DE102014214541A1 - Drive arrangement for a motor vehicle, motor vehicle and method - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung (2) für ein Kraftfahrzeug (1) mit einer ersten elektrischen Maschine (3) und einer zweiten elektrischen Maschine (4), wobei die erste elektrische Maschine (3) und die zweite elektrische Maschine (4) mechanisch gekoppelt sind. Zudem umfasst die Antriebsanordnung (2) eine Erfassungseinrichtung (12) zum Erfassen eines von der ersten elektrischen Maschine (3) bereitgestellten Drehmoments und eine Steuereinrichtung (14) zum Ansteuern der zweiten elektrischen Maschine (4), falls das mit der Erfassungseinrichtung (12) erfasste Drehmoment eine Drehmomentabweichung zu einem vorbestimmten Sollwert aufweist, wobei die Steuereinrichtung (14) dazu ausgelegt ist, die zweite elektrische Maschine (4) derart anzusteuern, dass diese die von der ersten elektrischen Maschine (3) erzeugte Drehmomentabweichung ausgleicht.The invention relates to a drive arrangement (2) for a motor vehicle (1) with a first electric machine (3) and a second electric machine (4), wherein the first electric machine (3) and the second electric machine (4) are mechanically coupled , In addition, the drive arrangement (2) comprises a detection device (12) for detecting a torque provided by the first electric machine (3) and a control device (14) for activating the second electric machine (4) if this is detected by the detection device (12) Torque has a torque deviation to a predetermined setpoint, wherein the control device (14) is adapted to the second electric machine (4) to control such that it compensates for the torque deviation produced by the first electric machine (3).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer ersten elektrischen Maschine und einer zweiten elektrischen Maschine, wobei die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine mechanisch gekoppelt sind. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Antriebsanordnung. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug. The present invention relates to a drive arrangement for a motor vehicle having a first electric machine and a second electric machine, wherein the first electric machine and the second electric machine are mechanically coupled. The invention also relates to a motor vehicle having such a drive arrangement. Finally, the present invention relates to a method for operating a drive arrangement for a motor vehicle.

Das Interesse richtet sich vorliegend insbesondere auf Antriebsanordnungen für Kraftfahrzeuge. Eine solche Antriebsanordnung kann beispielsweise in einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug eingesetzt werden, um das Kraftfahrzeug anzutreiben. Die Antriebsanordnung kann beispielsweise eine erste und eine zweite elektrische Maschine aufweisen, die einer gemeinsamen Achse des Kraftfahrzeugs zugeordnet sind. Weiterhin sind Antriebsanordnungen bekannt, die vier elektrische Maschinen aufweisen. Dabei sind jeweils zwei elektrische Maschinen einer gemeinsamen Achse des Kraftfahrzeugs zugeordnet. The interest is directed in the present case in particular to drive arrangements for motor vehicles. Such a drive arrangement can be used for example in an electric vehicle or a hybrid vehicle in order to drive the motor vehicle. The drive arrangement may comprise, for example, a first and a second electric machine, which are assigned to a common axis of the motor vehicle. Furthermore, drive arrangements are known which have four electrical machines. In each case, two electric machines are assigned to a common axis of the motor vehicle.

Zur Erfüllung der funktionalen Sicherheit beim Betrieb des Kraftfahrzeugs ist es notwendig, bei der Antriebsanordnung beziehungsweise bei dem elektrischen Antrieb einen sicheren Zustand zu haben. Dieser sichere Zustand sollte der drehmomentfreie Betrieb der Antriebsanordnung sein. Dies bedeutet, dass bei einem Fehlerfall einer der elektrischen Maschinen der drehmomentfreie Betrieb der Antriebsanordnung gewährleistet sein muss. Ein Fehlerfall der elektrischen Maschine liegt beispielsweise vor, wenn die elektrische Maschine ein Drehmoment bereitstellt, das von einem Soll-Drehmoment abweicht. Um den sicheren Zustand zu erreichen, kann bei einem Fehlerfall die elektrische Verbindung zwischen der elektrischen Maschine und einer Energieversorgungseinrichtung, die beispielsweise durch eine Batterie gebildet ist, durchgeführt werden. To fulfill the functional safety during operation of the motor vehicle, it is necessary to have a safe state in the drive arrangement or in the electric drive. This safe state should be the torque-free operation of the drive assembly. This means that in case of failure of one of the electrical machines, the torque-free operation of the drive assembly must be ensured. A fault of the electric machine is present, for example, when the electric machine provides a torque that deviates from a desired torque. In order to achieve the safe state, the electrical connection between the electric machine and a power supply device, which is formed for example by a battery, can be carried out in the event of an error.

Wenn die elektrische Maschine als Asynchronmaschine ausgebildet ist, wird der sichere Zustand normalerweise durch eine Pulssperre im antreibenden Umrichter erreicht. Bei permanenterregten Synchronmaschinen ist eine Pulssperre üblicherweise nicht ausreichend, um einen drehmomentfreien Betrieb zu erreichen. Der Grund hierfür ist, dass die erzeugte elektromotorische Kraft in Verbindung mit einem im Zwischenkreis vorhandenen Energiespeicher zu einer unkontrollierten Rückspeisung in den Energiespeicher und damit zu einem ungewünschten Bremsmoment führen kann. Um dies zu vermeiden, wird bei permanenterregten Synchronmaschinen üblicherweise der aktive Kurzschluss angewendet. Dieser erfordert allerdings einigen Aufwand in der Entwicklung. When the electric machine is designed as an asynchronous machine, the safe state is normally achieved by a pulse lock in the driving converter. In permanent-magnet synchronous machines, a pulse lock is usually not sufficient to achieve a torque-free operation. The reason for this is that the electromotive force generated in conjunction with an existing energy store in the DC link can lead to an uncontrolled feedback into the energy storage and thus to an undesirable braking torque. In order to avoid this, permanent-magnet synchronous machines usually use the active short circuit. However, this requires some effort in development.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug zuverlässiger betrieben werden kann. It is an object of the present invention to provide a solution as to how a drive arrangement for a motor vehicle can be operated more reliably.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebsanordnung, durch ein Kraftfahrzeug sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. This object is achieved by a drive assembly, by a motor vehicle and by a method having the features according to the respective independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine erste elektrische Maschine und eine zweite elektrische Maschine, wobei die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine mechanisch gekoppelt sind. Darüber hinaus umfasst die Antriebsanordnung eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines von der ersten elektrischen Maschine bereitgestellten Drehmoments. Zudem umfasst die Antriebsanordnung eine Steuereinrichtung zum Ansteuern der zweiten elektrischen Maschine, falls das mit der Erfassungseinrichtung erfasste Drehmoment eine Drehmomentabweichung zu einem vorbestimmten Sollwert aufweist, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgelegt ist, die zweite elektrische Maschine derart anzusteuern, dass diese die von der ersten elektrischen Maschine erzeugte Drehmomentabweichung ausgleicht. The drive arrangement according to the invention for a motor vehicle comprises a first electric machine and a second electric machine, wherein the first electric machine and the second electric machine are mechanically coupled. In addition, the drive arrangement comprises a detection device for detecting a torque provided by the first electric machine. In addition, the drive arrangement comprises a control device for activating the second electric machine, if the torque detected by the detection device has a torque deviation from a predetermined desired value, wherein the control device is adapted to control the second electric machine such that it is the one of the first electric machine compensates generated torque deviation.

Die Antriebsanordnung umfasst zumindest zwei elektrische Maschinen, die beispielsweise einer gemeinsamen Achse des Kraftfahrzeugs zugeordnet sein können. Die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine dienen jeweils zum Bereitstellen eines Drehmoments. Die Antriebsanordnung kann für ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug verwendet werden und dient zum Antreiben des Kraftfahrzeugs. Die erste und die zweite elektrische Maschine sind mechanisch miteinander verbunden. Insbesondere kann die Welle der ersten elektrischen Maschine drehfest mit der Welle der zweiten elektrischen Maschine verbunden sein. Die Antriebsanordnung umfasst zudem eine Erfassungseinrichtung, mit der das Drehmoment, das mit der ersten elektrischen Maschine bereitgestellt wird, und das Drehmoment, das mit der zweiten elektrischen Maschine bereitgestellt wird, erfasst werden kann. Darüber hinaus umfasst die Antriebsanordnung eine übergeordnete Steuereinrichtung, welche das Drehmoment, das mit der ersten elektrischen Maschine bereitgestellt wird, mit einem Sollwert vergleichen kann. The drive arrangement comprises at least two electrical machines, which may be associated, for example, with a common axis of the motor vehicle. The first electric machine and the second electric machine each serve to provide a torque. The drive assembly may be used for an electric vehicle or a hybrid vehicle and is for driving the motor vehicle. The first and second electric machines are mechanically connected to each other. In particular, the shaft of the first electric machine can be non-rotatably connected to the shaft of the second electric machine. The drive arrangement also comprises a detection device, with which the torque, which is provided with the first electric machine, and the torque, which is provided with the second electric machine, can be detected. In addition, the drive arrangement comprises a higher-level control device, which can compare the torque that is provided with the first electric machine with a desired value.

Falls die Steuereinrichtung eine Drehmomentabweichung des von der ersten elektrischen Maschine bereitgestellten Drehmoments bezüglich eines vorbestimmten Sollwerts feststellt, kann mit der Steuereinrichtung ein entsprechendes Steuersignal ausgegeben werden. Mit diesem Steuersignal kann die zweite elektrische Maschine angesteuert werden. Dabei wird die zweite elektrische Maschine derart angesteuert, dass sie die von der ersten elektrischen Maschine erzeugte Drehmomentabweichung ausgleicht. Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein fehlerhaftes Drehmoment, das mit der ersten elektrischen Maschine durch ein Gegenmoment, das mit der zweiten elektrischen Maschine bereitgestellt wird, kompensiert werden kann. Infolge der mechanischen Verbindung zwischen der ersten elektrischen Maschine und der zweiten elektrischen Maschine kann also durch eine entsprechende Ansteuerung der zweiten elektrischen Maschine das fehlerhafte Drehmoment der ersten elektrischen Maschine kompensiert werden. Somit kann die Antriebsanordnung auch im Fehlerfall besonders zuverlässig betrieben werden. If the control device a torque deviation of the first of the electric Determines the machine provided torque with respect to a predetermined setpoint, can be issued with the control device, a corresponding control signal. With this control signal, the second electric machine can be controlled. In this case, the second electric machine is controlled such that it compensates for the torque deviation generated by the first electric machine. The present invention is based on the finding that a faulty torque, which can be compensated with the first electric machine by a counter-torque, which is provided with the second electric machine. As a result of the mechanical connection between the first electric machine and the second electric machine, the faulty torque of the first electric machine can therefore be compensated by a corresponding control of the second electric machine. Thus, the drive assembly can be operated particularly reliable even in the event of a fault.

In einer Ausführungsform ist bzw. sind die erste elektrische Maschine und/oder die zweite elektrische Maschine als permanenterregte Synchronmaschine ausgebildet. Die permanenterregte elektrische Maschine weist einen Rotor auf, der eine Mehrzahl von Permanentmagneten umfasst. Des Weiteren weist die permanenterregte Synchronmaschine einen Stator mit entsprechenden Statorspulen auf, die über einen Umrichter mit einer Wechselspannung betrieben werden können. Die permanenterregten Synchronmaschinen eignen sich insbesondere, um eine belastungsunabhängige, stabile Drehzahl bereitzustellen. Somit kann die Antriebsanordnung besonders zuverlässig betrieben werden. In one embodiment, the first electric machine and / or the second electric machine is or are designed as a permanent-magnet synchronous machine. The permanent-magnet electric machine has a rotor that includes a plurality of permanent magnets. Furthermore, the permanent-magnet synchronous machine has a stator with corresponding stator coils, which can be operated via an inverter with an AC voltage. The permanent-magnet synchronous machines are particularly suitable for providing a load-independent, stable speed. Thus, the drive assembly can be operated particularly reliable.

Bevorzugt ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, einen Umrichter der ersten elektrischen Maschine in Pulssperre zu betreiben, falls das von der ersten elektrischen Maschine bereitgestellte Drehmoment eine Abweichung zu dem vorbestimmten Sollwert aufweist. Mit anderen Worten wird bei einem fehlerhaften Betrieb der ersten elektrischen Maschine der Umrichter der ersten elektrischen Maschine in Pulssperre betrieben. Um ein etwaiges Bremsmoment der ersten elektrischen Maschine, das sich infolge der erzeugten elektromotorischen Kraft und einer Rückspeisung in den Energiespeicher bewirkt wird, zu vermeiden, kann dieses Bremsmoment durch ein entgegengesetzt gerichtetes Drehmoment der zweiten elektrischen Maschine kompensiert werden. Preferably, the control device is designed to operate a converter of the first electric machine in pulse block if the torque provided by the first electric machine has a deviation from the predetermined desired value. In other words, in case of erroneous operation of the first electric machine, the inverter of the first electric machine is operated in a pulse lock. In order to avoid a possible braking torque of the first electric machine, which is caused as a result of the generated electromotive force and a return to the energy storage, this braking torque can be compensated by an oppositely directed torque of the second electric machine.

In einer weiteren Ausgestaltung sind die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine mittels eines Getriebes mechanisch verbunden. Somit kann eine zuverlässige mechanische Verbindung zwischen der Welle der ersten elektrischen Maschine und der Welle der zweiten elektrischen Maschine bereitgestellt werden. Wenn die zweite elektrische Maschine im Fehlerfall der ersten elektrischen Maschine entsprechend angesteuert wird, um die Drehmomentabweichung der ersten elektrischen Maschine auszugleichen, kann das von der zweiten elektrischen Maschine bereitgestellte Drehmoment über das Getriebe an die erste elektrische Maschine übertragen werden. Somit kann das fehlerhafte Drehmoment der ersten elektrischen Maschine im Fehlerfall zuverlässig durch die zweite elektrische Maschine kompensiert werden. In a further embodiment, the first electric machine and the second electric machine are mechanically connected by means of a transmission. Thus, a reliable mechanical connection between the shaft of the first electric machine and the shaft of the second electric machine can be provided. If the second electric machine is appropriately driven in the event of a fault of the first electric machine in order to compensate for the torque deviation of the first electric machine, the torque provided by the second electric machine can be transmitted via the transmission to the first electric machine. Thus, the faulty torque of the first electric machine can be reliably compensated by the second electric machine in case of error.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine über einen Zwischenkreis mit einem elektrischen Energiespeicher elektrisch verbunden sind. Der elektrische Energiespeicher kann als Batterie und insbesondere als Hochvolt-Batterie ausgebildet sein. Dabei können die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine mit einer gemeinsamen Batterie versorgt werden. Alternativ dazu kann die erste elektrische Maschine mit einer ersten Batterie und die zweite elektrische Maschine mit einer zweiten Batterie mit elektrischer Energie versorgt werden. Der Zwischenkreis dient dazu, die von dem elektrischen Energiespeicher bereitgestellte Gleichspannung in eine Wechselspannung zu wandeln. Weiterhin kann der Zwischenkreis im Generatorbetrieb der elektrischen Maschine dazu dienen, die von der elektrischen Maschine bereitgestellte Wechselspannung in eine Gleichspannung, mit der der elektrische Energiespeicher geladen werden kann, zu wandeln. Furthermore, it is advantageous if the first electric machine and the second electric machine are electrically connected via an intermediate circuit with an electrical energy store. The electrical energy store can be designed as a battery and in particular as a high-voltage battery. In this case, the first electric machine and the second electric machine can be supplied with a common battery. Alternatively, the first electric machine can be supplied with a first battery and the second electric machine with a second battery with electrical energy. The intermediate circuit serves to convert the DC voltage provided by the electrical energy store into an AC voltage. Furthermore, in the generator mode of the electric machine, the intermediate circuit can serve to convert the alternating voltage provided by the electric machine into a direct voltage with which the electrical energy store can be charged.

In einer Ausführungsform wird die zweite elektrische Maschine in einem ersten vorbestimmten Antriebsmodus der Antriebsanordnung derart angesteuert, dass eine Summe der Drehmomente, die von der ersten und der zweiten elektrischen Maschine bereitgestellt werden, einen vorbestimmten Wert annimmt. Im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs kann die Antriebsanordnung insbesondere derart betrieben werden, dass die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine das gleiche Drehmoment bereitstellen. Wenn beispielsweise die erste elektrische Maschine einen Fehlerfall aufweist, kann das Drehmoment, das mit der zweiten elektrischen Maschine bereitgestellt wird, derart angepasst werden, dass die Summe der Drehmomente der beiden elektrischen Maschinen einen vorbestimmten Wert erreicht. So kann beispielsweise die Summe eines Bremsmoments, das im Fehlerfall von der ersten elektrischen Maschine bereitgestellt wird, und einem antreibenden Drehmoment, das von der zweiten elektrischen Maschine bereitgestellt wird, einen vorbestimmten Wert annimmt. Auf diese Weise kann das Kraftfahrzeug zuverlässig angetrieben werden. Zudem kann beispielsweise erreicht werden, dass eine ungleichmäßige Drehmomentverteilung zwischen den Rädern einer Achse des Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird. Somit kann die Sicherheit bei einer Kurvenfahrt und/oder bei der Fahrt auf einer nassen Fahrbahn erhöht werden. In one embodiment, the second electric machine is driven in a first predetermined drive mode of the drive assembly such that a sum of the torques provided by the first and second electric machines assumes a predetermined value. In normal operation of the motor vehicle, the drive arrangement can be operated in particular such that the first electric machine and the second electric machine provide the same torque. For example, if the first electric machine has an error case, the torque provided with the second electric machine can be adjusted such that the sum of the torques of the two electric machines reaches a predetermined value. For example, the sum of a braking torque provided by the first electric machine in case of failure and a driving torque provided by the second electric machine may take a predetermined value. In this way, the motor vehicle can be reliably driven. In addition, for example, it can be achieved that an uneven torque distribution between the wheels of an axle of the motor vehicle is provided. Thus, the safety can be increased when cornering and / or when driving on a wet road.

In einer weiteren Ausgestaltung wird die zweite elektrische Maschine in einem zweiten vorbestimmten Antriebsmodus der Antriebsanordnung derart angesteuert, dass eine Summe der Drehmomente, die von der ersten und der zweiten elektrischen Maschine bereitgestellt werden, den Wert Null annimmt. Der zweite Antriebsmodus der Antriebsanordnung wird insbesondere für den Fall vorgegeben, dass insgesamt kein Drehmoment von der Antriebsanordnung bereitgestellt werden soll. Ein derartiger Fall ist beispielsweise gegeben, wenn das Kraftfahrzeug, das mit der Antriebsanordnung angetrieben werden soll, an einer roten Ampel steht. Wenn in diesem Fall die erste elektrische Maschine ein Drehmoment bereitstellt, die zu einem Antreiben und somit zu einer Bewegung des Kraftfahrzeugs führt, kann mit der zweiten elektrischen Maschine ein entsprechendes Gegenmoment aufgebracht werden, sodass sich insgesamt für die Summe der Drehmomente der ersten und der zweiten elektrischen Maschine das Drehmoment mit dem Wert Null ergibt. In a further embodiment, the second electric machine is controlled in a second predetermined drive mode of the drive arrangement such that a sum of the torques that are provided by the first and the second electric machine assumes the value zero. The second drive mode of the drive arrangement is specified in particular for the case that altogether no torque is to be provided by the drive arrangement. Such a case is given, for example, when the motor vehicle to be driven by the drive assembly is at a red traffic light. In this case, if the first electric machine provides a torque that leads to a driving and thus to a movement of the motor vehicle, a corresponding counter-torque can be applied with the second electric machine, so that the total sum of the torques of the first and the second electric machine gives the torque with the value zero.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst die erfindungsgemäße Antriebsanordnung. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug kann zudem als Elektrofahrzeug ausgebildet sein. The motor vehicle according to the invention comprises the drive arrangement according to the invention. The motor vehicle is designed in particular as a passenger car. The motor vehicle can also be designed as an electric vehicle.

In einer Ausführungsform sind die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine der Antriebsanordnung einer gemeinsamen Achse des Kraftfahrzeugs zugeordnet. Die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine können beispielsweise der Hinterachse des Kraftfahrzeugs zugeordnet sein. Weiterhin ist es denkbar, dass die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine der Vorderachse des Kraftfahrzeugs zugeordnet sind. Dabei ist es auch denkbar, dass die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine an der Vorderachse angeordnet sind und an der Hinterachse eine dritte und eine vierte elektrische Maschine angeordnet sind, die analog zu der ersten und der zweiten elektrischen Maschine betrieben werden. In one embodiment, the first electric machine and the second electric machine of the drive assembly are associated with a common axis of the motor vehicle. The first electric machine and the second electric machine may for example be associated with the rear axle of the motor vehicle. Furthermore, it is conceivable that the first electric machine and the second electric machine are assigned to the front axle of the motor vehicle. It is also conceivable that the first electric machine and the second electric machine are arranged on the front axle and on the rear axle, a third and a fourth electric machine are arranged, which are operated analogously to the first and the second electric machine.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Antriebsanordnung eine erste elektrische Maschine und eine zweite elektrische Maschine, die mechanisch gekoppelt sind, aufweist, umfasst das Erfassen eines von der ersten elektrischen Maschine bereitgestellten Drehmoments mittels einer Erfassungseinrichtung und das Ansteuern der zweiten elektrischen Maschine, falls das mit der Erfassungseinrichtung erfasste Drehmoment eine Drehmomentabweichung zu einem vorbestimmten Sollwert aufweist mittels einer Steuereinrichtung, wobei die zweite elektrische Maschine mittels der Steuereinrichtung derart angesteuert wird, dass diese die von der ersten elektrischen Maschine erzeugte Drehmomentabweichung ausgleicht. The method according to the invention for operating a drive arrangement for a motor vehicle, wherein the drive arrangement comprises a first electric machine and a second electric machine, which are mechanically coupled, comprises detecting a torque provided by the first electric machine by means of a detection device and driving the second electric machine, if the torque detected by the detection means has a torque deviation to a predetermined desired value by means of a control device, wherein the second electric machine is controlled by the control device such that it compensates for the torque deviation generated by the first electric machine.

Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Antriebsanordnung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug sowie für das erfindungsgemäße Verfahren. The preferred embodiments presented with reference to the drive arrangement according to the invention and their advantages apply correspondingly to the motor vehicle according to the invention and to the method according to the invention.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar. Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. All the features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die Figur eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. The invention will now be described with reference to a preferred embodiment and with reference to the accompanying drawings. The figure shows a schematic representation of a motor vehicle according to an embodiment of the present invention.

Die Figur zeigt ein Kraftfahrzeug 1 in einer Draufsicht. Das Kraftfahrzeug 1 ist vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst eine Antriebsanordnung 2. Die Antriebsanordnung 2 umfasst wiederum eine erste elektrische Maschine 3 und eine zweite elektrische Maschine 4. Die erste elektrische Maschine 3 und die zweite elektrische Maschine 4 sind vorliegend der Hinterachse 5 des Kraftfahrzeugs 1 zugeordnet. Mit der ersten elektrischen Maschine 3 und der zweiten elektrischen Maschine 4 können also die Hinterräder 6 und 7 des Kraftfahrzeugs 1 angetrieben werden. The figure shows a motor vehicle 1 in a top view. The car 1 is designed here as a passenger car. The car 1 includes a drive assembly 2 , The drive arrangement 2 again comprises a first electric machine 3 and a second electric machine 4 , The first electric machine 3 and the second electric machine 4 are present in the rear axle 5 of the motor vehicle 1 assigned. With the first electric machine 3 and the second electric machine 4 So can the rear wheels 6 and 7 of the motor vehicle 1 are driven.

Die erste elektrische Maschine 3 und die zweite elektrische Maschine 4 sind mechanisch miteinander verbunden. Beispielsweise können die erste elektrische Maschine 3 und die zweite elektrische Maschine 4 über die Hinterräder 6 und 7 und deren Verbindung zu einer Straße mechanisch miteinander verbunden sein. Insbesondere sind die Wellen der elektrischen Maschinen 3, 4 drehfest miteinander verbunden. Beispielsweise kann die Welle der ersten elektrischen Maschine 3 über ein Getriebe mit der Welle der zweiten elektrischen Maschine 4 drehfest verbunden sein. The first electric machine 3 and the second electric machine 4 are mechanically interconnected. For example, the first electric machine 3 and the second electric machine 4 over the rear wheels 6 and 7 and their connection to a road be mechanically interconnected. In particular, the waves are the electrical machines 3 . 4 rotatably connected. For example, the shaft of the first electric machine 3 via a gearbox with the shaft of the second electric machine 4 rotatably connected.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die erste elektrische Maschine 3 und die zweite elektrische Maschine 4 von einem gemeinsamen elektrischen Energiespeicher 8 mit elektrischer Energie versorgt. Der elektrische Energiespeicher 8 kann beispielsweise als Batterie ausgebildet sein. Der elektrische Energiespeicher 8 ist elektrisch mit einem Zwischenkreis 9 verbunden. Der Zwischenkreis 9 dient dazu, die von dem elektrischen Energiespeicher 8 bereitgestellte Gleichspannung in eine Wechselspannung zu wandeln. Der Zwischenkreis 9 ist elektrisch mit einem ersten Umrichter 10 der ersten elektrischen Maschine 3 und mit einem zweiten Umrichter 11 der zweiten elektrischen Maschine 4 verbunden. Die erste elektrische Maschine 3 und die zweite elektrische Maschine 4 sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als permanenterregte Synchronmaschinen ausgebildet. Es ist beispielsweise auch denkbar, dass die erste elektrische Maschine 3 und/oder die zweite elektrische Maschine 4 als Asynchronmaschinen ausgebildet sind. In the present embodiment, the first electric machine 3 and the second electric machine 4 from a common electrical energy storage 8th supplied with electrical energy. The electrical energy storage 8th may be formed for example as a battery. The electrical energy storage 8th is electric with a DC link 9 connected. The DC link 9 serves to that of the electrical energy storage 8th provided DC voltage to convert an AC voltage. The DC link 9 is electric with a first inverter 10 the first electric machine 3 and with a second inverter 11 the second electric machine 4 connected. The first electric machine 3 and the second electric machine 4 are formed in the present embodiment as a permanent magnet synchronous machines. For example, it is also conceivable that the first electric machine 3 and / or the second electric machine 4 are formed as asynchronous machines.

Darüber hinaus umfasst die Antriebsanordnung 2 eine Erfassungseinrichtung 12. Die Erfassungseinrichtung 12 umfasst vorliegend zwei Sensoren 13, die dazu ausgebildet sind, das Drehmoment, das mit der ersten elektrischen Maschine 3 bereitgestellt wird, und das Drehmoment, das mit der zweiten elektrischen Maschine 4 bereitgestellt wird, zu erfassen. Die Erfassungseinrichtung 12 ist mit einer übergeordneten Steuereinrichtung 14 zur Datenübertragung verbunden. Die Steuereinrichtung 14 ist dazu ausgelegt, das Drehmoment, das von der ersten elektrischen Maschine 3 bereitgestellt wird und/oder das Drehmoment, das von der zweiten elektrischen Maschine 4 bereitgestellt wird, mit einem vorbestimmten Sollwert, der beispielsweise in einer Speichereinheit der Steuereinrichtung 14 hinterlegt ist, zu vergleichen. Die Steuereinrichtung 14 ist weiterhin dazu ausgebildet, ein entsprechendes Steuersignal an die Umrichter 10, 11 auszugeben. In addition, the drive assembly includes 2 a detection device 12 , The detection device 12 in the present case comprises two sensors 13 which are adapted to the torque associated with the first electric machine 3 is provided, and the torque associated with the second electric machine 4 is to be detected. The detection device 12 is with a parent controller 14 connected to the data transmission. The control device 14 is designed to withstand the torque generated by the first electric machine 3 is provided and / or the torque generated by the second electric machine 4 is provided with a predetermined set value, for example, in a memory unit of the control device 14 deposited, compare. The control device 14 is further adapted to a corresponding control signal to the inverter 10 . 11 issue.

Wenn beispielsweise bei der ersten elektrischen Maschine 3 ein Fehlerfall vorliegt, wird mit der ersten elektrischen Maschine 3 ein von dem Sollwert verschiedenes Drehmoment bereitgestellt. Eine solche Drehmomentabweichung kann mit der Steuereinrichtung 3 durch den Vergleich des mittels der Erfassungseinrichtung 12 erfassten Drehmoments mit dem Sollwert für das Drehmoment erkannt werden. Ein solcher Fehlerfall kann beispielsweise bei dem Wegfall der Betriebsspannung an der ersten elektrischen Maschine 3 vorliegen. For example, if the first electric machine 3 If there is an error, the first electric machine will be used 3 provided a different torque from the desired value. Such a torque deviation can with the control device 3 by comparing the means of detection 12 detected torque can be detected with the setpoint for the torque. Such an error case, for example, in the elimination of the operating voltage to the first electric machine 3 available.

Um einen insgesamt drehmomentfreien Betrieb erreichen zu können, kann von der Steuereinrichtung 14 ein Steuersignal an den ersten Umrichter 10 ausgegeben werden. Somit kann erreicht werden, dass die erste elektrische Maschine 3 in die Pulssperre geht. Weiterhin kann mit der Steuereinrichtung 14 ein entsprechendes Steuersignal an den zweiten Umrichter 11 der zweiten elektrischen Maschine 4 ausgegeben werden. Infolge des Steuersignals kann die zweite elektrische Maschine 4 derart angetrieben werden, dass das von ihr bereitgestellte Drehmoment das fehlerhafte Drehmoment der ersten elektrischen Maschine 3 kompensiert. In order to achieve a total torque-free operation, can by the controller 14 a control signal to the first inverter 10 be issued. Thus, it can be achieved that the first electric machine 3 goes into the pulse block. Furthermore, with the control device 14 a corresponding control signal to the second inverter 11 the second electric machine 4 be issued. As a result of the control signal, the second electric machine 4 be driven so that the torque provided by it, the faulty torque of the first electric machine 3 compensated.

So kann beispielsweise ein an der ersten elektrischen Maschine 3 auftretendes Drehmoment durch ein aktives Gegensteuern mittels der zweiten elektrischen Maschine 4 ausgeglichen werden. Das heißt, die elektrische Energie, die von der ersten elektrischen Maschine 3 bereitgestellt wird, wird nicht in dem elektrischen Energiespeicher 8 gespeichert, sondern wird zum Aufbau eines Gegenmoments mittels der zweiten elektrischen Maschine 4 verwendet. Die benötigte elektrische Energie aus dem elektrischen Energiespeicher 8 ist deshalb nur derjenige Betrag, der wegen der Verluste in den elektrischen Maschinen 3, 4 ausgeglichen werden muss. Die Antriebsanordnung 2 und insbesondere die Steuereinrichtung können somit in dem Kraftfahrzeug 1 als Gesamtsystem für das gesamte Sicherheitskonzept dienen und damit den Aufwand für die Erreichung eines sicheren Zustands minimieren. For example, one on the first electric machine 3 occurring torque by an active counter-control means of the second electric machine 4 be compensated. That is, the electrical energy coming from the first electric machine 3 is provided is not in the electrical energy storage 8th but is used to build up a counter-torque by means of the second electric machine 4 used. The required electrical energy from the electrical energy storage 8th is therefore only the amount due to the losses in the electrical machines 3 . 4 must be compensated. The drive arrangement 2 and in particular the control device can thus in the motor vehicle 1 serve as an overall system for the entire security concept and thus minimize the effort required to achieve a secure state.

Somit kann eine Antriebsanordnung 2, die mehrere elektrische Maschinen 3, 4 aufweist, zuverlässiger und sicherer betrieben werden. Ein Fehler, der bei einer der elektrischen Maschinen 3, 4 auftritt, kann mit der anderen elektrischen Maschine 3, 4 abgefangen werden. Somit kann die Entwicklung der Antriebsanordnung 2 vereinfacht werden, weil ein bestimmter Fehler nicht auf Einzelsystemebene abgefangen werden muss. Thus, a drive arrangement 2 holding several electrical machines 3 . 4 has a more reliable and safer operation. An error with one of the electrical machines 3 . 4 occurs, can with the other electric machine 3 . 4 be intercepted. Thus, the development of the drive assembly 2 be simplified because a certain error does not have to be intercepted at the individual system level.

Claims (10)

Antriebsanordnung (2) für ein Kraftfahrzeug (1) mit – einer ersten elektrischen Maschine (3) und – einer zweiten elektrischen Maschine (4), wobei – die erste elektrische Maschine (3) und die zweite elektrische Maschine (4) mechanisch gekoppelt sind, gekennzeichnet durch – eine Erfassungseinrichtung (12) zum Erfassen eines von der ersten elektrischen Maschine (3) bereitgestellten Drehmoments und – eine Steuereinrichtung (14) zum Ansteuern der zweiten elektrischen Maschine (4), falls das mit der Erfassungseinrichtung (12) erfasste Drehmoment eine Drehmomentabweichung zu einem vorbestimmten Sollwert aufweist, wobei – die Steuereinrichtung (14) dazu ausgelegt ist, die zweite elektrische Maschine (4) derart anzusteuern, dass diese die von der ersten elektrischen Maschine (3) erzeugte Drehmomentabweichung ausgleicht. Drive arrangement ( 2 ) for a motor vehicle ( 1 ) with - a first electric machine ( 3 ) and - a second electric machine ( 4 ), wherein - the first electric machine ( 3 ) and the second electric machine ( 4 ) are mechanically coupled, characterized by - a detection device ( 12 ) for detecting one of the first electric machine ( 3 ) provided torque and - a control device ( 14 ) for driving the second electric machine ( 4 ), if that with the detection device ( 12 ) detected torque has a torque deviation to a predetermined setpoint, wherein - the control device ( 14 ) is adapted to the second electrical machine ( 4 ) in such a way that they are separated from those of the first electric machine ( 3 ) compensates for the torque deviation generated. Antriebsanordnung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Maschine (3) und/oder die zweite elektrische Maschine (4) als permanenterregte Synchronmaschine ausgebildet ist. Drive arrangement ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the first electric machine ( 3 ) and / or the second electric machine ( 4 ) is designed as a permanent magnet synchronous machine. Antriebsanordnung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Steuereinrichtung (14) dazu ausgelegt ist, einen Umrichter (10) der ersten elektrischen Maschine (3) in Pulssperre zu betreiben, falls das von der ersten elektrischen Maschine (3) bereitgestellte Drehmoment eine Abweichung zu dem vorbestimmten Sollwert aufweist. Drive arrangement ( 2 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the control device ( 14 ) is designed to be an inverter ( 10 ) of the first electric machine ( 3 ) in Pulseperre, if that of the first electric machine ( 3 ) provided torque has a deviation from the predetermined desired value. Antriebsanordnung (2) einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Maschine (3) und die zweite elektrische Maschine (4) mittels eines Getriebes mechanisch verbunden sind. Drive arrangement ( 2 ) one of the preceding claims, characterized in that the first electric machine ( 3 ) and the second electric machine ( 4 ) are mechanically connected by means of a transmission. Antriebsanordnung (2) einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Maschine (3) und die zweite elektrische Maschine (4) über einen Zwischenkreis (9) mit einem elektrischen Energiespeicher (8) elektrisch verbunden sind. Drive arrangement ( 2 ) one of the preceding claims, characterized in that the first electric machine ( 3 ) and the second electric machine ( 4 ) via a DC link ( 9 ) with an electrical energy store ( 8th ) are electrically connected. Antriebsanordnung (2) einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite elektrische Maschine (4) in einem ersten vorbestimmten Antriebsmodus der Antriebsanordnung (2) derart angesteuert wird, dass eine Summe der Drehmomente, die von der ersten und der zweiten elektrischen Maschine (3, 4) bereitgestellt werden, einen vorbestimmten Wert annimmt. Drive arrangement ( 2 ) one of the preceding claims, characterized in that the second electric machine ( 4 ) in a first predetermined drive mode of the drive arrangement ( 2 ) is controlled such that a sum of the torques generated by the first and the second electrical machine ( 3 . 4 ) assumes a predetermined value. Antriebsanordnung (2) einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite elektrische Maschine (4) in einem ersten vorbestimmten Antriebsmodus der Antriebsanordnung (2) derart angesteuert wird, dass eine Summe der Drehmomente, die von der ersten und der zweiten elektrischen Maschine (3, 4) bereitgestellt werden, den Wert Null annimmt. Drive arrangement ( 2 ) one of the preceding claims, characterized in that the second electric machine ( 4 ) in a first predetermined drive mode of the drive arrangement ( 2 ) is controlled such that a sum of the torques generated by the first and the second electrical machine ( 3 . 4 ), which assumes zero. Kraftfahrzeug (1) mit einer Antriebsanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Motor vehicle ( 1 ) with a drive arrangement ( 2 ) according to any one of the preceding claims. Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Maschine (3) und die zweite elektrische Maschine (3) der Antriebsanordnung (2) einer gemeinsamen Achse (5) des Kraftfahrzeugs (1) zugeordnet sind. Motor vehicle ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the first electric machine ( 3 ) and the second electric machine ( 3 ) of the drive assembly ( 2 ) of a common axis ( 5 ) of the motor vehicle ( 1 ) assigned. Verfahren zum Betreiben einer Antriebsanordnung (2) für ein Kraftfahrzeug (1), wobei die Antriebsanordnung (2) eine erste elektrischen Maschine (3) und eine zweite elektrische Maschine (4), die mechanisch gekoppelt sind, aufweist, gekennzeichnet durch – zum Erfassen eines von der ersten elektrischen Maschine (3) bereitgestellten Drehmoments mittels einer Erfassungseinrichtung (12) und – Ansteuern der zweiten elektrischen Maschine (4), falls das mit der Erfassungseinrichtung (12) erfasste Drehmoment eine Drehmomentabweichung zu einem vorbestimmten Sollwert aufweist mittels einer Steuereinrichtung (14), wobei die zweite elektrische Maschine (4) mittels der Steuereinrichtung (14) derart angesteuert wird, dass diese die von der ersten elektrischen Maschine (3) erzeugte Drehmomentabweichung ausgleicht. Method for operating a drive arrangement ( 2 ) for a motor vehicle ( 1 ), wherein the drive arrangement ( 2 ) a first electrical machine ( 3 ) and a second electric machine ( 4 ), which are mechanically coupled, characterized by - for detecting one of the first electrical machine ( 3 ) provided by means of a detection device ( 12 ) and - driving the second electric machine ( 4 ), if that with the detection device ( 12 ) detected torque has a torque deviation to a predetermined target value by means of a control device ( 14 ), wherein the second electric machine ( 4 ) by means of the control device ( 14 ) is driven in such a way that it is the same as that of the first electrical machine ( 3 ) compensates for the torque deviation generated.
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