first coupling element 55a closed, the second coupling element 55b open, the clutch 61 opened and the brake element 59 closed is. The electric machine 3 can then by supplying power to the outer element 7 a rotational movement of the inner element 5 cause and thus operated as an internal rotor motor.

Auch die „Addition” oder „Subtraktion” von Drehzahlen des Verbrennungsmotors und der Elektromaschine 3, das heißt ein kombinierter elektromotorischer und verbrennungsmotorischer Betrieb, sowie ein Anfahrbetrieb ohne schleifende Kupplung sind mit der Ausführungsform der elektrischen Antriebseinheit 1 gemäß 9 möglich. Hierzu ist vorgesehen, dass das erste Kupplungselement 55a geschlossen ist, das zweite Kupplungselement 55b geöffnet ist, die Kupplung 61 geschlossen und das Bremselement 59 gelöst ist. Die Elektromaschine 3 kann dann gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den 2 bis 5 betrieben werden. Es wird daher auch auf die dort ausgeführte Beschreibung zu den einzelnen Betriebsmodi verwiesen.Also, the "addition" or "subtraction" of speeds of the internal combustion engine and the electric machine 3 , that is, a combined electric motor and internal combustion engine operation, as well as a starting operation without a sliding clutch are with the embodiment of the electric drive unit 1 according to 9 possible. For this purpose, it is provided that the first coupling element 55a is closed, the second coupling element 55b open, the clutch 61 closed and the brake element 59 is solved. The electric machine 3 can then according to the embodiment of the 2 to 5 operate. It is therefore also referred to the description of the individual operating modes executed there.

Die Ausführungsform der Erfindung nach 9 ermöglicht darüber hinaus einen Betriebsmodus während einer verbrennungsmotorischen Fahrt, bei dem das äußere Element durch eine Rekuperation, d. h. also eine Stromrückführung beispielsweise in eine Batterie, beschleunigen und zu einem späteren Zeitpunkt durch eine Rekuperation, also eine Stromrückführung beispielsweise in getrennt angeordnete Radnabenmotoren an einer anderen Achse abbremsen kann, wodurch die Hauptwelle mit dem inneren Element 5 beschleunigt wird. Durch die Drehbewegung des inneren Elements 5 und die dadurch entstehenden elektromagnetischen Kräfte wird das äußere Element 7 bei gelöster Bremse 59 und geöffneter Kupplung 61 mitbeschleunigt, sodass das äußere Element eine Schwungmasse bildet, die als Energiespeicher dient, da durch die Bewegung des äußeren Elements 7 ein Strom rekuperiert werden kann. Das äußere Element 7 dient in diesem Betriebsmodus somit als Schwungmassen-Energiespeicher.The embodiment of the invention according to 9 also allows an operating mode during an internal combustion engine ride, in which the outer element by a recuperation, ie a current return, for example, in a battery, accelerate and at a later time by recuperation, so a power feedback, for example, in separately arranged wheel hub motors on another axis can decelerate, causing the main shaft with the inner element 5 is accelerated. By the rotation of the inner element 5 and the resulting electromagnetic forces becomes the outer element 7 when the brake is released 59 and open clutch 61 mitbeschleunigt, so that the outer element forms a flywheel, which serves as an energy storage, there by the movement of the outer element 7 a stream can be recuperated. The outer element 7 thus serves as a flywheel energy storage in this mode of operation.

Genauso ist es denkbar, dass anstelle des äußeren Elements 7 das innere Element 5 als Schwungmassen-Energiespeicher eingesetzt wird. In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass den Permanentmagneten des inneren Elements 5 als Schwungmassen-Energiespeicher zu nutzen. Dadurch sind hohe Drehzahlen einfacher zu handhaben. Dies ist insbesondere augrund von Wuchtung und Energiezuführung der Fall.Equally it is conceivable that instead of the outer element 7 the inner element 5 is used as flywheel energy storage. In a further embodiment it can be provided that the permanent magnet of the inner element 5 to use as flywheel energy storage. This makes high speeds easier to handle. This is the case in particular due to balancing and energy supply.

Insgesamt zeigt sich somit, dass auch mit der elektrischen Antriebseinheit 1 gemäßOverall, it thus shows that even with the electric drive unit 1 according to

9 eine Vielzahl von Betriebsarten realisierbar sind, die eine erhebliche Verbesserung des Energiemanagements eines Kraftfahrzeugs gewährleisten. 9 a variety of modes can be realized, which ensure a significant improvement of the energy management of a motor vehicle.

Die Ausführungsformen nach den 6 bis 9 können in nahezu jedem beliebigen Teil des Antriebsstrangs eines Fahrzeugs angeordnet sein und in Form eines Zwischenelements eine Welle, insbesondere die Welle 45 durchsetzen.The embodiments according to the 6 to 9 can be arranged in almost any part of the drive train of a vehicle and in the form of an intermediate element, a shaft, in particular the shaft 45 push through.

Besonders vorteilhaft ist es, dass durch die vorliegende Erfindung bei stillstehendem Fahrzeug und fixierter Fahrzeugbremse die Elektromaschine als Stromaggregat genutzt wird, was besonders in der Landwirtschaft als vorteilhaft angesehen wird.It is particularly advantageous that the electric machine is used as a generator by the present invention when the vehicle is stationary and the vehicle brake fixed, which is considered advantageous especially in agriculture.

Weiterhin erfüllt die elektrische Antriebseinheit 1 eine Anlasserfunktion, so dass bei stillstehendem Fahrzeug und fixierter Fahrzeugbremse die Elektromaschine 3 den Verbrennungsmotor 41 starten kann. Darüber hinaus kann entweder das Fahrzeug ausschließlich durch die Elektromaschine 3 angetrieben werden oder es erfolgt ein Antrieb ausschließlich über den Verbrennungsmotor. Die Elektromaschine kann auch zur Unterstützung der Verbrennungsmaschine eingesetzt werden. Insgesamt sind durch die vorliegende Erfindung eine Vielzahl von Betriebsmodi realisierbar, die ein besonders effizientes Energiemanagement des Fahrzeugs zulassen.Furthermore, the electric drive unit fulfills 1 a starter function, so that when the vehicle is stationary and the vehicle brake fixed, the electric machine 3 the internal combustion engine 41 can start. In addition, either the vehicle can only be powered by the electric machine 3 be driven or there is a drive exclusively via the internal combustion engine. The electric machine can also be used to support the internal combustion engine. Overall, a plurality of operating modes can be realized by the present invention, which allow a particularly efficient energy management of the vehicle.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Elektrische AntriebseinheitElectric drive unit
33
Elektromaschineelectric machine
55
inneres Elementinner element
77
äußeres Elementouter element
99
Bremsvorrichtungbraking device
1111
RadaufhängungArm
1313
WellenfortsatzShaft extension
1515
KreuzgelenkwelleUniversal joint shaft
1717
schaltbare Kupplungswitchable coupling
1919
Radsatzwheelset
2121
Felgenrims
2323
Reifentires
2525
Nabehub
2727
Lagercamp
2929
Adapterelementadapter element
3131
Radnabewheel hub
3333
Kupplungsmittelcoupling agent
3535
Stirnseitefront
3737
Lagercamp
3939
Fahrzeugvehicle
4141
Verbrennungsmotor-/GetriebeeinheitInternal-combustion engine / transmission unit
4343
Differentialdifferential
4545
Wellewave
4747
doppeltes Kupplungselementdouble coupling element
4949
Getriebeabtriebtransmission output
5151
Radwheel
5353
Kupplungsmittelcoupling agent
5454
Verbindungspunktjunction
55a55a
erstes Kupplungselementfirst coupling element
55b55b
zweites Kupplungselementsecond coupling element
5757
Vorsprunghead Start
5959
Bremselementbraking element
6161
Kupplungselementcoupling member
AA
Antriebsbereichdriving range
BB
Abtriebsbereichdriven region
DD
Drehachse ElektromaschineRotary axis electric machine

Claims (28)

Elektrische Antriebseinheit (1) für ein einen Verbrennungsmotor (41) aufweisendes Kraftfahrzeug (39), aufweisend: – eine Elektromaschine (3), aufweisend ein inneres Element (5) und ein koaxial dazu angeordnetes äußeres Element (7), wobei zumindest das innere Element (5) drehbar zu dem äußeren Element (7) gelagert ist; – einen mit der Elektromaschine (3) verbundenen Antriebsbereich (A), der mit dem Verbrennungsmotor (41) zumindest mittelbar koppelbar ist; – einen mit der Elektromaschine (3) verbundenen Abtriebsbereich (B), der zum Antreiben wenigstens eines Rads (51) zumindest mittelbar mit diesem koppelbar ist, und – Kupplungsmittel (33, 47, 53, 55a, 55b) zum Lösen und Herstellen einer drehfesten Verbindung zwischen dem Antriebsbereich (A) und dem Abtriebsbereich (B) der elektrischen Antriebseinheit (1).Electric drive unit ( 1 ) for an internal combustion engine ( 41 ) having motor vehicle ( 39 ), comprising: An electric machine ( 3 ), comprising an inner element ( 5 ) and a coaxially arranged outer element ( 7 ), wherein at least the inner element ( 5 ) rotatable to the outer element ( 7 ) is stored; - one with the electric machine ( 3 ) connected to the drive motor (A), with the internal combustion engine ( 41 ) is coupled at least indirectly; - one with the electric machine ( 3 ) connected to the output shaft (B), for driving at least one wheel ( 51 ) is at least indirectly coupled with this, and - coupling agent ( 33 . 47 . 53 . 55a . 55b ) for releasing and producing a rotationally fixed connection between the drive region (A) and the output region (B) of the electric drive unit ( 1 ). Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtriebsbereich (B) mit dem inneren Element (5) der Elektromaschine (3) verbunden ist.Electric drive unit according to claim 1, characterized in that the output region (B) with the inner element ( 5 ) of the electric machine ( 3 ) connected is. Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtriebsbereich (B) mit dem äußeren Element (7) der Elektromaschine (3) verbunden ist.Electric drive unit according to claim 1, characterized in that the output region (B) with the outer element ( 7 ) of the electric machine ( 3 ) connected is. Elektrische Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsbereich (A) mit dem inneren Element (5) der Elektromaschine (3) verbunden ist.Electric drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the drive region (A) with the inner element (A) 5 ) of the electric machine ( 3 ) connected is. Elektrische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsbereich (A) mit dem äußeren Element (7) der Elektromaschine (3) verbunden ist.Electric drive unit according to one of claims 1 or 2, characterized in that the drive region (A) with the outer element (A) 7 ) of the electric machine ( 3 ) connected is. Elektrische Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsmittel (33) drehfest mit dem äußeren Element (7) verbunden ist und im aktivierten Zustand zur Herstellung einer drehfesten Verbindung zwischen dem Antriebsbereich (A) und dem Abtriebsbereich (B) an dem inneren Element (5) angreift.Electric drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling agent ( 33 ) rotatably with the outer element ( 7 ) and in the activated state for establishing a rotationally fixed connection between the drive region (A) and the output region (B) on the inner element ( 5 ) attacks. Elektrische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsmittel (47) drehfest mit dem inneren Element (5) verbunden ist und im aktivierten Zustand zur Herstellung einer drehfesten Verbindung zwischen dem Antriebsbereich (A) und dem Abtriebsbereich (B) an dem äußeren Element (7) angreift.Electric drive unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the coupling agent ( 47 ) rotatably with the inner element ( 5 ) and in the activated state for establishing a rotationally fixed connection between the drive region (A) and the output region (B) on the outer element ( 7 ) attacks. Elektrische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsmittel (53) das innere Element (5) antriebsseitig oder abtriebsseitig durchsetzt.Electric drive unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the coupling agent ( 53 ) the inner element ( 5 ) penetrated on the drive side or output side. Elektrische Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsmittel (55a, 55b) ein erstes Kupplungselement (55a) und ein zweites Kupplungselement (55b) umfassen, wobei das erste Kupplungselement (55a) das innere Element (5) antriebsseitig durchsetzt und das zweite Kupplungselement (55b) das innere Element (5) abtriebsseitig durchsetzt.Electric drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling means ( 55a . 55b ) a first coupling element ( 55a ) and a second coupling element ( 55b ), wherein the first coupling element ( 55a ) the inner element ( 5 ) passes through the drive side and the second coupling element ( 55b ) the inner element ( 5 ) penetrated on the output side. Elektrische Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Element (5) oder das äußere Element (7) zumindest indirekt durch den. Verbrennungsmotor (41) in Drehbewegung versetzbar ist, während das jeweils andere Element (7, 5) zum Antrieb wenigstens eines Rads (51) des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.Electric drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the inner element ( 5 ) or the outer element ( 7 ) at least indirectly through the. Internal combustion engine ( 41 ) is rotationally displaceable while the other element ( 7 . 5 ) for driving at least one wheel ( 51 ) of the motor vehicle is formed. Elektrische Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Element (5) und das äußere Element (7) drehbar gelagert sind.Electric drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the inner element ( 5 ) and the outer element ( 7 ) are rotatably mounted. Elektrische Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Element (5) als Rotor und das äußere Element (7) als Stator ausgebildet ist und das innere Element (5) mit dem Verbrennungsmotor (41) und mit wenigstens einem Rad (51) koppelbar ist.Electric drive unit according to one of claims 1 to 9, characterized in that the inner element ( 5 ) as a rotor and the outer element ( 7 ) is formed as a stator and the inner element ( 5 ) with the internal combustion engine ( 41 ) and at least one wheel ( 51 ) can be coupled. Elektrische Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Fixiermittel zum selektiven Verhindern einer Drehbewegung des inneren (5) oder des äußeren Elements (7) vorgesehen sind, so dass das innere Element (5) und das äußere Element (7) wahlweise als Rotor oder als Stator betreibbar sind.Electric drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that fixing means for selectively preventing a rotational movement of the inner ( 5 ) or the outer element ( 7 ) are provided so that the inner element ( 5 ) and the outer element ( 7 ) are selectively operable as a rotor or as a stator. Elektrische Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Element (5) einen Permanentmagneten aufweist.Electric drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the inner element ( 5 ) has a permanent magnet. Elektrische Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Element (7) ein Wicklungspaket aufweist.Electric drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the outer element ( 7 ) has a winding package. Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Wicklungspaket über Schleifkontakte gespeist wird.Electric drive unit according to claim 15, characterized in that the winding package is fed via sliding contacts. Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifkontakte von einer ersten in eine zweite Funktionsstellung verlagerbar sind.Electric drive unit according to claim 16, characterized in that the sliding contacts are displaceable from a first to a second functional position. Elektrische Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Element (5) mit dem Getriebeabtrieb (49) koppelbar ist. Electric drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the inner element ( 5 ) with the transmission output ( 49 ) can be coupled. Elektrische Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Element (5) mit einer Kreuzgelenkwelle (15) koppelbar ist.Electric drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the inner element ( 5 ) with a universal joint shaft ( 15 ) can be coupled. Elektrische Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (3) als Motor und als Generator betreibbar ist.Electric drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the electric machine ( 3 ) is operable as a motor and as a generator. Elektrische Antriebseinheit nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die im Generatorbetrieb gewonnene Energie einer Batterie und/oder wenigstens einer weiteren Antriebsmaschine zuführbar ist.Electric drive unit according to claim 20, characterized in that the energy obtained in the generator operation of a battery and / or at least one further drive machine can be fed. Kraftfahrzeug (39) mit einem Verbrennungsmotor, aufweisend eine elektrische Antriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 22.Motor vehicle ( 39 ) with an internal combustion engine, comprising an electric drive unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 22. Kraftfahrzeug nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Antriebseinheit (1) im Antriebsstrang des Fahrzeugs zwischen dem Getriebe (41) und dem Differential (43) oder zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe angeordnet ist.Motor vehicle according to claim 22, characterized in that the electric drive unit ( 1 ) in the drive train of the vehicle between the transmission ( 41 ) and the differential ( 43 ) or between the internal combustion engine and the transmission is arranged. Kraftfahrzeug nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine elektrische Antriebseinheit (1) im Antriebsstrang des Fahrzeugs zwischen dem Differential (43) und einem zugeordneten Rad (51) angeordnet ist.Motor vehicle according to claim 22, characterized in that in each case an electric drive unit ( 1 ) in the drive train of the vehicle between the differential ( 43 ) and an associated wheel ( 51 ) is arranged. Kraftfahrzeug nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Antriebseinheit (1) zumindest teilweise in einen Radsatz (19) integriert ist, der eine Felge (21) und eine Nabe (25) aufweist, die drehbar miteinander verbunden sind.Motor vehicle according to claim 22, characterized in that the electric drive unit ( 1 ) at least partially in a wheelset ( 19 ), which is a rim ( 21 ) and a hub ( 25 ), which are rotatably connected to each other. Kraftfahrzeug nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (1) in den Radsatz (19) integrierte schaltbare Kupplungsmittel (33) zum drehfesten Verbinden des inneren (5) und des äußeren Elements (7) aufweist.Motor vehicle according to claim 25, characterized in that the drive unit ( 1 ) in the wheelset ( 19 ) integrated switchable coupling agent ( 33 ) for non-rotatably connecting the inner ( 5 ) and the outer element ( 7 ) having. Kraftfahrzeug nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Element (5) mit der Nabe (25) und das äußere Element (7) mit der Felge (21) des Radsatzes (19) verbunden ist.Motor vehicle according to claim 25 or 26, characterized in that the inner element ( 5 ) with the hub ( 25 ) and the outer element ( 7 ) with the rim ( 21 ) of the wheelset ( 19 ) connected is. Kraftfahrzeug nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Antriebseinheit (1) als Zwischenelement in eine durch den Verbrennungsmotor angetriebene Welle integriert ist.Motor vehicle according to claim 22, characterized in that the electric drive unit ( 1 ) is integrated as an intermediate element in a shaft driven by the internal combustion engine.
DE102010016844A 2010-05-07 2010-05-07 Electric drive unit Withdrawn DE102010016844A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010016844A DE102010016844A1 (en) 2010-05-07 2010-05-07 Electric drive unit
PCT/EP2011/056435 WO2011138181A1 (en) 2010-05-07 2011-04-21 Electric drive unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010016844A DE102010016844A1 (en) 2010-05-07 2010-05-07 Electric drive unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010016844A1 true DE102010016844A1 (en) 2011-11-10

Family

ID=44280644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010016844A Withdrawn DE102010016844A1 (en) 2010-05-07 2010-05-07 Electric drive unit

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102010016844A1 (en)
WO (1) WO2011138181A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202011108560U1 (en) * 2011-12-02 2013-03-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Wheel of an electric vehicle
CN105620274A (en) * 2016-03-31 2016-06-01 西南大学 Motor shaft extension structure
US9421859B2 (en) 2011-12-02 2016-08-23 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. Fiber composite wheel with electric motor and damping
EP3075587A1 (en) * 2015-03-31 2016-10-05 Marc Vetter Drive arrangement
US20220176937A1 (en) * 2019-04-12 2022-06-09 Weichai Power Co., Ltd. Control method and system for hybrid power system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2434253A1 (en) * 1974-07-17 1976-01-29 Gerhard Dipl Ing Hagedorn Combined engine and electric motor transmission - with motor transmitting torque between engine and differential as brake or clutch
DE3338548A1 (en) * 1983-10-24 1985-05-02 Volkswagenwerk Ag Hybrid drive arrangement
US20090050384A1 (en) * 2007-08-01 2009-02-26 Zf Friedrichschafen Ag Drivetrain of a hybrid motor vehicle
US20100056328A1 (en) * 2006-10-12 2010-03-04 Rene Schenk Method for controlling a hybrid drive

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2916816A1 (en) * 1979-04-26 1980-11-20 Volkswagenwerk Ag ARRANGEMENT FOR DRIVING THE ALTERNATOR OF A VEHICLE, IN PARTICULAR A PERSONAL VEHICLE
FR2630868A1 (en) * 1988-04-28 1989-11-03 Sibeud Jean Paul Electrical device interposed between a drive shaft and a take-off shaft especially for the transmission of a heavy vehicle
DE4407666A1 (en) * 1994-03-09 1995-09-14 Hermann Essert Hybrid internal combustion and electrical drive system for motor vehicle
DE19841828C2 (en) * 1998-09-12 2002-05-29 Daimler Chrysler Ag Hybrid drive, especially for vehicles
FR2783762B1 (en) * 1998-09-29 2000-11-24 Renault MOTORIZATION DEVICE FOR HYBRID VEHICLE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2434253A1 (en) * 1974-07-17 1976-01-29 Gerhard Dipl Ing Hagedorn Combined engine and electric motor transmission - with motor transmitting torque between engine and differential as brake or clutch
DE3338548A1 (en) * 1983-10-24 1985-05-02 Volkswagenwerk Ag Hybrid drive arrangement
US20100056328A1 (en) * 2006-10-12 2010-03-04 Rene Schenk Method for controlling a hybrid drive
US20090050384A1 (en) * 2007-08-01 2009-02-26 Zf Friedrichschafen Ag Drivetrain of a hybrid motor vehicle

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
OTTERBACH,B.:Elektromotoren fürs Auto.Automobil Industrie.Würzburg:Vogel Business Media GmbH & Co.KG,30.04.2010 ganzes Dokument *
SCHNEIDER,E,u.a.:Radmomente auf Zuteilung.In:AutomobilKONSTRUKTION,4/2008,S.49-51 Abschnitt "Aufbau und Funktionsweise",Fig.3 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202011108560U1 (en) * 2011-12-02 2013-03-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Wheel of an electric vehicle
US9421859B2 (en) 2011-12-02 2016-08-23 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. Fiber composite wheel with electric motor and damping
EP3075587A1 (en) * 2015-03-31 2016-10-05 Marc Vetter Drive arrangement
CN105620274A (en) * 2016-03-31 2016-06-01 西南大学 Motor shaft extension structure
CN105620274B (en) * 2016-03-31 2019-03-19 西南大学 A kind of Motor Shaft structure
US20220176937A1 (en) * 2019-04-12 2022-06-09 Weichai Power Co., Ltd. Control method and system for hybrid power system
EP3954564A4 (en) * 2019-04-12 2022-10-26 Weichai Power Co., Ltd. Control method and system for hybrid power system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011138181A1 (en) 2011-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2825408B1 (en) Actuator device for torque transmission equipment
EP2199137B1 (en) Lateral wheel motor assembly
DE102015101367A1 (en) Electric drive arrangement
DE102007010370A1 (en) Axle drive for motor vehicle, comprises electric motor for producing torque, and switching device acts as control gear to create or interrupt rotationally fixed connection between spur gear of stage of transmission
DE10002133A1 (en) Hybrid vehicle, has engine output shaft which is connected to carrier and transmission input shaft and electric motor output shaft which are connected to ring gear
DE102012201577A1 (en) Electric drive train for the steerable axle of a motor vehicle
DE102010016844A1 (en) Electric drive unit
DE112019004130T5 (en) Electric axis arrangement
DE102018217863A1 (en) Electric axle drive for a motor vehicle
DE212019000353U1 (en) Planetary gear system with interrupter and drive axle made with it
WO2023126182A1 (en) Wheel hub drive for a motor vehicle, in particular for an automobile, and motor vehicle
DE102017101744B4 (en) Drive arrangement for a motor vehicle
WO2018192770A1 (en) Drive train for a hybrid vehicle, in particular for a temporarily four-wheel-driven motor vehicle
EP3096967B1 (en) Drive train for a motor-driven, mobile working machine
DE102013206650B4 (en) Electric drive unit for balancing a torque between wheels of a vehicle and vehicle with such a drive unit
DE112014005377T5 (en) Drive system for a vehicle
DE102018217882A1 (en) Differential gear for a motor vehicle
WO2019115180A1 (en) Transmission for a motor vehicle
DE102019219232A1 (en) Switchable transmission as well as trailer axle and vehicle trailer with such a transmission
EP3430282B1 (en) Braking device for transmission gearwheels
DE102017222724A1 (en) Transmission for a motor vehicle
DE102017222710A1 (en) Transmission for a motor vehicle
DE102022202380A1 (en) Transmission for a vehicle and drive train with such a transmission
DE102016220267A1 (en) Switching device for a decoupled drive train
DE102022208168A1 (en) Transmission for a vehicle and drive train with such a transmission

Legal Events

Date Code Title Description
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B60K0006480000

Ipc: B60K0006420000

R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20131203