DE102015204552A1 - Hybrid drive system - Google Patents

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Christian Schmidt
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Abstract

Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen, mit wenigsten zwei antreibbaren Räder, und einer Verbrennungskraftmaschine (VKM) als erster Antriebsmaschine, und wenigstens einer weiteren Antriebsmaschinen (EM1, EM2), welche als elektromechanischer Energiewandler ausgebildet ist, wobei die Antriebsmaschinen (VKM, EM1, EM2) zum Bereitstellen von Antriebsleistung zum Überwinden von Fahrwiderständen eingerichtet sind, wobei der wenigstens eine elektromechanischen Energiewandler (EM1, EM2) aus einer elektrochemischen Energiespeichereinrichtung (LiJo) mit elektrischer Leistung versorgbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klemmenspannung der elektrochemischen Energiespeichereinrichtung (LiJo) und eine Nennspannung der elektromechanischen Energiewandler (EM1, EM2) aus einem mittleren Spannungsbereich gewählt ist, dass dieser Spannungsbereich größer als 15 Volt und kleiner als 60 Volt ist und dass das Hybridantriebssystem eine Ladeschnittstelle aufweist, über welche der Energiespeichereinrichtung (LiJo) von außerhalb des Kraftfahrzeugs eine elektrische Leistung zuführbar und in dieser abspeicherbar ist.Hybrid drive system for a motor vehicle, in particular a passenger car, with at least two drivable wheels, and an internal combustion engine (VKM) as the first drive machine, and at least one further drive machine (EM1, EM2), which is designed as an electromechanical energy converter, wherein the drive machines (VKM, EM1 , EM2) for providing drive power for overcoming driving resistances, wherein the at least one electromechanical energy converter (EM1, EM2) can be supplied with electrical power from an electrochemical energy storage device (LiJo), characterized in that a terminal voltage of the electrochemical energy storage device (LiJo) and a rated voltage of the electromechanical energy converters (EM1, EM2) is selected from a middle voltage range, that voltage range is greater than 15 volts and less than 60 volts, and that the hybrid drive system has a charging interface indicates, via which of the energy storage device (LiJo) from outside the motor vehicle, an electric power can be supplied and stored in this.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hybridantriebsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Hybridantriebssysteme sind aus dem Stand der Technik, insbesondere der DE 10 2012 213 148 A1 bekannt.The invention relates to a hybrid drive system according to the preamble of claim 1. Such hybrid drive systems are known from the prior art, in particular DE 10 2012 213 148 A1 known.

Durch die Kombination einer Verbrennungskraftmaschine als Primärantriebsquelle mit einer weiteren Antriebsmaschine, durch welche einerseits eine Antriebsleistung zum Überwinden von Fahrwiderständen bereitstellbar ist und andererseits Bremsenergie rückgewinnbar ist (Sekundärantriebsquelle) lassen sich Einsparungen in Bezug auf den Kraftstoffverbrauch sowie auf das emittierte CO2 erzielen. Als besonders geeignete sekundäre Antriebsmaschinen haben sich elektrische Antriebsmaschinen herausgestellt, welche im Mehrquadrantenbetrieb sowohl zum Antrieb, wie auch zur Rekuperation nutzbar sind.By combining an internal combustion engine as a primary drive source with another drive machine, on the one hand a drive power to overcome driving resistances is available and on the other hand braking energy is recoverable (secondary drive source) can be achieved savings in terms of fuel consumption and the emitted CO2. As a particularly suitable secondary drive machines, electric drive machines have been found that can be used in Mehrquadrantenbetrieb both the drive, as well as for recuperation.

Die bekannten Systeme lassen sich in unterschiedliche Klassen einteilen, wobei sich diese Klassen beispielsweise an der von der oder den elektrischen Antriebsmaschinen zur Verfügung stellbaren Antriebsleistung orientieren können. Dabei ist diese Antriebsleistung wenigstens mittelbar von der elektrischen Nennspannung, mit welcher die elektrische Antriebsmaschine betreibbar ist, abhängig. Nach dieser Logik gibt es 12 Volt (V), 48 V und Hochspannungssysteme mit bis zu mehreren hundert Volt Nennspannung. Es hat sich gezeigt, dass 12 V Systeme bei ihrer Integration ins Fahrzeug nur geringe Kosten verursachen und in der Regel einfach zu beherrschen sind. Wohin gegen mit Hochspannungssystem große Einsparpotentiale erreichbar sind, jedoch die Kosten bei der Integration ins Fahrzeug auch hoch sind. 48 V System liegen in Bezug auf Realisierbarkeit im Fahrzeug und Einsparpotentiale zwischen den zuvor genannten Alternativen. Unabhängig von der Spannungslage für die Antriebsmaschine sind die Einsparpotentiale auch von der Möglichkeit des Hybridsystem mit externer Energie versorgt zu werden abhängig, da diese externe Energie meist sehr effizient bereitstellbar ist.The known systems can be divided into different classes, these classes being able to be oriented, for example, to the drive power that can be provided by the electric drive machine or machines. In this case, this drive power is at least indirectly dependent on the nominal electrical voltage with which the electric drive machine can be operated. According to this logic, there are 12 volts (V), 48 V and high voltage systems with up to several hundred volts rated voltage. It has been shown that 12 V systems cause low costs when integrated into the vehicle and are generally easy to control. Wherever high potential savings can be achieved with high-voltage systems, but the costs for integration into the vehicle are also high. 48 V system are in terms of feasibility in the vehicle and savings potential between the alternatives mentioned above. Regardless of the voltage level for the drive machine, the savings potentials are also dependent on the possibility of the hybrid system being supplied with external energy, since this external energy can usually be provided very efficiently.

Die DE 10 2012 213 148 A1 offenbart ein Hybridantriebssystem mit wenigstens zwei elektrischen Antriebsmaschinen und einer Verbrennungskraftmaschine. Weiter wird vorgeschlagen, die elektrischen Antriebsmaschinen, bezogen auf den Leistungsfluss von der Verbrennungskraftmaschine zu den antreibbaren Rädern, an unterschiedlichen Positionen im Antriebsstang anzuordnen.The DE 10 2012 213 148 A1 discloses a hybrid propulsion system having at least two electric propulsion engines and an internal combustion engine. It is also proposed to arrange the electric drive machines, based on the power flow from the internal combustion engine to the drivable wheels, at different positions in the drive rod.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, welches eine hohe Effizienz aufweist und relativ einfach im Fahrzeug realisierbar ist.It is an object of the invention to provide a hybrid drive system for a motor vehicle, which has a high efficiency and is relatively easy to implement in the vehicle.

Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand gemäß Anspruch 1 gelöst, zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by an article according to claim 1, preferred developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird eine Verbrennungskraftmaschine mit wenigstens einer, vorzugsweise mit zwei, elektrischen Antriebsmaschinen zu einem Hybridantriebssystem kombiniert und weiter sind diese elektrischen Antriebsmaschinen mit einer Spannung von 15 V bis 60 V versorgbar. Weiter vorzugsweise ist eine Klemmenspannung einer elektrochemischen Energiespeichereinrichtung aus dem gleichen Spannungsbereich ausgewählt. Dabei beziehen sich vorgenannte Spannungsbereiche auf den planmäßigen Betrieb und können bei hohen Belastungen oder tiefen Entladungen oder bei anderen unregelmäßigen Ereignissen von dem genannten Bereich abweichen. Weiter weist das Hybridantriebssystem eine Ladeschnittstelle zur Versorgung der elektrochemischen Energiespeichereinrichtung von außerhalb des Antriebssystems mit elektrischer Energie auf. Dabei ist in diesem Sinne unter „von außerhalb” als von außerhalb eines Fahrzeugs, in welchem dieses Antriebssystem angeordnet ist, zu verstehen. Die Ladeschnittstelle ist erfindungsgemäß derart eingerichtet, dass dem Hybridantriebssystem, insbesondere von einer Stromtankstelle oder von einer elektrischen Steckdose elektrische Energie zuführbar ist. Weiter ist die Energie über die Ladeschnittstelle derart zuführbar, dass diese in der elektrochemischen Energiespeichereinrichtung abspeicherbar ist.According to the invention, an internal combustion engine is combined with at least one, preferably with two, electric drive machines to form a hybrid drive system, and further these electric drive machines can be supplied with a voltage of 15 V to 60 V. Further preferably, a terminal voltage of an electrochemical energy storage device is selected from the same voltage range. In this case, the aforementioned voltage ranges relate to the scheduled operation and may deviate from the stated range at high loads or deep discharges or other irregular events. Furthermore, the hybrid drive system has a charging interface for supplying the electrochemical energy storage device from outside the drive system with electrical energy. It is to be understood in this sense under "from outside" as outside a vehicle in which this drive system is arranged. The charging interface according to the invention is set up such that the hybrid drive system, in particular from a charging station or from an electrical outlet electrical energy can be supplied. Furthermore, the energy can be supplied via the charging interface in such a way that it can be stored in the electrochemical energy storage device.

Untersuchungen haben gezeigt, dass durch eine derartige Kombination aus elektrischen Antriebsmaschinen, welche mit einer relativ niedrigen Spannung versorgbar sind, mit einer Ladeschnittstelle besonders hohe Einsparpotentiale – in Bezug auf Kraftstoff und Co2-Austoß – realisierbar sind. Dies liegt insbesondere daran, dass aufgrund der niedrigen Spannungen ein „einfaches” Antriebssystem darstellbar ist und aufgrund der Ladeschnittstelle effizient bereitgestellte Energie zuführbar ist.Investigations have shown that such a combination of electric drive machines, which can be supplied with a relatively low voltage, with a charging interface particularly high savings - in terms of fuel and Co2 Austoß - are feasible. This is due in particular to the fact that due to the low voltages, a "simple" drive system can be displayed and because of the charging interface efficiently provided energy can be supplied.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Klemmenspannung der elektrochemischen Energiespeichereinrichtung eine elektrische Spannung zu verstehen, welche unmittelbar von dieser abgebbar ist. Dabei kann eine derartige Klemmenspannung, insbesondere durch leistungselektronische Einrichtungen wie, vorzugsweise einen DC/DC- oder bevorzugt einen AC/DC-Wandler, verändert werden. Unter dieser Klemmenspannung ist insbesondere eine Spannung zu verstehen, welche unmittelbar an den Polen der elektrochemischen Speichereinrichtung planmäßig anliegt, beziehungsweise an diesen abgreifbar ist.For the purposes of the invention, a terminal voltage of the electrochemical energy storage device is to be understood as meaning an electrical voltage which can be emitted directly from it. In this case, such a terminal voltage, in particular by power electronic devices such as, preferably a DC / DC or preferably an AC / DC converter, be changed. Under this terminal voltage is in particular a voltage to understand, which immediately applied to the poles of the electrochemical storage device according to plan, or can be tapped at this.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Nennspannung einer der Antriebsmaschinen diejenige elektrische Spannung zu verstehen, für welche diese zum dauerhaften Betrieb ausgelegt ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Betriebsspannung, also die Spannung mit welcher eine elektrische Einrichtung betreibbar ist, von der Nennspannung abweichen kann.For the purposes of the invention is under a rated voltage of one of the prime movers the one understand electrical voltage for which it is designed for permanent operation. It should be noted that the operating voltage, ie the voltage with which an electrical device can be operated, can deviate from the nominal voltage.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die von jeweils einer elektrischen Antriebsmaschine abgebbare mechanische Nennleistung Pteil derart gewählt, dass diese größer ist als 5 Kilowatt (kW), vorzugsweise größer als 8 kW, bevorzugt größer als 10 kW und besonders bevorzugt größer oder gleich 12 kW. Dabei ist unter dieser mechanischen Nennleistung die von der elektrischen Antriebsmaschine unter planmäßigen Betriebsbedingungen dauerhaft abgebbare Leistung zu verstehen. Weiter ist diese mechanische Nennleistung kleiner als 30 kW, vorzugsweise kleiner als 25 kW, bevorzugt kleiner als 20 kW und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 15 kW. Untersuchungen haben gezeigt, dass bei dem erfindungsgemäßen Spannungsbereich der angegebene Nennleistungsbereich besonders gut darstellbar ist. Weiter weisen die aus dem erfindungsgemäßen Spannungs- und Leistungsbereich ausgewählten Antriebsmaschinen, insbesondere bei den relevanten Betriebsarten, hohe Wirkungsgrade auf und damit ist ein besonders effizientes Antriebssystem darstellbar.In a preferred embodiment, the mechanical rated power P part which can be output by an electric drive machine is selected such that it is greater than 5 kilowatts (kW), preferably greater than 8 kW, preferably greater than 10 kW and particularly preferably greater than or equal to 12 kW. In this case, this mechanical nominal power is to be understood as the power that can be permanently output by the electric drive machine under scheduled operating conditions. Furthermore, this mechanical rated power is less than 30 kW, preferably less than 25 kW, preferably less than 20 kW and particularly preferably less than or equal to 15 kW. Investigations have shown that in the voltage range according to the invention the specified rated power range can be represented particularly well. Furthermore, the drive machines selected from the voltage and power range according to the invention, in particular in the relevant operating modes, high efficiencies and thus a particularly efficient drive system can be displayed.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die von diesen elektrischen Antriebsmaschinen, vorzugsweise aber von wenigstens zwei elektrischen Antriebsmaschinen, abgebbare mechanische Nennleistung, so genannte Summenleistung Psum größer als 10 kW, vorzugsweise größer als 15 kW und bevorzugt größer als 20 kW. Weiter ist diese Summenleistung kleiner als 60 kW, vorzugsweise kleiner als 35 kW und bevorzugt kleiner oder gleich 25 kW.In a preferred embodiment of the invention, the electric of this drive machinery, but preferably at least two electric drive motors, dispensable mechanical rated power, so-called total power P sum greater than 10 kW, preferably greater than 15 kW and preferably greater than 20 kW. Furthermore, this total power is less than 60 kW, preferably less than 35 kW and preferably less than or equal to 25 kW.

Die angegebenen Leistungen (Psum) beziehen sich auf Kraftfahrzeuge, für welche das erfindungsgemäße Antriebssystem vorgesehen ist, mit einem Gesamtgewicht zwischen 500 kg und 3500 kg, vorzugsweise mit einem Gesamtgewicht zwischen 750 kg und 2000 kg und bevorzugt mit einem Gesamtgewicht zwischen 950 kg und 1600 kg. Vorzugsweise ist die Summenleistung je nach Leistungsanforderungen an den Fahrantrieb so wie sich diese mit dem gegebenen Gesamtgewicht aus einem vorgebbaren gesetzlichen oder definierbaren Fahrzyklus ergeben oder wie diese nach real ermittelten Fahranforderungen festlegbar sind. Weiter vorzugsweise setzt sich die Summenleistung aus mehreren, vorzugsweise aus wenigstens zwei, Nennleistungen für Antriebsmaschinen, mit vorzugsweise unterschiedlicher Nennleistung und bevorzugt gleicher Nennleistung, zusammen. Dabei erfordert ein hohes Gesamtgewicht in der Regel eine hohe Summenleistung und umgekehrt.The indicated performances (P sum ) relate to motor vehicles for which the drive system according to the invention is provided, with a total weight between 500 kg and 3500 kg, preferably with a total weight between 750 kg and 2000 kg and preferably with a total weight between 950 kg and 1600 kg. Preferably, the total power depending on the power requirements of the traction drive so as this results in the given total weight of a predetermined legal or definable driving cycle or how these can be determined according to real determined driving requirements. Further preferably, the total power of several, preferably from at least two, rated power for drive machines, preferably with different rated power and preferably the same nominal power, together. In this case, a high total weight usually requires a high total power and vice versa.

Beispielsweise kann eine Summenleistung von 25 kW durch eine elektrische Antriebsmaschine mit 10 kW Nennleistung und eine weitere elektrische Antriebsmaschine mit 15 kW Nennleistung gebildet werden. Insbesondere eine unterschiedliche Leistungsaufteilung der Summenleistung auf die wenigstens zwei elektrischen Antriebsmaschinen ermöglicht es, diese Antriebsmaschinen für unterschiedliche Leistungsanforderungen oder Lastanforderungen zu optimieren, so dass diese häufig in einem günstigen Betriebsbereich betreibbar sind. Untersuchungen haben gezeigt, dass mit einer Summenleistung aus dem erfindungsgemäßen Bereich besonders hohe Einsparpotentiale realisierbar sind und sich somit ein besonders effizientes Antriebssystem darstellen lässt.For example, a total power of 25 kW can be formed by an electric drive machine with 10 kW nominal power and another electric drive machine with 15 kW rated power. In particular, a different power distribution of the total power to the at least two electric drive machines makes it possible to optimize these drive machines for different power requirements or load requirements, so that they are often operated in a favorable operating range. Investigations have shown that with a total power from the range according to the invention, particularly high savings potentials can be realized and thus a particularly efficient drive system can be represented.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Peakleistung eine mechanische Leistung zu verstehen, welche nur kurzzeitig, insbesondere also für einen Zeitraum von weniger als 120 Sekunden, bevorzugt weniger als 60 Sekunden, besonders bevorzugt weniger als 30 Sekunden und ganz besonders bevorzugt weniger als 10 Sekunden von einer der elektrischen Antriebsmaschinen abgebbar ist. Vorzugsweise ist die Peakleistung einer der elektrischen Antriebsmaschinen oder bevorzugt beider aus einem Bereich ausgewählt, der größer ist als 2 kW, vorzugsweise größer als 5 kW und bevorzugt größer als 10 kW und weiter ist der Bereich kleiner als 100 kW, vorzugsweise kleiner als 75 kW und bevorzugt kleiner oder gleich 50 kW. Es hat sich gezeigt, dass elektrische Antriebsmaschinen mit einer derartigen Peakleistung und vorzugsweise mit einer derartigen Peak- und Nennleistung besonders gut für ein erfindungsgemäßes Antriebssystem geeignet sind, da diese insbesondere eine ausreichende Leistung bei relativ geringem Gewicht zur Verfügung stellen.For the purposes of the invention, a peak power is to be understood as a mechanical power which is only for a short time, in particular for a period of less than 120 seconds, preferably less than 60 seconds, more preferably less than 30 seconds and most preferably less than 10 seconds one of the electric drive machines can be issued. Preferably, the peak power of one of the electric drive machines or preferably both is selected from a range which is greater than 2 kW, preferably greater than 5 kW and preferably greater than 10 kW and further the range is less than 100 kW, preferably less than 75 kW and preferably less than or equal to 50 kW. It has been shown that electric drive machines with such a peak power and preferably with such a peak and rated power are particularly well suited for a drive system according to the invention, since these provide, in particular, sufficient power with relatively low weight.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der elektrochemische Energiespeicher einen Energieinhalt Edrive auf, wobei der Energieinhalt Edrive aus einem Bereich ausgewählt ist, welcher größer ist als 0,1 Kilowattstunden (kWh) und kleiner ist als 15 kWh. Weiter vorzugsweise ist dieser Bereich für Edrive größer als 3 kWh und bevorzugt größer als 5 kWh und besonders bevorzugt größer als 6 kWh. Weiter vorzugsweise ist dieser Bereich für Edrive kleiner als 12 kWh und bevorzugt kleiner als 9 kWh und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 8 kWh. Dabei ist Edrive als der planmäßig nutzbare Energieinhalt der Energiespeichereinrichtung zu verstehen, also die Energiemenge die der vollgeladenen Energiespeichereinrichtung bis zum Erreichen einer unteren Entladeschwelle (Tiefentladung) entnehmbar ist.In a preferred embodiment of the invention, the electrochemical energy store has an energy content E drive , wherein the energy content E drive is selected from a range which is greater than 0.1 kilowatt hours (kWh) and less than 15 kWh. Further preferably, this range for E drive is greater than 3 kWh and preferably greater than 5 kWh and particularly preferably greater than 6 kWh. Further preferably, this range for E drive is less than 12 kWh and preferably less than 9 kWh and more preferably less than or equal to 8 kWh. In this case, E drive is to be understood as the planned usable energy content of the energy storage device, ie the amount of energy that can be taken from the fully charged energy storage device until a lower discharge threshold (total discharge) is reached.

Insbesondere durch die Abstimmung des nutzbaren Energieinhalts (Edrive) des elektrochemischen Energiespeichers auf die erfindungsgemäßen elektrischen Antriebsmaschinen ist es ermöglicht, dass einerseits die von den elektrischen Antriebsmaschinen rekuperierbare Leistung vollständig oder wenigstens teilweise, in der Energiespeichereinrichtung abspeicherbar ist und andererseits wird einer Überdimensionierung (hohes Gewicht) der Energiespeichereinrichtung vorgebeugt. In particular, by the vote of the usable energy content (E drive ) of the electrochemical energy storage on the electric drive machines according to the invention, it is possible that on the one hand the recuperable power of the electric drive machines completely or at least partially, is stored in the energy storage device and on the other hand is an oversizing (high weight ) of the energy storage device prevented.

Insbesondere führt ein zu kleiner nutzbarer Energieinhalt Edrive dazu, dass nicht die vollen Einsparpotentiale ausschöpfbar sind. Im Gegenzug führt eine zu große Energiespeichereinrichtung dazu, dass dadurch die Fahrzeugmasse erhöht wird und die Effizienz des Fahrzeugs verschlechtert wird. Insbesondere durch den erfindungsgemäßen Energieinhalt Edrive ist dadurch ein besonders effizientes Antriebssystem darstellbar.In particular, too small usable energy content E drive means that the full potential for savings can not be exploited. In return, too large an energy storage device causes thereby the vehicle mass is increased and the efficiency of the vehicle is deteriorated. In particular, by the energy content E drive according to the invention thereby a particularly efficient drive system can be displayed.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei antreibbare Räder mittels einer Achseinrichtung mechanisch derart miteinander verbindbar, dass diese eine sogenannte angetriebene Achse ausbilden. Weiter sind diese Räder rotierbar an der Achseinrichtung angeordnet. Wenigstens eine der elektrischen Antriebsmaschinen ist mit einer Antriebswelle (Elektromotorachse), über welche diese ihre Antriebsleistung abgibt, derart ausgerichtet, dass die Antriebswelle achsparallel zu einer Rotationsachse wenigstens eines der antreibbaren Räder ausgerichtet ist.In a preferred embodiment, two drivable wheels are mechanically connected to each other by means of an axle device such that they form a so-called driven axle. Further, these wheels are rotatably arranged on the axle device. At least one of the electric drive machines is aligned with a drive shaft (electric motor axis), via which it outputs its drive power, such that the drive shaft is aligned axially parallel to a rotation axis of at least one of the drivable wheels.

Eine derartige achsparallele Ausrichtung einer Antriebsmaschine ist von so genannten Frontquerantriebssystemen bekannt, ist aber ebenso für einen Hinterradantrieb einsetzbar. Insbesondere durch die Achsparallelität wenigstens einer der elektrischen Antriebsmaschinen zur Achseinrichtung bzw. zu den antreibbaren Rädern kann eine besonders hohe Effizienz des Antriebssystems erreicht werden. Weiter vorzugsweise sind zwei oder mehr elektrische Antriebsmaschinen achsparallel zueinander und zur Achseinrichtung bzw. zu den antreibbaren Rädern ausgerichtet.Such an axis-parallel alignment of a drive machine is known from so-called front transverse drive systems, but can also be used for a rear-wheel drive. In particular, the axis parallelism of at least one of the electric drive machines to the axle or to the drivable wheels, a particularly high efficiency of the drive system can be achieved. Further preferably, two or more electric drive machines are aligned axially parallel to one another and to the axle device or to the drivable wheels.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine dieser Elektromotorachsen, wenigstens im Wesentlichen, konzentrisch zur wenigstens einem Abschnitt der Achseinrichtung ausgerichtet. Weiter vorzugsweise sind zwei oder mehr Elektromotorachsen in derart ausgerichtet. Insbesondere durch diese konzentrische Achsausrichtung lassen sich besonders platzsparende und effiziente Antriebssysteme darstellen.In a preferred embodiment, at least one of these electric motor axes is aligned, at least substantially, concentrically with the at least one section of the axle device. Further preferably, two or more electric motor axes are aligned in such a way. In particular, this concentric axis alignment can be particularly space-saving and efficient drive systems.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist, bezogen auf den mechanischen Leistungsfluss von der Verbrennungskraftmaschine zu den durch diese antreibbaren Rädern, eine der elektrischen Antriebsmaschinen nach einer Getriebeeinrichtung angeordnet. Dabei ist die Getriebeeinrichtung vorzugsweise zum Anpassen der Drehzahl und des Drehmoments der Verbrennungskraftmaschine auf die Lastanforderungen des Hybridantriebssystems eingerichtet. Vorzugsweise ist unter einer Getriebeeinrichtung ein Schaltgetriebe bzw. ein Automatikgetriebe zu verstehen. Weiter vorzugsweise kann unter einer derartigen Getriebeeinrichtung auch ein CVT-Getriebe (Continously variable transmisson) verstanden werden. Vorzugsweise ist wenigstens eine der elektrischen Antriebsmaschinen bezogen auf diesen Leistungsfluss zwischen der Getriebeeinrichtung und den antreibbaren Rädern angeordnet. Insbesondere dadurch, dass die elektrische Antriebsmaschine nach der Getriebeeinrichtung angeordnet ist, muss eine von der elektrischen Antriebsmaschine zur Verfügung gestellte Antriebsleistung nicht mehr durch die Getriebeeinrichtung übertragen werden und ist damit nicht mit dem der Getriebeeinrichtung eigenen Wirkungsgrad beaufschlagt und somit ist ein besonders effizientes Antriebssystem darstellbar. In einer bevorzugten Ausführungsform sind wenigstens zwei elektrische Antriebsmaschinen nach der Getriebeeinrichtung angeordnet.In a preferred embodiment, based on the mechanical power flow from the internal combustion engine to the drivable by these wheels, one of the electric drive machines arranged after a transmission device. In this case, the transmission device is preferably designed to adapt the rotational speed and the torque of the internal combustion engine to the load requirements of the hybrid drive system. Preferably, a transmission device is to be understood as meaning a manual transmission or an automatic transmission. Further preferably, such a transmission device can also be understood as a CVT transmission (continuously variable transmisson). Preferably, at least one of the electric drive machines is arranged relative to this power flow between the transmission device and the drivable wheels. In particular, the fact that the electric drive machine is arranged downstream of the transmission device, a drive power provided by the electric drive machine no longer has to be transmitted through the transmission device and is therefore not subjected to the transmission device's own efficiency and thus a particularly efficient drive system can be represented. In a preferred embodiment, at least two electric drive machines are arranged after the transmission device.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine der elektrischen Antriebsmaschinen vor der Verbrennungskraftmaschine, also auf der Seite der Verbrennungskraftmaschine, welche der Getriebeeinrichtung abgewandt ist, angeordnet. Weiter vorzugsweise ist wenigstens eine der elektrischen Antriebsmaschinen, insbesondere bezogen auf den Leistungsfluss, zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der Getriebeeinrichtung angeordnet.In a further preferred embodiment, at least one of the electric drive machines in front of the internal combustion engine, ie on the side of the internal combustion engine, which faces away from the transmission device is arranged. Further preferably, at least one of the electric drive machines, in particular with respect to the power flow, is arranged between the internal combustion engine and the transmission device.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine Elektromotorachse achsparallel zu einer Getriebeausgangswelle der Getriebeeinrichtung angeordnet. Im Sinne der Erfindung ist unter einer Getriebeausgangswelle ein Getriebeelement zu verstehen, an welchem eine von der Verbrennungskraftmaschine zur Verfügung gestellte Antriebsleistung von der Getriebeeinrichtung „abgreifbar” ist. Getriebeeinrichtungen, welche in einem Allrad-Antriebssystem einsetzbar sind, weisen häufig wenigstens zwei Getriebeausgangswellen auf. Dabei ist es auch ermöglicht, dass an einer derartigen Getriebeausgangswelle auch nur ein Teil der von der Verbrennungskraftmaschine zur Verfügung gestellten Antriebsleistung abgreifbar ist. Weiter sind diese Elektromotorachsen und diese Getriebeausgangswelle achsparallel zueinander angeordnet. Weiter vorzugsweise sind die Elektromotorachse und die Getriebeausgangswelle konzentrisch zueinander angeordnet. Durch eine Achsparallelität der Elektromotorachse zur Getriebeausgangswelle kann ein besonders kompakt bauendes Antriebssystem dargestellt werden, weil die elektrische Antriebsmaschine parallel bzw. konzentrisch zu der Getriebeausgangswelle oder einer Gelenkwelle anordenbar ist.In a preferred embodiment, at least one electric motor axis is arranged axially parallel to a transmission output shaft of the transmission device. For the purposes of the invention, a transmission output shaft is to be understood as a transmission element on which a drive power provided by the internal combustion engine can be "tapped off" from the transmission device. Transmission devices that can be used in an all-wheel drive system often have at least two transmission output shafts. It is also possible that only a part of the drive power provided by the internal combustion engine can be tapped at such a transmission output shaft. Further, these electric motor axes and these transmission output shaft are arranged axially parallel to each other. Further preferably, the electric motor axis and the transmission output shaft are arranged concentrically to one another. By an axis parallelism of the electric motor axis to the transmission output shaft, a particularly compact driving system can be shown, because the electric drive machine parallel or concentric with the transmission output shaft or a propeller shaft can be arranged.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine der leistungselektronische Einrichtung, insbesondere ein sogenannter Inverter, zur Steuerung einer der Antriebsmaschinen in eine dieser Integriert oder vorzugsweise unmittelbar an dieser angeordnet. Weiter vorzugsweise sind zwei oder mehr dieser leistungselektronischen Einrichtungen in wenigstens eine der elektrischen Antriebsmaschinen integriert oder an dieser angeordnet. Insbesondere durch eine derartige räumliche Nähe der leistungselektronischen Einrichtung ist die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) verbesserbar und ein verbessertes Antriebssystem ist insbesondere somit darstellbar.In a preferred embodiment, at least one of the power electronic device, in particular a so-called inverter, is arranged to control one of the drive machines in one of these, or preferably directly on it. Further preferably, two or more of these power electronic devices are integrated in at least one of the electric drive machines or arranged thereon. In particular, by such a spatial proximity of the power electronic device, the electromagnetic compatibility (EMC) can be improved and an improved drive system is thus in particular represented.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist, bezogen auf den mechanischen Leistungsfluss zwischen wenigstens einer der elektrischen Antriebsmaschinen und der Getriebeausgangswelle, eine Zwischengetriebeeinrichtung angeordnet. Mittels einer derartigen Zwischengetriebeeinrichtung ist eine Anpassung des Betriebskennfeldes der elektrischen Antriebsmaschine auf die Lastanforderung des Antriebssystems ermöglicht und somit ist die Effizienz steigerbar. Weiter ist der Leistungsfluss zu dieser elektrische Antriebsmaschine beziehungsweise zu diesem Zwischengetriebe durch eine Kupplungseinrichtung unterbrechbar. Durch die Unterbrechung des mechanischen Leistungsflusses sind insbesondere die Schleppmomente verringerbar und damit ist der Wirkungsgrad weiter steigerbar.In a preferred embodiment, based on the mechanical power flow between at least one of the electric drive machines and the transmission output shaft, an intermediate transmission device is arranged. By means of such an intermediate gear device is an adaptation of the operating map of the electric drive machine to the load requirement of the drive system allows and thus the efficiency can be increased. Further, the power flow to this electric drive machine or to this intermediate gear can be interrupted by a coupling device. By interrupting the mechanical power flow in particular the drag torque can be reduced and thus the efficiency is further increased.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Zwischengetriebeeinrichtung als eine Stirnradgetriebeeinrichtung mit einer Grad-, Schräg oder Pfeilverzahnung ausgebildet. Derartige Stirnradgetriebeeinrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und haben sich als besonders zuverlässige Maschinenelemente mit hohem Wirkungsgrad erwiesen.In a preferred embodiment, the intermediate gear device is designed as a spur gear device with a degree, oblique or helical toothing. Such spur gear devices are known from the prior art and have proven to be particularly reliable machine elements with high efficiency.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Zwischengetriebeeinrichtung als eine Umlaufgetriebeeinrichtung ausgebildet. Derartige Umlaufgetriebeeinrichtungen lassen eine besonders kompakte Bauweise des Antriebssystems zu.In a further preferred embodiment, the intermediate gear device is designed as a planetary gear device. Such planetary gear devices allow a particularly compact design of the drive system.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Zwischengetriebeeinrichtung als ein Zugmittelgetriebeausgebildet. Vorzugsweise ist dieses Zugmittelgetriebe als Riemen und bevorzugt als Kettengetriebe ausgebildet.In a preferred embodiment, the intermediate gear means is formed as a traction mechanism. Preferably, this traction mechanism is designed as a belt and preferably as a chain transmission.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine der elektrischen Antriebsmaschinen, bezogen auf den Leistungsfluss von der Verbrennungskraftmaschine zu den antreibbaren Rädern vor der Getriebeeinrichtung angeordnet.In a preferred embodiment, one of the electric drive machines, based on the power flow from the internal combustion engine to the drivable wheels arranged in front of the transmission device.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die von der Verbrennungskraftmaschine dauerhaft abgebbare Verbrennungsmotornennleistung PVKM größer als 2-mal die Summenleistung der elektrischen Antriebsmaschinen Psum und weiter ist die Leistung PVKM kleiner als 20-mal Psum. Vorzugsweise ist die Leistung PVKM größer als 4-mal Psum und bevorzugt größer als 5-mal Psum und weiter ist die Leistung PVKM, vorzugsweise kleiner als 12-mal Psum und bevorzugt kleiner als 10-mal Psum. Untersuchungen haben gezeigt, dass bei einer derartigen Leistungsaufteilung zwischen Verbrennungsmotorischer Antriebsleistung PVKM und elektrischer Antriebsleistung Psum ein besonders effizientes Antriebssystem darstellbar ist.In a preferred embodiment, the rated engine power P VKM that can be permanently output by the internal combustion engine is greater than twice the total power of the electric drive machines Psum and further the power P VKM is less than 20 times P sum . Preferably, the power P VKM is greater than 4 times P sum and preferably greater than 5 times P sum, and further the power P is VKM , preferably less than 12 times P sum and preferably less than 10 times P sum . Investigations have shown that in such a power distribution between the engine input power P VKM and electrical drive power P sum, a particularly efficient drive system can be represented.

In den nachfolgend erläuterten Figuren sind bevorzugte Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung zum Teil schematisiert dargestellt. Dabei zeigt:In the figures explained below, preferred embodiments and features of the invention are shown partly in schematic form. Showing:

1: eine schematische Darstellung eines ersten Hybridantriebssystems, 1 FIG. 2 is a schematic diagram of a first hybrid propulsion system. FIG.

2: eine schematische Darstellung eines zweiten Hybridantriebssystems, 2 FIG. 2 is a schematic representation of a second hybrid propulsion system. FIG.

3: eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems, 3 a third embodiment of a hybrid drive system according to the invention,

4 eine weitere schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems. 4 a further schematic representation of a hybrid drive system according to the invention.

In 1 ist eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit erfindungsgemäßem Hybridantriebssystem dargestellt. Das Fahrzeug bewegt sich in Hauptfahrrichtung 1 und weist als eine erste Antriebsmaschine in Form einer Verbrennungskraftmaschine VKM auf. Diese Verbrennungskraftmaschine VKM überträgt ihre mechanische Leistung mittels eines Automatikgetriebes AT, welches sowohl Wandler-Automatikgetriebe oder als Doppelkupplungsgetriebe ausgeführt sein kann, und eine Gelenkwelle GW auf die Achseinheit AE und letztlich auf die antreibbaren Räder 2.In 1 is a plan view of a motor vehicle with inventive hybrid drive system shown. The vehicle moves in the main direction of travel 1 and has VKM as a first engine in the form of an internal combustion engine. This internal combustion engine VKM transmits its mechanical power by means of an automatic transmission AT, which can be implemented both converter automatic transmission or as a dual-clutch transmission, and a propeller shaft GW on the axle unit AE and ultimately on the drivable wheels 2 ,

Weiter weist das Hybridantriebssystem eine erste elektrische Antriebsmaschine EM1 und eine zweite elektrische Antriebsmaschine EM2 auf. Diese elektrischen Antriebsmaschinen (EM1, EM2) sind über eine Zwischengetriebeeinrichtung ZG 1/2 an das Automatikgetriebe AT bzw. an die Gelenkwelle GW angebunden. Zur Versorgung der elektrischen Antriebsmaschinen (EM1, EM2) mit elektrischer Energie weist das erfindungsgemäße Antriebssystem einen elektrochemischen Energiespeicher LiJo auf. Dieser elektrochemische Energiespeicher ist als eine lithiumbasierte Energiespeichereinrichtung ausgeführt. Über eine Leistungselektronik 4, welche als Inverter (DC/AC-Wandler) ausgebildet ist, werden die elektrischen Antriebsmaschinen (EM1, EM2) bedarfsgerecht angesteuert. Dabei wandelt die Leistungselektronik 4 den von der Energiespeichereinrichtung zur Verfügung gestellten Gleichstrom bedarfsgerecht für die elektrischen Antriebsmaschinen.Furthermore, the hybrid drive system has a first electric drive machine EM1 and a second electric drive machine EM2. These electric drive machines (EM1, EM2) are connected via an intermediate gear device ZG 1/2 to the automatic transmission AT or to the propeller shaft GW. To supply the electric drive machines (EM1, EM2) with electrical energy, the drive system according to the invention has an electrochemical energy store LiJo. This electrochemical energy store is designed as a lithium-based energy storage device. About a power electronics 4 , which is designed as an inverter (DC / AC converter), the electric drive machines (EM1, EM2) driven according to demand. This converts the power electronics 4 the DC power provided by the energy storage device as needed for the electric drive machines.

Zusätzlich ist der elektrochemische Energiespeicher LiJo durch extern bereitgestellte elektrische Energie über die Steckerverbindung 3 versorgbar. Dadurch ergibt sich erfindungsgemäß der Vorteil eines Hybridantriebssystems, welches nur kleiner und einfach zu beherrschende elektrische Komponenten bedarf, aber andererseits relativ hohe Einsparpotentiale an Kraftstoff und CO2-Ausstoß bietet.In addition, the electrochemical energy storage LiJo by externally provided electrical energy through the plug connection 3 supplied. This results according to the invention the advantage of a hybrid drive system, which requires only small and easy-to-control electrical components, but on the other hand offers relatively high savings potential of fuel and CO2 emissions.

In 2 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems dargestellt. Dieses Antriebssystem weist eine Verbrennungskraftmaschine VKM und ein Automatikgetriebe AT auf. Von der Getriebeausgangswelle AT1 des Automatikgetriebes AT wird die mechanische Leistung auf die Gelenkwelle GW übertragen und von dieser über die Achseinheit AE an die antreibbaren Räder 2 weitergegeben. Die Elektromotorachsen R1 und R2 sind achsparallel zur Gelenkwelle GW angeordnet. Dadurch ist es ermöglicht, das Zwischengetriebe ZG1 und ZG2 als Stirnradstufen auszubilden. Der Elektromotor EM1 verfügt zusätzlich über eine Kupplungseinrichtung CL1 bspw. eine Klauen- oder Lamellenkupplung und ist über diese Kupplungseinrichtung CL1 vom Zwischengetriebe ZG1 abkoppelbar. Dabei ist die Kupplungseinrichtung CL1 alternativ, es ist auch eine feste Verbindung ohne Kupplungseinrichtung CL1 möglich. Über die Steckereinrichtung 3 ist dem elektrochemischen Energiespeicher LiJo elektrische Energie von außerhalb des Fahrzeugs zuführbar. Über den elektrochemischen Energiespeicher LiJo und die Leistungselektronik 4 sind die beiden Elektromotoren EM1 und EM2 mit elektrischer Energie versorgbar, wobei diese dem Fahrzeug wenigstens teilweise von einer externen Energiequelle zuführbar ist.In 2 is a schematic representation of a drive system according to the invention shown. This drive system has an internal combustion engine VKM and an automatic transmission AT. From the transmission output shaft AT1 of the automatic transmission AT, the mechanical power is transmitted to the propeller shaft GW and from this via the axle unit AE to the drivable wheels 2 passed. The electric motor axes R1 and R2 are arranged axially parallel to the propeller shaft GW. This makes it possible to form the intermediate gear ZG1 and ZG2 as Stirnradstufen. The electric motor EM1 additionally has a clutch device CL1, for example a claw or multi-plate clutch, and can be decoupled from the intermediate gear ZG1 via this clutch device CL1. In this case, the coupling device CL1 is an alternative, it is also a fixed connection without coupling device CL1 possible. About the plug device 3 Electric energy can be supplied to the electrochemical energy store LiJo from outside the vehicle. About the electrochemical energy storage LiJo and the power electronics 4 the two electric motors EM1 and EM2 can be supplied with electrical energy, wherein this is the vehicle at least partially supplied by an external power source.

In 3 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform des Hybridantriebssystems dargestellt. Dabei sind die elektrischen Antriebsmaschinen EM1 und EM2 über ein Zwischengetriebe ZG 1/2, welches als Planetengetriebeeinrichtung ausgeführt ist, mit der Gelenkwelle GW bzw. mit der Ausgangswelle des Automatikgetriebes AT1 koppelbar. Von der Verbrennungskraftmaschine VKM ist mechanische Leistung über das Automatikgetriebe AT, die Gelenkwelle GW, die Achseinheit AE auf die antreibbaren Räder 2 übertragbar. Mittels der Steckeinrichtung 3 ist der elektrochemische Energiespeicher LiJo mit elektrischer Energie von außerhalb des Kraftfahrzeugs versorgbar. Die elektrischen Antriebsmaschinen EM1 und EM2 werden von dem elektrischen Energiespeicher LiJo und die Leistungselektronik 4 mit elektrischer Energie versorgt. Die Elektromotorachsen R1 und R2 sind achsparallel zur Getriebeausgangswelle AT1 angeordnet.In 3 a further embodiment of the hybrid drive system according to the invention is shown. Here, the electric drive machines EM1 and EM2 via an intermediate gear ZG 1/2, which is designed as a planetary gear device, coupled to the propeller shaft GW and to the output shaft of the automatic transmission AT1. From the internal combustion engine VKM is mechanical power via the automatic transmission AT, the propeller shaft GW, the axle unit AE on the drivable wheels 2 transferable. By means of the plug-in device 3 is the electrochemical energy storage LiJo supplied with electrical energy from outside the motor vehicle. The electric drive machines EM1 and EM2 are powered by the electric energy storage LiJo and the power electronics 4 supplied with electrical energy. The electric motor axes R1 and R2 are arranged axially parallel to the transmission output shaft AT1.

In 4 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems dargestellt. Dieses Hybridantriebssystem ist als reines Heckantriebssystem dargestellt, es ist aber auch ermöglicht, mit einem derartigen System ein Allrad-Antriebssystem darzustellen. Dazu werden zwei antreibbare Räder nicht dargestellt von der Verbrennungskraftmaschine VKM angetrieben und zwei weitere Antriebsräder sind durch die elektrischen Antriebsmaschinen EM1 und EM2 antreibbar, diese bilden dann eine elektrische Achse.In 4 a further embodiment of the hybrid drive system according to the invention is shown. This hybrid drive system is shown as a pure rear drive system, but it is also possible to represent such a system with an all-wheel drive system. For this purpose, two drivable wheels are not shown driven by the internal combustion engine VKM and two further drive wheels can be driven by the electric drive machines EM1 and EM2, these then form an electrical axis.

Die gestrichelt dargestellte Gelenkwelle GW ist als Optionales Bauteil zu verstehen. Im Falle eines Allradsystems kann diese entfallen, die Verbrennungskraftmaschine VKM treibt dann die Vorderräder (nicht dargestellt) und die elektromechanischen Energiewandler EM1, EM2 treiben die Hinterachse. Weiter ist es auch ermöglicht, dass die Verbrennungskraftmaschine VKM über die Gelenkwelle GW die Hinterräder antreibt und die Vorderachse mit einer EM1 und EM2 als elektrische Vorderachse ausgebildet ist.The dashed lines shown propeller shaft GW is to be understood as an optional component. In the case of an all-wheel system, this can be omitted, the internal combustion engine VKM then drives the front wheels (not shown) and the electromechanical energy converters EM1, EM2 drive the rear axle. Further, it is also possible that the internal combustion engine VKM drives the rear wheels via the propeller shaft GW and the front axle is formed with an EM1 and EM2 as the electric front axle.

In der dargestellten Konfiguration treibt sowohl die Verbrennungskraftmaschine, als auch die elektrischen Antriebsmaschinen EM1 und EM2 die gleichen antreibbaren Räder 2 an. Die Verbrennungskraftmaschine gibt ihre mechanische Leistung über das Automatikgetriebe AT an die Gelenkwelle GW ab. Diese Antriebsleistung wird der Achseinheit AE zugeführt. Die elektrischen Antriebsmaschinen EM1 und EM2 sind dabei achsparallel zu der Achseinheit AE angeordnet. Die elektrischen Antriebsmaschinen EM1 und EM2 geben jeweils über ein Zwischengetriebe ZG1 und ZG2 ihre mechanische Leistung an die Achseinheit AE ab, Weiter weist das Hybridantriebssystem einen elektrochemischen Energiespeicher LiJo auf, dieser ist über die Steckereinrichtung 3 von außerhalb des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie versorgbar. Die elektrischen Antriebsmaschinen EM1 und EM2 sind über die Leistungselektronik 4 aus der elektrochemischen Energiespeichereinrichtung LiJo mit elektrischer Energie versorgbar. Für alle zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung ist es möglich, dass der elektrochemischen Energiespeichereinrichtung LiJo über die Leistungselektronik 4 aus den elektrischen Antriebsmaschinen EM1 und EM2 elektrische Leistung zugeführt wird. Dies ist insbesondere beim rekuperativen Bremsen der Fall.In the illustrated configuration, both the internal combustion engine and the electric drive machines EM1 and EM2 drive the same drivable wheels 2 at. The internal combustion engine outputs its mechanical power via the automatic transmission AT to the propeller shaft GW. This drive power is supplied to the axle unit AE. The electric drive machines EM1 and EM2 are arranged axially parallel to the axle unit AE. The electric drive machines EM1 and EM2 each deliver their mechanical power to the axle unit AE via an intermediate gear ZG1 and ZG2. Further, the hybrid drive system has an electrochemical energy store LiJo, which is connected via the plug device 3 from outside the motor vehicle supplied with electrical energy. The electric drive machines EM1 and EM2 are about the power electronics 4 from the electrochemical energy storage device LiJo supplied with electrical energy. For all embodiments of the invention described above, it is possible that the electrochemical energy storage device LiJo via the power electronics 4 electric power is supplied from the electric drive machines EM1 and EM2. This is especially the case with recuperative braking.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012213148 A1 [0001, 0004] DE 102012213148 A1 [0001, 0004]

Claims (15)

Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen, mit wenigsten zwei antreibbaren Räder (2), und einer Verbrennungskraftmaschine (VKM) als erster Antriebsmaschine, und wenigstens einer weiteren Antriebsmaschinen (EM1, EM2), welche als elektromechanischer Energiewandler ausgebildet ist, wobei die Antriebsmaschinen (VKM, EM1, EM2) zum Bereitstellen von Antriebsleistung zum Überwinden von Fahrwiderständen eingerichtet sind, wobei der wenigstens eine elektromechanischen Energiewandler (EM1, EM2) aus einer elektrochemischen Energiespeichereinrichtung (LiJo) mit elektrischer Leistung versorgbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klemmenspannung der elektrochemischen Energiespeichereinrichtung (LiJo) und eine Nennspannung der elektromechanischen Energiewandler (EM1, EM2) aus einem mittleren Spannungsbereich gewählt ist, dass dieser Spannungsbereich größer als 15 Volt und kleiner als 60 Volt ist und dass das Hybridantriebssystem eine Ladeschnittstelle (3) aufweist, über welche der Energiespeichereinrichtung (LiJo) von außerhalb des Kraftfahrzeugs eine elektrische Leistung zuführbar und in dieser abspeicherbar ist.Hybrid drive system for a motor vehicle, in particular a passenger car, with at least two drivable wheels ( 2 ), and an internal combustion engine (VKM) as a first prime mover, and at least one other prime mover (EM1, EM2), which is designed as an electromechanical energy converter, wherein the driving machines (VKM, EM1, EM2) are arranged to provide driving power for overcoming driving resistances , wherein the at least one electromechanical energy converter (EM1, EM2) from an electrochemical energy storage device (LiJo) are supplied with electrical power, characterized in that a terminal voltage of the electrochemical energy storage device (LiJo) and a nominal voltage of the electromechanical energy converter (EM1, EM2) from a average voltage range is selected, that this voltage range is greater than 15 volts and less than 60 volts and that the hybrid drive system has a charge interface ( 3 ), via which the energy storage device (LiJo) from outside the motor vehicle, an electric power can be supplied and stored in this. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von wenigstens einer dieser elektrischen Antriebsmaschinen abgebbare mechanische Nennleisung, sogenannte Teilleistung Pteil; größer ist als 2 kW, vorzugsweise größer als 5 kW, bevorzugt größer als 8 kW und besonders bevorzugt größer oder gleich 12 kW und weiter ist Pteil kleiner als 40 kW, vorzugsweise kleiner als 30 kW, bevorzugt kleiner 25 kW und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 20 kW.Drive system according to claim 1, characterized in that the deliverable by at least one of these electric drive machines mechanical Nennleisung, so-called partial power P part ; is greater than 2 kW, preferably greater than 5 kW, preferably greater than 8 kW and most preferably greater than or equal to 12 kW and further P is part of less than 40 kW, preferably less than 30 kW, preferably less than 25 kW, and most preferably less than or equal to 20 kW. Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiterer elektromechanischer Energiewandler (EM2) als Antriebsmaschine vorgesehen ist, dass die von den elektrischen Antriebsmaschinen abgebbare mechanische Nennleisung, sogenannte Summenleistung Psum, größer ist als 10 kW, vorzugsweise größer als 15 kW und bevorzugt größer als 20 kW und weiter ist die Summenleistung kleiner als 80 kW, vorzugsweise kleiner als 30 kW und bevorzugt kleiner oder gleich 25 kW.Drive system according to claim 2, characterized in that at least one further electromechanical energy converter (EM2) is provided as a prime mover, that the deliverable by the electric drive machines nominal mechanical power, so-called sum power P sum , greater than 10 kW, preferably greater than 15 kW and preferably greater than 20 kW and further, the total power is less than 80 kW, preferably less than 30 kW and preferably less than or equal to 25 kW. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrochemische Energiespeicher (LiJo) einen Energieinhalt Edrive aufweist und dass Edrive die Energiemenge ist, welche planmäßig bei vollgeladenem Energiespeicher (LiJo) bis zu einem unteren Schwellenwert aus diesem entnehmbar ist, und dass der Energiespeicher (LiJo) derart eingerichtet ist, dass Edrive größer ist als 0,1 kWh, vorzugsweise größer ist als 3 kWh und bevorzugt größer ist als 5 kWh und besonders bevorzugt größer ist als 6 kWh und weiter kleiner ist als 15 kWh und vorzugsweise kleiner ist als 12 kWh und bevorzugt kleiner ist als 9 kWh und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 8 kWh ist.Drive system according to one of the preceding claims, characterized in that the electrochemical energy store (LiJo) has an energy content E drive and that E drive is the amount of energy which can be removed from the fully charged energy store (LiJo) to a lower threshold value, and that the energy store (LiJo) is set up such that E drive is greater than 0.1 kWh, preferably greater than 3 kWh and preferably greater than 5 kWh and particularly preferably greater than 6 kWh and further less than 15 kWh and preferably is less than 12 kWh and preferably less than 9 kWh, and more preferably less than or equal to 8 kWh. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei antreibbare Räder (2) mittels einer Achseneinrichtung (AE) verbindbar und rotierbar an dieser angeordnet sind, dass eine Rotationsachse um welche eines der antreibbaren Räder (2) und eine Elektromotorachse (R1, R2), um welche eine Antriebswelle eines der elektromechanischen Energiewandler (EM1, EM2) rotierbar ist, achsparallel zueinander ausgerichtet sind, und dass vorzugsweise beide Elektromotorachsen (R1, R2) achsparallel zu der Rotationsachse angeordnet sind.Drive system according to one of the preceding claims, characterized in that two drivable wheels ( 2 ) are connected by means of an axis device (AE) and rotatably arranged on this, that an axis of rotation about which one of the drivable wheels ( 2 ) and an electric motor axis (R1, R2) about which a drive shaft of one of the electromechanical energy converters (EM1, EM2) is rotatable, are aligned parallel to each other, and that preferably both electric motor axes (R1, R2) are arranged axially parallel to the axis of rotation. Antriebssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Elektromotorachsen (R1, R2), wenigstens im Wesentlichen, konzentrisch zu dieser Achseneinrichtung (AE) und vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen konzentrisch zu der Rotationsachse eines der Räder (2) angeordnet ist, bevorzugt beide Elektromotorachsen (R1, R2).Drive system according to claim 5, characterized in that at least one of the electric motor axes (R1, R2), at least substantially, concentric to said axis means (AE) and preferably at least substantially concentric with the axis of rotation of one of the wheels ( 2 ), preferably both electric motor axes (R1, R2). Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf die mechanische Leistungsübertragung zwischen der Verbrennungskraftmaschine (VKM) und den durch diese antreibbaren Rädern (2) eine Getriebeeinrichtung (AT) zum Anpassen der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine (VKM) angeordnet ist, dass wenigstens eine der elektrischen Antriebsmaschinen (EM1, EM2) bezogen auf diesen Leistungsfluss, zwischen der Getriebeeinrichtung (AT) und diesen antreibbaren Rädern (2) angeordnet ist.Drive system according to one of claims 1 to 4, characterized in that based on the mechanical power transmission between the internal combustion engine (VKM) and the drivable by these wheels ( 2 ) a transmission device (AT) for adjusting the rotational speed of the internal combustion engine (VKM) is arranged, that at least one of the electric drive machines (EM1, EM2) with respect to this power flow, between the transmission device (AT) and these drivable wheels ( 2 ) is arranged. Antriebssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden elektrischen Antriebsmaschinen (EM1, EM2) nach der Getriebeeinrichtung (AT) angeordnet sind.Drive system according to claim 7, characterized in that the two electric drive machines (EM1, EM2) are arranged after the transmission device (AT). Antriebssystem nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigsten die Rotationsachse (R1, R2) eines der elektromechanischen Energiewandler (EM1, EM2) achsparallel zu einer Getriebeausgangswelle (AT1) dieser Getriebeeinrichtung (AT) angeordnet ist, dass mit der Getriebeausgangswelle (AT1) eine Antriebsleistung von der Getriebeeinrichtung (AT) in Richtung der antreibbaren Räder (2) übertragbar ist, vorzugsweise ist diese Rotationsachse (R1, R2) konzentrisch zu der Getriebeausgangswelle (AT1) ausgerichtet.Drive system according to one of claims 7 or 8, characterized in that at least the rotational axis (R1, R2) of one of the electromechanical energy converters (EM1, EM2) is arranged axially parallel to a transmission output shaft (AT1) of this transmission device (AT) that with the transmission output shaft ( AT1) drive power from the transmission device (AT) in the direction of the driven wheels ( 2 ) is transferable, Preferably, this rotation axis (R1, R2) is aligned concentrically with the transmission output shaft (AT1). Antriebssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass in einem mechanischen Leistungsfluss zwischen wenigstens einer der elektrischen Antriebsmaschinen (EM1, EM2) und der Getriebeausgangswelle (AT1) eine Zwischengetriebeeinrichtung (ZG1, ZG2) angeordnet ist.Drive system according to one of claims 7 to 9, characterized in that in a mechanical power flow between at least one of the electric drive machines (EM1, EM2) and the transmission output shaft (AT1), an intermediate gear device (ZG1, ZG2) is arranged. Antriebssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischengetriebeeinrichtung (ZG1, ZG2) als eine Umlaufgetriebeeinrichtung ausgebildet ist.Drive system according to claim 10, characterized in that the intermediate gear device (ZG1, ZG2) is designed as a planetary gear device. Antriebssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischengetriebeeinrichtung (ZG1, ZG2) als eine Stirnradgetriebeeinrichtung ausgebildet ist.Drive system according to claim 10, characterized in that the intermediate gear device (ZG1, ZG2) is designed as a spur gear device. Antriebssystem nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischengetriebeeinrichtung (ZG1, ZG2) als eine Zugmittelgetriebeeinrichtung ausgebildet ist.Drive system according to claim 10, characterized in that the intermediate gear device (ZG1, ZG2) is designed as a traction mechanism device. Antriebssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine der elektrischen Antriebsmaschinen vor der Getriebeeinrichtung (AT) angeordnet ist.Drive system according to claim 7, characterized in that one of the electric drive machines is arranged in front of the transmission device (AT). Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Verbrennungskraftmaschine (VKM) dauerhaft abgebbare Verbrennungsmotornennleistung PVKM größer ist, als 2mal Psum, vorzugsweise größer ist als 4mal Psum und bevorzugt größer als 5mal Psum und weiter kleiner ist als 20mal Psum vorzugsweise kleiner als 12mal Psum und bevorzugt kleiner als 10mal Psum.Drive system according to claim 1, characterized in that by the internal combustion engine (ICE) permanently dispensable engine rated output P ICE is greater than 2 times P sum, preferably greater than 4 times P sum and preferably greater than 5 times P sum and further smaller than 20 times P sum preferably less than 12 times P sum and preferably less than 10 times P sum .
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