DE102018211356A1

DE102018211356A1 - Schmiermittelversorgungssystem für eine Antriebsvorrichtung eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102018211356A1
Application number: DE102018211356.4A
Authority: DE
Inventors: Ivo Greiter
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2018-07-10
Filing date: 2018-07-10
Publication date: 2020-01-16
Anticipated expiration: 2038-07-11
Also published as: DE102018211356B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schmiermittelversorgungssystem für eine Antriebsvorrichtung eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs, insbesondere ein elektrischer Fahrzeugachsantrieb, mit zumindest einer Elektromaschine (1), deren Rotorwelle (5) über eine Getriebeanordnung (7) auf zumindest eine Flanschwelle (3) eines Fahrzeugrads abtreibt, wobei die Getriebeanordnung (7) zumindest eine Getriebestufe (St1, St2) für eine Drehmomentwandlung aufweist, und wobei das Schmiermittelversorgungssystem einen Getriebe-Hydraulikkreis (G) aufweist, in dem ein Schmiermitteltank (25) über eine Saugleitung (27) mit einer Druckpumpe (29) verbunden ist, mittels der in einer Trockensumpfschmierung das Schmiermittel (31) in einer Getriebe-Versorgungsleitung (32) zu einer Getriebe-Schmiermittelstelle (Z1, Z2), etwa ein Zahneingriff der Getriebestufe (St1, St2), geführt wird, und das von der Getriebe-Schmiermittelstelle (Z1, Z2) abtropfende Schmiermittel (31) sich in einem Schmiermittelsumpf (33) sammelt und von dort mittels einer Rückführpumpe (35) in einer Rückführleitung (37) zurück in den Schmiermitteltank (25) geführt wird. Für eine Rotorinnenkühlung weist das Schmiermittelversorgungssystem zusätzlich zum Getriebe-Hydraulikkreis (G) einen Rotor-Hydraulikkreis (R) auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schmiermittelversorgungssystem für eine Antriebsvorrichtung eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei einem elektrisch betriebenen, zweispurigen Fahrzeug kann beispielhaft eine elektrisch angetriebene Vorderachse eine Elektromaschine aufweisen. Diese kann gegebenenfalls achsparallel zu den, zu den Fahrzeugrädern geführten Flanschwellen angeordnet sein. In diesem Fall kann die Elektromaschine über eine einfache oder doppelte Stirnrad-Getriebestufe auf ein Vorderachsdifferenzial und weiter auf die zu den Fahrzeugrädern geführten Flanschwellen der Fahrzeug-Vorderachse abtreiben.
Aus der DE 10 2016 211 226 B3 ist ein gattungsgemäßes Schmiermittelversorgungssystem für die oben angedeutete Antriebsvorrichtung bekannt. Demzufolge ist zur Schmiermittelversorgung ein Hydraulikkreis bereitgestellt, in dem ein Schmiermitteltank über eine Saugleitung mit einer Druckpumpe verbunden ist. Bei aktivierter Druckpumpe erfolgt eine Trockensumpfschmierung, bei der das Schmiermittel vom Schmiermitteltank über eine Getriebe-Versorgungsleitung zu einer Getriebe-Schmiermittelstelle, etwa ein Zahneingriff der Getriebestufe, geführt wird. Das von der Getriebe-Schmiermittelstelle abtropfende Schmiermittel sammelt sich in einem Schmiermittelsumpf. Von dort wird das gesammelte Schmiermittel mit Hilfe einer Rückführpumpe über eine Rückführleitung zurück in den Schmiermitteltank geführt.
Im normalen Fahrbetrieb reicht die oben angedeutete Trockensumpfschmierung der Getriebe-Schmiermittelstellen aus. Bei einem, im Dauer-Fahrbetrieb zusätzlich auftretenden Hochlastfall (zum Beispiel eine während des Dauer-Fahrbetriebs erfolgende Fahrzeugbeschleunigung) ist jedoch eine zusätzliche Rotorinnenkühlung erforderlich. Vor diesem Hintergrund ist in der obigen DE 10 2016 211 226 B3 im Hydraulikkreis eine Rotorinnenkühlung eingebunden, bei der von der Getriebe-Versorgungsleitung eine Teilleitung abzweigt, mittels der das Schmiermittel direkt zur Rotorwelle der Elektromaschine geführt wird und diese durchströmt.
In der DE 10 2016 211 226 B3 erfolgt die Rotorinnenkühlung - zusammen mit der Getriebe-Trockensumpfschmierung - während des gesamten Fahrbetriebs und nicht nur zu dem oben angegebenen Hochlastfall. Von daher entstehen im Fahrbetrieb dauerhaft Leistungsverluste aufgrund von Beschleunigung des durch die sehr schnell drehende Rotorwelle geführten Schmiermittelvolumenstroms.
Aus der DE 10 2010 051 041 A1 ist eine Antriebsvorrichtung bekannt, bei der die Schmiermittelversorgung mit Hilfe einer Zahnradpumpe erfolgt. Aus der DE 10 2011 007 255 A1 ist eine Antriebsvorrichtung mit einer kühlbaren Rotoranordnung bekannt. Aus der EP 1 414 134 B1 ist ein Kühlsystem für einen Kraftfahrzeug-Elektromotor bekannt. Aus der DE 11 2015 002 782 T5 ist eine Fahrzeugantriebsvorrichtung bekannt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Schmiermittelversorgungssystem mit einer Rotorinnenkühlung bereitzustellen, die im Vergleich zum Stand der Technik baulich einfach ohne großen Bauteilaufwand realisierbar ist und/oder zielgerichtet nur bei tatsächlichem Rotorinnenkühlung-Bedarf aktiviert ist.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
Erfindungsgemäß sind die Schmiermittelversorgung des Rotors und die Schmiermittelversorgung der Getriebe-Schmiermittelstellen nicht mehr in einem gemeinsamen Hydraulikkreislauf eingebunden. Vielmehr weist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 das Schmiermittelversorgungssystem zusätzlich zu dem Getriebe-Hydraulikkreis einen Rotor-Hydraulikkreis für die Rotorinnenkühlung auf. In dem Rotor-Hydraulikkreis ist der Schmiermittelsumpf, die Rückführleitung mitsamt Rückführpumpe, der Schmiermitteltank sowie eine, den Schmiermitteltank mit der Rotorwelle strömungstechnisch verbindende Rotor-Versorgungsleitung eingebunden. Demgegenüber sind die Saugleitung mitsamt Druckpumpe sowie die Getriebe-Versorgungsleitung ausschließlich dem Getriebe-Hydraulikkreis zugeordnet, nicht jedoch im Rotor-Hydraulikkreis eingebunden. Die Rückführpumpe ist bevorzugt mit einer größeren Pumpenleistung ausgelegt als die Druckpumpe.
Bevorzugt kann die Getriebe-Versorgungsleitung strömungstechnisch vollständig entkoppelt von der Rotor-Versorgungsleitung sein. Im Unterschied zum Stand der Technik kann können der Rotor-Hydraulikkreis und der Getriebe-Hydraulikkreis funktionell voneinander unabhängig aktiviert bzw. deaktiviert werden.
Ein wesentlicher Kern der Erfindung besteht darin, dass die obige Rotorinnenkühlung bedarfsweise aktiviert oder deaktiviert werden kann. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die Rotorinnenkühlung nicht während des gesamten Fahrbetriebs erfolgt, sondern nur zielgerichtet bei einem betriebsbedingten Hochlastfall. Dadurch können Leistungsverluste vermieden werden, die sich aufgrund einer nicht erforderlichen Rotorinnenkühlung ergeben.
In einer technischen Umsetzung kann die bedarfsweise Aktivierung der Rotorinnenkühlung mittels einer elektronischen Steuereinheit erfolgen. Diese kann dem Rotor-Hydraulikkreis zugeordnet sein. Mittels der Steuereinheit wird in Abhängigkeit von aktuellen Fahrbetriebsparametern ermittelt, ob ein Bedarf zur Rotorinnenkühlung vorliegt oder nicht. Die elektronische Steuereinheit kann in Abhängigkeit davon einen im Rotor-Hydraulikkreis umgewälzten Schmiermittelvolumenstrom steuert, und zwar insbesondere unabhängig vom Getriebe-Hydraulikkreis.
Regelungstechnisch einfach kann die Steuerung des im Rotor-Hydraulikkreis umgewälzten Schmiermittelvolumenstroms als ein zweistufiger Schaltvorgang erfolgen. Das heißt dass bei Vorliegen eines Rotorinnenkühlung-Bedarfs die Steuereinheit den Rotor-Hydraulikkreis aktiviert und ein erhöhter Schmiermittelvolumenstrom umgewälzt wird. Bei Nichtvorliegen eines Rotorinnenkühlung-Bedarfs deaktiviert die Steuereinheit den Rotor-Hydraulikkreis, so dass kein oder nur ein reduzierter Schmiermittelvolumenstrom umgewälzt wird.
In einer technisch einfachen Umsetzung kann die Rotorinnenkühlung dadurch aktiviert werden, dass im Schmiermitteltank ein Überdruck-Aufbau durchgeführt wird. Mittels des im Schmiermitteltank gebildeten Überdruckes wird das Schmiermittel vom Schmiermitteltank über die Rotor-Versorgungsleitung zur Rotorwelle geführt wird. Dort wird die Rotorwelle vom Schmiermittel zur Rotorinnenkühlung durchströmt. Nach erfolgter Rotorwellen-Durchströmung fließt das Schmiermittel in den Schmiermittelsumpf ab.
Der Schmiermitteltank kann bevorzugt fluiddicht ausgeführt sein, um den obigen Druckaufbau zu ermöglichen. Im Hinblick auf eine einwandfreie Getriebe-Trockensumpfschmierung ist es bevorzugt, dass im Schmiermitteltank eine Entlüftung bzw. ein Druckausgleich erfolgen kann. Hierfür kann dem Schmiermitteltank eine Entlüftungsleitung zugeordnet sein, mittels der der Tank-Innenraum in das Getriebegehäuse entlüftet wird. Das Getriebegehäuse ist wiederum über die Getriebeentlüftung mit der Umgebung verbunden, jedoch entsteht vom Tank in das Getriebe ein hoher Luftstrom (durch die Rückförderpumpe) und zwischen Getriebe und Umgebung ein sehr geringer Luftstrom (nur durch thermische Ausdehnung). Besonders bevorzugt im Hinblick auf eine einfache Aktivierung bzw. Deaktivierung der Rotorinnenkühlung ist es, wenn in der obigen Entlüftungsleitung ein zwischen einer Offen- und Sperrstellung schaltbares Absperrventil angeordnet ist. Für einen erforderlichen Überdruck-Aufbau kann das Absperrventil in seine Sperrstellung geschaltet werden. Demgegenüber kann im normalen Fahrbetrieb, in dem keine Rotorinnenkühlung erforderlich ist, das Absperrventil in seiner Offenstellung verbleiben, wodurch ein Überdruck-Aufbau im Schmiermitteltank weitgehend vermieden ist.
Bevorzugt kann das Absperrventil in Signalverbindung mit der bereits erwähnten elektronischen Steuereinheit sein. Wie oben angegeben, kann die elektronische Steuereinheit auf der Grundlage aktueller Fahrbetriebsparameter ermitteln, ob ein Rotorinnenkühlung-Bedarf vorliegt oder nicht. Bei Vorliegen eines solchen Bedarfs kann die elektronische Steuereinheit ein Sperrsignal generieren und damit das Absperrventil in seine Sperrstellung schalten. In der Sperrstellung des Absperrventils erfolgt der oben erwähnte Überdruck-Aufbau, der für die Rotorinnenkühlung erforderlich ist.
Zur Begrenzung des im Schmiermitteltank aufgebauten Überdruckes kann ein Druckbegrenzer, zum Beispiel ein federbelastetes Begrenzungsventil, vorgesehen sein. Mit dem Begrenzungsventil kann der Überdruck auf einen vordefinierten oberen Grenzwert (zum Beispiel 200 mbar) begrenzt werden.
Bei der Getriebe-Trockensumpfschmierung wird das sich im Schmiermittelsumpf gesammelte Schmiermittel von der Rückführpumpe durch die Rückführleitung in den Schmiermitteltank rückgeführt. Bei der Schmiermittel-Rückführung kann neben dem Schmiermittel auch Luft angesaugt werden und in den Schmiermitteltank gefördert werden. Zur Vermeidung von Schaumbildung bei der Rückführung des Schmiermittels in den Schmiermitteltank ist es bevorzugt, wenn an einer Schmiermittel-Auslaufstelle der Rückführleitung ein Luftabscheider ausgebildet ist. In einer Ausführungsvariante kann der Luftabscheider als ein Siebelement oder ein Filtervlies-Element realisiert sein. An diesem Element kann der durch Lufteinleitung unterhalb des Schmiermittel-Spiegels entstehende Schaum wieder in seine Schmiermittel- und Luftbestandteile getrennt werden.
In einer weiteren Ausführungsvariante kann der Luftabscheider ein im Tankinnenraum angeordnetes, vertikal hochgestelltes Steigrohr sein, das mit einem Überstand den Schmiermittel-Spiegel im Schmiermitteltank überragt. An seiner oberen Stirnseite kann das Steigrohr einen freien Überlauf bilden, über den das rückgeführte Schmiermittel sich schaumfrei im Schmiermitteltank sammeln kann.
Die zur Rotorwelle geführte Rotor-Versorgungsleitung mündet mit einer Anschlussöffnung in den Schmiermitteltank. Für eine einwandfreie Rotorinnenkühlung ist es von Bedeutung, dass, zumindest bei aktivierter Rotorinnenkühlung, die Anschlussöffnung der Rotor-Versorgungsleitung um einen Höhenversatz unterhalb des Schmiermittel-Spiegels im Schmiermitteltank positioniert ist. Ansonsten würde die Gefahr bestehen, dass nicht nur das Schmiermittel, sondern zusätzlich auch angesaugte Luft in Richtung der Rotorwelle geführt wird.
In einer konstruktiv besonders einfachen Ausführungsvariante kann die Druckpumpe und die Rückführpumpe unter Bildung einer Doppelpumpe eine gemeinsame Antriebswelle aufweisen. Die gemeinsame Antriebswelle kann bevorzugt in Antriebsverbindung mit der Antriebsvorrichtung des Fahrzeugs sein. Beispielhaft kann die Antriebswelle ein Antriebszahnrad drehfest tragen, das mit einem der Getriebe-Zahnräder in Zahneingriff ist.
Für eine Fahrzeugs-Vorwärtsfahrt dreht die Rotorwelle der Elektromaschine in einer Vorwärtsfahrt-Drehrichtung. Demgegenüber dreht die Rotorwelle der Elektromaschine für eine Fahrzeugs-Rückwärtsfahrt in einer gegensinnigen Rückwärtsfahrt-Drehrichtung. Die Trockensumpfschmierung im Getriebe-Hydraulikkreis kann dabei nur bei in der Vorwärtsfahrt-Drehrichtung betriebener Elektromaschine erfolgen. Bei in der gegensinnigen Rückwärtsfahrt-Drehrichtung betriebener Elektromaschine kann dagegen keine Trockensumpfschmierung erfolgen, sondern anstelle dessen bevorzugt eine Getriebe-Tauchschmierung. Bei einer solchen Getriebe-Tauchschmierung kann zumindest ein Zahnrad der Getriebeanordnung in das im Schmiermittelsumpf gesammelte Schmiermittel eingetaucht sein. Das Schmiermittel kann über die Drehbewegung des eingetauchten Zahnrads sowie mittels Fang- oder Leitelemente zu den Getriebe-Schmiermittelstellen geführt werden.
Um die oben erwähnte Getriebe-Trockensumpfschmierung (bei Vorwärtsfahrt) und die Getriebe-Tauchschmierung (bei Rückwärtsfahrt) einfach zu realisieren, kann die Rückführpumpe als eine drehrichtungsabhängige Pumpe ausgebildet sein. Das heißt dass bei in der Vorwärtsfahrt-Drehrichtung betriebener Elektromaschine mittels der Rückführpumpe der Getriebe-Hydraulikkreis aktiviert ist, so dass die Getriebe-Trockensumpfschmierung erfolgt. Im Unterschied dazu ist bei in der Rückwärtsfahrt-Drehrichtung betriebener Elektromaschine der Getriebe-Hydraulikkreis deaktiviert, so dass keine Getriebe-Tauschmierung erfolgt. Bei in der Rückwärtsfahrt-Drehrichtung betriebener Elektromaschine kann die Rückführpumpe in gegenläufiger Wirkrichtung arbeiten und das Schmiermittel vom Schmiermitteltank absaugen und in den Schmiermittelsumpf leiten, um den Schmiermittel-Spiegel im Schmiermittelsumpf für die Getriebe-Tauchschmierung zu erhöhen.
Das heißt dass in der obigen Konstellation die Getriebe-Trockensumpfschmierung nur bei der Vorwärtsfahrt-Drehrichtung erfolgen kann, während in der gegensinnigen Rückwärtsfahrt-Drehrichtung anstelle dessen eine Getriebe-Tauchschmierung durchgeführt wird.
In einer konkreten technischen Umsetzung kann die Rückführleitung an einer Anschlusseinheit in den Tank-Innenraum einmünden. In der Anschlusseinheit kann die Rückführleitung an einer Verzweigungsstelle in das Steigrohr und in ein Saugrohr aufgezweigt sein. Bei einer Fahrzeug-Rückwärtsfahrt wird das Schmiermittel vom Schmiermitteltank mit Hilfe des Saugrohrs abgesaugt, und zwar bis Erreichen eines Rest-Füllstands. Um einen einwandfreien Absaugvorgang zu gewährleisten, kann im Steigrohr ein Rückschlagventil angeordnet sein, das während des Absaugvorgangs sperrt und nur bei einer Rückführung des Schmiermittels in den Schmiermitteltank offen ist. Umgekehrt kann auch im Saugrohr ein Rückschlagventil angeordnet sein, das während des Absaugvorgangs offen ist und beim Rückführen des Schmiermittels in den Schmiermitteltank sperrt.
Die zur Druckpumpe geführte Saugleitung kann mit einer Saugöffnung in den Schmiermitteltank einmünden. Um eine einwandfreie Getriebe-Tauchschmierung bereitzustellen, ist es bevorzugt, wenn die Saugöffnung der Saugleitung geodätisch unterhalb einer Ansaugöffnung des Saugrohrs positioniert ist, insbesondere direkt am Tankboden des Schmiermitteltanks angeordnet ist.
Wie oben erwähnt, besteht ein wichtiger Erfindungsaspekt darin, dass die Rotorinnenkühlung lediglich dann aktiviert ist, sofern das Absperrventil sich in seiner Sperrposition befindet. Bevorzugt ist es, wenn insbesondere bei der Vorwärtsfahrt der Schmiermittel-Spiegel im Schmiermitteltank um einen geodätischen Höhenunterschied oberhalb der zu kühlenden Rotorwelle positioniert ist. In diesem Fall kann aufgrund des geodätischen Höhenunterschieds auch ohne Überdruck-Aufbau (oder durch die Druckverluste in der Verbindungsleitung Tank-Getriebe durch einen geringen Überdruck im Tank) zumindest ein minimaler Schmiermittelvolumenstrom vom Schmiermitteltank zur Rotorwelle fließen und die Rotorwelle durchströmen. Dieser geringe Schmiermittelvolumenstrom wird beispielhaft verwendet, um eine Passverzahnung und einen Zentriersitz zwischen der Rotorwelle und einer Getriebeeingangswelle zu schmieren und damit eine Passungsrostung zu vermeiden. Dazu werden in die Rotorwelle und in die Getriebeeingangswelle entsprechende Strömungsnuten vorgesehen, so dass das Schmiermittel auch bei sehr geringem Volumenstrom sowohl den Zentriersitz als auch die Passverzahnung erreichen kann.
Die Elektromaschine weist ein Elektromaschinen-Gehäuse auf, in dem die Rotorwelle sowie ein damit zusammenwirkender Stator angeordnet sind. Das Elektromaschinen-Gehäuse kann eine wassergekühlte Gehäusewand aufweisen, in der Kühlwasser-Kanäle integriert sind. Diese können in einem fahrzeugseitigen Kühlwasserkreislauf eingebunden sein, um bedarfsweise die Elektromaschine zu kühlen.
In einer Ausführungsvariante kann der Schmiermitteltank so in das Elektromaschinen-Gehäuse integriert sein, dass zumindest eine Seite des Schmiermitteltanks durch die wassergekühlte Gehäusewand gebildet ist, um das Schmiermittel im Schmiermitteltank zu kühlen. In diesem Fall begrenzt die wassergekühlte Gehäusewand zumindest teilweise unmittelbar den Innenraum des Schmiermitteltanks, um das im Schmiermitteltank befindliche Schmiermittel in thermische Verbindung mit dem fahrzeugseitigen Kühlwasserkreislauf zu bringen.
Alternativ dazu kann der Rotor-Hydraulikkreis über einen Schmiermittel-Wasser-Wärmetauscher mit einem Kühlwasserkreislauf des Kraftfahrzeugs thermisch verbunden sein, um das Schmiermittel zu kühlen. Der Schmiermittel-Wasser-Wärmetauscher kann beispielhaft entweder in der Rotor-Versorgungsleitung oder in der Rückführleitung positioniert sein.
In einer technischen Umsetzung kann ein Innenraum der Elektromaschine trocken, das heißt außer Kontakt mit dem Schmiermittel sein. In diesem Fall ist ein Getriebe-Innenraum über eine Trennwand von dem Elektromaschinen-Innenraum fluiddicht abgetrennt. In der Trennwand kann eine Lageröffnung angeordnet sein, durch die die Rotorwelle mit einem Wellen-Überstand aus dem Elektromaschinen-Innenraum herausgeführt ist und in den Getriebe-Innenraum einragt. Die Rotorwelle kann unter Zwischenschaltung eines Drehlagers fluiddicht in der Lageröffnung der Trennwand gelagert sein.
Im Hinblick auf eine konstruktiv einfache Rotorinnenkühlung ist es bevorzugt, wenn die Rotorwelle eine Hohlwelle ist, in deren Hohlraum eine rohrförmige Öllanze einragt, die Bestandteil der Rotor-Versorgungsleitung ist. Die Öllanze kann zusammen mit der als Hohlwelle ausgebildeten Rotorwelle einen Ringspalt begrenzen. In diesem Fall kann ein Schmiermittel-Volumenstrom durch die Öllanze über eine Überströmöffnung in den Ringspalt geleitet werden.
Der Ringspalt zwischen der Öllanze und der Rotorwelle kann entkoppelt vom Elektromaschinen-Innenraum sein. Anstelle dessen kann der Ringspalt über eine radial gerichtete Ausströmöffnung mit dem Getriebe-Innenraum strömungstechnisch in Verbindung sein, so dass der Elektromaschinen-Innenraum trocken, das heißt außer Kontakt mit dem Schmiermittel bleibt. Die radial gerichtete Ausströmöffnung kann außerhalb des Elektromaschinen-Innenraums im Wellen-Überstand der Rotorwelle ausgebildet sein.
In einer konstruktiven Lösung kann die Rotorwelle an ihrem oben erwähnten Wellen-Überstand eine Innenverzahnung aufweisen, in die eine Getriebeeingangswelle mit ihrer korrespondierenden Außenverzahnung gesteckt ist, und zwar unter Bildung einer kraftübertragenden Passverzahnung, die mit einem geringen Schmiermittelvolumenstrom durchströmbar ist..
Die Außenverzahnung der Getriebeeingangswelle kann in der Axialrichtung in einen durchmesserreduzierten Wellenabschnitt sowie im weiteren Axialverlauf in einen durchmessergrößeren, stirnseitigen Zentriersitz übergehen. Im stirnseitigen Zentriersitz der Getriebeeingangswelle kann ein axialer Schmiermitteldurchlass ausgebildet sein. Der durchmesserreduzierte Wellenabschnitt der Getriebeeingangswelle kann zusammen mit dem Innenumfang der Rotorwelle eine axiale Strömungsnut begrenzen, die über die rotorwellenseitige Auslassöffnung nach radial außen offen ist, so dass der Ringspalt über den im Zentriersitz ausgebildeten axialen Öldurchlass sowie der axialen Strömungsnut und der Auslassöffnung mit dem Getriebe-Innenraum in strömungstechnischer Verbindung ist.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
Es zeigen:

1 in einem Blockschaltdiagramm eine elektrisch angetriebene Fahrzeugachse eines Fahrzeugs mit zugeordnetem Schm ierm ittelversorgungssystem;
2 bis 4 jeweils Ansichten entsprechend der 1, in denen unterschiedliche Betriebszustände hervorgehoben sind;
5 in einer Teilschnittdarstellung eine Rotorwelle der Elektromaschine;
6 eine Ausführungsvariante, bei der der ein Luftabscheider zur Vermeidung von Schaumbildung als ein Sieb- bzw. Filtervlies-Element realisiert ist;
7 eine Ausführungsvariante, bei der die zur Rotorinnenkühlung erforderliche Öllanze eine Belüftung aufweist; und
8 eine Teilschnittansicht, bei der eine wassergekühlte Gehäusewand der Elektromaschine unmittelbar einen Öltank begrenzt.

In der 1 ist beispielhaft eine elektrisch angetriebene Vorderachse VA eines zweispurigen Fahrzeugs angedeutet. Die Vorderachse VA weist eine Elektromaschine 1 auf, die achsparallel zu den, zu den Fahrzeugrädern geführten Flanschwellen 3 angeordnet ist. Die Rotorwelle 5 der Elektromaschine 1 ist über eine Getriebeanordnung 7 in trieblicher Verbindung mit den beiden Flanschwellen 3. In der 1 weist die Getriebeanordnung 7 eine doppelte Stirnradstufe auf, bei der in einer ersten Zahnradstufe St1 ein auf der Rotorwelle 5 angeordnetes Festzahnrad 11 in Zahneingriff mit einem auf einer Zwischenwelle 13 angeordneten Festzahnrad 15 ist. Auf der Zwischenwelle 13 ist ein weiteres Festzahnrad 17 angeordnet, das unter Bildung einer zweiten Stirnradstufe St2 mit einem eingangsseitigen Zahnrad 21 eines Achsdifferenzials 23 kämmt. Das Achsdifferenzial 23 treibt beidseitig auf die zu den Fahrzeugrädern geführten Flanschwellen 3 ab.
In den 1 bis 5 ist im Hinblick auf ein einfacheres Verständnis der Erfindung nicht die tatsächliche Einbaulage des Getriebeanordnung sowie des Schmiermittelversorgungssystems wiedergegeben. Tatsächlich wird das Öl von der Getriebeseite (in den 1 bis 5 also von links) in die Rotorwelle 5 geführt und läuft auch linksseitig wieder in das Getriebe zurück. Eine konkrete Realisierung, wie in den 1 bis 5 dargestellt, ist prinzipiell auch möglich, wäre aber sehr ungünstig und würde zum Beispiel bei hohen (Quer) Beschleunigungen Sondermaßnahmen zur Ölrückführung in den Tank 25 erfordern.
In der 1 ist der elektrisch angetriebenen Vorderachse VA ein Schmiermittelversorgungssystem zugeordnet, dessen Aufbau nachfolgend anhand der 1 beschrieben ist: Demzufolge weist das Schmiermittelversorgungssystem einen Rotor-Hydraulikkreis R und einen Getriebe-Hydraulikkreis G auf. In dem Getriebe-Hydraulikkreis G ist ein Öltank 25 über eine Saugleitung 27 mit einer Druckpumpe 29 verbunden. Mittels der Druckpumpe 29 kann in einer später beschriebenen Getriebe-Trockensumpfschmierung das vom Öltank 25 kommende Öl 31 in einer Getriebe-Versorgungsleitung 32 zu den Zahneingriffen Z1, Z2 der Getriebeanordnung 7 geführt werden. Von den Zahneingriffsstellen Z1, Z2 kann das Öl 31 abtropfen und sich in einem Ölsumpf 33 sammeln. Von dort wird das Öl 31 mit Hilfe einer Rückführpumpe 35 in einer Rückführleitung 37 zurück in den Öltank 25 geführt.
Der Öltank 25 ist nach außen hermetisch dicht ausgelegt. Für einen Druckausgleich bzw. zur Entlüftung des Öltanks 25 ist eine Entlüftungsleitung 39 vorgesehen, mittels der der Tankinnenraum 41 oberhalb einer Öl-Spiegels 43 nach tankaußen verbunden ist. In der Entlüftungsleitung 39 ist ein zum Beispiel elektrisch ansteuerbares Absperrventil 45 vorgesehen, das in Signalverbindung mit einer elektronischen Steuereinheit 47 ist. Mittels der elektronischen Steuereinheit 47 wird in Abhängigkeit von aktuellen Fahrbetriebsparametern FB ermittelt, ob ein Bedarf zur Rotorinnenkühlung vorliegt oder nicht. Die elektronische Steuereinheit 47 steuert in Abhängigkeit davon einen im Rotor-Hydraulikkreis R umgewälzten Schmiermittelvolumenstrom m_R1 , mR2.
Wie aus der 1 weiter hervorgeht, mündet die Rückführleitung 37 an einer Anschlusseinheit 49 in den Tank-Innenraum 41. In der Anschlusseinheit 49 wird die Rückführleitung 37 an einer Verzweigungsstelle 51 in ein vertikal nach oben abragendes Steigrohr 53 und in ein vertikal nach unten abragendes Saugrohr 55 aufgezweigt. Das Steigrohr 53 der Anschlusseinheit 49 überragt den Öl-Spiegel 43 mit einem Überstand Δh₁ und bildet an seiner oberen Stirnseite einen freien Überlauf 57, über den in einer Rückführrichtung I (2) rückgeführtes Öl 31 schaumfrei (das heißt ohne Schaumbildung) in den Öltank 25 einströmt. Im Steigrohr 53 ist ein erstes Rückschlagventil 59 angeordnet, das bei einem später beschriebenen Absaugvorgang in einer Saugrichtung II (3) sperrt und bei einem Öl-Rückführvorgang in der Rückführrichtung I (2) offen ist. In gleicher Weise ist auch im Saugrohr 55 ein zweites Rückschlagventil 61 positioniert, das bei dem Absaugvorgang in Saugrichtung II (3) offen ist und beim Öl-Rückführen in der Rückführrichtung I sperrt. Gemäß der 1 weist das Saugrohr 55 an seiner, dem Öltank-Boden 63 zugewandten Stirnseite eine Öl-Ansaugstelle 65 auf, die um einen Höhenversatz unterhalb des in der 1 gezeigten Öl-Spiegels 43 angeordnet ist, sowie um einen weiteren Höhenversatz Δh₂ (2) oberhalb des Tankbodens 63 positioniert ist.
Neben dem oben beschriebenen Getriebe-Hydraulikkreis G weist das Schmiermittelversorgungssystem speziell für eine Rotorinnenkühlung einen Rotor-Hydraulikkreis R auf. In dem Rotor-Hydraulikkreis R ist gemäß der 1 der Ölsumpf 33, die Rückführleitung 37 mitsamt Rückführpumpe 35, der Öltank 25 sowie eine den Öltank 25 mit der Rotorwelle 5 strömungstechnisch verbindende Rotor-Versorgungsleitung 67 eingebunden. Es ist hervorzuheben, dass im obigen Rotor-Hydraulikkreis R die Saugleitung 27 mitsamt Druckpumpe 29 sowie die Getriebe-Versorgungsleitung 32 nicht eingebunden sind. Diese Komponenten sind ausschließlich Bestandteil des Getriebe-Hydraulikkreises G.
In der 1 mündet die Rotor-Versorgungsleitung 67 mit einer Anschlussöffnung 69 in den Öltank 25. Die Anschlussöffnung 69 der Rotor-Versorgungsleitung ist um einen Höhenversatz unterhalb des Öl-Spiegels 43 im Öltank 25 positioniert.
Zudem bilden die Druckpumpe 29 und die Rückführpumpe 35 eine sogenannte Doppelpumpe mit einer gemeinsamen Antriebswelle 71. Die gemeinsame Antriebswelle 71 trägt ein Festzahnrad 71, das in Zahneingriff 72 (strichpunktiert angedeutet) mit dem eingangsseitigen Differenzial-Zahnrad 21 ist.
Gemäß der 1 ist der Rotor-Hydraulikkreis R über einen Schmiermittel-Wasser-Wärmetauscher 89 mit einem Kühlwasserkreislauf des Fahrzeugs thermisch verbunden. Der in den 1 bis 4 nur gestrichelt angedeutete Wärmetauscher 89 kann entweder in der Rotor-Versorgungsleitung 67 oder in der Rückführleitung 37 des Rotor-Hydraulikkreises R angeordnet sein.
In der 2 ist das Schmiermittelversorgungssystem bei einem normalen Fahrbetrieb in Vorwärtsfahrt angedeutet. In diesem Fall ermittelt die elektronische Steuereinheit 47 auf der Grundlage aktueller Fahrbetriebsparameter FB, dass kein Bedarf für eine gesteigerte Rotorinnenkühlung vorliegt. Entsprechend wird in der Steuereinheit 47 kein Sperrsignal generiert, so dass das Absperrventil 45 in der Entlüftungsleitung 39 stromlos in seiner Offenstellung verbleibt.
In diesem Fall bleibt der Rotor-Hydraulikkreis R deaktiviert und ist alleine der Getriebe-Hydraulikkreis G aktiviert. Die in den aktivierten Getriebe-Hydraulikkreis G eingebundenen Ölleitungen sind in der 2 durch Fettdruck hervorgehoben. Bei aktiviertem Getriebe-Hydraulikkreis G erfolgt eine Getriebe-Trockensumpfschmierung, bei der ein das Öl vom Ölsumpf 25 in einer Rückführrichtung I zunächst in den Öltank 25 geleitet wird und von dort ein Ölvolumenstrom m_G (2) über die Druckpumpe 29 zu den Zahneingriffsstellen Z1, Z2 geleitet wird. Von dort tropft das Öl in den Ölsumpf 33 ab und wird dort gesammelt sowie mit Hilfe der Rückführpumpe 35 zurück in den Öltank 25 geführt.
Da in der 2 die Entlüftungsleitung 39 geöffnet ist, entsteht im Öltank 25 kein oder nur ein sehr geringer Überdruck. Es ergibt sich daher lediglich ein äußerst geringer Minimal-Ölvolumenstrom m_R1 (2) aufgrund des geodätischen Höhenunterschieds h_g (2) zwischen dem Öl-Spiegel 43 im Öltank 25 und der Rotorwelle 5 sowie des geringen Überdrucks, der gegebenenfalls auch durch geeignete Maßnahmen, wie zum Beispiel eine Blende in der Leitung 39, erzeugt werden kann. Dieser geringe Minimal-Ölvolumenstrom m_R1 wird verwendet, um - auch bei deaktiviertem Rotor-Hydraulikkreis R - eine Passverzahnung 75 (5) sowie einen Zentriersitz 77 zwischen der Rotorwelle 5 und einer Getriebeeingangswelle 6 (5) zu schmieren und damit einen Passungsrost zu vermeiden. Dazu sind in der Rotorwelle 5 und in der Getriebeeingangswelle 6 entsprechende Strömungsnuten 79 vorgesehen, so dass das Öl auch bei sehr geringem Volumenstrom m_R1 sowohl den Zentriersitz 77 als auch die Passverzahnung 75 erreicht.
In der 2 dreht die Rotorwelle 5 der Elektromaschine 1 in einer Vorwärtsfahrt-Drehrichtung D1 (2). Sowohl die Rückführpumpe 35 als auch die Druckpumpe 29 sind konstruktiv einfach drehrichtungsabhängig ausgelegt. Von daher ist ausschließlich bei der Vorwärtsfahrt-Drehrichtung D1 die oben dargelegte Getriebe-Trockensumpfschmierung durchführbar. Im Unterschied zur 2 ist in der 3 ein normaler Fahrbetrieb gezeigt, bei dem das Fahrzeug nicht in Vorwärtsfahrt, sondern in Rückwärtsfahrt betrieben ist. Bei der Rückwärtsfahrt erfolgt nicht mehr die in der 2 angedeutete Getriebe-Trockensumpfschmierung, sondern vielmehr eine Getriebe-Tauchschmierung. Die dabei im Getriebe-Hydraulikkreis G öldurchströmte Rückführ-Leitung 37 ist in der 3 durch Fettdruck hervorgehoben.
Für eine solche Rückwärtsfahrt dreht die Rotorwelle 5 der Elektromaschine 1 in der 3 in einer gegensinnigen Rückwärtsfahrt-Drehrichtung D2. Entsprechend arbeitet nunmehr die Rückführpumpe 35 (als drehrichtungsabhängige Pumpe) in einer entgegengesetzten Wirkrichtung, wodurch das Öl 31 in der Absaugrichtung II (3) über die Öl-Ansaugstelle 65 des Saugrohrs 55 zurück in den Ölsumpf 33 gesaugt wird. Dieser Absaugvorgang erfolgt bis zum Erreichen eines in der 3 angedeuteten Rest-Füllstands f_R . Gleichzeitig wird ein Öl-Spiegel 79 im Ölsumpf 33 für eine Getriebe-Tauchschmierung erhöht. Bei der Getriebe-Tauchschmierung (3) ist der Ölsumpf-Spiegel 79 so weit erhöht, dass das zumindest eingangsseitige Differenzial-Zahnrad 21 in das Öl eingetaucht ist. Durch die Drehbewegung des eingetauchten Zahnrads 21 sowie durch nicht näher dargestellte Fang- oder Leitelemente wird das Öl vom Ölsumpf 33 zu den Getriebe-Ölstellen Z1, Z2 geführt und tropft dort wieder ab in den Ölsumpf 33.
Es ist hervorzuheben, dass in der 3 der Massenstrom m_R1 gleich 0 ist bzw. dieser sich umkehrt und im Wesentlichen aus Luft besteht.
In der 4 ist die Fahrzeugachse VA in einem normalen Vorwärtsfahrt-Betrieb gezeigt, und zwar in einem Hochlastfall, bei dem nicht nur der Getriebe-Hydraulikkreis G, sondern auch der Rotor-Hydraulikkreis R (das heißt die Rotorinnenkühlung) aktiviert ist. Bei der aktivierten Rotorinnenkühlung wird die mit Fettdruck hervorgehobene Rotor-Versorgungsleitung 67 mit einem gesteigerten Ölvolumenstrom m_R2 (4) durchströmt. Entsprechend hat in der 4 die elektronische Steuereinheit 47 auf der Grundlage der Fahrbetriebsparameter FB ermittelt, dass ein Bedarf zur Rotorinnenkühlung vorliegt. Die elektronische Steuereinheit 47 generiert daher in der 4 ein Sperrsignal S, mit dem das Absperrventil 45 in seine Sperrstellung geschaltet wird, um die Rotorinnenkühlung zu ermöglichen.
Bei gesperrtem Absperrventil 45 erfolgt im Öltank 25 ein Überdruck-Aufbau. Der sich im Öltank 25 aufbauende Überdruck p_Ü (4) wird durch ein federbelastetes Begrenzungsventil 81 begrenzt. Mit Hilfe des Überdruckes p_Ü wird ein gesteigerter Ölvolumenstrom m_R2 vom Öltank 25 bis zur Rotorwelle 5 geführt. Das Öl durchströmt die Rotorwelle 5 und fließt dann in den Ölsumpf 33 ab.
In der 5 ist die Rotorwelle 5 in teilweiser Schnittdarstellung gezeigt. Die Rotorwelle 5 ist als Hohlwelle realisiert, die an ihrer in der 5 linken Seite eine nicht gezeigte Innenverzahnung aufweist, in die die Getriebeeingangswelle 6 mit ihrer korrespondierenden Außenverzahnung gesteckt ist, und zwar unter Bildung einer kraftübertragenden Passverzahnung 75. Die Getriebeeingangswelle 6 trägt das Festzahnrad 11 der ersten Stirnradstufe St1. Die Außenverzahnung der Getriebeeingangswelle 6 geht in Axialrichtung in einen durchmesserreduzierten Wellenabschnitt 85 sowie im weiteren Axialverlauf in einen durchmessergrößeren, stirnseitigen Zentriersitz 77 über.
Im stirnseitigen Zentriersitz 77 der Getriebeeingangswelle 6 ist ein axialer Öldurchlass 87 ausgebildet. Der durchmesserreduzierte Wellenabschnitt 85 der Getriebeeingangswelle 6 begrenzt zusammen mit dem Innenumfang der Rotorwelle 5 die axiale Strömungsnut 79, die über eine radial ausgerichtete Auslassöffnung 89 in der Rotorwelle 5 nach radial außen offen ist.
Wie aus dem Halbschnitt der 5 weiter hervorgeht, ist in der Rotorwelle 5 eine öldurchströmte rohrförmige Öllanze 91 drehfest angeordnet, die Bestandteil der in den 1 bis 4 gezeigten Rotor-Versorgungsleitung 67 ist. Die Öllanze 91 begrenzt zusammen mit der Rotorwelle 5 einen öldurchströmten Ringspalt 93. Zudem weist die Öllanze 91 an ihrem stirnseitigen (in der 5 rechten) Ende im Außenumfang eine Überströmöffnung 95 auf.
Der Ringspalt 93 ist über den axialen Öldurchlass 87, die axiale Strömungsnut 79 und die Auslassöffnung 89 strömungstechnisch mit der radial äußeren Umgebung der Rotorwelle 5 verbunden.
Im Fahrbetrieb strömt in der 5 in Pfeilrichtung der Ölvolumenstrom m_R1 , m_R2 zunächst zentral entlang einer Rotor-Drehachse in der drehfest angeordneten Öllanze 91 und anschließend durch die Öllanzen-Überströmöffnung 95 in den Ringspalt 93 ein. Von dort fließt der Ölvolumenstrom m_R1 , m_R2 über die axialen Öldurchlässe 88, 89 zur Passverzahnung 75 bzw. wird der Ölvolumenstrom m_R1 , m_R2 über die Auslassöffnung 89 und/oder über das Verzahnungsspiel der Passungsverzahnung 75 nach außen in den Getriebe-Innenraum 90 geleitet.
In dem Halbschnitt der 5 ist der Getriebe-Innenraum 90 über eine Trennwand 92 von einem Innenraum 94 eines in der 8 angedeuteten Elektromaschinen-Gehäuses 83 fluiddicht abgetrennt. Die Rotorwelle 5 ist durch eine in der Trennwand 92 gebildete Lageröffnung 96 geführt und überragt diese mit einem Überstand 98 in den Getriebe-Innenraum 90 hinein. Die Rotorwelle 5 ist unter Zwischenlage eines Drehlagers 86 in der Lageröffnung 96 der Trennwand 92 drehgelagert. Sowohl die Rotorwellen-Auslassöffnung 89 als auch das, in der Axialrichtung betrachtet, getriebeseitige Ende der Passverzahnung 75 sind in der 5 im Getriebe-Innenraum 90 positioniert. Bei der Beölung der Rotorwelle 5 kommt daher nur deren Innenumfang in Kontakt mit dem Öl, das nach der Rotor-Durchströmung wieder zurück in den Getriebe-Innenraum 90 fließt und von dort in den Ölsumpf 33 abtropft. Der Innenraum 94 des Elektromaschinen-Gehäuses 83 bleibt dagegen trocken, das heißt außer Kontakt mit dem Öl.
Für eine öldichte Trennung des Elektromaschinen-Innenraums 94 vom Getriebe-Innenraum 90 ist in der 5 dem Drehlager 86 ein nicht gezeigter Wellendichtring zugeordnet. Alternativ dazu kann in einem weiteren Ausführungsbeispiel auf eine solche öldichte Trennung des Elektromaschinen-Innenraums 94 vom Getriebe-Innenraum 90 verzichtet werden. In diesem Fall ist der Ölkreislauf also auch für eine „nasse“ Elektromaschine 1 geeignet, also mit Öl zur Kühlung der Wicklungen im Elektromaschinen-Innenraum 94. Dann könnte der Ölstrom, der in der 5 nur durch die Rotorwelle 5 fließt, erhöht werden und ein Teil abgezweigt und zur Kühlung der Wicklung der Elektromaschine 1 verwendet werden.
Bei dem in der 5 skizzierten Öl-Strömungsweg kann sich im Ringspalt 93 eine Saugwirkung ergeben, bei der der Ölvolumenstrom m_R1 , m_R2 mit einem Saugdruck von dem Öllanzen-Innenraum in den Ringspalt 93 gezogen wird. In diesem Fall erfolgt die Ölförderung zur Rotorwelle 5 nicht nur mittels des im Öltank 25 ausgebildeten Überdruckes po, sondern auch durch den obigen Saugdruck, so dass gegebenenfalls eine übermäßig große Ölmenge zur Rotorwelle 5 gefördert wird.
Der oben erwähnte Saugeffekt kann mittels der in der 7 gezeigten Öllanze 91 vermieden werden. Demzufolge ist der Öllanzen-Innenraum aufgeteilt in einen Belüftungskanal 96, der über eine Belüftungsöffnung 98 mit dem Ringspalt 93 verbunden ist, und in einem Ölführungskanal 97, durch den der Ölvolumenstrom m_R1 , m_R2 durch die Überströmöffnung 95 in den Ringspalt 93 gelangt.
In der 8 ist in einer vergrößerten Teilschnittdarstellung ausschnittsweise ein Elektromaschinen-Gehäuse 83 gezeigt, in dem der Stator 2 mit der damit zusammenwirkenden Rotorwelle 5 angeordnet ist. Das Elektromaschinen-Gehäuse 83 weist eine wassergekühlte Gehäusewand 85 auf, in der Kühlwasser-Kanäle 87 integriert sind. Diese sind in einem fahrzeugseitigen Kühlwasserkreislauf K eingebunden, um die Elektromaschine 1 zu kühlen. In der 8 ist der Schmiermitteltank 25 so in das Elektromaschinen-Gehäuse 83 integriert, dass zumindest eine Seite des Schmiermitteltanks 25 unmittelbar durch die wassergekühlte Gehäusewand 85 gebildet ist, um das Schmiermittel 31 zu kühlen. In der 8 begrenzt daher die wassergekühlte Gehäusewand 85 unmittelbar den Innenraum 41 des Schmiermitteltanks 25 begrenzt, so dass das Schmiermittel im Schmiermitteltank 25 in thermischen Kontakt gebracht ist mit dem fahrzeugseitigen Kühlwasserkreislauf K.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102016211226 B3 [0003, 0004, 0005]
DE 102010051041 A1 [0006]
DE 102011007255 A1 [0006]
EP 1414134 B1 [0006]
DE 112015002782 T5 [0006]

Claims

Schmiermittelversorgungssystem für eine Antriebsvorrichtung eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs, insbesondere ein elektrischer Fahrzeugachsantrieb, mit zumindest einer Elektromaschine (1), deren Rotorwelle (5) über eine Getriebeanordnung (7) auf zumindest eine Flanschwelle (3) eines Fahrzeugrads abtreibt, wobei die Getriebeanordnung (7) zumindest eine Getriebestufe (St1, St2) für eine Drehmomentwandlung aufweist, und wobei das Schmiermittelversorgungssystem einen Getriebe-Hydraulikkreis (G) aufweist, in dem ein Schmiermitteltank (25) über eine Saugleitung (27) mit einer Druckpumpe (29) verbunden ist, mittels der in einer Trockensumpfschmierung das Schmiermittel (31) in einer Getriebe-Versorgungsleitung (32) zu einer Getriebe-Schmiermittelstelle (Z1, Z2), etwa ein Zahneingriff der Getriebestufe (St1, St2), geführt wird, und das von der Getriebe-Schmiermittelstelle (Z1, Z2) abtropfende Schmiermittel (31) sich in einem Schmiermittelsumpf (33) sammelt und von dort mittels einer Rückführpumpe (35) in einer Rückführleitung (37) zurück in den Schmiermitteltank (25) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Rotorinnenkühlung das Schmiermittelversorgungssystem zusätzlich zum Getriebe-Hydraulikkreis (G) einen Rotor-Hydraulikkreis (R) aufweist, in dem der Schmiermittelsumpf (33), die Rückführleitung (37) mitsamt Rückführpumpe (35), der Schmiermitteltank (25) sowie eine den Schmiermitteltank (25) mit der Rotorwelle (5) strömungstechnisch verbindende Rotor-Versorgungsleitung (67) eingebunden ist, und zwar unter Weglassung der Saugleitung (27) mitsamt Druckpumpe (29) sowie der Getriebe-Versorgungsleitung (32).
Schmiermittelversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebe-Versorgungsleitung (32) strömungstechnisch vollständig entkoppelt von der Rotor-Versorgungsleitung (37) ist, und/oder dass der Rotor-Hydraulikkreis (R) und der Getriebe-Hydraulikkreis (G) funktionell voneinander unabhängig aktivierbar bzw. deaktivierbar sind.
Schmiermittelversorgungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rotor-Hydraulikkreis (R) eine elektronische Steuereinheit (47) zugeordnet ist, mittels der in Abhängigkeit von aktuellen Fahrbetriebsparametern (FB) ermittelt wird, ob ein Bedarf zur Rotorinnenkühlung vorliegt oder nicht, und dass die elektronische Steuereinheit (47) in Abhängigkeit von den aktuellen Fahrbetriebsparametern (FB) die Rotorinnenkühlung aktiviert, bei der die Rotorwelle (5) schmiermitteldurchströmt ist, oder die elektronische Steuereinheit (47) eine Rotorinnenkühlung deaktiviert, und dass insbesondere die elektronische Steuereinheit (47) einen im Rotor-Hydraulikkreis (R) umgewälzten Schmiermittelvolumenstrom (m_R1, m_R2) steuert, und zwar insbesondere unabhängig vom Getriebe-Hydraulikkreis (G).
Schmiermittelversorgungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des im Rotor-Hydraulikkreis (R) umgewälzten Schmiermittelvolumenstroms (m_R1, m_R2) zweistufig erfolgt, bei der zwischen einem aktivierten Zustand und einem deaktivierten Zustand des Rotor-Hydraulikkreises (R) schaltbar ist, und/oder dass bei Vorliegen eines Rotorinnenkühlung-Bedarfs die Steuereinheit (47) den Rotor-Hydraulikkreis (R) aktiviert und ein erhöhter Schmiermittelvolumenstrom (m_R2) umgewälzt wird, sowie bei Nichtvorliegen eines Rotorinnenkühlung-Bedarfs die Steuereinheit (47) den Rotor-Hydraulikkreis (R) deaktiviert und kein oder nur ein reduzierter Schmiermittelvolumenstrom (m_R1) umgewälzt wird.
Schmiermittelversorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aktivierung der Rotorinnenkühlung bzw. des Rotor-Hydraulikkreises (R) im Schmiermitteltank (25) ein Überdruck-Aufbau erfolgt, und dass mittels des im Schmiermitteltank (25) aufgebauten Überdrucks (p_Ü) das Schmiermittel (31) vom Schmiermitteltank (25) zur Rotorwelle (5) geführt wird sowie die Rotorwelle (5) für eine Rotorinnenkühlung durchströmt, und das Schmiermittel (31) anschließend im Schmiermittelsumpf (33) gesammelt wird.
Schmiermittelversorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Druckausgleich bzw. für eine Entlüftung der Schmiermitteltank (25) eine Entlüftungsleitung (39) aufweist, mittels der ein Tankinnenraum (41) nach tankaußen verbunden ist, und dass insbesondere in der Entlüftungsleitung (39) ein Steuerventil, insbesondere ein zwischen einer Offen- und Sperrstellung schaltbares Absperrventil (45), in der Entlüftungsleitung (39) angeordnet ist, und dass für den Überdruck-Aufbau das Absperrventil (45) in seine Sperrstellung geschaltet ist, und/oder dass das Steuerventil mittels der elektronischen Steuereinheit (47) ansteuerbar ist, und/oder dass zur Begrenzung des im Schmiermitteltank (25) aufgebauten Überdruckes (p_Ü) ein Druckbegrenzer (81), etwa ein federbelastetes Begrenzungsventil, vorgesehen ist, das den Überdruck (pü) auf einen vordefinierten oberen Grenzwert begrenzt.
Schmiermittelversorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckpumpe (29) und die Rückführpumpe (35) unter Bildung einer Doppelpumpe eine gemeinsame Antriebswelle (70) aufweisen, die in Antriebsverbindung mit der Antriebsvorrichtung ist, und dass die gemeinsame Antriebswelle (70) ein Antriebszahnrad (71) trägt, das in Zahneingriff (72) mit der Getriebestufe (St2) ist.
Schmiermittelversorgungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Fahrzeug-Vorwärtsfahrt die Rotorwelle (5) der Elektromaschine (1) in einer Vorwärtsfahrt-Drehrichtung (D1) dreht, und für eine Fahrzeug-Rückwärtsfahrt die Rotorwelle (5) der Elektromaschine (1) in einer gegensinnigen Rückwärtsfahrt-Drehrichtung (D2) dreht, und dass die Trockensumpfschmierung im Getriebe-Hydraulikkreis (G) nur bei in der Vorwärtsfahrt-Drehrichtung (D1) betriebener Elektromaschine (1) erfolgt, während bei in der gegensinnigen Rückwärtsfahrt-Drehrichtung (D2) betriebener Elektromaschine (1) keine Trockensumpfschmierung erfolgt, sondern insbesondere anstelle dessen eine Getriebe-Tauchschmierung erfolgt.
Schmiermittelversorgungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Getriebe-Tauchschmierung zumindest ein Zahnrad (21) der Getriebeanordnung (7) in das im Schmiermittelsumpf (33) gesammelte Schmiermittel (31) eingetaucht ist, und das Schmiermittel (31) über die Drehbewegung des eingetauchten Zahnrads (21) sowie mittels Fang- oder Leitelemente zu den Getriebe-Schmiermittelstellen (Z1, Z2) geführt wird.
Schmiermittelversorgungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführpumpe (35) als eine drehrichtungsabhängige Pumpe ausgebildet ist, und dass mittels der Rückführpumpe (35) bei in der Vorwärtsfahrt-Drehrichtung (D1) betriebener Elektromaschine (1) der Getriebe-Hydraulikkreis (G) aktiviert ist, so dass die Getriebe-Trockensumpfschmierung erfolgt, und dass insbesondere bei in der Rückwärtsfahrt-Drehrichtung (D2) betriebener Elektromaschine (1) der Getriebe-Hydraulikkreis (G) deaktiviert ist, so dass keine Getriebe-Trockensumpfschmierung erfolgt, und/oder dass bei in der Rückwärtsfahrt-Drehrichtung (D2) betriebener Elektromaschine (1) die Rückführpumpe (35) in gegenläufiger Wirkrichtung arbeitet und das Schmiermittel (31) vom Schmiermitteltank (25) absaugt und in den Schmiermittelsumpf (33) leitet, wodurch sich der Schmiermittel-Spiegel (79) im Schmiermittelsumpf (33) erhöht, um die Getriebe-Tauchschmierung zu realisieren.