DE102019132164A1

DE102019132164A1 - Electric motor assembly

Info

Publication number: DE102019132164A1
Application number: DE102019132164.6A
Authority: DE
Inventors: Martin Klein; Philipp Mattes; Tim Herrmann; Dieter Zemutat
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-11-27
Filing date: 2019-11-27
Publication date: 2021-05-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektromotorbaugruppe (1) für ein Fahrzeug, umfassend ein Gehäuse (2) mit zwei darin aufgenommenen elektrischen Maschinen (3), wobei jede elektrische Maschine (3) dazu eingerichtet ist, mit einer jeweiligen Abtriebswelle (13a, 13b) zum Antrieb eines zumindest mittelbar daran angeordneten Rades wirkverbunden zu sein, wobei die jeweilige elektrische Maschine (3) durch einen jeweiligen Ölkreislauf (5a, 5b) kühlbar ist, wobei die Ölkreisläufe (5a, 5b) über einen gemeinsamen Ölsumpf (6) miteinander gekoppelt sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, umfassend wenigstens eine solche Elektromotorbaugruppe (1).The invention relates to an electric motor assembly (1) for a vehicle, comprising a housing (2) with two electrical machines (3) accommodated therein, each electrical machine (3) being set up to be driven with a respective output shaft (13a, 13b) to be operatively connected to an at least indirectly arranged wheel, the respective electrical machine (3) being coolable by a respective oil circuit (5a, 5b), the oil circuits (5a, 5b) being coupled to one another via a common oil sump (6). The invention also relates to a vehicle comprising at least one such electric motor assembly (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektromotorbaugruppe, umfassend zwei elektrische Maschinen mit jeweils einem zumindest mittelbar an einem Gehäuse stationär festgelegten Stator und einem relativ dazu drehantreibbaren Rotor. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, umfassend wenigstens eine solche Elektromotorbaugruppe.The invention relates to an electric motor assembly, comprising two electric machines, each with a stator fixed at least indirectly to a housing in a stationary manner and a rotor which can be driven in rotation relative thereto. The invention also relates to a vehicle comprising at least one such electric motor assembly.

Elektromotoren oder Elektromotorbaugruppen werden im Automobilbereich in E-Achssystemen eingesetzt, um das Fahrzeug ganz oder teilweise elektrisch anzutreiben. Die Elektromotoren werden in der Regel von einem im Fahrzeug integrierten Batterie-Modul durch Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ oder HVDC, im Englischen „High-Voltage-Direct-Current‟) mit elektrischer Energie versorgt. Die Kühlung jeder der elektrischen Maschinen erfolgt dabei bisher über einen separaten Ölkreislauf mit eigenem Ölsumpf oder durch einen gemeinsamen Ölsumpf mit darin ausgebildeten Trennwänden. Dabei kann es aufgrund von ungleichmäßiger Aufheizung der elektrischen Maschinen, beispielsweise durch einseitige Belastung des Fahrzeugs bei Rennstreckenfahrten im Rundkurs, dazu kommen, dass die Bauteile der elektrischen Maschinen ungleichmäßig stark belastet werden. Dies führt zu unterschiedlich starkem Verschleiß der Bauteile und damit zu kürzeren Wartungsintervallen.Electric motors or electric motor assemblies are used in the automotive sector in e-axle systems to drive the vehicle completely or partially electrically. The electric motors are usually supplied with electrical energy from a battery module integrated in the vehicle through high-voltage direct current transmission (HVDC or HVDC, in English "High-Voltage-Direct-Current"). Up to now, each of the electrical machines has been cooled via a separate oil circuit with its own oil sump or via a common oil sump with partition walls formed therein. Uneven heating of the electrical machines, for example one-sided loading of the vehicle when driving on a racetrack on a circuit, can result in the components of the electrical machines being unevenly heavily loaded. This leads to different levels of wear on the components and thus to shorter maintenance intervals.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Elektromotorbaugruppe dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine gleichmäßige Kühlung beider elektrischer Maschinen erreicht wird. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.The object of the present invention is to further develop an electric motor assembly in such a way that uniform cooling of both electric machines is achieved. The object is achieved by the subject matter of claim 1. Preferred embodiments can be found in the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Elektromotorbaugruppe für ein Fahrzeug umfasst ein Gehäuse mit zwei darin aufgenommenen elektrischen Maschinen, wobei jede elektrische Maschine dazu eingerichtet ist, mit einer jeweiligen Abtriebswelle zum Antrieb eines zumindest mittelbar daran angeordneten Rades wirkverbunden zu sein, wobei die jeweilige elektrische Maschine durch einen jeweiligen Ölkreislauf kühlbar ist, wobei die Ölkreisläufe über einen gemeinsamen Ölsumpf miteinander gekoppelt sind. Mit anderen Worten werden zwei voneinander getrennte Ölkreisläufe bereitgestellt, die über den einzigen gemeinsamen Ölsumpf, auch Ölwanne genannt, miteinander gekoppelt sind. Vorteilhaft ist dabei, dass aufwendige Trennwandgeometrien innerhalb des Ölsumpfes eingespart werden können, wodurch mehr Volumen für ein Kühlmittel, wie beispielsweise Getriebe- oder Hydrauliköl, zur Verfügung steht. Zudem senkt sich das Gesamtgewicht der Ölwanne und er ist leichter herstellbar und folglich kostengünstiger.An electric motor assembly according to the invention for a vehicle comprises a housing with two electric machines accommodated therein, each electric machine being set up to be operatively connected to a respective output shaft for driving a wheel arranged at least indirectly thereon, the respective electric machine being coolable by a respective oil circuit is, wherein the oil circuits are coupled to one another via a common oil sump. In other words, two separate oil circuits are provided, which are coupled to one another via the single common oil sump, also called an oil sump. The advantage here is that complex partition wall geometries can be saved within the oil sump, as a result of which more volume is available for a coolant, such as transmission or hydraulic oil. In addition, the overall weight of the oil pan is reduced and it is easier to manufacture and consequently more cost-effective.

Die Ölkreisläufe sind derart ausgebildet, dass sie das Kühlmittel in einem geschlossenen Kreislauf innerhalb von Ölleitungen fördern können. Zwischen zwei fluidisch miteinander verbundenen Bauteilen können die Ölleitungen beispielsweise als Schläuche oder Rohre mit einem geeigneten Innendurchmesser ausgebildet sein. Indem die beiden separaten Ölkreisläufe bzw. Schmiersysteme über den Ölsumpf miteinander verbunden werden, kann zudem eine thermische Kopplung beider Schmiersysteme realisiert werden, wodurch ein ungleichmäßiges Aufheizen der elektrischen Maschinen aufgrund einseitiger Belastung verhindert wird. Einseitige oder ungleichmäßige Belastungen der Elektromotorbaugruppe bzw. der elektrischen Maschinen findet beispielsweise im Rennsport statt, wenn das Fahrzeug im Rundkurs gefahren wird. Aufgrund der miteinander gekoppelten Ölkreisläufe verbleibt der stärkere Abrieb einer elektrischen Maschine nicht nur in einem Kreislauf, sondern teilt sich auf das gesamte Ölvolumen bzw. auf das Gesamtsystem, bestehend aus dem das Kühlmittel aufnehmenden Ölsumpf sowie den beiden Ölkreisläufen auf. Der Ölsumpf kann Teil des Gehäuses sein oder während einer Montage der Elektromotorbaugruppe mit den dazugehörigen Ölleitungen am Gehäuse befestigt werden.The oil circuits are designed in such a way that they can convey the coolant in a closed circuit within oil lines. Between two components that are fluidically connected to one another, the oil lines can be designed, for example, as hoses or pipes with a suitable inner diameter. By connecting the two separate oil circuits or lubrication systems to one another via the oil sump, the two lubrication systems can also be thermally coupled, which prevents uneven heating of the electrical machines due to one-sided loading. One-sided or uneven loads on the electric motor assembly or the electric machines take place, for example, in racing when the vehicle is driven on a circuit. Due to the interconnected oil circuits, the greater abrasion of an electrical machine not only remains in one circuit, but is divided between the entire oil volume or the overall system, consisting of the oil sump that absorbs the coolant and the two oil circuits. The oil sump can be part of the housing or can be attached to the housing with the associated oil lines during assembly of the electric motor assembly.

Die Elektromotorbaugruppe ist Teil eines E-Achssystems und dazu eingerichtet, die Achse eines Fahrzeugs, wie beispielsweise eines PKW, LKW oder NKW zumindest mittelbar anzutreiben. Dazu kann die jeweilige elektrische Maschine der Elektromotorbaugruppe wenigstens eine Abtriebswelle zum Antrieb von einem jeweiligen Rad des Fahrzeugs drehantreiben. Jede elektrische Maschine weist einen zumindest mittelbar am Gehäuse stationär festgelegten Stator und einem relativ dazu drehantreibbaren Rotor auf.The electric motor assembly is part of an electric axle system and is set up to at least indirectly drive the axle of a vehicle, such as a car, truck or commercial vehicle. For this purpose, the respective electric machine of the electric motor assembly can drive at least one output shaft to drive a respective wheel of the vehicle. Each electrical machine has a stator fixed at least indirectly on the housing in a stationary manner and a rotor which can be driven in rotation relative thereto.

Der Stator der jeweiligen elektrischen Maschine ist bevorzugt zumindest mittelbar stationär an einem Gehäusedeckel des Gehäuses fixiert und stützt sich folglich daran ab. The stator of the respective electrical machine is preferably fixed at least indirectly in a stationary manner on a housing cover of the housing and is consequently supported thereon.

Bei einer Montage der Elektromotorbaugruppe wird die elektrische Maschine zusammen mit der jeweiligen Stromschiene am Gehäusedeckel befestigt, wobei der Gehäusedeckel inklusive der elektrischen Maschine anschließend am Gehäuse befestigt werden. Das Gehäuse ist bevorzugt dazu ausgebildet, von jeder Seite jeweils eine der elektrischen Maschinen im Wesentlichen axial aufzunehmen. Anders gesagt wird bei einer Montage der Elektromotorbaugruppe die elektrische Maschine axial in das Gehäuse eingesetzt. Zudem wird die elektrische Maschine von dem Gehäuse auch radial aufgenommen. Insbesondere nach einer Montage der elektrischen Maschine stützt diese sich radial am Gehäuse ab. Der Gehäusedeckel ist folglich Teil des Gehäuses und begrenzt die Elektromotorbaugruppe zusammen mit dem Gehäuse räumlich. Mithin weist die Elektromotorbaugruppe zwei axial benachbarte elektrische Maschinen auf, wobei die erste elektrische Maschine von einer ersten Seite in das Gehäuse axial eingesetzt wird und die zweite elektrische Maschine von einer gegenüberliegenden zweiten Seite in das Gehäuse axial eingesetzt wird, wobei sich die elektrischen Maschine insbesondere nach Einbau in das Gehäuse radial an diesem abstützen.When the electric motor assembly is installed, the electric machine is fastened to the housing cover together with the respective busbar, the housing cover including the electric machine being then fastened to the housing. The housing is preferably designed to receive one of the electrical machines from each side, essentially axially. In other words, when the electric motor assembly is being assembled, the electric machine is inserted axially into the housing. In addition, the electrical machine is also received radially by the housing. In particular after the electrical machine has been installed, it is supported radially on the housing. The housing cover is consequently part of the housing and together delimits the electric motor assembly with the housing spatially. The electric motor assembly therefore has two axially adjacent electric machines, the first electric machine being inserted axially into the housing from a first side and the second electric machine being inserted axially into the housing from an opposite, second side, the electric machine in particular following Support installation in the housing radially on this.

Der Rotor der jeweiligen elektrischen Maschine ist bevorzugt radial innerhalb des jeweiligen Stators angeordnet und ist dazu vorgesehen, eine Abtriebswelle des Achssystems zumindest mittelbar anzutreiben. Die Abtriebswelle kann ferner über ein Getriebe mit einer mit einem Rad wirkverbundenen Welle verbunden sein, um das jeweilige Rad mit einer Drehzahl drehanzutreiben. Auch eine Anordnung, bei der der Stator radial innerhalb des Rotors angeordnet ist, ist ebenfalls denkbar.The rotor of the respective electrical machine is preferably arranged radially inside the respective stator and is provided to at least indirectly drive an output shaft of the axle system. The output shaft can also be connected via a transmission to a shaft that is operatively connected to a wheel in order to drive the respective wheel at a rotational speed. An arrangement in which the stator is arranged radially inside the rotor is also conceivable.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die jeweilige elektrische Maschine mit einer Leistungselektronik steuerungstechnisch verbunden ist. Die jeweilige Leistungselektronik ist über eine jeweilige Zuleitung zumindest mittelbar mit einem Batterie-Modul verbunden, das über die jeweilige elektrische Maschine mit elektrischer Energie versorgt. Somit kann eine elektrische Energieversorgung für jedes der sogenannten Elektromotormodule bereitgestellt werden, wobei jede Zuleitung an eine jeweilige Leistungselektronik zur Steuerung der jeweiligen elektrischen Maschine angeschlossen ist. Jedes Elektromotormodul besteht folglich aus einer elektrischen Maschine, einer Leistungselektronik sowie einer Zuleitung, wobei die Zuleitung entweder um das Gehäuse herumgeführt ist oder zumindest abschnittsweise durch das Gehäuse hindurchgeführt ist. Die jeweilige Leistungselektronik ist insbesondere ein Inverter, der den Hochspannungs-Gleichstrom aus dem Batterie-Modul in Hochspannungs-Wechselstrom für die elektrische Maschine umwandelt. Die jeweilige Leistungselektronik ist folglich dazu eingerichtet, die dazugehörige elektrische Maschine mit elektrischer Energie zu versorgen und diese damit zu regeln bzw. zu steuern.The invention includes the technical teaching that the respective electrical machine is connected in terms of control technology to power electronics. The respective power electronics are connected at least indirectly via a respective supply line to a battery module that supplies electrical energy via the respective electrical machine. An electrical energy supply can thus be provided for each of the so-called electric motor modules, with each supply line being connected to a respective power electronics unit for controlling the respective electric machine. Each electric motor module consequently consists of an electrical machine, power electronics and a supply line, the supply line either being routed around the housing or at least in sections through the housing. The respective power electronics are in particular an inverter that converts the high-voltage direct current from the battery module into high-voltage alternating current for the electrical machine. The respective power electronics are consequently set up to supply the associated electrical machine with electrical energy and thus to regulate or control it.

Vorzugsweise ist im jeweiligen Ölkreislauf ein Wärmetauscher angeordnet. Der jeweilige Wärmetauscher ist dazu eingerichtet, thermische Energie von einem Stoffstrom auf einen anderen zu übertragen. Insbesondere wird die Wärme aus dem von der elektrischen Maschine erwärmten Kühlmittel vom Wärmetauscher aufgenommen und sowie ab- bzw. weitergeleitet. Ferner ist denkbar, dass Wärme aus dem Kühlmittel durch den Wärmetauscher abgeleitet wird, bevor es durch die elektrische Maschine geleitet wird. Mit anderen Worten durchläuft das Kühlmittel den Wärmetauscher in diesem Fall unmittelbar nach einem Herausfördern aus dem Ölsumpf.A heat exchanger is preferably arranged in the respective oil circuit. The respective heat exchanger is set up to transfer thermal energy from one material flow to another. In particular, the heat from the coolant heated by the electrical machine is absorbed by the heat exchanger and dissipated or passed on. It is also conceivable that heat is dissipated from the coolant through the heat exchanger before it is passed through the electrical machine. In other words, the coolant passes through the heat exchanger in this case immediately after being pumped out of the oil sump.

Bevorzugt ist die jeweilige Leistungselektronik räumlich zwischen dem Gehäuse und dem jeweiligen Wärmetauscher angeordnet. Mit anderen Worten ist der jeweilige Wärmetauscher außen am Gehäuse angeordnet, um eine verbesserte Wärmeableitung und folglich einen besseren Wirkungsgrad zu realisieren.The respective power electronics are preferably arranged spatially between the housing and the respective heat exchanger. In other words, the respective heat exchanger is arranged on the outside of the housing in order to achieve improved heat dissipation and consequently better efficiency.

Zur Förderung des Kühlmittels ist wenigstens ein Aktuator vorgesehen, der dazu eingerichtet ist, wenigstens einen der Ölkreisläufe mit einem Kühlmittel zu versorgen. Anders gesagt werden die elektrischen Maschinen zumindest mittelbar über den jeweiligen Aktuator gekühlt, der das Kühlmittel durch den jeweiligen Ölkreislauf pumpt bzw. fördert. Vorzugsweise sind zwei Aktuatoren vorgesehen, wobei der erste Aktuator zur Versorgung des ersten Ölkreislaufs mit Kühlmittel und der zweite Aktuator zur Kühlmittelversorgung des zweiten Ölkreislaufs vorgesehen sind. Unter einer Versorgung mit Kühlmittel ist das Fördern oder Pumpen von Kühlmittel in bzw. durch eine Ölleitung des jeweiligen Ölkreislaufs zu verstehen. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem jeweiligen Aktuator um eine Ölpumpe, die mit der Ölleitung des jeweiligen Ölkreislaufs fluidisch verbunden ist.To deliver the coolant, at least one actuator is provided which is set up to supply at least one of the oil circuits with a coolant. In other words, the electrical machines are cooled at least indirectly via the respective actuator, which pumps or conveys the coolant through the respective oil circuit. Two actuators are preferably provided, the first actuator being provided for supplying the first oil circuit with coolant and the second actuator being provided for supplying coolant to the second oil circuit. A supply of coolant is to be understood as conveying or pumping coolant into or through an oil line of the respective oil circuit. In other words, the respective actuator is an oil pump which is fluidically connected to the oil line of the respective oil circuit.

Der jeweilige Aktuator ist bevorzugt im Ölsumpf angeordnet. Der jeweilige Aktuator ist dabei derart ausgebildet und im Ölsumpf angeordnet, dass ein Ansaugpunkt des Aktuators an einem möglichst tiefen Punkt des Ölsumpfs angeordnet ist, sodass das Kühlmittel infolge der Schwerkraft zum jeweiligen Ansaugpunkt gelangt. Der Aktuator kann ferner mit der jeweiligen Leistungselektronik verbunden sein, und von ihr zur Kühlung der jeweiligen elektrischen Maschine in geeigneter Weise gesteuert werden.The respective actuator is preferably arranged in the oil sump. The respective actuator is designed and arranged in the oil sump in such a way that a suction point of the actuator is arranged at the lowest possible point of the oil sump, so that the coolant reaches the respective suction point as a result of gravity. The actuator can also be connected to the respective power electronics and can be controlled by it in a suitable manner for cooling the respective electrical machine.

Um das gesamte Ölkreislaufsystem, bestehend aus den beiden Ölkreisläufen und dem damit gekoppelten Ölsumpf vor Verunreinigungen zu schützen sowie um möglichen Abrieb in Form von Schwebepartikeln aus den elektrischen Maschinen herauszufiltern, ist im jeweiligen Ölkreislauf ein Ölfilter angeordnet. Der jeweilige Ölfilter kann beliebig im Ölkreislauf angeordnet sein, und zwar entweder stromabwärts oder stromaufwärts der jeweiligen elektrischen Maschine oder direkt im Aktuator.An oil filter is arranged in the respective oil circuit in order to protect the entire oil circuit system, consisting of the two oil circuits and the associated oil sump, from contamination and to filter out possible abrasion in the form of floating particles. The respective oil filter can be arranged as desired in the oil circuit, specifically either downstream or upstream of the respective electrical machine or directly in the actuator.

Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst wenigstens eine erfindungsgemäße Elektromotorbaugruppe der zuvor beschriebenen Art. Das Fahrzeug kann mehrere Achsen aufweisen, wobei wenigstens eine der Achsen eine solche Elektromotorbaugruppe aufweist, die dazu eingerichtet ist, die an der jeweiligen Achse angeordneten Räder elektrisch unabhängig voneinander, das heißt durch jede elektrische Maschine der Elektromotorbaugruppe separat anzutreiben. Vorzugsweise weisen alle Achsen eine derartige Elektromotorbaugruppe auf.A vehicle according to the invention comprises at least one electric motor assembly according to the invention of the type described above. The vehicle can have several axles, at least one of the axles having such an electric motor assembly which is configured to electrically independently of one another the wheels arranged on the respective axle, that is to say by each to drive the electric machine of the electric motor assembly separately. All axles preferably have such an electric motor assembly.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigt

1 eine stark vereinfachte schematische Darstellung zur Veranschaulichung des grundsätzlichen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Elektromotorbaugruppe,
2 eine schematische Perspektivdarstellung der erfindungsgemäßen Elektromotorbaugruppe gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel,
3 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Elektromotorbaugruppe gemäß 2, und
4 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Elektromotorbaugruppe gemäß den 2 und 3.

Further measures improving the invention are explained in more detail below together with the description of a preferred exemplary embodiment of the invention with reference to the figures. It shows

1 a greatly simplified schematic representation to illustrate the basic structure of an electric motor assembly according to the invention,
2 a schematic perspective illustration of the electric motor assembly according to the invention according to a preferred embodiment,
3rd a schematic view of the electric motor assembly according to the invention according to 2 , and
4th a schematic side view of the electric motor assembly according to the invention according to the 2 and 3rd .

Gemäß 1 ist eine stark vereinfacht dargestellte Elektromotorbaugruppe 1 dargestellt, welche den prinzipiellen Aufbau der Elektromotorbaugruppe 1 eines - hier nicht gezeigten - Achssystems eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs vereinfacht zeigen soll. Die Elektromotorbaugruppe 1 umfasst zwei axial benachbarte elektrische Maschinen 3, welche jeweils einen - hier nicht näher dargestellten - Stator und einen radial innerhalb des Stators angeordneten - ebenfalls nicht gezeigten - Rotor aufweisen. Der Stator ist an einem Gehäuse 2 stationär festgelegt und der Rotor ist relativ dazu drehantreibbar. Zur Steuerung der jeweiligen elektrischen Maschine 3 ist diese mit einer dazugehörigen Leistungselektronik 4 steuerungstechnisch verbunden, die am Gehäuse 2 befestigt ist. Mithin dient die jeweilige Leistungselektronik 4 als Steuerungseinheit für die dazugehörige elektrische Maschine 3. Vorliegend ist aus perspektivischen Gründen nur eine elektrische Maschine 3, eine Zuleitung 12 sowie eine Leistungselektronik 4 dargestellt.According to 1 is a greatly simplified electric motor assembly 1 shown, which shows the basic structure of the electric motor assembly 1 an axle system - not shown here - of a motor vehicle according to the invention is intended to show in a simplified manner. The electric motor assembly 1 includes two axially adjacent electrical machines 3rd which each have a stator - not shown here - and a rotor arranged radially inside the stator - also not shown - rotor. The stator is on a housing 2 fixed stationary and the rotor can be driven in rotation relative to it. For controlling the respective electrical machine 3rd is this with associated power electronics 4th connected to the control system, the one on the housing 2 is attached. The respective power electronics are therefore used 4th as a control unit for the associated electrical machine 3rd . For reasons of perspective, there is only one electrical machine in the present case 3rd , a supply line 12th as well as power electronics 4th shown.

Die jeweilige Leistungselektronik 4 wird von einem Batterie-Modul 9 mit elektrischer Energie versorgt, wobei eine Zuleitung 12 über eine beispielsweise als Steckverbindung ausgebildete Schnittstelle 11 mit der jeweiligen Leistungselektronik 4 verbunden ist. Vorliegend ist die Zuleitung 12 um das Gehäuse 2 herumgeführt. Alternativ ist denkbar, die Zuleitung 12 auch teilweise durch das Gehäuse 2 hindurchzuführen.The respective power electronics 4th is powered by a battery module 9 supplied with electrical energy, with a supply line 12th via an interface designed, for example, as a plug connection 11 with the respective power electronics 4th connected is. Here is the supply line 12th around the case 2 shown around. Alternatively, it is conceivable to use the supply line 12th also partially through the housing 2 to lead through.

Die Elektromotorbaugruppe 1 weist ferner ein Schmiersystem auf, das nachfolgend detaillierter beschrieben wird. Das Schmiersystem umfasst einen Ölsumpf 6 sowie zwei Ölkreisläufe 5, der die beiden Ölkreisläufe 5 miteinander koppelt, wobei jeder der Ölkreisläufe 5 dazu eingerichtet ist, eine der elektrischen Maschinen 3 zu kühlen. In jedem der Ölkreisläufe 5 ist jeweils ein Wärmetauscher 7 zur Kühlung eines - hier nicht gezeigten - Kühlmittels sowie ein Ölfilter 8 zum Herausfiltern von Schwebepartikeln aus dem Kühlmittel angeordnet. Das Kühlmittel wird mittels eines jeweiligen im Ölsumpf 6 angeordneten Aktuators 10 durch den jeweiligen Ölkreislauf 5 gepumpt. Der Aktuator 10 kann zur Steuerung der Kühlmittelförderung steuerungstechnisch mit der jeweiligen Leistungselektronik 4 verbunden sein. Im vorliegenden Fall sind die Aktuatoren 10 mit einem jeweiligen Ölfilter 8 zu einer Einheit bzw. zu einem Modul zusam mengefasst.The electric motor assembly 1 also includes a lubrication system, which is described in more detail below. The lubrication system includes an oil sump 6th as well as two oil circuits 5 that controls the two oil circuits 5 couples with each other, each of the oil circuits 5 one of the electrical machines is set up for this purpose 3rd to cool. In each of the oil circuits 5 is a heat exchanger each 7th for cooling a coolant - not shown here - and an oil filter 8th arranged to filter out suspended particles from the coolant. The coolant is by means of a respective in the oil sump 6th arranged actuator 10 through the respective oil circuit 5 pumped. The actuator 10 can be used to control the coolant delivery with the respective power electronics 4th be connected. In the present case, the actuators are 10 with a respective oil filter 8th combined into a unit or a module.

Nach den 2 bis 4 ist das bevorzugte Ausführungsbeispiel detaillierter dargestellt. Das Gehäuse 2 der Elektromotorbaugruppe 1 ist vorliegend dazu ausgebildet, von zwei Seiten jeweils eine elektrische Maschine 3 axial aufzunehmen, die jeweils mit einer dazugehörigen Leistungselektronik 4a, 4b steuerungstechnisch verbunden sind. Dazu kann das Gehäuse 2 im Wesentlichen rohrförmig bzw. innen hohl ausgebildet sein. Alternativ kann zwischen den beiden Aufnahmen für die elektrischen Maschinen 3 auch eine Zwischenwand vorgesehen sein.After the 2 to 4th the preferred embodiment is shown in more detail. The case 2 the electric motor assembly 1 is designed in the present case to have an electrical machine from two sides 3rd axially, each with associated power electronics 4a , 4b are connected in terms of control technology. The housing 2 be designed to be essentially tubular or hollow on the inside. Alternatively, between the two receptacles for the electrical machines 3rd an intermediate wall can also be provided.

Jede elektrische Maschine 3 ist zumindest mittelbar mit einer jeweiligen Abtriebswelle 13a, 13b wirkverbunden, wobei ferner ein - hier nicht näher dargestelltes und beschriebenes - Getriebe im Leistungsfluss zwischen der jeweiligen elektrischen Maschine und der dazugehörigen Abtriebswelle 13a, 13b vorgesehen sein kann. Über die Abtriebswellen 13a, 13b werden an ihren Enden angeordnete Räder mit einer Drehzahl angetrieben. Ferner sind die beiden elektrischen Maschinen 3 an einem dazugehörigen Gehäusedeckel 14 des Gehäuses 2 befestigt. Die Elektromotorbaugruppe 1 wird somit durch die Gehäusedeckel 14 und das Gehäuse 2 räumlich begrenzt.Any electrical machine 3rd is at least indirectly with a respective output shaft 13a , 13b operatively connected, with a further - not shown and described here - transmission in the power flow between the respective electrical machine and the associated output shaft 13a , 13b can be provided. Via the output shafts 13a , 13b Wheels arranged at their ends are driven at one speed. Furthermore, the two are electrical machines 3rd on an associated housing cover 14th of the housing 2 attached. The electric motor assembly 1 is thus through the housing cover 14th and the case 2 spatially limited.

In den 3 und 4 sind die beiden Ölkreisläufe 5a, 5b stark schematisiert aus zwei Perspektiven dargestellt, wobei durch die Pfeile an den Ölkreisläufen 5a, 5b die Fließrichtung des Kühlmittels dargestellt ist. Wie bereits erwähnt, wird jede elektrische Maschine 3 durch einen jeweiligen Ölkreislauf 5a, 5b gekühlt, wobei die beiden separaten Ölkreisläufe 5a, 5b über einen gemeinsamen Ölsumpf 6 miteinander gekoppelt sind. Das im Ölsumpf 6 vorgehaltene Kühlmittel wird durch den jeweiligen Aktuator 10a, 10b in den ersten Ölkreislauf 5a, bzw. den zweiten Ölkreislauf 5b gefördert bzw. gepumpt. Die Aktuatoren 10a, 10b sind vorliegend als Hydraulikpumpen ausgebildet, wobei das Kühlmittel ein Hydrauliköl ist. Das Hydrauliköl wird ausgehend vom jeweiligen Aktuator 10a, 10b zunächst in den jeweiligen Wärmetauscher 7a, 7b gefördert, bevor es in die jeweilige elektrische Maschine 3 der Elektromotorbaugruppe 1 gelangt. Zur Verbesserung des Wirkungsgrades der Wärmetauscher 7a, 7b, ist die jeweilige Leistungselektronik 4a, 4b räumlich zwischen dem Gehäuse 2 und dem jeweiligen Wärmetauscher 7a, 7b angeordnet. In der elektrischen Maschine 3 nimmt das Hydrauliköl die in der Wicklung der jeweiligen elektrischen Maschine 3 durch den Stromfluss erzeugte Wärme auf und wird anschließend stromabwärts zurück in den Ölsumpf 6 gefördert. Im Ölsumpf 6 wird das Hydrauliköl durch Gravitation und eine geeignete Innengeometrie des Ölsumpfs 6 zum Aktuator 10a, 10b geleitet, der vorliegend so tief wie möglich im Ölsumpf 6 angeordnet ist, um das Hydrauliköl nach dem Filtern mittels des Ölfilters 8 zurück in den jeweiligen Ölkreislauf 5a, 5b zu pumpen.In the 3rd and 4th are the two oil circuits 5a , 5b shown highly schematically from two perspectives, with the arrows on the oil circuits 5a , 5b the direction of flow of the coolant is shown. As mentioned earlier, every electrical machine will 3rd through a respective oil circuit 5a , 5b cooled, with the two separate oil circuits 5a , 5b over a common oil sump 6th are coupled to each other. That in the oil sump 6th The coolant held in reserve is controlled by the respective actuator 10a , 10b in the first oil circuit 5a , or the second oil circuit 5b promoted or pumped. The actuators 10a , 10b are in the present case designed as hydraulic pumps, the coolant being a hydraulic oil. The hydraulic oil is based on the respective actuator 10a , 10b first in the respective heat exchanger 7a , 7b promoted before it in the respective electrical machine 3rd the electric motor assembly 1 got. To improve the efficiency of the heat exchangers 7a , 7b , is the respective power electronics 4a , 4b spatially between the housing 2 and the respective heat exchanger 7a , 7b arranged. In the electric machine 3rd the hydraulic oil takes the winding of the respective electrical machine 3rd Heat generated by the flow of electricity and is then returned downstream into the oil sump 6th promoted. In the oil sump 6th the hydraulic oil is generated by gravity and a suitable internal geometry of the oil sump 6th to the actuator 10a , 10b which is present as deep as possible in the oil sump 6th is arranged to the hydraulic oil after filtering by means of the oil filter 8th back to the respective oil circuit 5a , 5b to pump.

Durch das Koppeln der Ölkreisläufe 5a, 5b über den Ölsumpf 6 ist aufgrund von entfallenen Trennwandgeometrien nicht nur mehr Kühlmittelvolumen im Gesamtsystem vorhanden, es erfolgt zudem eine thermische Kopplung der Ölkreisläufe 5a, 5b, sodass eine einseitige Belastung aus ungleichmäßiger Aufheizung der elektrischen Maschinen 3 vermieden wird. Ferner kann ungleichmäßigem Verschleiß der beiden elektrischen Maschinen positiv entgegengewirkt werden. Mit anderen Worten wird unterschiedlich hoher Abrieb innerhalb der elektrischen Maschinen 3 im Gesamtsystem verteilt, da sich der Abrieb einer elektrischen Maschine 3 nicht mehr in einem eigenen geschlossenen System mit eigenem Ölsumpf befindet. Vielmehr wird der Abrieb über den gemeinsamen Ölsumpf 6 auf beide Systeme gleichmäßig verteilt, sodass die Lebensdauer des Gesamtsystems, bestehend aus dem Ölsumpf 6, den Ölkreisläufen 5a, 5b, den Wärmetauschern 7a, 7b sowie den Aktuatoren 10a, 10b mit den Ölfiltern 8 verbessert wird.By coupling the oil circuits 5a , 5b over the oil sump 6th Not only is there more coolant volume in the overall system due to the omission of the partition wall geometries, there is also a thermal coupling of the oil circuits 5a , 5b so that a one-sided load from uneven heating of the electrical machines 3rd is avoided. Furthermore, uneven wear of the two electrical machines can be counteracted positively. In other words, different levels of abrasion occur within the electrical machines 3rd distributed throughout the system, as the abrasion of an electrical machine 3rd is no longer in its own closed system with its own oil sump. Rather, the abrasion is over the common oil sump 6th Evenly distributed over both systems, so that the service life of the entire system, consisting of the oil sump 6th , the oil circuits 5a , 5b , the heat exchangers 7a , 7b as well as the actuators 10a , 10b with the oil filters 8th is improved.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: ElektromotorbaugruppeElectric motor assembly
22: Gehäusecasing
33: elektrische Maschineelectric machine
4, 4a, 4b4, 4a, 4b: LeistungselektronikPower electronics
5, 5a, 5b5, 5a, 5b: ÖlkreislaufOil circuit
66th: ÖlsumpfOil sump
7, 7a, 7b7, 7a, 7b: WärmetauscherHeat exchanger
88th: ÖlfilterOil filter
99: Batterie-ModulBattery module
10, 10a, 10b10, 10a, 10b: AktuatorActuator
1111: Schnittstelleinterface
1212th: ZuleitungSupply line
13a, 13b13a, 13b: AbtriebswelleOutput shaft
1414th: GehäusedeckelHousing cover

Claims

Electric motor assembly (1) for a vehicle, comprising a housing (2) with two electrical machines (3) accommodated therein, each electrical machine (3) being set up to have a respective output shaft (13a, 13b) for driving one at least indirectly arranged wheel to be operatively connected, the respective electrical machine (3) being coolable by a respective oil circuit (5a, 5b), the oil circuits (5a, 5b) being coupled to one another via a common oil sump (6).

Electric motor assembly (1) according to Claim 1 , characterized in that a heat exchanger (7a, 7b) is arranged in the respective oil circuit (5a, 5b).

Electric motor assembly (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the respective electric machine (3) is connected in terms of control technology to power electronics (4a, 4b).

Electric motor assembly (1) according to Claim 2 combined with Claim 3 , characterized in that the respective power electronics (4a, 4b) are arranged spatially between the housing (2) and the respective heat exchanger (7a, 7b).

Electric motor assembly (1) according to one of the preceding claims, characterized by at least one actuator (10) which is set up to supply at least one of the oil circuits (5a, 5b) with a coolant.

Electric motor assembly (1) according to Claim 5 , characterized in that the at least one actuator (10) is arranged in the oil sump (6).

Electric motor assembly (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an oil filter (8) is arranged in the respective oil circuit (5a, 5b).

Electric motor assembly (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (2) is designed to receive one of the electrical machines (3) from each side essentially axially.

Vehicle comprising at least one electric motor assembly (1) according to one of the preceding claims.