DE102011084860B4 - Radselektiver elektrischer Antrieb mit Reichweitenverlängerung - Google Patents

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Abstract

Parallelhybridantrieb mit • einem ersten Elektromotor (1) mit einer ersten Antriebswelle (2) zum Antrieb eines linken Antriebsrades (3), • einem zweitem Elektromotor (4) mit einer zweiten Antriebswelle (5) zum Antrieb eines rechten Antriebsrades (6), • einem Verbrennungsmotor (7), • einer schaltbaren Kupplung (8) zur trieblichen Verbindung einer dritten Antriebswelle (9) des Verbrennungsmotors mit der ersten und zweiten Antriebswelle (2, 5) und • einer Regelungseinheit (17) zur individuellen, fahrsituationsabhängigen Regelung der von dem ersten und dem zweiten Elektromotor (2, 5) erzeugten Antriebsmomente unter Berücksichtigung des vom Verbrennungsmotor (7) erzeugten Drehmomentes bei geschlossener Kupplung (8), • einem ersten Verbindungsgetriebe (10) zur trieblichen Verbindung der ersten Antriebswelle (2) mit dem linken Antriebsrad (3) und • einem zweiten Verbindungsgetriebe (11) zur trieblichen Verbindung der zweiten Antriebswelle (4) mit dem rechten Antriebsrad (6) wobei das erste und das zweite Verbindungsgetriebe (10, 11) in einem gemeinsamen Gehäuse (12) angeordnet sind und der erste Elektromotor (1) an der dem linken Antriebsrad (3) zugewandten Seite an das Gehäuse (12) angebracht ist und der zweite Elektromotor (4) an der dem rechten Antriebsrad (6) zugewandten Seite an das Gehäuse (12) angebracht ist, wobei Wellenenden (13, 14, 15, 16) der ersten und zweiten Antriebswellen (2, 5) an beiden Stirnseiten der Elektromotoren (1, 4) aus deren Gehäuse hinausragen und wobei jeweils ein erstes Wellenende (14, 15) jeder Antriebswelle (2, 5) mit dem zugehörigen Verbindungsgetriebe (10, 11) antriebsfest gekoppelt ist und das andere, zweite Wellenende (13, 16) über die Kupplung (8) mit der dritten Antriebswelle (9) koppelbar ist.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft einen Antrieb für ein Kraftfahrzeug mit zwei Elektromotoren, die einen radselektiven Antrieb ermöglichen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Elektrische Antriebskonzepte, die einen radselektiven Antrieb ermöglichen, sind hinlänglich bekannt. Derartige Antriebskonzepte ermöglichen eine individuelle Drehmoment-/ bzw. Drehzahlentwicklung am linken und rechten angetriebenen Rad eines Fahrzeugs, wodurch sich die Fahrstabilität in verschiedenen Fahrsituationen, insbesondere bei Kurvenfahrten, deutlich erhöhen lässt.
  • Ein derartiger Antrieb ist beispielsweise aus EP 1 551 658 B1 bekannt. Hier wird ein Fahrzeug mit elektrischen Einzelradantrieben vorgeschlagen, bei dem einem linken und einem rechten Antriebsrad jeweils ein elektrischer Antriebsmotor zugeordnet ist. Jeder Antriebsmotor ist über ein Verbindungsgetriebe mit dem ihm zugeordneten Antriebsrad trieblich verbunden. Der hier offenbarte Antrieb umfasst ferner eine schaltbare Kupplung, mit der die Antriebsräder wahlweise trieblich miteinander gekoppelt werden können.
  • Aus WO2009006967A1 ist ein Hybridfahrzeug mit heckseitigem Verbrennungsmotor, einem elektrischen Energiespeicher und zwei im Bereich der Vorderachse angeordneten Elektromaschinen bekannt. Der heckseitige Verbrennungsmotor ist über eine Kupplung mit der Vorderachse trieblich verbindbar.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit erhöhter Reichweite und guten fahrdynamischen Eigenschaften bereitzustellen.
  • Lösung der Aufgabe
    • • Diese Aufgabe wird durch einen Parallelhybridantrieb mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen.
  • Der Erfindung ermöglicht einen radselektiven und damit hochdynamischen Betrieb des Fahrzeugs trotz Verwendung nur eines mit beiden Antriebsrädern koppelbaren Verbrennungsmotors zur Reichweitenverlängerung. Obwohl bedarfsabhängig eine Kopplung des Verbrennungsmotors gleichzeitig sowohl mit der ersten als auch mit der zweiten Antriebswelle erfolgt und somit beide Antriebsräder trieblich mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt sind, ist auch in einem solchen Betriebsfall eine radselektive Drehmomenterzeugung möglich.
  • Die geschieht erfindungsgemäß mittels der Regelungseinheit, die die Elektromotoren derart ansteuert, dass das am jeweiligen Antriebsrad erzeugte Drehmoment, welches sich aus einer Überlagerung des vom Verbrennungsmotor und vom jeweiligen Elektromotor erzeugten Drehmoment ergibt, einem der Fahrsituation gerecht werdenden Solldrehmoment entspricht.
  • Um die vom Verbrennungsmotor erzeugte Kraft in gleichen Teilen auf die erste und zweite Antriebswelle aufzuteilen, umfasst der Parallelhybridantrieb vorteilhafterweise mit dem Verbrennungsmotor gekoppeltes Differenzial. Eine individuelle Regelung der an den Antriebsräder angreifenden Antriebsdrehmomente beispielsweise zur Gierwinkelbeschleunigung geschieht durch die Elektromotoren.
  • Die erfindungsgemäße Berücksichtung des vom Verbrennungsmotor erzeugten Drehmomentes kann hierbei auf verschiedene Arten durch die Regelungseinheit erfolgen. Beispielsweise ist es möglich, dass der Parallelhybridantrieb Mittel zur Messung des vom Verbrennungsmotor erzeugten Drehmomentes aufweist. Das gemessene Drehmoment kann der Regelungseinheit insbesondere als Eingangsgröße in Form einer Vorsteuergröße verfügbar sein, so dass eine hochdynamische Regelung erfolgen kann. Hierbei kann sogar eine Ausregelung des beim Einkuppeln des Verbrennungsmotors in den Antriebsstrang erzeugten Ruckmomentes erfolgen, so dass dieses durch entsprechende Gegensteuerung der Elektromotoren für den Fahrer nicht spürbar ist.
  • Es ist aber auch möglich und von der Erfindung umfasst, dass eine das linke und/oder rechte an den Antriebsrädern angreifende Antriebsdrehmoment repräsentierende Messgröße – also die systemrelevante Ausgangsgröße – erfasst wird, in die das vom Verbrennungsmotor erzeugte Antriebsdrehmoment mit einfliest.
  • In bestimmten Fahrsituation kann auch der Fall eintreten, dass das auf einer Achsseite gewünschte Drehmoment geringer als das allein vom Verbrennungsmotor erzeugte Drehmoment ist. Zur Reduktion des Momentes des Verbrennungsmotors wird in einem solchen Betriebsfall die Regelungseinheit den der betroffenen Antriebsseite zugeordneten Elektromotor kurzfristig in den Generatorbetrieb schalten, so dass sich die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors einseitig aufteilt in eine am betroffenen Antriebsrad abgegeben Leistung und eine den Elektromotor generatorisch antreibende Leistung.
  • Im Gegensatz zu einer Serienhybridanordnung, bei der der Verbrennungsmotor zum Antrieb eines reinen Generators dient, der selbst nicht zur Erzeugen eines Antriebsdrehmomentes vorgesehene ist, kann der hier vorgeschlagene Parallelhybridantrieb kompakter und kostengünstiger realisiert werden, da eben der besagte zusätzliche Generator entfällt.
  • Oben beschriebene individuelle Regelung der Antriebsdrehmomente gelingt in vorteilhafter Ausgestaltung dadurch, dass der Parallelhybridantrieb
    • • einen ersten Vierquadrantensteller, über den der erste Elektromotor aus einer Batterie mit Strom versorgt werden kann, und
    • • einen zweiten Vierquadrantensteller, über den der zweite Elektromotor aus der Batterie mit Strom versorgt werden kann,
    umfasst, wobei die Regelungseinheit zur Vorgabe individueller Maschinenströme in Abhängigkeit der gewünschten individuellen Antriebsdrehmomente ausgebildet ist.
  • Vorteilhafterweise sind die Elektromotoren als Drehstrommotoren ausgebildet, beispielsweise als permanent- oder fremderregte Synchronmaschine oder als Asynchronmaschine. Bei diesen Maschinentypen ist eine Ausbildung des Vierquadrantenstellers in Gestalt einer dreifachen H-Brücke mit schaltenden Halbleiterbauelementen zweckmäßig. Eine derartige Schaltungskonfiguration ermöglicht den bidirektionalen Leistungstransport bei wechselnder Polarität, der einen Vierquadrantenbetrieb charakterisiert. Als schaltende Halbleiterbauelemente können beispielsweise IGBTs oder Leistungs-MOSFETs mit antiparalleler Freilaufdiode eingesetzt werden. Besonders kompakt gestaltet sich eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, bei der ein besagte Halbleiter, deren Treiber sowie Kühlkörper umfassender Vierquadrantensteller unmittelbar am jeweiligen Elektromotorengehäuse angebracht oder in diesem integriert ist.
  • In weitere vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Parallelhybridantrieb eine Steuerungseinheit zur betriebspunktabhängigen Kopplung der dritten Antriebswelle des Verbrennungsmotors mit der ersten und zweiten Antriebswelle. Die Steuereinheit ist insbesondere dazu eingerichtet, die Zeitpunkte der Kopplung nach den optimalen Betriebspunkten des Verbrennungsmotors festzulegen. Erreicht das Fahrzeug einen dieser Punkte, kann der Verbrennungsmotor zugeschaltet werden, und das Moment des Verbrennungsmotors wird über die dritte Antriebswelle an die Elektromotoren übertragen.
  • Der erfindungsgemäße Parallelhybridantrieb ist vorteilhafterweise als Plug-in Hybrid ausgestaltet, so dass ein Kraftfahrzeug, das mit besagtem Antrieb, den Antriebsrädern, einer Batterie sowie einer Ladevorrichtung zum Laden der Batterie aus einem elektrischen Versorgungsnetz ausgestattet ist, vollelektrisch betrieben werden kann und den Verbrennungsmotor lediglich bedarfsweise zur Reichweitenverlängerung benötigt.
  • Der Verbrennungsmotor ist ferner in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung als Range Extender ausgebildet und kann daher vergleichsweise klein dimensioniert werden, da die beiden Elektromotoren allein eine ausreichende Antriebsleistung bei geladener Batterie zur Verfügung stellen können.
  • Der elektrische Antriebsteil des Parallelhybridantriebes kann auf Grund des über einen weiten Drehzahlbereich konstant verfügbaren hohen Drehmomentes elektrischer Maschinen getriebelos und damit als Direktantrieb ausgebildet werden. Eine alternative vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist hingegen gekennzeichnet durch
    • • ein erstes Verbindungsgetriebe zur trieblichen Verbindung der ersten Antriebswelle mit dem linken Antriebsrad und
    • • ein zweites Verbindungsgetriebe zur trieblichen Verbindung der zweiten Antriebswelle mit dem rechten Antriebsrad.
  • Hierbei kann es sich um eine schaltbares oder auch nicht schaltbares Getriebe handeln. Durch eine einfache Stirnradkette kann beispielsweise eine Verlagerung der elektrischen Antriebsmotoren in Richtung der Fahrzeuglängsachse weg von der anzutreibenden Radachse erfolgen. Mithin wird die Flexibilität bei der Wahl des Einbauortes durch die Verwendung der Verbindungsgetriebe erhöht.
  • Ferner können die Achshöhe der Elektromotoren und damit der benötigte Bauraum reduziert werden, wenn das Verbindungsgetriebe eine geeignete Übersetzung > 1 aufweist. Hoch drehende Elektromotoren erfordern bei gleicher Leistung einen geringeren Maschinendurchmesser als niedrig drehende Motoren. Das eingesparte Bauvolumen wird zwar zumindest teilweise durch die verwendeten Getriebe kompensiert. Jedoch erhält der Konstrukteur eine höheres Maß an Gestaltungsspielraum bei der Auslegung des Fahrzeugs.
  • Eine besonders kompakte Bauweise des elektrischen Antriebssystems gestaltet sich in vorteilhafter Ausbildung dadurch, dass das erste und das zweite Verbindungsgetriebe in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind und der erste Elektromotor an der dem linken Antriebsrad zugewandten Seite an das Gehäuse angebracht ist und der zweite Elektromotor an der dem rechten Antriebsrad zugewandten Seite an das Gehäuse angebracht ist. Demnach ergibt sich in Fahrzeugquerrichtung betrachtet ein zentral angeordnetes elektrisches Antriebsmodul.
  • Insbesondere besagtes zentral angeordnetes Antriebsmodul lässt sich konstruktiv einfach mit dem Verbrennungsmotor koppeln, wenn in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Parallelhybridantriebs Wellenenden der ersten und zweiten Antriebswelle an beiden Stirnseiten der Elektromotoren aus deren Gehäuse hinausragen und jeweils ein erstes Wellenende jeder Antriebswelle mit dem zugehörigen Verbindungsgetriebe antriebsfest gekoppelt ist und das andere, zweite Wellenende über die Kupplung mit der dritten Antriebswelle koppelbar ist.
  • Für die Ausgestaltung der Kupplung ergeben sich verschiedenste Möglichkeiten. Diese kann als Reibkupplung ausgebildet sein und somit einen gewissen Schlupf zwischen der ersten bzw. zweiten Welle mit der Antriebswelle ermöglichen. Dies erlaubt ein vergleichsweise sanftes Kuppeln der Antriebswellen, was sich vorteilhaft bezüglich des Fahrkomforts auswirkt.
  • Demgegenüber zeichnet sich eine formschlüssige Kupplung beispielsweise in Form einer Klauenpolkupplung durch eine hohe Drehmomentübertragbarkeit aus. Ferner ist diese im Vergleich zur Reibschlusskupplung deutlich verschleißärmer. Insbesondere um bei einer solchen Kupplung den Fahrkomfort zu steigern, ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Regelungseinheit zur Glättung von Drehmomentspitzen beim Einkuppeln durch eine entsprechende Drehmomentsollwertvorgabe für die Elektromotoren ausgebildet. Selbstverständlich ist eine derartige Regelung auch bei Verwendung einer Reibschlusskupplung möglich und von der Erfindung umfasst.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine elektrisch direkt angetriebene erste Ausführungsform des Parallelhybridantriebes und
  • 2 eine zweite Ausführungsform des Parallelhybridantriebes mit an Elektromotoren angeflanschten Verbindungsgetrieben.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine elektrisch direkt angetriebene erste Ausführungsform des Parallelhybridantriebes. Der Parallelhybridantrieb umfasst einen ersten Elektromotor 1 der über eine erste Antriebswelle 2 mit einem linken Antriebsrad 3 eines Kraftfahrzeugs antriebsfest gekoppelt ist. Ferner umfasst der Parallelhybrid einen zweiten Elektromotor 4, der über eine zweite Antriebswelle 5 mit einem rechten Antriebsrad 6 antriebsfest gekoppelt ist. Die beiden Elektromotoren 1, 4 übertragen das von ihnen erzeugte Drehmoment getriebelos auf die Antriebsräder 3, 6. Es handelt sich um eine sogenannte elektrische Achse, bei der die Elektromotoren 1, 4 koaxial mit einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges angeordnet sind. Die Elektromotoren 1, 4 sind als permanenterregte Synchronmaschinen ausgeführt, die über einen nicht dargestellten Wechselrichter aus einer ebenfalls nicht dargestellten Batterie gespeist werden.
  • In 1 ist ferner eine Koppelbarkeit der Elektromotoren 1, 4 mit einem als Range Extender ausgebildeten Verbrennungsmotor 7 skizziert. Zur Erhöhung der Reichweite des Kraftfahrzeugs kann der Range Extender mittels einer Kupplung 8 trieblich mit den Antriebsrändern 3, 6 gekoppelt werden. Hierzu wird eine dritte Welle 9 des Verbrennungsmotors, nämlich dessen Kurbelwelle, mit den Antriebswellen 2, 5 der Elektromotoren 1, 4 gekoppelt. Diese Kopplung ist lediglich schematisch dargestellt, d. h. hierzu verwendbare und aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannte Getriebestufen, Gelenke, Differenziale etc. sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Bei geschlossener Kupplung 8 wird ein vom Verbrennungsmotor 7 erzeugtes Antriebsdrehmoment demnach auf die Antriebsräder 3, 6 des Kraftfahrzeugs übertragen.
  • Die Besonderheit des in 1 dargestellten Hybridantriebes liegt nun darin, dass selbst bei geschlossener Kupplung 8 ein radselektiver Antrieb des Kraftfahrzeugs möglich ist. Denn für jedes Antriebsrad 3, 6 ergibt sich das resultierende Drehmoment aus der Summe des vom Verbrennungsmotor 7 erzeugten Antriebsdrehmomentes und des vom zugehörigen Elektromotor 3, 6 erzeugten Antriebsdrehmoment. Somit kann auf jeder Antriebsseite durch den Elektromotor 3, 6 das vom Verbrennungsmotor erzeugte Moment individuell verstärkt werden oder aber auch geschwächt werden, indem der Elektromotor 3, 6 als Generator betrieben wird. Im letzt genannten Fall lädt der generatorisch arbeitende Elektromotor die Batterie.
  • Eine individuelle und fahrsituationsabhängige Bestromung der Elektromotoren gelingt mit einer Regelungseinheit 17. Diese erhält als Eingangssignale von einer Reihe von Sensoren 22 ermittelte Messwerte, aus denen sich die aktuelle Fahrsituation ableiten lässt. Die Sensoren 22 sind hierbei dazu ausgebildet, neben physikalischen Zuständen wie der aktuellen Geschwindigkeit, Beschleunigung, Querkräften etc. auch vom Fahrer vorgegebene Kommandos wie Brems- oder Beschleunigungskommandos und Lenkbewegungen an die Regelungseinheit 17 zu melden. In Abhängigkeit der so ermittelten Betriebsparameter wird von der Regelungseinheit 17 eine individuelle Sollwertvorgabe für das von den Elektromotoren 1, 4 erzeugte Antriebsdrehmoment generiert.
  • 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des Parallelhybridantriebes mit an Elektromotoren 1, 4 angeflanschten Verbindungsgetrieben 14, 15. Elemente, die mit denen in 1 grundsätzlich funktionell gleich sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Im Unterschied zu der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform umfasst die zweite Ausführungsform ein erstes Verbindungsgetriebe 10 und ein zweites Verbindungsgetriebe 11. Die beiden Verbindungsgetriebe 10, 11 sind als Stirnradkette ausgebildet und haben ein Übersetzungsverhältnis größer eins, so dass die Elektromotoren 1, 4 im Vergleich zu den in 1 gezeigten Direktantrieben mit reduzierter Achshöhe ausgeführt werden können.
  • Wie in 2 schematisch dargestellt ist das erste Verbindungsgetriebe 10 mit einem ersten Wellenende 14 der Rotorwelle des ersten Elektromotors 1 verbunden. Entsprechend ist das zweite Verbindungsgetriebe 15 mit einem ersten Wellenende 16 der Rotorwelle des zweiten Elektromotors 4 verbunden.
  • Die beiden Verbindungsgetriebe 10, 11 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 12 angeordnet, welches zentral zwischen den beiden Elektromotoren 1, 4 positioniert ist. Das jeweilige nicht mit einem Verbindungsgetriebe 10, 11 gekoppelte zweite Wellenende 13, 16 kann wie bereits in 1 dargestellt mittels der Kupplung 8, einem Differenzial sowie weiterer der Einfachheit halber nicht gezeigter mechanischer Verbindungselemente mit der dritten Antriebswelle 9 des Verbrennungsmotors 7 gekoppelt werden.
  • Der Zeitpunkt einer solchen Kopplung wird nach den optimalen Betriebspunkten des Verbrennungsmotors 7 festgelegt. Erreicht des Fahrzeug einen dieser Punkte, kann der Verbrennungsmotor 7 zugeschaltet werden und so dessen Antriebsdrehmoment über die dritte Antriebswelle 9 an die Antriebsräder 3, 6 übertragen. Die Bestimmung dieser optimalen Zeitpunkte obliegt einer Steuereinheit 18, die kommunikativ beispielsweise über CAN-Bus mit der Regelungseinheit 17 verbunden ist. Mithin kann ein von der Steuereinheit 18 ausgelöster Befehl zum Schließen der Kupplung 18 unmittelbar der Regelungseinheit 17 übermittelt werden. Diese wiederum kann durch geeignete Regelungsstrategien eine durch das Einkuppeln ausgelöste Drehmomentspitze im Antriebsstrang ausregeln, indem mittels der Elektromotoren 1, 4 besagter Drehmomentspitze entgegengesteuert wird.
  • Eine solche Ausregelung gelingt mit besonderer Dynamik und Stabilität, wenn ein durch die Kupplung erzeugtes Drehmoment unmittelbar messtechnisch erfasst und in einem auf der Regelungseinheit 17 implementierten Regelkreis als Vorsteuersignal verwendet wird. Besonders vorteilhaft ist eine solche Ausregelung, wenn die Kupplung 8 formschlüssig ausgebildet ist und somit mangels Schlupf in besonderem Maße zur Erzeugung von Drehmomentspitzen neigt.
  • 2 zeigt weiterhin eine Batterie 19. Diese ist elektrisch mit einem ersten und einem zweiten Vierquadrantensteller 20, 21 verbunden. Diese Stromrichterschaltungen sind direkt im Klemmkasten der zugehörigen Elektromotoren 1, 4 integriert. Somit ergibt sich eine besonders kompakte Bauform. Darüber hinaus können die Elektromotoren 1, 4 mit den zugehörigen Umrichtern über ein gemeinsames Kühlsystem, beispielsweise einen Flüssigkeitskühlkreislauf, gekühlt werden.
  • Die Vierquadrantensteller 20, 21 ermöglichen einen Betrieb der Elektromotoren 1, 4 in allen vier Quadranten. Demnach können die Elektromotoren 1, 4 unabhängig von der Polarität der angelegten Spannung sowohl motorisch als auch generatorisch betrieben werden. Im generatorischen Betrieb wird die elektrische Leistung von den Elektromotoren 1, 4 in die Batterie 19 zurückgespeist, die dabei entsprechend geladen wird.
  • In Abhängigkeit der aktuellen Fahrsituation und somit der von den Sensoren 22 gemeldeten Betriebsparameter ermittelt die Regelungseinheit 17 oder eine nicht dargestellte übergeordnete Verarbeitungseinheit für jede Antriebsseite ein individuelles Antriebsdrehmoment. Bei geschlossener Kupplung 8 resultiert dieses Antriebsdrehmoment aus der Summe des vom Verbrennungsmotor erzeugten Antriebsdrehmomentes und dem Moment des jeweiligen Elektromotors 1, 4, wobei selbstverständlich getriebliche Übersetzungsstufen zu berücksichtigen sind. In einem kaskadierten Regelkreis wird aus dem jeweiligen Drehmomentsollwert, das die Elektromotoren 1, 4 erzeugen sollen, ein entsprechender Stromsollwertvektor ermittelt, der mittels der Vierquadrantensteller 20, 21 in das Wicklungssystem der Elektromotoren 1, 4 eingeprägt wird und von einer unterlagerten Regelschleife geregelt wird.
  • Die von den Elektromotoren 1, 4 erzeugten Antriebsdrehmomente können hierbei wie im rein elektrischen Betrieb unterschiedlich voneinander sein und sogar verschiedene Vorzeichen aufweisen, so dass einer der Elektromotoren 1, 4 im Motorbetrieb arbeitet, während der andere Elektromotor 1, 4 als Generator betrieben wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    erster Elektromotor
    2
    erste Antriebswelle
    3
    linkes Antriebsrad
    4
    zweiter Elektromotor
    5
    zweite Antriebswelle
    6
    rechtes Antriebsrad
    7
    Verbrennungsmotor
    8
    schaltbare Kupplung
    9
    dritte Antriebswelle
    10
    erstes Verbindungsgetriebe
    11
    zweites Verbindungsgetriebe
    12
    Gehäuse
    14, 15
    erste Wellenenden
    13, 16
    zweite Wellenenden
    17
    Regelungseinheit
    18
    Steuerungseinheit
    19
    Batterie
    20
    erster Vierquadrantensteller
    21
    zweiter Vierquadrantensteller
    22
    Sensoren

Claims (7)

  1. Parallelhybridantrieb mit • einem ersten Elektromotor (1) mit einer ersten Antriebswelle (2) zum Antrieb eines linken Antriebsrades (3), • einem zweitem Elektromotor (4) mit einer zweiten Antriebswelle (5) zum Antrieb eines rechten Antriebsrades (6), • einem Verbrennungsmotor (7), • einer schaltbaren Kupplung (8) zur trieblichen Verbindung einer dritten Antriebswelle (9) des Verbrennungsmotors mit der ersten und zweiten Antriebswelle (2, 5) und • einer Regelungseinheit (17) zur individuellen, fahrsituationsabhängigen Regelung der von dem ersten und dem zweiten Elektromotor (2, 5) erzeugten Antriebsmomente unter Berücksichtigung des vom Verbrennungsmotor (7) erzeugten Drehmomentes bei geschlossener Kupplung (8), • einem ersten Verbindungsgetriebe (10) zur trieblichen Verbindung der ersten Antriebswelle (2) mit dem linken Antriebsrad (3) und • einem zweiten Verbindungsgetriebe (11) zur trieblichen Verbindung der zweiten Antriebswelle (4) mit dem rechten Antriebsrad (6) wobei das erste und das zweite Verbindungsgetriebe (10, 11) in einem gemeinsamen Gehäuse (12) angeordnet sind und der erste Elektromotor (1) an der dem linken Antriebsrad (3) zugewandten Seite an das Gehäuse (12) angebracht ist und der zweite Elektromotor (4) an der dem rechten Antriebsrad (6) zugewandten Seite an das Gehäuse (12) angebracht ist, wobei Wellenenden (13, 14, 15, 16) der ersten und zweiten Antriebswellen (2, 5) an beiden Stirnseiten der Elektromotoren (1, 4) aus deren Gehäuse hinausragen und wobei jeweils ein erstes Wellenende (14, 15) jeder Antriebswelle (2, 5) mit dem zugehörigen Verbindungsgetriebe (10, 11) antriebsfest gekoppelt ist und das andere, zweite Wellenende (13, 16) über die Kupplung (8) mit der dritten Antriebswelle (9) koppelbar ist.
  2. Parallelhybridantrieb nach Anspruch 1, wobei der Verbrennungsmotor als Range Extender ausgebildet ist.
  3. Parallelhybridantrieb nach Anspruch 1 oder 2 mit • einem ersten Vierquadrantensteller (29), über den der erste Elektromotor (1) aus einer Batterie (19) mit Strom versorgt werden kann, und • einem zweiten Vierquadrantensteller (21), über den der zweite Elektromotor (4) aus der Batterie (19) mit Strom versorgt werden kann, wobei die Regelungseinheit (17) zur Vorgabe individueller Maschinenströme in Abhängigkeit der gewünschten individuellen Antriebsmomente ausgebildet ist.
  4. Parallelhybridantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Steuerungseinheit (18) zur betriebspunktabhängigen Kopplung der dritten Antriebswelle (9) des Verbrennungsmotors (7) mit der ersten und zweiten Antriebswelle (2, 5).
  5. Parallelhybridantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Regelungseinheit (17) zur Glättung von Drehmomentspitzen beim Einkuppeln durch eine entsprechende Drehmomentsollwertvorgabe für die Elektromotoren (1, 4) ausgebildet ist.
  6. Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche und besagtem linken und rechten Antriebsrad (3, 6) sowie einer Batterie (19) zur Speisung der Elektromotoren (2, 5).
  7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 6 mit einer Ladevorrichtung zum Laden der Batterie (19) aus einem elektrischen Versorgungsnetz.
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