DE102015215965A1

DE102015215965A1 - Drive device for a motor vehicle, in particular an electric vehicle, and method for driving such a motor vehicle

Info

Publication number: DE102015215965A1
Application number: DE102015215965.5A
Authority: DE
Inventors: Edmund Bauchrowitz; Martin Körber; Thomas Schleich; Dr. Hoesl Andreas
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2017-02-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug, mit wenigstens einer elektrischen Traktionsmaschine (2) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, und mit einem von der Traktionsmaschine (2) antreibbaren, hydrodynamischen Drehmomentwandler (3), wobei ein von der Traktionsmaschine (3) antreibbares Getriebe (7) vorgesehen ist, über welches der Drehmomentwandler (3) antreibbar ist.The invention relates to a drive device (1) for a motor vehicle, in particular an electric vehicle, with at least one electric traction machine (2) for driving the motor vehicle, and with one of the traction machine (2) drivable, hydrodynamic torque converter (3), wherein one of the Traction machine (3) drivable transmission (7) is provided, via which the torque converter (3) is drivable.

Description

Die Erfindung betrifft ein eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Antreiben eines solchen Kraftfahrzeugs, insbesondere eines solchen Elektrofahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 6.The invention relates to a drive device for a motor vehicle, in particular an electric vehicle, according to the preamble of patent claim 1 and a method for driving such a motor vehicle, in particular of such an electric vehicle, according to the preamble of patent claim 6.

Eine derartige Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug, sowie ein Verfahren zum Antreiben eines solchen Kraftfahrzeugs sind beispielsweise bereits aus der DE 10 2005 035 303 A1 bekannt. Die Antriebseinrichtung umfasst dabei eine elektrische Traktionsmaschine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs sowie einen von der Traktionsmaschine antreibbaren, hydrodynamischen Drehmomentwandler. Somit ist das Kraftfahrzeug über den hydrodynamischen Drehmomentwandler von der Traktionsmaschine antreibbar. Im Rahmen des Verfahrens ist es somit vorgesehen, das Kraftfahrzeug über den hydrodynamischen Drehmomentwandler mittels wenigstens einer den Drehmomentwandler antreibenden, elektrischen Traktionsmaschine anzutreiben.Such a drive device for a motor vehicle, in particular an electric vehicle, and a method for driving such a motor vehicle, for example, already from the DE 10 2005 035 303 A1 known. The drive device in this case comprises an electric traction machine for driving the motor vehicle and a drivable by the traction machine, hydrodynamic torque converter. Thus, the motor vehicle can be driven by the traction machine via the hydrodynamic torque converter. In the context of the method, it is thus provided to drive the motor vehicle via the hydrodynamic torque converter by means of at least one electric traction machine driving the torque converter.

Ferner offenbart die DE 10 2005 035 303 A1 ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines vom Fahrer anwählbaren Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeuges mit einer zwischen einem Antriebsmotor und einem Getriebe angeordneten Drehmomentübertragungseinheit. Bei dem Verfahren wird mittels mindestens einer elektronischen Steuereinrichtung im Falle einer Leistungsanforderung durch den Fahrer, die auf eine maximale Leistungsanforderung schließen lässt, in einer Vorbereitungsphase, in der noch kein positives Radmoment auf die Fahrbahn übertragen wird, die Drehzahl und/oder das Antriebsmoment des Antriebsmotors auf einen im Vergleich zum üblichen Leerlaufbetrieb erhöhten Wert eingestellt. In einer Beschleunigungsphase, in der ein positives Radmoment auf die Fahrbahn übertragen wird, wird eine maximale Fahrzeugbeschleunigung eingeleitet. Ferner ist es vorgesehen, dass das Getriebe ein Automatikgetriebe und die Drehmomentübertragungseinheit ein hydraulischer Wandler ist. In der Vorbereitungsphase wird eine Feststellbremsfunktion automatisch aktiviert und anschließend die Drehzahl und/oder das Antriebsmoment des Antriebsmotors auf einen wandlererkennungsabhängigen oberen Grenzwert eingestellt.Further, the DE 10 2005 035 303 A1 a method for controlling or regulating a driver selectable starting operation of a motor vehicle with a arranged between a drive motor and a transmission torque transmission unit. In the method, the speed and / or the drive torque of the drive motor is at least one electronic control device in the case of a power demand by the driver, which suggests a maximum power requirement in a preparation phase in which no positive wheel torque is transmitted to the road set to a higher compared to the usual idling operation value. In an acceleration phase in which a positive wheel torque is transmitted to the roadway, a maximum vehicle acceleration is initiated. Furthermore, it is provided that the transmission is an automatic transmission and the torque transmission unit is a hydraulic converter. In the preparation phase, a parking brake function is automatically activated and then the speed and / or the drive torque of the drive motor is set to a transducer detection-dependent upper limit.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebseinrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen sich ein besonders vorteilhafter Betrieb, insbesondere ein vorteilhaftes Anfahren, des Kraftfahrzeugs realisieren lässt.Object of the present invention is to provide a drive device and a method of the type mentioned, by means of which a particularly advantageous operation, in particular an advantageous start, the motor vehicle can be realized.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a drive device with the features of claim 1 and by a method having the features of claim 5. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass ein von der Traktionsmaschine antreibbares Getriebe vorgesehen ist, über welches der Drehmomentwandler antreibbar ist. Dies bedeutet, dass beispielsweise in einem Kraftbeziehungsweise Drehmomentfluss von der Traktionsmaschine auf den Drehmomentwandler zwischen der Traktionsmaschine und dem Drehmomentwandler ein Getriebe der Antriebseinrichtung angeordnet ist, so dass beispielsweise dann, wenn der Drehmomentwandler von der Traktionsmaschine angetrieben wird, der Drehmomentwandler über das Getriebe von der elektrischen Traktionsmaschine angetrieben wird. Das Getriebe ist somit eingangsseitig, das heißt auf einer Eingangsseite des Getriebes mit der elektrischen Traktionsmaschine und ausgangsseitig, das heißt auf einer Ausgangsseite des Getriebes mit dem hydrodynamischen Drehmomentwandler gekoppelt. Drehmomente, welche zum Antreiben des hydrodynamischen Drehmomentwandlers von der elektrischen Traktionsmaschine bereitgestellt werden, werden in das Getriebe auf dessen Eingangsseite eingeleitet, so dass das Getriebe von diesen Drehmomenten angetrieben wird. Auf seiner Ausgangsseite stellt das Getriebe die Drehmomente bereit, mittels welchen der hydrodynamische Drehmomentwandler angetrieben wird. Bei dem Getriebe kann es sich beispielsweise um ein Stirnradgetriebe handeln.The drive device according to the invention is characterized in that a drivable by the traction machine transmission is provided, via which the torque converter is driven. This means that, for example, in a force or torque flow from the traction machine to the torque converter between the traction machine and the torque converter, a transmission of the drive device is arranged so that, for example, when the torque converter is driven by the traction machine, the torque converter via the transmission of the electric Traction machine is driven. The transmission is thus the input side, that is coupled on an input side of the transmission with the electric traction machine and the output side, that is, on an output side of the transmission with the hydrodynamic torque converter. Torques provided for driving the hydrodynamic torque converter by the electric traction machine are introduced into the transmission on the input side thereof, so that the transmission is driven by these torques. On its output side, the transmission provides the torques by means of which the hydrodynamic torque converter is driven. The transmission may be, for example, a spur gear.

Durch den Einsatz des Getriebes und dessen Anordnung in Bezug auf den hydrodynamischen Drehmomentwandler und die elektrische Traktionsmaschine stellt die Erfindung eine besonders vorteilhafte Getriebevariante insbesondere für den Einsatz in einem rein elektrisch angetriebenen Fahrzeug oder aber in einem Hybridfahrzeug mit wenigstens einer elektrisch antreibbaren Achse bereit. Ein solches elektrisch angetriebenes Fahrzeug wird auch als Elektrofahrzeug oder BEV (battery electric vehicle) bezeichnet. Bei dem Hybridfahrzeug ist beispielsweise eine erste Achse, insbesondere die Vorderachse, elektrisch angetrieben beziehungsweise antreibbar, wobei eine zweite Achse, insbesondere die Hinterachse, mittels einer Verbrennungskraftmaschine des Hybridfahrzeugs antreibbar ist. Insbesondere ist es mittels der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung möglich, einen besonders vorteilhaften Rennstart bei dem Fahrzeug zu realisieren. Unter einem solchen Rennstart ist ein besonders schnelles Anfahren mit besonders hohen Beschleunigungen des Kraftfahrzeugs zu verstehen.Through the use of the transmission and its arrangement with respect to the hydrodynamic torque converter and the electric traction machine, the invention provides a particularly advantageous transmission variant, in particular for use in a purely electrically driven vehicle or in a hybrid vehicle with at least one electrically driven axle. Such an electrically powered vehicle is also referred to as an electric vehicle or BEV (battery electric vehicle). In the case of the hybrid vehicle, for example, a first axle, in particular the front axle, is electrically driven or drivable, with a second axle, in particular the rear axle, being drivable by means of an internal combustion engine of the hybrid vehicle. In particular, it is possible by means of the drive device according to the invention to realize a particularly advantageous racing start in the vehicle. Under such a race start is to understand a particularly fast start with particularly high accelerations of the motor vehicle.

Eine Möglichkeit, um beim Anfahren, insbesondere bei einem schnellen Anfahren, eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines rein elektrisch betriebenen Fahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs, ein hohes Drehmoment am Abtrieb verfügbar zu machen, ist beispielsweise, zwischen der elektrischen Traktionsmaschine, welche auch als Elektromotor bezeichnet wird, und einem einer Achse des Kraftfahrzeugs zugeordneten Differenzial beziehungsweise Differenzialgetriebe ein Zwei-Gang-Getriebe zu verbauen. Dabei ermöglicht ein erster Gang des Getriebes eine Anfahrübersetzung mit einem besonders hohen Drehmoment. Der zweite Gang des Getriebes ist gegenüber dem ersten Gang länger ausgelegt und ermöglicht zusätzlich eine hohe maximale Geschwindigkeit. Dieses Getriebe ist beispielsweise ein unter Last schaltbares Getriebe mit wenigstens zwei Gängen, das heißt mit zwei oder demgegenüber mehreren Gängen. Ein Getriebe mit genau zwei Gängen wird auch als Zwei-Gang-Getriebe bezeichnet. Der Nachteil bei einem solchen Zwei- oder Mehr-Gang-Getriebe ist jedoch, dass die Drehmomentverfügbarkeit für das Anfahren über den ersten Gang bereitgestellt wird, wobei zusätzlich der zweite Gang vorgesehen ist. Hierzu ist eine hohe Anzahl an Bauteilen erforderlich, was zu einem hohen Gewicht der Gesamtanordnung führt. Für übliche Drehmomentbereiche von ca. 300 Newtonmeter Eingangsmoment ergeben sich Gewichtsunterschiede eines Zwei-Gang-Getriebes zu einem Ein-Gang-Getriebe mit genau einem Gang beziehungsweise mit genau einer Übersetzung von bis zu 25 Kilogramm. Das Getriebe der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung kann somit beispielsweise als Ein-Gang-Getriebe ausgebildet sein. One possibility for making a high torque available on the output during start-up, in particular during a rapid start-up, of a motor vehicle, in particular of a purely electrically operated vehicle or a hybrid vehicle, is, for example, between the electric traction machine, which is also referred to as an electric motor. and to assemble a two-speed transmission associated with an axle of the motor vehicle differential or differential gear. In this case, a first gear of the transmission allows a starting ratio with a particularly high torque. The second gear of the transmission is designed to be longer compared to the first gear and also allows a high maximum speed. This transmission is for example a switchable under load transmission with at least two gears, that is, with two or contrast, multiple gears. A transmission with exactly two gears is also known as a two-speed transmission. The disadvantage of such a two- or multi-speed transmission, however, is that the torque availability is provided for starting via the first gear, wherein additionally the second gear is provided. For this purpose, a high number of components is required, which leads to a high weight of the overall arrangement. For usual torque ranges of about 300 Newton meters input torque resulting weight differences of a two-speed gearbox to a one-speed gearbox with exactly one gear or with exactly a ratio of up to 25 kilograms. The transmission of the drive device according to the invention can thus be designed, for example, as a single-speed transmission.

Das Zwei-Gang-Getriebe muss ferner gegenüber einem Ein-Gang-Getriebe mit umfangreichem Steuerungsaufwand ausgestattet werden. Entsprechend hohe Applikationsaufwände sind in der Fahrzeugintegration zu leisten. Ferner müssen beim Anfahren zunächst alle Wellen und Zahnräder mittels des Elektromotors (Traktionsmaschine) beschleunigt werden, in diesem Fall beispielsweise also eine erste Welle mit einem ersten Zahnrad sowie eine zweite Welle mit allen drei Zahnrädern und das Differenzial. Dies bedeutet, dass die beim Anfahren zu beschleunigenden Massen relativ hoch, was eine gewisse Trägheit beim Anfahren nach sich zieht. Diese Nachteile können mittels der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung vermieden werden, so dass die Kosten, das Gewicht und der Bauraumbedarf der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung besonders gering gehalten werden können. Gleichzeitig können besonders hohe Drehmomente bereitgestellt werden, so dass sich ein vorteilhaftes und insbesondere schnelles Anfahren mit hohen Beschleunigungen realisieren lässt. Insbesondere ist es möglich, einen besonders vorteilhaften Rennstart darzustellen. Im Vergleich zu schaltbaren Getrieben können bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung bestimmte Schaltelement- und Aktorikumfänge entfallen, so dass sich Gewichtsvorteile ergeben.The two-speed transmission must also be equipped with a comprehensive control effort compared to a one-speed transmission. Correspondingly high application costs must be met in vehicle integration. Furthermore, when starting, all shafts and gears must first be accelerated by means of the electric motor (traction machine), in this case, for example, a first shaft with a first gear and a second shaft with all three gears and the differential. This means that the masses to be accelerated during start-up are relatively high, which results in a certain inertia during start-up. These disadvantages can be avoided by means of the drive device according to the invention, so that the cost, weight and space requirements of the drive device according to the invention can be kept particularly low. At the same time, particularly high torques can be provided so that an advantageous and, in particular, rapid startup can be achieved with high accelerations. In particular, it is possible to present a particularly advantageous race start. In comparison with shiftable transmissions, it is possible for the drive device according to the invention to eliminate certain switching element and actuator peripherals, so that weight advantages result.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Getriebe als Planetengetriebe, das heißt als Planetensatz ausgebildet ist. Dadurch kann der Bauraumbedarf besonders gering gehalten werden. Zudem lässt sich eine besonders gute Drehmoment- und/oder Drehzahlwandlung realisieren, sodass besonders hohe Drehmomente bereitgestellt werden können, insbesondere für einen Rennstart.In an advantageous embodiment of the invention, the transmission as a planetary gear, that is designed as a planetary gear set. As a result, the space requirement can be kept very low. In addition, a particularly good torque and / or speed conversion can be realized, so that particularly high torques can be provided, in particular for a race start.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Drehmomentwandler ein Pumpenrad, ein mittels des Pumpenrads antreibbares Turbinenrad und eine Wandlerüberbrückungskupplung aufweist, mittels welcher das Turbinenrad direkt mit dem Pumpenrad drehfest verbindbar ist. Hierdurch kann, insbesondere nach dem Anfahren, das Kraftfahrzeug besonders effektiv und effizient angetrieben werden. Die Wandlerüberbrückungskupplung (WÜK) ist beispielsweise zwischen einem geschlossenen Zustand und einem geöffneten Zustand umschaltbar. Im geschlossenen Zustand ist das Turbinenrad mittels der Wandlerüberbrückungskupplung direkt mit dem Pumpenrad drehfest verbunden. Im geöffneten Zustand kann das Turbinenrad von dem Pumpenrad per hydrodynamischer Kraftübertragung angetrieben werden. Wird beispielsweise das Pumpenrad mittels der Traktionsmaschine angetrieben, so wird eine Flüssigkeit wie beispielsweise Öl, Wasser oder eine andere Flüssigkeit von Schaufeln des Pumpenrades erfasst und beschleunigt. Das Pumpenrad wandelt mechanische Energie in Strömungsenergie um. Das Turbinenrad nimmt diese Strömungsenergie wieder auf und stellt mechanischen Energie an einem Abtrieb des Drehmomentwandlers bereit, so dass über den Abtrieb Räder des Kraftfahrzeugs angetrieben werden können.It has proven to be particularly advantageous if the torque converter has a pump wheel, a turbine wheel which can be driven by means of the pump wheel and a converter lockup clutch, by means of which the turbine wheel can be connected directly to the pump wheel in a rotationally fixed manner. As a result, in particular after starting, the motor vehicle can be driven particularly effectively and efficiently. The converter lockup clutch (WÜK) can be switched, for example, between a closed state and an open state. In the closed state, the turbine wheel is connected by means of the lockup clutch directly to the impeller rotatably. In the open state, the turbine wheel can be driven by the impeller by hydrodynamic power transmission. For example, if the impeller driven by the traction machine, so a liquid such as oil, water or other liquid is detected and accelerated by blades of the impeller. The impeller converts mechanical energy into flow energy. The turbine wheel resumes this flow energy and provides mechanical energy at an output of the torque converter so that wheels of the motor vehicle can be driven via the output.

Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn ein einer Achse des Getriebefahrzeugs zugeordnetes Achsdifferenzial vorgesehen ist. Bei dem Achsdifferenzial handelt es sich um ein Differenzialgetriebe. Das Achsdifferenzial ist über den Drehmomentwandler und das Getriebe sowie gegebenenfalls über eine Final-Drive-Übersetzung von der Traktionsmaschine antreibbar, wobei beispielsweise Räder der zuvor genannten Achse über das Achsdifferenzial angetrieben werden können. Hierdurch kann ein besonders vorteilhafter Antrieb des Kraftfahrzeugs realisiert werden.It is furthermore advantageous if an axle differential assigned to an axle of the geared vehicle is provided. The axle differential is a differential gear. The axle differential can be driven by the traction machine via the torque converter and the transmission as well as optionally via a final drive transmission, wherein, for example, wheels of the aforementioned axle can be driven via the axle differential. In this way, a particularly advantageous drive of the motor vehicle can be realized.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das Getriebe eine Abtriebsseite, über welche der Drehmomentwandler antreibbar ist, und eine Antriebsseite, über welche das Getriebe von der Traktionsmaschine antreibbar ist, aufweist und zum Bewirken einer Drehzahlreduktion ausgebildet ist, so dass die Abtriebsseite eine geringere Drehzahl als die Antriebsseite aufweist. Mit anderen Worten ist es möglich, mittels des Getriebes eine Drehzahlreduktion zu erreichen, so dass beispielsweise eine Wandler-Grenzdrehzahl von zumindest circa 7000 Umdrehungen pro Minute nicht überschritten wird. Mit anderen Worten können übermäßige Drehzahlen, mit denen der Drehmomentwandler über das Getriebe von der Traktionsmaschine angetrieben wird, vermieden werden.A further advantageous embodiment provides that the transmission has an output side, via which the torque converter can be driven, and a drive side, via which the transmission can be driven by the traction machine, and is designed to effect a speed reduction that the output side has a lower speed than the drive side. In other words, it is possible to achieve a speed reduction by means of the transmission, so that, for example, a converter limit speed of at least about 7000 revolutions per minute is not exceeded. In other words, excessive speeds at which the torque converter is driven by the traction machine via the transmission can be avoided.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein von der Traktionsmaschine antreibbares Getriebe vorgesehen ist, über welches der Drehmomentwandler angetrieben wird. Vorteile und Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung sind als Vorteile und Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt.The inventive method is characterized in that a drivable by the traction machine transmission is provided, via which the torque converter is driven. Advantages and embodiments of the drive device according to the invention are to be regarded as advantages and embodiments of the method according to the invention and vice versa.

Um ein besonders effizientes Antreiben des Kraftfahrzeugs zu realisieren, ist es bei einer Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen, dass der Drehmomentwandler ein Pumpenrad, ein mittels des Pumpenrads antreibbares Turbinenrad, und eine Wandlerüberbrückungskupplung aufweist, mittels welcher das Turbinenrad direkt mit dem Pumpenrad drehfest verbindbar ist.In order to realize a particularly efficient driving of the motor vehicle, it is provided in one embodiment of the method that the torque converter has a pump impeller, a turbine wheel driven by the impeller, and a converter lockup clutch, by means of which the turbine wheel is rotatably connected directly to the impeller.

Um auf besonders einfache Weise, das heißt mit einer nur geringen Teileanzahl und einem geringen Gewicht, einen besonders vorteilhaften Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs zu realisieren, ist es bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen, dass bei einem Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs dieses bei geöffneter Wandlerüberbrückungskupplung über den Drehmomentwandler und das den Drehmomentwandler antreibende Getriebe von der das Getriebe antreibenden Traktionsmaschine angetrieben wird. Mit anderen Worten wird das Getriebe von der elektrischen Traktionsmaschine angetrieben. Der Drehmomentwandler wiederum wird von dem Getriebe angetrieben, während die Wandlerüberbrückungskupplung geöffnet ist.In order to realize in a particularly simple manner, that is, with only a small number of parts and a low weight, a particularly advantageous starting of the motor vehicle, it is provided in a further embodiment of the method that at a starting process of the motor vehicle this with the converter lock-up clutch via the torque converter and the torque converter driving gear is driven by the transmission driving the traction machine. In other words, the transmission is driven by the electric traction machine. The torque converter in turn is driven by the transmission while the lockup clutch is open.

Schließlich wird das Kraftfahrzeug beziehungsweise werden Räder des Kraftfahrzeugs über den hydrodynamischen Drehmomentwandler angetrieben. Da hierbei die Wandlerüberbrückungskupplung geöffnet ist, kann eine Drehzahlerhöhung mittels des hydrodynamischen Drehmomentwandlers bewirkt werden. Mit anderen Worten werden von der elektrischen Traktionsmaschine über das Getriebe bereitgestellte Drehmomente mittels des hydrodynamischen Drehmomentwandlers in demgegenüber höhere Drehmomente umgewandelt, so dass hierdurch auf besonders einfache Weise eine besonders vorteilhafte und starke Beschleunigung des Kraftfahrzeugs beim Anfahren darstellbar ist.Finally, the motor vehicle or wheels of the motor vehicle are driven via the hydrodynamic torque converter. Since in this case the converter lock-up clutch is opened, an increase in speed can be effected by means of the hydrodynamic torque converter. In other words, provided by the electric traction machine via the transmission torques by means of the hydrodynamic torque converter in contrast higher torques, so that in a particularly simple manner, a particularly advantageous and strong acceleration of the motor vehicle when starting is displayed.

Um darüber hinaus einen besonders effektiven Betrieb des Kraftfahrzeugs, insbesondere nach dem Anfahren, zu realisieren, ist es bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen, dass nach dem Anfahrvorgang die Wandlerüberbrückungskupplung geschlossen wird.In addition, in order to realize a particularly effective operation of the motor vehicle, in particular after starting up, it is provided in a further embodiment of the method that after the starting operation, the lockup clutch is closed.

Zur Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug, mit einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung. Dies bedeutet, dass das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Dabei sind Vorteile und Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens als Vorteile und Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs anzusehen und umgekehrt.The invention also includes a motor vehicle, in particular an electric vehicle, with a drive device according to the invention. This means that the motor vehicle according to the invention is designed to carry out a method according to the invention. In this case, advantages and embodiments of the drive device according to the invention and of the method according to the invention are to be regarded as advantages and embodiments of the motor vehicle according to the invention and vice versa.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit der zugehörigen Zeichnung.Further details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment with the accompanying drawings.

Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug, mit einer elektrischen Traktionsmaschine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, mit einem von der Traktionsmaschine antreibbaren, hydrodynamischen Drehmomentwandler und mit einem von der Traktionsmaschine antreibbaren und als Planetengetriebe ausgebildeten Getriebe, über welches der Drehmomentwandler antreibbar ist.The single figure shows a schematic representation of a drive device for a motor vehicle, in particular an electric vehicle, with an electric traction machine for driving the motor vehicle, with a drivable by the traction machine, hydrodynamic torque converter and with a drivable by the traction machine and designed as a planetary gearbox over which is the torque converter driven.

Die einzige Figur zeigt in einer schematischen Darstellung eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug oder aber ein Hybridfahrzeug. Ein solches Elektrofahrzeug ist rein elektrisch angetrieben beziehungsweise antreibbar, so dass das Elektrofahrzeug nicht etwa eine Verbrennungskraftmaschine umfasst, sondern lediglich mittels elektrischer Energie angetrieben werden kann. Das Hybridfahrzeug umfasst beispielsweise eine rein elektrisch angetriebene beziehungsweise antreibbare erste Achse, insbesondere Vorderachse, sowie eine zweite Achse, insbesondere Hinterachse, welche rein mittels eines Verbrennungsmotors antreibbar ist. Zur Realisierung des elektrischen Antreibens der Achse beziehungsweise des Fahrzeugs umfasst die Antriebseinrichtung 1 eine elektrische Traktionsmaschine 2 zum Antreiben des Kraftfahrzeugs. Die elektrische Traktionsmaschine 2 ist eine elektrische Maschine beziehungsweise ein Elektromotor, mittels welchem das Kraftfahrzeug mit Hilfe von elektrischer Energie angetrieben werden kann. Beispielsweise umfasst das Kraftfahrzeug wenigstens einen in der Figur nicht erkennbaren Energiespeicher zum Speichern von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom, wobei der Energiespeicher beispielsweise als Batterie ausgebildet sein kann. Die elektrische Traktionsmaschine 2 ist mit der in dem Energiespeicher gespeicherten elektrischen Energie versorgbar und dadurch betreibbar, so dass das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Traktionsmaschine 2 rein elektrisch angetrieben werden kann.The single figure shows a schematic representation of a whole with 1 designated drive device for a motor vehicle, in particular an electric vehicle or a hybrid vehicle. Such an electric vehicle is purely electrically driven or driven, so that the electric vehicle does not include an internal combustion engine, but can be driven only by electrical energy. The hybrid vehicle comprises, for example, a first axis, in particular a front axle, driven purely electrically or drivable, and a second axle, in particular a rear axle, which can be driven purely by means of an internal combustion engine. For realizing the electric driving of the axle or of the vehicle, the drive device comprises 1 an electric traction machine 2 for driving the motor vehicle. The electric traction machine 2 is an electric machine or an electric motor, by means of which the motor vehicle can be driven by means of electrical energy. For example, the motor vehicle comprises at least one energy store, which is not recognizable in the figure, for storing electrical energy or electric current, the energy store for example, may be formed as a battery. The electric traction machine 2 is supplied with the electrical energy stored in the energy storage and thereby operable, so that the motor vehicle by means of the electric traction machine 2 can be driven purely electrically.

Dabei ist es möglich, dass die elektrische Traktionsmaschine 2 in einem Motorbetrieb betreibbar ist, in welchem die elektrische Traktionsmaschine 2 als Elektromotor fungiert und das Kraftfahrzeug antreibt. Ferner ist es denkbar, dass die elektrische Traktionsmaschine 2 in einem Generatorbetrieb betrieben wird, in welchem die elektrische Traktionsmaschine 2 mithilfe von kinetischer Energie des sich bewegenden Kraftfahrzeugs angetrieben wird. Im Motorbetrieb werden beispielsweise in der Figur nicht erkennbare Räder wenigstens einer Achse des Kraftfahrzeugs mittels der elektrischen Traktionsmaschine 2 angetrieben. Im Generatorbetrieb wird die elektrische Traktionsmaschine 2 von den Rädern angetrieben, so dass beispielsweise zumindest ein Teil der kinetischen Energie des Kraftfahrzeugs mittels der als Generator fungierenden elektrischen Traktionsmaschine 2 in elektrische Energie umgewandelt wird. Diese elektrische Energie kann dann beispielsweise im Energiespeicher gespeichert werden.It is possible that the electric traction machine 2 is operable in an engine operation, in which the electric traction machine 2 acts as an electric motor and drives the motor vehicle. Furthermore, it is conceivable that the electric traction machine 2 is operated in a generator mode, in which the electric traction machine 2 is driven by kinetic energy of the moving motor vehicle. In engine operation, for example in the figure unrecognizable wheels at least one axis of the motor vehicle by means of the electric traction machine 2 driven. In generator mode, the electric traction machine 2 driven by the wheels, so that, for example, at least a part of the kinetic energy of the motor vehicle by means of acting as a generator electric traction machine 2 is converted into electrical energy. This electrical energy can then be stored for example in the energy storage.

Die Antriebseinrichtung 1 umfasst ferner einen von der Traktionsmaschine 2 antreibbaren, hydrodynamischen Drehmomentwandler 3, welcher auch als Wandler bezeichnet wird. Der hydrodynamische Drehmomentwandler 3 umfasst ein in der Figur nicht erkennbares Gehäuse, in welchem eine Flüssigkeit wie beispielsweise Öl, Wasser oder dergleichen aufgenommen ist. Ferner umfasst der hydrodynamische Drehmomentwandler 3 ein Pumpenrad 4, ein mittels des Pumpenrads 4 antreibbares Turbinenrad 5 sowie ein Leitrad 6, welche allesamt in dem Gehäuse aufgenommen sind. Das Pumpenrad 4 und das Turbinenrad 5 sind um eine gemeinsame Drehachse relativ zu dem Gehäuse des Drehmomentwandlers 3 drehbar, wobei das Leitrad 6 gehäusefest ist. Darunter ist zu verstehen, dass das Leitrad 6 zumindest mittelbar an dem Gehäuse festgelegt ist, so dass das Pumpenrad 4 und das Turbinenrad 5 um die gemeinsame Drehechse relativ zu dem Leitrad 6 drehbar sind. Die Funktionsweise eines solchen hydrodynamischen Drehmomentwandlers 3 ist hinlänglich bekannt und soll im Folgenden nur kurz beschrieben werden. Wird das Pumpenrad 4 um seine Drehachse angetrieben, insbesondere mittels mechanischer Energie, so wandelt es die mechanische Energie in Strömungsenergie um. Das Pumpenrad 4 bildet somit eine sogenannte Primärseite des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 3. Der Antrieb des Turbinenrads 5 erfolgt dabei per hydrodynamischer Kraftübertragung, wobei die Flüssigkeit von Schaufeln des Pumpenrades 4 erfasst und beschleunigt wird. Das Turbinenrad 5 nimmt die Strömungsenergie auf und stellt mechanische Energie bereit. Das Leitrad 6, welches fest mit dem Gehäuse verbunden ist und sich daher nicht relativ zu dem Gehäuse drehen kann, weist ebenfalls Schaufeln auf. Die Flüssigkeit stützt sich an diesen Schaufeln des Leitrades 6 ab und bewirkt dabei einen Rückstau, der an Schaufeln des Turbinenrads 5 eine Drehmomentenvergrößerung zur Folge hat. Dadurch können mittels des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 3 Drehmomente, mittels welchen der hydrodynamische Drehmomentwandler 3, insbesondere das Pumpenrad 4, angetrieben wird, in demgegenüber größere Drehmomente umgewandelt werden, welche über das Turbinenrad 5 von dem Drehmomentwandler 3 bereitgestellt werden.The drive device 1 further includes one of the traction machine 2 drivable, hydrodynamic torque converter 3 , which is also referred to as a converter. The hydrodynamic torque converter 3 comprises a housing, not recognizable in the figure, in which a liquid such as oil, water or the like is accommodated. Furthermore, the hydrodynamic torque converter comprises 3 a pump wheel 4 , a means of the impeller 4 drivable turbine wheel 5 and a stator 6 , which are all housed in the housing. The impeller 4 and the turbine wheel 5 are about a common axis of rotation relative to the housing of the torque converter 3 rotatable, the stator 6 is fixed to the housing. By this is meant that the stator 6 at least indirectly fixed to the housing, so that the impeller 4 and the turbine wheel 5 around the common pivot relative to the stator 6 are rotatable. The operation of such a hydrodynamic torque converter 3 is well known and will be described only briefly. Will the impeller 4 driven by its axis of rotation, in particular by means of mechanical energy, it converts the mechanical energy into flow energy. The impeller 4 thus forms a so-called primary side of the hydrodynamic torque converter 3 , The drive of the turbine wheel 5 takes place by hydrodynamic power transmission, wherein the liquid of blades of the impeller 4 recorded and accelerated. The turbine wheel 5 absorbs the flow energy and provides mechanical energy. The stator 6 , which is fixedly connected to the housing and therefore can not rotate relative to the housing, also has blades. The liquid is supported on these vanes of the stator 6 while causing a backwater, the blades of the turbine wheel 5 resulting in an increase in torque. As a result, by means of the hydrodynamic torque converter 3 Torques by means of which the hydrodynamic torque converter 3 , in particular the impeller 4 is driven, in contrast, larger torques are converted, which via the turbine wheel 5 from the torque converter 3 to be provided.

Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb, insbesondere ein vorteilhaftes Anfahren, des Kraftfahrzeugs zu realisieren, umfasst die Antriebseinrichtung 1 ein von der Traktionsmaschine 2 antreibbares Getriebe in Form eines Planetengetriebes 7, welches auch als Planetensatz bezeichnet wird. Dabei ist der Drehmomentwandler 3 über das Planetengetriebe 4 von der Traktionsmaschine 2 antreibbar. Dies bedeutet, dass das Planetengetriebe 7 bezogen auf einen Drehmomentfluss von der elektrischen Traktionsmaschine 2 zu dem Drehmomentwandler 3 zwischen der Traktionsmaschine 2 und dem Drehmomentwandler 3 angeordnet ist.In order to realize a particularly advantageous operation, in particular an advantageous starting, of the motor vehicle, the drive device comprises 1 one from the traction machine 2 drivable transmission in the form of a planetary gear 7 , which is also referred to as planetary gear set. Here is the torque converter 3 over the planetary gear 4 from the traction machine 2 drivable. This means that the planetary gear 7 based on a torque flux from the electric traction machine 2 to the torque converter 3 between the traction machine 2 and the torque converter 3 is arranged.

Das Planetengetriebe 7 umfasst ein um eine Drehachse drehbares Sonnenrad 8, welches beispielsweise in einem in der Figur nicht dargestellten Gehäuse der Antriebseinrichtung 1 angeordnet ist. Dabei ist das Sonnenrad 8 um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehbar. Ferner umfasst das Planetengetriebe 7 eine Mehrzahl von Planetenrädern, von denen in der Figur zwei mit 9 bezeichnete Planetenräder erkennbar sind. Ferner umfasst das Planetengetriebe 7 einen Planetenträger 17, welcher auch als Steg bezeichnet wird, wobei die Planetenräder 9 drehbar am Planetenträger 17 gehalten sind. Darüber hinaus umfasst das Planetengetriebe 7 ein Hohlrad 10, welches vorliegend gehäusefest, das heißt am Gehäuse der Antriebseinrichtung 1 festgelegt ist. Das Sonnenrad 8 und der Planetenträger 17 sind somit um eine Drehachse relativ zu dem Gehäuse und zu dem Hohlrad 10 drehbar. Aus der Figur ist ferner erkennbar, dass das Sonnenrad 8 mit den Planetenrädern 9 und diese mit dem Hohlrad 10 kämmen, wobei vorliegend das Sonnenrad 8 ein Eingangselement beziehungsweise Antrieb des Planetengetriebes 7 darstellt. Mit anderen Worten ist das Sonnenrad 8 auf einer Eingangsseite des Planetengetriebes angeordnet, so dass das Planetengetriebe 7 über die Eingangsseite beziehungsweise das Sonnenrad 8 von der Traktionsmaschine 2 antreibbar ist. Hierzu ist das Sonnenrad 8 drehfest mit einer Welle 11 verbunden, welche beispielsweise wiederum drehfest mit einem Rotor der elektrischen Traktionsmaschine 2 verbunden ist. Der Rotor ist um eine Drehachse relativ zu einem Stator der elektrischen Traktionsmaschine 2 drehbar, so dass die Welle 11 und somit das Sonnenrad 8 von dem Rotor antreibbar sind.The planetary gear 7 comprises a sun gear rotatable about a rotation axis 8th which, for example, in a housing of the drive device, not shown in the figure 1 is arranged. Here is the sun wheel 8th rotatable about the axis of rotation relative to the housing. Furthermore, the planetary gear comprises 7 a plurality of planetary gears, two of which in the figure 9 designated planetary gears are recognizable. Furthermore, the planetary gear comprises 7 a planet carrier 17 , which is also referred to as a web, wherein the planetary gears 9 rotatable on the planet carrier 17 are held. In addition, the planetary gear includes 7 a ring gear 10 , Which in the present case fixed to the housing, that is on the housing of the drive device 1 is fixed. The sun wheel 8th and the planet carrier 17 are thus about an axis of rotation relative to the housing and to the ring gear 10 rotatable. From the figure it can also be seen that the sun gear 8th with the planet wheels 9 and this with the ring gear 10 comb, where present the sun gear 8th an input element or drive of the planetary gear 7 represents. In other words, the sun gear 8th arranged on an input side of the planetary gear, so that the planetary gear 7 on the input side or the sun gear 8th from the traction machine 2 is drivable. This is the sun wheel 8th non-rotatable with a shaft 11 connected, which in turn, for example, rotationally fixed with a rotor of the electric traction engine 2 connected is. The rotor is about an axis of rotation relative to a stator of the electric traction machine 2 rotatable, so that the shaft 11 and thus the sun wheel 8th are driven by the rotor.

Ferner bildet der Steg (Planetenträger 17) einen Abtrieb beziehungsweise ein Ausgangselement des Planetengetriebes 7. Dies bedeutet, dass der Planetenträger 17 auf einer Ausgangsseite des Planetengetriebes 7 angeordnet und von dem Sonnenrad 8 über die Planetenräder 9 antreibbar ist. Dabei ist das Pumpenrad 4 mit dem Ausgangselement des Planetengetriebes 7 gekoppelt oder koppelbar. Mit anderen Worten ist das Pumpenrad 7 von dem Ausgangselement des Planetengetriebes 7 antreibbar, wobei das Ausgangselement des Planetengetriebes 7 vorliegend der Planetenträger 17 ist. Der Drehmomentwandler 3 ist somit eingangsseitig, das heißt über das Pumpenrad 4 mit der Ausgangsseite, das heißt vorliegend dem Planetenträger 17 des Planetengetriebes 7 gekoppelt oder koppelbar und somit von dem Planetenträger 17 antreibbar. Ausgangsseitig ist der hydrodynamische Drehmomentwandler 3 mit einer Welle 12 gekoppelt, wobei die Welle 12 drehfest mit dem Turbinenrad 5 verbunden ist. Somit ist die Welle 12 von dem Turbinenrad 5 antreibbar, so dass der Drehmomentwandler 3 die zuvor genannten Drehmomente über die Welle 12 bereitstellt.Furthermore, the bridge (planet carrier 17 ) an output or an output element of the planetary gear 7 , This means that the planet carrier 17 on an output side of the planetary gear 7 arranged and from the sun wheel 8th over the planet wheels 9 is drivable. Here is the impeller 4 with the output element of the planetary gear 7 coupled or couplable. In other words, the impeller 7 from the output element of the planetary gear 7 drivable, wherein the output element of the planetary gear 7 in this case the planet carrier 17 is. The torque converter 3 is thus the input side, that is on the impeller 4 with the output side, that is in this case the planet carrier 17 of the planetary gear 7 coupled or coupled and thus from the planet carrier 17 drivable. On the output side is the hydrodynamic torque converter 3 with a wave 12 coupled, the shaft 12 rotatably with the turbine wheel 5 connected is. Thus, the wave 12 from the turbine wheel 5 drivable so that the torque converter 3 the aforementioned torques over the shaft 12 provides.

Die genaue Anordnung von Antrieb und Abtrieb, das heißt von Ausgangselement und Eingangselement des Planetengetriebes 7, können jedoch auch anderweitig gestaltet und beliebig variiert werden. Grundsätzlich ist es bei der Antriebseinrichtung 1 vorgesehen, dass der hydrodynamische Drehmomentwandler 3, insbesondere das Pumpenrad 4, von dem Planetengetriebe 7 und über dieses von der elektrischen Traktionsmaschine 2 antreibbar ist, wobei das Kraftfahrzeug beziehungsweise die Räder des Kraftfahrzeugs von dem hydrodynamischen Drehmomentwandler 3, das heißt über diesen und das Planetengetriebe 7 von der Traktionsmaschine 2 antreibbar sind.The exact arrangement of drive and output, that is, output element and input element of the planetary gear 7 , but can also be designed differently and varied as desired. Basically, it is the drive device 1 provided that the hydrodynamic torque converter 3 , in particular the impeller 4 , from the planetary gear 7 and about this from the electric traction machine 2 can be driven, wherein the motor vehicle or the wheels of the motor vehicle of the hydrodynamic torque converter 3 that is about this and the planetary gear 7 from the traction machine 2 are drivable.

Die Antriebseinrichtung 1 umfasst ferner ein einer Achse des Kraftfahrzeugs zugeordnetes Achsdifferenzial 13, über welches die Räder dieser Achse antreibbar sind. Das Achsdifferenzial 13 ist ein Differenzialgetriebe und erlaubt beispielsweise bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs unterschiedliche Drehzahlen des kurveninneren Rades zum kurvenäußeren Rad. Die von dem Drehmomentwandler 3, insbesondere dem Turbinenrad 5, antreibbare Welle 12 ist drehfest mit einem Zahnrad in Form eines Ritzels 14 verbunden, welches mit einem Tellerrad 15 des Achsdifferenzials 13 kämmt. Das Tellerrad 15 und somit das Achsdifferenzial 13 insgesamt sind somit von dem Ritzel 14 antreibbar, welches wiederum über die Welle 12 von dem Turbinenrad 5 antreibbar ist.The drive device 1 further comprises an axle differential associated with an axle of the motor vehicle 13 over which the wheels of this axle are drivable. The axle differential 13 is a differential gear and allows for example when cornering the motor vehicle different speeds of the inside wheel to the outside wheel. The torque converter 3 , in particular the turbine wheel 5 , drivable shaft 12 is rotatably with a gear in the form of a pinion 14 connected with a ring gear 15 of the axle differential 13 combs. The ring gear 15 and thus the axle differential 13 in total are thus of the pinion 14 drivable, which in turn on the shaft 12 from the turbine wheel 5 is drivable.

Durch den Einsatz des Planetengetriebes 7 und die Antreibbarkeit des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 3 über das Planetengetriebe 7 von der Traktionsmaschine 2 können, insbesondere bei einem Anfahren beziehungsweise einem Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs, über die Welle 12 besonders hohe Drehmomente auf einfache Weise, das heißt mit einer nur geringen Teileanzahl und somit gewichts- und bauraumgünstig bereitgestellt werden, so dass das Kraftfahrzeug beim Anfahren stark beschleunigt werden kann. Insbesondere lässt sich somit ein sogenannter Rennstart realisieren.By using the planetary gear 7 and the driveability of the hydrodynamic torque converter 3 over the planetary gear 7 from the traction machine 2 can, in particular at a start or a starting process of the motor vehicle, on the shaft 12 particularly high torques in a simple manner, that is provided with only a small number of parts and thus weight and space favorable, so that the motor vehicle can be greatly accelerated when starting. In particular, a so-called race start can thus be realized.

Das Planetengetriebe 7 ist derart ausgelegt, dass über das Planetengetriebe 7 eine Drehzahlreduktion erreicht wird. Dies bedeutet, dass die Abtriebsseite des Planetengetriebes 7, das heißt vorliegend der Planetenträger 17, eine geringere Drehzahl als die Antriebsseite, das heißt vorliegend das Sonnenrad 8, aufweist, so dass beispielsweise eine Grenzdrehzahl des Drehmomentwandlers 3 nicht überschritten wird. Dies Grenzdrehzahl liegt beispielsweise bei circa 7000 Umdrehungen pro Minute, welche aufgrund der Drehzahlreduktion nicht durch den Planetenträger 17 und somit das Pumpenrad 4 überschritten wird. Dazu eignet sich das Planetengetriebe 7 aufgrund seines schmalen axialen Bauraums und der zur Traktionsmaschine 2 ähnlichen radialen Ausdehnung. Insgesamt ist es somit möglich, den Bauraumbedarf der Antriebseinrichtung 1 besonders gering zu halten. Das Ritzel 14 ist eine einfache Stirnradstufe, über welche die Drehmomente auf das Tellerrad 15 des Achsdifferenzials 13 geleitet werden.The planetary gear 7 is designed so that over the planetary gear 7 a speed reduction is achieved. This means that the output side of the planetary gear 7 , that is the planet carrier in the present case 17 , a lower speed than the drive side, that is in this case the sun gear 8th , so that, for example, a limit speed of the torque converter 3 is not exceeded. This limit speed is for example at about 7000 revolutions per minute, which due to the speed reduction not by the planet carrier 17 and thus the impeller 4 is exceeded. For this purpose, the planetary gear is suitable 7 due to its narrow axial space and the traction machine 2 similar radial extent. Overall, it is thus possible, the space requirement of the drive device 1 particularly low. The pinion 14 is a simple spur gear, through which the torques on the ring gear 15 of the axle differential 13 be directed.

Wie ferner aus der Figur erkennbar ist, weist der hydrodynamische Drehmomentwandler 3 eine Wandlerüberbrückungskupplung 16 (WÜK) auf. Mittels der Wandlerüberbrückungskupplung 16 ist das Turbinenrad 5 direkt mit dem Pumpenrad 4 drehfest koppelbar. Die Wandlerüberbrückungskupplung 16 ist dabei zwischen einem geschlossenen Zustand und einem geöffneten Zustand umschaltbar. Im geöffneten Zustand wird das Turbinenrad 5 über die Flüssigkeit von dem Pumpenrad 4 angetrieben und das Turbinenrad 5 ist nicht über die Wandlerüberbrückungskupplung 16 direkt mit dem Pumpenrad 4 drehfest verbunden. Im geschlossenen Zustand der Wandlerüberbrückungskupplung 16 ist des Turbinenrad 5 direkt mit dem Pumpenrad 4 drehfest gekoppelt, so dass das Pumpenrad 4 und das Turbinenrad 5 als ein Block mit gleicher Drehzahl um die Drehachse dreht. Bei geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung 16 ist demnach funktional ein Ein-Gang-Getriebe dargestellt. Bei einem beziehungsweise während eines Anfahrvorgangs des Kraftfahrzeugs wird dieses bei geöffneter Wandlerüberbrückungskupplung 16 über den Drehmomentwandler 3 und das den Drehmomentwandler 3 antreibende Planetengetriebe 7 von der das Planetengetriebe 7 antreibenden Traktionsmaschine 2 angetrieben.As can also be seen from the figure, the hydrodynamic torque converter has 3 a lockup clutch 16 (WÜK) on. By means of the lockup clutch 16 is the turbine wheel 5 directly with the impeller 4 rotatably coupled. The torque converter lockup clutch 16 is switchable between a closed state and an open state. In the open state, the turbine wheel 5 about the liquid from the impeller 4 driven and the turbine wheel 5 is not about the lockup clutch 16 directly with the impeller 4 rotatably connected. In the closed state of the lockup clutch 16 is the turbine wheel 5 directly with the impeller 4 rotatably coupled, so that the impeller 4 and the turbine wheel 5 as a block rotates at the same speed around the axis of rotation. With closed converter lockup clutch 16 is therefore functionally a one-speed transmission shown. During or during a starting process of the motor vehicle, this is when the converter lock-up clutch is open 16 on the torque converter 3 and that the torque converter 3 driving planetary gear 7 from the planetary gear 7 driving traction machine 2 driven.

Dies bedeutet, dass die Traktionsmaschine 2 das Planetengetriebe 7, das Planetengetriebe 7 den Drehmomentwandler 3 und der Drehmomentwandler 3 über die Welle 12, das Ritzel 14 und das Achsdifferenzial 13 die Räder antreibt, während die WÜK geöffnet ist, das heißt sich in ihrem geöffneten Zustand befindet.This means that the traction machine 2 the planetary gear 7 , the planetary gear 7 the torque converter 3 and the torque converter 3 over the wave 12 , the pinion 14 and the axle differential 13 the wheels are driving while the WÜK is open, that is, is in its open state.

Außerhalb des beziehungsweise nach dem Anfahrvorgang ist beziehungsweise wird die WÜK geschlossen, das heißt in ihren geschlossenen Zustand geschaltet, so dass sich das Kraftfahrzeug beispielsweise in einem sogenannten Normalbetrieb befindet. Hierbei läuft der Drehmomentwandler 3 beziehungsweise das Pumpenrad 4 und das Turbinenrad 5 als geschlossenes Bauteil um und bewirkt – im Gegensatz zum geöffneten Zustand der WÜK – keine Drehmoment-/Drehzahlwandlung. Dadurch können Verluste, die beim Betrieb des Drehmomentwandlers 3 mit offener WÜK entstehen, beseitigt werden.Outside or after the starting process is or the WÜK is closed, that is, switched to its closed state, so that the motor vehicle is, for example, in a so-called normal operation. Here, the torque converter is running 3 or the impeller 4 and the turbine wheel 5 as a closed component and causes - in contrast to the open state of the WÜK - no torque / speed conversion. This can reduce losses during operation of the torque converter 3 arise with open WÜK, be eliminated.

Beim Anfahren beziehungsweise während des Anfahrens jedoch wird beziehungsweise ist die WÜK geöffnet und es werden die speziellen Eigenschaften des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 3 genutzt, um eine zumindest kurzzeitige Drehmomentüberhöhung zu erzielen. Insbesondere ist beim Betrieb des Drehmomentwandlers 3 mit geöffneter WÜK die Abtriebsdrehzahl, das heißt die Drehzahl des Turbinenrads 5 und somit der Welle 12, stets kleiner als die Antriebsdrehzahl, das heißt die Drehzahl des Pumpenrades 4, so dass der Abtrieb dem Antrieb des Drehmomentwandlers 3 nachläuft. Dieser Effekt wird bei der Antriebseinrichtung 1 beim Anfahren, insbesondere bei einem Startvorgang unter Rennbedingungen, genutzt, so dass das vorzugsweise als Personenkraftfahrzeug ausgebildete Kraftfahrzeug stark beschleunigt werden kann.When starting or during start-up, however, the WÜK is or is opened and it becomes the special properties of the hydrodynamic torque converter 3 used to achieve at least short-term torque increase. In particular, during operation of the torque converter 3 with open WÜK the output speed, that is the speed of the turbine wheel 5 and thus the wave 12 , Always smaller than the input speed, that is, the speed of the impeller 4 , so that the output is the drive of the torque converter 3 lags. This effect is at the drive device 1 when starting, in particular during a starting process under racing conditions, used, so that preferably designed as a passenger vehicle motor vehicle can be greatly accelerated.

Im Stillstand des Kraftfahrzeugs wird beispielsweise der Drehmomentwandler 3 auf die folgende Weise vorgespannt: Im Stillstand ist beispielsweise eine Bremse, insbesondere eine Betriebsbremse, des Kraftfahrzeugs betätigt, so dass das Kraftfahrzeug zunächst vor Rollen gesichert wird. Ferner wird die Traktionsmaschine 2, insbesondere während die WÜK geöffnet ist, betrieben, so dass dadurch das Pumpenrad 4 angetrieben wird. Da das Kraftfahrzeug allerdings mittels der Bremse im Stillstand gehalten wird, muss auch der gesamte abtriebsseitige Teil des Achsdifferenzials 13 bis zum beziehungsweise inklusive des Turbinenrades 5 des Drehmomentwandlers 3 stillstehen. Von der Traktionsmaschine 2 bereitgestellte Antriebsenergie wird über das Planetengetriebe 7 in den Drehmomentwandler 3 geleitet. Da jedoch das Turbinenrad 5 über die Welle 12, das Ritzel 14 und das Achsdifferenzial 13 mittels der Bremse festgehalten, das heißt gegen ein Rotieren gesichert werden, wird der Drehmomentwandler 3 vorgespannt.At standstill of the motor vehicle, for example, the torque converter 3 biased in the following manner: At a standstill example, a brake, in particular a service brake, the motor vehicle is actuated, so that the motor vehicle is initially secured against roles. Further, the traction machine 2 , in particular, while the WÜK is open, operated, so that thereby the impeller 4 is driven. However, since the motor vehicle is kept at a standstill by means of the brake, the entire output-side part of the axle differential must also be stopped 13 up to or including the turbine wheel 5 of the torque converter 3 stand still. From the traction machine 2 provided drive energy is transmitted through the planetary gear 7 in the torque converter 3 directed. However, since the turbine wheel 5 over the wave 12 , the pinion 14 and the axle differential 13 held by the brake, that is secured against rotation, is the torque converter 3 biased.

Die durch den Drehmomentwandler 3 bewirkte Drehmomentüberhöhung führt zu einem erhöhten Abtriebsmoment, so dass ein Zwei-Gang-Getriebe nicht vorgesehen und erforderlich ist. Aufgrund der bereits rotierenden Teile beispielsweise in Form des Rotors der Traktionsmaschine 2, der Welle 11, des Pumpenrads 4 und des Planetengetriebes 7 im festgebremsten Zustand des Kraftfahrzeugs ist eine besonders hohe Leistungsfähigkeit, das heißt eine besonders hohe Performance bei einem Rennstart möglich. Wird beispielsweise im vorgespannten Zustand des Drehmomentwandlers 3 die Bremse gelöst, so dass sich die Räder und somit das Achsdifferenzial 13 beziehungsweise das Tellerrad 15, das Ritzel 14, die Welle 12 und das Turbinenrad 5 drehen können, insbesondere während die WÜK noch geöffnet ist, so resultiert daraus eine besonders starke Beschleunigung des Kraftfahrzeugs. Hierdurch kann eine hohe Drehmomentverfügbarkeit für das Anfahren ohne einen zweiten Gang realisiert werden, da der Drehmomentwandler 3 vorgespannt wird. Im Gegensatz zum Einsatz eines Zwei-Gang-Getriebes können bestimmte Schaltelement- und Aktorikumfänge entfallen, so dass das Gewicht der Antriebseinrichtung 1 besonders gering gehalten werden kann. Da alle Teile bis zum Pumpenrad 4 des Drehmomentwandlers 3 bereits beim Vorspannen des Drehmomentwandlers 3 beschleunigt beziehungsweise von der Traktionsmaschine 2 angetrieben werden, sind die zu beschleunigenden Massen deutlich geringer als beispielsweise bei einem Zwei-Stufengang-Getriebe. Daraus resultieren eine verbesserte Dynamik und ein erhöhtes Beschleunigungspotential beim Anfahren. Nach dem Anfahren kann dann die WÜK geschlossen werden.The through the torque converter 3 caused torque increase leads to an increased output torque, so that a two-speed transmission is not provided and required. Due to the already rotating parts, for example in the form of the rotor of the traction machine 2 , the wave 11 , the impeller 4 and the planetary gear 7 in the stalled state of the motor vehicle is a particularly high performance, that is, a particularly high performance at a race start possible. For example, in the prestressed state of the torque converter 3 the brake is released so that the wheels and thus the axle differential 13 or the ring gear 15 , the pinion 14 , the wave 12 and the turbine wheel 5 can turn, especially while the WÜK is still open, it results in a particularly strong acceleration of the motor vehicle. As a result, a high torque availability for starting can be realized without a second gear, since the torque converter 3 is biased. In contrast to the use of a two-speed transmission certain Schaltelement- and Aktorikumfänge can be omitted, so that the weight of the drive device 1 can be kept very low. Since all parts up to the impeller 4 of the torque converter 3 already while preloading the torque converter 3 accelerated or from the traction machine 2 are driven, the masses to be accelerated are significantly lower than, for example, in a two-speed gearbox. This results in improved dynamics and an increased acceleration potential during startup. After starting, the WÜK can be closed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Antriebseinrichtungdriving means
22: Traktionsmaschinetraction engine
33: Drehmomentwandlertorque converter
44: Pumpenradimpeller
55: Turbinenradturbine
66: Leitradstator
77: Planetengetriebeplanetary gear
88th: Sonnenradsun
99: Planetenradplanet
1010: Hohlradring gear
1111: Wellewave
1212: Wellewave
1313: Achsdifferenzialaxle differential
14 14: Ritzelpinion
1515: Tellerradcrown
1616: WandlerüberbrückungskupplungConverter lockup clutch
1717: Planetenträgerplanet carrier

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005035303 A1 [0002, 0003]

Claims

Drive device ( 1 ) for a motor vehicle, in particular an electric vehicle, with at least one electric traction machine ( 2 ) for driving the motor vehicle, and one of the traction machine ( 2 ) drivable, hydrodynamic torque converter ( 3 ), characterized in that one of the traction machine ( 2 ) drivable transmission ( 7 ) is provided, over which the torque converter ( 3 ) is drivable.

Drive device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the transmission ( 7 ) as a planetary gear ( 7 ) is trained.

Drive device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the torque converter ( 3 ) an impeller ( 4 ), by means of the impeller ( 4 ) driven turbine wheel ( 5 ), and a lockup clutch ( 16 ), by means of which the turbine wheel ( 5 ) directly with the impeller ( 4 ) is rotatably connected.

Drive device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that an axle differential assigned to an axle of the motor vehicle ( 13 ) is provided, which via the torque converter ( 3 ) and the transmission ( 7 ) of the traction machine ( 2 ) is drivable.

Drive device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission ( 7 ) an output side through which the torque converter ( 3 ) is drivable, and a drive side, via which the transmission ( 7 ) of the traction machine ( 2 ) is drivable, and is designed to effect a speed reduction, so that the output side has a lower rotational speed than the drive side.

Method for driving a motor vehicle, in particular an electric vehicle, in which the motor vehicle is driven by a hydrodynamic torque converter ( 3 ) by means of at least one torque converter ( 3 ) driving electric traction machine ( 2 ), characterized in that one of the traction machine ( 2 ) drivable transmission ( 7 ) is provided, over which the torque converter ( 3 ) is driven.

Method according to claim 6, characterized in that the torque converter ( 3 ) an impeller ( 4 ), by means of the impeller ( 4 ) driven turbine wheel ( 5 ), and a lockup clutch ( 16 ), by means of which the turbine wheel ( 5 ) directly with the impeller ( 4 ) is rotatably connected.

A method according to claim 7, characterized in that at a starting operation of the motor vehicle this with open converter lock-up clutch ( 16 ) via the torque converter ( 3 ) and the torque converter ( 3 ) driving gears ( 7 ) of which the transmission ( 7 ) driving traction machine ( 2 ) is driven.

A method according to claim 8, characterized in that after the starting process, the lockup clutch ( 16 ) is closed.

Motor vehicle, with a drive device ( 1 ) according to one of claims 1 to 5.