DE102016219655B4 - Antriebsanordnung zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Antriebsanordnung zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE102016219655B4
DE102016219655B4 DE102016219655.3A DE102016219655A DE102016219655B4 DE 102016219655 B4 DE102016219655 B4 DE 102016219655B4 DE 102016219655 A DE102016219655 A DE 102016219655A DE 102016219655 B4 DE102016219655 B4 DE 102016219655B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
starter generator
crankshaft starter
drive arrangement
power electronics
heat sink
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102016219655.3A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102016219655A1 (de
Inventor
Axel Rudorff
Michael Haber
Roland Brey
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Vitesco Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vitesco Technologies GmbH filed Critical Vitesco Technologies GmbH
Priority to DE102016219655.3A priority Critical patent/DE102016219655B4/de
Publication of DE102016219655A1 publication Critical patent/DE102016219655A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102016219655B4 publication Critical patent/DE102016219655B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K6/485—Motor-assist type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/04—Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N2011/0881—Components of the circuit not provided for by previous groups
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N2011/0881—Components of the circuit not provided for by previous groups
    • F02N2011/0896—Inverters for electric machines, e.g. starter-generators
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09818—Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/0999—Circuit printed on or in housing, e.g. housing as PCB; Circuit printed on the case of a component; PCB affixed to housing
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/13—Moulding and encapsulation; Deposition techniques; Protective layers
    • H05K2203/1305—Moulding and encapsulation
    • H05K2203/1327—Moulding over PCB locally or completely
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
    • H05K3/284—Applying non-metallic protective coatings for encapsulating mounted components
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)

Abstract

Antriebsanordnung (AA) zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs, umfassend:- einen Verbrennungsmotor (VM);- einen Kurbelwellen-Starter-Generator (SG);- ein Getriebe (GT) zur Übersetzung zwischen einer Antriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors (VM) und einer Abtriebsdrehzahl der Antriebsanordnung (AA);- eine Leistungselektronikschaltung (LS) zum Betreiben des Kurbelwellen-Starter-Generators (SG);- wobei die Leistungselektronikschaltung (LS) zwischen dem Verbrennungsmotor (VM) oder dem Kurbelwellen-Starter-Generator (SG) einerseits und dem Getriebe (GT) andererseits angeordnet ist und an dem Kurbelwellen-Starter-Generator (SG) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass- die Leistungselektronikschaltung (LS) als axiale Verlängerung des Kurbelwellen-Starter-Generators (SG) an dem Kurbelwellen-Starter-Generator (SG) implementiert ist.

Description

  • Technisches Gebiet:
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Hybridelektro-/Elektrofahrzeugs.
  • Stand der Technik und Aufgabe der Erfindung:
  • In der automobilen Entwicklung ist die Anforderung groß, die Kraftfahrzeuge, insbesondere die Hybridelektro-/Elektrofahrzeuge, gewichtssparender zu konstruieren, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren bzw. um die Reichweite zu vergrößern. Aufgrund des beschränkten Bauraumes in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem Hybridelektro-/Elektrofahrzeug, sollen zudem Fahrzeugkomponenten, insbesondere eine Antriebsanordnung zum Antrieb eines Hybridelektro-/Elektrofahrzeugs, platzsparender konstruiert werden.
  • Die Druckschrift DE 10 2004 048 908 A1 beschreibt einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit einer elektrischen Maschine sowie einem Umrichter. Dabei umfasst der Umrichter einen Kondensator und eine Leistungselektronik, wobei der Kondensator und die Leistungselektronik an einem Träger auf dessen Umfang umlaufend angeordnet sind. Dabei trägt der Träger auf seine Innenseite Motorwicklungen des Stators der elektrischen Ma-schine.
  • Druckschrift DE 10 2014 214 784 A1 beschreibt einen Schal-tungsträger sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Schal-tungsträgers. Der Schaltungsträger weist einen metallischen Kühlkörper und eine unmittelbar auf der Oberfläche des Kühl-körpers thermisch spritzbeschichtete keramische Isolations-schicht auf, wobei die Isolationsschicht auf einer von dem Kühlkörper entgegengesetzten Seite eine Oberfläche aufweist. Der Schaltungsträger weist ferner eine unmittelbar auf der Ober-fläche der Isolationsschicht thermisch spritzbeschichtete metallische Leiterbahnschicht auf, die zumindest eine Leiterbahn des Schaltungsträgers zum Übertragen von elektrischem Strom ausbildet.
  • Damit besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Antriebsanordnung zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Hybridelektro-/Elektrofahrzeugs, leichter und bauraumsparender zu konstruieren.
  • Beschreibung der Erfindung:
  • Es wird eine Antriebsanordnung zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Hybridelektro-/Elektrofahrzeugs, bereitgestellt.
  • Die Antriebsanordnung umfasst einen Verbrennungsmotor zum Antrieb des Kraftfahrzeugs und einen Kurbelwellen-Starter-Generator. Der Kurbelwellen-Starter-Generator dient zum Starten des Verbrennungsmotors, zum Generieren elektrischer Energie während eines Bremsvorgangs und/oder zur Fortbewegung des Kraftfahrzeuges, z.B. beim Rangieren des Kraftfahrzeugs. Dabei ist der Kurbelwellen-Starter-Generator zur Übertragung von Drehmoment an den Verbrennungsmotor beispielsweise über eine Rotorwelle mit einer Antriebs- bzw. Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mechanisch gekoppelt.
  • Die Antriebsanordnung umfasst ferner ein Getriebe, welches zur Übertragung des Drehmoments beispielsweise über eine Getriebewelle mit der Rotorwelle des Kurbelwellen-Starter-Generators bzw. mit der Antriebswelle des Verbrennungsmotors mechanisch gekoppelt ist. Das Getriebe ist eingerichtet, zwischen einer Antriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors bzw. des Starter-Generators und einer Abtriebsdrehzahl der Antriebsanordnung zu übersetzen.
  • Die Antriebsanordnung umfasst ferner eine Leistungselektronikschaltung, wie z. B. einen Wechselrichter bzw. eine Leistungsendstufe des Wechselrichters, zum Betreiben des Kurbelwellen-Starter-Generators, wobei diese zwischen dem Verbrennungsmotor oder dem Kurbelwellen-Starter-Generator einerseits und dem Getriebe andererseits angeordnet ist und an dem Kurbelwellen-Starter-Generator mechanisch befestigt ist.
  • Ferner ist die Leistungselektronikschaltung als eine axiale Verlängerung des Kurbelwellen-Starter-Generators an dem Kurbelwellen-Starter-Generator implementiert.
  • Der Kurbelwellen-Startergenerator kann den Verbrennungsmotor starten bzw. beschleunigen (Motorbetrieb), zur Fortbewegung des Fahrzeugs verwendet werden (Traktions- bzw. Rangierbetrieb) und kann ferner als auch bei drehendem Verbrennungsmotor elektrischen Strom erzeugen (Generatorbetrieb). Damit vereint der Kurbelwellen-Startergenerator die Funktionen von einem Starter und einem Generator in einer einzigen elektrischen Maschine. Durch den Einsatz des Kurbelwellen-Startergenerators wird somit an einer zusätzlichen elektrischen Maschine gespart. Zudem ist der Kurbelwellen-Starter-Generator platzsparend direkt im Antriebsstrang zwischen Verbrennungsmotor und dem Getriebe integriert.
  • Die Einstellung des gewünschten Betriebsmodes zwischen dem Motorbetrieb und dem Generatorbetrieb kann über die implementierte Leistungselektronikschaltung realisiert werden. Dabei sind die Leiterbahnen der Leistungselektronikschaltung durch Kaltgas-Spritzen platzsparend direkt auf einem Kühlkörper des Kurbelwellen-Starter-Generators ausgebildet. Dadurch entfallen sonst erforderliche Aufbautechnologien für die Leistungselektronikschaltung, wie z. B. Schaltungsträger mit Kupfer-Inlays oder direkt gebondete Silizium-Chips auf keramischen Träger (DCB), wodurch zusätzlich an Gewicht und Bauraum gespart werden kann. Dank der preisgünstigen Realisierung durch Kaltgas-Spritztechnologie können die Leiterbahnen aus einem bekannten und kostengünstig erhältlichen elektrisch leitenden Beschichtungswerkstoff in Pulverform kostengünstig hergestellt werden. Zudem bilden die Leiterbahnen dank der Kaltgas-Spritztechnologie eine stabile, geschlossene und fest haftende Schicht auf dem Kühlkörper. Durch die Bildung der Leiterbahnen direkt auf dem Kühlkörper ist eine Möglichkeit gegeben, die Leistungselektronikschaltung in einem Bauraum zwischen dem Verbrennungsmotor oder dem Kurbelwellen-Starter-Generator einerseits und dem Getriebe anderseits als axiale Verlängerung des Kurbelwellen-Starter-Generators gewichts- und bauraumsparend zu implementieren.
  • Damit ist eine Antriebsanordnung zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Hybridelektro-/Elektrofahrzeugs, bereitgestellt, welche leicht, bauraumsparend und kostengünstig hergestellt werden kann.
  • Die Leistungselektronikschaltung mit direkt auf dem Kühlkörper kaltgasgespritzten Leiterbahnen hält zudem höheren mechanischen und thermischen Belastungen staand als eine Leistungselektronikschaltung auf einem herkömmlichen Schaltungsträger mit Kupfer-Inlays oder einem keramischen Träger.
  • Beispielsweise umfasst die Leistungselektronikschaltung einen Schaltungsträger, auf dem Leiterbahnen angeordnet sind. Dabei sind die Leiterbahnen auf dem Schaltungsträger kaltgasgespritzt.
  • Beispielsweise ist die Leistungselektronikschaltung in einer axialen Richtung der Drehachse der Rotorwelle des Kurbelwellen-Starter-Generators betrachtet zwischen dem Kurbelwellen-Starter-Generator und dem Getriebe angeordnet.
  • Beispielsweise umfasst der Kurbelwellen-Starter-Generator einen Kühlkörper zur Kühlung des Kurbelwellen-Starter-Generators bzw. dessen Komponenten. Dabei ist die Leistungselektronikschaltung mit dem Kühlkörper thermisch leitend verbunden.
  • Beispielsweise ist der Kühlkörper als ein Schaltungsträger der Leistungselektronikschaltung ausgebildet, auf dem Schaltungskomponenten der Leistungselektronikschaltung, wie z. B. Leiterbahnen, elektrische oder elektronische Bauelemente, angeordnet und mechanisch befestigt sind. Dabei sind die Leiterbahnen auf dem Kühlkörper kaltgasgespritzt.
  • Beispielsweise sind die Leiterbahnen auf einer in der axialen Richtung gerichteten Oberfläche des Kühlkörpers kaltgasgespritzt.
  • Die Antriebsanordnung bzw. die Leistungselektronikschaltung umfasst beispielsweise ferner eine elektrisch isolierende Isolationsschicht, welche zwischen dem Kühlkörper und den Leiterbahnen angeordnet ist. In diesem Fall sind die Leiterbahnen auf einer von dem Kühlkörper abgewandten Oberfläche der Isolationsschicht kaltgasgespritzt.
  • Figurenliste
  • Im Folgenden wird eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung Bezug nehmend auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
    • 1 in einer schematischen Darstellung eine Antriebsanordnung eines Hybridelektrofahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
    • 2 in einer schematischen Querschnittdarstellung eine Leistungselektronikschaltung und einen Kühlkörper der in 1 dargestellten Antriebsanordnung.
  • Detaillierte Beschreibung der Zeichnung:
  • 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Antriebsanordnung AA eines Hybridelektrofahrzeugs.
  • Die Antriebsanordnung AA umfasst einen Verbrennungsmotor VM zum Antrieb des Hybridelektrofahrzeugs, einen Kurbelwellen-Starter-Generator SG zum Starten des Verbrennungsmotors VM und zum Generieren elektrischer Energie bei einem Bremsvorgang des Hybridelektrofahrzeugs. Der Kurbelwellen-Starter-Generator SG ist zur Übertragung des Drehmoments an den Verbrennungsmotor VM über eine Rotorwelle mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors VM mechanisch gekoppelt.
  • Der Kurbelwellen-Starter-Generator SG umfasst einen Kühlkörper KK mit Kühlkanälen KN zum Kühlen der Leistungselektronik. Der Kühlkörper KK kann ferner zur Kühlung des Kurbelwellen-Starter-Generators SG bzw. eines Stator des Kurbelwellen-Starter-Generators SG eingerichtet sein.
  • Die Antriebsanordnung AA umfasst ferner eine Leistungselektronikschaltung LS, beispielsweise einen Wechselrichter bzw. eine Leistungsendstufe des Wechselrichters, zum Betreiben des Kurbelwellen-Starter-Generators SG.
  • Die Antriebsanordnung AA umfasst ferner ein Getriebe GT zur Übersetzung zwischen einer Antriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors VM und einer Abtriebsdrehzahl der Antriebsanordnung AA.
  • Die Antriebsanordnung AA umfasst zudem eine steuerbare mechanische Kupplung KP, welche bei Bedarf von einem externen Steuersignal angesteuert das Getriebe GT mit dem Kurbelwellen-Starter-Generator SG bzw. dem Verbrennungsmotor VM zur Drehmomentübertragung mechanisch koppelt.
  • Dabei sind der Verbrennungsmotor VM, der Kurbelwellen-Starter-Generator SG, der Kühlkörper KK des Kurbelwellen-Starter-Generators SG, die Leistungselektronikschaltung LS, die Kupplung KP und das Getriebe GT in axialer Richtung AR der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors VM betrachtet hintereinander angeordnet. Damit ist die Leistungselektronikschaltung LS axial in einem Bauraum zwischen dem Kurbelwellen-Starter-Generator SG und dem Getriebe GT integriert.
  • Die Leistungselektronikschaltung LS weist beispielsweise eine ringförmige oder ringsegmentförmige Grundfläche auf und ist als axiale Verlängerung des Kurbelwellen-Starter-Generators SG bzw. des Kühlkörpers KK auf dem Kühlkörper KK platziert.
  • Zur Kopplung mit einem in der Figur nicht dargestellten elektrischen Energiespeicher ist an der Leistungselektronikschaltung LS eine in der Figur nicht dargestellte allgemein bekannte Schnittstelle zur Übertragung eines Betriebsstromes implementiert. Die Einbindung in das Bordnetz des Hybridelektrofahrzeugs zur Steuerung des Kurbelwellen-Starter-Generators SG erfolgt über eine weitere in der Figur nicht dargestellte allgemein bekannte Schnittstelle. Auch die Kühlkanäle KN des Kühlkörpers KK weisen eine allgemein bekannte Schnittstelle zur Integration an einem Kühlsystem des Hybridelektrofahrzeugs zur Aufnahme und Abgabe von Kühlflüssigkeit zur Kühlung des Kurbelwellen-Starter-Generators SG und der Leistungselektronikschaltung LS auf.
  • 2 zeigt in einer schematischen Querschnittdarstellung die Leistungselektronikschaltung LS sowie den Kühlkörper KK des Kurbelwellen-Starter-Generators SG.
  • Der Kühlkörper KK weist auf einer in der axialen Richtung AR gerichteten Oberfläche OF eine Isolationsschicht IS aus einem allgemein bekannten elektrisch isolierenden Material auf.
  • Auf einer von dem Kühlkörper KK abgewandten Oberfläche der Isolationsschicht IS sind Leiterbahnen LB der Leistungselektronikschaltung LS ausgebildet. Dabei sind die Leiterbahnen LB auf der Isolationsschicht IS kaltgasgespritzt.
  • Auf einer von der Isolationsschicht IS abgewandten Oberfläche der jeweiligen Leiterbahnen LB weist die Leistungselektronikschaltung LS elektrische bzw. elektronische Bauelemente EB auf, welche auf den jeweiligen Leiterbahnen LB verlötet sind.
  • In der konkreten, beispielhaften Darstellung der 1 umfasst die Leistungselektronikschaltung LS ferner eine Moldmasse aus einem elektrisch isolierenden und thermisch leitenden Duroplast, welche auf den Leiterbahnen LB und den elektrischen bzw. elektronischen Bauelementen EB spritzgegossen sind und als Gehäuse für die Leistungselektronikschaltung LS dienen.
  • Der Kühlkörper KK dient somit als Schaltungsträger ST der Leistungselektronikschaltung LS und zugleich zur Kühlung sowohl des Kurbelwellen-Starter-Generators SG als auch der Leistungselektronikschaltung LS.
  • Auf diesem Kühlkörper KK sind die Leiterbahnen LB entsprechend im Kaltgas-Spritzverfahren angebracht. Der Kühlkörper KK als Wärmesenke wird Zwecks Steigerung der Effizienz von Wasser durchströmt. Auf den Leiterbahnen LB werden die elektrischen bzw. elektronischen Bauteile EB platziert und durch Löten mit den Leiterbahnen LB mechanisch, thermisch sowie elektrisch kontaktiert.
  • Bedingt durch den durchgängig stoffschlüssigen Aufbau von den elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen EB bis zur thermischen Senke (Kühlflüssigkeit in Kühlkanälen KN des Kühlkörpers KK) wird ein mechanisch robuster, thermisch optimal angebundener elektrischer Aufbau für die Leistungselektronikschaltung LS realisiert.
  • Ein so konstruiertes System ist in der Lage, den gesteigerten Umweltanforderung bedingt durch den gewählten Bauraum gerecht zu werden. Des Weiteren ermöglicht erst die hervorragende thermische Anbindung der elektronischen Komponenten durch einen Schaltungsaufbau im Kalt-Gas Spritzverfahren die erforderlichen hohen Packungsdichten für den gewählten Bauraum. Auf konventionell aufgebaute Leiterplatten oder kostenintensive Sonderkonstruktionen wie Schaltungsträger mit Kupfer-Inlays oder DBC-Substrats Lösungen kann ganz oder mindestens teilweise verzichtet werden. Damit können Kosten eingespart werden.

Claims (7)

  1. Antriebsanordnung (AA) zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs, umfassend: - einen Verbrennungsmotor (VM); - einen Kurbelwellen-Starter-Generator (SG); - ein Getriebe (GT) zur Übersetzung zwischen einer Antriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors (VM) und einer Abtriebsdrehzahl der Antriebsanordnung (AA); - eine Leistungselektronikschaltung (LS) zum Betreiben des Kurbelwellen-Starter-Generators (SG); - wobei die Leistungselektronikschaltung (LS) zwischen dem Verbrennungsmotor (VM) oder dem Kurbelwellen-Starter-Generator (SG) einerseits und dem Getriebe (GT) andererseits angeordnet ist und an dem Kurbelwellen-Starter-Generator (SG) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass - die Leistungselektronikschaltung (LS) als axiale Verlängerung des Kurbelwellen-Starter-Generators (SG) an dem Kurbelwellen-Starter-Generator (SG) implementiert ist.
  2. Antriebsanordnung (AA) nach Anspruch 1, wobei die Leistungselektronikschaltung (LS) einen Schaltungsträger (ST) mit Leiterbahnen (LB) umfasst, wobei die Leiterbahnen (LB) auf dem Schaltungsträger (ST) kaltgasgespritzt sind.
  3. Antriebsanordnung (AA) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Leistungselektronikschaltung (LS) in einer axialen Richtung (AR) der Drehachse einer Rotorwelle des Kurbelwellen-Starter-Generators (SG) betrachtet zwischen dem Kurbelwellen-Starter-Generator (SG) und dem Getriebe (GT) angeordnet ist.
  4. Antriebsanordnung (AA) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Kurbelwellen-Starter-Generator (SG) einen Kühlkörper (KK) aufweist, wobei die Leistungselektronikschaltung (LS) mit dem Kühlkörper (KK) thermisch leitend verbunden ist.
  5. Antriebsanordnung (AA) nach Ansprüchen 2 und 4, wobei der Kühlkörper (KK) als der Schaltungsträger (ST) ausgebildet ist, wobei die Leiterbahnen (LB) auf dem Kühlkörper (KK) kaltgasgespritzt sind.
  6. Antriebsanordnung (AA) nach Anspruch 5, wobei die Leiterbahnen (LB) auf einer in der axialen Richtung (AR) gerichteten Oberfläche des Kühlkörpers (KK) kaltgasgespritzt sind.
  7. Antriebsanordnung (AA) nach Anspruch 5 oder 6, ferner umfassend eine elektrisch isolierende Isolationsschicht, welche zwischen dem Kühlkörper (KK) und den Leiterbahnen (LB) angeordnet ist.
DE102016219655.3A 2016-10-11 2016-10-11 Antriebsanordnung zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs Active DE102016219655B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016219655.3A DE102016219655B4 (de) 2016-10-11 2016-10-11 Antriebsanordnung zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016219655.3A DE102016219655B4 (de) 2016-10-11 2016-10-11 Antriebsanordnung zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102016219655A1 DE102016219655A1 (de) 2018-04-12
DE102016219655B4 true DE102016219655B4 (de) 2020-10-08

Family

ID=61695302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016219655.3A Active DE102016219655B4 (de) 2016-10-11 2016-10-11 Antriebsanordnung zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016219655B4 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004048908A1 (de) * 2004-10-06 2006-04-20 Daimlerchrysler Ag Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit elektrischer Maschine
DE102014214784A1 (de) * 2014-07-28 2016-02-11 Continental Automotive Gmbh Schaltungsträger, elektronische Baugruppe, Verfahren zum Herstellen eines Schaltungsträgers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004048908A1 (de) * 2004-10-06 2006-04-20 Daimlerchrysler Ag Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit elektrischer Maschine
DE102014214784A1 (de) * 2014-07-28 2016-02-11 Continental Automotive Gmbh Schaltungsträger, elektronische Baugruppe, Verfahren zum Herstellen eines Schaltungsträgers

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016219655A1 (de) 2018-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013225627B4 (de) Skalierbare und modulare Lösung für ein Design einer Leistungselektronikbaueinheit für Fahrzeuganwendungen
DE102009002953B4 (de) Schwungrad, Brennkraftmaschine mit Schwungrad sowie System aus einer Brennkraftmaschine und einer anzutreibenden Maschine, Verwendung des Systems
DE102004019108A1 (de) Elektromotor- /Generatoreinrichtung für Kraftfahrzeuge
DE102008035228A1 (de) Leistungselektronikeinrichtungen mit integrierter Steuerschaltung
EP2625772A1 (de) Gleichstromelektromaschine
WO2019057430A1 (de) Pumpeneinrichtung mit einem kontaktierelement
CN102066811A (zh) 具有变速器外壳的变速器装置
WO2015078464A1 (de) Hybridmodul mit integrierter leistungselektronik
DE10120414A1 (de) Elektrische Maschine
EP1866546A1 (de) Nassläuferpumpe
DE102013020094A1 (de) Elektromotor, insbesondere Kühlerlüftermotor
DE102016119822A1 (de) Hochleistungsgenerator Niedervolt mit Starter-Unterstützungsfunktion und Drehmoment-Kompensation
DE102009046192A1 (de) Kraftfahrzeuggenerator, Lagerschild-Schaltungs-Einrichtung und Lagerschild mit optimierten Kühleigenschaften
DE112021000293T5 (de) Kühlanordnung für eine elektrische maschine
DE10011956A1 (de) Elektrische Maschine sowie Antriebsanordnung für ein Fahrzeug
DE102018219359A1 (de) Elektrische Antriebseinheit sowie Getriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102016219655B4 (de) Antriebsanordnung zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs
DE102019206525A1 (de) Getriebe mit Leistungselektronikmodul
WO2015144156A1 (de) Aktuator und verfahren zu deren herstellung
EP1499798B1 (de) Antriebssystem für ein krafttfahrzeug mit einer elektrischen maschine
DE202009008803U1 (de) Elektrische Maschine
DE102008054637A1 (de) Hybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs
DE102012009237A1 (de) Verbrennungskraftmaschine mit einem integrierten Startergenerator und einem gekoppelten Getriebe
DE102013001872B4 (de) Kraftwagen mit einem Aggregat zum Antreiben des Kraftwagens
DE102018219354A1 (de) Ölpumpenantriebsvorrichtung und Getriebe mit einer solchen Vorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE

R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, 30165 HANNOVER, DE